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Introduction to Ontology and Semantic Technology
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2007.10
정보통신정보통신 기술기술의의 화두화두::
온톨로지온톨로지와와 의미의미 기술기술2009년 05월
한 성 국의미기술연구소/ 원광대학교
정보 기술 환경
2
전자우편
파워포인트
문서폅집
메세징
스프레드시트
일정카렌더
서비스 클라우드서비스 클라우드
모바일 컴퓨팅모바일 컴퓨팅
유비쿼터스 콘텐츠유비쿼터스 콘텐츠
데이터베이스웹정보 지도/위치정보 멀티미디어
정보 기술의 변화
정보 시스템기술
클라이너트-서버nTier / Components
Service Oriented ??
The Internet 웹 기술 (Web 1.0) Web 2.0 ??인터넷 기반기술
정보 관리기술
관계데이터베이스 / Data Modelling
데이터웨어하우스 / BI
Metadata BPM ??
Andy Mulholland - Global Chief Technology Officer - Capgemini
3
Web 2.0 개념 요약
4
웹 2.0
5
ServicesServicesPeoplePeopleInformationInformation
Data
Web 2.0의 파급
6
개방 공유 참여 협력
정보 기술의 변화
정보 시스템기술
클라이너트-서버nTier / Components
Service Oriented ??
The Internet 웹 기술 (Web 1.0) Web 2.0 ??인터넷 기술
정보 관리기술
관계데이터베이스 / Data Modelling
데이터웨어하우스 / BI
Metadata BPM ??
Andy Mulholland - Global Chief Technology Officer - Capgemini
7
서비스 지향 시스템
Web Applications
Web PagesApplet/ServletScript
Web 2.0
ServiceRIAEnterprise 2.0
Stand-aloneClient-Server
ObjectsComponentsWindows GUI
DatabaseApplication
1995 2000
1980 1990
Global
Networking
Local
Text Rich UIUser-Friendly
8
Enterprise Service Bus (EBS)
Source: 2005 CBDI Forum Ltd
Providing Resources
and Implementations
Service Enablement
Implementation-Based
and Utility Services
Business Service Bus
Composite Application
Other
Service
Providers
Composite Business
Services
En
terp
rise S
erv
ice B
us
Internal and External Resources
Service Service
Service ServiceServiceService ServiceService
Source: 2005 CBDI Forum Ltd
9
Service Composition
BEA WebLogic Platform
10
정보 기술의 변화
정보 시스템기술
클라이너트-서버nTier / Components
Service Oriented ??
The Internet 웹 기술 (Web 1.0) Web 2.0 ??인터넷 기술
정보 관리기술
관계데이터베이스 / Data Modelling
데이터웨어하우스 / BI
Metadata BPM ??
Andy Mulholland - Global Chief Technology Officer - Capgemini
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업무 프로세스 관리 (BPM)
12
정보의 홍수
13
업무 혁신 vs. 정보 기술
14
Database
Data/Application Integration (EAI)
COTS (ERP, CRM, SCM,…)
정보 기술혁싞
SaaS
Service-oriented Architecture (SOA)
Security
Web-based Application
업무 가치혁싞
워크플로우 / 업무 서비스업무 지능화 (BI)
업무 규칙업무 프로세스 관리 (BPM)
15
핵심 요소: 의미기술
Semantics
의미 기술
Network ConvergenceNetwork Convergence
Device ConvergenceDevice Convergence
Media ConvergenceMedia Convergence
Service ConvergenceService Convergence
16
의미 기술의 보편화
Relational
Modeling
Object-oriented
Modeling
Metadata-based
Modeling
Ontology-based
Modeling
Knowledge-based
Systems
Description of
Information Resources
Software Design
(Components, GUI,…)
Relational DBApplications
OWLXML, RDF/SUMLSQLLanguages
Domain OntologyMetadata
(Dublin Core…)
Class,
Hierarchical Structure
ERD,
Thesaurus
Information
Systems
Concept,
SemanticsMetadataObjectEntity-Relation
Core
Elements
Information
Modeling
지식 공학 (Knowledge Engineering)
Knowledge R&D
Logic/Constraint
Agents
Recent DARPA
TodayTodayTodayToday
198
3
199
0
200
1
Category Theory
Denotational
Semantics
Domain
Theory
Truth
Maintenance
Systems Category Theory : Theoretical CS apps-
Denotational Semantics, Type Theory Category Theory : Software Spec
EMYCIN
MYCIN
Semantic
Networks
Expert
Systems
Dempster-shafer
Evidence TheoryProbabilistic
Inference
Bayesian
Networks
KIDSSPECware
Hybrid KR Distributed
Reasoning
GPS
NetLSOAR
Spreading
Activation
Actors Blackboard
Architectures
Planning
Distributed
AI
Circumscription
Assumption-
based Systems
Default Logic
Game
TheoryAbduction
Non-monotonic
Logic
CYC
KQML
Classic
LOOM
Description LogicsWAMARPA
KSI
Formal
Ontology
PowerLOOM
TOVE
NSF KDI
OKBC
Decision
Theory
Agents
OntolinguaGFP
KIF
Prolog
Theorem
Proving
Constraint
Satisfaction
Feature Logics
LIFE
Prolog II
PARKA
PARLOG
CHIP
ECLiPSe
BinProlog
PARKA-DBOZ
JATliteFrame-based KR
Frame Problem
KJ-ONE
Microtheories
Knowledge
Compilation
Graph
Partitioning
Knowledge
Partitioning
DARPA
HPKB
Ontological
Engineering
Reactive
Agents
BUI
Formalization
Of Context
KADS
LogicKBs
DARPA
RKF, DAML
OIL
Finite
Domain
Constraint
Solvers
Prolog III
Linear
Logic
Constraint
Logic
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온톨로지 (Ontology)
18
특정 도메인의 공유적 개념화를 위한 형식적 지식 명세서
도메인 전문 지식
도메인 온톨로지
RelationRelation
ConceptConcept
InstanceInstance
AxiomFunctionFunction
도메인 핵심 개념어
핵심 개념어간의미적 관계
도메인 지식 규칙
구성 데이터 집합
개념 관계값
공유된 도메인 지식공유된 도메인 지식
온톨로지 (Ontology)
19
Common Vocabulary to Represent
Data Semantics
Shared Knowledge Concepts
Common Language of Heterogeneous
Systems
Knowledge Base
Semantics of Information
Communication with People
Common Languages
서비스 에이전트
20
Ontology Construction
Tool
Web-Page Annotation
Tool
온톨로지
Ontology Articulation
Toolkit
Annotated
Web-PagesMetadata
Repository
추론 엔진
Community
Portal
사용자
에이전트
의미기술 활용 시나리오
• 홍길동씨가 가벼운 자동차 사고를 당했다.• 목 근처에 통증이 있어, 물리치료센터에서• 검사와 치료를 받고자 한다.• 자신의 일정을 고려하여 편한 날에,• 가능하면 집이나 직장 근처 물리치료센터에서,• 진료를 받고 싶으며,• 의료 보험 혜택을 받고 싶다.
From the presentation of Yuhana 12/17/2007
21
현재의 웹 기반 처리
22
웹사이트 검색웹사이트 검색
웹사이트 검색웹사이트 검색
웹사이트 확인웹사이트 확인
웹사이트 확인웹사이트 확인
22
시맨틱웹 [Semantic Web]
인터넷 웹사이트를
검색하여, 자장 적합한
병원을 찾는다.
자싞의 일정을
확인하여, 가장 적합한
시간을 알아 낸다.
진료 예약을 한다.보험 및 진료비 지불에
대한 제반 사항을 처리한다.
일정을 재조정하고,
결과를 알려 준다.
검색 에이전트
Insurance agent
예약 에이전트
일정 에이전트
보험청구 에이전트
23
일정 에이전트
24
온톨로지 기반 응용 시스템
지식 추출지식 수집지식 공유
Human Human
Machine-Machine
지식 표현추 론
Documents Databases Email Web People Other
Resources
지식 자원 및 지식 관리 홖경:
Semantic Web, Mobile Web, RIA…
의미기술 시대의 도래
25
의미기술 관련 기업
26
Top 100 List: http://www.readwriteweb.com/archives/top_100_alternative_search_engines.phphttp://blog.semantic-web.at/2008/07/07/an-overview-of-semantic-search-engines/
27
의미 검색
의미 검색
28
시맨틱 라이브러리
29
범죄 수사 응용
30
시맨틱 비즈니스 프로세스
31
4. The New Alexandrians: Nature’s Google Earth Avian Flu Mashup
Source: Howard Ratner, CTO, Nature Publishing Group
New Alexandrians
Nature’s Google Earth Avian Flu MashupNature’s Google Earth Avian Flu Mashup
32
4. The New Alexandrians: Nature’s Google Earth Avian Flu Mashup
New Alexandrians
Nature’s Google Earth Avian Flu MashupNature’s Google Earth Avian Flu Mashup
Source: Howard Ratner, CTO, Nature Publishing Group
33
34
Semantic Grid
Knowledge Base
OntologiesCurated taxonomies,
Relations & constraints
Pathway ModelsPathway templates,
Models of simulation codes
CodeRepositories
Data & SimulationProducts
Data Collections
FSM
RDM
AWM
SRM
Storage
GRID
Pathway ExecutionPolicy, Data ingest, Repository access
Grid ServicesCompute & storage management, Security
DIGITALLIBRARIES
Navigation &Queries
Versioning,Topic maps
MediatedCollectionsFederated
access
KNOWLEDGEACQUISITION
Acquisition InterfacesDialog planning,
Pathway constructionstrategies
Pathway AssemblyTemplate instantiation,
Resource selection,Constraint checking
KNOWLEDGE REPRESENTATION & REASONINGKnowledge Server
Knowledge base access, InferenceTranslation Services
Syntactic & semantic translation
Pathway Instantiations
Computing
Users
Emergency Response: Multidisciplinary Response
35
응용 온톨로지 : Emergency Operation Center (EOC)
36
EOC
Other EOCs
RCMP
Campus
Security
Vancouver Fire
and Rescue
Services
Vancouver
Richmond Board
of Health
Provincial
Ministry of
Forests
BC
Ambulance
Services
Worker
Compensation
Board
Media
Provincial
Emergency
Centres
Department
Operation
Centers
May have
VolunteerIncident
Command Posts
Hospital
Department
Operation
Centers
May have
interaction
Food
Services
Gas
Electricity
Water
Government
agencies
Non-government
agencies
Businesses
IT and
Communication
Financial
Utility
FoodInformation
Management
directions
Situation reporting
Resource requests
General information
EOC needs
Computer systems
Communications
Facilities and supply
Personnel
Resources
Disaster
events
Airplane crash
Civil disorder
Earthquake
Hazardous materials
incident, major fire,
urban interface fire
Infrastructures: A System of Interconnected Systems
37
Water and
sewer system
Power system
Transportation
System
Communication
system
Gas system
Public
health
Government
services
Food
services
Banking
systemEmergency
services
2010-01-28 [email protected]
Semantic Desktop: Gnowsis
문제 해결:Problem-Solving
39
어떻게 해야하나???
문제 해결 :Problem-Solving
40
의미기술의 응용
42
RDF, OWL,F-Logic
시스템 통합및 상호운용
유비쿼터스컴퓨팅
의미기반전자 상거래
시맨틱데스크탑
시맨틱 블로그및 커뮤니티
멀티미디어정보 처리
Semantic Annotation
& Reasoning
지식 정보 검색 지식 관리 시스템
• 온톨로지 및 리즈닝 기반 지능형 검색
• Web2.0으로의 확장과 시각화
• 분산된 정보 시스템의 의미적 통합
• 이질적 시스템 간의 상호 운용성 확보
• 온톨로지 기반 시스템 통합
• 상황인지를 통한 맞춤형 서비스
• 온톨로지 및 리즈닝 기반 차세대 EC 가능
• 지능형 상품 검색, 절충/협상, 추천 기능 지원
• 의미기반 지능형 블로그
• 시맨틱 위키 및 시맨틱 소셜 네트웍
• 온톨로지 기반 지식 정보 표현, 공유
• 리즈닝을 통한 지식 발굴, 검색
• 데스크탑 검색의 온톨로지 기반 확장
• P2P 적용을 통한 지식 콘텐트 공유
• 강력한 시각화 및 관리 도구 필요
• 시맨틱 어노테이션 적용
• 이미지 및 동영상 검색, 공유
의미기술 vs. 정보기술
43
의미기반 시스템 구조
44
Capability of Semantic Technology
45
Semantic-X
46
차세대 정보기술 - 의미지향
Web 2.0
Web 3.0
Web 1.0
Web 2.0
Web 3.0
Web 1.0
Web 4.0
47
경청해 주셔서
감사합니다.