Onto Sem

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2007.10 정보통신 정보통신 기술 기술화두 화두: : 온톨로지 온톨로지의미 의미 기술 기술 200905한성국 의미 기술 연구소/ 원광대학교

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Introduction to Ontology and Semantic Technology

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Page 1: Onto Sem

2007.10

정보통신정보통신 기술기술의의 화두화두::

온톨로지온톨로지와와 의미의미 기술기술2009년 05월

한 성 국의미기술연구소/ 원광대학교

Page 2: Onto Sem

정보 기술 환경

2

전자우편

파워포인트

문서폅집

메세징

스프레드시트

일정카렌더

서비스 클라우드서비스 클라우드

모바일 컴퓨팅모바일 컴퓨팅

유비쿼터스 콘텐츠유비쿼터스 콘텐츠

데이터베이스웹정보 지도/위치정보 멀티미디어

Page 3: Onto Sem

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

Page 4: Onto Sem

Web 2.0 개념 요약

4

Page 5: Onto Sem

웹 2.0

5

ServicesServicesPeoplePeopleInformationInformation

Data

Page 6: Onto Sem

Web 2.0의 파급

6

개방 공유 참여 협력

Page 7: Onto Sem

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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Page 8: Onto Sem

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

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Page 9: Onto Sem

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

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Page 10: Onto Sem

Service Composition

BEA WebLogic Platform

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Page 11: Onto Sem

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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Page 12: Onto Sem

업무 프로세스 관리 (BPM)

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Page 13: Onto Sem

정보의 홍수

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Page 14: Onto Sem

업무 혁신 vs. 정보 기술

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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)

Page 15: Onto Sem

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핵심 요소: 의미기술

Semantics

의미 기술

Network ConvergenceNetwork Convergence

Device ConvergenceDevice Convergence

Media ConvergenceMedia Convergence

Service ConvergenceService Convergence

Page 16: Onto Sem

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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

Page 17: Onto Sem

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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Page 18: Onto Sem

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

Page 19: Onto Sem

온톨로지 (Ontology)

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Common Vocabulary to Represent

Data Semantics

Shared Knowledge Concepts

Common Language of Heterogeneous

Systems

Knowledge Base

Semantics of Information

Communication with People

Common Languages

Page 20: Onto Sem

서비스 에이전트

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Ontology Construction

Tool

Web-Page Annotation

Tool

온톨로지

Ontology Articulation

Toolkit

Annotated

Web-PagesMetadata

Repository

추론 엔진

Community

Portal

사용자

에이전트

Page 21: Onto Sem

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

Page 22: Onto Sem

현재의 웹 기반 처리

22

웹사이트 검색웹사이트 검색

웹사이트 검색웹사이트 검색

웹사이트 확인웹사이트 확인

웹사이트 확인웹사이트 확인

22

Page 23: Onto Sem

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

Page 24: Onto Sem

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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…

Page 25: Onto Sem

의미기술 시대의 도래

25

Page 27: Onto Sem

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의미 검색

Page 28: Onto Sem

의미 검색

28

Page 29: Onto Sem

시맨틱 라이브러리

29

Page 30: Onto Sem

범죄 수사 응용

30

Page 31: Onto Sem

시맨틱 비즈니스 프로세스

31

Page 32: Onto Sem

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

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Page 33: Onto Sem

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

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Page 34: Onto Sem

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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

Page 35: Onto Sem

Emergency Response: Multidisciplinary Response

35

Page 36: Onto Sem

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

Page 37: Onto Sem

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

Page 38: Onto Sem

2010-01-28 [email protected]

Semantic Desktop: Gnowsis

Page 39: Onto Sem

문제 해결:Problem-Solving

39

어떻게 해야하나???

Page 40: Onto Sem

문제 해결 :Problem-Solving

40

Page 41: Onto Sem
Page 42: Onto Sem

의미기술의 응용

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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

Page 43: Onto Sem

의미기술 vs. 정보기술

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Page 44: Onto Sem

의미기반 시스템 구조

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Page 45: Onto Sem

Capability of Semantic Technology

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Page 46: Onto Sem

Semantic-X

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Page 47: Onto Sem

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

Page 48: Onto Sem

경청해 주셔서

감사합니다.