MDR과 온톨로지를 결합한 3계층 정보 통합 시스템

백두권,최요한,박성공,이정욱,정동원,Baik, Doo-Kwon,Choi, Yo-Han,Park, Sung-Kong,Lee, Jeong-Oog,Jeong, Dong-Won 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지D Vol.10 No.2

To share and standardize information, especially in the database environments, MDR (Metadata Registry) can be used to integrate various heterogeneous databases within a particular domain. But due to the discrepancies of data element representation between organizations, global information integration is not so easy. And users who are searching integrated information on the Web have limitation to obtain schema information for the underlying source databases. To solve those problems, in this paper, we present a 3-layered Information Integration System (LI2S) based on MDRs and Ontology. The purpose of proposed architecture is to define information integration model, which combine both of the nature of MDRs standard specification and functionality of ontology for the concept and relation. Adopting agent technology to the proposed model plays a key role to support the hierarchical and independent information integration architecture. Ontology is used as for a role of semantic network from which it extracts concept from the user query and the establishment of relationship between MDRs for the data element. (MDR and Knowledge Base are used as for the solution of discrepancies of data element representation between MDRs. Based on this architectural concept, LI2S was designed and implemented. 한 도메인 내에서 다양한 데이터베이스의 데이터를 공유하고 표준화하기 위해 MDR(Metadata Registry)을 이용하여 정보를 통합할 수 있다. 그러나 MDR을 구축하는 조직간 데이터요소 표현의 불일치 때문에 MDR간 광역적인 정보를 통합하는데 어려움이 있다. 또한 웹과 같은 다양한 데이터베이스가 존재하는 환경에서 통합된 정보를 검색하고자 하는 사용자는 각각의 데이터베이스 스키마 정보를 확보하기엔 한계가 있다. 따라서 본 논문에서는 MDR과 온톨로지(Ontology)를 결합한 3계층 정보 통합 시스템을 제안한다. MDR간 데이터요소의 관계를 사상시키고 표현의 불일치를 해결하기 위해 MDR의 표준성기능과 온톨로지의 개념과 관계기능을 결합한 정보 통합 모델을 정의하고 에이전트 기술을 적용한 계층적이고 독립적인 정보 통합 아키텍처를 제안한다. 온톨로지는 사용자의 질의에서 개념을 추출하기 위한 의미망(semantic network)의 역할과 MDR간의 데이터요소 관계를 설정하기 위한 기능으로 적용되었다. MDR과 지식베이스(Knowledge Base)는 데이터요소간 표현 불일치를 해결하기 위해 적용하였다. 이러한 핵심요소를 고려하여 제안된 아키텍처를 사용하여 MDR과 온톨로지를 결합한 3계층 정보 통합 시스템을 구현하였다.

관계형 데이터베이스 구성 요소의 의미 관계를 고려한 RDB to RDF 매핑 시스템

백두권 ( Doo Kwon Baik ),이석훈 ( Suk Hoon Lee ),성하정 ( Ha Jung Sung ),김장원 ( Jang Won Gim ) 한국정보처리학회 2014 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.3 No.1

시맨틱 웹의 확산을 위해 관계형 데이터베이스에 저장된 데이터를 온톨로지로 변환하는 연구가 활발히 진행 중이다. 관계형 데이터베이스에 저장된 데이터를 온톨로지로 변환하기 위한 연구들은 관계형 데이터베이스의 구성 요소와 RDF 구성 요소를 매핑하는 방식인 RDB to RDF 매 핑 모델을 주로 사용한다. 하지만 지금까지 제안된 매핑 모델들은 그 표현방식이 서로 다르며, 이는 사용자의 접근성과 재사용성을 떨어트린다. 이로 인해 표준화된 매핑 언어의 필요성이 대두되었으며, W3C에서는 RDB to RDF 모델의 표준 매핑 언어로서 R2RML을 제안하였다. R2RML 은 관계형 데이터베이스 스키마 정보만을 RDF로 변환하는 특징을 가진다. 이와 같은 이유로 관계형 데이터베이스의 테이블 명, 컬럼 명사이의 관계정보에 대한 온톨로지를 추가할 수 없다. 이 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 관계형 데이터베이스 구성 요소의 의미 관계를 고려한 RDB to RDF 매핑 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 R2RML에서 정의한 관계형 데이터베이스의 스키마 정보에 RDFS 속성 정보를 확장하여 매핑 정보를 생성한다. 이러한 매핑 정보는 관계형 데이터베이스에 저장된 데이터를 RDFS 속성 정보가 포함된 RDF로 변환시킨다. 이 논문에서는 제안 시스템을 자바 기반의 프로토타입으로 구현하며, 비교 평가를 위해 관계형 데이터베이스에 저장된 데이터를 RDF로 변환하는 실험을 수행하고 결과를 D2RQ, RDBToOnto, Morph와 비교한다. 제안 시스템은 다른 연구들에 비해 변환한 온톨로지가 풍부한 의미관계를 표현하며, 데이터 변환 시간에서 가장 우수한 성능을 보인다. For the expansion of the Semantic Web, studies in converting the data stored in the relational database into the ontology are actively in process. Such studies mainly use an RDB to RDF mapping model, the model to map relational database components to RDF components. However, pre-proposed mapping models have got different expression modes and these damage the accessibility and reusability of the users. As a consequence, the necessity of the standardized mapping language was raised and the W3C suggested the R2RML as the standard mapping language for the RDB to RDF model. The R2RML has a characteristic that converts only the relational database schema data to RDF. For the same reasons above, the ontology about the relation data between table name and column name of the relational database cannot be added. In this paper, we propose an RDB to RDF mapping system considering semantic relations of RDB components in order to solve the above issue. The proposed system generates the mapping data by adding the RDFS attribute data into the schema data defined by the R2RML in the relational database. This mapping data converts the data stored in the relational database into RDF which includes the RDFS attribute data. In this paper, we implement the proposed system as a Java-based prototype, perform the experiment which converts the data stored in the relational database into RDF for the comparison evaluation purpose and compare the results against D2RQ, RDBToOnto and Morph. The proposed system expresses semantic relations which has richer converted ontology than any other studies and shows the best performance in data conversion time.

[컴퓨터 단상]지금이 새로운 정보기술에 투자할 때

백두권(Doo-Kwon Baik) 한국정보과학회 1999 정보과학회지 Vol.17 No.6

MCL: 메타데이터 레지스트리 접근제어를 위한 질의어

황선홍(Doo-Kwon Baik),김진형(Sun-Hong Hwang),정동원(Jin-Hyung Kim),백두권(Dong-Won Jeong) 한국컴퓨터정보학회 2009 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.14 No.1

다양한 분야에서 ISO/IEC 11179 기반의 MDR(Metadata Registry) 시스템들이 개발되었다. 그러나 현재 구축된 MDR시스템들은 표준을 엄격하게 준수하고 있지 않기 때문에 메타데이터 간 불일치 문제가 발생한다. 무엇보다 ISO/IEC 11179는 표준적인 접근 방법을 제공하지 않아 여러 가지 문제점을 초래한다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 SQL/MDR이 제안되었다. 그러나 현재의 SQL/MDR은 검색 기능만 지원할 뿐, MDR의 유효한 생성 및 안전한 접근을 위한 연산을 제공하지 않는다. 이 논문에서는 앞서 언급한 SQL/MDR 문제점 중에서, 안전하고 쉬운 접근제어를 보장할 수 있는 방법으로 MCL(Metadata Control Language)을 제안한다. MCL은 ISO/IEC 11179 Part 6에 정의되어 있는 사용자 그룹의 역할과 권한을 미리 정의하여 사용자를 사용자 그룹에 할당한다. 이러한 방법으로 MDL은 편이성과 보안성을 증대시킨다. In various fields, ISO/IEC 11179-based MDR (Metadata Registry) systems have been developed. However, the current systems do not observe the standard, so inconsistency issue between metadata arises. Most of all, there exist several problems because ISO/IEC 11179 provides no standardized access method. SQL/MDR has been suggested to resolve those problems. SQL/MDR supports search operations, but it does not provide operations for vaild building and safe access for MDR. This paper, in the aforementioned issues, suggests MCL(Metadata Control Language) to guarantee safe and easy access control. MCL offers predefined roles and authority of user groups defined in ISO/IEC 11179 Part 6, and users are assigned to a proper user group. With such a way, MCL increases usability and security.

등급 기반의 QoS 보장을 위한 서비스 요청 필터링 알고리즘

박혜숙,백두권,Park, Hea-Sook,Baik, Doo-Kwon 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지 A Vol.10 No.5

멀티미디어 콘텐츠 스트림 서비스를 이용하는 사용자들의 서비스 품질에 대한 요구를 만족시키기 위해 사용자 실적 또는 등급에 따라 자원을 배분하고 서비스 요청과 서비스 품질을 제어하기 위한 방안이 필요하다. 본 논문에서는 스트림 서버 자원을 효율적으로 분배하명서 사용자들에게 제공되는 서비스 품질을 제어하는 방안으로서 사용자 등급별 QoS 보장을 위한 서비스 요청 필터링 알고리즘(URFA : User Request Filtering Algorithm)을 제안한다. URFA는 사용자들의 요금 실적과 서비스 이용 실적 등을 고려하여 사용자 등급(우수 등급, 기본등급)을 나누고 등급별 스트림 서버의 승인비율을 제어함으로써 서버자원의 이용효율을 높이고 사용자 등급에 따라 품질 수준을 제어할 수 있도록 하였다. To satisfy the requirements for QoS of Users using multimedia content stream service, it is required to control mechanism for QoS based on class priority, URFA classifies the user by two classes (super class, base class) and controls the admission ratio of user's requests by user's class information. URFA increases the admission ratio class and utilization ratio of stream server resources.

군집분석 (Cluster Analysis)을 활용한 사용자 등급 기반의 서비스 수락 정책

박혜숙,백두권,Park Hea-Sook,Baik Doo-Kwon 한국정보처리학회 2005 정보처리학회논문지D Vol.12 No.3

This paper suggests a new policy for consolidating a company's profits by segregating the clients using the contents service and allocating the media server's resources distinctively by clusters using the cluster analysis method of CRM, which is mainly applied to marketing. In this case, CRM refers to the strategy of consolidating a company's profits by efficiently managing the clients, providing them with a more effective, personalized service, and managing the resources more effectively. For the realization of a new service policy, this paper analyzes the level of contribution $vis-\acute{a}-vis$ the clients' service pattern (total number of visits to the homepage, service type, service usage period, total payment, average service period, service charge per homepage visit) and profits through the cluster analysis of clients' data applying the K-Means Method. Clients were grouped into 4 clusters according to the contribution level in terms of profits. Likewise, the CRFA (Client Request Filtering algorithm) was suggested per cluster to allocate media server resources. CRFA issues approval within the resource limit of the cluster where the client belongs. In addition, to evaluate the efficiency of CRFA within the Client/Server environment the acceptance rate per class was determined, and an evaluation experiment on network traffic was conducted before and after applying CRFA. The results of the experiments showed that the application of CRFA led to the decrease in network expenses and growth of the acceptance rate of clients belonging to the cluster as well as the significant increase in the profits of the company. 본 논문에서는 마케팅에서 주로 적용되는 CRM(Customer Relationship Management)의 군집분석 방법을 활용하여 콘텐츠 서비스를 이용하는 고객들을 서비스 패턴에 따라 세분화(Segmentation)하고, 군집별로 미디어 서버의 자원을 차별적으로 할당하여, 기업의 수익성을 높이기 위한 새로운 정책을 제시하였다. 새로운 서비스 정책의 구현을 위해 첫째, 고객 데이터에 대해 군집분석 중에서 K Means Method를 적용하여 고객들의 서비스 패턴 (총 사이트 방문 횟수, 서비스 종류, 서비스 이용 기간, 지불금액, 평균 서비스 시간, 사이트 방문 당 서비스 요금)과 수익에 대한 기석도 둥을 분석하였다. 고객들은 수익에 대한 기여도에 따라 4개의 군집으로 분류되었다. 둘째, 군집별로 미디어 서버 자원을 할당하는 알고리즘인 CRFA(Client Request Filtering Algorithm)를 제시하였다. CRFA 는 고객이 속한 군집의 자원 한도 내에서 승인제어를 실시하는 기능을 수행하였다. 분석된 결과에 의하면 CRFA를 적용하였을 때 기업의 네트워크 비용은 감소하고 기업의 수익에 기여도가 높은 군집에 속한 고객들의 수락률이 높아졌음을 알 수 있었다.

미디어별 데이타 특성과 버퍼 온도를 고려한 멀티미디어 버퍼 관리기의 설계

서두열(Doo-Yeol Seo),김성훈(Sung-Hoon Kim),백두권(Doo-Kwon Baik) 한국정보과학회 1993 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.20 No.2

멀티미디어 버퍼 관리기(Multimedia Buffer Manager)는 참조되었던 혹은 참조될 가능성이 있는 객체를 관리하여 디스크 입출력 횟수와 참조 지연시간을 감소시키기 위한 멀티미디어 데이타베이스 시스템의 서브시스템이다. 본 연구에서는 멀티미디어 데이타의 특성을 분석하고, 동적 버퍼 교체 전략으로서 버퍼 온도 교체 전략을 제안하고, 제한한 알고리즘과 미디어별 특성을 적용한 멀티미디어 버퍼 관리기를 설계한다. 멀티미디어 버퍼 관리기는 버퍼 내 객체의 참조 경향을 나타내는 버퍼온도를 힌트(hint)로 하여 효율적인 교체 전략을 수행하고, 미디어의 분할 가능성을 이용하여 대용량 능동적 미디어의 디스크 입출력 지연 시간을 감소시킨다.

자가-적응 소프트웨어에서 사전 문제인지를 위한 하이브리드 모델 기반 적응 시점 판단 기법

김혜연,설광수,백두권,Kim, Hyeyun,Seol, Kwangsoo,Baik, Doo-Kwon 한국시뮬레이션학회 2016 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.25 No.3

자가-적응 소프트웨어는 스스로 문제를 인지하여 인지한 문제에 대하여 소프트웨어 사이클이 멈추지 않고 해당 요구사항에 맞게 적응하는 소프트웨어이다. 본 논문에서는 임계점이 존재하는 시스템에서 발생하는 불필요한 적응 수행을 감소시키기 위하여 선행적 방식으로 임계점 이후의 상황을 예측함으로써 문제가 되는 이벤트를 사전에 처리하고자 한다. 실측치는 대부분 선형과 비선형이 모두 나타나기 때문에 하이브리드 모델을 사용하여 임계점 이후를 예측하며, 예측 기법의 사용 여부는 예측의 정확도를 기반으로 하는 적응 시점 판단 지표를 기준으로 한다. 본 논문의 기여점으로는 하이브리드 모델을 MAPE-K에 적용하여 임계점 이후 상황을 예측함으로써 실제 변화에 대한 불확실성을 감소시켰다는 점과 적응 시점 판단 지표를 기반으로 적응 시점을 판단함으로써 불필요한 적응 수행을 줄였다는 데에 있다. Self-adaptive software is software that adapts by itself to system requirements about the recognized problems without stopping the software cycle. In order to reduce the unnecessary adaptation in the system having the critical points, we propose proactive approach which can predict the future operation after a critical point. In this paper, we predict the future operation after a critical point using a hybrid model to deal with the characteristics of the observed data with the linear and non-linear pattern. The operation of the prediction method is determined on a timing decision indicator based on the prediction accuracy. The two main points of contributions of this paper are to reduce uncertainty about the future operation by predicting the situation after a critical point using hybrid model and to reduce unnecessary adaptation implementation by deciding a timing based on a timing decision indicator.

나이브 베이지안에 기반한 성별 예측 및 정확률 추론 기법

권태원 ( Taewon Kwon ),이의종 ( Euijong Lee ),백두권 ( Doo-kwon Baik ) 한국정보처리학회 2016 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.23 No.1

사용자의 성별은 기본적이면서도 중요한 마케팅 데이터다. 그러나 최근에는 개인정보보호 강화 추세로, 회원가입 시 성별이나 나이 등의 세부 정보를 입력하지 않는 간편 가입이 많아졌다. 이러한 입력되지 않은 정보 추출을 위해 성별 예측 연구의 필요성이 증가되었다. 성별이 입력된 사용자의 정보를 바탕으로 성별이 입력되지 않은 사용자의 성별을 예측하는 기존 연구가 다양한 방법으로 진행되어왔고, 우수한 식별이 가능한 기법들은 이진분류기인 SVM을 기반으로 한 연구가 다수 존재한다. 그러나 SVM 알고리즘은 이진 분류만 가능하기 때문에 성별예측에 대한 정확률은 알 수가 없다. 성별예측의 정확률을 활용하면 부정확한 분류를 예방할 수 있으며 상품추천의 가중치로 사용 될 수 있다. 본 연구는 확률을 기반으로 하여 정확률을 추론 가능한 나이브 베이지안을 응용한다. 그리고 데이터 집합 사례를 균형있게 늘려주는 SMOTE기법을 이용해 클래스 불균형 문제를 개선했으며 또한 성별 예측의 특성에 맞게 노이즈를 제거하고, 성별 분류에 확정적인 아이템에 가중치를 적용했다. 더불어 제안 방법을 실제 데이터에 적용시켜 우수성을 입증하였다.

계층 구조를 고려한 Jena Plug-in 저장소의 평가를 위한 실험 및 시뮬레이션

신희영,정동원,백두권,Shin, Hee-Young,Jeong, Dong-Won,Baik, Doo-Kwon 한국시뮬레이션학회 2008 한국시뮬레이션학회 논문지 Vol.17 No.2

W3C에서 표준 온톨로지 서술 언어로 OWL을 채택함에 따라 많은 온톨로지들이 OWL로 기술 및 구현되고 있다. 이와 관련된 기술 중 Jena는 HP에서 개발한 API로서 저장소는 물론 추론 엔진을 개발할 수 있는 다양한 API를 제공하고 있으며 현재 많은 시스템 개발에 이용되고 있다. 그러나 Jena2의 저장 모델은 단일 테이블에 문서의 정보를 저장하기 때문에 대용량의 온톨로지 데이터 처리에 있어 성능이 저하되는 문제점을 지닌다. 무엇보다 클래스와 프로퍼티의 계층적 구조를 고려하지 않기 때문에 계층 구조를 이용한 질의 처리 시 잦은 조인 연산으로 인해 성능이 급격하게 저하된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 기존의 Jena2 API를 그대로 이용하면서 Plug-in 형식으로 적용할 수 있는 새로운 OWL 온톨로지 관계형 데이터베이스 모델을 제안한다. 제안 모델은 클래스(Class), 프로퍼티(Property), 인스턴스(Instance)의 정보들을 의미적으로 분류하여 저장하며 계층적 정보들에 대해서도 개별적으로 관리함으로써 질의 처리 성능을 향상시킨다. 또한 기존모델과 이 논문에서 제안하는 모델과의 실험 및 시뮬레이션을 통해 비교 분석 한다. 실험 및 시뮬레이션 결과에서, 제안 시스템이 Jena2보다 나은 성능을 보였다. As OWL(Web Ontology Language) has been selected as a standard ontology description language by W3C, many ontologies have been building and developing in OWL. The lena developed by HP as an Application Programming Interface(API) provides various APIs to develop inference engines as well as storages, and it is widely used for system development. However, the storage model of Jena2 stores most owl documents not acceptable into a single table and it shows low processing performance for a large ontology data set. Most of all, Jena2 storage model does not consider hierarchical structures of classes and properties. In addition, it shows low query processing performance using the hierarchical structure because of many join operations. To solve these issues, this paper proposes an OWL ontology relational database model. The proposed model semantically classifies and stores information such as classes, properties, and instances. It improves the query processing performance by managing hierarchical information in a separate table. This paper also describes the implementation and evaluation results. This paper also shows the experiment and evaluation result and the comparative analysis on both results. The experiment and evaluation show our proposal provides a prominent performance as against Jena2.