Semantic Web

Min Kyung Hwang

in SSLab,. POSTECH

Semantic WebSemantic Web

Distributed System Assignment #6Distributed System Assignment #6

Research new TechnologyResearch new Technology

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ContentsContents

MotivationMotivation

Overview of Semantic WebOverview of Semantic Web

TechnologyTechnologyTopic Maps

RDF

RDF Application RDF Application

Semantic Web ServicesSemantic Web Services

Real World CasesReal World Cases

ConclusionConclusion

ReferenceReference

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Motivation-Current WebMotivation-Current Web

현재 현재 webweb 의 한계성의 한계성정보의 증가 : 방대한 양 , 다양한 종류

• 텍스트 문서 , 이미지 , 멀티미디어자료 , 응용프로그램 , voice 등 .

인간 중심의 정보 보여주기가 목적 (presentation)• 문서와 자료를 인간이 이해하기 쉬운 형태로 표현하는 것이 중요• 컴퓨터가 정보를 이해하고 가공하기 어렵다 .

검색 엔진에 의존하는 정보검색• 대부분이 사용자가 원하는 정보를 제공하지 못한다 .• 원인 : 다중적인 의미 , 잘못된 단어조합 , 사용자 선호도를 구분하지

못함

““Semantic Web”Semantic Web”정보를 컴퓨터에 의해 재가공하여 사용자가 쉽게 원하는 정보를 활용할 수 있도록 하는 새로운 패러다임

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What is Semantic Web?What is Semantic Web?World-Wide-Web 의 창시자 Tim Berners-Lee 에 의해 창안된 차세대 Web 기술

"The Semantic Web is an extension of the current web in which "The Semantic Web is an extension of the current web in which information is given well-defined meaning, better enabling information is given well-defined meaning, better enabling computers and people to work in cooperation."computers and people to work in cooperation."

-- Tim Berners-Lee,

James

컴퓨터가 이해할 수 있는 web• contents 에 구조화된 부가정보 (metadata) 추가• 풍부한 탐색 및 검색 , 데이터 통합 , 자동화를 제공• 통일된 정보공유체제 확립• 정보 (information) 기반 지식 (knowledge) 기반

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TechnologyTechnologyRDF – W3C 기반으로 지식 표현 기술 온톨로지 기술로 발전Topic Maps – ISO 기반 지식 표현 기술

Layer of W3C Semantic WebLayer of W3C Semantic Web

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Technology - Topic MapsTechnology - Topic Maps

ISO ISO 중심의 중심의 semantic web semantic web 기술기술ISO/IEC 13250 지식 표현 기술 (knowledge representation) 표준기술언어 : XTM(XML Topic Maps)

정보 자원의 구성 , 추출 , 네비게이션에 관계하는 새로운 패러다임정보와 지식의 관리를 위한 최적화된 표현양식 제공 정보와 지식의 분산처리 , 통합관리에 중점지식층과 정보층의 이중구조

• 정보층 : 특정 주제 (Topic) 과 주제 간의 연계 (Relation) 로 구성• 지식층 : 디지털 컨텐츠• 발생 (occurrence) 를 통해 상호연결

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Technology - RDFTechnology - RDF

Resource Description FrameworkResource Description Framework특정자원에 대한 구조화된 메타데이터를 기술하는 XML 기반 프레임워크상호 이용성 (interoperability)

• application 간에 정보를 교환하여 다른 컴퓨터에서 이를 처리

triple 구조 하나의 statement 구성• 자원 : 주어 (subject), URI 를 이용한 고유 식별대상• 속성 : 술어 (predicate), 자원을 정교하게 설명하기 위함 .

– 속성명 또는 XML namespace 에 정의된 URI 로 정의 • 속성값 : 목적어 (object), 다른 URI, 자체가 자원이 될 수 있음 .

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RDF TechnologyRDF Technology

URI (Uniform Resource Identifier)URI (Uniform Resource Identifier)web 의 지시자 : 자원의 이름을 지시 , 그 내용을 알지 못함

• URL(Uniform Resource Location) 이 한 종류

XML(eXtensible Markup Language)XML(eXtensible Markup Language)“ 문서”에 구조화된 정보를 표현하는 언어구조화된 정보 = 컨텐츠 + 역할 ( 속성 )

tag 를 사용자가 정의 가능 : XML namespace• Document Type Definition (DTD) or XML schema 를 이용• 같은 데이터를 사용자 정의에 따라 여러 다른 구조로 표현 가능• 문제 : 컴퓨터가 각기 다르게 정의한 tag 를 어떻게 구분할 것인가 ?

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XML 구조

RDF 구조 - XML namespace<rdf:RDF xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#" xmlns:love="http://love.example.org/terms/" > <rdf:Description rdf:about="http://aaronsw.com/"> <love:reallyLikes rdf:resource="http://www.w3.org/People/Berners-Lee/Weaving/" /> </rdf:Description> </rdf:RDF>

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Why RDF than XML?Why RDF than XML?XML tag 를 컴퓨터가 자동해석 , 의미연관성 파악 , 추론 어려움“ 문서”가 아닌 그 안에 담긴 “데이터 (Resource, metadata)” 를 표현RDF 에 XML schema 를 적용하여 쉽게 serialization

statement 해석 정보 제공단순한 구조 : triples

parser 를 이용하여 정보를 명확하게 model 에 매핑 가능HTML 정보를 RDF 정보와 병렬적으로 처리 가능

<XML serialization>

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RDF SchemaRDF Schema자원이 속한 클래스 , 클래스 간의 관계 , 속성간의 관계 정의RDF statement 에 사용될 용어와 타입 정의

• 클래스 (class) : 자원과 속성• 서브클래스 (subClassOf) : 특정 application 의 schema

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OntologyOntologyRDF Schema 에 “분류”와 “논리적인 추론”을 부과하여 기계가 web 의 의미를 해석하는 semantic web 을 완성

• 특정 주제 영역의 도메인을 계층구조로 나타냄 : 용어 , 관계 정의• 도메인그룹 내에서 합의된 지식

web ontology• 다른 데이터베이스를 사용하는 동일한 의미의 2 개의 용어가 같은 것인지

비교 , 결합하기 위한 프로그램– application 사이에 web 기반 지식을 생성 , 처리 , 공유 , 재생산

종류• DAML+OIL, SHOE, OWL (Web ontology language)

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RDF ApplicationRDF Application

DAML+OIL: DARPA Agent Markup Language +OILDAML+OIL: DARPA Agent Markup Language +OILmodeling primitives 를 가진 확장된 W3C 기반의 언어구성 : headers, class elements, property elements, instances

SHOE : Simple HTML Ontology ExtensionSHOE : Simple HTML Ontology ExtensionHTML 문서와 다른 web 문서에 컴퓨터가 이해하는 semantic 지식을 결합agent 를 이용하여 web pages 와 documents 의 의미있는 정보를 수집

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RDF ApplicationRDF Application

OWL (Web ontology language)OWL (Web ontology language)DAML+OIL 에서 파생된 web ontology 언어속성과 클래스를 기술할 다양한 의미 표현 어휘를 제공

• 클래스 간 관계 , 관계차수 , 동치성 , 풍부한 속성타입 , 속성 특징 , 열거형 클래스 등 .

3 개의 하위 언어를 구성• OWL Lite: 클래스 분류계층과 간단한 제약사항 표현이 필요한

사용자들을 위한 언어• OWL DL: 계산학적 완전성 ( 모든 결론 계산될 수 있음 ),

결정가능성 ( 유한시간 내 완료 ) 을 유지하여 최대의 표현력 요구하는 언어

• OWL Full: 최대의 표현력과 RDF 의 모든 문법을 활용할 수 있는 언어

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SHOE applicationSHOE applicationsemantic search

• SHOE 검색 엔진

the knowledge annotator• SHOE 를 포함한 web page 에 그래픽한 주석을 달도록 하는 자바

프로그램

Exposé• SHOE 를 포함하는 web page 를 검색하여 관련 지식을 수집하는 w

eb 로봇

PIQ (Parka Interface for Queries)• Exposé 에 의해 발견된 SHOE 정보를 비주얼하게 질의하도록 하는

자바 툴

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MusicBrainz (MusicBrainz (www.musicbrainz.orgwww.musicbrainz.org))음악정보를 생성하는 음악 메타 데이터베이스 커뮤니티CD Player program

• Musicbrainz 가 CD 들을 식별하고 CD 에 대한 정보를 제공할 때 이용

Musicbrainz Tagger • 개인 음악자료의 메타데이터 테그를 자동적으로 식별하고 생성

< MusicBrainz RDF Metadata >

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RSS (Really Simple Syndication)RSS (Really Simple Syndication)뉴스 , 블로그 사이트에서 주로 사용하는 XML 기반 컨텐츠 표현 방식RSS 관련 프로그램을 이용하여 최신정보 자동 수집RSS 리더프로그램으로 읽고 , 다른 형식으로 이용 가능ex) Explorer 7 – RSS 리더 ( 구독기 )

Google Desktop - Google Desktop - 개인 검색 환경개인 검색 환경웹 검색 뿐 아니라 개인 데스크탑에 대한 검색검색기술 평가

• 현재 : 검색의 응답률 ( 발견한 정보의 양 ) 과 관련있는 정도로 평가• 미래 : 사용자 별 정확도 파악 ( 검색패턴 , 사용자 선호도 반영 )

유비쿼터스 단말기로 확장 , 공유 기기 간의 정보검색 가능

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Ajax (Asynchronous JavaScript +XML)Ajax (Asynchronous JavaScript +XML)자바스크립트 렌더링 엔진을 이용한 기술Ajax 를 이용하여 한번에 브라우저 읽어들여 사용자 이벤트를 자바스크립트가 스스로 처리

• XML 자료를 xmlhttp 로 관리하므로 다시 페이지를 불러들일 필요없음

서버와의 통신은 백그라운드로 진행이벤트마다 서버와의 통신으로 인한 overhead( 대기시간 ) 를 줄임Application (http://www.google.com)

• google gmail – 빠른 로딩 , 비동기적 스크립트처리 ( 추가옵션 )

• google maps – 별도의 설치없이 HTML 내에서 지도검색• google 개인화 – HTML 의 재배치• yahoo!, amazon

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ConclusionConclusion

Semantic WebSemantic Web 은 지식은 지식 (knowledge) (knowledge) 기반 차세대 기반 차세대 web web 기술기술W3C 기반 RDF + ontology 기술 표준으로 발전의미있는 정보의 검색 , 추론컴퓨터 스스로 지식을 생산

이미 상용화된 많은 웹서비스에 기술 적용이미 상용화된 많은 웹서비스에 기술 적용 , , 점차 고도화되고 점차 고도화되고 변형된 기술들이 등장변형된 기술들이 등장

XML, RDF, DAML+OIL, SHOE

OWL, RSS, Ajax 등

web ontology (OWL)web ontology (OWL) 의 표준화와 함께 온톨로지 기술 발전 의 표준화와 함께 온톨로지 기술 발전 가능성 기대가능성 기대

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ReferenceReference

WikipediaWikipediahttp://en.wikipedia.org/wiki/Semantic_Web

The Semantic Web: An IntroductionThe Semantic Web: An Introductionhttp://infomesh.net/2001/swintro/

The Semantic Web In Breadth The Semantic Web In Breadth http://logicerror.com/semanticWeb-long

웹 웹 2.0 2.0 시대의 기회시대의 기회 , , 시맨틱 웹시맨틱 웹 , , 김태중김태중 , 2006, , 2006, 디지털미디어리서치디지털미디어리서치

http://www.dal.co.kr/chair/semanticweb/sw.html

Semnatic Web Overview, Prof.Joongmin Choi, Intelligent SysteSemnatic Web Overview, Prof.Joongmin Choi, Intelligent System Lab,. Hanyang Univ.m Lab,. Hanyang Univ.

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