정보 검색 시스템은 사용자가 찾고자 하는 지식 정보를 보다 정확하고 빠르게 전달하는 데 그 목적이 있다. 그러나 현재의 검색 시스템은 단순 구문 분석 방식으로 사용자가 원하는 정확한 정보를 제공하지 못한다. 따라서 본 논문에서는 온톨로지 서버를 이용한 SW-IRS(Semantic Web based Information Retrieval System)를 제안한다. 제안한 시스템은 에이전트 기반의 자동 분류 기술과 시맨틱 점 기반의 정보 검색 기법들을 이용하여 반구조(semi-structured) 문서뿐만 아니라 비구조(unstructured) 문서의 처리를 극대화시키고자 한다. 또한 상호 운용성 및 데이터 통합을 위해 RDF(Resource Description Framework) 방식의 문서 저장 서버를 지원하며 웹 페이지들간에 검색 순위를 두어 보다 신속하고 정확한 정보 검색이 가능하도록 하고자 한다. 마지막으로 새로운 순위 측정 알고리즘을 제안하고 이를 이용한 성능 평가를 실시하여 그 효율성과 정확성을 검증해 보이고자 한다.
차세대 웹을 표현하는 단어로 XML(extensible markup language)과 시맨틱 웹(Semantic Web)을 꼽을 수 있다. XML은 1996년 W3C (World Wide Consortium)에서 제안한 데이터 표현 능력이 높은 언어이며, 시맨틱 웹은 사람이 읽고 해석하기에 편한 현재의 웹 대신에 컴퓨터가 이해할 수 있는 형태의 새로운 언어로 표현해 기계들끼리 서로 의사소통을 할 수 있는 지능형 웹을 말하는 것으로써 현재 XML을 기반으로 하는 RDF(Resource Description Framework)나 온톨로지 기술을 통해 시맨틱 웹 구축방안에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 차세대 웹에서의 정보 공유를 위한 검색 에이전트의 역할 및 에이전트간의 구조에 관한 설명, XML&RDF 검색 에이전트의 설계 모델 및 현재까지 구현된 시스템의 개요를 보여준다.
최근 웹상에 이용 가능한 RESTful 웹 서비스들의 수가 급격하게 증가됨에 따라 사용자들이 적합한 웹 서비스를 찾는 것은 매우 중요한 이슈로 대두되었다. 그러나 기존의 키워드 기반 검색 방법은 나쁜 재현율과 나쁜 정확률 때문에 문제가 많다. 본 논문에서는 매개변수 클러스터링 기법에 패턴 분석 기법을 추가한 하나의 새로운 시맨틱 온톨로지 구축 방법을 제안한다. 이를 통해 온톨로지를 자동 구축하여 시맨틱 정보의 주석처리 부담을 줄일 수 있고, 보다 효율적인 웹 서비스 검색을 지원한다.
기존 전자상거래 플랫폼과 컨텐츠는 데이터의 확장 및 통합이 고려되지 않은 HTML을 중심으로 한 표현 기반 기술로 되어 있고, 각 사이트별로 상품 정보에 대한 분류체계가 상이하여 구매자들이 상품별 비교와 검색에 있어서 많은 시간을 낭비하는 등 많은 문제점을 가지고 있다. 따라서 전자상거래 사이트들 간의 효율적인 정보 공유의 필요성이 제기 되고 있다. 또한 정보의 공유가 어려운 기술로 인하여 판매자와 구매자들의 다양한 요구를 만족시키지 못하고 있다. 그러므로 본 논문에서는 최근 차세대 웹기술로 각광받고 있는 시맨틱 웹 기반 기술인 RDF/RDFS를 이용하여 기존의 상점에 제시된 상품정보를 Wrapper 기술을 이용하여 필요한 정보만을 추출한 뒤, 이것을 기반으로 RDF 트리플과 문서로 생성한다. 상품 정보에 대한 온톨로지를 설계한 뒤 이를 Web Ontology Language (OWL)를 사용하여 상품 지식 기반 온톨로지를 구축하고, 이를 RDF 트리플과 문서와의 분석과 매칭을 통하여 이종의 상점에 표현된 상품들을 실시간으로 비교 검색하고 동적으로 상품에 대한 지식 기반 온톨로지를 생성하는 웹 온톨로지 시스템을 설계 제안하였다.
온톨로지는 웹자원을 지식화함으로써 정보의 효율적 검색. 통합, 재사용을 도모할 수 있는 새로운 기술인 시맨틱 웹의 구현을 위한 가장 핵심적인 요소 기술로 알려지고 있다. 온톨로지는 사람간에 그리고 서로 다른 응용 시스템간에 지식을 공유하고 재이용하는 방법을 제공하는 기술로서 특정 주제에 관한 지식 용어들의 집합으로서 이들 용어뿐만 아니라 용어간의 의미적 연결 관계와 간단한 추론규칙을 포함한다. 본 연구에서는 인터넷 웹상에서 국제기구에 관한 정보를 체계적으로 관리하고 검색하기 위해서 국제기구 온톨로지를 설계하고 이 온톨로지에 기반 하여 검색 시스템을 구현해 보고 이시스템을 20개의 탐색 질문들을 이용하여 기존의 인터넷 검색엔진과 적합성과 탐색 시간이라는 두가지 요인을 통해서 비교해 보았다. 실험 결과에 의하면 적합성 측정은 온톨로지 기반 시스템은 평균4.53. 인터넷 검색엔진은 평균 2.51로 온톨로지 기반 시스템의 적합도가 1.80배 높은 것으로 나타났다. 또한 탐색시간은 온톨로지 기반 시스템은 평균 1.96분, 인터넷 검색엔진은 평균 4.74분으로 인터넷 검색엔진이 온톨로지 기반 시스템 보다 2.42배 정도 더 많은 탐색시간이 필요한 것으로 나타났다.
오늘날 효과적인 정보검색을 위해 지능형 검색에 대한 다양한 기법들을 사용하고 있다. 이중에서 효과적인 검색 방법은 온톨로지 기술을 적용하는 것이다. 온톨로지는 시맨틱웹에서의 핵심기술이라 할 수 있다. 시맨틱웹에서 온톨로지 기술은 간단하면서 정확하게 추론엔진을 통하여 관련 정보를 검색하는데 사용될 수 있다. 본 논문에서는 대학, 대학원, 구성원을 중심으로 정보를 검색할 수 있는 온톨로지 기반 대학정보검색 시스템을 설계 및 구현을 하고자 한다. 대학, 대학원, 구성원 정보들의 계층구조를 수집하였으며, 온톨로지 개발도구인 protege 에디터를 이용하였다. 대학정보를 온톨로지로 설계하기 위해 설계된 대학정보 온톨로지를 protege 에디터의 추론기능을 이용하여 검증하였으며, 검증된 온톨로지는 지나 추론엔진을 적용하여 웹서비스 할 수 있도록 대학정보검색 시스템을 구현하였다.
본 연구의 목적은 시맨틱 검색 기법을 활용하여 사용자 쿼리 기반의 타당한 정확도를 가진 관광지 랭킹시스템을 설계하는 것이다. 이를 위해 관광지에 대한 텍스트 리뷰 데이터 수집, 데이터 전처리 및 SBERT를 활용한 임베딩 과정을 거쳤다. 이후 유사도를 측정하고 임계값을 충족하는 데이터를 필터링한 후 카운트 기반 랭킹 알고리즘을 적용하여 쿼리와 의미적으로 유사한 순서로 관광지 순위를 도출하였다. 제안된 랭킹 알고리즘의 평가를 위해 4개의 쿼리로 실험을 진행하여 연관성이 높은 상위 5개 관광지를 도출하였다. 도출된 결과값의 비교를 위해 58,175개의 문장에 직접 라벨을 붙여 세 번째 쿼리인 혼잡도와 의미적으로 연관성이 있는지를 확인하였다. 두 결과값이 유사하여 본 연구에서 제시된 랭킹 알고리즘의 효율성이 검증되었다. 임계값 최적화, 데이터 불균형 등의 문제에도 불구하고 이 연구는 시맨틱 검색 기법을 이용하여 적은 비용과 시간으로도 사용자의 의도를 파악하여 관광지를 추천하는 것이 가능하다는 것을 보여주었다.
기존의 논문검색은 키워드 기반 검색이고, 발간된 자료의 양이 방대해 짐에 따라 사용자가 원하는 정보를 검색하는데 어려움이 가중되고 있다. 사용자의 의도에 맞는 정보를 검색하기 위해서는 인터넷 환경에서 웹 문서 자원 사이의 의미 정보를 온톨로지로 표현하고, 이 온톨로지를 컴퓨터가 이해할 수 있게 하는 시맨틱 웹의 도입이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 OWL 온톨로지 기반의 추론을 통한 논문정보 검색시스템에 대하여 논한다. 시맨틱 웹의 새로운 온톨로지 언어로 부상한 OWL기반의 논문 온톨로지를 구축하고, 논문 속성들 간의 다양한 상관관계를 서술논리 쿼리로 작성한다. 검색시스템은 이 쿼리를 기반으로 논문 온톨로지에 대하여 추론함으로써 지능적인 정보검색이 가능하도록 하였다. 마지막으로 기존 논문 검색 방법과 본 논문의 실험 결과를 비교하였다.
본 연구에서는 웹 문서에서의 단순 키워드 매칭으로 검색하는 전자상거래시스템의 문제점을 해결하기 위한 방안으로 도메인 온톨로지를 자동으로 생성하고 이를 기반으로 지능형 에이전트기술을 접목함으로서 의사소통이 단일화된 상품검색시스템을 개발한다. 온톨로지 개발은 국제상품분류코드(UNSPSC)와 귀금속 보석 사이트들의 분류정보를 기반으로 대표용어를 추출하고 유사관계 시소러스 적용하여 표준화된 온톨로지를 구축하며 지능형에이전트 기술을 검색 단계에서 접목시켜 사용자에게 정보수집의 효율성을 지원하도록 시맨틱 웹을 지원하는 상거래 시스템을 설계하고 구현한다. 또한 개인화된 검색 환경을 지원하기 위해 사용자 프로파일을 설계하고, 개인화 검색 에이전트와 추론기능을 이용한 검색 환경을 제공함으로서 정보수집의 신속성과 정확한 정보검색이 가능하도록 지원한다.
RDF는 다양한 응용 분야에서 정보의 표현 및 저장 수단으로 활용되고 있으며, 차세대 웹으로 촉망받고 있는 시맨틱 웹에서는 중요한 기반구조의 역할을 갖고 있다. RDF 메타데이터의 저장과 검색 기능을 제공하기 위하여 개발된 기존 시스템들의 단점을 극복하기 위하여 본 연구에서는 새로운 RDF 메타데이터 저장 구조를 설계하고, 이를 구현한 시스템 SMARTTriple을 개발하였다. 이 시스템은 기존 시스템보다 우수한 성능을 갖는 RDF 메타데이터에 대한 효율적인 저장 및 검색 기능을 제공함으로써 향후 RDF 표준을 이용하는 웹 기반 응용 시스템의 연구와 개발에 좋은 도구를 제공하게 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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