Abstract

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.

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.

Keywords

• Ontology;
• Jena;
• Plug-in;
• OWL;
• Relational database;
• Ontology storage;
• Hierarchical structure

• 온톨로지;
• 플러그인;
• 관계형 데이터베이스;
• 온톨로지 저장소;
• 계층 구조;