Chapter2: 온톨로지, 시맨틱웹, 링크드데이터, 지식그래프

✅ ontology, Semantic Web, Linked Data, Knowledge Graphs

. 시맨틱웹을 위한 온톨로지 언어와 구현사례 연구(정도헌, 2003)
. 시맨틱 웹과 의미적 연결성: 웹 사이언스를 위한 출발점(김학래, 2010)
. T. Berners-Lee. Semantic Web Road map (1998)

1️⃣ Semantic Web

• 시맨틱 웹이란 '기계가 정보의 의미를 이해하고 처리할 수 있는 거대한 정보의 공간'으로 정의할 수 있음
• Tim Berners-Lee가 제안. 웹의 정보는 사람은 읽고 이해할 수 있고 기계는 이해하지 못한다는 문제의식에서 시작함
• 데이터에 의미(Semantics)를 부여해서 기계가 추론하고 처리 가능하도록 한 것으로, 인간의 지식을 정형화하여 표준 웹 환경으로 통합하여 구현한 것
• 시맨틱 웹에서 온톨로지가 핵심 기술로 강조되는 이유는 정보를 개념화하고 생성된 범주들과 그들 간의 관계를 의미적으로 연결해주기 때문

📌 연결성(connectivity)의 의미

• 정보의 연결성: 데이터의 유기적인 연결을 지향하여 정보 자원의 생태계를 구성하는 기본이 됨. 정보자원의 연결성을 의미적 차원에서 구현하는 기술이 '시맨틱 웹'
• 사회적 연결성: 사용자들의 참여에 의해 연결 관계가 형성이 되고 이를 통해 구성되는 생태계. 사회적 연결성을 위한 참여와 개방적 서비스를 구현하는 것이 '소셜 웹'

💫 정리: '연결'이라는 단어의 의미를 '서로 다른 엔티티, 개념이 (공통된)특정 의미를 갖게 되는 것'이라고 생각해 볼 수 있다. 이때의 의미는 암묵적일 수도 있고(연결은 되어 있는데, 어떤 이유와 의미로 연결되어 있는지는 모름) 명시적일 수도 있다(정확히 어떤 의미를 기반으로 연결되어 있는지). 시맨틱 웹은 이러한 의미적 연결성, 즉 관계를 온톨로지를 통해 표현한다.

2️⃣ Linked Data

• 링크드 데이터는 시맨틱 웹을 실제로 구현하기 위한 방법론
• 링크드 데이터는 웹에 존재하는 다양한 자원을 노출, 공유, 연결하기 위한 방법. '링크로 연결된 의미적 데이터'
• 팀 버너스리가 제시한 링크드 데이터의 네가지 원칙
  1. 특정 개념이나 대상을 URI로 명명한다
  2. HTTP를 통해 URI로 명명된 정보자원에 접근할 수 있게 한다.
  3. URI로 접근했을 때 RDF로 정의된 URI에 포함되어 있는 상세정보를 제공한다.
  4. RDF에 포함되어 있는 다른 정보자원에 접근할 수 있어야 한다.

📌 URI와 URL의 차이점

• URI(Uniform Resource Identifier): 어떤 자원을 유일하게 식별하기 위한 문자열. URI를 부여한다는 것은 '고유한 식별자'를 부여한다는 의미이고, 각 개념이나 대상을 구분할 수 있게 됨 --> 위치나 이름은 상관없이 '구분만 되면 된다'
• URL(Uniform Resource Locator): 자원이 어디에 있고 어떻게 접근하는지까지 포함함 --> 위치+접근방식+고유성 (URL은 URI에 포함되는 개념)

💫 정리:
(대략적인 개념과 역할을 구분하면 아래와 같지만, 이 부분은 항상 논의 대상이며, 관점에 따라 다르게 해석될 수 있다)
1. 온톨로지: 도구/언어. 지식을 형식화하는 문법과 어휘
2. 시맨틱 웹: 비전/패러다임. 웹을 기계가 이해하기 만들자는 목표
3. 링크드 데이터: 방법론/원칙. 데이터를 연결, 공개하는 실천 규칙
4. 지식그래프: 결과물/응용. 위 세가지를 활용해 구축된 지식 구조물

• 시맨틱 웹은 핵심 기술로 '온톨로지'를 지식 표현 도구로 사용한다.
• 링크드 데이터는 시맨틱 웹 실현의 구체적 방법이며, 온톨로지로 의미를 기술한다.
• 지식그래프는 온톨로지, 링크드 데이터, 시맨틱 웹을 활용해 구축된 지식 구조물(지식베이스)이다.
  

🚨 논의사항(1)
온톨로지의 정의에 'formal'이라는 조건을 주면 기계가 읽고 처리할 수 있는 인공지능 언어로 표현한다는 의미가 들어가게 되는데, 그렇다면 시맨틱 웹과 개념 구분이 모포해질 수 있다. 따라서 둘을 구분하기 보다는, 온톨로지는 '무엇을 표현하는가?'를 중심으로 한다면, 시맨틱 웹은 '어디서, 어떻게 공유하는가?'를 중심으로 한다 정도로 이해할 수 있다. (+ 추가: 철학적 개념에서 시작한 온톨로지는 웹을 전제로 하는 개념이 아니므로, 기계가 처리 가능하다는 조건은 필요조건이지 충분조건은 아닐 수 있다)

🚨 논의사항(2)
Linked Data는 데이터 게시 및 연결을 위한 원칙(Linked Data Principles)과, 해당 원칙을 적용하여 구축된 데이터 집합(Linked Data Datasets)으로 구분할 수 있다(데이터 집합으로 이해할 때는 LOD개념에 가깝다고 이해할 수 있는데, 이 개념을 구분하지 않고 사용하는 경우들도 많은 것 같다). Linked Open Data(LOD)는 개방성과 재사용 가능성을 전제로 한 Linked Data Datasets에 해당하며, 링크드 데이터 원칙을 적용하여 구축된 구현체로 볼 수 있다(LOD 역시 지식그래프인 구현체 자체로 볼 수 있지만, LOD=지식그래프로 볼 수 없는 이유는 모든 지식그래프가 Linked Data 4원칙을 따르진 않기 때문이다. 예를 들어, property graph 같은 경우에는 URI를 반드시 부여하진 않는다).