Various emerging applications using IoT require frequent ontology update and enrichment in ways to keep track of the frequent changes in the knowledge. Most of the previous ontology enrichment methods use string data in the web to enrich ontology. These methods could be efficient for extracting new instances, but they have difficulties extracting relations between instances. Also, there are less useful data in web documents when enriching ontology of technical domain. In order to solve these problems, we propose a hybrid approach for a new semi-automated ontology enrichment system which expands the present ontology by using both linked data extracted from other ontology of the same (or similar) application domain and string data crawled from the web. Our system enriches an ontology with new instances of concepts and relations in two phases. First, it extracts new instances and relations from a reference ontology of the same or similar domain. Second, it computes confidence value to check validity of the possible relations between the original instances and the new ones using crawled data from the web search and add them to the present ontology. Our experiment demonstrates that the proposed two-phase hybrid approach achieves improved efficiency and accuracy for enriching ontology instances.
IoT에 적용되는 다양한 어플리케이션들은 변화하는 지식을 반영하기 위해 온톨로지의 빈번한 갱신 및 확장을 필요로 한다. 기존의 온톨로지 확장 방법은 대부분 웹 상의 문자열 데이터만을 이용하여 확장을 한다. 이러한 방식은 새로운 인스턴스를 찾는 데에는 효과적일 수 있으나 인스턴스들 간의 관계를 추출하는 데 어려움이 있다. 또한 기술적인 도메인의 온톨로지를 확장할 때 웹 문서에 필요한 정보가 적은 문제점도 존재한다. 이 문제를 해결하기 위해 우리는 동일한 (또는 유사한) 어플리케이션 도메인의 다른 온톨로지로부터 추출한 링크드 데이터와 웹 상의 문자열 데이터를 사용하여 기존의 온톨로지를 확장하는 새로운 반자동 온톨로지 확장 시스템을 위한 하이브리드 방법을 제안한다. 이 시스템은 각 개념의 새로운 인스턴스와 그들 간의 관계를 두 단계에 걸쳐 추가함으로써 온톨로지를 확장한다. 첫 번째로, 동일하거나 유사한 도메인의 참조 온톨로지로부터 새로운 인스턴스 및 그들 간의 관계를 추출한다. 두 번째로, 추출된 새로운 인스턴스들과 기존 인스턴스들 간 생길 수 있는 잠재 관계를 웹 상의 문자열 데이터를 이용해 신뢰도를 계산하여 유효성 검증 및 최종 확장을 한다. 우리는 실험을 통해 제안된 두 단계를 걸친 하이브리드 접근법이 온톨로지의 인스턴스를 확장하는 데에 더 개선된 효율성과 정확성을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
