자연어 기반 BPMN 자동 구현을 위한 온톨로지 프레임워크

초록

본 논문은 비전문가가 자연어로 작성한 비즈니스 요구사항을 온톨로지를 활용해 웹 서비스와 매핑하고, BPMN 설계 파일을 자동으로 구현 코드로 변환하는 프레임워크를 제안한다. 키워드 추출·시맨틱 매칭·QoS 기반 서비스 선택·동적 서비스 합성을 단계별로 수행한다.

상세 분석

이 연구는 현재 BPMN 툴이 비즈니스 분석가에게 제공하는 설계‑구현 격차를 해소하고자 한다. 핵심 아이디어는 사용자가 자연어로 기술한 업무 설명을 텍스트 전처리(POS 태깅, JAPE 규칙)로 핵심 동사·명사구를 추출하고, 이를 사전 구축된 서비스 온톨로지(DAML+OIL 기반)와 비교해 가장 적합한 웹 서비스를 찾는 것이다. 온톨로지는 도메인 개념과 웹 서비스의 기능을 계층적으로 정의하며, 초기 구축 시 전문가 검증과 자동 빈도 기반 프루닝을 병행한다. 매칭 단계에서는 DAML‑S/UDDI 매치메이커를 이용해 후보 서비스를 도출하고, 다수 후보가 존재할 경우 가용성, 평균 응답시간, 호출 횟수 등 QoS 지표를 정량화해 최적 서비스를 선정한다. 후보가 전혀 없을 경우에는 키워드 집합을 기반으로 동적 서비스 합성 모듈이 새로운 복합 서비스를 생성한다. 서비스 합성은 입력·출력 타입 일치와 그래프 기반 최단 경로 탐색(벨만‑포드) 등을 활용한다. 전체 파이프라인은 ‘오케스트라 모듈’이 XML 형태의 BPMN 디자인 파일을 파싱해 각 태스크의 설명을 추출하고, 위의 흐름을 순차적으로 적용해 구현 가능한 BPMN 실행 파일(XML)로 출력한다. 구현은 JDeveloper와 Oracle BPM Suite를 사용했으며, 기존 연구와 달리 자연어 입력을 직접 처리함으로써 비전문가가 별도 언어 학습 없이도 프로세스를 배포할 수 있게 한다. 다만, 온톨로지 구축 비용, 키워드 추출 정확도, 서비스 레지스트리의 최신성 유지 등 실용화에 남은 과제가 명시된다.