OWL 구현 1 — 파일 생성과 클래스 입력

왜 Protégé가 아니라 스크립트인가

온톨로지 편집기 Protégé(1-5)는 훌륭한 도구이고, 처음 익힐 때는 시각적 편집이 수월하다. 그럼에도 실습 프로젝트는 파이썬 라이브러리 Owlready2로 전 과정을 스크립트화한다. 이유는 셋이다. 첫째, 재실행 가능성 — 스크립트는 구축 과정 자체의 기록이어서, 설계가 바뀌면 코드를 고치고 다시 실행하면 된다(해석학적 순환 3-6을 도구가 받쳐 준다). 둘째, 검증과의 결속 — 5-7의 추론·질의 테스트가 같은 언어 안에서 이어진다. 셋째, 3부와의 연결 — 에이전트와 RAG 실습(트랙 6)이 파이썬에서 이 파일을 그대로 연다. 완성 스크립트와 파일은 차시 끝에서 내려받을 수 있다.

네임스페이스, ID, 그리고 첫 다섯 클래스

2-4에서 확정한 명명 체계를 그대로 쓴다. 네임스페이스는 https://example.org/psymap/, 식별자는 PSY_ 뒤에 일곱 자리 숫자다. ID 대역을 범주별로 나누어 두면 파일을 사람이 훑을 때도 질서가 보인다.

표 1ID 대역 할당. 의미 없는 식별자(2-4)를 쓰되 대역으로 질서를 준다 — 이름이 바뀌어도 ID는 불변이고, ID가 불변이어야 정렬(5-8)과 외부 참조가 깨지지 않는다.

Owlready2에서 온톨로지는 get_ontology로 열고, with onto: 블록 안에서 선언한 파이썬 클래스가 곧 OWL 클래스가 된다. 파이썬의 상속 문법이 subClassOf 공리가 된다는 점이 이 라이브러리의 묘미다.

from owlready2 import *

onto = get_ontology("https://example.org/psymap/")

with onto:
    # 최상위 분할 — 5-3 결정: '기억' 단일 클래스 금지
    class PSY_0000001(Thing): pass      # 심리적 과정
    class PSY_0000002(Thing): pass      # 심리적 성향
    class PSY_0000003(Thing): pass      # 뇌 구조
    class PSY_0000004(Thing): pass      # 측정 과제
    class PSY_0000005(Thing): pass      # 정보 개체
    AllDisjoint([PSY_0000001, PSY_0000002, PSY_0000003,
                 PSY_0000004, PSY_0000005])

    # 성향 가지 — 파이썬 상속이 곧 subClassOf
    class PSY_0000010(PSY_0000002): pass   # 기억 능력
    class PSY_0000011(PSY_0000010): pass   # 단기기억
    class PSY_0000012(PSY_0000010): pass   # 장기기억
    class PSY_0000013(PSY_0000012): pass   # 서술기억
    class PSY_0000018(PSY_0000010): pass   # 작업기억

build_psymap.py 발췌 1 — 최상위 분할과 분리 공리, 성향 가지의 시작. AllDisjoint 한 줄이 2-5에서 본 분리 공리를 다섯 범주 전체에 건다.

관계와 존재 제약 — 설계를 공리로

5-4의 관계 명세도 같은 방식으로 옮긴다. ObjectProperty를 상속하면 객체 속성이 되고, domain·range 속성과 TransitiveProperty 같은 혼합 상속으로 명세의 각 칸이 코드 한 줄씩이 된다. 구성 요소와 측정 주장은 존재 제약(2-5의 some)으로 적는다.

    class measures(ObjectProperty):              # 과제 → 성향
        domain = [PSY_0000004]; range = [PSY_0000002]
    class measured_by(ObjectProperty):
        inverse_property = measures
    class component_of(ObjectProperty, TransitiveProperty):
        domain = [PSY_0000002]; range = [PSY_0000002]
    class causes(ObjectProperty): pass
    causes.is_a.append(influences)               # 관계 계층

    # 존재 제약 — "음운 루프는 어떤 작업기억의 구성 요소다"
    PSY_0000019.is_a.append(component_of.some(PSY_0000018))
    # "숫자폭 과제는 작업기억을 측정한다"
    PSY_0000051.is_a.append(measures.some(PSY_0000018))

    # 정의된 클래스 (공리 예산의 1개): 작업기억 과제
    class PSY_0000053(Thing): pass
    PSY_0000053.equivalent_to = [PSY_0000004 & measures.some(PSY_0000018)]

build_psymap.py 발췌 2 — 관계, 존재 제약, 그리고 정의된 클래스. 마지막 두 줄이 2-6의 실험을 실전으로 가져온다: 추론기는 이 필요충분조건만으로 구성원을 스스로 찾아낼 것이다(5-7).

전부 입력하고 저장하면 다음이 출력된다.

$ python3 build_psymap.py
저장: psymap.owl (25,061 bytes)
클래스 30개 · 객체 속성 7개 · 주석 속성 6개

실제 실행 출력. 25KB — 지금까지 다섯 차시의 설계가 이 작은 파일 하나로 응축된다. 주석 속성 6개는 다음 차시의 주제다.

판별 연습

적용: 산출물과 내려받기

이 차시의 산출물은 psymap.owl 초판 — 계층과 관계가 들어간, 그러나 아직 라벨과 정의가 없는 뼈대 파일이다. 완성 스크립트 전문은 build_psymap.py에서 열어 볼 수 있다 — 내용을 복사해 build_psymap.py로 저장하면 그대로 실행된다(owlready2 설치 필요: pip install owlready2). 자신의 도메인으로 실습 중인 독자는 ID 대역 표만 자기 범주로 바꾸면 나머지 구조가 그대로 재사용된다.

용어 정리