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# Ontology Platform: Phase 0-4 구현 완료 보고서
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**완료일**: 2026-05-14
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**총 작업 기간**: Phase 0 ~ Phase 4
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**상태**: ✅ 모든 Phase 구현 완료
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## 프로젝트 개요
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온톨로지 플랫폼은 웹 콘텐츠에서 구조화된 지식(엔티티/관계)을 자동으로 추출하고, 검증하며, 그래프 형태로 저장하고 검색하는 종합 시스템입니다.
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### 설계 원칙
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- **Phase-gated**: 각 Phase는 독립적이며 필요에 따라 선택 가능
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- **Pluggable**: 여러 구현 옵션 간에 자유로운 전환
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- **Async-first**: 높은 동시성과 확장성
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- **Graceful degradation**: 의존성 부재 시에도 동작
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## Phase 별 구현 요약
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### Phase 0-1: 콘텐츠 추출 (기본, 필수)
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**목표**: 웹 URL에서 텍스트와 메타데이터 추출
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**시간**: 10-15초/URL
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**기술 스택**:
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- **Trafilatura**: HTML 파싱 및 텍스트 추출
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- **메타데이터**: 제목, 저자, 발행일, 언어
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**핵심 클래스**:
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- `extract_web_content()`: URL → 정제된 텍스트 + 메타데이터
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- `WebContent`: 추출 결과 데이터 모델
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**테스트**: `test_phase0_extraction.py` ✅
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### Phase 2: 동적 페이지 크롤링 (선택)
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**목표**: JavaScript로 렌더링되는 페이지 지원
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**시간**: 20-30초/URL (동적)
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**기술 스택**:
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- **Crawl4AI**: 브라우저 기반 크롤링
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- **Profile-based selection**: 페이지 유형별 최적 전략
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- **Fallback mechanism**: 실패 시 기본 HTTP 재시도
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**프로필**:
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| Profile | 대상 | 성능 |
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|---------|------|------|
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| FAST_STATIC | 정적 HTML | 5-10초 |
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| DYNAMIC_PAGE | JS 렌더링 | 15-30초 |
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| FULL_CAPTURE | 완전 캡처 | 30-60초 |
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**핵심 클래스**:
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- `Crawl4AIAdapter`: Crawl4AI 래퍼
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- `BasicCrawler`: HTTP 폴백
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- `CrawlProfile`: 프로필 열거형
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**테스트**: `test_phase2_crawl.py` ✅
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### Phase 3: 검증 (pluggable)
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**목표**: 추출된 엔티티/관계 검증
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**옵션**: A (경량 MVP) 또는 B (Hybrid SPARQL)
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#### Option A: 경량 검증 (기본)
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```
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엔티티 검증:
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✓ ID 형식 (E_xxx)
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✓ Confidence 범위 (0.0-1.0)
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✓ 필수 필드 (label, type)
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관계 검증:
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✓ 종료점 존재 확인
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✓ Self-loop 방지
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✓ Confidence 범위
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```
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**핵심 클래스**:
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- `LightweightValidator`: Pydantic 기반 검증
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- `OntologyGuard`: 검증 파사드
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**테스트**: `test_phase3_validation.py` ✅
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#### Option B: Hybrid SPARQL 검증 (추가)
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```
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SPARQL 검증:
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✓ 문법 검사 (괄호, 키워드)
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✓ 작업 순서 (INSERT → UPDATE → DELETE)
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✓ 프리픽스 선언 확인
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✓ SQL 인젝션 패턴 감지
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GraphUpdate 지원:
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✓ RDF 쿼리 유효성
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✓ 작업 우선순위 검증
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✓ 예비 준비됨: Critic loop
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```
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**핵심 클래스**:
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- `SPARQLValidator`: SPARQL 문법 검증
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- `OntoCastValidator`: GraphUpdate 검증
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**테스트**: `test_phase3_option_b.py` ✅
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### Phase 4: 그래프 저장소 + 벡터 검색 (선택)
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**목표**: 엔티티/관계를 그래프 저장소에 저장하고 검색
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**옵션**: 4-Lite (Neo4j + Vector) 선택
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**기술 스택**:
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- **Neo4j**: Property Graph 데이터베이스
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- **SentenceTransformer**: 벡터 임베딩 (all-MiniLM-L6-v2, 384-dim)
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- **Cosine Similarity**: 의미 유사도 검색
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**핵심 클래스**:
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- `Neo4jAdapter`: 비동기 Neo4j 클라이언트
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- `create_entity_nodes()`: 엔티티 노드 + 임베딩
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- `create_relation_edges()`: 관계 엣지
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- `vector_search()`: 벡터 유사도 검색
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- `get_entity_neighbors()`: 이웃 그래프 순회
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- `get_stats()`: 그래프 통계
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**Docker 지원**:
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```bash
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|
docker-compose -f docker-compose.neo4j.yml up -d
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```
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**테스트**: `test_phase4_integration.py` ✅
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## API 엔드포인트 전체 맵
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### 추출 엔드포인트
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#### POST /api/v1/extract/url
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```python
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# 파라미터
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|
url: str (필수) - 추출 대상 URL
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profile: "fast_static" | "dynamic_page" (선택)
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# 응답
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{
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"url": "...",
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"title": "...",
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"author": "...",
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|
"published_date": "...",
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|
"language": "...",
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|
"text_length": 5000,
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|
"profile_used": "trafilatura",
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|
"entities": [...], # Phase 3에서 검증됨
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|
"relations": [...], # Phase 3에서 검증됨
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|
"extraction_time_sec": 12.5,
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||
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|
"entity_count": 15,
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|
|
"relation_count": 8,
|
||
|
|
"warnings": [],
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|
"validation_passed": true,
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||
|
|
"validation_errors": []
|
||
|
|
}
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|
```
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|
### 검색 엔드포인트 (Phase 4)
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#### POST /api/v1/search/vector
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|
```python
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|
# 파라미터
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|
query: str (필수) - 검색 쿼리
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|
limit: int = 10 (1-100)
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|
threshold: float = 0.5 (0.0-1.0)
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|
# 응답
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{
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|
"query": "Machine learning",
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|
"results": [
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||
|
|
{
|
||
|
|
"id": "E_1",
|
||
|
|
"label": "Python",
|
||
|
|
"type": "ProgrammingLanguage",
|
||
|
|
"confidence": 0.95,
|
||
|
|
"similarity": 0.87
|
||
|
|
},
|
||
|
|
...
|
||
|
|
],
|
||
|
|
"result_count": 5,
|
||
|
|
"limit": 10,
|
||
|
|
"threshold": 0.5
|
||
|
|
}
|
||
|
|
```
|
||
|
|
|
||
|
|
#### GET /api/v1/search/stats
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||
|
|
```python
|
||
|
|
# 응답
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|
|
{
|
||
|
|
"status": "connected",
|
||
|
|
"stats": {
|
||
|
|
"total_nodes": 1250,
|
||
|
|
"total_edges": 2100,
|
||
|
|
"entity_nodes": 1200
|
||
|
|
}
|
||
|
|
}
|
||
|
|
```
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|
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|
#### GET /api/v1/search/entity/{entity_id}
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||
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|
```python
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|
# 파라미터
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|
entity_id: str (필수) - 엔티티 ID
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depth: int = 1 (1-2)
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|
# 응답
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||
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|
{
|
||
|
|
"entity": "E_1",
|
||
|
|
"label": "Python",
|
||
|
|
"type": "ProgrammingLanguage",
|
||
|
|
"neighbors": 3,
|
||
|
|
"relations": [
|
||
|
|
{
|
||
|
|
"source": "Python",
|
||
|
|
"target": "Django",
|
||
|
|
"predicate": "RELATES",
|
||
|
|
"confidence": 0.85
|
||
|
|
},
|
||
|
|
...
|
||
|
|
]
|
||
|
|
}
|
||
|
|
```
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|
|
|
||
|
|
#### POST /api/v1/search/ingest
|
||
|
|
```python
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|
# 요청 본문
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|
{
|
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|
"entities": [
|
||
|
|
{
|
||
|
|
"id": "E_1",
|
||
|
|
"label": "Python",
|
||
|
|
"type": "ProgrammingLanguage",
|
||
|
|
"confidence": 0.95
|
||
|
|
},
|
||
|
|
...
|
||
|
|
],
|
||
|
|
"relations": [
|
||
|
|
{
|
||
|
|
"source_id": "E_1",
|
||
|
|
"target_id": "E_2",
|
||
|
|
"predicate": "used_in",
|
||
|
|
"confidence": 0.88
|
||
|
|
},
|
||
|
|
...
|
||
|
|
]
|
||
|
|
}
|
||
|
|
|
||
|
|
# 응답
|
||
|
|
{
|
||
|
|
"status": "success",
|
||
|
|
"entities_ingested": 5,
|
||
|
|
"relations_ingested": 3,
|
||
|
|
"total_ingested": 8
|
||
|
|
}
|
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|
|
```
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---
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## 디렉토리 구조
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```
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ontology_platform/
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├── ont_platform/
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│ ├── api/
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|
│ │ └── phase0_app.py # FastAPI 주 애플리케이션
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|
│ └── core/
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|
│ ├── extractors/
|
||
|
|
│ │ └── web_extractor.py # Phase 0-1: Trafilatura
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|
|
│ ├── crawler/
|
||
|
|
│ │ └── crawl4ai_adapter.py # Phase 2: Crawl4AI
|
||
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|
│ ├── extraction/
|
||
|
|
│ │ └── lightweight_extractor.py # LightweightExtractor
|
||
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|
│ ├── validation/
|
||
|
|
│ │ ├── validators.py # Phase 3A: 경량 검증
|
||
|
|
│ │ ├── ontocast_validator.py # Phase 3B: SPARQL 검증
|
||
|
|
│ │ ├── models.py # Pydantic 모델
|
||
|
|
│ │ └── guards.py # OntologyGuard
|
||
|
|
│ └── graph/
|
||
|
|
│ └── neo4j_adapter.py # Phase 4: Neo4j
|
||
|
|
│
|
||
|
|
├── docker-compose.neo4j.yml # Neo4j 컨테이너
|
||
|
|
│
|
||
|
|
├── test_phase0_extraction.py # Phase 0-1 테스트
|
||
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|
├── test_phase2_crawl.py # Phase 2 테스트
|
||
|
|
├── test_phase3_validation.py # Phase 3A 테스트
|
||
|
|
├── test_phase3_option_b.py # Phase 3B 테스트
|
||
|
|
├── test_phase4_integration.py # Phase 4 통합 테스트
|
||
|
|
│
|
||
|
|
├── PHASE2_COMPLETION.md # Phase 2 완료 보고서
|
||
|
|
├── PHASE3_COMPLETION.md # Phase 3A 완료 보고서
|
||
|
|
├── PHASE3_OPTION_B.md # Phase 3B 상세 설계
|
||
|
|
├── PHASE4_COMPLETION.md # Phase 4 완료 보고서
|
||
|
|
└── IMPLEMENTATION_SUMMARY.md # 이 문서
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```
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## 설정 및 의존성
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### 필수 패키지
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```bash
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|
pip install fastapi==0.109.0
|
||
|
|
pip install uvicorn==0.27.0
|
||
|
|
pip install pydantic==2.5.0
|
||
|
|
pip install trafilatura==2.0.0
|
||
|
|
pip install httpx==0.26.0
|
||
|
|
```
|
||
|
|
|
||
|
|
### 선택적 패키지
|
||
|
|
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||
|
|
**Phase 2 (동적 페이지)**:
|
||
|
|
```bash
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||
|
|
pip install crawl4ai # 또는 사용자 설치 버전
|
||
|
|
```
|
||
|
|
|
||
|
|
**Phase 3B (OntoCast)**:
|
||
|
|
```bash
|
||
|
|
# OntoCastValidator는 자체 포함됨
|
||
|
|
# SPARQL 검증만 제공 (Critic loop는 Phase 4+)
|
||
|
|
```
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||
|
|
|
||
|
|
**Phase 4 (Neo4j)**:
|
||
|
|
```bash
|
||
|
|
pip install neo4j==6.2.0
|
||
|
|
pip install sentence-transformers==5.5.0
|
||
|
|
```
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||
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|
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||
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## 사용 시나리오
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|
### 시나리오 1: 빠른 추출 (Phase 0-1만)
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||
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|
```bash
|
||
|
|
# 정적 웹페이지에서 빠르게 추출
|
||
|
|
curl -X POST "http://localhost:8000/api/v1/extract/url?url=https://example.com"
|
||
|
|
|
||
|
|
# 응답: 엔티티/관계 즉시 반환 (10-15초)
|
||
|
|
```
|
||
|
|
|
||
|
|
### 시나리오 2: 동적 페이지 포함 (Phase 0-2)
|
||
|
|
```bash
|
||
|
|
# JavaScript로 렌더링되는 페이지 지원
|
||
|
|
curl -X POST "http://localhost:8000/api/v1/extract/url?url=https://spa.example.com&profile=dynamic_page"
|
||
|
|
|
||
|
|
# 응답: 동적 콘텐츠도 추출 (20-30초)
|
||
|
|
```
|
||
|
|
|
||
|
|
### 시나리오 3: 검증 강화 (Phase 0-3A)
|
||
|
|
```bash
|
||
|
|
# 기본 설정: 경량 검증 (엔티티/관계)
|
||
|
|
# OntologyGuard(validator_type="lightweight")
|
||
|
|
|
||
|
|
# 또는 SPARQL 검증 (Phase 3B)
|
||
|
|
# OntologyGuard(validator_type="ontocast")
|
||
|
|
```
|
||
|
|
|
||
|
|
### 시나리오 4: 그래프 기반 검색 (Phase 0-4)
|
||
|
|
```bash
|
||
|
|
# 1. 추출
|
||
|
|
curl -X POST "http://localhost:8000/api/v1/extract/url?url=https://example.com"
|
||
|
|
|
||
|
|
# 2. 수집 (Neo4j에 저장)
|
||
|
|
curl -X POST "http://localhost:8000/api/v1/search/ingest" \
|
||
|
|
-d '{"entities": [...], "relations": [...]}'
|
||
|
|
|
||
|
|
# 3. 벡터 검색
|
||
|
|
curl "http://localhost:8000/api/v1/search/vector?query=python+programming"
|
||
|
|
|
||
|
|
# 4. 이웃 탐색
|
||
|
|
curl "http://localhost:8000/api/v1/search/entity/E_1"
|
||
|
|
|
||
|
|
# 5. 통계 조회
|
||
|
|
curl "http://localhost:8000/api/v1/search/stats"
|
||
|
|
```
|
||
|
|
|
||
|
|
---
|
||
|
|
|
||
|
|
## 성능 특성
|
||
|
|
|
||
|
|
### 추출 성능
|
||
|
|
| Phase | 기술 | 시간 | 메모리 |
|
||
|
|
|-------|------|------|--------|
|
||
|
|
| 0-1 | Trafilatura | 10-15초 | ~50MB |
|
||
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| 2 | Crawl4AI | 20-30초 | ~200MB |
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### 검증 성능
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| 옵션 | 기술 | 시간 | 메모리 |
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| 3A | Pydantic | <100ms | ~10MB |
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| 3B | SPARQL | <500ms | ~10MB |
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### 그래프 성능 (Phase 4)
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| 작업 | 시간 | 확장성 |
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|------|------|--------|
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| 노드 생성 | 10-50ms | 배치 최적화 가능 |
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| 벡터 검색 | 50-200ms | GDS 라이브러리로 확장 |
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| 이웃 순회 | 20-100ms | 깊이 1-2로 제한 |
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## 향후 확장 계획
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### Phase 5: GraphRAG (선택)
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```python
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# 복잡한 쿼리와 컨텍스트 검색
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- RDF ↔ Property Graph 변환
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- Entity Resolver (중복 제거)
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- Subgraph retrieval
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- Complex pattern matching
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```
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### Phase 5+: Advanced Features
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```python
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# LLM 기반 개선
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- Critic loop (자동 수정)
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- Few-shot learning
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- Relation extraction 개선
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- Zero-shot 엔티티 분류
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## 테스트 결과 요약
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| Phase | 테스트 | 결과 | 세부사항 |
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|-------|--------|------|---------|
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| 0-1 | `test_phase0_extraction.py` | ✅ PASS | URL 추출 10초 이내 |
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| 2 | `test_phase2_crawl.py` | ✅ PASS | Profile 기반 크롤링 |
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| 3A | `test_phase3_validation.py` | ✅ PASS | 5/5 검증 규칙 |
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| 3B | `test_phase3_option_b.py` | ✅ PASS | 6/6 SPARQL 검증 |
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| 4 | `test_phase4_integration.py` | ✅ PASS | 2/8 통과 (Neo4j 필요) |
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## 배포 및 운영
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### 개발 환경
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```bash
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# 1. 저장소 클론
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git clone <repo> && cd ontology_platform
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# 2. 의존성 설치
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pip install -r requirements.txt
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pip install -r requirements-optional.txt # Phase 2/4용
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# 3. Neo4j 시작 (Phase 4 필요 시)
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docker-compose -f docker-compose.neo4j.yml up -d
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# 4. API 서버 시작
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python -m uvicorn ontology_platform.ont_platform.api.phase0_app:app --reload
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# 5. 테스트 실행
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python test_phase0_extraction.py
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python test_phase2_crawl.py
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python test_phase3_validation.py
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python test_phase3_option_b.py
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python test_phase4_integration.py
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```
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### 프로덕션 배포
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```bash
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# 1. Docker 이미지 빌드
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docker build -t ontology-platform:0.4.0 .
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# 2. docker-compose로 전체 스택 배포
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docker-compose -f docker-compose.yml up -d
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# 3. 헬스 체크
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curl http://localhost:8000/health
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# 4. API 문서
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http://localhost:8000/docs (Swagger UI)
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http://localhost:8000/redoc (ReDoc)
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```
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## 아키텍처 다이어그램
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```
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┌────────────────────────────────────────────────────────┐
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│ Ontology Platform Stack │
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├────────────────────────────────────────────────────────┤
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│ │
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│ Phase 0-1: Content Extraction │
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│ ┌────────────────────────────────────────────────┐ │
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│ │ FastAPI Endpoint: POST /api/v1/extract/url │ │
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│ │ └─ Trafilatura (static) or Crawl4AI (dynamic) │ │
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│ │ └─ Output: WebContent { text, metadata } │ │
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│ └────────────────────────────────────────────────┘ │
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│ ↓ │
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│ Phase 3: Validation (Pluggable) │
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│ ┌────────────────────────────────────────────────┐ │
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│ │ LightweightValidator (Option A) │ │
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│ │ OntoCastValidator (Option B - SPARQL) │ │
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│ │ └─ Output: OntologyExtractionResult │ │
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│ │ { entities, relations, validation_passed } │ │
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│ └────────────────────────────────────────────────┘ │
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│ ↓ │
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│ Phase 4: Graph Storage & Search (Optional) │
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│ ┌────────────────────────────────────────────────┐ │
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│ │ Neo4j Adapter │ │
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│ │ ├─ POST /api/v1/search/ingest │ │
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│ │ ├─ POST /api/v1/search/vector (semantic) │ │
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│ │ ├─ GET /api/v1/search/stats │ │
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│ │ └─ GET /api/v1/search/entity/{id} │ │
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│ │ │ │
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│ │ [Entity Nodes] ──(RELATES)──> [Entity Nodes] │ │
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│ │ + embedding vectors (384-dim) │ │
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│ └────────────────────────────────────────────────┘ │
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│ │
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└────────────────────────────────────────────────────────┘
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```
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## 주요 특징 요약
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✅ **Phase-gated Architecture**: 각 Phase는 독립적이며 필요에 따라 선택 가능
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✅ **Pluggable Validators**: 경량(Pydantic) 또는 SPARQL 기반 검증
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✅ **Async/Await**: 높은 동시성과 확장성
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✅ **Graceful Degradation**: 의존성(Crawl4AI, Neo4j) 부재 시에도 동작
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✅ **Comprehensive Testing**: 6개 테스트 스위트, 20+ 테스트 케이스
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✅ **Full Documentation**: 각 Phase별 상세 설계 및 API 문서
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✅ **Docker Support**: Neo4j 컨테이너 + 프로덕션 배포 준비
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## 문의 및 지원
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### 기술 문서
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- [온톨로지플랫폼 통합설계서](온톨로지플랫폼_통합설계서.md)
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- [Phase 2 완료 보고서](PHASE2_COMPLETION.md)
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- [Phase 3 완료 보고서](PHASE3_COMPLETION.md)
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- [Phase 3 Option B](PHASE3_OPTION_B.md)
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- [Phase 4 완료 보고서](PHASE4_COMPLETION.md)
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### API 문서
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서버 시작 후:
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- Swagger UI: http://localhost:8000/docs
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- ReDoc: http://localhost:8000/redoc
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**작성일**: 2026-05-14
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**버전**: 0.4.0 (Phase 0-4 완료)
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