セマンティックファイルシステム

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セマンティックファイルシステムは、情報の永続化を目的として使用されるファイルシステムであり、現在のファイルシステムのようにデータの場所ではなく、データのセマンティクスと意図に基づいてデータを構造化します。これにより、データの内容（連想アクセス）に基づいてデータにアクセスできます。従来の階層型ファイルシステムは、例えばサブディレクトリのレイアウトがユーザーのファイルの保存場所の認識と矛盾するなど、作業負荷が高くなる傾向があります。タグベースのインターフェースは、こうした階層構造の問題を軽減し、ユーザーが直感的にデータを検索できるようにします。

セマンティック ファイル システムでは、基礎となる、主に従来のブロック ベースのファイル システムに加えて、ファイルへの望ましいランダムな多変数アクセスを提供するために、単語、タグ、または何らかの基本記号のインデックスを作成し、継続的に更新、維持、およびパフォーマンスのためにキャッシュする必要があるため、技術的な設計上の課題が生じます。

セマンティック ファイル システムは、セマンティック デスクトップの一部として考えることができます。

歴史

セマンティックファイルシステムの概念は、1991年にMITとパリ鉱山学校の研究者によって提唱されました。[1]彼らは、パスを論理積クエリとして解釈する仮想ディレクトリシステムを介して、従来のファイルシステムインターフェースに似たメインクエリインターフェースを備えた統合システムを提案しました。実装では、ファイルタイプ固有のトランスデューサー と呼ばれるものを介して、関連するメタデータを自動的に抽出しました。

2004 年頃から、ファイルとフォルダーの手動タグ付けを中心とした実装の新しい波が始まりました。

2008年に研究者たちはセマンティックファイルシステムとセマンティックウェブ技術を統合することを提案した。[2]

メタデータの種類

タグ

階層モデルの制限を回避するために、フォルダーの代わりにタグを使用できます。

ファイルタイプ固有

Giffordら[1]は、ファイルタイプ固有のトランスデューサーによって自動的に抽出されるファイルタイプ固有のメタデータ のアイデアを提案した。

例えば、ソースコードのテキストファイルの場合、メタデータには、プログラムがエクスポートまたはインポートするプロシージャの名前、プロシージャの種類、プログラムによってインクルードされるファイルなどが含まれます。ドキュメントの場合、日付、作成者、タイトル、構造（セクションとサブセクション）。電子メールの場合、送信者、受信者、件名などです。

系統

科学的なワークフローでは、データファイルの出所が重要です。科学者は、入力データセットでフィルタリングして結果ファイルを選択したい場合があります。

建築

VasudevanとPazandak [3]は統合アプローチと拡張アプローチの区別を紹介しています。

  • 統合アプローチでは、セマンティクスはファイル システムの機能です。
    • 密結合システムはファイルシステム内に実装される
    • 疎結合システムは従来のファイル システム上に実装されますが、そのインターフェイスは非表示になります。
  • 拡張アプローチでは、セマンティクスは従来のファイルシステム上の抽象化です。従来のファイルシステムインターフェースへのアクセスは維持され、ユーザーは選択できます。

彼らは、オープン システム アーキテクチャがセマンティック ファイル システムの実装に適していると示唆しています。

階層型ファイルシステムとの互換性

統合型セマンティックファイルシステムであっても、既存のローカルまたは分散ファイルシステムプロトコルとの互換性を確保するために、インターフェースを公開する場合があります。例えば、Giffordらによる1991年の実装はNFSと完全に互換性がありました。[1]

メタデータストレージ

ファイル システムによって提供される拡張ファイル属性は、メタデータを保存する手段となります。

リレーショナルデータベースは、メタデータを保存するためによく使用されるもう 1 つの方法です。

研究の実施

名前タイプメタデータOS日付コメント
リネージファイルシステム[4]ファイルシステム拡張子系統リナックス2005Linuxカーネルを変更し、すべてのプロセス作成とファイル関連のシステムコールをログに記録します。MySQLデータベースを使用します。
SemFS（旧TagFS）[5]ファイルシステムタグLinux、Windows2006WindowsではWebDAVドライブとしてマウントできます。LinuxではFUSEベースです。タグはRDF形式で保存されます。内部ファイルシステムを使用し、外部には公開されません。
SFS [1]ファイルシステム拡張子ファイルタイプ固有リナックス1991

実装

名前タイプメタデータOSライセンスプログラミング言語最終更新日コメント
Beファイルシステム（BFS）ファイルシステムベオス独自仕様。最新バージョンはフリーウェアメタデータは拡張ファイル属性に保存されます。ファイルマネージャーTrackerと連携します。
ダンタリアンファイルシステム拡張子タグLinuxおよび連続したPOSIX互換ファイルシステムアパッチ2パイソン2016シンボリックリンクを使用する
dhtfsユーザーレベルのファイルシステム拡張タグリナックスBSD 3節パイソン2009FUSEに基づく
エリーゼグラフィカルファイルマネージャータグWindowsとMacOS独自開発、無料2021
Fuse::TagLayerファイルシステム拡張子タグリナックスGPL v3 / AL v2パール2013FUSEに基づく
タブルズグラフィカルファイルマネージャータグWindows Vistaから11へ独自仕様、フリーミアム.NET フレームワークSQL Serverリレーショナル データベースを使用します。
タグ2検索タグWindows XPおよびVista 32 ビット2007
TagsForAllグラフィカルファイルマネージャータグウィンドウズ x64フリーミアム2014無料版ではタグの上限は70個です。メタデータは、ADS（Alternate Data Stream for NTFS）ファイルとローカルデータベースの2か所に保存されます。
タグシスタントファイルシステムタグリナックスGPLC2017タグベース、 FUSEベース
タグスペースグラフィカルファイル マネージャー、Web またはデスクトップ ( Electronを使用)タグWindows、macOS、Linux、Android。AGPL（フリーミアム）TypeScript、JavaScript、Java、Objective-C続く
タグxfsファイルシステム拡張子タグリナックスBoostソフトウェア ライセンス 1.0C++2013ユーザー空間のファイルシステムをタグベースの階層に拡張します。
東京理科大学仮想ファイルシステムタグ2022SQLite リレーショナル データベースを使用します。
透明タグファイルシステムタグLinux、BSDGPL v2OCaml2013データとタグは通常のファイルとして保存されます
ウィンFSファイルシステムとマネージャーあらゆるタイプウィンドウズXP独自の.NET フレームワーク2006リレーショナルデータベースを使用する
xtagfsファイルシステム拡張子タグMacOS XGPL v2パイソン2009FUSEに基づく

参照

参考文献

  1. ^ abcd Gifford, David; Jouvelot, Pierre; Sheldon, Mark A.; O'Toole, James W. Jr. (1991). 「セマンティックファイルシステム」(PDF) . ACMオペレーティングシステムレビュー. 25 (5): 16– 25. doi :10.1145/121133.121138.
  2. ^ Faubel, Sebastian; Kuschel, Christian (2008). 「セマンティックファイルシステムインターフェースに向けて」(PDF) . ISWC (ポスターとデモ) .
  3. ^ Vasudevan, Venu; Pazandak, Paul (1997). 「セマンティックファイルシステム」. Object Services and Consulting, Inc. 2024年3月5日閲覧。
  4. ^ Sar, Can; Cao, Pei (2005). 「Lineage File System」.スタンフォード大学. 2024年3月14日閲覧。
  5. ^ Bloehdorn, Stephan; Völkel, Max (2006). 「TagFS — 階層型ファイルシステムのタグセマンティクス」. WWW Conference Proceedings – CiteSeerX経由.

研究と仕様

  • Sileモデル：デスクトップ向けセマンティックファイルシステム基盤
  • セマンティック FS @ MIT プログラミング システム研究グループ
  • Launchpad Blueprints: Ubuntu 用のタグベースのファイルシステム
  • ライザーFSの将来のビジョン
  • セマンティックファイルシステムに関する関連研究の外部リスト @ semanticweb.org 2009-08-02 にアーカイブされたWayback Machine
  • 「階層ではなくタグを中心としたファイル構成の設計」Nayukiによる詳細な記事
  • 非ディレクトリファイルシステム
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