Reprezentácia a získavanie znalostí

Oznam

Kategória predmetu:1Ing - LS, Ing

Upozornenie

Účasť na prednáškach nebýva síce kontrolovaná, ale na cvičenia majú prísť študenti pripravení !!!

Pokial študenti nebudú na cvičenie dostatočne pripravení, cvičiaci má právo dať na cvičení, kontrolný test, aj bez toho aby to vopred oznámil.

V takomto prípade sa za kontrolný test môžu udelovať aj záporné body a budú zahrnuté do celkového hodnotenia.

Organizácia

Podmienky

Literatúra

Organizácia predmetu

Predmet je členený do nasledujúcich aktivít:

Prednášky: 2 hodiny týždenne podľa rozvrhu
Cvičenie: 2 hodiny týždenne podľa rozvrhu

Konzultácie: budú upresnené neskôr

Aktuálne materiály k prenáškam a cvičeniam nájdete na stránke: Vyučovanie

Cieľ predmetu

Rozšírenie vedomostí z formálnej logiky o základy deskripčnej logiky ako teoretickej bázy pre technológie sémantického webu.

Zvládnutie jazykov sémantického webu RDF, SPARQL a OWL.

Študent je schopný navrhovať ontologické modely, používať dedukčené algoritmy a integrovať ich do softvérových systémov.

Plán semestra

RDF – úvod (1.-2. týždeň)
- Úvod do sémantického webu
- RDF neformálne, turtle syntax
- izomorfizmus RDF grafov, spájanie grafov
RDF ako sémantická (noSQL) databáza (2.-5. týždeň)
- Dotazovací jazyk SPARQL
- Vyhodnocovanie SPARQL dotazov: podgraf, inštancia, subgraph-matching
- Sémantické databázy
- Práca s Fuseki, DBpedia, Wikidata…
RDF ako modelovací jazyk (4.-5. týždeň)
- Slovníky RDF a RDFS, modelovanie jednoduchých ontológií
RDF ako logický jazyk (6.-7. týždeň)
- FOL – stručné opakovanie
- Jednoduchá interpretácia: jednoduchý dôsledok, interpolačná lema, izomorfizmus a logická ekvivalencia, štíhle grafy
- Dedukcia: algoritmus jednoduchej dedukcie, dedukčné pravidla pre taxonómiu
- RDF a RDFS interpretácia: sémantické podmienky, axiómy, dedukčné pravidlá
- triedy interpretácií, inferenčné režimy, materializácia, spätné reťazenie
Ontológie (8.-11. týždeň)
- Deskripčné logiky -syntax a sémantika, OWA vs. CWA, UNA
- Jazyk OWL, Manchaster syntax a konceptové výrazy
- Modelovanie ontológií, nástroj Protegé
- Riešenie Einsteinovho hlavolamu a ďalších logických úloh
Konceptové učenie (12. týždeň)
- ILP a DLLearner
- Riešenie Michalsky train problem

Podmienky absolvovania

Zápočet:

Počas semestra bude niekoľko kontrolných (kratšie) a zápočtových (väčšie) testov , za ktoré je možné získať spolu 50 bodov. Na udelenie zápočtu je potrebné získať minimálne 25 bodov. Termíny zápočtových testov budú vopred, včas oznámené. Kontrolné testy môžu byť aj na prednáške.

Skúška:

Na skúške možno získať 50 bodov. Na úspešné absolvovanie predmetu je potrebné získať aspoň 25 bodov zo skúšky (a spolu s bodmi za zápočet aspoň 56 bodov).

Publikácie

Hitzler, Krotzsch, Rudolph; Foundations of Semantic Web Technologies
Rudolph; Foundations of Description Logics. Online na stránke Technickej Univerzity v Drážďanoch

Hlavné internetové zdroje

Štandardy a dokumnety W3C working group

https://www.w3.org/TR/rdf11-primer/ informatívny prehľad RDF
https://www.w3.org/TR/rdf11-concepts/ normatívna špecifikácia RDF abstraktnej syntaxe
https://www.w3.org/TR/turtle/ normatívna špecifikácia RDF turtle syntaxe
https://www.w3.org/TR/rdf-schema/ RDFS slovník – neformálna sémantika
https://www.w3.org/TR/rdf11-mt/ Normatívna špecifikácia (formal model-theoretic) sémantiky RDF a RDFS.
- Podkapitola Some proofs
SPARQLhttps://www.w3.org/TR/sparql11-overview/
- query https://www.w3.org/TR/sparql11-query/
- update https://www.w3.org/TR/sparql11-update/
- dedukčné režimy: http://www.w3.org/TR/sparql11-entailment/
OWL 2: Primer http://www.w3.org/TR/owl2-primer/
OWL 2 Manchester Syntax http://www.w3.org/TR/owl2-manchester-syntax/

Kurzy a turoriály

- SPARQL kurz z univerzity v Cambridge http://www.cambridgesemantics.com/semantic-university/learn-sparql
- Kurz základov DL a OWL: http://www.semantic-web-book.org/w/images/a/a9/DL-Foundations-RW2011.pdf
- DL kurz z Univerzity v Bolzane http://www.inf.unibz.it/~franconi/dl/course/
- Ontology101 – ontology develepment tutorial (ontológia vín) http://protege.stanford.edu/publications/ontology_development/ontology101-noy-mcguinness.html
- Protege – Pizza tutorial http://owl.cs.manchester.ac.uk/publications/talks-and-tutorials/protg-owl-tutorial/

Nástroje a API

Protege

http://protegewiki.stanford.edu/wiki/Main_Page
Protege desktop download http://protege.stanford.edu/products.php#desktop-protege
Protege desktop doku http://protegewiki.stanford.edu/wiki/Protege4UserDocs

Apache Jena Projekt

Jena download page http://jena.apache.org/download/index.cgi
Jena RDF API tutorial https://jena.apache.org/tutorials/rdf_api.html
Jena Inference dokumentation http://jena.apache.org/documentation/inference/
Jena Fuseki server http://jena.apache.org/documentation/serving_data/

OWL API: github owlapi a reasoners

DL Learner https://aksw.org/Projects/DLLearner.html

RDF/SPARQL editor + ďalšie nástroje pre Windows: zo stránky github dotNetRDF
– stiahnuť a rozbaliť dotNetRDFToolkit-noInstaller-2.0.0-pre.4.zip
– rdf editor: .\packages\rdfEditor.Wpf\rdfEditor.exe

Zdroje dát, príklady ontológií, aplikačné domény a projekty

Projekt DBpedia http://wiki.dbpedia.org/ a jej SPARQL endpoint https://dbpedia.org/sparql
Wikidata https://www.wikidata.org/wiki/Wikidata:Introduction/sk a SPARQL endpoint https://query.wikidata.org/
Ďalšie
- Oblasť zdravotníctva – SNOMED_CT wiki, ontology page
- Oblasť kultúry – Europeana, SPARQL intro, LOD intro