FOI Nastava - Baze znanja i semantički Web

Sadržaj se učitava...

FOI Nastava

apps

mdi-login

Baze znanja i semantički Web

Databases and Semantic Web
2013/2014

5 ECTSa

Informatika u obrazovanju 1.2 (IUO)
Informacijsko i programsko inženjerstvo 1.2 (IPI)
Baze podataka i baze znanja 1.2 (BPBZ)
Organizacija poslovnih sustava 1.2 (OPS)

Katedra za teorijske i primijenjene osnove informacijskih znanosti

3. semestar

Osnovne informacijemdi-information-variant

Izvođači nastavemdi-account-group

Nastavni plan i programmdi-clipboard-text-outline

Model praćenjamdi-human-male-board

Ispitni rokovimdi-clipboard-check-outline

Rasporedmdi-calendar-clock

Konzultacijemdi-account-voice

Izvođenje kolegija

Studij	Semestar	Obavezan
Informatika u obrazovanju 1.2 (IUO)	3	izborni
Informacijsko i programsko inženjerstvo 1.2 (IPI)	3	izborni
Baze podataka i baze znanja 1.2 (BPBZ)	3	obavezan
Organizacija poslovnih sustava 1.2 (OPS)	3	izborni

Cilj kolegija

Cilj kolegija Baze znanja i semantički Web jest upoznavanje studenata s dva važna, međusobno isprepletena područja, koja se bave inteligentim strukturiranjem i inteligentnom obradom podataka (informacija) u okruženju Weba. Strukturirani podaci, u međusobnoj dinamičkoj interakciji, kombinacijom klasičnog pretraživanja i deduktivnog izvoda, rezultiraju bazama znanja. U novije vrijeme, pojam baza znanja zamjenjuje se pojmom ontologija. Baze znanja (ontologije, odnosno sustave ontologija). Semantički Web postavlja se u kontekst Weba i osigurava inteligentni pristup heterogenim, distribuiranim informacijskim sadržajima. Područja primjene stalno se šire i danas obuhvaćaju upravljanje znanjem (uključujući sustave poslovnih pravila), elektroničko poslovanje (uključujući i sustave automatiziranog pregovaranja), razmjenu informacija u P2P sustavima, procesiranje prirodnih jezika, itd. Kolegij će studentima dati nužna teorijska znanja, upoznati ih sa suvremenim programskim jezicima i alatima, te ih kroz praktični rad na računalima osposobiti za korištenje sustava semantičkog Weba i njihov razvoj.

Preduvjeti

Kolegij nema definirane preduvjete

Norma kolegija

Predavanja

30 sati

Vježbe u praktikumu

30 sati

Nastavnik	Uloga na kolegiju	Oblik nastave	Tjedana	Sati	Grupa
Lovrenčić Sandra	Nositelj	Predavanja Vježbe u praktikumu Seminar	15 15 15	2 1 1	1 3 2
Čubrilo Mirko	Nositelj

Sadržaj predavanja

Vizija Semantičkog Weba
Sadašnji Web. Od sadašnjeg Weba prema Semantičkom Webu - povijesni razvoj. Temeljne postavke Semantičkog Weba. Aplikacijska područja Semantičkog Weba. Primjeri aplikacija (upravljanje znanjem, elektroničko poslovanje...).
Slojevi (tehnologije) Semantičkog Weba
Svrha i povezanost tehnologija. Piramida tehnologija: URI/IRI, XML, razmjena podataka, upiti, ontologije, pravila, logika, dokazi, povjerenja, korisničko sučelje i aplikacije, kriptografija. Ostale tehnologije Semantičkog Weba: GRDDL, RDFa, POWDER, SKOS, HCLS.
Arhitektura za upravljanje znanjem unutar Semantičkog Weba
Prikaz znanja ontologijama (bazama znanja). Definicija ontologija. Vrste ontologija. Načini formalnog prikaza ontologija. Metode za razvoj ontologija. Primjeri ontologija. Alati za prikaz znanja ontologijama.Vrednovanje baza znanja.
Uvod u deskriptivne logike
Definicija i razvoj. Veza sa logikom prvog reda. Prikaz znanja u deskriptivnim logikama. Jezik ALC – sintaksa i semantika. TBox i ABox. Modeliranje baze znanja u deskriptivnim logikama. Zaključivanje nad bazom znanja u deskriptivnim logikama: strukturalna supsumpcija i tableau algoritam.
Piramida jezika za Semantički Web
RDF - serijalizacije, RDF Schema, OWL1 – podjezici (slojevi), OWL2 – profili. Razvoj i trenutne mogućnosti. Ograničenja i međusobna povezanost jezika.
Temeljni format za prikaz znanja unutar Semantičkog Weba
Temeljni koncepti: resursi, svojstva, izjave. Tipovi podataka. Reifikacija. Spremnici i kolekcije. Klase i instance. Hijerarhije klasa i nasljeđivanje. Hijerarhije svojstava.
Povećanje izražajnosti i podrška zaključivanju nad bazama znanja
Ekvivalentne i razdvojene klase. Objektna i podatkovna svojstva. Inverzna, ekvivalentna, razdvojena i negirana svojstva. Specijalna svojstva. Ograničenja svojstava. Nizovi svojstava. Ključevi. Kombinacije klasa. Ograničavanje tipova podataka.
Pretraživanje baza znanja
Sintaksa i semantika jezika za upite. Osnovni obrasci za upite. Modifikatori upita. Povezani podaci (LOD oblak). DBpedia. Primjeri pretraživača.

Sadržaj seminara/vježbi

Vježbe
U okviru vježbi studenti će koristiti suvremene alate i jezike za rad sa bazama znanja (ontologijama) i zaključivanje nad znanjem te razvijati manje formalne ontologije, kao i upoznavati neke od mogućnosti tehnologija za razvoj Semantičkog Weba.
Seminari
U sklopu seminara studenti će uspoređivati i analizirati pojedine tematike obrađene na predavanjima (na primjer, konkretne ogledne baze znanja ili alate za zaključivanje). Također će samostalno obraditi (kritički osvrt) i prezentirati određene teme iz područja koje obuhvaća predmet.

Ishodi učenja kolegija

Moći prepoznati i objasniti sastavne elemente aplikacija Semantičkog Weba
Poznavati najnovije tehnologije i alate za razvoj baza znanja u sklopu Semantičkog Weba
Razumjeti i opisati temeljne postavke, ciljeve i strukturu Semantičkog Weba
Razumjeti pojam baza znanja i opisati njihovu strukturu
Razumjeti pojam ontologija kao baza znanja te usvojiti postupak njihova razvoja i vrednovanja
Razumjeti svrhu i mogućnosti baza znanja te objasniti njihovo korištenje
Znati provesti strukturalnu supsumpciju i Tableau algoritam za zaključivanje nad bazama znanja
Znati razviti bazu znanja (ontologiju) standardiziranim jezicima uz korištenje deskriptivnih logika

Ishodi učenja programa

Primijeniti, utvrditi uvjete za primjenu, savjetovati i u zadanom kontekstu donositi odluke vezane uz rješavanje problema iz područja informacijskih i poslovnih sustava
Unaprijediti metode komuniciranja i komunikaciju s klijentima, korisnicima i kolegama na verbalan i pisani način uz primjenu odgovarajuće terminologije uključujući i sposobnost komunikacije o struci na stranom jeziku
Analizirati i valorizirati atribucije (atribute) objekata poslovnog sustava te postaviti formalni model objektnog sustava kao temelj izgradnje informacijskog sustava
Izgraditi računalni sustav za pohranu podataka i znanja korištenjem suvremenih alata za izradu baza podataka, baza znanja i semantici podataka
Izgraditi i optimizirati bazu podataka i bazu znanja primjenom odgovarajućih strategija organizacije podataka i sigurnosti informacijskog sustava
Modelirati i izgraditi sustave temeljene na znanju, kao što su višeagentni sustavi, deduktivni sustavi (uključujući i ekspertne sustave), semantički Web sustavi, neuralne mreže itd.

Osnovna literatura

Hitzler P.; Krötzsch M.; Rudolph S.: Foundations of Semantic Web Technologies, CRC Press, 2010.
Antoniou G.; Harmelen F.: Semantic Web Primer, 2nd edition, The MIT Press, 2008.
Gomez-Perez A.; Fernandez-Lopez M.; Chorcho O.: Ontological Engineering: with examples from the areas of Knowledge Management, e-Commerce and the Semantic Web, corr. 2nd printing edition, Springer, 2010.

Dopunska literatura

Staab S.; Studer R., eds.: Handbook on Ontologies, 2nd edition, Springer, 2009.
Baader F. et al., eds: The Description Logics Handbook: Theory, Implementation and Applications, 2nd ed. edition, Cambridge University Press, 2010.
Allemang D.; Hendler J.: Semantic Web for the Working Ontologist: Effective Modeling in RDFS and OWL, Morgan Kaufmann, 2008.
Yu L.: Introduction to the Semantic Web and Semantic Web Services, CRC Press, 2007.
Davies J.; Studer R.; Warren P. eds.: Semantic Web Technologies: Trends and Research in Ontology-based Systems, Wiley, 2006.

Slični kolegiji

Concordia University (Department of Computer Science and Software Engineering) eighton University (Master of Science in Electronic Commerce), http://ecommerce.creighton.edu/masters
Illinois Institute of Technology (Master of Science in Electronic Commerce), http://www.stuart.iit.edu/ecom/
Massachusetts Institute of Technology (MBA Program Track on Electronic Commerce) http://mitsloan.mit.edu/execed/epp
Stanford University, http://www.gsb.stanford.edu/sloan/academics/courses/electronic_business.html
North Carolina State University (Master of Science - Management in Electronic Commerce), http://ecommerce.ncsu.edu/
University College Dublin (MBS in Electronic Commerce), http://mis.ucd.ie/courses/Electronic_Business_Programme
University of Pennsylvania (MBA Major in Managing Electronic Commerce), http://www.wharton.upenn.edu/mbaresource/curriculum/ecommerce/
www-personal.si.umich.edu/~hardin/semantic course.html

Redoviti studenti

Izvanredni studenti

U kalendaru ispod se nalaze konzultacije predmetnih nastavnika, no za detalje o konzultacijama možete provjeriti na profilu pojedinog predmetnog nastavnika.