Είσοδος

Συστήματα και Τεχνολογίες Γνώσης

Γενικά στοιχεία

 

 
Περιγραφή

Στόχος του μαθήματος είναι η εισαγωγή των φοιτητών στις βασικές έννοιες των σύγχρονων συστημάτων και τεχνολογιών γνώσης. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στις τεχνολογίες αναπαράστασης, διαχείρισης γνώσης και εξαγωγής συμπερασμάτων, καθώς και στη μεθοδολογία ανάπτυξης γνώσεων και συστημάτων γνώσης. Πιο συγκεκριμένα, μελετώνται οι Περιγραφικές Λογικές, ως βασικός φορμαλισμός αντικειμενοστρεφούς αναπαράστασης γνώσης (οντολογιών) και συλλογιστικής. Παρουσιάζεται η σύνταξη και η σημασιολογία βατών και εκφραστικών Περιγραφικών Λογικών και αυτόματοι αλγόριθμοι για την εξαγωγή συμπερασμάτων σε γνώσεις Περιγραφικής Λογικής. Επιπλέον, παρουσιάζονται μεθοδολογίες ανάπτυξης οντολογιών, βασισμένες στην εννοιολογική μοντελοποίηση με χρήση Περιγραφικών Λογικών. Τέλος, έμφαση δίνεται στην εφαρμογή των παραπάνω στο Σημασιολογικό Ιστό. Πιο συγκεκριμένα, μελετώνται τεχνολογίες και πρότυπα του Σημασιολογικού Ιστού (linked data, RDF, OWL κλπ) που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη και διαχείριση συστημάτων γνώσης στον Παγκόσμιο Ιστό.

Το μάθημα εμπίπτει στην περιοχή της Τεχνητής Νοημοσύνης και για το λόγο αυτό συνδέεται άμεσα με το μάθημα «Τεχνητή Νοημοσύνη» του 7ου εξαμήνου (χωρίς αυτό να θεωρείται προαπαιτούμενο).

Οι διαλέξεις θα γίνονται στην Αίθουσα 009, στο Νέο Κτίριο Ηλεκτρολόγων Μηχανικών κάθε Τετάρτη στις 11:45-14:30, σύμφωνα με τον προγραμματισμό που φαίνεται στην ενότητα Πρόγραμμα. 

 

Έκτακτες συνθήκες διδασκαλίας λόγω COVID-19 - Τηλεκπαίδευση

Λόγω των περιοριστικων μέτρων για τον COVID-19 οι διαλέξεις και τα εργαστήρια δεν μπορούν να πραγματοποιηθούν με φυσική παρουσία. Προκειμένου να προχωρήσει η εκπαιδευτική διαδικασία θα πρέπει να χρησιμοποιηθούν πλατφόρμες τηλεκπαίδευσης.  

Η πλατφόρμα τηλεκπαίδευσης που θα χρησιμοποιηθεί στο πλαίσιο του μαθήματος είναι το Microsoft Teams. Όλοι όσοι έχουν κεντρική ταυτοποίηση στο central.ntua.gr έχουν αυτόματα πρόσβαση στο Microsoft Teams, χωρίς να χρειαστεί πρόσθετος διαμοιρασμός προσωπικών στοιχείων. Παρακαλούμε διαβάστε εδώ τις οδηγίες για σπουδαστές ώστε να μπορείτε να συνδεθείτε.

Εφόσον έχετε συνδεθεί επιτυχώς στο Teams μπορείτε να συνδεθείτε με την ομάδα του μαθήματος ως εξής:

Κωδικός σύνδεσης με την ομάδα "Συστήματα και Τεχνολογίες Γνώσης": 0lc2g2z

Συνδεσμος για την ομάδα "Συστήματα και Τεχνολογίες Γνώσης": link

Θα ακολουθήσουν περαιτέρω οδηγίες μέσω mycourses για τις διαλέξεις. 

 

Ύλη

Στο πλαίσιο του μαθήματος καλύπτονται τα παρακάτω θέματα:

1.Εισαγωγή στα Συστήματα Γνώσης

Βασικοί Ορισμοί, Χαρακτηριστικά Συστημάτων Γνώσης, Εφαρμογές, Αρχιτεκτονική, Δομή και Λειτουργία, Διαδικασία Ανάπτυξης Συστημάτων Γνώσης, Μεθοδολογίες Ανάλυσης Προβλήματος και Εκμαίευσης Γνώσης, Επαλήθευση και Έλεγχος Αξιοπιστίας, Εργαλεία Ανάπτυξης Συστημάτων Γνώσης.

2.Περιγραφικές Λογικές

Εισαγωγή στις Περιγραφικές Λογικές, Σύνταξη και Σημασιολογία Περιγραφικών Λογικών, Ονοματολογία, Σώμα ορολογιών, Σώμα Ισχυρισμών, Υπηρεσίες Συλλογιστικής, Απαλοιφή Σωμάτων Ορολογίας, Αλγόριθμοι Εξαγωγής Συμπερασμάτων, Αλγόριθμοι Tableaux για Βασικές Περιγραφικές Λογικές, Τερματισμός, Ορθότητα και Πληρότητα, Μοντέλα, Πολύ Εκφραστικές Περιγραφικές Λογικές, Αλγόριθμοι Εξαγωγής Συμπερασμάτων για Πολύ Εκφραστικές Περιγραφικές Περιγραφικές Λογικές, Βατές Περιγραφικές Λογικές, Εκφραστικότητα και Πολυπλοκότητα.

3.Μηχανική Γνώσης

Εννοιολογική αναπαράσταση με αντικειμενοστραφή μοντέλα, Οντολογίες, Άτομα και αντικείμενα του κόσμου, Έννοιες, Βασικές Ιδιότητες Εννοιών, Υποέννοιες, Ιεραρχίες, Αξιώματα Εννοιών, Μοντελοποίηση Σχέσεων, Μετα-σχέσεις, Ρόλοι, Ιεραρχίες Ρόλων, Μοντελοποίηση Σχέσεων, Σχεσιακοί Ρόλοι, Περιορισμοί και Αξιώματα Ρόλων, Όψεις και Πλαίσια, Μεθοδολογία Εννοιολογικής Μοντελοποίησης.

4.Τεχνολογίες Σημασιολογικού Ιστού

Εισαγωγή στο Σημασιολογικό Ιστό, Δόμηση Πληροφορίας και Γνώσης, Σημασιολογία στον Παγκόσμιο Ιστό, Σημασιολογία Ανοικτού και Κλειστού Κόσμου, Τα πρότυπα RDF, RDFS και OWL, Οντολογική Γνώση, Εργαλεία Ανάπτυξης και Διαχείρισης Οντολογιών, Ανάπτυξη Οντολογιών.
 

Βιβλιογραφία

Βασικό υλικό μαθήματος

  1. Τεχνητή Νοημοσύνη, Γ' Έκδοση, Ι.Βλαχάβας, Π.Κεφαλάς, Ν. Βασιλειάδης, Φ.Κόκκορας και Η. Σακελλαρίου. Εκδόσεις Β. Γκιούρδα, Θεσσαλονίκη 2006 (διανέμεται στο πλαίσιο του μαθήματος).
  2. Τεχνητή Νοημοσύνη - Μια Σύγχρονη Προσέγγιση, Russell and Norvig, Κλειδάριθμος, 2004 (διανέμεται στο πλαίσιο του μαθήματος).
  3. Εισαγωγή στο Σημασιολογικό Ιστό, G. Antoniou, F. van Hermelen, Κλειδάριθμος, 2008 (διανέμεται στο πλαίσιο του μαθήματος).
  4. Αναπαράσταση οντολογικής γνώσης και συλλογιστική, Γ. Στάμου, διαθέσιμο στο Αποθετήριο «Κάλλιπος» [http://repository.kallipos.gr/handle/11419/4225].
  5. Σημειώσεις - Ασκήσεις - Διαφάνειες διαλέξεων.

Βιβλία άμεσης αναφοράς

  1. Knowledge Representation and Reasoning, Ronald Brachman, Hector Levesque, Elsevier, 2004.
  2. The Description Logic Handbook: Theory, Implementation and Applications, Edited by F. Baader, D. Calvanese, D. McGuiness, D. Nardi, P. Patel-Schneider, Second Edition, Cambrige University Press, 2007.
  3. Web Data Management, Serge Abiteboul, Ioana Manolescu, Philippe Rigaux, Marie-Christine Rousset, Pierre Senellart, Cambrige University Press, 2011.

Σύνδεσμοι

Protégé

 

Εργασίες

Κάθε σπουδαστής θα παραδώσει εργασίες (ατομικά ή σε ομάδες των 2 ατόμων) οι εκφωνήσεις των οποίων θα ανακοινώνονται κατά τη διάρκεια του μαθήματος. Οι ημερομηνίες παράδοσης θα καθορίζονται στα φυλλάδια των εργασιών. Οι εκφωνήσεις θα διατίθενται μόνο σε ηλεκτρονική μορφή μέσω του δικτυακού τόπου του μαθήματος.

 

Mέθοδοι αξιολόγησης

Ο τελικός βαθμός υπολογίζεται σαν το άθροισμα των βαθμών των γραπτών εξετάσεων και των εργασιών. Το άριστα στις γραπτές εξετάσεις είναι 8 και στις εργασίες (συνολικά) 3.

 

Διδάσκοντες

Γιώργος Στάμου

 

Βοηθοί

Αλέξανδρος Χορταράς, Αλέξης Μανδαλιός, Έντι Ντερβάκος, Γιώργος Φιλανδριανός

 


 
Συγχρηματοδότηση
από την Ε.Ε.