Zkuste nás kontaktovat

Návrh Školení

Základy reprezentace znalostí a inženýrství ontologií

Proč je inženýrství ontologií důležité pro AI a architekturu podniku

  • Růst sémantických technologií, znalostních grafů a podnikových systémů AI
  • Pochopení rozdílů mezi ontologiemi, taxonomiemi a kontrolovanými slovníky
  • Normy W3C: RDF, OWL, RDFS, SKOS – stoh sémantického webu
  • Příklad z praxe: zdravotnické ontologie (SNOMED CT), výroba, obrana, autonomní systémy a vládní sektory

Základní koncepty a terminologie ontologií

  • Třídy, vlastnosti, jednotlivci a datové typy ve formálních ontologiích
  • Omezení, axiomy a základy logického odvozování
  • Vyšší ontologie: BFO, DOLCE, UFO a doméně-nezávislé základy
  • Návrh doménově specifických ontologií: automobilový průmysl, zdravotnictví, letectví a finanční služby

Cameo Concept Modeler – základní funkce a nejlepší praktiky

Úvod do nástroje Cameo Concept Modeler

  • Ekosystém Emerging Markets Suite a umístění nástroje pro návrh ontologií
  • Procházka uživatelským rozhraním: pracovní plocha, paleta, typy diagramů a inspektory vlastností
  • Instalace, licencování a konfigurace prostředí pro nasazení v podniku

Definování struktur a vztahů ontologie

  • Vytváření tříd a správa hierarchie s odvozením mezi podtřídami a nadřazenými třídami
  • Objektové vlastnosti: vztahy, podvlastnosti a omezení vztahů
  • Datové vlastnosti: atributy, datové typy a omezení domény/rozsahu
  • Tvorba doménových modelů pomocí konceptuálních schémat a typů diagramů

Vzorové návrhy ontologií v nástroji Cameo Concept Modeler

  • Standardní vzory návrhu ontologií: partonomie, hierarchie, role a časové vzory
  • Knihovna znovupoužitelných vzorů: mapování mezi doménovými modely a osvědčenými vzory
  • Autorská tvorba ontologií na základě vzorů pro běžné podnikové případy použití
  • Anti-vzory: běžné chyby modelování a jak se jim vyhnout

Tvorba znalostních grafů a sémantické modelování

Vytváření znalostních grafů z modelů ontologií

  • Převod konceptuálních modelů do reprezentace RDF a databází grafů
  • Integrace dat řízená ontologiemi: harmonizace heterogenních zdrojů dat
  • Modelování vztahů entit propojené se schématy znalostních grafů
  • Import a mapování existujících datových modelů do pracovních postupů nástroje Cameo Concept Modeler

Pokročilé techniky sémantického modelování

  • Více-dimenzionální ontologie a zarovnání modelů mezi doménami
  • Strategie sloučení a zarovnání ontologií pro projekty v měřítku podniku
  • Versionspráva a řízení změn vyvíjejících se ontologií
  • Profily ontologií: generování podontologií EL, RL a QL pro interoperabilitu

Reprezentace OWL, odvozovací engine a validace

Export a práce s reprezentacemi OWL

  • Výběr profilu OWL 2: EL, QL, RL a DL – kdy který použít
  • Export z nástroje Cameo Concept Modeler do formátů OWL/XML, Turtle a RDF/XML
  • Import existujících ontologií OWL do nástroje Cameo Concept Modeler pro úpravy a vizualizaci
  • Mapování a překlad mezi různými reprezentacemi ontologií

Odvozování a logická konzistence

  • Tableau a automatické odvozovací engine: integrace HermiT, Pellet a FaCT++
  • Konfigurace odvozovače Owl v pracovních postupech nástroje Cameo Concept Modeler
  • Detekce nekonzistence, klasifikace a ladění modelů ontologií
  • Tvorba a validace odvozených axiomů pro doménově specifická logická pravidla

Metodologie testování a validace ontologií

  • Automatizované validační pipeline pro integritu a logickou správnost ontologií
  • Manuální testovací strategie: kontrola instancí, validace vzorů a expertní revize
  • Metriky kvality: strukturální soudržnost, pokrytí axiomů a mezidoménové zarovnání

Ontologie v architektuře podniku a systémovém inženýrství (MBSE)

Modelování architektury podniku řízené ontologiemi

  • Sloučení doménových ontologií s rámcemi architektury podniku (TOGAF, Zachman)
  • Modelování schopností podniku s formálními reprezentacemi ontologií
  • Propojení strategických cílů, obchodních procesů a informačních artefaktů prostřednictvím ontologických modelů
  • Architektura podnikové znalostní báze pro systémy podpory rozhodování

Ontologie v pracovních postupech MBSE s nástroji Cameo SysML a PTC Creo Model Center

  • Integrace modelů ontologií s diagramy SysML a modely požadavků
  • Pracovní postupy sledovatelnosti a ověřování systémových požadavků řízené ontologiemi
  • Analýza modelů pomocí nástrojů Cameo Concept Modeler a Cameo SysML pro systémové inženýrství
  • Specifikace požadavků pomocí formálních konceptuálních modelů a validace podporované ontologiemi

Integrace s nástroji Protégé a Magic Studio

  • Interoperabilita mezi nástrojem Cameo Concept Modeler a Stanford Protégé
  • Pracovní postupy Protégé pro autorskou tvorbu ontologií, integraci odvozovačů a ekosystém pluginů
  • Integrace s Magic Studio pro správu ontologií mezi nástroji a společnou autorskou tvorbu
  • Orchestrování nástrojů: Cameo + Protégé + Magic Studio pro kompletní inženýrství ontologií

Modul 6: Připravenost na AI řízená ontologiemi a inteligentní systémy

Strukturované znalosti pro AI a velké jazykové modely

  • Ontologii podpořené znalostní grafy jako pipeline pro generativní AI s augmentovaným získáváním informací (RAG)
  • Doménové ontologie pro snížení rizika halucinací a zakotvení generativních systémů AI
  • Sémantické vyhledávání a získávání informací pomocí indexování umožněného ontologiemi
  • Integrace vektorových databází: hybridní architektury znalostního grafu + vektorových vnoření (embeddings)

Ontologie v pipelinech strojového učení

  • Engineering funkcí z ontologických schémat pro úkoly učení se s učitelem
  • Označování dat vedené ontologií a pipeline řízená schématy
  • Vektorová vnoření znalostních grafů: node2vec, TransE a integrace grafových neuronových sítí
  • Ontologie pro automatizované orchestrování pipeline ML a správu metadata

Architektura připravená na AI a MLOps pro systémy řízené znalostmi

  • Tvorba architektury dat připravené na AI s vrstvami formalizovaných doménových znalostí
  • Versionspráva ontologií, governance a kontinuální integrace pro znalostní grafy
  • Integrace MLOps: monitorování modelů řízených ontologiemi v produkčních pipelinech
  • Automatizovaný vývoj ontologií: monitorování změn domény a spouštění aktualizací

Pokročilé inženýrství ontologií a governance

Enterprise governance a řízení životního cyklu ontologií

  • Rámce governance ontologií: správa, pracovní postupy schvalování a kanály publikování
  • Spolupráce se zájemci: sdílené pracovní prostory ontologií a pracovní postupy více autorů
  • Dokumentace ontologií a protokoly změn ontologií pro auditní stopy
  • Monetizace ontologií a strategie podnikových trhů se znalostmi

Interoperabilita a cross-platform pracovní postupy ontologií

  • Slovníky SKOS a řízení kontrolované terminologie pro podnikové glosáře
  • Zásady Linked Open Data (LOD) pro vnější zarovnání ontologií (DBpedia, Wikidata, Schema.org)
  • Ptázní dotazy na bázi SPARQL a prozkumování znalostních grafů
  • Backendy grafových databází: Neo4j, Amazon Neptune a RDF triple stores propojené s modely ontologií

Komplexní scénáře ontologií a průmyslové aplikace

  • Letectví a obrana: ontologie MIL-STD a modelování systémů systémů
  • Zdravotnictví: klinické ontologie, integrace s FHIR a modely podpory diagnostického rozhodování
  • Dodavatelský řetězec a výroba: průmyslové standardy ontologií a IoT znalostní grafy
  • Finančnictví: rizikové ontologie, rámcové zprávy o regulacích a znalostní grafy dodržování předpisů

Praktická závěrečná úloha – řešení enterprise ontologie

Výzva v oblasti inženýrství ontologií od začátku do konce

  • Projekt na základě scénáře: definování doménové ontologie pro realistický podnikový případ použití
  • Návrh hierarchie tříd, definice vlastností a axiomy omezení pomocí nástroje Cameo Concept Modeler
  • Export do formátu OWL a validace prostřednictvím automatických odvozovacích engineů
  • Integrace s nástrojem Protégé pro společnou úpravu a rozšířenou validaci
  • Tvorba reprezentace znalostního grafu a připojení k úložišti RDF
  • Představení ontologie s architektonickými odůvodněními, plány governance a strategií připravenosti na AI

Průmyslové trendy, profesní dráhy a odborný rozvoj

Emergující trendy v inženýrství ontologií a sémantické AI

  • Generativní AI setkávající se se znalostními grafy: hybridní přístupy pro inteligentní systémy další generace
  • Vývoj ontologií v éře LLM: kdy používat ontologie a kdy stačí vektorová vnoření
  • Vývoj norem: nové pracovní skupiny W3C, vývoj OWL 2.3 a pokroky ve SKOS
  • Průmysl 4.0 a digitální dvojčata: ontologie pohánějící průmyslový IoT a reálné modelování v čase
  • Mnoho-modální reprezentace znalostí: kombinace textu, grafu a neuronových sítí

Profesní rozvoj a cesty k certifikaci

  • Doplňkové dovednosti: RDF/SPARQL, Pythonové nástroje pro ontologie (RDFLib, PyJena), Neo4j a grafové algoritmy
  • Certifikace MBSE: cesty certifikace INCOSE a profiencience SysML
  • Ocenění za architekturu podniku: certifikace TOGAF a modelování ArchiMate
  • Tvorba portfolia inženýra ontologií: veřejné znalostní grafy, příspěvky k ontologiím a případové studie
  • Přispívání do open-source ontologií a ekosystému W3C RDF/OWL

Požadavky

Pro účast na tomto kurzu nejsou potřeba žádné specifické předpoklady.

Cílová skupina:

  • Systémoví inženýři zapojení do modelování architektury a návrhu systémů.
  • Praktici Model-Based Systems Engineering (MBSE).
 24 Hodiny

Počet účastníků


Cena za účastníka

Reference (2)

Nadcházející kurzy

Související kategorie