Zkuste nás kontaktovat

Návrh Školení

Reprezentace znalostí a základy inženýrství ontologií

Důležitost inženýrství ontologií pro umělou inteligenci a podnikovou architekturu

  • Rozvoj semantických technologií, znalostních grafů a systémů umělé inteligence ve firmách
  • Rozdíly mezi ontologiemi, taxonomiemi a kontrolovanými slovníky
  • Standardy W3C: RDF, OWL, RDFS a SKOS – základy semantického webu
  • Praktické využití: ontologie ve zdravotnictví (SNOMED CT), výrobě, obraně, autonomních systémech i ve vládních organizacích

Klíčové koncepty a terminologie ontologií

  • Třídy, vlastnosti, jednotlivé entity a datové typy ve formálních ontologiích
  • Omezení, axiomy a základy logického usuzování
  • Top-level ontologie: BFO, DOLCE, UFO – obecné základy pro různé odvětví
  • Návrh ontologií v konkrétních oblastech: automobilový průmysl, zdravotnictví, letectví a finančnictví

Základní funkce a osvědčené postupy nástroje Cameo Concept Modeler

Seznámení s prostředím Cameo Concept Modeler

  • Ekosystém nástrojů Emerging Markets Suite a jeho využití při tvorbě ontologií
  • Přehled uživatelského rozhraní: pracovní prostor, paleta nástrojů, typy diagramů a inspektory vlastností
  • Instalace, licencování a konfigurace prostředí pro firemní nasazení

Tvorba struktur ontologie a jejich relací

  • Vytváření tříd a správa jejich hierarchie včetně dědičnosti relací
  • Relace mezi objekty: vlastnosti, pod-relace a omezení těchto vazeb
  • Datové vlastnosti: atributy, datové typy a jejich omezení platnosti v daném kontextu
  • Tvorba doménových modelů pomocí konceptuálních schémat a speciálních typů diagramů

Návrhové vzory při tvorbě ontologií v nástroji Cameo Concept Modeler

  • Standardizované návrhové vzory: hierarchie, role, časová omezení atd.
  • Knihovna opakovaně použitelných vzorů – jejich aplikace na konkrétní doménové modely
  • Tvorba ontologií pomocí vzorů pro běžné podnikové situace
  • Anti-vzory: časté chyby při modelování a jak se jim vyhnout

Tvorba znalostních grafů a semantické modelování

Generování znalostních grafů ze struktur ontologií

  • Převod konceptuálních modelů do reprezentace RDF a databází grafů
  • Integrace heterogenních zdrojů dat za využití ontologií
  • Mapování relací mezi entitami k modelům znalostních grafů
  • Import stávajících datových modelů do prostředí Cameo Concept Modeler a jejich následná práce s nimi

Pokročilé techniky semantického modelování

  • Vícerozměrné ontologie a sladění různých doménových modelů
  • Strategie pro sloučení více ontologií při větších projektech
  • Správa verzí a evoluce existujících ontologií
  • Tvorba jednodušších sub-ontologií typů EL, RL či QL pro lepší interoperability

Reprezentace ve formátu OWL, mechanismy vyplývajících závěrů a jejich validace

Export a práce s reprezentací ontologie v formátu OWL

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

Mechanismy vyplývajících závěrů a logická konzistence modelu

  • Nástroje pro automatizované vyplývající závěry: HermiT, Pellet a FaCT++ integrované do Cameo Concept Modeler
  • Konfigurace těchto nástrojů přímo v prostředí modelování
  • Detekce nesrovnalostí, klasifikace a ladění ontologie pomocí logických pravidel
  • Definice axiomů odpovídajících konkrétním oblastním zákonitostem

Metodiky testování a validace ontologií

  • Automatizované kontroly integrity a logické správnosti struktury ontologie
  • Ruční metody testování: ověření instancí, konzistence vzorů a expertní posudek
  • Kritéria kvality: celková soudržnost modelu, pokrytí axiomatickými pravidly a sladění různých domén

Ontologie v podnikové architektuře a systémovém inženýrství (MBSE)

Tvorba architektury firem s pomocí ontologií

  • Spojování doménových ontologií s standardními rámci podnikové architektury (TOGAF, Zachman)
  • Modelování obchodních schopností pomocí formálních struktur ontologie
  • Propojování strategických cílů, procesů a informačních artefaktů skrze ontologické modely
  • Tvorba systémů podporujících rozhodovací procesy založená na společné znalostní základně

Aplikace ontologií v postupech MBSE s nástroji Cameo SysML a PTC Creo Model Center

  • Integrace struktur ontologie se systémy SysML a návrhovými modely
  • Sledování požadavků na systém a jejich ověření díky využití ontologií
  • Analýzy modelů pomocí Cameo Concept Modeler a Cameo SysML při vývoji systémů
  • Tvorba požadavků založená na konceptuálních modelech s podporou ontologií pro validaci

Integrace s nástroji Protégé a Magic Studio

  • Vzájemná spolupráce mezi Cameo Concept Modeler a nástrojem Stanford Protégé
  • Pracovní postupy v nástroji Protégé pro tvorbu ontologií, jejich validaci pomocí vyplývajících závěrů a rozšíření o pluginy
  • Využití Magic Studio k řízení vícenástrojového tvorby ontologií a spolupráci týmů
  • Sjednocený pracovní postup včetně nástrojů Cameo, Protégé i Magic Studio pro kompletní inženýrství ontologií

Modul 6: Příprava na využití ontologií s umělou inteligencí a chytrými systémy

Strukturované znalosti jako základ pro AI a velké jazykové modely

  • Ontologie využitelné v rámci procesů RAG (retrieval-augmented generation) u modelů typu LLM
  • Omezení výskytu halucinací a zlepšení spolehlivosti generativních AI systémů pomocí doménových ontologií
  • Semantické vyhledávání informací s využitím struktury ontologie
  • Integrace vektorových databází: kombinace znalostních grafů a reprezentace embeddingů

Ontologie v rámci vývoje strojového učení

  • Generování atributů pro trénování modelů z ontologických struktur a datových schémat
  • Pomoc ontologií při označování dat a tvorbě procesů pro učení na datových sadách
  • Generování embeddingů z uzlů grafu pomocí technik node2vec či TransE v kombinaci s neuronovými sítěmi
  • Ontologie jako součást řízení metadat a automatizace procesů strojového učení

Architektury podporující AI a MLOps pro systémy založené na znalostech

  • Tvorba datových struktur připravených pro AI s využitím formálně zakódovaných doménových poznatků
  • Správa verzí, řízení a kontinuální aktualizace ontologií podporujících znalostní grafy
  • Interace MLOps: sledování fungování modelů využívajících ontologie během produkčního provozu
  • Automatizované rozpoznávání změn v oblasti a vyvolání aktualizace ontologie na základě monitorování trendů

Pokročilé metody inženýrství a řízení ontologií

Řízení podnikových ontologií a správa jejich životního cyklu

  • Rámce pro řízení ontologií: role administrátorů, procesy schvalování a způsoby jejich publikace
  • Spolupráce různých subjektů: sdílené prostředí pro editaci modelů a kolektivní tvorbu ontologií
  • Dokumentování struktur, verzování změn a archivace historie evoluce modelů
  • Možnosti monetizace podnikových znalostí a vytváření trhů s konkrétními oborovými ontologiemi

Interoperabilita a vícenástrojové postupy práce s ontologiemi

  • Správa kontrolovaných slovníků typu SKOS v rámci firemních terminologií
  • Pracovní principy Linked Open Data: propojení externích ontologií jako DBpedia, Wikidata či Schema.org
  • Využití dotazů SPARQL pro vyhledávání v reprezentaci grafů a strukturách znalostí
  • Připojování databází typu grafu jako Neo4j či Amazon Neptune k ontologickým modelům prostřednictvím RDF storage modulů

Komplexní příklady použití ontologií v různých odvětvích

  • Letecký a obranný průmysl: standardy MIL-STD, modelování složených systémů
  • Zdravotnictví: klinické ontologie, integrace se standardem FHIR, podpora diagnostických rozhodnutí
  • Dodavatelské řetězce a výroba: průmyslové standardy pro tvorbu IoT-znalostních grafů
  • Finanční sektor: rizikové ontologie, sledování předpisů a generování reportů podle legislativy

Praktický závěrečný projekt – tvorba korporátního řešení na bázi ontologie

Komplexní výzva v oblasti inženýrství ontologií

  • Praktické úkoly: vytvoření doménové struktury pro realistický podnikový případ
  • Navrhnutí hierarchie tříd, definice jejich vlastností a nastavení omezení pomocí nástroje Cameo Concept Modeler
  • Export dat do formátu OWL s následným ověřováním pomocí mechanizmů vyplývajících závěrů
  • Integrace s nástrojem Protégé pro rozšířenou kolaborativní editaci a kontrolu modelu
  • Tvorba reprezentace grafu vázaného na databázi RDF
  • Představení výsledného řešení s vysvětlením architekturních principů, plánu správy a strategie budoucí integrace do umělé inteligence

Trendy v oboru, profesní možnosti a rozvoj kariéry

Nové směřování v inženýrství ontologií a semantických technologiích AI

  • Poměr umělé inteligence a znalostních grafů: kombinace přístupů u nové generace chytrých systémů
  • Vývoj ontologií v souvislosti s LLM: kdy je výhodnější použít strukturu ontologie a kdy stačí embeddingové modely
  • Rozvoj standardů: aktivity pracovních skupin W3C, novinky v OWL 2.3 či SKOS
  • Průmysl 4.0 a digitální dvojčata: role ontologií při modelování reálných procesů v reálném čase
  • Pokročilá reprezentace znalostí: kombinace textu, grafů a neuronových sítí

Rozvoj profesních dovedností a možnosti certifikací

  • Doplňkové schopnosti: práce s RDF, SPARQL, Pythonem (RDFLib, PyJena), databázemi typu Neo4j či algoritmy na grafech
  • Certifikace v oblasti MBSE: cesty k dosažení kvalifikací INCOSE a zvládnutí jazyka SysML
  • Profesní certifikáty pro tvorbu firemních architektur: TOGAF a ArchiMate
  • Tvorba portfolia specialisty na ontologie: publikování vlastních grafů, přispívání k otevřeným projektům a sestavování studií případů
  • Aktivní účast na rozvoji open-source systémů a ekosystému W3C pro RDF/OWL

Požadavky

k účasti na tomto kurzu nejsou vyžadovány žádné specifické předpoklady.

Cílová skupina:

  • Inženýři systémů podílející se na modelování architektury a návrhu systémů.
  • Praktici modelově orientovaného inženýrství systémů (MBSE).
 24 Hodiny

Počet účastníků


Cena za účastníka

Reference (2)

Nadcházející kurzy

Související kategorie