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講義概要/Course Information
2024/07/19 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
知識データ工学特論
英文授業科目名
/Course title (English)
Advanced Data and Knowledge Engineering
科目番号
/Code
開講年度
/Academic year
2024年度 開講年次
/Year offered
全学年
開講学期
/Semester(s) offered
前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
博士前期課程、博士後期課程
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ
開講類・専攻
/Cluster/Department
情報・ネットワーク工学専攻
担当教員名
/Lecturer(s)
兼岩 憲
居室
/Office
西9-409
公開E-mail
/e-mail
kaneiwa_at_uec.ac.jp ( _at_ => @ )
授業関連Webページ
/Course website
http://www.sw.cei.uec.ac.jp/lectures-j.html
更新日
/Last update
2024/03/10 18:34:53 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標(2,000文字以内)
/Themes and goals(up to 2,000 letters)
本講義では,コンピューターサイエンスや人工知能の分野に於いて急速に発展している先進的な知識データ処理に関して,以下の3つの特徴を持つデータに注目した理論と応用技術を学ぶ.
・概念データとオントロジー
・知識グラフ
・グラフデータ

達成目標
・オントロジーや概念的知識を表現するための記述論理を習得する.
・知識ベースにおける推論タスクの推論アルゴリズムを習得する.
・知識グラフとグラフデータに対する機械学習技術について理解する.

Knowledge and data processing technologies have been rapidly developed in the area of computer science and artificial intelligence. In this lecture, we introduce theories and applications related to the following types of data:
- Conceptual Data and Ontology,
- Knowledge Graph, and
- Graph Data.

Goals:
Students are expected to understand:
(i) description logics for representing conceptual data and ontologies,
(ii) algorithms of reasoning tasks in knowledge bases,
(iii) machine learning technologies for knowledge graphs and graph data.
前もって履修
しておくべき科目(1,000文字以内)
/Prerequisites(up to 1,000 letters)
離散数学,データベース論

Discrete Mathematics, Database Systems
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目(1,000文字以内)
/Recommended prerequisites and preparation(up to 1,000 letters)
知的情報処理

Intelligent Information Processing
教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
参考書:
(1) 兼岩 憲,記述論理とWebオントロジー言語, オーム社, 2009.
(2) 兼岩 憲,セマンティックWebとリンクトデータ,コロナ社,2017.
(3) William L. Hamilton, Graph Representation Learning (Synthesis Lectures on Artificial Intelligence and Machine Learning), Springer, 2020.
授業内容と
その進め方(2,000文字以内)
/Course outline and weekly schedule(up to 2,000 letters)
講義タイプ(Cc):日本語で説明し,日本語の教材・資料を使う.

授業計画
第1回 知識表現と推論
第2回 記述論理の言語ファミリー
第3回 記述論理の構文
第4回 記述論理の意味論
第5回 矛盾判定,包含判定,推論・導出
第6回 論理的推論アルゴリズム
第7回 記述論理における完全性と計算量
第8回 ファジィ記述論理の構文と意味論
第9回 ファジィ記述論理の推論
第10回 Webオントロジー言語
第11回 ノード埋め込み
第12回 知識グラフのリンク推定
第13回 知識グラフの埋め込み学習
第14回 グラフニューラルネットワーク
第15回 グラフデータの分類

授業の進め方:
講義形式で進めていくが,理解を深めるため必要に応じて演習やプログラミングによるレポート課題を実施する.

Type(Cc):Japanese-based course with Japanese materials

Schedule
1. Knowledge Representation and Reasoning
2. A Family of Description Logics
3. Syntax in Description Logics
4. Semantics in Description Logics
5. Reasoning Tasks: Inconsistency Checking and Subsumption
6. Logical Reasoning Algorithm
7. Completeness and Complexity for Description Logics
8. Syntax and Semantics in Fuzzy Description Logics
9. Reasoning for Fuzzy Description Logics
10. Web Ontology Languages
11. Node Embeddings
12. Link Prediction for Knowledge Graphs   
13. Knowledge Graph Embedding Learning
14. Classification for Graph Data
15. Graph Neural Networks

We will explain some methods and algorithms in the lecture. Some examples and reports are helpful for students' understanding.
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)(1,000文字以内)
/Preparation and review outside class(up to 1,000 letters)
演習課題を解いて各自復習をする.

Review by solving exercises after the class.
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
(1,000文字以内)
/Evaluation and grading
(up to 1,000 letters)
成績評価方法: レポート

評価基準: 概念データとオントロジー,知識グラフ,グラフデータの理論と技術,および推論や機械学習のアルゴリズムに関して基本的な事項について正しく理解していることをもって合格の最低基準とする.

Evaluation method: report

Evaluation criteria:
Based on understanding the theories and technologies of Conceptual Data and Ontology, Knowledge Graph, and Graph Data, and the algorithms for reasoning and machine learning.
オフィスアワー:
授業相談(1,000文字以内)
/Office hours(up to 1,000 letters)
空いている時間ならいつで可能ですが,メールでアポイントメントを取ってください.

Contact me to make an appointment by email.
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
人工知能における知識表現と推論,および知識グラフの機械学習について学びましょう.
その他
/Others
なし
キーワード
/Keywords
記述論理,オントロジー,知識グラフ,グラフデータ,推論と機械学習

Description Logics, Ontology, Knowledge Graphs, Graph Data, Reasoning and Machine Learning