教學大綱表 (112學年度 第1學期)
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課程名稱
Course Title
(中文) 知識圖譜
(英文) Knowledge Graph
開課單位
Departments
資訊工程研究所
課程代碼
Course No.
I6140
授課教師
Instructor
葉慶隆
學分數
Credit
3.0 必/選修
core required/optional
選修 開課年級
Level
研究所
先修科目或先備能力(Course Pre-requisites):Python程式設計、基礎數學(微積分、機率、離散數學)、演算法、資料結構
課程概述與目標(Course Overview and Goals): Tim Berners-Lee領導的語意網(Semantic Web)是要造就全世界最大的語意整合資料庫(Web of Data)。W3C於2004年初步完成語意網標準架構,,2012年Google沿用語意網相關技術提出知識圖譜(Knowledge Graph),帶動更豐富的業界應用,此外也和圖神經網路(Graph Neural Network)模型結合,邁向機器學習領域。知識圖譜 的前身是 I5700語意網與知識管理,本課程目的是在語意網技術的基礎之上,引進更多的業界應用,讓新課程更具實用性,也更能貼近最新趨勢。

語意網(Semantic Web)和知識圖譜(Knowledge Graph)是兩個相關但不同的概念,它們在描述和組織知識的方式上存在一些異同。

語意網是由Tim Berners-Lee提出的一種關於互聯網資源語意表示和連接的框架。語意網的目標是使互聯網上的資源不僅僅是以人類可讀的形式存在,還能夠被機器理解和處理。語意網的核心技術是RDF(Resource Description Framework)和OWL(Web Ontology Language),它們用於描述資源之間的關係和屬性。語意網的主要思想是將資源和資源之間的關係以機器可讀的方式表示,並且通過標準化的語意網技術,實現資源之間的連接和查詢。

知識圖譜則是由Google提出並應用於搜索引擎的一個概念。知識圖譜是一種基於實體-關係屬性模型的知識表示方法,用於描述現實世界中的實體(如人、地點、事物)以及它們之間的關係和屬性。知識圖譜的核心思想是將結構化的知識整理為一個圖形結構,其中實體表示節點,關係表示邊,屬性表示邊的屬性。知識圖譜通常以圖形數據庫的形式存儲,並且可以通過搜索和推理等技術進行查詢和分析。

總結來說,語意網是一個關於資源語意表示和連接的框架,強調的是資源之間的語意關係,並提供了標準化的語意網技術;而知識圖譜則是一種基於實體-關係-屬性模型的知識表示方法,強調的是知識的結構化和連接性,並提供了圖形數據庫的存儲和查詢技術。兩者都旨在實現知識的結構化。
教科書(Textbook) 參考Knowledge Graph, Int’l Center for Computational Logic, TU Dresden,上課內容自編講義
參考教材(Reference) Knowledge Graphs, International Center for Computational Logic, TU Dresden, 2022
CS 520, Knowledge Graphs: How should AI explicitly represent knowledge?, D. of CS, Stanford Univ.
WS2022, Knowledge Graph, Int’l Center for Computational Logic, TU Dresden, 2022
Mayank Kejriwa, Knowledge Graphs: A Practical Introduction across Disciplines, ISI, USC, 2020
Jay Pujara, Sameer Singh, Mining Knowledge Graphs from Text, a Tutorial, WSDM 2018 Tutorial
課程大綱 Syllabus 學生學習目標
Learning Objectives
單元學習活動
Learning Activities
學習成效評量
Evaluation
備註
Notes

No.
單元主題
Unit topic
內容綱要
Content summary
1 1. What is Knowledge Graph Knowledge Graph Definition
Recent Applications of Graphs
Graphs in Artificial Intelligence
The definitions, applications and relationship with AI 講授
媒體教學
 
2 1. What is Knowledge Graph Knowledge Graph Definition
Recent Applications of Graphs
Graphs in Artificial Intelligence
The definitions, applications and relationship with AI 講授
媒體教學
 
3 2. The Resource Description Framework RDF Why use RDF
RDF data model
RDF vocabularies
Why use RDF
What is RDF data model
What are RDF vocabularies
講授
媒體教學
作業
 
4 2. The Resource Description Framework RDF Writing RDF graphs
Semantics of RDF graphs
RDF data
How to write RDF graphs
What does it mean in RDF graphs
Where to get RDF data
Free RDF datasets
講授
媒體教學
平時考
 
5 3. RDF Programming Python basics
Access RDF data using rdflib in Python
Know Python basics
Learn to use rdflib to access RDF data using Python
講授
媒體教學
作業
 
6 3. RDF Programming Access RDF data using rdflib in Python Learn to use rdflib to access RDF data using Python 講授
實作
作業
 
7 3. RDF Programming Access RDF data using rdflib in Python Learn to use rdflib to access RDF data using Python 講授
實作
作業
 
8 4. SPARQL SPARQL 1.1 Query language
Update
Service description
Federated query
Learn the RDF query language 講授
實作
作業
 
9 期中考週 期中考週 期中考週  
10 5. Publicly Available Knowledge Graphs Dbpedia
Wikidata
Yago
Learn the popular public knowledge graphs
Learn how to access them
講授
實作
媒體教學
 
11 5. Publicly Available Knowledge Graphs Google knowledge graphs
Amazon Product Graph
Learn the popular public knowledge graphs
Learn how to access them
講授
實作
 
12 6. Government Open Data Linked data architecture
Government Open data
Learn linked data architecture
Learn government open data
講授
實作
 
13 7. How to Build a Knowledge Graph Project grouping
A Comprehensive Step-By-Step Guide to Building an Enterprise Knowledge Graph
Forming project groups
Learn the step to build knowledge graphs
講授
實作
閱讀討論
 
14 8. Build a Knowledge Graph from Government Open Data Follow the steps of building KG from selected GOD dataset Practicing how to build KG from selected GOD dataset 講授
協同教學
個別或小組指導
 
15 8. Build a Knowledge Graph from Government Open Data Follow the steps of building KG from selected GOD dataset Practicing how to build KG from selected GOD dataset 講授
實作
協同教學
個別或小組指導
 
16 9. Building enterprise KG How to Build a Knowledge Graph, from stardog.com Discussion of considerations of building enterprise KG  


教學要點概述:
1.自編教材 Handout by Instructor:
■ 1-1.簡報 Slids
□ 1-2.影音教材 Videos
□ 1-3.教具 Teaching Aids
□ 1-4.教科書 Textbook
□ 1-5.其他 Other
□ 2.自編評量工具/量表 Educational Assessment
□ 3.教科書作者提供 Textbook

成績考核 Performance Evaluation: 其他評量:10%   報告:30%   平時考:30%   作業:30%  

教學資源(Teaching Resources):
□ 教材電子檔(Soft Copy of the Handout or the Textbook)
□ 課程網站(Website)
扣考規定:https://curri.ttu.edu.tw/p/412-1033-1254.php