LEERKERN

1.1 Plaats en opbouw van de cursus

Introductie

We maken u in het kort wegwijs hoe u de cursus Inleiding kennistechnologie kunt bestuderen en welke plaats deze cursus heeft binnen het onderwijs van het project Brede Onderijsinnovatie Kennistechnologie (BOK).

1.1.1 De cursussen van BOK

De materialen van deze cursus zijn ontwikkeld in het kader van het project BOK, Brede Onderijsinnovatie Kennistechnologie. In dit project werken Rijksuniversiteit Groningen, Universiteit Utrecht, Hogeschool van Utrecht/Kenniscentrum CIBIT, Universiteit Maastricht en Open Universiteit Nederland samen aan de ontwikkeling en voortdurende verbetering van onderwijsmaterialen op het gebied van kennistechnologie.
In
BOK zijn een negental cursussen ontwikkeld. Iedere deelnemende BOK-instelling heeft een of meer cursussen in het eigen curriculum opgenomen. De cursussen en de relaties ertussen zijn weergegeven in figuur 1.1.1.

fi010101.gif (5160 bytes)

Figuur 1.1.1 BOK-cursussen en hun onderlinge samenhang

De cursus Inleiding kennistechnologie die u nu voor u hebt, beoogt een brede algemene kennismaking met het vakgebied. De algemene karakteristieken, de ontwikkeltrajecten en toepassingsmogelijkheden van de kennistechnologie komen er in aan bod. In deze cursus zult u niet zelf systemen ontwikkelen. U krijgt een beeld van het brede spectrum van de kennistechnologie, zowel wat betreft de toepassingen als de theoretische fundamenten waarop de huidige ontwikkelingen zijn gebaseerd. Voor wat betreft concrete toepassingen zal de meeste aandacht uitgaan naar regelgebaseerde expertsystemen, maar ook andere toepassingen komen aan bod, zoals neurale netwerken, genetische algoritmen en beslisbomen.

De cursus Kennissysteemontwikkeling biedt een groot practicum, waarin u kennis maakt met de volledige ontwikkeling van een regelgebaseerd expertsysteem. Daarbij wordt gebruik gemaakt van de professionele ontwikkelomgeving Aion. Enerzijds maakt u in die cursus kennis met deze professionele tool, anderzijds komt u in aanraking met alle problemen die in de kennistechnologie een rol spelen.

De cursussen Inleiding kennistechnologie en Kennissysteemontwikkeling staan centraal in het LOK-onderwijsaanbod. Indien u beide cursussen hebt doorlopen, kunt u zich in specifieke aspecten verder verdiepen door één van de vijf geavanceerde cursussen te volgen die als specialisatiecursus gepositioneerd zijn in het LOK-aanbod.

In de cursus Kennisacquisitie kunt u zich verder verdiepen en bekwamen in de kennisverwerving, kennisanalyse en kennisrepresentatie. Theoretische verdieping en praktische uitvoering van de belangrijkste technieken uit dit deelgebied komen in deze cursus aan bod.

De cursus Machinaal leren behandelt de belangrijkste technieken, zoals case based reasoning, neurale netwerken, belief networks en genetische algoritmen gebaseerd op algemene modellen over (inductief) leren en relevante vormen van kennisrepresentatie. Tevens wordt aandacht geschonken aan methodologische aspecten, randvoorwaarden en beoordelingscriteria.

In de cursus Natuurlijke taal-interfaces komt aan bod hoe in de kennistechnologie gebruik gemaakt kan worden van natuurlijke taal, zowel om met systemen te communiceren, als om output (resultaten, uitleg of motiveringen) te genereren. Relevant daarbij zijn de analyse, de verwerking en de productie van tekst en methoden om de betekenis ervan vast te leggen en te representeren. Recente ontwikkelingen op het web bieden volop aanknopingspunten voor concrete opdrachten.

In de cursus Projectmanagement en methoden van kennissysteemontwikkeling komt u met die onderdelen van projectmanagement en systeemontwikkeling in aanraking die specifiek zijn vanuit het perspectief van de ontwikkeling van kennissystemen. Onder andere komen de belangrijke methoden CommonKADS en SDF aan bod.

De cursus Kennisrepresentatie en inferentiemechanismen biedt een grondige behandeling van de algoritmen en representatieformalismen die voorkomen in regelgebaseerde expertsystemen. Tevens wordt een raamwerk geïntroduceerd voor het redeneren met onzekerheid.

Naast de genoemde vijf geavanceerde cursussen die een verdieping bieden in afzonderlijke onderwerpen van de kennistechnologie, worden twee cursussen ontwikkeld die een brug slaan tussen de kennistechnologie en andere disciplines.

In de cursus Kennismanagement wordt vooral ingegaan op de implicaties die kennisintensieve processen hebben op de inrichting en het functioneren van organisaties en de rol die kennistechnologie daarbij kan spelen. Vanuit kennistechnologisch perspectief biedt deze cursus een kennismaking met relevante bedrijfskundige processen en randvoorwaarden. Vanuit bedrijfskundig standpunt worden de mogelijkheden en onmogelijkheden van kennistechnologie belicht.

De cursus Logica voor artificiële intelligentie beweegt zich op het grensvlak van de kennistechnologie en de theoretische informatica. Voor kennistechnologen zal deze cursus interessant zijn, omdat de niet-monotone logica en de kennislogica worden behandeld die voor de kennistechnologie relevant zijn. Voor theoretisch informatici biedt de cursus toepassingen van de logica in een steeds belangrijker deelgebied van de informatica.

1.1.2 De opbouw van deze cursus

De cursus Inleiding kennistechnologie bevat een aantal hoofdstukken die weer opgebouwd zijn uit een aantal paragrafen. De hoofdstukken zijn enkelvoudig genummerd met 1, 2, 3, enzovoorts. De paragrafen hebben een dubbel nummer. Zo bevat hoofdstuk 1 de paragrafen 1.1, 1.2, 1.3, enzovoorts. Iedere paragraaf heeft steeds dezelfde onderdelen, die we hierna kort toelichten.

Inroductie

Ieder paragraaf bevat een korte introductie die de inhoud plaats binnen de cursus.

Leerdoelen

Bij iedere paragraaf is een lijst met leerdoelen geformuleerd. Daarin is zo precies mogelijk geformuleerd wat u na bestudering van de paragraaf geacht wordt te kennen en te kunnen.

Studeeraanwijzingen

Bij veel paragrafen zijn studeeraanwijzingen gegeven. Deze informeren u over de materialen die u moet gebruiken, of over de wijze waarop u de stof het beste kunt bestuderen.

Leerkern

De leerstof van een paragraaf staat in de leerkern. Voor de overzichtelijkheid is de leerkern soms nog opgedeeld in een aantal subparagrafen (met een driedelig nummer; deze paragraaf 1.1.2 is de tweede subparagraaf van paragraaf 1.1). Niet altijd staat de stof in de leerkern zelf, dan wordt verwezen naar andere bronnen. In deze cursus wordt bijvoorbeeld vaak naar het boek ‘Introduction to Knowledge Systems’ van Mark Stefik verwezen. De leerkern is dan de centrale studiewijzer en geeft aan welke stukken uit de andere bronnen bestudeerd moeten worden. Veelal zullen dan nog wat aanvullende opmerkingen in de leerkern zijn opgenomen met betrekking tot de stof uit andere bronnen.

Opgaven

In de leerkern staat regelmatig aangegeven dat er opgaven zijn. Die opgaven zijn niet in de leerkern zelf opgenomen, maar in een aparte lijst. Het is wel de bedoeling dat u de opgaven maakt op het moment dat u bij de verwijzing bent aangekomen. Maakt u de opgaven dan ook op dat moment. Een actieve bestudering van de cursus houdt in dat u ook daadwerkelijk probeert de opgaven te maken en op die manier nadenkt over de stof. Alleen door een actieve bestudering zult u zich de stof van deze cursus voldoende eigen kunnen maken.

Bij sommige opgaven is aan het einde een hint opgenomen, die u een suggestie geeft hoe de opgave aangepakt kan worden.

Samenvatting

Bij iedere paragraaf is een samenvatting beschikbaar waarin nog even kort de belangrijkste punten van de paragraaf worden opgesomd.

De volgende paragraafonderdelen komen alleen in de elektronische presentatie van de cursus voor.

Extra uitleg

Soms is de leerstof in de leerkern (of de bron waarnaar wordt verwezen) wat compact of abstract, of op een andere manier moeilijk of ingewikkeld. In een aantal gevallen is er voor die onderwerpen extra uitleg beschikbaar. Daarin wordt alles nog eens uitgebreid uit de doeken gedaan, of worden eventueel extra voorbeelden gegeven. In deze extra uitleg wordt nooit nieuwe stof behandeld. Zij die geen behoefte hebben aan de extra uitleg, kunnen die onderdelen dan ook gewoon overslaan.

Voorkennis

Bij iedere paragraaf is aangegeven welke specifieke voorkennis bekend wordt verondersteld. Op zich wordt voor de cursus als geheel bepaalde algemene kennis bekend verondersteld. Welke voorkennis dat is, staat aangegeven in paragraaf 1.1.5. Die algemene voorkennisvereisten worden niet bij iedere paragraaf herhaald. Ook wordt verondersteld dat u, als u een bepaalde paragraaf bestudeert, de stof beheerst die in de voorgaande paragrafen en hoofdstukken is behandeld. Ook die voorkennisvereisten worden niet opnieuw genoemd. Onder voorkennis voor een bepaalde paragraaf worden dus alleen die voorkennisvereisten genoemd die specifiek voor de betreffende paragraaf zijn.

Uitwerkingen

Van alle opgaven die u in deze cursus geacht wordt te maken, is een uitwerking opgenomen in het cursusmateriaal. Alle uitwerkingen zijn per paragraaf ook weer in een aparte lijst gegroepeerd. Bekijkt u de uitwerkingen als u zelf de opgave hebt gemaakt. Vergelijk uw uitwerking met de gegeven uitwerking. Vaak zijn er verschillende goede uitwerkingen mogelijk, dus als die van u afwijkt, wil dat nog niet zeggen dat ze ook fout is. U kunt de uitwerkingen ook raadplegen als u de betreffende opgave niet zelf kunt maken. Kijkt u echter niet te snel, maar probeer eerst zelf de opgave op te lossen. Gebruik daarbij eventueel de aanwezige hints.

Verwijzingen

Over de onderwerpen die in de leerkern worden behandeld is in het algemeen nog veel meer te leren dan in deze cursus gebeurt. In het onderdeel Verwijzingen wordt u verwezen naar andere bronnen, bijvoorbeeld boeken of tijdschriften, maar ook naar sites op het internet waar u meer over het betreffende onderwerp kunt vinden. Tenzij anders vermeld, is dat natuurlijk geen onderdeel van de leerstof van deze cursus.

Woordenlijst

In ieder vakgebied worden veel vaktermen gebruikt, zo ook in de kennistechnologie. In de woordenlijst vindt u verklaringen van de vaktermen. Ook zijn er vertalingen opgenomen van de vakspecifieke Engelse termen.

1.1.3 Vanaf uw scherm studeren

De cursus Inleiding kennistechnologie is elektronisch beschikbaar. Uw docent zal u informeren hoe u toegang krijgt tot deze elektronische documenten.

Als u de elektronische presentatie van de cursus bestudeert of raadpleegt, dan kiest u via het menuscherm (de linkerkant van uw beeldscherm) het hoofdstuk en de paragraaf waar u mee aan de gang wilt, zie figuur 1.1.2. In het rechterbovenscherm, het kernscherm, wordt de leerkern van de paragraaf getoond. Eventueel staan er verwijzingen naar boeken of andere bronnen. In deze cursus wordt veel gebruik gemaakt van het teksten uit het boek ‘Introduction to Knowledge Systems’ van Mark Stefik, dat u geacht wordt ter beschikking te hebben.

fi010102.gif (17525 bytes)

Figuur 1.1.2 Elektronische presentatie van de cursus

In het rechteronderscherm, het steunscherm, kan informatie worden gepresenteerd die u ondersteunt bij het bestuderen van de cursus: leerdoelen, studeeraanwijzingen, voorkennis, opgaven, uitwerkingen van de opgaven en een woordenlijst. Als u de stof bestudeert in het kernscherm, ziet u achter een pijltje (>) regelmatig verwijzingen naar bijvoorbeeld opgaven, aanwijzingen, extra uitleg of de woordenlijst. Door daar op te klikken, verschijnen de betreffende onderdelen in het steunscherm. U kunt de onderdelen die in het steunscherm worden gepresenteerd, ook oproepen vanuit het menuscherm.

> Opgave 1.1.1

1.1.4 De gedrukte cursus bestuderen

Alle teksten die elektronisch gepresenteerd kunnen worden, kunnen ook afgedrukt worden en in een dictaat of werkboek worden gebundeld. Wellicht dat u nu reeds op die wijze deze tekst leest.

In het algemeen zal slechts een beperkte selectie van de elektronische documenten in uw dictaat of werkboek zijn opgenomen. Met die selectie kunt u reeds een groot deel van de cursus bestuderen, misschien wel alle gestelde leerdoelen bereiken. De elektronische versie biedt een aantal extra’s waar u baat bij kan hebben (nieuwere versies van de teksten, extra uitleg, makkelijker zoeken, directe links naar sites op het web). Hebt u daar behoefte aan, dan kunt u in de elektronische versie van de cursus al die extra’s vinden. Mogelijk dat uw docent niet alle onderdelen van de cursus voor u als verplichte leerstof heeft aangemerkt. U kunt dan, als u dat wilt, in de elektronische versie de niet-verplichte onderdelen eens bekijken.

1.1.5 Voorkennis voor deze cursus

Deze cursus beoogt een brede kennismaking te geven met de kennistechnologie. In de kennistechnologie worden resultaten gebruikt van andere vakgebieden. U wordt verondersteld voldoende kennis te hebben van die andere vakgebieden om deze cursus met succes te kunnen bestuderen. Hierna staat aangegeven welke onderwerpen tot de voorkennis voor de gehele cursus behoren. Voor sommige paragrafen van de cursus wordt ook nog specifieke voorkennis bekend verondersteld. Dat staat dan bij die paragrafen aangegeven.

Voor de cursus in zijn geheel wordt verondersteld dat u beschikt over de volgende voorkennis.
– informatica
U dient te beschikken over algemene informatica-kennis, dat wil zeggen dat u inzicht hebt in het functioneren van geautomatiseerde informatieverwerkende systemen, kennis en ervaring hebt met ten minste één programmeertaal en ervaring hebt met het gebruik van personal computers.
– logica
U dient bekend te zijn met de basisbegrippen van de propositie- en predikaatlogica.
– wiskunde
Verondersteld wordt dat u de elementaire wiskundige operaties beheerst (machtsverheffen, logaritmen en dergelijke) en dat u bekend bent met de belangrijkste begrippen uit de kansrekening (gebeurtenis, kans, kansfunctie) en discrete wiskunde (verzamelingen, grafen)