© Michael Zalewski/ Fraunhofer FOKUS
Fraunhofer FOKUS erforscht und entwickelt im Teilprojekt „Corporate Smart Insights“ Basisinfrastrukturen und -diensten zur Erstellung, Extraktion, Analyse und Verwaltung von semantischem Wissen zur Nutzung in Kuratierungsworkflows von Unternehmen.
Welches Teilvorhaben forscht Fraunhofer FOKUS im Projekt QURATOR?
Adrian Paschke: Im Wachstumskern verbindet das Data Analytics Center (DANA) am Fraunhofer Institut für Offene Kommunikationssysteme (FOKUS) Data Analytics bzw. Maschinelles Lernen, Künstliche Intelligenz (KI) und semantische Wissenstechnologien, um Daten und Informationen in „Corporate Smart Insights“ zu verwandeln. Durch Datenanalyse und Wissensextraktion gewonnene Einsichten und Erkenntnisse, so genannte „Corporate Smart Insights“ (CSI), werden als neue Wissensartefakte in Unternehmenswissensgraphen (Enterprise Knowledge Graphs) semantisch kuratiert. Als wertvolles Unternehmenswissen für KI-unterstützte Entscheidungen und Aktionen können sie vielfach wiederverwendet werden.
Die im Teilprojekt „Corporate Smart Insights“ bearbeiteten Fragestellungen reichen von der Wissensextraktion mittels Textanalyse- und Topic Mining-Methoden, über Kuratierungsdienste für semantische Wissensartefakte bis hin zur Gewinnung und Rückeinspeisung gewonnener Erkenntnisse in Unternehmenswissensgraphen. Hierfür wird neben den Kuratierungsdiensten für „Corporate Smart Insights“ auch ein Kuratierungsworkflowansatz für deren Nutzung entwickelt.
Das kuratierte KI-Wissen trägt maßgeblich zur Steigerung der funktionalen Güte, Dateneffizienz, Plausibilisierung und Absicherung von KI-gestützten Funktionen in betrieblichen Informationssystemen und Geschäftsprozesse bei.
Welche Anwendungsszenarien werden entwickelt?
Die Leistungsfähigkeit des im Vorhaben verfolgten „Corporate Smart Insights“-Ansatzes, der erstmalig unterschiedliche Arten von kuratierten Wissensquellen und erlerntem KI-Wissen mit Methoden der Künstlichen Intelligenz im Wissensmanagement verbindet, soll zusammen mit den Anwendungspartnern des Projektes demonstriert werden. Das Teilprojekt fokussiert insbesondere auf sogenannte „Corporate Semantic Web“-Anwendungen, d.h. betriebliche Anwendungen und Wissensmanagement im Unternehmenskontext für KI-basierte Entscheidungen, Steuerung und Aktionen. Das kuratierte KI-Wissen trägt hier maßgeblich zu einer Steigerung der funktionalen Güte, Dateneffizienz, Plausibilisierung und Absicherung von KI-gestützten Funktionen in betrieblichen Informationssystemen und Geschäftsprozesse bei.
Welche technologische Innovation verbindet sich mit den „Corporate Smart Insights“?
Die technologische Innovation ist eine „Insight Driven Organisation“ (IDO), welche nicht nur daten-getrieben ist, sondern auch dynamisch Wissen in Form von Kenntnissen und Einsichten, den sogenannten „Corporate Smart Insights“, lernt, teilt und vielfach nutzbar macht. Eine IDO bettet semantisches Unternehmenswissen in maschinelles Lernen (Machine Learning), Schlussfolgerungen (AI Reasoning) und die aus Analysen (Analytics) von Daten und Inhalten (Smart Content) gewonnenen Einsichten (Smart Insights) direkt in die täglichen Entscheidungsprozesse (Smart Decisions) und Aktionen ein. Damit werden diese zu wiederverwendbaren explizitem Unternehmenswissen, das für KI-Unterstützung genutzt werden kann. Die digitale Kuratierung von „Corporate Smart Insights“ im Sinne einer semantische Wissensmodellierung und Repräsentation im „Corporate Semantic Web“ (CSW) ist hierfür eine technische Basistechnologie und dient als Grundlage für die Verwendung von Wissen in der Künstlichen Intelligenz (KI).
© Tom Maelsa/ Fraunhofer FOKUS
Die technologische Innovation ist eine „Insight Driven Organisation“ (IDO), welche nicht nur daten-getrieben ist, sondern auch dynamisch Wissen in Form von Kenntnissen und Einsichten, den sogenannten „Corporate Smart Insights“, lernt, teilt und vielfach nutzbar macht.
Welche speziellen Kompetenzen bietet das Data Analytics Center (DANA)?
Das Data Analytics Center (DANA) am Fraunhofer FOKUS bietet spezialisierte Kompetenzen und Forschung zur wissensbasierten Verarbeitung und Analyse großer Datenmengen (Big Data) durch semantische KI-Technologien in den verschiedenen Geschäftsdomänen des Forschungsinstituts für die „digitale Vernetzung“ an. Dafür entwickeln die Forscher (verteilte) Algorithmen für die maschinelle Extraktion, Fusion, Analyse und Interpretation von Inhalten (Smart Content) und Wissen (Knowledge Representation) aus unstrukturierten und semi-strukturierten Datenbeständen sowie Echtzeitdatenströmen (Fast Data). Dies sorgt für die nötige Intelligenz bei der Auswertung und Fusion von Daten (Smart Data) und unterstützt die Nutzung der erzielten Erkenntnisse (Smart Insights) in verschiedenen Analytics- und KI-Anwendungen.
In das Konsortium eingebracht werden langjährige Expertise im Bereich semantischer Wissensrepräsentationsstandards insbesondere für Regeltechnologien und vertiefte Kompetenzen im Bereich der Kombination aus symbolischer und sub-symbolischer KI im Bereich semantischer Annotation, Anreicherung und Integration, semantischen Modellierung und Erlernen von Wissen und Methoden für die Validierung, Plausibilisierung und Erklärung mittels KI-Wissen.
"Unsere Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass der Erfolg wissensbasierter Systeme als produktives und wirtschaftliches System im Unternehmen von der Verfügbarkeit und Wiederverwendung kuratierten, qualitativ hochwertigen Wissens abhängig ist."
Wie werden Künstliche Technologien Ihren Forschungsbereich insgesamt beeinflussen?
Die Anzahl und die Menge der Teilnehmer von Konferenzen zu KI wachsen exponentiell; die Anzahl der Veröffentlichungen zu KI hat sich seit 1996 mehr als verneunfacht und es stehen eine Vielzahl an Lösungen und Wissensbasen zur Verfügung, auf die aufgebaut werden kann. Diesen Wissensschatz gilt es durch digitale Kuratierung zu heben und in KI-unterstützten Geschäftsanwendungen und dem Wissensmanagement zu nutzen – und zwar nicht jedes Mal von Neuem durch sehr aufwändige Analyse der „Rohdatenbasis“, sondern mit fortlaufend erlernten Kenntnissen und Einsichten, d.h. durch Corporate Smart Insights. Die Vision einer Insight-driven Organisation steht für dieses Ziel.
Wohin geht die Reise?
Das Web ist mitten in einem neuen Paradigmenwechsel begriffen, von einem passiven World Wide Web, in dem Anbieter Web-Inhalte erzeugen und zum Abruf als HTML Dokumente anbieten, hin zu einem aktiven alles durchdringenden Pragmatic Web 4.0, welches intelligente Multimedia-Inhalte (smart content) über pragmatische Internetdienste (end-user programable intelligent AI agents) mit neuartigen Nutzerschnittstellen (smart devices) und Dingen (smart things) verbindet. In Ergänzung zum rein syntaktischen Web, also die Informationsdarstellung als HTML-Dokumente für Menschen, und dem semantischen Web mit seinem Fokus auf der semantischen Bedeutung von Webdaten durch Maschinen, steht beim sogenannte „Pragmatic Web“ folgende Frage im Vordergrund: „Warum und wie nutzen Menschen und KI-Maschinen Informationen im Internet interaktiv und interagieren miteinander?“
Das Web ist mitten in einem neuen Paradigmenwechsel begriffen – hin zu einem aktiven, alles durchdringenden Pragmatic Web 4.0.
Digitale Kuratierungstechnologien dienen hier als „Übersetzer“ für die Schaffung eines pragmatischen Interaktionsrahmens, der das kontextuelle und multi-modale Verständnis sowie auch die situativen Bedürfnisse und Verhaltensvorschriften, wie z.B. Rechte und Pflichten, festlegt. Erst dieser pragmatische Rahmen ermöglicht eine sinnvolle Filterung und digitale Transformation der Flut an (multi-medialen) Inhalten in relevante Informationen und wiederverwendbares Wissen für KI.
© Michael Zalewski/ Fraunhofer FOKUS
Fraunhofer FOKUS erforscht die Digitale Vernetzung und ihre Auswirkungen auf Gesellschaft, Wirtschaft und Technologie. Seit 1988 unterstützt es Wirtschaftsunternehmen und öffentliche Verwaltung in der Gestaltung und Umsetzung des digitalen Wandels. Dazu bietet Fraunhofer FOKUS Forschungsleistungen von der Anforderungsanalyse über Beratung, Machbarkeitsstudien, Technologieentwicklung bis hin zu Prototypen und Piloten in den Geschäftsbereichen Digital Public Services, Future Applications and Media, Quality Engineering, Smart Mobility, Software-based Networks, Vernetzte Sicherheit, Visual Computing und Analytics an. Mit rund 460 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in Berlin und einem jährlichen Budget von 34,5 Millionen Euro gehört Fraunhofer FOKUS zu den größten IKT-Instituten der Fraunhofer-Gesellschaft. Es erwirtschaftet rund 80 Prozent seines Budgets aus Aufträgen der Industrie und der öffentlichen Hand.
Unsere vorangegangenen Forschungsarbeiten in den BMBF-geförderten Projekten „Corporate Semantic Web“ und „Corporate Smart Content“ haben deutlich gemacht, dass der Erfolg wissensbasierter Systeme als produktives und wirtschaftliches System im Unternehmen von der Verfügbarkeit und insbesondere auch von der Wiederverwendung kuratierten, qualitativ hochwertigen Wissens abhängig ist. Dazu wird das Teilvorhaben „Corporate Smart Insights“ an Verfahren und Technologien forschen, die sich auf Dienste und Workflows zur Wissensextraktion, Analyse, Kuratierung und wertschöpfenden Nutzung von Corporate Smart Insights im Unternehmenskontext, d.h. für sogenannte „Insight-driven Organisations“, konzentrieren.
Prof. Dr. Adrian Paschke ist Leiter des Data Analytics Center (DANA).
Semantic annotation is the process by which existing texts receive a mark-up that allows automatic identification of named entities (e.g., to distinguish between a turkey bird and the country Turkey). Manual annotation is useful both as stand-alone process in a domain-specific setting or as post-processing for automatic annotation algorithms. Development of most annotation tools strongly focuses on providing novel functionality — end-user evaluations of interface and user interaction are rare. This article reports on the results of a series of user studies executed to explore how non-expert users understand the process of enriching texts with semantic annotations. We find that these users can easily create simple semantic annotations (e.g., assigning concepts to text passages) but have difficulties understanding complex semantic annotations (e.g., assigning semantic identifiers to text passages). We present the results of three user studies on manual semantic annotation and discusses the lessons learned about both the semantic enrichment process and our methodology of exposing non-experts to semantic enrichment.
in: Journal of Web Semantics, available online 25 July 2019
Im Rahmen einer chinesischen Delegation und gemeinsam mit den Partnern 3pc (Xinnovations e.V.) und der Semtation GmbH veranstaltete das Fraunhofer-Institut FOKUS am 29. Oktober 2019 einen Workshop. Mehr
Gemeinsam mit dem Berliner Arbeitskreis (BAK) Information hat das Fraunhofer-Institut FOKUS am 10. April eine QURATOR-Veranstaltung organisiert. Ausgehend von der Frage „Warum brauchen wir Semantik“ wurde gezeigt, wie symbolische Verfahren der Textanalyse den Kuratierungsprozess durch Methoden der Computerlinguistik, KI, des Maschinellen Lernens und Neuronaler Netze unterstützen können. Mehr
