对生产系统的事件数据的分析是与行业4.0相关的许多应用程序的基础。但是，在该域中很常见异质性和不相交数据。结果，事件的上下文信息可能不完整或不正确地解释，从而导致次优分析结果。本文提出了一种根据事件数据的上下文（例如产品类型，过程类型或过程参数）访问生产系统事件数据的方法。该方法通过组合从数据库系统中提取过滤的事件日志：1）生产系统层次结构的语义模型，2）正式的过程描述和3）OPC UA信息模型。作为概念证明，我们使用基于OPC UA的机械伴侣规范的示例服务器演示了我们的方法。

叙事制图是一项学科，研究了故事和地图的交织性质。然而，叙述的传统地理化技术经常遇到几个突出的挑战，包括数据采集和一体化挑战和语义挑战。为了解决这些挑战，在本文中，我们提出了具有知识图表（KGS）的叙事制图的想法。首先，要解决数据采集和集成挑战，我们开发了一组基于KG的地理学工具箱，以允许用户从GISYstem内搜索和检索来自集成跨域知识图中的相关数据以获得来自GISYSTEM的叙述映射。在此工具的帮助下，来自KG的检索数据以GIS格式直接实现，该格式已准备好用于空间分析和映射。两种用例 - 麦哲伦的远征和第二次世界大战 - 被提出展示了这种方法的有效性。与此同时，从这种方法中确定了几个限制，例如数据不完整，语义不相容，以及地理化的语义挑战。对于后面的两个限制，我们为叙事制图提出了一个模块化本体，它将地图内容（地图内容模块）和地理化过程（制图模块）正式化。我们证明，通过代表KGS（本体）中的地图内容和地理化过程，我们可以实现数据可重用性和叙事制图的地图再现性。

各种网络的部署（例如，事物互联网（IOT）和移动网络），数据库（例如，营养表和食品组成数据库）和社交媒体（例如，Instagram和Twitter）产生大量的多型食品数据，这在食品科学和工业中起着关键作用。然而，由于众所周知的数据协调问题，这些多源食品数据显示为信息孤岛，导致难以充分利用这些食物数据。食物知识图表提供了统一和标准化的概念术语及其结构形式的关系，因此可以将食物信息孤单转换为更可重复使用的全球数量数字连接的食物互联网以使各种应用有益。据我们所知，这是食品科学与工业中食品知识图表的第一个全面审查。我们首先提供知识图表的简要介绍，然后主要从食物分类，食品本体到食品知识图表的进展。粮食知识图表的代表性应用将在新的配方开发，食品可追溯性，食物数据可视化，个性化饮食推荐，食品搜索和质询回答，视觉食品对象识别，食品机械智能制造方面来概述。我们还讨论了该领域的未来方向，例如食品供应链系统和人类健康的食品知识图，这应该得到进一步的研究。他们的巨大潜力将吸引更多的研究努力，将食物知识图形应用于食品科学和工业领域。

近年来，数据科学已经显着发展。数据分析和采矿过程成为可用数据集的所有行业的常规。已收集，策划，存储和用于提取知识的大量数据存储库。这变得司空见惯。随后，我们直接从数据或通过给定域中的专家提取大量知识。现在的挑战是如何利用以前因高效决策过程而闻名的所有这些知识。直到最近，通过多年的研究获得的许多知识都存储在静态知识库或本体中，而从数据挖掘研究中获得的更多样化和动态知识并没有集中和始终如一地管理。在这项研究中，我们提出了一个称为基于本体的知识图的新型模型，以代表和存储农作物耕作中数据挖掘的结果（知识），以建立，维护和丰富知识发现过程。提出的模型包括六个主要集合：概念，属性，关系，转换，实例和状态。该模型是动态的，可以随时促进知识的访问，更新和开发。本文还提出了用于处理这种基于知识模型的体系结构。系统体系结构包括知识建模，提取，评估，发布和开发。该系统已被实施并用于农业管理和监测。事实证明，它非常有效，并且有望扩展到其他领域。

尽管存在使用语义模型集成异构数据的方法，但这种语义模型通常不可能由现有软件工具使用。许多软件工具 - 尤其是在工程中 - 只有以更具成熟的数据互换格式（例如XML或JSON）导入和导出数据的选项。因此，如果需要在这种软件工具中使用语义模型中包含的信息，则需要自动将语义信息映射到互换格式中。我们旨在开发一种通用的映射方法，该方法使用户可以使用任意结构来创建语义信息转换为数据互换格式，该结构可以由用户定义。目前，这种映射方法正在详细阐述。在此贡献中，我们报告了针对从RDF转换为XML的最初步骤。首先，引入了映射语言，该语言允许将自动映射从本体学定义为XML。此外，还提供了能够执行此语言定义的映射的映射算法。使用用例进行评估，其中需要在3D建模工具中使用工程信息。

由于促进了各种复杂的任务，因此异质自动机器人团队变得越来越重要。对于此类异质机器人，目前尚无一致的方法来描述每个机器人提供的功能。在制造领域，功能建模被认为是针对不同机器提供的语义模型功能的一种有希望的方法。这项贡献研究了如何将能力模型从制造应用到自主机器人领域，并提出了这种能力模型的方法。

在由家用电器，电动汽车和太阳能电池板等各种设备组成的分散家庭能源系统中，最终用户可以更深入地研究该系统的细节，并进一步实现能源可持续性，如果向它们提供了有关电能消耗的数据和设备粒度的生产。但是，该领域中的许多数据库都是从其他域中孤立的，包括仅与能源有关的信息。这可能会导致每个设备能源使用的信息损失（\ textit {例如{例如}天气）。同时，许多这些数据集已在计算建模技术（例如机器学习模型）中广泛使用。尽管这种计算方法仅通过仅专注于数据集的局部视图来实现极高的准确性和性能，但不能保证模型可靠性，因为当考虑到信息遗漏时，此类模型非常容易受到数据输入波动的影响。本文通过在家庭能源系统的基础上检查语义Web方法来解决智能能源系统领域的数据隔离问题。我们提供了一种基于本体的方法，用于在系统中的设备级分辨率下管理分散数据。结果，与每个设备相关的数据的范围可以在整个网络中以可互操作的方式轻松扩展，并且只要根据W3C标准组织数据，就可以从网络中获得其他信息，例如天气。 。

科学家在寻找最佳的输入资源来解决目标预测任务的最佳输入资源方面的困难是在知识图图图上训练算法的主要障碍之一。除此之外，一个关键的挑战是确定如何操纵（和嵌入）这些数据，这些数据通常以特定的三元组（即主题，谓词，对象）的形式来启用学习过程。在本文中，我们描述了Liveschema倡议，即一个门户，该网关提供了一个服务家庭，可以轻松访问，分析，转换和利用知识图模式，其主要目标是促进这些资源在机器学习用例中的重复使用。作为该计划的早期实施，我们还推进了一个在线目录，该目录依赖于800多个资源，并提供了第一组示例服务。

数字来源比以往更普遍但有效地使用它们可能是挑战性的。一个核心挑战是数字化来源通常是分布式的，因此强迫研究人员花费时间收集，解释和对齐不同的来源。知识图可以通过提供人类和机器可以查询的单一连接的真理来加速研究。在两个设计 - 测试周期中，我们将四个数据集转换为历史海域域中的四个数据集成知识图。在这些周期期间的重点是创造可持续和可用的方法，可以在其他联系数据转换工作中采用。此外，我们的知识图表可用于海事历史学家和其他感兴趣的用户，以通过统一的门户调查荷兰东印度公司的日常业务。

Machine learning (ML) on graph-structured data has recently received deepened interest in the context of intrusion detection in the cybersecurity domain. Due to the increasing amounts of data generated by monitoring tools as well as more and more sophisticated attacks, these ML methods are gaining traction. Knowledge graphs and their corresponding learning techniques such as Graph Neural Networks (GNNs) with their ability to seamlessly integrate data from multiple domains using human-understandable vocabularies, are finding application in the cybersecurity domain. However, similar to other connectionist models, GNNs are lacking transparency in their decision making. This is especially important as there tend to be a high number of false positive alerts in the cybersecurity domain, such that triage needs to be done by domain experts, requiring a lot of man power. Therefore, we are addressing Explainable AI (XAI) for GNNs to enhance trust management by exploring combining symbolic and sub-symbolic methods in the area of cybersecurity that incorporate domain knowledge. We experimented with this approach by generating explanations in an industrial demonstrator system. The proposed method is shown to produce intuitive explanations for alerts for a diverse range of scenarios. Not only do the explanations provide deeper insights into the alerts, but they also lead to a reduction of false positive alerts by 66% and by 93% when including the fidelity metric.

Industry 4.0 envisions Cyber-Physical Production Systems (CPPSs) to foster adaptive production of mass-customizable products. Manufacturing approaches based on capabilities and skills aim to support this adaptability by encapsulating machine functions and decoupling them from specific production processes. At the 2022 IEEE conference on Emerging Technologies and Factory Automation (ETFA), a special session on capability- and skill-based manufacturing is hosted for the fourth time. However, an overview on capability- and skill based systems in factory automation and manufacturing systems is missing. This paper aims to provide such an overview and give insights to this particular field of research. We conducted a concise literature survey of papers covering the topics of capabilities and skills in manufacturing from the last ten years of the ETFA conference. We found 247 papers with a notion on capabilities and skills and identified and analyzed 34 relevant papers which met this survey's inclusion criteria. In this paper, we provide (i) an overview of the research field, (ii) an analysis of the characteristics of capabilities and skills, and (iii) a discussion on gaps and opportunities.

森林是每个国家的重要资产。当它被摧毁时，它可能会对环境产生负面影响，而森林大火是主要原因之一。火灾天气指数被广泛用于测量火灾危险，并用于发出丛林大火警告。它也可以用来预测应急管理资源的需求。传感器网络在数据收集和处理能力方面已越来越受欢迎，用于医疗，环境监测，家庭自动化等行业的各种应用。语义传感器网络可以收集各种气候情况，例如风速，温度和相对湿度。但是，由于处理传感器生成的数据流涉及的各种问题，估计火灾指数构成了挑战。因此，森林火灾检测的重要性日复一日增加。构建了基础语义传感器网络（SSN）本体，以允许开发人员创建用于计算火灾天气指数的规则，并将数据集转换为资源描述框架（RDF）。这项研究描述了制定计算火灾天气指数的规则所涉及的各个步骤。此外，这项工作提供了一个基于Web的映射接口，以帮助用户可视化随着时间的推移，火灾天气指数的变化。在推论规则的帮助下，它使用SSN本体论设计了决策支持系统，并通过SPARQL查询了它。拟议的消防管理系统根据情况采取行动，支持推理和开放世界的一般语义，然后是所有本体论

如今有大量在线文档数据源。缺乏结构和格式之间的差异是自动​​从中提取信息的主要困难，这也对其使用和重复使用产生负面影响。在生物医学领域中，出现了DISNET平台，以通过大规模的异质来源为研究人员提供资源，以获取人类疾病网络范围的信息。具体来说，在该领域中，不仅提供从不同来源提取的信息，而且提供支持它的证据至关重要。本文提出了Eboca，该本体论描述了（i）生物医学领域概念及其之间的关联，以及（ii）支持这些关联的证据；目的是提供一个模式来改善该领域中的证据和生物医学关联的出版和描述。已成功评估了本体论，以确保没有错误，建模陷阱，并符合先前定义的功能要求。来自文本的一部分和自动关联提取子集的测试数据已根据所提出的本体论进行了转换，以创建可用于实际场景中的知识图，并且还用于评估所述本体论。

资源说明框架（RDF）和属性图（PG）是表示，存储和查询图数据的两个最常用的数据模型。我们提出了表达推理图存储（ERGS） - 构建在Janusgraph（属性图存储）顶部的图存储，该图还允许存储和查询RDF数据集。首先，我们描述了如何将RDF数据转换为属性图表示，然后描述将SPARQL查询转换为一系列Gremlin遍历的查询翻译模块。因此，开发的转换器和翻译器可以允许任何Apache TinkerPop符合图形数据库存储和查询RDF数据集。我们证明了使用JanusGraph作为基本属性图存储的建议方法的有效性，并将其性能与标准RDF系统进行比较。

在这项工作中，我们在文化象征主义的背景下填补了语义网络中的差距。建立早期的工作，我们介绍了模拟本体，这是一种模拟象征意义的背景知识，通过组合从Simulacra的权威理论和Jean Baudrillard的象征性和符号中所采取的符号结构和内容的象征性理论和象征性的象征性和内容来制定象征意义的背景知识。史蒂文古老的旧版典型的字典。我们通过将其转换为在我们的本体模式中来重新设计已经存在于异质资源中以产生溢流的象征性，这是完全致力于文化象征主义的第一个知识图。提出了在知识图上运行的第一个实验，以显示对象征主义定量研究的潜力。

建筑物的智能和连续调试（SCCX）可能会大大减少设计和运营性能之间的差距。本体论在SCCX中起着重要作用，因为它们促进了机器的数据可读性和推理。为了将其开发和纳入SCCX，需要更好地了解本体。本文批判性地回顾了自2014年以来自2014年以来在SCCX域内建立数据本体的最新研究，通过基于建筑数据类型，一般方法和应用程序对它们进行排序。在大多数现有本体论中，已经考虑了建筑信息建模和建筑管理系统的两个主要领域的数据类型。从现有本体论的批判分析中可以明显看出三个主要应用：（1）关键绩效指标计算，（2）建筑物绩效的改善以及（3）故障检测和诊断。文献综述中发现的关键差距是SCCX的整体本体，并了解应如何评估这种方法。基于这些发现，本研究为未来的必要研究提供了建议，包括：与SCCX相关的数据类型的识别，本体学绩效评估以及创建开源方法。

在商业航空域中，有大量文件，例如事故报告（NTSB，ASRS）和监管指令（ADS）。有必要有效地访问这些多样化的存储库，以便在航空业中的服务需求，例如维护，合规性和安全性。在本文中，我们提出了一个基于深度学习的知识图（kg）基于深度学习（DL）的问题答案（QA）航空安全系统。我们从飞机事故报告中构建了知识图，并向研究人员社区贡献了这一资源。该资源的功效由上述质量保证系统测试和证明。根据上述文档构建的自然语言查询将转换为SPARQL（RDF图数据库的接口语言）查询并回答。在DL方面，我们有两个不同的质量检查模型：（i）BERT QA，它是通道检索（基于句子的）和问题答案（基于BERT）的管道，以及（ii）最近发布的GPT-3。我们根据事故报告创建的一系列查询评估系统。我们组合的QA系统在GPT-3上的准确性增长了9.3％，比Bert QA增加了40.3％。因此，我们推断出KG-DL的性能比单一表现更好。

物联网（物联网）正在通过弥合信息技术（IT）和运营技术（OT）之间的差距来改变行业。机器正在与连接的传感器集成在一起，并通过智能分析应用程序管理，加速了数字化转型和业务运营。将机器学习（ML）带到工业设备是一个进步，旨在促进IT和OT的融合。但是，在工业物联网（IIOT）中开发ML应用程序提出了各种挑战，包括硬件异质性，ML模型的非标准化表示，设备和ML模型兼容性问题以及慢速应用程序开发。在这一领域的成功部署需要深入了解硬件，算法，软件工具和应用程序。因此，本文介绍了一个名为ML应用程序的名为“语义低代码工程”（SELOC-ML），该框架建立在低代码平台上，以利用语义Web技术来支持IIOT的ML应用程序的快速开发。 SELOC-ML使非专家能够轻松地模拟，发现，重复使用和对接ML模型和设备。可以根据匹配结果自动生成项目代码在硬件上部署。开发人员可以从称为食谱的语义应用模板中受益，从而快速原型最终用户应用程序。与工业ML分类案例研究中的传统方法相比，评估证实了至少三倍的工程努力，显示了SELOC-ML的效率和实用性。我们分享代码并欢迎任何贡献。

Semantic Web Rule Language (SWRL) combines OWL (Web Ontology Language) ontologies with Horn Logic rules of the Rule Markup Language (RuleML) family. Being supported by ontology editors, rule engines and ontology reasoners, it has become a very popular choice for developing rule-based applications on top of ontologies. However, SWRL is probably not go-ing to become a WWW Consortium standard, prohibiting industrial acceptance. On the other hand, SPIN (SPARQL Inferencing Notation) has become a de-facto industry standard to rep-resent SPARQL rules and constraints on Semantic Web models, building on the widespread acceptance of SPARQL (SPARQL Protocol and RDF Query Language). In this paper, we ar-gue that the life of existing SWRL rule-based ontology applications can be prolonged by con-verting them to SPIN. To this end, we have developed the SWRL2SPIN tool in Prolog that transforms SWRL rules into SPIN rules, considering the object-orientation of SPIN, i.e. linking rules to the appropriate ontology classes and optimizing them, as derived by analysing the rule conditions.

药物发现和发展是一个复杂和昂贵的过程。正在研究机器学习方法，以帮助提高药物发现管道多个阶段的有效性和速度。其中，使用知识图表（kg）的那些在许多任务中具有承诺，包括药物修复，药物毒性预测和靶基因疾病优先级。在药物发现kg中，包括基因，疾病和药物在内的关键因素被认为是实体，而它们之间的关系表示相互作用。但是，为了构建高质量的KG，需要合适的数据。在这篇综述中，我们详细介绍了适用于构建聚焦KGS的药物发现的公开使用来源。我们的目标是帮助引导机器学习和kg从业者对吸毒者发现领域应用新技术，但是谁可能不熟悉相关的数据来源。通过严格的标准选择数据集，根据包含内部包含的主要信息类型，并基于可以提取的信息来进行分类以构建kg。然后，我们对现有的公共药物发现KGS进行了比较分析，并评估了文献中所选择的激励案例研究。此外，我们还提出了众多和与域及其数据集相关的众多挑战和问题，同时突出了关键的未来研究方向。我们希望本综述将激励KGS在药物发现领域的关键和新兴问题中使用。