Universität Bielefeld
Technische Fakultät – AG Wissensbasierte Systeme (Künstliche Intelligenz)

Lehre der AG Wissensbasierte Systeme im Wintersemester 2012/13

Aktuelle Informationen werden im digitalen Semesterapparat bekannt gegeben.

Algorithmen und Datenstrukturen

Beleg-Nr.: 392001
Veranstalter: Thies Pfeiffer,
 
Beginn: 09.10.2012, Di u. Fr 14-16, H12

Inhalt/Kommentar:

Die Vorlesung Algorithmen und Datenstrukturen I führt in grundlegende Konzepte der Informatik ein. Sie behandelt Themen wie "Was ist Informatik?", Spezifikation und Algorithmus, Korrektheit und Effizienz von Programmen, Syntax und Semantik von Programmiersprachen, abstrakte Maschinen und Reduktionskalküle, etc.

Literaturangaben:

Klaeren, Herbert, Sperber, Michael: Vom Problem zum Programm. Architektur und Bedeutung von Computerprogrammen, 3. Auflage.Teubner, 2001. Saake, Gunter, Sattler, Kai-Uwe: Algorithmen und Datenstrukturen. Eine Einführung mit Java, 2. Auflage.dpunkt Verlag, 2004. Strohmaier, Gotthard (Hg.): Al-Biruni. In den Gärten der Wissenschaft.Reclam Verlag Leipzig, 2002.

Methoden der Künstlichen Intelligenz

Beleg-Nr.: 39 21 01
Veranstalter: Ipke Wachsmuth
Beginn: 09.10.2012, Di 14-16, H8
 

Voraussetzungen/Vorkenntnisse:

Vorlesung und Übung sind für Studierende gedacht, die schon über Grundkenntnisse in formaler Logik verfügen.

Inhalt/Kommentar:

Das Gebiet Künstliche Intelligenz (KI) befasst sich mit der Konstruktion von informationsverarbeitenden Systemen "intelligenten Agenten", die kognitive Leistungen modellieren und in technischen Anwendungen verwerten. Seine theoretischen Grundlagen entstammen u.a. auch der Linguistik und der Psychologie. Ziel der KI-Ausbildung innerhalb der Informatik ist die Vermittlung von grundlegenden Konzepten und Methoden begrifflicher Informationsverarbeitung unter Betonung des interdisziplinären Charakters der KI.

Was sind Methoden der KI? Hier werden Wege aufgezeigt, wie man Datenstrukturen zur Darstellung von Wissen maschinenerarbeitbar anlegen kann, wie man Problemlösungs- und Entscheidungsprozesse modellieren kann, wie man mit symbolverarbeitenden Computerprogrammen auf der Basis logischer Kalküle Schlussfolgerungen aus Annahmen ziehen kann und wie man mit Maschinen kommunizieren kann. Die Übungen sind eine wesentliche Ergänzung der Vorlesung.

Notwendige (Teilnahme-)Voraussetzungen (siehe FsB), empfohlene Vorkenntnisse:

Vorlesung und Übung sind für Studierende gedacht, die schon über Grundkenntnisse in formaler Logik verfügen.

Literaturangaben: (unter anderem; genauere Hinweise in der Vorlesung):

Charniak, E. & McDermott, D.: Introduction to Artificial Intelligence. Addison-Wesley, 1985.

Russel & Norvig: Artificial Intelligence: A Modern Approach. Prentice-Hall, 1995/2003.

Übungen zu Methoden der KI
Beleg-Nr.: 39 21 02
Veranstalter: Nikita Mattar
Beginn: n.V.

Journal Club "Small Talk & Agenten"

Beleg-Nr.: 39 21 36
Veranstalter: Ipke Wachsmuth, Nikita Mattar
Beginn:9.10.2012, Di 10-12,U2-232
 

Inhalt/Kommentar:

Mit dem Fortschritt im Bereich der Künstlichen Intelligenz rücken virtuelle Agenten als Mittel der Mensch-Maschine-Interaktion immer weiter in den Vordergrund. Mit Hilfe von natürlichsprachigen Dialogen, die mit den virtuellen Agenten geführt werden können, lassen sich komplexe Aufgaben erledigen, ohne dass ein tiefgreifendes Verständnis des zugrunde liegenden Systems von Nöten wäre. Dadurch sind auch technisch nicht so versierte Menschen in der Lage, von den Vorteilen eines Computersystems zu profitieren.

Zu Beginn der Agentenforschung konzentrierte man sich auf aufgabenorientierte Dialogfähigkeiten. Heutzutage spielen die "social skills" der virtuellen Agenten eine größere Rolle. Der Grund hierfür liegt darin, dass sie sich von einfachen Werkzeugen zu einer Form von "Begleitern" gewandelt haben.

In diesem Journal Club werden wir uns mit verschiedenen Dialogarten, die in der Mensch-Maschine-Interaktion vorkommen, beschäftigen. Wie der Titel schon vermuten lässt liegt der Fokus auf Small Talk. Mit folgenden Themen werden wir uns u.a. auseinander setzen:

  • Unterschiedlichen Dialogarten in der Mensch-Mensch-Interaktion
  • Was ist Small Talk und welche Rolle spielt er in der Kommunikation?
  • Wie kann Small Talk in der Mensch-Maschine-Interaktion eingesetzt werden?
  • Grenzen von Virtuellen Agenten bzw. wo sollten ihre Grenzen liegen?

    Notwendige (Teilnahme-)Voraussetzungen (siehe FsB), empfohlene Vorkenntnisse: Bereitschaft zum Lesen wissenschaftlicher, englischsprachiger Texte.

    Konkretisierung der Anforderungen: Zu jedem Termin wird es ausgewählte Literatur geben, die von den Teilnehmern zu lesen und anhand einer Reihe von Fragen vorzubereiten ist. Zum Erhalt der Leistungspunkte müssen mindestens 50 % der Fragen beantwortet und in der Diskussion vorgestellt werden.

    • Journal Club "Artificial Intelligence"

    Beleg-Nr.: 39 21 68
    Veranstalter: Ipke Wachsmuth, Nhung Nguyen
    Beginn:11.10.2012, Do 10-12,E1-148
     

    Inhalt/Kommentar:

    Die Künstliche Intelligenz (KI) beschäftigt sich mit der Frage, wie man intelligentes menschliches Verhalten nachbilden kann. Dabei wird auf interdisziplinäre Ansätze aus u.a. den Bereichen der Psychologie, der Linguistik und der Kognitionswissenschaft aufgebaut.
    In diesem Journal Club befassen wir uns mit den Grundlagen der Künstlichen Intelligenz, indem wir Meilensteine der Wissenschaft diskutieren. Dabei werden klassische Papers zur Sprache kommen, aber auch Grenzfragen zur Reichweite der Verfahren der Künstlichen Intelligenz und philosophische Aspekte Beachtung finden.
    Die Paper werden an alle Teilnehmer des Seminars ausgegeben und gelesen. Im Seminar wird dann jeweils ein Termin von einem der Seminarteilnehmer moderiert und es werden die Inhalte der Paper von allen Teilnehmern gemeinsam diskutiert. Voraussetzung für das Seminar ist die Bereitschaft zur Befassung mit englischsprachigen Texten.

    Homepage des Journal Clubs

    Arbeitsgruppenseminar Wissensbasierte Systeme

    Beleg-Nr.: 39 21 80
    Veranstalter: Ipke Wachsmuth
    Beginn: 10.10.2012 Vorbesprechung, Mi 14-16, M4-126
     

    Inhalt/Kommentar:

    Die Forschungsschwerpunkte der Arbeitsgruppe Wissensbasierte Systeme liegen auf der intelligenten Mensch-Maschine-Kommunikation in virtuellen Welten unter Einbezug natürlicher Sprache und Körpergestik. Interessante Fragestellungen ergeben sich dabei aus den Gebieten multimodale Systeme, dynamische Wissensrepräsentationen, Virtual Reality, wissensbasierter Computergrafik und -animation sowie Agententechnologien.
    In diesem Diplomanden- und Doktorandenseminar werden aktuelle Arbeiten und neueste Ergebnisse aus den Forschungskontexten der Arbeitsgruppe vorgetragen und diskutiert.
     
    Interessierte Studierende sind herzlich zur Teilnahme eingeladen.
     

    Virtuelle Realität

    Beleg-Nr.: 39 22 56
    Veranstalter: Thies Pfeiffer
    Beginn:12.10.2012, T2-205
     

    Inhalt/Kommentar:

    Vermittelt werden Prinzipien und Methoden im Kontext intelligenter, computergraphisch erzeugter Umgebungen, die unter dem Titel "Virtuelle Realität" zusammengefasst werden. Dies beinhaltet zum einen Wissen um Gestaltungsprinzipien und Konzepte wie Immersion und Präsenz, zum anderen Methoden zur Generierung virtueller Welten, sowohl bezogen auf die dazu entwickelten Geräte, als auch bezogen auf Software-Architekturen und Frameworks.

    Weiterhin spielt in der Virtuellen Realität auch die Mensch-Maschine-Interaktion in einer besonderen Form eine Rolle, da hier die Grundfesten der Interaktion in der realen Welt erst einmal in Frage gestellt werden können und müssen. Einfache Prinzipien des Alltags, wie z.B. die realistische Fortbewegung, werden in der Virtuellen Realität zum Problem. Dagegen sind komplexere Aktionen, wie Fliegen oder Beamen, einfach zu realisieren, stellen den Designer jedoch vor andere Herausforderungen. Damit sind diese Fragestellungen vom denen im Modul "Mensch-Maschine-Interaktion" abzugrenzen und können als Ergänzung verstanden werden.

    > > Detailliertere Informationen zur Vorlesung Virtuelle Realität

    Vermittelte Kompetenzen:

  • Prinzipien und Methoden der Gestaltung immersiver Anwendungen
  • Grundlagen der Hardware für Projektion und Interaktion
  • Techniken zur Implementierung von Virtuellen Welten
  • Grundlagen der Mensch-Maschine-Interaktion mit Schwerpunkt Virtueller Realität

    Notwendige (Teilnahme-)Voraussetzungen (siehe FsB), empfohlene Vorkenntnisse Algorithmen und Datenstrukturen bzw. Entwicklung und Gestaltung Internet-basierter Anwendungen

    Konkretisierung der Anforderungen:

    Portfolio aus Übungsaufgaben, die veranstaltungsbezogen gestellt werden (Bestehensgrenze 60% der erzielbaren Punkte) und Abschlussklausur (90 min) oder abschließende mündliche Prüfung (12 - 15 min). Abschlussklausur oder abschließende mündliche Prüfung beziehen sich auf den Stoff der Vorlesung und der Übungen.

    Übungen zu Virtuelle Realität
    Beleg-Nr.: 39 22 57
    Veranstalter: Thies Pfeiffer
    Beginn: n.V.

    • Evolutionäre Algorithmen II
    Seminar

    Beleg-Nr.: 39 22 65
    Veranstalter: Benjamin Inden
    Beginn:08.10.2012, 14-16 Uhr, U10-146
     

    Inhalt/Kommentar:

    Die Studierenden lernen, evolutionäre Algorithmen sowohl für Forschung im Bereich des künstlichen Lebens als auch als Methode des maschinellen Lernens einzusetzen. Grundlegend dabei sind Simulationen; daher erwerben die Teilnehmer auch Fertigkeiten in den dafür benötigten Techniken (Physiksimulation und Visualisierung). Es werden Einführungen in die benötigten Grafik- und Physikbibliotheken sowie in die zur Verfügung stehenden VR- und Programmierumgebungen gegeben. Neuroevolutionsmethoden werden ausführlich besprochen. Die Studierenden können aus mehreren Projekten auswählen oder selbst ein gleichwertiges Alternativprojekt definieren. Projekte werden dann in Kleingruppen implementiert. Typische Projektthemen sind z.B.:

  • Interaktive Evolutionäre Robotik
  • Visualisierung der Koevolution von autonomen Agenten
  • Interaktive Evolution von akustischen Ökosystemen

    Notwendige (Teilnahme-)Voraussetzungen (siehe FsB), empfohlene Vorkenntnisse:

    Grundkenntnisse der Programmierung
    Kenntnisse über Evolutionäre Algorithmen, normalerweise erworben durch Besuch der Veranstaltung "Evolutionäre Algorithmen I" im Sommersemester.

    Konkretisierung der Anforderungen:

    Implementierung eines Projekts mit abschließender Präsentation der Ergebnisse (ca. 15 min.) sowie Anfertigung einer schriftlichen Ausarbeitung (ca. 8 Seiten). Projekt und Ausarbeitung beziehen sich auf die Inhalte des Seminars Evolutionäre Algorithmen II.

    • Evolutionäre Algorithmen II
    Projekt

    Beleg-Nr.: 39 22 66
    Veranstalter: Benjamin Inden
    Beginn:n.V.
     
    Inhalt/Kommentar:
    siehe 392265

    Konkretisierung der Anforderungen:

    Implementierung eines Projekts mit abschließender Präsentation der Ergebnisse (ca. 15 min.) sowie Anfertigung einer schriftlichen Ausarbeitung (ca. 8 Seiten). Projekt und Ausarbeitung beziehen sich auf die Inhalte des Seminars Evolutionäre Algorithmen II.

    Anleitung zu wissenschaftlichem Arbeiten

    Beleg-Nr.: 39 22 04
    Veranstalter: Ipke Wachsmuth
    Beginn: n.V.
     
     

     

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    Margret Barner, 2012-09-17