Universität Bielefeld
Technische Fakultät
AG
Wissensbasierte Systeme
Die Künstliche Intelligenz (KI) befasst sich mit der Konstruktion von informationsverarbeitenden Systemen, die kognitive Leistungen modellieren und in technischen Anwendungen verwerten. Ihre 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 Infor-mations-verarbeitung unter Betonung des interdisziplinären Charak-ters der KI.
Was sind Methoden der KI? Hier werden Wege aufgezeigt, wie man mit symbolverarbeitenden Computerprogrammen Schlußfolgerungen aus Annahmen ziehen kann, wie man mit Maschinen kommunizieren kann, wie man Planungs- und Entschei-dungsprozesse modellieren kann, wie man überhaupt Datenstrukturen zur Darstellung von Wissen maschinenverarbeitbar anlegen kann. Wer Methoden der KI nicht nur theoretisch verstehen, sondern auch praktisch beherrschen lernen will, findet in den Übungen zur Vorlesung eine wesentliche Ergänzung.
Die Veranstaltung findet dieses Semester ausnahmsweise im Umfang von 2V+2Ü statt. Wer mehr über aktuelle Trends in der KI lernen möchte, dem sei das in diesem Semester erstmalig angebotene Seminar "Methoden der KI für das Web" empfohlen.
Voraussetzungen
Vorlesung und Übung sind für Studierende im Hauptstudium gedacht, die schon über Grundkenntnisse in formaler Logik verfügen.
Literatur
(genauere Hinweise in der Vorlesung):
Charniak, E. & McDermott, D.: Introduction to Artificial Intelligence. Addison-Wesley, 1985.
Görz, G. (Hrsg.): Einführung in die künstliche Intelligenz, 2. Auflage. Bonn: Addison-Wesley, 1995.
Russell, S. & Norvig, P.: Artificial Intelligence: A Modern Approach.
Prentice-Hall, 1995.
Vor dem Hintergrund der mit dem Internet verbundenen Möglichkeiten zur Informationsvermittlung haben sich auch in der KI viele Aktivitäten entwickelt. Dies gilt insbesondere für die inhaltsorientierte Behandlung von Dokumenten (der "content view"), für die Analyse der Struktur von Einzeldokumenten und die Model-lierung der Beziehungen zwischen Indizierungstermen in Thesauri.
Die Veranstaltung ist konzipiert als Einführung in die Arbeit mit KI-Publikationen und enthält Vorlesungsanteile und Seminaranteile. Im Vorlesungsanteil, der mindestens die ersten sechs Sitzungen umfaßt, wird eine Syntax für die Behandlung von Dokumenten eingeführt. Dann beginnt der Seminarteil mit Arbeiten zum "semantic web". Die Bereitschaft, ein Referat zu übernehmen, sollte in die erste Sitzung mitgebracht werden.
Literatur
Eine Literaturliste wird in der ersten Sitzung vorgestellt und ausgegeben.
Modelle der Wissensverarbeitung in der klinischen Medizin werden an Beispielen aus der medizinischen Informatik erläutert. Grundzüge der klinischen Urteilsbildung und ihre Abbildung in Computerprogrammen zur mediizinischen Entscheidungs-unterstützung werden analysiert. Der Schwerpunkt liegt auf der klinischen Anwendung biostatistischer Methoden. Dazu bespreche ich das Buch von H. Motulsky "Intuitive Biostatistics".
Literatur
H. Motulsky "Intuitive Biostatistics"
Dieses Vorlesung gibt eine praxisnahe Einführung in Programmiertechniken für interaktive Virtual-Reality Anwendungen. Dabei wird Wissen über grundlegende Konzepte der VR-Programmierung vermittelt, etwa zur Modellierung und Animation virtueller Szenen mit speziellen Komponenten für Szenengraph-basierte Schnittstellen, zu verschiedenen View-Spezifikationen für passive und aktive (benutzerzentrierte stereoskopische) Projektionen und zur Einbindung benötigter Funktionen in den Simulations- und Visualisierungsprozess. Zusätzlich werden verschiedene Interaktions-möglichkeiten mit und in den virtuellen Szenen behandelt. Beispiele der vermittelten Konzepte basieren auf den APIs OpenGL, VRML97, Open Inventor und Performer bzw. der VR-Plattform AVANGO (GMD).
Begleitende Übungen setzen das Erlernte praxisnah um. Die Entwicklung und Erprobung erfolgt wenn möglich auf handelsüblichen Grafikrechnern oder mit begrenzter Teilnehmerkapazität auf den Grafikworkstations im VR-Labor der AG WBS auf M4 und den dort vorhandenen Großbildprojektionssystemen und Spezialgeräten. Als Pro-gram-miersprachen werden C/C++ und Scheme Anwendung finden.
Vorausgesetzt werden Kenntnisse in
Linearer Algebra (Basiswissen),
Programmierung in C++(C),
Konzepten des funktionalen Programmierens (Haskell, Scheme, LISP, etc.),
Grundlagen der Computergraphik (s. Vorlesung)
oder Bereitschaft zur Einarbeitung in diese Themen.
Die Übungen setzen das in der Vorlesung Erlernte praxisnah um. Die Entwicklung und Erprobung erfolgt wenn möglich auf handelsüblichen Grafikrechnern oder mit begrenz-ter Teilnehmerkapazität auf den Grafikworkstations im VR-Labor der AG WBS auf M4 und den dort vorhandenen Großbildprojektionssystemen und Spezialgeräten. Als Programmiersprachen werden C/C++ und Scheme Anwendung finden.
Voraussetzungen
Vorausgesetzt werden Kenntnisse in
- Linearer Algebra (Basiswissen),
- Programmierung in C++(C),
- Konzepten des funktionalen Programmierens (Haskell, Scheme, LISP, etc.),
- Grundlagen der Computergraphik (s. Vorlesung)
oder Bereitschaft zur Einarbeitung in diese Themen.
Intelligente Agenten sind autonome Systeme, die im Auftrag von Dritten tätig sind. Sie weisen gegenber "normalen" Software-Systemen Eigenschaften menschlicher Intel-li-genz wie Lernfähigkeit, logisches Schließen oder Kreativität auf, und sind bis zu einem gewissen Grade autonom d.h. zur Eigeninitiative fähig. Interface-Agenten sind speziell auf die Rolle des Mittlers zwischen Mensch und Computersystem zugeschnitten. Sie handeln im Interesse des Benutzers, allerdings ohne seine unmittelbare Kontrolle. Die möglichen Anwendungen reichen vom automatischen Bildschirm-Layout über intelligente Filtersysteme für E-Mail bis hin zur Informationsbeschaffung im Internet. Im Rahmen des Seminars sollen Grundlagen und Anwen-dungen intelligenter Interface-Agenten anhand von ausgearbeiteten Vorträgen diskutiert werden.
Voraussetzungen
Das Seminar ist für Studierende im Hauptstudium vorgesehen. Vorkenntnisse
aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz sind hilfreich.
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 Wissens-reprä-sentationen, Virtual Reality, wissensbasierter Computergrafik und -animation sowie Agen-ten-technologien.
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.
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Margret Barner, 2001-10-02