Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Vorausgesetzt werden Kenntnisse der Programmierung, der naiven Mengenlehre, einfacher Logikkalküle und elementarer Beweistechniken wie des Beweisens durch Widerspruch und durch vollständige Induktion.
Inhalt/Kommentar:
Zentrale Gegenstände der Informatik sind Algorithmen und ihre sprachlichen Realisierungen als Programme sowie Problemlösungen durch Berechnungsverfahren. Die Vorlesung behandelt Grundlagen der theoretischen Informatik, mit denen zunächst eine Fundierung von Programmiersprachen gelegt werden soll. Im Teil I geht es um formale Sprachen und Grammatiken bis hin zu einer Typisierung von Sprachklassen nach ihrer Leistungsfähigkeit (Chomsky-Hierarchie). Unter dem Gesichtspunkt der Spracherkennung betrachtet der Teil II formale Sprachen und Automaten (deterministische und nichtdeterministische endliche Automaten, Kellerautomaten, Turing-Maschinen und RAM-Maschinen). Im Teil III folgen Einführungen in die Berechenbarkeitstheorie, die sich mit grundsätzlichen Möglichkeiten und Grenzen der Algorithmisierbarkeit befasst, und in die Komplexitätstheorie, die untersucht, mit welchem Aufwand an Berechnungsressourcen (Rechenzeit, Speicherplatz) algorithmische Aufgaben gelöst werden können. Im abschließenden Teil IV werden Grundzüge der Logik im Hinblick auf ihre Rolle in informatischen Aufgabenstellungen vermittelt. Auf diese Grundvorlesung können im Hauptstudium Vorlesungen zur Logik und Rekursionstheorie, Logik-Programmierung, zum Übersetzerbau und zur Künstlichen Intelligenz aufbauen.
Literatur:
(Zur Vertiefung gedacht; genauere Angaben in der Vorlesung):
Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Vorlesung und Übung sind für Studierende im Hauptstudium gedacht, die schon über Grundkenntnisse in formaler Logik verfügen.
Inhalt/Kommentar:
Die Künstliche Intelligenz (KI) befasst sich mit der Konstruktion von informationsverarbeitenden Systemen - "intelligenten Agenten" -, 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 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. Wer Methoden der KI nicht nur theoretisch verstehen, sondern auch praktisch beherrschen lernen will, findet in den Übungen zur Vorlesung eine wesentliche Ergänzung.
Literatur:
(unter anderem; genauere Hinweise in der Vorlesung):
Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Inhalt/Kommentar:
Diese Vorlesung gibt eine praxisbegleitete Einführung in Methoden und Techniken interaktiver Virtual-Reality Anwendungen. Dabei werden grundlegende Konzepte der 3-D Computergraphik und der VR-Programmierung vermittelt, etwa zum generellen Rendering dreidimensionaler Szenen, zur Modellierung und Animation virtueller Szenen auf verschiedenen Abstraktionsschichten (low-level Renderprimitive vs. Szenengraphen), zu View-Spezifikationen für passive und aktive (benutzer-zentrierte stereoskopische) Projektionen und zur Einbindung benötigter Funktionen in den Simulations- und Visualisierungsprozess.
Zusätzlich werden verschiedene Interaktionsmöglichkeiten mit und in den virtuellen Szenen behandelt. Beispiele der vermittelten Konzepte basieren auf den APIs OpenGL, VRML97/X3D,
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 Programmiersprachen werden C/C++ und Scheme Anwendung finden.
Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Das Projekt richtet sich an Studierende der NWI (Hauptstudium) und Mediengestaltung. Grundkenntnisse in der Computergrafik sowie deren Mathematik (lineare Algebra und Analysis) werden vorausgesetzt.
Inhalt/Kommentar:
Die Gestaltung belebter computergrafischer Welten, in denen der Benutzer mit virtuellen Objekten interagieren kann, hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen (von Anwendungen in Spielen, verteilten Umgebungen im Internet bis hin zur Virtuellen Realität). Eine große Herausforderung besteht dabei in der realistischen Simulation der generierten Welten. Hier haben in letzter Zeit low-level Ansätze der direkten Spezifizierung verschiedener Shaderverfahren die bisher verbreiteten Textur-basierten Gouraudverfahren mehr und mehr ersetzt.
In diesem Projekt sollen auf Basis der im KI & VR Labor der Universität Bielefeld installierten immersiven Umgebungen die Mächtigkeit dieser Shaderverfahren in einem verteilten Szenario evaluiert werden. Dabei sollen high-level Werkzeuge wie OpenSG und AVANGO zum Einsatz kommen. Ziel ist die Generierung einer state-of-the-art Demonstrationsumgebung mit einfacher Interaktionsgestaltung (Navigation etc.) mittels Pointingdevice (Stylus).
Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Arbeitswissen XML
Inhalt/Kommentar:
Unter dem Stichwort "Metadaten" gibt es eine reichhaltige Aktivität zur inhaltlichen Erschließung von Dokumenten. Dabei geht es darum, Dokumente deskriptiv oder funktional zu klassifizieren und für Dritte bereitzustellen, also zum Beispiel für Suchmaschinen.
Die Veranstaltung enthält Vorlesungs- und Seminaranteile.
Im Vorlesungsteil werden nach Einführung eines Dokumentenmodells generische Strukturen für Layout und Logik eines Dokuments behandelt. Aus der XML-Welt werden dann DTDs und Schemata als deskriptive Metadaten für die logische Struktur eines Dokuments untersucht. Dann wird auf RDF(S) für die Beschreibung von Inhalten behandelt. In diesem Kontext wird auch auf den Dublin Core und MPEG-7 eingegangen.
Im Seminarteil werden einige Papiere zu aktuellen Fragestellungen bearbeitet.
Die Veranstaltung findet nach Vorlesungsende statt. Terminaushang bei Frau Barner gegenüber M4-126.
Eine Anmeldung erfolgt unter karl-heinrich.schmidt@kommtech.uni-wuppertal.de. Mit der Anmeldung sollte die Bereitschaft vorhanden sein, ein Papier für den Seminarteil (ggf. mit einem Partner) zu übernehmen, das in der Anmeldebestätigung benannt wird.
Literatur:
Die in der Veranstaltung besprochenen Normen und Papiere werden verteilt.
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Margret Barner, 2004-10-12