|
Vorwort???????????????????????????? |
5 |
|
|
1 Einleitung?????????????????????????????????????? |
19 |
|
|
1.1 Zum Begriff Künstliche Intelligenz?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
20 |
|
|
1.2 Die Entwicklung der KI?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
22 |
|
|
1.3 Grundsätzliche Herangehensweisen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
24 |
|
|
1.3.1 Symbolische Repräsentation – dieWissensebene?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
24 |
|
|
1.3.2 Verteilung und Situiertheit???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
27 |
|
|
1.3.3 Nicht-SymbolischeAnsätze undMaschinelles Lernen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
29 |
|
|
1.3.4 Verkörperung (Embodiment)???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
30 |
|
|
1.4 Teilbereiche und Anwendungsgebiete der KI???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
31 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
34 |
|
|
I Grundlagen?????????????????????????????????????? |
37 |
|
|
2 Kognition???????????????????????????????????? |
39 |
|
|
2.1 Kognitionswissenschaft?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
40 |
|
|
2.1.1 Charakterisierung und historische Entwicklung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
40 |
|
|
2.1.2 Methoden kognitionswissenschaftlicher Forschung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
42 |
|
|
2.2 Menschliche Kognition???????????????????????????????????????????????????????????????? |
52 |
|
|
2.2.1 Wahrnehmung, Aufmerksamkeit, Bewusstsein, Handlungskontrolle?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
53 |
|
|
2.2.2 Mentale Repräsentation, Begriffe undmentaleModelle?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
56 |
|
|
2.2.3 Gedächtnis und Lernen???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
57 |
|
|
2.2.4 Denken und Problemlösen???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
62 |
|
|
2.2.5 Soziale Kognition???????????????????????????????????????????????????????????? |
71 |
|
|
2.2.6 Sprache???????????????????????????????????????? |
75 |
|
|
2.2.7 Schlusswort???????????????????????????????????????????????? |
81 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
82 |
|
|
3 Suche???????????????????????????? |
93 |
|
|
3.1 Problemlösen als Suche?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
93 |
|
|
3.1.1 Problemrepräsentationmit Zuständen und Operatoren???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
93 |
|
|
3.1.2 Generische Suche?????????????????????????????????????????????????????????? |
96 |
|
|
3.1.3 Suchstrategien und deren Bewertung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
99 |
|
|
3.2 Uninformierte Suchverfahren???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
100 |
|
|
3.2.1 Breitensuche?????????????????????????????????????????????????? |
100 |
|
|
3.2.2 Gleiche-Kosten-Suche?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
102 |
|
|
3.2.3 Tiefensuche???????????????????????????????????????????????? |
103 |
|
|
3.2.4 Schrittweise vertiefende Suche?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
106 |
|
|
3.3 Heuristische Suche?????????????????????????????????????????????????????????? |
107 |
|
|
3.3.1 Heuristische Schätzfunktionen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
107 |
|
|
3.3.2 Suche mit schrittweiser lokaler Verbesserung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
109 |
|
|
3.3.3 Bestensuche???????????????????????????????????????????????? |
112 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
121 |
|
|
4 Wissensrepräsentation und -verarbeitung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
123 |
|
|
4.1 Einleitung undMotivation?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
123 |
|
|
4.1.1 Wissen – wozu??????????????????????????????????????????????????????? |
123 |
|
|
4.1.2 Wissensformen???????????????????????????????????????????????????? |
124 |
|
|
4.1.3 Repräsentation?????????????????????????????????????????????????????? |
127 |
|
|
4.1.4 Wissensverarbeitung = Schlussfolgern?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
128 |
|
|
4.2 DeklarativeWissensrepräsentation?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
129 |
|
|
4.2.1 Wissensbasierte Systeme???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
129 |
|
|
4.2.2 Die Rolle der Logik???????????????????????????????????????????????????????????????? |
131 |
|
|
4.2.3 Schlussfolgerungstypen?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
132 |
|
|
4.3 Ein Beispiel: Beschreibungslogiken?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
133 |
|
|
4.3.1 Der Formalismus???????????????????????????????????????????????????????? |
133 |
|
|
4.3.2 Semantik?????????????????????????????????????????? |
135 |
|
|
4.3.3 Inferenzdienste???????????????????????????????????????????????????????? |
136 |
|
|
4.3.4 Inferenzalgorithmen???????????????????????????????????????????????????????????????? |
137 |
|
|
4.3.5 Berechenbarkeitseigenschaften???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
141 |
|
|
4.3.6 Neuere Entwicklungen?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
143 |
|
|
4.4 Ausblick?????????????????????????????????????? |
144 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
145 |
|
|
5 Automatische Inferenz???????????????????????????????????????????????????????????? |
147 |
|
|
5.1 Einleitung?????????????????????????????????????????? |
147 |
|
|
5.2 Entwurf automatischer Inferenzsysteme???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
150 |
|
|
5.3 Prädikatenlogik erster Stufe?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
152 |
|
|
5.4 Normalformen?????????????????????????????????????????????? |
155 |
|
|
5.5 Das DPLL Verfahren für die Aussagenlogik?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
160 |
|
|
5.6 Aussagenlogische Resolution???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
163 |
|
|
5.6.1 Ein einfacher Resolutionskalkül???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
164 |
|
|
5.6.2 A-geordnete Resolution?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
167 |
|
|
5.6.3 Verfeinerungen des Resolutionsverfahrens?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
172 |
|
|
5.7 Kalküle für die Prädikatenlogik???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
172 |
|
|
5.7.1 Herbrand-Theorie?????????????????????????????????????????????????????????? |
173 |
|
|
5.7.2 PrädikatenlogischeResolution?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
175 |
|
|
5.8 Weitere Betrachtungen???????????????????????????????????????????????????????????????? |
181 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
182 |
|
|
II Theorie und Methoden???????????????????????????????????????????????????????????? |
187 |
|
|
6 Nichtmonotones Schließen?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
189 |
|
|
6.1 Einführung?????????????????????????????????????????? |
189 |
|
|
6.2 Formalisierungen nichtmonotonen Schließens?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
194 |
|
|
6.2.1 Default Logik???????????????????????????????????????????????????? |
195 |
|
|
6.2.2 Autoepistemische Logik?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
201 |
|
|
6.2.3 Zirkumskription???????????????????????????????????????????????????????? |
203 |
|
|
6.3 Default-Schließen als Behandlung von Inkonsistenz???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
205 |
|
|
6.3.1 Ein Rahmen für nichtmonotone Systeme?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
205 |
|
|
6.3.2 Pooles System???????????????????????????????????????????????????? |
207 |
|
|
6.3.3 Zuverlässigkeitsstufen?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
209 |
|
|
6.4 Nichtmonotonie und Logikprogrammierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
211 |
|
|
6.4.1 StabileModelle?????????????????????????????????????????????????????? |
212 |
|
|
6.4.2 Wohlfundierte Semantik?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
213 |
|
|
6.4.3 Antwortmengenprogrammierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
215 |
|
|
6.5 Argumentation???????????????????????????????????????????????? |
216 |
|
|
6.6 Ausblick?????????????????????????????????????? |
218 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
219 |
|
|
7 Constraints???????????????????????????????????????? |
223 |
|
|
7.1 Einführung?????????????????????????????????????????? |
223 |
|
|
7.2 Finite-Domain-Constraints???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
225 |
|
|
7.2.1 Constraint-Satisfaction-Probleme?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
225 |
|
|
7.2.2 Lokale und globale Konsistenz???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
227 |
|
|
7.2.3 Suchtechniken???????????????????????????????????????????????????? |
230 |
|
|
7.2.4 Globale Constraints???????????????????????????????????????????????????????????????? |
233 |
|
|
7.3 Constraint-basierte Programmierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
238 |
|
|
7.3.1 Constraint-logische Programmierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
239 |
|
|
7.3.2 Constraint-basierteModellierungssprachen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
240 |
|
|
7.3.3 Constraints als Objekte???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
241 |
|
|
7.3.4 Nebenläufige Constraint-Programmierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
242 |
|
|
7.4 Soft-Constraints?????????????????????????????????????????????????????? |
243 |
|
|
7.5 Temporale Constraints???????????????????????????????????????????????????????????????? |
245 |
|
|
7.6 Zusammenfassung???????????????????????????????????????????????????? |
247 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
248 |
|
|
8 Unsicheres und vagesWissen?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
253 |
|
|
8.1 Begriffe?????????????????????????????????????? |
254 |
|
|
8.1.1 Wissen?????????????????????????????????????? |
254 |
|
|
8.1.2 Impräzision, Unsicherheit und Vagheit???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
254 |
|
|
8.1.3 Schlussfolgern?????????????????????????????????????????????????????? |
256 |
|
|
8.1.4 Wahrscheinlichkeit?????????????????????????????????????????????????????????????? |
258 |
|
|
8.1.5 Fuzzy-Menge???????????????????????????????????????????????? |
264 |
|
|
8.2 Sicherheitsfaktoren???????????????????????????????????????????????????????????? |
268 |
|
|
8.2.1 Grundlagen des Sicherheitsfaktoransatzes?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
268 |
|
|
8.2.2 Rechenregeln für Sicherheitsfaktoren?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
271 |
|
|
8.2.3 Inkonsistenz der Originaldefinition???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
273 |
|
|
8.2.4 Korrekte probabilistische Interpretation?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
275 |
|
|
8.3 Probabilistische Schlussfolgerungsnetze???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
277 |
|
|
8.3.1 Ein einfaches Beispiel?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
279 |
|
|
8.3.2 Bedingte Unabhängigkeit???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
284 |
|
|
8.3.3 Darstellung durch Graphen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
287 |
|
|
8.3.4 Evidenzpropagation?????????????????????????????????????????????????????????????? |
293 |
|
|
8.3.5 Lernen aus Daten?????????????????????????????????????????????????????????? |
298 |
|
|
8.4 Fuzzy-Regelsysteme?????????????????????????????????????????????????????????? |
299 |
|
|
8.4.1 Einführung?????????????????????????????????????????????? |
299 |
|
|
8.4.2 Fuzzy-Regelsysteme nachMamdani?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
301 |
|
|
8.4.3 Defuzzifizierung?????????????????????????????????????????????????????????? |
303 |
|
|
8.4.4 Fuzzy-Regelung auf der Basis von Gleichheitsrelationen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
305 |
|
|
8.4.5 Fuzzy-Regelung und Relationalgleichungen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
308 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
310 |
|
|
9 Fallbasiertes Schließen???????????????????????????????????????????????????????????????? |
315 |
|
|
9.1 Motivation und etwas Historie???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
315 |
|
|
9.2 Einige Charakteristika von CBR?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
317 |
|
|
9.3 Grundbegriffe und ein einfaches Modell?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
317 |
|
|
9.3.1 Fälle als Erfahrungen???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
317 |
|
|
9.3.2 CBR Methodologie?????????????????????????????????????????????????????????? |
319 |
|
|
9.3.3 Das Prozessmodell???????????????????????????????????????????????????????????? |
319 |
|
|
9.3.4 DieWissenscontainer und ihreDiskussion?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
321 |
|
|
9.4 Eine Erweiterung?????????????????????????????????????????????????????? |
321 |
|
|
9.5 Repräsentationssprachen???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
323 |
|
|
9.5.1 Attribut-Wert Darstellungen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
323 |
|
|
9.5.2 Weitere Darstellungen???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
324 |
|
|
9.6 Ähnlichkeiten???????????????????????????????????????????????? |
325 |
|
|
9.6.1 Generelles?????????????????????????????????????????????? |
325 |
|
|
9.6.2 Semantik der Ähnlichkeitsmaße???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
328 |
|
|
9.6.3 Das lokal-global Prinzip für Ähnlichkeitsmaße???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
331 |
|
|
9.6.4 Spezielle Ähnlichkeitsmaße?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
332 |
|
|
9.7 Spezielle Retrievalfragen???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
335 |
|
|
9.8 Fallbasisprobleme???????????????????????????????????????????????????????? |
339 |
|
|
9.9 Adaptionsfragen???????????????????????????????????????????????????? |
339 |
|
|
9.10 Ein paar typische Anwendungen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
340 |
|
|
9.10.1 Aufwands-Prognose?????????????????????????????????????????????????????????????? |
340 |
|
|
9.10.2 E-commerce???????????????????????????????????????????????? |
341 |
|
|
9.10.3 Skizzen von Bildern?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
341 |
|
|
9.11 Methodologie zum Aufbau eines CBR-Systems und Integrationsfragen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
342 |
|
|
9.11.1 Generelles???????????????????????????????????????????????? |
342 |
|
|
9.11.2 Integration in übergeordnete Problemlöser?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
343 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
344 |
|
|
10 Planen???????????????????????????????? |
347 |
|
|
10.1 Repräsentation von Planungsproblemen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
348 |
|
|
10.1.1 Mengenbasiertes Planen: STRIPS???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
349 |
|
|
10.1.2 Die Planungsaufgabe?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
351 |
|
|
10.1.3 Propositionale Repräsentationen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
351 |
|
|
10.2 Planen als Suche imZustandsraum?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
352 |
|
|
10.2.1 Planungsheuristiken?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
354 |
|
|
10.2.2 Hierarchische Abstraktion?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
356 |
|
|
10.3 Planen im Planraum???????????????????????????????????????????????????????????? |
357 |
|
|
10.3.1 Partiell geordnete Pläne???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
358 |
|
|
10.3.2 Planen mit partiell geordneten Plänen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
358 |
|
|
10.3.3 Transformationsplanen?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
362 |
|
|
10.4 Graphbasiertes Planen?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
363 |
|
|
10.5 Erweiterungen und Ausblick???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
368 |
|
|
10.5.1 Erweiterungen des Planungsproblems???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
368 |
|
|
10.5.2 Was haben wir ausgelassen????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
370 |
|
|
10.6 Literatur und Verweise???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
371 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
371 |
|
|
11 Neuronale Netze?????????????????????????????????????????????????? |
375 |
|
|
11.1 Motivation???????????????????????????????????????????? |
375 |
|
|
11.2 Natürliche neuronale Netze???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
377 |
|
|
11.2.1 Das Nervensystem besteht aus diskreten Zellen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
377 |
|
|
11.2.2 Nervenzellen sind erregbar???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
378 |
|
|
11.2.3 Synaptische Übertragung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
379 |
|
|
11.2.4 Lernen und synaptische Plastizität???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
381 |
|
|
11.3 Künstliche neuronale Netze???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
383 |
|
|
11.3.1 Elemente neuronaler Netze?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
383 |
|
|
11.3.2 Erregungsdynamik???????????????????????????????????????????????????????????? |
384 |
|
|
11.3.3 Grundtypen von neuronalen Netzen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
387 |
|
|
11.3.4 Gewichts- und Strukturdynamik?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
393 |
|
|
11.3.5 Überwachtes Lernen als Fehlerminimierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
394 |
|
|
11.3.6 Unüberwachtes Lernen???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
398 |
|
|
11.3.7 Generalisierung und Komplexität?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
404 |
|
|
11.4 Modellierung biologischer Systeme?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
408 |
|
|
11.4.1 Neuroanatomie des visuellen Systems?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
408 |
|
|
11.4.2 Rezeptive Felder???????????????????????????????????????????????????????????? |
410 |
|
|
11.4.3 Visuelle Informationsverarbeitung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
412 |
|
|
11.5 Mustererkennung mit neuronalen Netzen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
415 |
|
|
11.6 Schlussbemerkung???????????????????????????????????????????????????????? |
419 |
|
|
11.7 Weiterführende Literatur???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
419 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
419 |
|
|
12 Maschinelles Lernen und Data Mining?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
423 |
|
|
12.1 Was istmaschinelles Lernen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
424 |
|
|
12.1.1 Intensionale Definitionsversuche???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
424 |
|
|
12.1.2 Extensionale Definition über Lernaufgaben?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
425 |
|
|
12.1.3 Motivationen und Anwendungen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
426 |
|
|
12.1.4 Wissensentdeckung?????????????????????????????????????????????????????????????? |
427 |
|
|
12.2 Funktionslernen aus Beispielen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
428 |
|
|
12.3 Entscheidungsbäume???????????????????????????????????????????????????????????? |
431 |
|
|
12.3.1 Stutzen des Baumes???????????????????????????????????????????????????????????????? |
436 |
|
|
12.3.2 Boosting and Bagging: Ensemble-Methoden?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
437 |
|
|
12.3.3 Erweiterungen des Basis-Entscheidungsbaumverfahrens?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
438 |
|
|
12.4 Instanzbasiertes Lernen?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
439 |
|
|
12.4.1 Die Ähnlichkeitsfunktion???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
442 |
|
|
12.4.2 Parameterbestimmung durch Kreuzvalidierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
444 |
|
|
12.4.3 Weitere Verfahrensvarianten?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
445 |
|
|
12.5 Stützvektormethode???????????????????????????????????????????????????????????? |
445 |
|
|
12.5.1 SVMs und die optimaleHyperebene?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
446 |
|
|
12.5.2 Wie berechnet man die optimale Hyperebene?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
447 |
|
|
12.5.3 Statistische Eigenschaften der optimalen Hyperebene?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
448 |
|
|
12.5.4 Nicht-lineare SVMs durch Kernfunktionen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
450 |
|
|
12.5.5 SVMs mit „weicher“ Trennung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
451 |
|
|
12.6 Lernbarkeit in wahrscheinlich annähernd korrektemLernen (PAC)?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
451 |
|
|
12.6.1 Stichprobenkomplexität???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
453 |
|
|
12.7 Lernen aus strukturiertenDaten: Logik?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
456 |
|
|
12.7.1 Repräsentation???????????????????????????????????????????????????????? |
457 |
|
|
12.7.2 Algorithmus FOIL???????????????????????????????????????????????????????????? |
458 |
|
|
12.8 Assoziationsregeln???????????????????????????????????????????????????????????? |
460 |
|
|
12.8.1 Der Apriori-Algorithmus?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
462 |
|
|
12.8.2 Erweiterungen?????????????????????????????????????????????????????? |
465 |
|
|
12.9 Subgruppenentdeckung???????????????????????????????????????????????????????????????? |
467 |
|
|
12.9.1 Qualitätsfunktionen?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
468 |
|
|
12.9.2 Effiziente Suche???????????????????????????????????????????????????????????? |
471 |
|
|
12.9.3 Assoziationsregeln vs. Subgruppen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
474 |
|
|
12.9.4 Erweiterungen?????????????????????????????????????????????????????? |
474 |
|
|
12.10 Clusteranalyse?????????????????????????????????????????????????????? |
475 |
|
|
12.10.1 Das k-Means-Verfahren???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
476 |
|
|
12.10.2 Hierarchische Clustering-Verfahren?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
478 |
|
|
12.11 Verstärkungslernen?????????????????????????????????????????????????????????????? |
479 |
|
|
12.11.1 Wann handelt ein Agent optimal????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
480 |
|
|
12.11.2 Dynamische Programmierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
481 |
|
|
12.11.3 Q-Learning – Lernen in unbekannter Umgebung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
483 |
|
|
12.11.4 Erweiterungen???????????????????????????????????????????????????????? |
484 |
|
|
12.12 Weiterführende Themen???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
484 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
485 |
|
|
13 Sprachverarbeitung???????????????????????????????????????????????????????? |
491 |
|
|
13.1 Sprache und sprachliche Beschreibungsebenen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
491 |
|
|
13.2 Sprache und KI???????????????????????????????????????????????????? |
494 |
|
|
13.3 Anwendungen der Sprachtechnologie?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
498 |
|
|
13.3.1 Werkzeuge für die zwischenmenschliche Kommunikation?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
500 |
|
|
13.3.2 Werkzeuge für die Textproduktion???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
501 |
|
|
13.3.3 Werkzeuge für das Informationsmanagement???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
501 |
|
|
13.3.4 Mensch-Maschine-Kommunikation?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
503 |
|
|
13.4 Modelle und Verfahren zur Sprachverarbeitung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
503 |
|
|
13.4.1 Strukturbeschreibungen???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
503 |
|
|
13.4.2 Wissensrepräsentation?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
509 |
|
|
13.4.3 Strukturanalyse?????????????????????????????????????????????????????????? |
517 |
|
|
13.4.4 Robuste Verfahren?????????????????????????????????????????????????????????????? |
522 |
|
|
13.4.5 Maschinelles Lernen zur Wissensakquisition???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
531 |
|
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13.4.6 Generierung?????????????????????????????????????????????????? |
532 |
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13.5 Architekturen für die Sprachverarbeitung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
534 |
|
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13.5.1 Modularisierung?????????????????????????????????????????????????????????? |
534 |
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13.5.2 Inkrementelle Verarbeitung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
536 |
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13.5.3 Multimodale Kommunikation?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
537 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
538 |
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|
14 Multiagentensysteme?????????????????????????????????????????????????????????? |
545 |
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|
14.1 Vom Agenten zum Multiagentensystem???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
546 |
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14.1.1 Begriff und Charakteristika?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
546 |
|
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14.1.2 Wichtige Agentenarchitekturen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
547 |
|
|
14.1.3 Multiagentensystem???????????????????????????????????????????????????????????????? |
551 |
|
|
14.2 Interaktion,Kommunikation,Organisation???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
552 |
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14.2.1 Kommunikation und Koordinationsinfrastruktur???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
552 |
|
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14.2.2 Interaktionsprotokolle???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
555 |
|
|
14.2.3 Organisation???????????????????????????????????????????????????? |
555 |
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14.2.4 KoordinierteAktivitäten?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
557 |
|
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14.3 Von der Kooperation zumWettbewerb?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
558 |
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14.3.1 Idee des rationalen Agenten?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
559 |
|
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14.3.2 Voting???????????????????????????????????????? |
560 |
|
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14.3.3 Auktionen?????????????????????????????????????????????? |
562 |
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14.3.4 Verhandlungen?????????????????????????????????????????????????????? |
563 |
|
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14.3.5 Bildung von Koalitionen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
564 |
|
|
14.4 Entwicklung und Praxis???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
564 |
|
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14.4.1 Agentenorientiertes Software Engineering???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
564 |
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14.4.2 Werkzeuge undWettbewerbe???????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
566 |
|
|
14.4.3 (Zu) kurzer Blick auf die Anwendungen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
567 |
|
|
14.5 Aktuelle Trends?????????????????????????????????????????????????????? |
568 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
569 |
|
|
III Anwendungen???????????????????????????????????????????? |
575 |
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|
15 Verkörperte Kommunikation mit kognitiven virtuellen Agenten?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
577 |
|
|
15.1 Einleitung???????????????????????????????????????????? |
577 |
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|
15.2 Grundlagen???????????????????????????????????????????? |
578 |
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15.2.1 Begriffe der Kommunikation???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
578 |
|
|
15.3 Technische Ansätze???????????????????????????????????????????????????????????? |
581 |
|
|
15.3.1 Dialogmanagement???????????????????????????????????????????????????????????? |
581 |
|
|
15.3.2 Multimodale Verhaltensverarbeitung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
582 |
|
|
15.3.3 Multimodale Verhaltensgenerierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
583 |
|
|
15.3.4 Emotionen?????????????????????????????????????????????? |
584 |
|
|
15.3.5 KognitiveArchitektur???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
584 |
|
|
15.4 Virtueller KommunikationspartnerMax?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
585 |
|
|
15.4.1 Szenario???????????????????????????????????????????? |
585 |
|
|
15.4.2 KognitiveArchitektur: Beispiel???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
586 |
|
|
15.4.3 Interaktionssteuerung?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
589 |
|
|
15.4.4 Sprach- und Gestenverarbeitung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
590 |
|
|
15.4.5 Turn-Taking?????????????????????????????????????????????????? |
591 |
|
|
15.4.6 Multimodale Verhaltensgenerierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
593 |
|
|
15.4.7 Physis, Emotionen, Bewegungsgenerierung?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
595 |
|
|
15.5 Zusammenfassung und Ausblick???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
596 |
|
|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
597 |
|
|
16 SemanticWeb?????????????????????????????????????????? |
603 |
|
|
16.1 Einleitung???????????????????????????????????????????? |
603 |
|
|
16.2 SemanticWeb Architektur?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
604 |
|
|
16.3 Verteilte semantische Daten im Web???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
608 |
|
|
16.3.1 Verknüpfte Daten???????????????????????????????????????????????????????????? |
608 |
|
|
16.3.2 Anfragen mit SPARQL?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
609 |
|
|
16.3.3 Anfragen auf verknüpfte und verteilte Daten?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
611 |
|
|
16.4 Wissensrepräsentation und -integration???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
613 |
|
|
16.4.1 Analyse des einführenden Beispiels???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
613 |
|
|
16.4.2 Verschiedene Arten von Ontologien?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
614 |
|
|
16.4.3 Verteiltes Netzwerk von Ontologien imWeb???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
615 |
|
|
16.5 Inferenz imWeb???????????????????????????????????????????????????? |
617 |
|
|
16.6 Identität und Verknüpfung von Objekten und Begriffen???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
618 |
|
|
16.7 Herkunft und Vertrauenswürdigkeit von Daten?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
620 |
|
|
16.8 Semantic Web Anwendungen und Benutzerschnittstellen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
621 |
|
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16.8.1 Vokabulare und Schemas???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
621 |
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|
16.8.2 SemanticWeb Browser und Semantische Suche?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
622 |
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16.8.3 Zugriff auf soziale Netzwerke?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
623 |
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16.8.4 Visualisierung semantisch heterogener und verteilter Daten???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
623 |
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16.9 Zusammenfassung und Ausblick???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
624 |
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|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
626 |
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|
17 Universelle Spielprogramme???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
631 |
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17.1 Spielregeln beschreiben:Wissensrepräsentation?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
632 |
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17.1.1 Spielzustände und Züge???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
632 |
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17.1.2 Spielregeln?????????????????????????????????????????????????? |
633 |
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|
17.1.3 GDL: Zusammenfassung???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
636 |
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|
17.1.4 Kommunikationsprotokoll für GDL?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
637 |
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17.2 Spielregeln verstehen: Inferenz?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
637 |
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|
17.2.1 Unifikation/Grundinstanzierung???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
640 |
|
|
17.2.2 Ableitungsschritt (ohne Negation)?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
640 |
|
|
17.2.3 Ableitungen?????????????????????????????????????????????????? |
641 |
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|
17.2.4 Regeln mit Negation?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
641 |
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17.2.5 Regeln mit Disjunktion???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
642 |
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|
17.3 Spielbaumsuche???????????????????????????????????????????????????? |
642 |
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|
17.3.1 Minimax-Verfahren?????????????????????????????????????????????????????????????? |
642 |
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17.3.2 Optimierungen?????????????????????????????????????????????????????? |
644 |
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|
17.3.3 Gegenspielermodelle?????????????????????????????????????????????????????????????????? |
645 |
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17.4 Stochastische Baumsuche?????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
646 |
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17.4.1 MCT-Suche?????????????????????????????????????????????? |
647 |
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|
17.4.2 UCT-Bonus?????????????????????????????????????????????? |
647 |
|
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17.4.3 Optimierungen?????????????????????????????????????????????????????? |
649 |
|
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17.4.4 Grenzen?????????????????????????????????????????? |
649 |
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|
17.5 Heuristische Suche???????????????????????????????????????????????????????????? |
650 |
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|
17.5.1 Mobilitätsheuristk???????????????????????????????????????????????????????????????? |
651 |
|
|
17.5.2 Zielheuristiken?????????????????????????????????????????????????????????? |
652 |
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|
17.5.3 Optimierungen?????????????????????????????????????????????????????? |
654 |
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|
17.6 Wissen???????????????????????????????????? |
655 |
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|
17.6.1 Domänenanalyse???????????????????????????????????????????????????????? |
655 |
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|
17.6.2 Regelstrukturanalyse???????????????????????????????????????????????????????????????????? |
657 |
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|
17.7 Spiele mit unvollständiger Information???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
660 |
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|
17.7.1 GDL-II???????????????????????????????????????? |
660 |
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|
17.7.2 Hypothetische Spielstellungen?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
663 |
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|
17.8 Weiterführende Literatur???????????????????????????????????????????????????????????????????????? |
665 |
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|
Literaturverzeichnis?????????????????????????????????????????????????????? |
665 |
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Index???????????????????????? |
669 |
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