Universität Bielefeld
Technische Fakultät
AG
Wissensbasierte Systeme
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:
(genauere Angaben in der Vorlesung):
Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Methoden der Künstlichen Intelligenz
Inhalt/Kommentar:
Aufbauend auf der im Wintersemester angebotenen Vorlesungen "Methoden der Künstlichen Intelligenz" werden ausgewählte Themen der KI vertiefend dargestellt. In diesem Semester sind die Themenkomplexe Wissensrepräsentation (u.a. sematische Netze, Semantic Web, räumliches Wissen, unsicheres Wissen, ...) und Sprachverarbeitung (Parsing, statisische Methoden, Dialogsysteme, ...) vorgesehen.
Literatur:
Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Medizinische Vorkenntnisse sind nicht erforderlich, Grundkenntnisse der Expertensystemtechniken sind für die Diskussion von Programmbeispielen nützlich.
Inhalt/Kommentar:
Die Vorlesung vermittelt einen Überblick über Ansatz, Methoden und einige Resultate der medizinischen Wissensverarbeitung. Lernen und Wissenserwerb in unbekannten klinischen Situationen, diagnostisches und prognostisches Problemlösen, medizinische Wissensarten und ihre Verarbeitung, Zeitkonstrukte medizinischer Verläufe, Wissenskommunikation und klinische Argumentation werden beschrieben, so dass am Ende das komplexe kognitive System erkennbar wird, das das ärztliche Handeln steuert. Die Frage, was von dieser Modellierung des ärzlichen Denkens in eine praxisnahe wissensbasierte Software übertragen werden kann, steht am Ende jeden Kapitels zur Diskussion.
Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Das Seminar richtet sich an Studierende der NWI (Haupstudium) 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 Simulation überzeugender Bewegungen, wie z.B. von menschenähnlichen virtuellen Charakteren, von Objekten unter Krafteinfluss oder von Feuer und Rauch, sowie deren Anpassung an Benutzereingriffe in Echtzeit.
In diesem Seminar sollen die grundlegenden Methoden der Computeranimation zur Generierung synthetischer Bewegunge behandelt und deren Einsatz zum Aufbau belebter, interaktiver Welten in der Virtuellen Realitaet betrachtet werden. Dies umfasst Techniken wie Keyframing und Interpolation, skelettale Animation, physikalisch-basierte Animation, Kollisionserkennung und -verarbeitung, Partikelsysteme, animierte Deformationen.
Das Seminar richtet sich an Studierende der NWI (Haupstudium) und Mediengestaltung. Grundkenntnisse in der Computergrafik sowie deren Mathematik (lineare Algebra und Analysis) werden vorausgesetzt. Der Lernstoff wird im Rahmen von ausgearbeiteten Vorträgen präsentiert.
Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Das Seminar ist für Studierende im Hauptstudium vorgesehen.
Inhalt/Kommentar:
Das Gebiet der Mensch-Maschine-Kommunikation beschäftigt sich primär mit der Erarbeitung von Benutzerschnittstellen, die zunehmend von den maschinenorientierten Kommunikationstechniken wie Tastatur und Maus abstrahieren und stattdessen menschliche Kommunikationsformen, insbesondere natürliche Sprache und Gestik, für die Interaktion mit technischen Systemen nutzbar machen. Fragen der Dialogführung stehen dabei genauso im Blickfeld wie die Integration verschiedener Modalitäten der Informationsübetragung (z.B. Sprache, Gestik, Schrift, Bilder, etc.).
In diesem Seminar sollen Grundlagen multimodaler Kommunikation und Ansätze zur technischen Realisierung von Dialogsystemen aufgearbeitet werden. Der Lernstoff wird in Form von ausgearbeiteten Vorträgen vorgestellt und diskutiert.
Eine Teilnehmerliste hängt ab Anfang April bei M4-123 aus. Es wird gebeten, sich dort vor Beginn des Semesters einzutragen.
Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Das Seminar richtet sich an Studierende der NWI (Haupstudium) und Mediengestaltung. Der Lernstoff wird im Rahmen von ausgearbeiteten Vorträgen präsentiert.
Inhalt/Kommentar:
Die Computeranimation virtueller Figuren in Film und interaktiven Anwendungen
basiert zunehmend auf dem Einsatz "agentenbasierter" Methoden,
wie sie schon seit einiger Zeit in der Künstlichen Intelligenz betrachtet
werden. Dazu gehören einerseits verhaltensbasierte Ansätze, in
welchen die Animation der Agenten durch vergleichsweise einfache Perzeptions-Aktions-Schleifen
entsteht. Weitergehende Ansätze versuchen, die höheren kognitiven
Faehigkeiten des Menschen zu modellieren, z.B. zur Handlungsplanung, durch
welche ein zielorientierteres Verhalten erreicht werden soll. In diesem
Seminar werden dementsprechend zunächst verschiedene Agentenarchitekturen
der Künstlichen Intelligenz und Kognitionswissenschaft vorgestellt.
Anschließend werden konkrete Anwendungen betrachtet, z.B. in Computerspielen,
Artificial Life und Embodied Conversational Agents.
Voraussetzungen/Vorkenntnisse:
Leichte Infizierung mit (X)HTML-Viren. Die Veranstaltung ist für das Grund- und Haupstudium geöffnet.
Inhalt/Kommentar:
In dieser Block-Veranstaltung werden wesentliche Standards aus der XML-Welt für elektronische Dokumente behandelt. Die Veranstaltung enthält Vorlesungsanteile und Seminar-/Übungsanteile. In dem Vorlesungsteil werden die entscheidenden Konzepte eingeführt. Nach einer Einleitung werden Markup-Strukturen, Dokumenttypdefinitionen und -schemata, Link-, Pfad- und Pointer- und Transformationsstrukturen behandelt.
In dem Seminaranteil werden die zugehörigen einschlägigen Normtexte gemeinsam in Auswahl durchgearbeitet, um die Vorlesung zu vertiefen und um den eigenständigen Umgang mit den Normtexten zu üben.
Stichwörter: SGML, XML, XSLT, XPATH, Namespaces
Literatur:
Unter http://www.w3.org finden sich die relevanten Unterlagen zur XML-Familie.
Relevante Buchliteratur wird in der Veranstaltung bekanntgegeben.
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Margret Barner, 2003-03-18