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

Lehre der AG Wissensbasierte Systeme im Wintersemester 2006/07

Aktuelle Informationen werden im digitalen Semesterapparat bekannt gegeben.

Theoretische Informatik

Beleg-Nr.: 392003
Veranstalter: Stefan Kopp
 
Beginn: 17.10.2006, Di 10-12, H15 / Do 10-12, H3
 

Voraussetzungen/Vorkenntnisse:

Vorausgesetzt werden mathematische Grundkenntnisse der naiven Mengenlehre 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 weiteren Studium Vorlesungen zur Logik und Rekursionstheorie, Logik-Programmierung, zum Übersetzerbau und zur Künstlichen Intelligenz aufbauen.

Terminplan der Vorlesung

Literatur:

(Zur Vertiefung gedacht; genauere Angaben in der Vorlesung):

Übungen zu Theoretische Informatik
Beleg-Nr.: 392004
Veranstalter: Christian Becker
Beginn: n.V.

Methoden der Künstlichen Intelligenz

Beleg-Nr.: 39 20 19
Veranstalter: Ipke Wachsmuth
Beginn: 17.10.2006, Di 14-16, H2

Voraussetzungen/Vorkenntnisse:

Vorlesung und Übung sind für Studierende 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):

Übungen zu Methoden der KI
Beleg-Nr.: 39 20 20
Veranstalter: Christian Becker
Beginn: n.V.

How to Build Social Robots

Beleg-Nr.: 39 21 24
Veranstalter: Frank Hegel, Christian Becker
Beginn: 16.10.2006, Mo 16-18, C0-236

Inhalt/Kommentar:

Aufgrund der technischen Entwicklung werden wir zunehmend mit komplizierten Geräten konfrontiert und der "Soziale Roboter/Agent" dient als Interface zwischen Mensch und Maschine. Mittels der Nutzung von "Social Cues" sollen die Benutzer keine neuen Sprachen zur Bedienung der Interfaces lernen, sondern auf universelles und teilweise kulturunabhängiges Wissen aus der täglichen Erfahrung der menschlichen Kommunikation und Interaktion zurückgreifen. Ein Schwerpunkt liegt dabei im Ausdruck von Emotionen, denn Emotionsausdrücke kommunizieren Wünsche, Intentionen, Statements und Erklärungen und spielen in der menschlichen Kommunikation eine herausragende Rolle. Emotionsausdrücke und die Komputation von Emotionen sind deshalb ein wesentlicher Bestandteil sozialer Komponenten in Robotern und Agenten. Im Rahmen dieses Seminars sollen die grundlegenden Ideen, Aspekte und Definitionen von "Social Robots" vermittelt und diskutiert werden. Ziel der Veranstaltung ist es schließlich, die diskutierten Ideen und Modelle auf verschiedene Agenten (Virtual Agent MAX, Breve Simulation Toolkit) und Roboter (Lego Mindstorms und Philips iCat) zu übertragen und -prüfen. Dieses soll in vier studentischen Gruppen geschehen.

Literaturhinweise:

Echtzeit 3-D Computergrafik - Virtuelle Realität

Beleg-Nr.: 39 21 40
Veranstalter: Marc Latoschik
Beginn: 24.10.2006, Di 10-12, H3

Inhalt/Kommentar:

Diese Vorlesung gibt eine Einführung in Methoden und Techniken interaktiver Virtual-Reality Anwendungen. Dabei werden grundlegende Konzepte der 3-D Computergraphik und der VR-Programmierung vermittelt. Dieses reicht vom Aufbau und Rendering bis hin zur Animation virtueller Szenen auf verschiedenen Abstraktionsschichten (programmable Shader, direct rendering, low-level Renderprimitive, Szenengraphen). VR-spezifische Verfahren der View-Spezifikationen für passive und aktive - benutzerzentrierte stereoskopische - Projektionen werden ebenso vermittelt wie generelle Verfahren zur Einbindung benötigter Funktionen und Interaktionen in Simulations- und Visualisierungsprozesse. Beispiele der vermittelten Konzepte basieren auf den APIs OpenGL, VRML97/X3D, Open Inventor und Performer bzw. der VR-Plattform AVANGO (GMD).

Evtl. werden begleitende Übungen das Erlernte praxisnah umsetzen (nach Personalverfügbarkeit). 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.

Literaturangaben

(unter anderem; genauere Hinweise in der Vorlesung):

Übungen zu Echtzeit 3D Computergrafik und Virtuelle Realität
Beleg-Nr.: 39 21 41
Veranstalter: Marc Latoschik
Beginn: n.V.

Arbeitsgemeinschaft Wissensbasierte Systeme

Beleg-Nr.: 39 21 85
Veranstalter: Ipke Wachsmuth, Marc Latoschik , Stefan Kopp, Christian Becker
Beginn: 20.10.2006 Vorbesprechung, Fr 10-12, M4-126
 
 
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.
 

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Margret Barner, 2006-10-12