Universität Bielefeld ­ Technische Fakultät ­ AG WBS

Lehre der AG Wissensbasierte Systeme im Wintersemester 1999-2000

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Methoden der Künstlichen Intelligenz

Beleg-Nr.: 392101

Veranstalter: Wachsmuth

Beginn: 12.10.99

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. 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. Die Studieninhalte lassen sich in folgende Rubriken einteilen: KI-Programmierung; Methoden der KI; Problemfelder der KI (sprachorientierte KI, bildorientierte KI, Wissensrepräsentation und Inferenzsysteme, Deduktive Systeme, Expertensysteme, Robotik, Maschinelles Lernen).

Was sind Methoden der KI? Hier werden Wege aufgezeigt, wie man mit Maschinen kommunizieren kann, wie man mit symbolverarbeitenden Computerprogrammen Schlußfolgerungen aus Annahmen ziehen kann, wie man Planungs- und Entscheidungsprozesse 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.

Vorkenntnisse: Vorlesung und Übung sind für Studierende im Hauptstudium gedacht, die schon über Grundkenntnisse in symbolischer Informationsverarbeitung und mathematischer 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.

Übungen zu Methoden der Künstlichen Intelligenz

Beleg-Nr.: 392102

Veranstalter: Sowa

Beginn: n.V.

Computergraphik/Virtuelle Realität

Beleg-Nr.: 39 21 18

Veranstalter: Jung / Wachsmuth

Beginn: 1. Semesterwoche

 

Das Gebiet der Computergraphik entwickelt sich dramatisch. Von zunehmendem Interesse ist vor allem die Darstellung komplexer dreidimensionaler Objektszenen, die nach den Vorstellungen des Anwenders in Echtzeit auf dem Bildschirm manipuliert und exploriert werden können. In der Virtuellen Realität geht man noch einen Schritt weiter, indem traditionelle bildschirmorientierte, graphische Benutzungsoberflächen ersetzt werden durch dreidimensionale Ausgabeverfahren, die neben Bildern auch auditive und taktile Reize einbeziehen.

 

Allerdings sind die Möglichkeiten der Interaktion mit den visualisierten Modellen derzeit noch recht beschränkt. Hemmnisse bilden u.a. Defizite der zunächst nur auf visuelle Präsentation ausgerichteten Graphik-Datenmodelle. Hieraus ergeben sich Aufgabenstellungen für die Entwicklung von intelligenten Computergraphik-Systemen durch die Anwendung wissensbasierter Techniken. Diese finden bereits Einsatz beim Design von Objektmodellen, bei der Planung situations- und konsumentengerechter Präsentationen sowie zur Verbesserung der Mensch-Maschine-Kommunikation (z.B. interaktive Manipulation von 3D-Szenarien, Verarbeitung unterschiedlicher Eingabemodalitäten, intelligente Avatare).

 

In der Vorlesung wird zunächst ein fokussierter Einstieg in grundlegende Themen der Computergraphik geboten, von der Geometriemodellierung über Farb- und Beleuchtungsmodelle für fotorealistische Darstellungen bis hin zur Computeranimation. Danach werden unter der Perspektive der Virtuellen Realität neuartige Ein- und Ausgabegeräte sowie multimodale Interaktionstechniken besprochen. Schließlich werden ausgewählte Methoden der Künstlichen Intelligenz wie wissensbasierte und agentenorientierte Techniken wiederholt und deren Einsatz in der Computergraphik/Virtuellen Realität motiviert. Dabei werden auch aktuelle Forschungsthemen der Arbeitsgruppe Wissensbasierte Systeme behandelt.

 

Die Vorlesung wird empfohlen für das Hauptstudium; vorausgesetzt werden Grundkenntnisse in symbolischer Informationsverarbeitung, z.B. die im Wintersemester gehaltene Vorlesung "Methoden der Künstlichen Intelligenz" oder entsprechende Vorkenntnisse.

 

Literatur (im Semesterapparat nebst weiterem bereitgestellt):

 

Fellner, W.D. (1992). Computergrafik (2. vollst. Überarb./erw. Aufl.). Mannheim: BI Wissenschaftsverlag (ausgewählte Kapitel)

 

Foley, J.D., Van Dam, A., Feiner, S.K.& Hughes, J.F. (1993). Computer Graphics: Principles and Practice (2nd edition). Reading (MA): Addison-Wesley (ausgewählte Kapitel)

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Einführung in die medizinische Informatik

Beleg-Nr.: 392120

Veranstalter: Dr. Ulrich Müller-Kolck

Beginn: 20.10.1999 (vierzehntägig)

 

Die Vorlesung gibt einen Überblick über die Hauptaufgaben der Medizininformatik mit Betonung des Einsatzes von Methoden und Konzepten der KI in der medizinischen Informationsverarbeitung. Folgende Themen aus den beiden Bereichen der "klassischen Medizininformatik" und des medizinischen "cognitive engineerings" werden behandelt: Medizinische Dokumentationsarten, medizinische Datenbanken, Informationssysteme für die stationäre und ambulante Patientenbetreuung, Telemedizin, medizinische Intrantes, multimediale Wissensbasen, Verarbeitung von unsicherem, unvollständigem Wissen (Bayes, Dempster-Shafer, kausal-probabilistsich Netzwerke, fuzzy sets, rough sets, ...), Verarbeitung von zeitlichem Wissen, medizinische Wissensarten und Wissensrepräsentation (regel-, fall-, modellbasiert, ...), Bildverarbeitung, medizinische Tutorsysteme, medizinische Entscheidungstheorie, Internet-Expertensysteme.

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