FH-Kurs Wissensmanagement Formale Grundlagen I – Teil 1 (a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann)
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FH-KursWissensmanagement
Formale Grundlagen I – Teil 1(a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann)
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Vorstellungsrunde
Vortragender (http://www.franzhoermann.com)– geplante Inhalte:
• Grundlagen der formalen Logik
• Regelsysteme, Hornklauseln, Inferenzmechanismen
• Fuzzy Logic
• Neuronale Netze
– Teilnehmer(innen)• Erfahrungshintergrund?
• Erwartungshaltungen?
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Einführung
Modus der Lehrveranstaltung:– kurze Theorie– viel Diskussion und Interaktion– Arbeit mit Werkzeugen (v.a. auch Prolog-
Programmierung)– Hausarbeit (100 Punkte)
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Einführung
Literatur zur Lehrveranstaltung:– Künstliche Intelligenz (Alison Cawsey)– Prolog Programming in Depth (Covington et
al.)– Learn Prolog Now! (Gratis-Skriptum als PDF-
Datei im Web)
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Grundbegriffe
Grundfrage:– Definition von „Wissen“?
• Daten, Informationen, Wissen
• Emotion, Technologie, Konvention
• Memetik– Das egoistische Gen (Richard Dawkins)
– Die Macht der Meme (Susan Blackmore)
– Virus of the Mind (Richard Brodie)
– Memetik (Franz Wegener)
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Grundbegriffe
„Wenn man als einziges Werkzeug einen Hammer besitzt, wird jedes Problem zum Nagel“ (Mark Twain).
„Für mathematische Gleichungen gibt es nur zwei Möglichkeiten: sie sind richtig oder falsch. Für Modelle gibt es noch eine dritte, nämlich richtig, aber irrelevant“ (Wolfgang Pauli)
Wissen als Repräsentationssystem (?)
Wissen als Kommunikationssystem (?)
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Grundbegriffe
Das Problem der Identität:– Das Schlachtschiff „Donnerbug“ der alten Athener stand unter
besonderem Schutz der Götter. Sein Bug war verstärkt und diente als Rammbock. Bei Renovierungen wurden aber die Planken durch andere, neue ersetzt. Die alten Planken wurden dazu verwendet, in der Stadt ein Abbild der „Donnerbug“ für Besichtigungen aufzubauen. Daraufhin erlitt die „Donnerbug“ zahlreiche Niederlagen. Der Kapitän protestierte und verlangte den Abriss des Nachbaus in der Stadt. Aber auch danach erlangte die „Donnerbug“ keine Siege mehr – welches war die „echte Donnerbug“??
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Grundbegriffe
Das Problem der Objektivität:– Ein Bauer sucht seine Kuh. Er sieht in der Ferne auf
der Weide ein schwarz-weiß geflecktes Etwas und kehrt beruhigt ins Haus zurück. Sein Knecht findet die Kuh später auf der Weide versteckt hinter einem Baum. Am Weidezaun flattert ein großes Blatt schwarz-weißes Papier. Hatte der Bauer „recht“?
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Grundbegriffe
Das Problem falsch gestellter Fragen:– Was existierte früher, die Henne oder das Ei?
Das Problem definitorischer Aussagen:– … sind reine Konvention– … machen uns nicht “klüger”– … können weder “wahr” noch “falsch” sein
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Grundbegriffe
Das Problem definitorischer Aussagen:– Sind alle Raben schwarz? Definition von „Farbe schwarz“ als
bestimmendem Merkmal, aber:– wenn ein Rabe aufgrund einer Krankheit
vorübergehend grün wird – ist er dann noch ein Rabe??
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Grundbegriffe
Definition und Aufgaben des Wissensmanagements?– Aus Sicht des einzelnen Menschen?
– Aus Sicht eines Unternehmens (einer Organisation)?
– Aus Sicht der „Gesellschaft“?
– Aus Sicht der Menschheit (Evolution)?
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Grundbegriffe
Modelle (und Sprache) prägen bereits die späteren Problemlösungsmöglichkeiten!– „wahr“ und „falsch“– „gut“ und „böse“– „wissenschaftlich“ und „unwissenschaftlich“– „Krieg“ und „Frieden“– „an Gott glaubend“ und „atheistisch“
– Gibt es die Begriffsausprägungen jeweils in Reinform?– Gibt es jeweils auch noch eine dritte (vierte, fünfte, ...) Möglichkeit?– Ist die zweiwertige Klassifikation in Anbetracht permanenter Evolution
und unsicherer zukünftiger Ereignisse überhaupt sinnvoll (= nützlich) oder u.U. sogar schädlich?
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Grundbegriffe
Wissensdefinition
Wissensentstehung– Imitation, Verstärkung, sprachliche Vermittlung
Wissensbewertung
Wissensbewahrung, -transformation und –weitergabe
Wissensperspektive
Wissenskontext
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Grundbegriffe
Beispiel eines nicht-isomorphen Modells:
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Grundbegriffe
Bedeutung der Emotionen– Angst verhindert Lernerfolg
– Spaß und Interesse fördert Lernerfolg
– Gemeinsame Emotionen verankern Wissen
– Überzeugungen lösen „self fulfilling prophecies“ aus
– Emotion Welt- und Selbstbild Forschungsgegenstand Theoriebildung
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Grundbegriffe
Historisch/Politischer Kontext:– Marktwirtschaftliche Ansätze in
Bildungsinstitutionen Utilitarismus– die schnellsten (und billigsten) Lösungen
werden umgesetzt (auch und v.a. im Bildungssystem)
– Bildung muss „sich rechnen“ (??)
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Grundbegriffe
Historisch/Politischer Kontext:– ausschließliches single-loop-Lernen (reine
Skills)– double-loop-Lernen unterbleibt (=
Hinterfragen der Sinnhaftigkeit) durch den Druck des „Tagesgeschäfts“
– Entfremdung und Leidensdruck durch Sinnlosigkeit der Tätigkeit bei permanent hohem Stress Angst Lernblockaden
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Grundbegriffe
Psychologischer Kontext:– Wissen verändert die Persönlichkeit– die veränderte Persönlichkeit wirkt auf die
Umwelt– die geänderte Umwelt wirkt auf den Menschen
zurück
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Einführung
Was ist künstliche Intelligenz?– Philosophische Frage: können Maschinen intelligent
sein?• Turing Test • Chinese Room (Searle)• Loebner-Wettbewerb (18.9.2005: 3.000 US-$, Hugh Loebner)
– Ist ein Teesieb „intelligent“?– Computer sollen Aufgaben erledigen, die menschliche
Intelligenz erfordern würden• Aufgaben, die komplexe Folgerungsprozesse und Wissen
benötigen
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Einführung
Teilgebiete der KI:– Psychologie
– Philosophie
– Linguistik
– Mathematik
– Informatik
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Einführung
Anwendungsbereiche der KI:– Expertensysteme
• z.B. Diagnosesysteme, Beratungssysteme
– Planungsalgorithmen• z.B. Strategien, Preisfindungsmechanismen
– Robotik• z.B. Steuerung von Fahrzeugen, Fertigungsroboter
– Natürliche Sprache• z.B. Benutzerschnittstellen für Programme, Sprachausgabe
– Bildverstehen• z.B. Erkennen bestimmter Teile oder Situationen
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Einführung
Wissensrepräsentation:– Darstellung von Wissen in formaler Art (grafisch oder
mittels Kunstsprache)• z.B. semantische Netze, mathematische Gleichungen
– Problemlösung innerhalb einer bestimmten Domäne
– wichtig ist dabei die Abstraktionsfähigkeit Semantik der Repräsentationssprache
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Einführung
Übungen - Diskussion:– Welches Wissen ist erforderlich um einen Kinobesuch
zu planen, ein Buch zu lesen, ein Geschenk zu kaufen?– Welches Problem könnte erfolgreich von einem
Expertensystem gelöst werden? Weshalb sollte dies versucht werden?
– Welche Fragen würden Sie als Preisrichter des Loebner-Wettbewerbs an ein Programm richten?
– Welche vielseitigen Standard-Antworten würden Sie in ein Programm einbauen, das am Loebner-Wettbewerb teilnehmen soll?