Kolloquium/Ringvorlesung des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

18.10.2000 17.00-18.30 Kolloquium

Prof. Dr. Torsten Schaub, Potsdam

Logic Programs with Compiled Preferences

Seminargebäude, 3-67/68
25.10.2000 17.00-18.00 Ringvorlesung

Prof. Dr. T. Bartelborth

Abduktion und Erklärungsstärke

Seminargebäude, 3-67/68
8.11.2000 17.00-18.30 Kolloquium

Prof. Dr. Peter Struss

TU München und OCC'M Software GmbH

Model-based Problem Solvers- Foundations and Industrial Application
Seminargebäude, 3-67/68
15.11.2000 17.00-18.00 Ringvorlesung

Prof. Dr. Heyer

Text Mining: Grundlagen und Anwendungen
Seminargebäude, 3-67/68
15.11.2000 18.00-21.00 Tutorial

Prof. M. Musen

Stanford

Automation of Protocol-Based Care Using Protege-2000 and EON

Hauptgebäude, 04-24
16.11.2000 11.15-12.45 Kolloquium

Prof. M. Musen

Stanford

Ontology-Oriented Design and Programming and EON

Hörsaal 21
23.11.2000 (Donnerstag!) 13.00-15.00 Kolloquium

Prof. John McCarthy

Stanford University

Hörsaal 6
24.11.2000 (Freitag!) 13.15-14.45 Prof. Dr. Galia Angelova

Linguistic Modelling Laboratory

Bulgarian Academy of Sciences

Knowledge Acquisition for Natural Language Processing Applications
Seminargebäude 00-33/34
29.11.2000 17.00-18.30 Kolloquium

Prof. Dr. Karl Schlechta

Universite Marseille

Nicht-monotones Schliessen, grosse und kleine Mengen, schräge Vögel, und mehr.
Seminargebäude, 3-67/68
6.12.2000 17.00-18.00 Ringvorlesung

Prof. Dr. E. Rahm

Metadatenverwaltung für heterogene Informationssysteme

Seminargebäude, 3-67/68
13.12.2000 17.00-18.30 Kolloquium

Prof. Dr. Stefan Wrobel

Magdeburg

Seminargebäude, 3-67/68
20.12.2000 17.00-18.00 Ringvorlesung

Prof. Dr. D. Saupe

Optimierungsverfahren zu Allokationsproblemen in 2D- und 3D-Bildverarbeitung
Seminargebäude, 3-67/68
9.1.2001 (Dienstag!) 15.00-16.30 Kolloquium

Prof. Dr. Herbert Stoyan

Universität Erlangen-Nürnberg

Seminargebäude, 0091
24.1.2001 17.00-18.30 Kolloquium

Prof. Dr. Bernhard Nebel,

Freiburg

Kooperatives Wahrnehmen und Handeln
Seminargebäude, 3-67/68
31.1.2001 17.00-18.00 Ringvorlesung

Prof. Dr. Alfred Winter,

IMISE, University of Leipzig

A UML-based ontology for describing hospital information system architectures
Seminargebäude, 3-67/68









Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Galia Angelova

Knowledge Acquisition for Natural Language Processing Applications



This talk summarises author's experience in knowledge acquisition for different NLP tasks like providing knowledge for NL Understanding, content representation in NL Generation, experiments in using taxonomies in Information Retrieval. Considering a number of examples from different ontologies and different projects, the talk presents the state-in-the-art without any universal approach to KA. Current activities directed towards automatic KA will be considered as well.




24.11.00,10.00-11.30

Alle Interessenten sind herzlich eingeladen.



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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Torsten Schaub

Logic Programs with Compiled Preferences



We describe an approach for compiling dynamic preferences into logic programs under the answer set semantics. An ordered logic program is an extended logic program in which rules are named by unique terms, and in which preferences among rules are given by a set of atoms of the form s < t where s and t are names.
An ordered logic program is transformed into a second, regular, extended logic program wherein the preferences are respected, in that the answer sets obtained in the transformed theory correspond with the preferred answer sets of the original theory. Our approach allows the specification of static orderings (in which preferences are external to a logic program), as well as dynamic orderings (in which preferences can appear within a program), and orderings on sets of rules. In large part then, we are interested in describing a general methodology for uniformly incorporating preference information in a logic program. Since the result of our translation is an extended logic program, we can make use of existing implementations, such as dlv and smodels. To this end, we have developed a compiler, available on the web, as a front-end for these programming systems.




18.10.00,17.00-18.30

Alle Interessenten sind herzlich eingeladen.

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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Thomas Bartelborth

Abduktion und Erklärungsstärke



Das wichtigste Schlußverfahren des Alltags, aber auch in den Wissenschaften, ist der Schluß auf die beste Erklärung (auch Abduktion genannt). Es handelt sich dabei um ein zweistufiges Inferenzverfahren, bei dem in einem ersten Schritt für vorgegebene Daten erklärende Hypothesen generiert werden, die vor unserem Hintergrundwissen eine gewisse Plausibilität besitzen, während in einem zweiten Schritt (per Elimination oder positiver Auswahl) die beste Erklärung unter den Hypothesen von Schritt 1 ermittelt wird.

Um das Verfahren verstehen zu können, benötigen wir eine Theorie der Erklärung, die zum einen besagt, worin überhaupt eine Erklärung besteht, und zum zweiten einen Vergleichsmaßstab für Erklärungen bietet, anhand dessen wir bestimmen können, welche von zwei Erklärungen die bessere ist. Dazu hat die Wissenschaftstheorie eine Reihe von Ergebnissen zu bieten, die die uns die wichtigsten Parameter für die Erklärungsgüte nennen.




18.10.00,17.00-18.30

Alle Interessenten sind herzlich eingeladen.



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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Prof. Dr. Peter Struss. München

Model-based Problem Solvers - Foundations and Industrial Application



Abstract Model-based diagnosis methods developed in Artificial Intelligence aim at a number of features that are both challenging from a research perspective and of high economic importance: They include a conceptual layer in the model in addition to a mathematical model. This allows to exploit logic and reasoning about the physical system and is crucial to diagnosis, since, after all, disturbances and faults are physical phenomena, rather than mathematical ones. They are based on a rigorous logical theory of diagnosis and therapy generation which allows to systematically analyze and prove properties of diagnosis systems. They are based on compositional modeling which allows the automated construction of mathematical models from conceptual descriptions of systems. This is essential for turning the results of reasoning about defect systems and disturbed processes into mathematical models that can be used for behavior prediction. It is also the basis for re-using model fragments and software components and, thus, for reducing the effort required to build intelligent problem solvers for large sets of variants of technical systems of a particular type (such as car subsystems).

The technology is now being turned into commercial software and used in industrial applications. For instance, it has been implemented and evaluated for on-board diagnosis on a demonstrator vehicle, a Volvo passenger car with a distributor-type diesel injection system and a number of built-in faults, in the Vehicle Model-based Diagnosis project (VMBD).

The talk gives an introduction to the foundations of the field, discusses examples of industrial applications and their benefits, and points out important active research fields involving, in particular, modeling, non-monotonic reasoning, and planning. It will also include software demonstrations.




8.11.00,17.00-18.30

Alle Interessenten sind herzlich eingeladen.

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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Prof. Dr. John McCarthy, Stanford University

Elaboration Tolerance



A formalism is elaboration tolerant to the extent that it is convenient to modify a set of facts expressed in the formalism to take into account new phenomena or changed circumstances. Representations of information in natural language have good elaboration tolerance when used with human background knowledge. Human-level AI will require representations with much more elaboration tolerance than those used by present AI programs, because human-level AI needs to be able to take new phenomena into account.

The simplest kind of elaboration is the addition of new formulas. Next comes changing the values of parameters. Adding new arguments to functions and predicates represents more of a change. However, elaborations not expressible as additions to the object language representation may be treatable as additions at a meta-level expression of the facts.

Elaboration tolerance requires nonmonotonic reasoning. The elaborations that are tolerated depend on what aspects of the phenomenon are treated nonmonotonically. Representing contexts as objects in a logical formalism that can express relations among contexts should also help.

We use the missionaries and cannibals problem and about 20 variants as our Drosophila in studying elaboration tolerance in logical AI.

The paper is http://www-formal.stanford.edu/jmc/elaboration.html.

A related paper by Vladimir Lifschitz is "Missionaries and cannibals in the causal calculator" http://www.cs.utexas.edu/users/vl/mypapers/mc.ps.




23.11.00,13.15-14.45

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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Karl Schlechta

Nicht-monotones Schliessen, grosse und kleine Mengen, schräge Vögel, und mehr.



Nichtmonotones Schliessen (NMS) ist - unter anderem - Schliessen über den Normalfall, zu dem es also Ausnahmen gibt. Menschliches Wissen ist oft in Regeln mit Ausnahmen strukturiert, daher spielt NMS eine grosse Rolle im Common Sense Reasoning.

Nicht-monotone Logiken sind eine Abstraktion des NMS. Semantisch folgt aus A normalerweise B, wenn in den "Normalfällen" von A auch B gilt, quantitativ ausgedrückt, wenn in der Mehrzahl der A-Fälle B gilt, oder, wenn in einer grossen Teilmenge der A-Fälle B gilt. Der Begriff einer "grossen" Teilmenge wird in der Mathematik üblicherweise durch Filter abstrahiert: eine Teilmenge ist gross, wenn sie Element des Filters ist.

Da man manchmal aus "aus A folgt B" auf ein "aus A' folgt B'" schliessen will, also von der Basismenge A zur Basismenge A' wechseln will, interessiert man sich für cohärente Filtersysteme.

In einem weniger abstrakten Ansatz vergleicht man Elemente direkt miteinander, und interessiert sich nur für die Elemente, die nicht weniger normal als andere sind - schräge Vögel werden nicht berücksichtigt. Dieser elementweise Vergleich führt wieder zu natürlichen Kohärenzbedingen für Filtersysteme.




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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Prof. Dr. Dietmar Saupe

Optimierungsverfahren zu Allokationsproblemen in 2D- und 3D-Bildverarbeitung



Ein grundlegendes Problem in Operations Research besteht in dem optimalen Einsatz von beschränkten Ressourcen zur Maximierung gegebener Gewinnfunktionale. Nahe Verwandte solcher Allokationsprobleme sind in einigen Aufgaben der Bildverarbeitung zu lösen. Wir besprechen die Rate-Distortion Optimierung in der fraktalen Bildkompression und in der adaptiven Vektorquantisierung mit Anwendungen in der Videocodierung. Hier gilt es, die am Decoder produzierte Rekonstruktionsqualität bei gegebener Bitrate zu maximieren. Ein anderes Beispiel ist die Extraktion von Isoflächen aus z.B. medizinischen Volumendaten, wobei das Problem darin besteht, einen vorgegebenem Speicherplatz für Datenstrukturen so zu nutzen, daß die Extraktionsaufgabe in minimaler erwarteter Zeit durchgeführt werden kann. Weiter besprechen wir ein spezielles lokales Optimierungsverfahren, bei dem die Gradienten nur implizit als Fixpunkte von vektorwertigen iterierten Funktionensystemen gegeben sind.




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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Prof. Dr. E. Rahm

Metadatenverwaltung für heterogene Informationssysteme






Die flexible Repräsentation und Manipulation von Metadaten ist wesentliche Voraussetzung für die effektive Nuttzung heterogener Informationssysteme. Im Vortrag wird zunächst die Metadaten-Problematik im Data Warehouse-Bereich diskutiert. Vorgestellt wird ferner ein Ansatz zur generischen Metadaten-Verwaltung, bei dem unterschiedlichste Modelle (Schemas, XML DTDs, Ontologien etc.) sowie Abbildungen zwischen ihnen in einheitlicher Weise verwaltet und mit mächtigen Operatoren manipuliert werden können.

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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Prof. Dr. M. Musen

Ontology-Oriented Design and Programming



In the past decade, there has been a revolution in thought about how best to create abstractions for the construction of knowledge- based systems. As traditional rule-based approaches have proven to be difficult to maintain, developers have turned to the use (and reuse) of high-level building blocks: domain ontologies and generic problem-solving methods. Development of intelligent systems thus becomes a problem of constructing an appropriate domain ontology, selecting (or adapting) an appropriate problem solver, and creating appropriate mappings between the two components. In our laboratory, we have placed particular emphasis on the development of computer- based tools to aid in the creation of domain ontologies and in the construction of knowledge bases based on those ontologies. Additional tools aid in the selection and application of problem solvers from online libraries and in mapping the input-output requirements of those problem solvers to relevant concepts in the domain ontology. Our techniques will be discussed in the context of reusing a contraint-satisfaction algorithm known as propose-and-revise to automate a variety of domain tasks, including the configuration of elevators, planning therapy for patients with HIV disease, and suggesting possible three-dimensional conformations of biological macromolecules.




16.11.00,11.15-12.45

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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Prof. Dr. Stefan Wrobel

Skalierbare Data Mining-Verfahren



Angesichts stark wachsender Daten- und Informationsbestände in allen Bereichen von Wirtschaft, Verwaltung, und Wissenschaft haben intelligente Analyseverfahren für das DataMining bzw. die Wissensentdeckung in Datenbanken (WED, englisch Knowledge Discovery in Databases, KDD) in den letzten Jahren große Aufmerksamkeit erfahren. Bei solchen Verfahren liegt ein besonderes Augenmerk auf der Skalierbarkeit für große und extrem große Datenbestände. Der Vortrag stellt die Aufgabenstellung der WED anhand von Beispielanwendungen vor und diskutiert die Anforderungen, die sich hinter dem Begriff Skalierbarkeit verbergen. Die grundlegenden Ansätze zur Erziehung von Skalierbarkeit (algorithmisch, heuristisch, probabilistisch) werden vorgestellt und im Kontext von Verfahren zur Subgruppenentdeckung genauer erläutert.




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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Prof. Dr. Herbert Stoyan

Formalisierung und Wissensrepr"asentation



Ein von John McCarthy zur K"unstlichen Intelligenz f"uhrender Weg ist der "uber die formale Wissensrepr"asentation. Ein k"unstlicher Agent wird mit Wissen versorgt, das formal repr"asentiert wird, und nicht mit den Prozeduren, nach denen er handeln soll.

Dieser Weg, der der "symbolischen KI" steht und f"allt mit den F"ahigkeiten zur Wissensrepr"asentation. Eigenartigerweise hat man sich bisher haupts"achlich mit dem Verarbeiten des formal repr"asentierten Wissen besch"aftigt, d.h. logische Schlussverfahren implementiert und erprobt.

In dem Vortrag werden wir uns mit der Frage besch"aftigen, wie man Wissen repr"asentiert. Was beinhaltet Formalisierung? Was l"asst sich formalisieren? Wie sollte man formalisieren? Es wird sich herausstellen, dass Wissensrepr"asentation extrem schwer ist. Alltagswissen l"asst sich prinzipiell nicht formalisieren, so die zentrale These.

Damit ist der Weg der symbolischen KI nicht erfolgreich begehbar. Wissensrepr"asentation ist kein aussichtsreicher Weg zu k"unstlicher Intelligenz.




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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Prof. Dr. Bernhard Nebel

Kooperatives Wahrnehmen und Handeln



Roboter-Fußball ist ein anspruchsvolles Forschungsthema, da Fragestellungen aus den Gebieten Robotik, KI, Multi-Agenten-Systeme, Planen, Echtzeit-Schließen, Sensordatenverarbeitung und Aktionsauswahl im Zusammenhang bearbeitet werden müssen. In dem Vortrag werde ich das "CS Freiburg" Roboterteam vorstellen. Dabei werde ich insbesondere auf die Selbstlokalisation und Objekterkennung mit Hilfe von Laser-Scannern, die kooperative Ballverfolgung, den Aufbau eines globalen Weltmodells, die Aktionsauswahl und Pfadplannung sowie auf die Kooperation durch Kommunikation eingehen. Zur Demonstration der Fähigkeiten des "CS Freiburg" Teams werden einige der interessantesten Szenen aus den Spielen des RoboCup'99 und RoboCup 2000 gezeigt.




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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

Prof. Dr. Alfred Winter

A UML-based ontology for describing hospital information system architectures

Alfred Winter, Birgit Brigl, Thomas Wendt

IMISE, University of Leipzig, Leipzig, Germany



To control the heterogeneity inherent to hospital information systems the information management needs appropriate hospital information systems modeling methods or techniques. This paper shows that, for several reasons, available modeling approaches are not able to answer relevant questions of information management. To overcome this major deficiency we offer an UML-based ontology for describing hospital information systems architectures. This ontology views at three layers: the domain layer, the logical tool layer, and the physical tool layer, and defines the relevant components. The relations between these components, especially between components of different layers make the answering of our information management questions possible.




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Kolloquium des Graduiertenkolleg Wissensrepräsentation

PD Dr.-Ing. habil. Herwig Unger

Das Web Operating System - Ein Ansatz zur Communitybildung im Web



Gro"se verteilte Systeme, wie z.B. das Internet oder gr"o"sere Intranets, stellen einen gigantischen Verbund von Rechnern mit einer enormen Leistungsf"ahigkeit dar. Dabei werden bereits heutzutage umfangreiche Kommunikations- und Datenmanagementaufgaben durch die entsprechende Betriebssystem- und Anwendersoftware erfolgreich bearbeitet, das Problem einer systemweiten, effektiven Ressourcenverwaltung ist jedoch bislang noch weitgehend ungekl"art.

Im Vortrag werden kurz grundlegende Arbeitsprinzipien des Web Operating System (WOS^(TM)) vorgestellt, das ein vollkommen dezentrales, auf der Basis von (lokalen) Warehouses arbeitendes Middlewaresystem darstellt. Insbesondere werden dabei die f"ur diese Communities wichtigen, neu entworfenen Verfahren zur Kommunikation, zur Ressourcenverwaltung sowie zur Gew"ahrleistung der Systemsicherheit kurz erl"autert.

Der zweite Teil des Vortrages befa"st sich mit dem eigentlichen Thema der Communities, die sich bei der Nutzung einer derartiger Middlewareplattform auf den Maschinen eines gro"sen, verteilten Systems i.a. automatisch herausbilden. Die in diesen Communities m"ogliche Kooperation von Rechner erlaubt es, f"ur die Optimierung der Systemarbeit und den Nutzer eine Reihe neuer Services anzubieten. Diese sollen n"aher eingef"uhrt und bez"uglich wichtiger Leistungsparameter untersucht werden.




Alle Interessenten sind herzlich eingeladen.

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