Theorie

FAQ - Frequently Asked Questions

1. Wann spricht man von einem probabilistischen Expertensystem? 
2. Worin liegen die Vorteile bei SPIRIT im Vergleich zu herkömmlichen Expertensystemen? 
3. Gibt es bereits praxistaugliche Anwendungen für SPIRIT? 
4. Wie baut man eigentlich eine Wissensbasis in SPIRIT auf? 
5. Was verfolgt man mit dem Ziel maximaler Entropie? 
6. Gibt es eine korrekte Repräsentation gegebener Information? 

  Sei X eine n-dimensionale Zufallsvariable mit Realisationen x. Betrachtet man die zu X gehörige Wahrscheinlichkeitsverteilung P, dann ist H(P) die absolute Entropie zu dieser Verteilung und wird wie folgt berechnet:
    H(P) := -sum_(x ∈ X) p(x) log p(x)).
Nimmt man den Logarithmus zur Basis 2, wird die Entropie in [bit] gemessen. Man erhält so die mittlere erwartete Information für eine Folge von Zufallsexperimenten über X. Die Funktion H entspricht unserer Intuition: Ein Zufallsexperiment liefert keine Information, wenn der Ausgang im Voraus bekannt ist, d.h. wenn p(x) = 1 oder 0. Die mittlere Information wird maximal, wenn alle möglichen Ausgänge des Experiments gleichwahrscheinlich sind. P ist dann die Gleichverteilung. Ist P dagegen unbekannt und lediglich durch L(R) gegeben, garantiert das Prinzip maximaler Entropie einen besten Schätzer für P. Folgt man dieser Denkweise, muss folgendes Optimierungsproblem gelöst werden:
    max(P, H(P) | P ∈ L(R))
SPIRIT löst dieses Problem durch iterative Veränderung der Verteilung mit dem Ziel der Erfüllung aller Restriktionen, durch sogenanntes "Iterative Proportional Scaling" (IPS). Man startet mit der Gleichverteilung und passt in jedem Schritt unter Wahrung des Prinzips minimaler relativer Entropie (MINRENT) die Verteilung an das nächste Konditional an.

7. Welche Syntax hat die Benutzersprache in SPIRIT? 
8. Welche Möglichkeiten der Darstellung in Graphen bietet SPIRIT? 
9. Wie erhält man allein aus Beobachtungen eine Wahrscheinlichkeitsverteilung? 
10. In welchem Format werden SPIRIT Wissensbasen gespeichert? 
11. In welcher Form müssen Daten für das Einlernen in SPIRIT aufbereitet werden?