Inhaltsverzeichnis

Vorwort
1.  Einleitung
2.  Wissensbasierte Systeme im Überblick
3.  Logikbasierte Wissensrepräsentation und Inferenz
4.  Regelbasierte Systeme
5.  Maschinelles Lernen
6.  Fallbasiertes Schließen
7.  Truth Maintenance-Systeme
8.  Default-Logiken
9.  Logisches Programmieren und Anwortmengen
10.  Aktionen und Planen
11.  Agenten
12.  Quantitative Methoden I - Probabilistische Netzwerke
13.  Quantitative Methoden II - Dempster-Shafer-Theorie, Fuzzy-Theorie und Possibilistik
A.  Wahrscheinlichkeit und Information
B.  Graphentheoretische Grundlagen
Literaturverzeichnis
Index

Vorwort zur 1. Auflage

Vorwort zur 3., überarbeiteten und erweiterten Auflage

Vorwort zur 4. Auflage

1  Einleitung

1.1 Über dieses Buch
1.2 Themenbereiche des Buches

2  Wissensbasierte Systeme im Überblick

2.1  Beispiele für wissensbasierte Systeme
2.1.1  Geldabheben am Automaten
2.1.2  Medizinische Diagnose
2.2  Wissensbasierte Systeme und Expertensysteme
2.3  Eigenschaften von Experten und Expertensystemen
2.4  Zur Geschichte wissensbasierter Systeme
2.5  Das medizinische Diagnosesystem MYCIN
2.6  Aufbau und Entwicklung wissensbasierter Systeme
2.6.1  Architektur eines wissensbasierten Systems
2.6.2  Entwicklung eines wissensbasierten Systems

3  Logikbasierte Wissensrepräsentation und Inferenz

3.1  Formen der Inferenz
3.1.1  Menschliches Schließen und Inferenz
3.1.2  Charakterisierung der Inferenzrelation nach Peirce
3.1.3  Deduktives Schließen
3.1.4  Unsicheres Schließen
3.2  Logische Systeme
3.2.1  Signaturen
3.2.2  Formeln
3.2.3  Interpretationen
3.2.4  Erfüllungsrelation
3.3  Eigenschaften klassisch-logischer Systeme
3.3.1  Erfüllungsrelation und Wahrheitsfunktionalität
3.3.2  Modelle und logische Folgerung
3.3.3  Inferenzregeln und Kalküle
3.3.4  Korrektheit und Vollständigkeit von Kalkülen
3.3.5  Logisches Folgern durch Widerspruch
3.3.6  Entscheidbarkeitsresultate
3.4  Logische Grundlagen: Aussagenlogik
3.4.1  Syntax
3.4.2  Semantik
3.4.3  äquivalenzen und Normalformen
3.4.4  Wahrheitstafeln und Ableitungen in der Aussagenlogik
3.5  Logische Grundlagen: Prädikatenlogik 1.Stufe
3.5.1  Signaturen und Interpretationen
3.5.2  Terme und Termauswertung
3.5.3  Formeln und Formelauswertung
3.5.4  äquivalenzen
3.5.5  Ableitungen in der Prädikatenlogik 1.Stufe
3.5.6  Normalformen
3.5.7  Unifikation
3.6  Der Resolutionskalkül
3.7  Erweiterungen
3.8  Wie kommt der Delphin in den Karpfenteich?

4  Regelbasierte Systeme

4.1  Was sind Regeln?
4.2  Die Wissensbasis eines regelbasierten Systems
4.3  Inferenz in einem regelbasierten System
4.3.1  Regelnetzwerke
4.3.2  Datengetriebene Inferenz (Vorwärtsverkettung)
4.3.3  Zielorientierte Inferenz (Rückwärtsverkettung)
4.4  Das Problem der Widersprüchlichkeit
4.5  Die Erklärungskomponente
4.6  Signalsteuerung im Eisenbahnverkehr durch Regeln
4.7  MYCIN -- ein verallgemeinertes regelbasiertes System
4.8  Modularität und Effizienz regelbasierter Systeme
4.9  Ausblick

5  Maschinelles Lernen

5.1  Definition des Lernens
5.2  Klassifikation der Ansätze zum maschinellen Lernen
5.2.1  Klassifikation gemäß der benutzten Lernstrategie
5.2.2  Klassifikation gemäß dem gelernten Typ von Wissen
5.2.3  Klassifikation gemäß dem Anwendungsbereich
5.3  Erlernen von Entscheidungsbäumen
5.3.1  Entscheidungsbäume
5.3.2  Erzeugung von Regeln aus Entscheidungsbäumen
5.3.3  Generieren von Entscheidungsbäumen
5.3.4  Bewertung des Lernerfolges und Anwendungen
5.3.5  Die induktiven Lernverfahren ID3 und C4.5
5.4  Lernen von Konzepten
5.4.1  Eine Konzeptlernaufgabe
5.4.2  Allgemeine Problemstellung
5.4.3  Repräsentation von Beispielen und Konzepten
5.4.4  Lernen von Konzepten als Suchproblem
5.4.5  Versionenräume
5.4.6  Das Versionenraum-Lernverfahren
5.4.7  Anwendungsbeispiel
5.4.8  Eigenschaften des Versionenraum-Lernverfahrens
5.4.9  Konzeptlernen mit Merkmalsbäumen
5.5  Data Mining und Wissensfindung in Daten
5.5.1  KDD -- Knowledge Discovery in Databases
5.5.2  Der KDD-Prozess
5.5.3  Data Mining
5.5.4  Assoziationsregeln
5.5.5  Warenkorbanalyse

6  Fallbasiertes Schließen

6.1  Motivation
6.2  Ein Beispiel
6.3  Fallbasiertes Schließen und CBR-Systeme
6.3.1  Grundzüge des fallbasierten Schließens
6.3.2  CBR-Systeme
6.3.3  Anwendungsgebiete des fallbasierten Schließens
6.3.4  Fallbasiertes Schließen im Vergleich mit anderen Methoden
6.3.5  Die Grundtypen fallbasierten Schließens
6.4  Der Prozess des fallbasierten Schließens
6.4.1  Der CBR-Zyklus
6.4.2  Die Prozesse im Einzelnen
6.5  Die Repräsentation von Fällen
6.5.1  Die Komponenten eines Falles
6.5.2  Problem- und Situationsbeschreibung
6.5.3  Die Repräsentation von Lösungen
6.5.4  Das Resultat eines Falles
6.5.5  Methoden der Fallrepräsentation
6.6  Die Indizierung von Fällen
6.6.1  Das Indexvokabular
6.6.2  Die Kennzeichnung eines Falles durch Indizes
6.7  Suche nach geeigneten Fällen
6.8  Organisationsformen der Fallbasis
6.9  Die Bestimmung der ähnlichkeit
6.9.1  Die Hamming-ähnlichkeit
6.9.2  Die gewichtete Hamming-ähnlichkeit
6.9.3  Verallgemeinerte ähnlichkeiten
6.9.4  Beispiel: ähnlichkeiten im PATDEX/2 - System
6.9.5  Andere ähnlichkeitsbestimmungen
6.10  Adaption
6.10.1  Substitutionsmethoden
6.10.2  Andere Adaptionsmethoden
6.11  Wie ein fallbasiertes System lernt
6.12  Einige abschließende Bemerkungen

7  Truth Maintenance-Systeme

7.1  Die Rolle des nichtmonotonen Schließens in der KI
7.2  Monotone vs. nichtmonotone Logik
7.3  Truth Maintenance-Systeme
7.4  Justification-based Truth Maintenance-Systeme -- JTMS
7.4.1  In's und Out's -- die Grundbegriffe eines JTMS
7.4.2  Der JTMS-Algorithmus
7.4.3  Anwendungsbeispiele
7.4.4  Die JTMS-Inferenzrelation
7.5  Assumption-based Truth Maintenance-Systeme -- ATMS
7.5.1  Grundbegriffe
7.5.2  Arbeitsweise eines ATMS
7.6  Verschiedene TMS im Vergleich
7.7  Ausblicke

8  Default-Logiken

8.1  Default-Logik nach Reiter
8.1.1  Aussehen und Bedeutung eines Defaults
8.1.2  Die Syntax der Default-Logik
8.1.3  Die Semantik der Default-Logik
8.1.4  Ein operationaler Zugang zu Extensionen
8.1.5  Prozessbäume
8.1.6  Berechnung von Prozessbäumen
8.1.7  Eigenschaften der Reiter'schen Default-Logik
8.1.8  Normale Defaults
8.2  Die Poole'sche Default-Logik
8.3  Nichtmonotone Inferenzrelationen für Default-Logiken
8.4  Probleme und Alternativen

9  Logisches Programmieren und Anwortmengen

9.1  Klassische logische Programme
9.2  Anfragen und Antwortsubstitutionen
9.3  Resolution von Hornklauseln
9.3.1  SLD-Ableitungen
9.3.2  Berechnete Antwortsubstitutionen
9.3.3  Suchraum bei der SLD-Resolution
9.4  Fixpunktsemantik logischer Programme
9.5  Erweiterte logische Programme
9.6  Die stabile Semantik normaler logischer Programme
9.7  Die Antwortmengen-Semantik erweiterter logischer Programme
9.8  Stabile Semantik und Antwortmengensemantik
9.9  Truth Maintenance-Systeme und Default-Theorien
9.10  Erweiterungen der Antwortmengensemantik
9.11  Implementationen und Anwendungen
9.12  Kriterien zur Beurteilung nichtmonotoner Inferenzoperationen
9.13  Rückblick

10  Aktionen und Planen

10.1  Planen in der Blockwelt
10.2  Logische Grundlagen des Planens
10.3  Der Situationskalkül
10.3.1  Aktionen
10.3.2  Situationen
10.3.3  Veränderungen zwischen Situationen
10.3.4  Ausführungsbedingungen und Effektaxiome
10.3.5  Zielbeschreibungen
10.4  Probleme
10.4.1  Das Rahmenproblem
10.4.2  Das Qualifikationsproblem
10.4.3  Das Verzweigungsproblem
10.5  Plangenerierung im Situationskalkül
10.6  Planen mit STRIPS
10.6.1  Zustände und Zielbeschreibungen
10.6.2  STRIPS-Operatoren
10.6.3  Planen mit Vorwärtssuche
10.6.4  Planen mit Rückwärtssuche
10.6.5  Behandlung des Rahmenproblems in STRIPS
10.7  Nichtklassische Planungssysteme
10.8  Planen mit Antwortmengen
10.8.1  Systeme zur Berechnung von Antwortmengen
10.8.2  Planen mit SMODELS
10.8.3  Behandlung des Rahmenproblems
10.9  Autonome Agenten und Anwendungen

11  Agenten

11.1  Das Konzept des Agenten
11.2  Abstrakte Agentenmodelle
11.2.1  Umgebungen, Aktionen und Läufe eines Agenten
11.2.2  Wahrnehmungen
11.2.3  Innerer Zustand
11.2.4  Aufgabe und Erfolg eines Agenten
11.3  Reaktive Agenten und Schichtenarchitekturen
11.4  Logikbasierte Agenten
11.5  Belief-Desire-Intention-(BDI)-Agenten
11.5.1  Praktisches Denken
11.5.2  BDI-Architektur
11.5.3  Procedural Reasoning System (PRS)
11.6  Multiagentensysteme

12  Quantitative Methoden I - Probabilistische Netzwerke

12.1  Ungerichtete Graphen -- Markov-Netze
12.1.1  Separation in Graphen und probabilistische Unabhängigkeit
12.1.2  Markov-Eigenschaften und Markov-Graphen
12.1.3  Konstruktion von Markov-Graphen
12.1.4  Potential- und Produktdarstellungen
12.2  Gerichtete Graphen -- Bayessche Netze
12.3  Inferenz in probabilistischen Netzen
12.3.1  Bayes-Netze und Potentialdarstellungen
12.3.2  Der permanente Cliquenbaum als Wissensbasis
12.3.3  Der Algorithmus von Lauritzen und Spiegelhalter
12.3.4  Berücksichtigung fallspezifischer Daten
12.4  Bayessche Netzwerke in praktischen Anwendungen
12.5  Erlernen Bayesscher Netze aus Daten
12.6  Probabilistische Inferenz unter informationstheoretischen Aspekten
12.7  Weitere Anwendungen
12.7.1  Proteinklassifikation mittels Hidden Markov Models (HMM)
12.7.2  Herzerkrankungen bei Neugeborenen
12.7.3  Suchterkrankungen und psychische Störungen

13  Quantitative Methoden II - Dempster-Shafer-Theorie, Fuzzy-Theorie und Possibilistik

13.1  Verallgemeinerte Wahrscheinlichkeitstheorie
13.2  Die Dempster-Shafer-Theorie
13.2.1  Basismaße und Glaubensfunktionen
13.2.2  Dempsters Kombinationsregel
13.2.3  Sensorenauswertung in der mobilen Robotik mittels Dempster-Shafer-Theorie
13.3  Fuzzy-Theorie und Possibilistik
13.3.1  Fuzzy-Theorie
13.3.2  Possibilitätstheorie
13.3.3  Expertensysteme mit Fuzzy-Regeln

A  Wahrscheinlichkeit und Information

A.1  Die Wahrscheinlichkeit von Formeln
A.2  Randverteilungen
A.3  Bedingte Wahrscheinlichkeiten
A.4  Der Satz von Bayes
A.5  Mehrwertige Aussagenvariable
A.6  Abhängigkeiten und Unabhängigkeiten
A.7  Der Begriff der Information
A.8  Entropie

B  Graphentheoretische Grundlagen

B.1  Graphen und Cliquen
B.2  Triangulierte Graphen
B.3  Die running intersection property RIP
B.4  Hypergraphen

Literaturverzeichnis

Index


Buch Online-Service | LG Wissensbasierte Systeme | Fakultät für Mathematik und Informatik | FernUni Hagen

Letzte Änderung am 16.05.2008
webmaster