Probabilistische Wissensverarbeitung

Spiritkopf

Kurzbeschreibung

Wissensbasierte Systeme sind nach ihren Anfängen in den 70er Jahren mit einer damals noch rein deterministischen Regelauswertung heute mehr und mehr in der Lage, auch vages, unsicheres und subjektives Wissen zu verarbeiten. Ein Forschungszweig richtet sein Interesse auf die probabilistische Erfassung und Auswertung von Fakten und Regeln, da Wahrscheinlichkeiten besonders geeignet sind, vorgegebene, von Experten formulierte Abhängigkeiten zu quantifizieren. Dies erfolgt sowohl auf der Basis von Expertenwissen als auch durch die Verarbeitung statistischer Daten, die in ihrer Gesamtheit zur Deduktion herangezogen werden können.

Ein für die Darstellung unsicheren Wissens besonders geeigneter Ansatz ist im Expertensystem SPIRIT (Symmetrical Probabilistic Intensional Reasoning in Inference Networks in Transition) realisiert. Häufigkeitsverteilungen, die auf statistischen Erhebungen beruhen, können gleichermaßen berücksichtigt werden wie heuristische Regeln; Wissen des Experten wird ebenso integriert, wie subjektive Einschätzungen seitens des Benutzers einfließen. SPIRIT ist in der Lage, selbständig aus eingegebenen Daten und Beispielen zu lernen und gehört damit zu den aktiv lernenden Systemen. Durch einen induktiven Lernprozess und aufgrund von Experteninformationen werden auch indirekte (d.h. nicht direkt beobachtete) Zusammenhänge durch transitives Schließen erfasst. Hervorzuheben ist weiterhin die Fähigkeit des Systems, logische Schlussfolgerungen (im Sinne der erweiterten Prädikatenlogik) aus der gemeinsamen Wahrscheinlichkeitsverteilung abzuleiten.

Software

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SPIRIT-Shell

SPIRITshell ist ein Programm zur Erzeugung, Bearbeitung und Befragung probabilistischer SPIRIT-Wissensbasen. Die Software wurde in der plattformunabhängigen Programmiersprache Java entwickelt; sie kann als Test-Version kostenlos herunterladen und auf dem eigenen Computer genutzt werden. Zur Ausführung benötigen Sie allerdings eine Java-Laufzeitumgebung. Sofern eine solche noch nicht auf Ihrem System installiert ist, empfehlen wir die Verwendung der JRE [ext] von Sun, die ebenfalls kostenfrei verwendet werden kann.

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Entwicklerteam

Anwendungen

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Anfragebewertung im Anlagengeschäft

Bis zum Vertragsabschluss über den Kauf einer industriellen Anlage vergehen Monate, wenn nicht sogar Jahre, in denen der potentielle Käufer Angebote bei den verschiedenen Anbietern einholt. Für das anbietende Unternehmen ist die Erstellung eines entsprechenden Angebots mit nicht unerheblichen Kosten verbunden und mit der Unsicherheit über den Zuschlag behaftet; nur etwa jedes zehnte Angebot ist erfolgreich. Die Kosten einer Projektbearbeitung im Anlagengeschäft betragen durchschnittlich 5 Prozent des Auftragswertes, d.h. es handelt sich häufig um Millionenbeträge. Eine Anfragebewertung mit SPIRIT wird in zwei Stufen vollzogen. Zunächst erfolgt in einer Vorselektion eine Prüfung der Rahmenbedingungen, bevor dann auf der Basis einer umfangreichen Wissensbasis Chancen und Risiken für die Auftragserteilung prognostiziert werden. Im Rahmen eines Projektes mit einem großen deutschen Anlagenbauer wurde der Einsatz eines solchen Systems geprüft und eine Bewertung durch SPIRIT für verschiedene Projekte mit herkömmlichen Bewertungsmethoden verglichen.

weiterführende Literatur

[KUL-2002]

Publikationen

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12.03.2019