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Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3. Felix Kugel: Mapa > Überblick23.01.2002 Überblick Felix Kugel23.01.2002.

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1 Punkt 1 Punkt 2 Punkt 3

2 Felix Kugel: Mapa > Überblick Überblick Felix Kugel

3 Projektrahmen Zeitraum –1 Jahr (10/2002 bis 10/2003) Standorte –Osnabrück (Cognitive Science, Master Programm) –Tübingen (Computerlinguistik) Mitarbeiter –10 Studenten –4 Betreuer Felix Kugel: Mapa > Überblick Rahmen MAPA Umriss Motivation Heute

4 MAPA Mapping Architecture for Peoples Associations –Projektionsfläche zur Unterstützung der –Konstruktion/Rekonstruktion –Kognitiver Inhalte bzw. Hinweise auf Inhalte –Netzmetapher Mapa = Landkarte (spanisch) Felix Kugel: Mapa > Überblick Rahmen MAPA Umriss Motivation Heute

5 Umriss des Arbeitsgebietes Interdisziplinär –Schwerpunkt auf Zusammenführung folgender Bereiche: –Wissensmanagement –E-Learning –Cognitive Tools –Knowledge Mapping –Kollaboration Auf Basis von Standards des Semantic Web Felix Kugel: Mapa > Überblick Rahmen MAPA Umriss Motivation Heute

6 Motivation Themenzentriertes Arbeiten –Die Arbeit bzw. das Thema soll im Vordergrund stehen, nicht die Software Kognitive Adäquatheit –Orientierung an Arbeitsweise des Gehirns Soziale Aspekte unterstützen Anwendung Felix Kugel: Mapa > Überblick Rahmen MAPA Umriss Motivation Heute

7 Heute abend… Wissensnetz (Tobias Widdra) Visualisierung(Gordon Bernedo) Datenmodell(Michael Elbers) Philosophie(Manuel Boeck) Vokabeltrainer(Tübinger Fraktion) Implementierung(Stefan Scherbaum) Vorgehensweise (Jens Wissmann) Felix Kugel: Mapa > Überblick Rahmen MAPA Umriss Motivation Heute

8 Netzidee - Wissensnetz Tobias Widdra

9 Netzidee MAPA Wissen aufschreiben nat.Sprache netzartig hat zu tun mit Logik Wissensnetz Tobi ist ein Beispiel für erzählt Tobias Widdra: Mapa > Netzidee > Wissensnetz Netzidee Warum? Kollaboration Zusammen- fassung

10 Warum? zwei Aspekte der Gedächtnisunterstützung: - Erinnerungshilfe Felix hallo tobi, Semantische Netze sind sehr spannend und haben natürlich jede menge mit netzartigen Wissenstrukturen zu tun! Allerdings benutzen meines wissens nach viele diesen begriff, ohne ihn genau zu definieren. am ehesten ist dies in einem Artikel zu finden, den mir kai-uwe mal genannt hat. Ich kann dir die quelle noch zuschicken, hab sie grad nicht hier... eine grundidee ist, eine natürlichere, intuitivere art zu finden, wissen zu repräsentieren, als es formale(re) sprachen tun. als erster ansatz gilt: objekte, events sind knoten, relationen sind verbindungen (pfeile). ich denke schon läner über diese dinge nach und habe grosse lust mal ein tolles projekt aufzuzuiehen. hast du lust, mitzumachen? hab schon jens gefragt, der ist auch ganz begeistert... :-) Gruss, felix Tobias Widdra: Mapa > Netzidee > Wissensnetz Sem. Netze - neues Wissen lernen ~> KONSTRUIEREN Netzidee Warum? Kollaboration Zusammen- fassung

11 Kollaboration Profitieren vom Wissen anderer: Vernetzung der Netze gemeinsam arbeiten, gemeinsam konstruieren ~> kollaboratives Wissensmanagement Herausforderungen - Zugriffsrechte? - unterschiedlicher Begriff, gleiche Bedeutung (normale Kommunikation ~> Konventionen) -... Tobias Widdra: Mapa > Netzidee > Wissensnetz Netzidee Warum? Kollaboration Zusammen- fassung

12 Zusammenfassung Werkzeug fürs Kognieren - Gedächtnisunterstützung (Konstruktion, Rekonstruktion/Erinnern) - nicht primär formale Repräsentationssprache - Integration von Informationstypen (Bilder, s, Dokumente,...) CUES für Wissen repräsentieren, nicht Anspruch WISSEN zu repräsentieren möglichst viel Freiheit - Nutzer weiß schon was er meint - Konventionen statt Restriktionen Tobias Widdra: Mapa > Netzidee > Wissensnetz Netzidee Warum? Kollaboration Zusammen- fassung

13 Visualisierung Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung Netzidee - Visualisierung Gordon Bernedo

14 Motivation Beispiel einer textuellen Darstellung –Mapa hat zu tun mit Wissensnetz. Das Wissensnetz steht in Beziehung zu Wissen ablegen. Wissen ablegen hat zu tun mit natürlicher Sprache… Bei graphischer Zusammenfassung von Informationen muss jedes Konzept nur einmal eingeführt werden (Schnotz 1992) Graphische Darstellungen hinterlassen reichhaltigere Gedächtnisspuren als Texte (Paivio 1971) Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung Motivation Model & View Forschung Mapping Features

15 Motivation Deskriptionale Repräsentation vs. Depiktionale Repräsentation (Schnotz, 2002) Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung Motivation Model & View Forschung Mapping Features

16 Model & View Trennung von Model & View View 1 View 2 Model View 3 Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung Motivation Model & View Forschung Mapping Features

17 Forschung Visualisierung & Forschung –Jedes Jahr werden ca. 1 Exabyte (= 1 Millionen Terabyte) Daten generiert Kompetenz zum Wissens-Management wird ein wesentlicher Aspekt kognitiver Kompetenz (Tergan, im Druck) Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung Motivation Model & View Forschung Mapping Features

18 Mapping Optimales Lernen und gute Wissensorganisation: Inhalte auf eine Weise darzustellen, die der mentalen Repräsentation dieser Inhalte entgegen kommt –Hypertextuelle Darstellung aber: schneller Orientierungsverlust –Maps Map(a): Strukturierte Visualisierung von Wissensinhalten Vorteile einer Map: –Kontext zu einer Informationseinheit wird mitgeliefert –Freiheiten in der Reihenfolge ihrer Exploration (Fischer, 1998) –Mapping erfordert Verringerung der Komplexität –Sofortiger Überblick bei unbekanntem Stoff Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung Motivation Model & View Forschung Mapping Features

19 Mögliche visuelle Features eines Lern und Organisationstool: –Visualisierung in der Visualisierung –Farben, Formen... –Zooming –Chunking Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung Motivation Model & View Forschung Mapping Features

20 Anforderungen Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell Netzidee - Netzmodell Michael Elbers

21 Anforderungen Instanziierung der Netzidee einfacher Aufbau und Transparenz Skalierbarkeit in möglichst vielen Dimensionen leichte Erweiterbarkeit minimale Restriktivität (Konventionenbildung) Unterstützung verteilter Datenhaltung (Kollaboration) Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell Anforderung Modell Typisierung Theorie

22 Entitätenmodell (I) Das Datenmodell definiert genau eine Datenstruktur: Die Entität Entität Namen : ID : Inhalt : Meta : Verweise : Entität Namen : ID : Inhalt : Meta : Verweise : KnotenKante/Pfeil ObjektBeziehung fromto Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell Anforderung Modell Typisierung Theorie

23 Entitätenmodell (II) Eine Beispielentität: hat zu tun mit MAPA hat zu tun mit Wissensnetz Entität Namen : {hat zu tun mit} ID : MAPA:UUID:d8-64-F4-i4-712 Inhalt : null Meta : { Relation.UnspecificRelation, last_edited(2003,01,22,Susi Sorglos), last_visited(2003,01,23,Willi Winzig) } Verweise : {p(from,MAPA:UUID:e7-x4-33-s4-k12), p(to,MAPA:UUID:t8-ft-34-zz-h32) } Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell Anforderung Modell Typisierung Theorie

24 Typisierung von Entitäten anwendungsabhängig benutzerdefiniert Typisierung über Entitäten vs. über Metadaten Nutzung von Ontologien ermöglichen Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell Anforderung Modell Typisierung Theorie

25 Theoretische Aspekte Ausdrucksmächtigkeit ? –Kanten/Pfeile verweisen auf Knoten –Kanten/Pfeile verweisen auf Kanten/Pfeile –Kanten/Pfeile verweisen auf Teilmengen/Teilnetze –zulässige Operationen / Transformationen Komplexität ? –Zeitaufwand (z.B. Suche) –Speicheraufwand Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell Anforderung Modell Typisierung Theorie

26 Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Philosophie Manuel Boeck

27 wir basteln ein hybrides Tool, indem wir zwei Ansätze integrieren: –Konstruktivismus: selbst Wissensknoten bauen und verbinden im Kopf durch Repräsentationen ? –systemischer Ansatz: Wissensrepräsentationen werden externalisiert, damit Interaktionen zwischen Wissensobjekt und Lernendem System ermöglicht werden. (deshalb viel Visualisierung) Manuel Boeck: Mapa > Philosophie Projektphilosophie

28 Manuel Boeck: Mapa > Philosophie

29 Der Mapa -Vokabeltrainer Basis: semantisches Netz mit lexikalischen Informationen über Vokabeln Knoten im Netz = Lexikoneintrag Relationen zwischen den Lexikoneinträgen –Semantisch (Synonymie, Hyperonomie etc.) –Morphologisch (Derivate etc.) Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer Der Vokabeltrainer Team Tübingen

30 Der Mapa-Vokabeltrainer Konkrete Anwendung für Mapa: Lexikalische Daten Knoten = Lemmata Kanten = Relationen: –Semantisch (Synonymie, Hyperonymie,...) –Morphologisch (Derivate) Lexikoneintrag = Knoten mit umliegenden Netzareal Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer Haus Gebäude Wolken- kratzer Hochhaus Hyperonym Hyponym Vokabel- Trainer Idee Lernkonzept Rahmen

31 Idee Natürliche Sprache: Begriffe im semantischen Zusammenhang Kognitionspsychologie: Bedeutung im Gehirn netzartig (semantisch) gespeichert Fremdsprachenerwerb durch Lernen im Kontext Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer Vokabel- Trainer Idee Lernkonzept Rahmen

32 Lernkonzept Surfen im Netz: aktives Explorieren eines Themenbereichs Dabei Auswahl des zu lernenden Wortschatzes möglich Neue Einträge / Knoten erstellen: –Vertiefung des Wortschatzes –Eigenes Wissen explizit machen Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer Vokabel- Trainer Idee Lernkonzept Rahmen

33 Lernkonzept Abfrage / Übung: –Lückentext Lückennetz : Einfügen von ausgeblendeten Knoten / Relationen –Brainstorming: Aufzählen von Nachbarbegriffen eines Knotens Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer ? Gebäude Wolken- kratzer Hochhaus Hyperonym Hyponym Vokabel- Trainer Idee Lernkonzept Rahmen

34 Ressource: GermaNet –Lexikalisch-semantisches Netz für Deutsch Zielgruppe: Deutschlerner mit Vorkenntnissen Prinzipiell Mehrsprachigkeit möglich Evaluation: Befragung ausländischer Studierender in internationalen Studiengängen Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer Vokabel- Trainer Idee Lernkonzept Rahmen

35 Prinzipien Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Architektur/ Implementierung Stefan Scherbaum

36 Prinzipien Zwei Ziele: –Erstellung eines allgemein verwendbaren Frameworks Erweiterbar Flexibel anpassbar Open Source –Vokabeltrainer Anwendung auf Basis des Frameworks Prinzipien: – Trennung von allgemeinen Teilen (Framework) und durch Anwendungen zu spezifizierenden Teilen –Verwendung von vorhandenen Frameworks und Bibliotheken –Orientierung an existierenden Standards Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

37 Prinzipien Mapa Netz Datenbank Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

38 Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

39 Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

40 Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

41 Prinzipien Präsentation/ View Anwendungs-Logik/ Controler+Model Datenhaltung Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

42 Aufbau Mapa Netz Datenbank speichert Daten hält Daten konsistent Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

43 Aufbau Anwendung: Stellt Daten dar Steuert Benutzer- Interaktion liest Daten aus der MNDB Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

44 Aufbau Message Broker: Regelt zentral die Kommunikation und Interaktion der System- Teile Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

45 Aufbau Service-Point: Optionale Erweiterbarkeit des Systems Andockstelle für PlugIns Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

46 Aufbau MQL= Mapa Query Language Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

47 Aufbau MMP= Mapa Message Protokoll p2p = Peer to Peer Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

48 Teile Prinzipien Aufbau Teile Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

49 Vorgehen Jens Wissmann

50 Perspektiven Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen über das Masterprojekt hinaus Masterprojekt 10/02 bis 10/03 Idee / Vision Umsetzung

51 Idee / Vision Tool für Wissensmanagement –Leitbild Netz Datenmodell Visualisierung Vernetzung –Kognitiv adäquat –Übergreifend über Wissensbereiche –Themenzentriertes Arbeiten –Kollaboration Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen Idee / Vision Realisierung Planung Zeitplan 15. Jan Prüfung tree

52 Realisierung Vision Umsetzung Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen Idee/Vision Realisierung Planung Zeitplan

53 Realisierung Lernpsycholgie Netzidee Software- Engineering Wissensrepräsentation Personal Information Management Framework Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen Frameworks, Standards, Trends Idee/Vision Realisierung Planung Zeitplan

54 Bis zum Ende des MP verwirklicht werden: –Framework –möglichst viele theoretische Aspekte sollten berücksichtigt sein –Anwendung: Vokabeltrainer (Milestone: Lückengraph) –ausführliche Dokumentation und Ausblick Schwerpunkte: –Datenmodell / Framework allgemein –Graphvisualisierung –Linguistisches Wissen (in Tübingen) –Kollaboration Planung + psych. Aspekte Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen Idee/Vision Realisierung Planung Zeitplan

55 Zeitplan Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen Okt.02Jan.03Apr.03Jul.03Okt.03 Implementierung Dokumentation Evaluation Wissenschaft M1M2 Prototyp Idee/Vision Realisierung Planung Zeitplan

56 offenes System offenes Projekt –Tester –Evaluation –Open Source –Ideen + Phantasie … Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen

57 Vielen Dank

58 Diskussion


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