Ressourcenadaptierende Raumbeschreibung: Ein beschränkt-optimaler Lokalisationsagent Promotionskolloquium Anselm Blocher 30. Dezember 1999

Promotionskolloquium2 Zuerst ganz an dem Häuserblock vorbei und dann direkt hinter der Kirche links abbiegen! Interaktion von Objektlokalisation und Sprachproduktion Gleich links!

Promotionskolloquium3 Gliederung Motivation Ressourcenbeschränkungen Eine ressourcensensitive Architektur Raum- und Wegbeschreibungen Ein Lokalisationsagent als Gastsystem Validierungsansatz Zusammenfassung und Ausblick

Promotionskolloquium4 Ressourcen und Beschränkungen Hilfsmittel zur Lösung einer Aufgabe Merkmale (Jameson & Buchholz 1998) - Portionierbarkeit - Verbrauchsaspekt - Kosten - Verwendungsbeschränkung Probleme - Effektivität der Verteilung - Änderungen der Ressourcenlage zur Laufzeit - Integration heterogener Ressourcen - Repräsentation des Tradeoff durch Performanzprofile

Promotionskolloquium5 Ressourcensensitivität Feste Ressourcen- beschränkungen Variable Ressourcen- beschränkungen Ressourcenadaptiertes Verhalten Optimiert für bekannte Ressourcen- beschränkungen Ressourcenadaptives Verhalten Feste Verarbeitungs- strategie mit Ressourcen- beschränkungen als Eingabeparameter Ressourcenadaptierendes Verhalten Dynamische Generierung von Verarbeitungs- strategien und Metakognition über Ressourcenallokation

Promotionskolloquium6 Ressourcensensitivität Varianz in der Ergebnispräsentation Idealisierungen Linguistische Hecken klassischneu Räumliche Relationen Varianz im Berechnungsmodell Ausprägungen Ressourcensensitivität

Promotionskolloquium7 Anytime-Algorithmen Eigenschaften (Dean & Boddy 1988) - Unterbrechbarkeit und Fortsetzbarkeit - Monoton steigende Ergebnisqualität - Zuordnung von Performanzprofilen Einschränkung (Görz & Kesseler 1994) Bei komplexen symbolischen Aufgaben Verwendung des Transaktions- konzeptes

Promotionskolloquium8 Standard- Algorithmus Anytime- vs. Standard- Algorithmus EingabenErgebnis

Promotionskolloquium9 Anytime- Algorithmus Anytime- vs. Standard- Algorithmus EingabenErgebnis Unter- brechung Zwischen- ergebnis Stop

Promotionskolloquium10 Komposition von Anytime-Modulen Qualität Zeit Qualität Zeit Qualität Zeit + Konstruktion komplexer ressourcensensitiver Systeme Intelligente Ressourcenverteilung durch Metakognition

Promotionskolloquium11 Beschränkte Optimalität Künstliche Intelligenz Systeme, die „das Richtige tun“ Agentenfunktion: f : O*  A Rationalität Reasoning über Nutzen des zu erwartenden Resultats Perfekte Rationalität: f opt = argmax f V(f,E,U) Beschränkte Optimalität (Russel & Subramanian 1995) Direkter Bezug auf Berechnungsfähigkeit l opt = argmax l  L M V(Agent(l,M),E,U)

Promotionskolloquium12 Eine ressourcensensitive Architektur Ressourcen- beschränkungen AusgabeEingabe Modifikation der Parameter JAVA-GUI RAMI Task Datenfluß Prozeß-Scheduling M Anytime-Kontrolle Modul-Kontrolle PP WB Gastsystem M + RAMI

Promotionskolloquium13 Baumstruktur eines Gesamtsystems RAMI Task

Promotionskolloquium14 Anytime-Kontroll-Zyklus Eingaben Erzeugen der Datenstruktur Berechnung der Ressourcen- zuteilung Scheduling der Tasks und eigentliche Berechungen Anpassen der Datenstruktur Stop oder Unter- brechung? Ergebnis Zwischen- ergebnis Stop Unter- brechung

Promotionskolloquium15 Verfahren zur Optimierung von Ressourcenverteilungen...in komplexen Anytime-Systemen Regressions-Methode - linear - exponentiell - abschnittsweise Hill-climbing Methode Treppenstufen Methode Voraussetzung: stützpunktorientierte Performanzprofile

Promotionskolloquium16 Treppenstufen-Methode

Promotionskolloquium17 Vergleich der Methoden zur Optimierung der Zeitverteilung

Promotionskolloquium18 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Zuerst ganz an dem Häuserblock vorbei und dann direkt hinter der Kirche links abbiegen!

Promotionskolloquium19 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes Referenzobjekt Zuerst ganz an dem Häuserblock vorbei und dann direkt hinter der Kirche links abbiegen!

Promotionskolloquium20 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Zuerst ganz an dem Häuserblock vorbei und dann direkt hinter der Kirche links abbiegen!

Promotionskolloquium21 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen

Promotionskolloquium22 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Distanz Objektspezifische Merkmale Kontextuelle Merkmale

Promotionskolloquium23 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Distanz Objektspezifische Merkmale Kontextuelle Merkmale Referenzsystem Mobilität Visuelle Salienz

Promotionskolloquium24 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Form Distanz Objektspezifische Merkmale Kontextuelle Merkmale Referenzsystem Mobilität Visuelle Salienz Größe Farbe

Promotionskolloquium25 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Distanz Objektspezifische Merkmale Kontextuelle Merkmale Vorerwähntheit Vorwissen Funktionale Abhängigkeiten Abschirmung Identifizierbarkeit

Promotionskolloquium26 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Anwendbarkeit

Promotionskolloquium27 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Anwendbarkeit Anwendbarkeitsgrad: Gradierte Aussage über Zutreffen der idealtypischen Definition einer räumlichen Relation auf eine konkrete Raumkonstellation. RO 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 2d-Anwendbarkeitsraum der Relation an

Promotionskolloquium28 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Anwendbarkeit HSMContainmentCombAngleHSM Distance Angle CombAngle Geographic CombMix Special CombSpecial 2-Punkt-Relationen

Promotionskolloquium29 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Zuerst ganz an dem Häuserblock vorbei und dann direkt hinter der Kirche links abbiegen! 2-Punkt-Relationen Anwendbarkeit links

Promotionskolloquium30 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Zuerst ganz an dem Häuserblock vorbei und dann direkt hinter der Kirche links abbiegen! 2-Punkt-Relationen Anwendbarkeit links

Promotionskolloquium31 Semantische Grundkonzepte Distanz: Zunahme, Abnahme, Konstanz Winkel: Änderung, Konstanz Kernbedeutungen pfadbezogener räumlicher Ausdrücken

Promotionskolloquium32 N-Punkt-Relationen Problem: ein Referenzpunkt reicht nicht zur Bestimmung der Anwendbarkeit RO

Promotionskolloquium33 2-Punkt-Trajektorien Distanzveränderung RO große Annäherung

Promotionskolloquium34 2-Punkt-Trajektorien Distanzveränderung RO Annäherung

Promotionskolloquium35 2-Punkt-Trajektorien Distanzveränderung RO keine

Promotionskolloquium36 2-Punkt-Trajektorien Distanzveränderung RO Entfernungszunahne

Promotionskolloquium37 2-Punkt-Trajektorien Distanzveränderung RO große Entfernungszunahne

Promotionskolloquium38 2-Punkt-Trajektorien Distanzveränderung RO Entfernungszunahne

Promotionskolloquium39 2-Punkt-Trajektorien Distanzveränderung RO keine

Promotionskolloquium40 2-Punkt-Trajektorien Distanzveränderung RO Annäherung

Promotionskolloquium41 2-Punkt-Trajektorien Distanzveränderung RO große Annäherung

Promotionskolloquium42 2-Punkt-Trajektorien Distanzveränderung Essentieller Parameter DistanzZunahme Veränderung Abnahme keineRelation weg_von hin_zu längsMaßzahl  d RO (p 2,p 1 ) |p 1 p 2 | AG M dist -M dist 1-|M dist |

Promotionskolloquium43 2-Punkt-Trajektorien Winkelveränderung Essentieller Parameter WinkelZunahme Veränderung Abnahme keineRelation rechtsrum_ um linksrum_ um nicht_ drehend Maßzahl  RO (p 2,p 1 ) 22 AG M wink -M wink 1-|M wink |

Promotionskolloquium44 N-Punkt-Trajektorien Krümmung Essentieller Parameter Distanz hin  weg Veränderung weg  hin keine Relation vorbei trip entlang Maßzahl: M krum = sign(  d RO (p 2,p 1 )-  d RO (p 3,p 2 )) |p 1 p 3 | )( 1- |p 1 p 2 |+ |p 2 p 3 | RO

Promotionskolloquium45 Beispielhafte Trajektorien hin_zu/0.68 rechtsrum_um/0.63 vorbei/0.57 weg_von/0.68 durch/0.71 RO

Promotionskolloquium46 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Anwendbarkeit 2-Punkt-Relationen Containment MixPath CombPathl 2-Punkt-Relationen BasePathl RawPathl n-Punkt-Relationen

Promotionskolloquium47 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Zuerst ganz an dem Häuserblock vorbei und dann direkt hinter der Kirche links abbiegen! 2-Punkt-Relationenn-Punkt-Relationen Anwendbarkeit linksvorbei

Promotionskolloquium48 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Zuerst ganz an dem Häuserblock vorbei und dann direkt hinter der Kirche links abbiegen! 2-Punkt-Relationenn-Punkt-Relationen Anwendbarkeit linksvorbei

Promotionskolloquium49 Linguistische Hecken Sprachliche Entitäten: Lexeme, Nebensätze, Suffixe etc. Modifikatoren von Prädikationen nach Grad oder bzgl. des Zutreffens Räumliche Relationen als unscharfe und einfache binäre Konzepte Operatoren zur Verstärkung oder Abschwächung von Vagheit

Promotionskolloquium50 Funktional-sprachliche Klassifikation Modifikation der Zugehörigkeitsfunktion zu Fuzzy-Mengen Ausgangsfunktion

Promotionskolloquium51 Funktional-sprachliche Klassifikation Modifikation der Zugehörigkeitsfunktion zu Fuzzy-Mengen Kontrastintensifikation sehr äußerst

Promotionskolloquium52 Funktional-sprachliche Klassifikation Modifikation der Zugehörigkeitsfunktion zu Fuzzy-Mengen Dilation etwa ungefähr

Promotionskolloquium53 Funktional-sprachliche Klassifikation Modifikation der Zugehörigkeitsfunktion zu Fuzzy-Mengen Konzentration exakt genau

Promotionskolloquium54 Auswirkungen linguistischer Hecken AG(sehr nahe) AG(nahe) AG(sehr links) AG(links)

Promotionskolloquium55 Mehrfachanwendungen linguistischer Hecken AG(sehr sehr sehr rechts) AG(sehr sehr rechts) AG(sehr rechts) AG(rechts)

Promotionskolloquium56 Präzision Verwechslungsvermeidung Maß der Übereinstimmung zwischen angestrebten und erzielten Resultat Räumliche Relationen sind über den Anwendbarkeitsgrad präzisierbar Suchraumbeschränkung RO

Promotionskolloquium57 Lokaler Intervall-PG: Beispiel PG(genau links) PG(sehr links) PG(links) PG(ungefähr links)

Promotionskolloquium58 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Zuerst ganz an dem Häuserblock vorbei und dann direkt hinter der Kirche links abbiegen! 2-Punkt-Relationenn-Punkt-Relationen Anwendbarkeit linksvorbei Präzision direkt hinterganz vorbei

Promotionskolloquium59 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Idealisierungen

Promotionskolloquium60 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Objektrepräsentationen

Promotionskolloquium61 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Objektrepräsentationen 2d (Karte) (Mittel-)Punkt

Promotionskolloquium62 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Objektrepräsentationen 2d (Karte) (Mittel-)Punkt achsenparallel

Promotionskolloquium63 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Objektrepräsentationen 2d (Karte) (Mittel-)Punkt achsenparallel minimal

Promotionskolloquium64 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Objektrepräsentationen 2d (Karte) (Mittel-)Punkt achsenparallel minimal voll

Promotionskolloquium65 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Objektrepräsentationen 2d (Karte) (Mittel-)Punkt achsenparallel minimal voll 3d

Promotionskolloquium66 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Objektrepräsentationen 2d (Karte) (Mittel-)Punkt achsenparallel minimal voll 3d

Promotionskolloquium67 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Objektrepräsentationen 2d (Karte) (Mittel-)Punkt achsenparallel minimal voll 3d

Promotionskolloquium68 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen Objektrepräsentationen 2d (Karte) (Mittel-)Punkt achsenparallel minimal voll 3d

Promotionskolloquium69 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen 8 Idealisierungen

Promotionskolloquium70 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen 8 Idealisierungen 9 Objektmerkmale

Promotionskolloquium71 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen 8 Idealisierungen 9 Objektmerkmale 10 2-Punkt-Relationenklassen

Promotionskolloquium72 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen 8 Idealisierungen 9 Objektmerkmale 10 2-Punkt-Relationenklassen 4 n-Punkt-Relationenklassen

Promotionskolloquium73 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen 8 Heckenoperatoren 8 Idealisierungen 9 Objektmerkmale 10 2-Punkt-Relationenklassen 4 n-Punkt-Relationenklassen

Promotionskolloquium74 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen 8 Idealisierungen 9 Objektmerkmale 5 Präzisionsgrade 8 Heckenoperatoren 10 2-Punkt-Relationenklassen 4 n-Punkt-Relationenklassen

Promotionskolloquium75 Komplexität einer Lokalisationsbeschreibung Lokalisationsbeschreibung Bestes ReferenzobjektRäumliche Relationen n potentielle Referenzobjekte

Promotionskolloquium76 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck?

Promotionskolloquium77 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges

Promotionskolloquium78 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges außerhalb -

Promotionskolloquium79 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges an / oben - / -

Promotionskolloquium80 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges oben 0,56

Promotionskolloquium81 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges oben 0,56

Promotionskolloquium82 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges oben 0,56

Promotionskolloquium83 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges oben 0,81

Promotionskolloquium84 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges an 0,87

Promotionskolloquium85 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges oben links 0,91

Promotionskolloquium86 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges oben links 0,91

Promotionskolloquium87 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges auf 0,94

Promotionskolloquium88 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges auf 0,94

Promotionskolloquium89 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges oben links auf 0,97

Promotionskolloquium90 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges oben links auf 0,97

Promotionskolloquium91 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges oben links auf 0,97

Promotionskolloquium92 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges oben links auf 0,97

Promotionskolloquium93 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges genau oben links auf 0,99

Promotionskolloquium94 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges genau oben links auf 0,99

Promotionskolloquium95 Zur Ressourcenverteilung von Anytime-Prozessen Wo ist der schwarze Fleck? Gesamtressourcen pro Zyklus ContainmentHSM Distance AngleCombAngle CombMixSpecial Hedges Er ist genau oben links auf dem Quader. genau oben links auf 0,99

Promotionskolloquium96 Ressourcen-adaptierender Anytime-Zyklus

Promotionskolloquium97 Beispiel: Anfrage

Promotionskolloquium98 Beispiel: BestRO

Promotionskolloquium99 Beispiel: MultiRelations

Promotionskolloquium100 Beispiel: Performanzprofil

Promotionskolloquium101 Validierungsansatz: Original...

Promotionskolloquium102 Validierungsansatz:...und „Fälschung“

Promotionskolloquium103 Anwendungsperspektive

Promotionskolloquium104 Zusammenfassung (1) System zur ressourcenadaptierenden Raumbeschreibung: Beschränkt-optimaler Lokalisationsagent Erweiterte Formalisierung und Modellierung räumlicher Relationen Integration dynamischer Raumkonzepte in Form von Pfadrelationen Integration von linguistischen Hecken

Promotionskolloquium105 Zusammenfassung (2) Entwicklung einer ressourcensensitiven Architektur (Anytime-System-Shell) Aktive Verarbeitung von Ressourcenbeschränkungen Modellierung von Verfahren zur Optimierung der Ressourcenverteilung Erste Ansätze zur Validierung

Promotionskolloquium106 Ausblick Experiment zu Pfadrelationen Berücksichtigung der Objektform bei der Relationenberechnung Berücksichtigung weiterer Ressourcen (z.B. Arbeitsspeicherkapazität) Integration einer bewertenden Kommentierung der resultierenden Äußerung