FH-Kurs Wissensmanagement Formale Grundlagen I – Teil 1 (a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann)

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Vorstellungsrunde Vortragender (http://www.franzhoermann.com) geplante Inhalte: Grundlagen der formalen Logik Regelsysteme, Hornklauseln, Inferenzmechanismen Fuzzy Logic Neuronale Netze Teilnehmer(innen) Erfahrungshintergrund? Erwartungshaltungen? a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Einführung Modus der Lehrveranstaltung: kurze Theorie viel Diskussion und Interaktion Arbeit mit Werkzeugen (v.a. auch Prolog-Programmierung) Hausarbeit (100 Punkte) a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Einführung Literatur zur Lehrveranstaltung: Künstliche Intelligenz (Alison Cawsey) Prolog Programming in Depth (Covington et al.) Learn Prolog Now! (Gratis-Skriptum als PDF-Datei im Web) a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Grundfrage: Definition von „Wissen“? Daten, Informationen, Wissen Emotion, Technologie, Konvention Memetik Das egoistische Gen (Richard Dawkins) Die Macht der Meme (Susan Blackmore) Virus of the Mind (Richard Brodie) Memetik (Franz Wegener) a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe „Wenn man als einziges Werkzeug einen Hammer besitzt, wird jedes Problem zum Nagel“ (Mark Twain). „Für mathematische Gleichungen gibt es nur zwei Möglichkeiten: sie sind richtig oder falsch. Für Modelle gibt es noch eine dritte, nämlich richtig, aber irrelevant“ (Wolfgang Pauli) Wissen als Repräsentationssystem (?) Wissen als Kommunikationssystem (?) a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Das Problem der Identität: Das Schlachtschiff „Donnerbug“ der alten Athener stand unter besonderem Schutz der Götter. Sein Bug war verstärkt und diente als Rammbock. Bei Renovierungen wurden aber die Planken durch andere, neue ersetzt. Die alten Planken wurden dazu verwendet, in der Stadt ein Abbild der „Donnerbug“ für Besichtigungen aufzubauen. Daraufhin erlitt die „Donnerbug“ zahlreiche Niederlagen. Der Kapitän protestierte und verlangte den Abriss des Nachbaus in der Stadt. Aber auch danach erlangte die „Donnerbug“ keine Siege mehr – welches war die „echte Donnerbug“?? a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Das Problem der Objektivität: Ein Bauer sucht seine Kuh. Er sieht in der Ferne auf der Weide ein schwarz-weiß geflecktes Etwas und kehrt beruhigt ins Haus zurück. Sein Knecht findet die Kuh später auf der Weide versteckt hinter einem Baum. Am Weidezaun flattert ein großes Blatt schwarz-weißes Papier. Hatte der Bauer „recht“? a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Das Problem falsch gestellter Fragen: Was existierte früher, die Henne oder das Ei? Das Problem definitorischer Aussagen: … sind reine Konvention … machen uns nicht “klüger” … können weder “wahr” noch “falsch” sein a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Das Problem definitorischer Aussagen: Sind alle Raben schwarz?  Definition von „Farbe schwarz“ als bestimmendem Merkmal, aber: wenn ein Rabe aufgrund einer Krankheit vorübergehend grün wird – ist er dann noch ein Rabe?? a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Definition und Aufgaben des Wissensmanagements? Aus Sicht des einzelnen Menschen? Aus Sicht eines Unternehmens (einer Organisation)? Aus Sicht der „Gesellschaft“? Aus Sicht der Menschheit (Evolution)? a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Modelle (und Sprache) prägen bereits die späteren Problemlösungsmöglichkeiten! „wahr“ und „falsch“ „gut“ und „böse“ „wissenschaftlich“ und „unwissenschaftlich“ „Krieg“ und „Frieden“ „an Gott glaubend“ und „atheistisch“ Gibt es die Begriffsausprägungen jeweils in Reinform? Gibt es jeweils auch noch eine dritte (vierte, fünfte, ...) Möglichkeit? Ist die zweiwertige Klassifikation in Anbetracht permanenter Evolution und unsicherer zukünftiger Ereignisse überhaupt sinnvoll (= nützlich) oder u.U. sogar schädlich? a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Wissensdefinition Wissensentstehung Imitation, Verstärkung, sprachliche Vermittlung Wissensbewertung Wissensbewahrung, -transformation und –weitergabe Wissensperspektive Wissenskontext a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Beispiel eines nicht-isomorphen Modells: a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Bedeutung der Emotionen Angst verhindert Lernerfolg Spaß und Interesse fördert Lernerfolg Gemeinsame Emotionen verankern Wissen Überzeugungen lösen „self fulfilling prophecies“ aus Emotion  Welt- und Selbstbild  Forschungsgegenstand  Theoriebildung a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Historisch/Politischer Kontext: Marktwirtschaftliche Ansätze in Bildungsinstitutionen  Utilitarismus die schnellsten (und billigsten) Lösungen werden umgesetzt (auch und v.a. im Bildungssystem) Bildung muss „sich rechnen“ (??) a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Historisch/Politischer Kontext: ausschließliches single-loop-Lernen (reine Skills) double-loop-Lernen unterbleibt (= Hinterfragen der Sinnhaftigkeit) durch den Druck des „Tagesgeschäfts“ Entfremdung und Leidensdruck durch Sinnlosigkeit der Tätigkeit bei permanent hohem Stress  Angst  Lernblockaden a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Grundbegriffe Psychologischer Kontext: Wissen verändert die Persönlichkeit die veränderte Persönlichkeit wirkt auf die Umwelt die geänderte Umwelt wirkt auf den Menschen zurück a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Einführung Was ist künstliche Intelligenz? Philosophische Frage: können Maschinen intelligent sein? Turing Test Chinese Room (Searle) Loebner-Wettbewerb (18.9.2005: 3.000 US-$, Hugh Loebner) Ist ein Teesieb „intelligent“? Computer sollen Aufgaben erledigen, die menschliche Intelligenz erfordern würden Aufgaben, die komplexe Folgerungsprozesse und Wissen benötigen a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Einführung Teilgebiete der KI: Psychologie Philosophie Linguistik Mathematik Informatik a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Einführung Anwendungsbereiche der KI: Expertensysteme z.B. Diagnosesysteme, Beratungssysteme Planungsalgorithmen z.B. Strategien, Preisfindungsmechanismen Robotik z.B. Steuerung von Fahrzeugen, Fertigungsroboter Natürliche Sprache z.B. Benutzerschnittstellen für Programme, Sprachausgabe Bildverstehen z.B. Erkennen bestimmter Teile oder Situationen a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Einführung Wissensrepräsentation: Darstellung von Wissen in formaler Art (grafisch oder mittels Kunstsprache) z.B. semantische Netze, mathematische Gleichungen Problemlösung innerhalb einer bestimmten Domäne wichtig ist dabei die Abstraktionsfähigkeit  Semantik der Repräsentationssprache a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann

a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann Einführung Übungen - Diskussion: Welches Wissen ist erforderlich um einen Kinobesuch zu planen, ein Buch zu lesen, ein Geschenk zu kaufen? Welches Problem könnte erfolgreich von einem Expertensystem gelöst werden? Weshalb sollte dies versucht werden? Welche Fragen würden Sie als Preisrichter des Loebner-Wettbewerbs an ein Programm richten? Welche vielseitigen Standard-Antworten würden Sie in ein Programm einbauen, das am Loebner-Wettbewerb teilnehmen soll? a.o.Univ.Prof. Dr. Franz Hörmann