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From: avoss@gmdzi.uucp (Angi Voss)
To: mod-ki@unido.informatik.uni-dortmund.de
Date: Mon, 29 Apr 91 08:39:01 GMT
Subject: <mod-ki 0695> Faelle-Workshop auf der GWAI-91
Keywords: Workshops, GWAI-91, GI-Fachgruppen, Expertensysteme

mod-ki message 0695
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 Aufruf zum Workshop des Fachausschuss Expertensysteme  auf der GWAI'91

    Titel: Welche Rolle spielen Faelle fuer wissensbasierte Systeme?

Kurzbeschreibung:  Wir  interessieren  uns  fuer  komplexe  Faelle,  die
mindestens aus Problemstellung und Loesung  bestehen,  besser  noch  aus
einer Skizze des Loesungswegs und einer Einschaetzung  des  Ergebnisses.
Fuer die  Konstruktion  besserer  Expertensysteme  wollen  wir  auf  dem
Workshop erfahren, 

(1) wie solche Faelle aus  1. und  2. Hand  beim  Knowledge  Engineering
    explizit verwendet werden koennen (fallbasierte Wissensakquisition),
(2) wie Faelle zur Problemloesung benutzt werden koennen  (fallbasiertes
    Schliessen),
    (2.1) unter    welchen    Bedingungen    induktive    und    analoge
          Schlussverfahren   fuer   Expertensysteme    geeignet    sind,
    (2.2) wie sie mit deduktiven oder statistischen Verfahren integriert
          werden koennen,
(3) wie man Faelle  zum  Testen  benutzen  kann  (fallbasiertes Testen),
(4) welche  praktischen  Erfahrungen  zu  (1) - (3)  fuer  Analyse-  und
   Synthese- oder sonstige Aufgaben bisher vorliegen
(5) welche Ratschlaege uns die Kognitionswissenschaftler geben  koennen.

Begruendung:  "Faelle"  tauchen  in   mehreren,   fuer   Expertensysteme
relevanten Forschungsgebieten  auf:  den  Kognitionswissenschaften,  dem
Knowledge  Engineering,  der  Statistik,  in  induktiven  und   analogen
Ansaetzen. Es liegt also nahe, dass all diese Gebiete einen Beitrag  zur
Verbesserung  von  Expertensystemen  durch  die   Beruecksichtigung  von
Faellen leisten koennen. Voraussetzung fuer ein  solches  Zusammenwirken
ist allerdings, dass die terminologischen  Missverstaendnisse  beseitigt
werden,  und  dass  man  den   potentiellen   Beitrag   der   jeweiligen
Forschungsrichtungen fuer den Bau von Expertensystemen kennenlernt.  Der
Workshop soll ein erster Schritt in diese Richtung sein.  

Teilnahmevoraussetzung ist das  Einreichen  eines  Positionspapiers  von
2 - 4 Seiten bei Angi Voss bis zum 5.7.91  allerspaetestens,  sowie  die
Bereitschaft zu einer ca. 5 minuetigen Stellungnahme.  Das  Papier  muss
neben dem eigentlichen Thema  unbedingt  die  Begriffe  Fall,  Beispiel,
fallbasiertes, analoges, induktives und deduktives Schliessen erklaeren,
sowie folgende Fragen beantworten:

 - In welchen Kontext ist die Arbeit einzuordnen?
 - Was fuer Faelle kommen vor?
 - Wo kommen die Faelle her?
 - Wie sehen die Faelle auf dem Knowledge  (Spezifikations-)  Level  aus
   und wie auf dem Implementation Level?
 - Werden die Faelle in einer  Fallstruktur  (case memory)  gespeichert?
 - Wofuer sollen die Faelle benutzt werden?
 - Welche Schluesse werden aus den Faellen gezogen?
 - Welche Bedeutung haben einander aehnliche Faelle?
 - Wie werden einander aehnliche Faelle erkannt?
 - Wie geht Hintergrundwissen  in  die  Verarbeitung  von  Faellen  ein?

Ablauf: Die Teilnehmerzahl wird  auf  ca. 30  beschraenkt.  Werden  mehr
Papiere eingereicht, so wird nach dem  Inhalt  der  Papiere  selektiert,
wobei auf eine ausgewogene  Repraesentation  der  Institute  und  Firmen
geachtet wird. Die Zu- bzw. Absagen werden bis zum  31.7.91  verschickt.
Der Ablauf des Workshops wird auf der Basis  der  eingereichten  Papiere
geplant. Wir denken an Bloecke, in  denen  moeglichst  ergaenzende  oder
kontroverse Positionen kurz vorgestellt und dann ausfuehrlich diskutiert
werden. Eine Vorstellung der Ergebnisse vor  dem  Plenum  ist  moeglich.
Eine schriftliche Ausarbeitung soll in der  KI  veroeffentlicht  werden.

Terminologie: Als ersten Versuch, an  dem  sich  die  Kritik  entzuenden
moege, schlagen wir folgende Definitionen vor:

Jeder Fall ist eine Abstraktion  zeitlich  und  raeumlich  eingegrenzter
Ereignisse oder Vorgaenge  und  gehorcht  einem  Muster.  Nachdem  diese
Abstraktion gemacht wurde, bezeichnet  man  umgangssprachlich  auch  die
zugrunde liegenden Ereignisse oder Vorgaenge als Fall. Wie der Mensch zu
Fallmustern  kommt,  Faelle  erkennt  und  sich  merkt,  erforschen  die
Kognitionswissenschaftler. Maschinelle induktive Lernverfahren  erzeugen
ebenfalls Fallmuster, allerdings nicht aus Ereignissen und Vorgaengen in
der Welt, sondern aus formalen Darstellungen. Diese werden Beobachtungen
oder Beispiele genannt, wobei man  bei  Beobachtungen  im  Gegensatz  zu
Beispielen noch nicht das Fallmuster kennt (man weiss noch nicht, wofuer
sie ein Beispiel sind). Will der Mensch seine Faelle  kommunizieren,  so
muss er sie  darstellen.  Das  kann  sprachlich,  bildlich,  semiformal,
formal  oder  sonstwie  geschehen.  Bezweckt   die   Kommunikation   die
Weiterverarbeitung  durch   einen   anderen,   so   koennen   fuer   die
Weiterverarbeitung   irrelevante   Aspekte   weggelassen   werden.   Die
weitergegebenen Faelle entsprechen  dann  im  Empfaenger  einem  anderen
Fallmuster. Die Repraesentation von Faellen fuer andere  ist  damit  oft
ein  Modellierungsproblem.  Maschinelle  induktive,   fallbasierte   und
analoge Schlussverfahren sind Algorithmen, die Faelle  verarbeiten.  Als
Algorithmen muessen ihnen die Faelle notwendigerweise formal dargestellt
werden. Induktive Lernverfahren generalisieren aus Beispielen,  waehrend
analoge Schlussverfahren Faelle zur  Loesung  eines  konkreten  Problems
benutzen. Ein Spezialfall von analogen sind fallbasierte Verfahren,  bei
denen das Problem aus derselben Domaene stammen muss.

Der Knowledge Engineer wird mit zwei  Arten  von  Faellen  konfrontiert:
Faellen aus  1. Hand,  indem  er  den  Experten  bei  seiner  Taetigkeit
beobachtet, und wo er die Muster selbst erzeugen muss, und  Faellen  aus
2. Hand, die ihm vom Experten mitgeteilt werden, oder  die  dokumentiert
und gesammelt wurden. Auf der Basis dieser  und  weiterer  Informationen
erfindet er ein (vorwiegend deduktives) Expertensystem. 

Organisationskommitee:

Angi Voss, GMD, Schloss Birlinghoven, 5205 St. Augustin 1
Tel. 02241 142726, e-mail: avoss@gmdzi.gmd.de

Andreas Guenter, Universitaet Hamburg, FB Informatik
Bodenstedtstr. 16, 2000 Hamburg 50
Tel. 040 41236533, e-mail: guenter@rz.informatik.uni-hamburg.dbp.de

Frank Puppe, Universitaet Karlsruhe, FB Informatik I
Postfach 3680, 7500 Karlsruhe 1
Tel. 0721 6084209, e-mail: puppe@ira.uka.de

Gerd Strube, Ruhr-Universitaet Bochum, Fakultaet fuer Psychologie
Postfach 102148, 4630 Bochum 1
Tel. 0234 7002674, e-mail: gerhard.strube@ruba.rz.ruhr-uni-bochum.dpb.de

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Angi Voss
c/o German National Research Center for Computer Science (GMD)
Schloss Birlinghoven, D-5205 St.Augustin 1, FRG
Email: avoss@gmdzi   Phone: +49 2241 142726   Fax: +49 2241 142618
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