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From: "Alfred Kobsa" <unido!fb14vax.cs.uni-sb.de!ak>
To: mod-ki@unido.informatik.uni-dortmund.de
Date: Wed, 16 May 90 16:32:33 +0200
Subject: Bericht von der UM-90, Honolulu, Hawaii
Keywords: Berichte

mod-ki message 0465
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                     Bericht ueber den
          2nd International Workshop on User Modeling
            Honolulu, Hawaii, 30. 3. - 1. 4. 1990
 
          Alfred Kobsa (1) und Wolfgang Wahlster (1,2)
    (1): SFB 314, FB Informatik, Universitaet des Saarlandes
  (2):Deutsches Forschungszentrum fuer Kuenstliche Intelligenz
                    6600 Saarbruecken 11
 
Meer statt  Maar,  Romantik  statt  Romanik.    Das  waren einmal die
aeusseren Unterschiede zwischen dem im Jahre 1986 in Maria Laach, BRD
abgehaltenen First  International  Workshop on  User Modeling (Veran-
stalter damals:  Alfred Kobsa und Wolfgang Wahlster) und der jetzigen
Nachfolgetagung UM-90  in  Honolulu  (Veranstalter:    David Chin und
Wolfgang Wahlster). Aber auch vom Aufbau und Inhalt her gab es grosse
Veraenderungen:  Die Teilnahme war zwar weiterhin nur auf Einladungs-
basis moeglich; vorausgegangen war aber ein  internationaler Call for
Papers, wobei dann von den 46 Einreichungen 25 als Vortrag angenommen
wurden.  Die   Bereiche   "Student   Modeling"   und  "Human-Computer
Interaction" waren   gegenueber   Maria   Laach  wesentlich  staerker
vertreten, und  die Beitraege  wiesen auch  insgesamt gegenueber 1986
eine groessere Bandbreite auf.  Nachdem  terminologische Fragen schon
in Maria  Laach  geklaert  worden  waren,   beschaeftigten  sich  die
Beitraege in  Honolulu  mit   einer  grossen   Anzahl  von  Benutzer-
modellierungsmethoden, mit  dem  Einsatz  von  Benutzermodellen  fuer
bestimmte Anwendungszwecke   (insbesondere   fuer   die   Generierung
natuerlicher Sprache), mit der Entwicklung von Benutzermodellierungs-
Shells, sowie mit empirischen Untersuchungen.
 
Einen Schwerpunkt  der Tagung  bildete das  Thema *Planerkennung fuer
die Benutzermodellierung*.    *Doug  Appelt*   und  *Martha  Pollack*
stellten gewichtete Abduktion als eine Methode  zur Planerkennung und
-evaluierung vor.   Die  Strategien zur  vergleichenden Bewertung von
Annahmen ueber den  Benutzer stellen  dabei einen  Teil der Domaenen-
theorie dar, und den gewichteten Praedikaten  kann ueber praeferierte
Modelle eine Semantik gegeben werden.
 
Die "Correction  Machine''  von  *Alex  Quilici*  versucht, Benutzer-
aeusserungen durch  Instantiierung  geeigneter  Begruendungsmuster in
eine Inferenzkette  zu  bringen,  welche  die  vermutlichen  Schluss-
folgerungen des  Benutzers  widerspiegelt.    Wenn  in  dieser  Kette
Missverstaendnisse entdeckt   werden,   wird   der   Benutzer   durch
Instantiierung geeigneter Antwortschemata darauf aufmerksam gemacht.
 
*Robin Cohen*,  *Fei  Song*,  *Bruce  Spencer*  und  *Peter van Beek*
untersuchen die Situation, dass ein Benutzer dem  System seine gegen-
waertigen Aktionen und Ziele  beschreibt.   Aus diesen Beschreibungen
wird der vom Benutzer  verfolgte Plan  aufgebaut und  mit den gespei-
cherten Systemplaenen verglichen, wobei diese in einem Assimilations-
prozess revidiert  werden  koennen.    Verletzungen  zeitlicher Rand-
bedingungen und unbekannte Aktionen werden erkannt,  mit dem Benutzer
diskutiert und  gegebenenfalls  zur Korrektur  der Planbibliothek des
Systems verwendet.
 
*Dekai Wu*  betonte  die  Wichtigkeit  des  *aktiven*  Erwerbs  eines
Benutzermodells.  Darunter  ist  zu  verstehen,  dass  das System dem
Benutzer Klaerungsfragen   stellt,   wenn   sein   Planerkenner   den
Benutzerplan nicht mit vorgegebener Sicherheit erkennen kann, oder zu
viele Ambiguitaeten  offen   bleiben.     Wu  moechte  entscheidungs-
theoretische Verfahren  anwenden,  um  zu  bestimmen,  ob und welches
"aktive Erwerbsziel" sich das System setzen und durch eine
entsprechende Frage an den Benutzer erreichen soll.
 
*Sandra Carberry*  war  auf  dem  Workshop  gleich  mit drei Arbeiten
vertreten.  Im  ersten  Vortrag  untersuchte sie  die Integration von
Default-Regeln in die  Planerkennung und  schlug die Dempster-Shafer-
Theorie zur  Selektion  der  besten Prognose  vor.   In ihrem zweiten
Vortrag mit  *Rhonda  Eller*  beschaeftigte  sie   sich  mit  einigen
Fehlern, die  bei  der  Benutzerplananalyse  auftreten koennen, sowie
damit, wie  diese  durch  lokale Korrekturen  behoben werden koennen.
Der dritte Vortrag von Carberry wird weiter unten beschrieben.
 
Ein zweiter  Schwerpunkt  der  Tagung  lag  auf   der  Anwendung  von
Benutzermodellen bei der *Generierung natuerlicher Sprache*.  *Ursula
Wolz* beschrieb,  wie  ihr   System  GENIE   ein  Benutzermodell  zur
Beantwortung von Fragen im Bereich  von Berkeley  Unix Mail einsetzt.
GENIE beruecksichtigt  dabei  den  Situationskontext (die Aktivitaet,
die der Benutzer gerade ausfuehrt), den Diskurskontext (das Ziel, das
der Benutzer mit dem gegenwaertigen Dialogbeitrag erreichen moechte),
und ein Modell des Erfahrenheitsgrads des Benutzers.
 
*Ingrid Zuckermann*   beschrieb   einen   Diskursplaner,   der  einem
Studenten Wissen aus dem  Bereich der  Algebra vermitteln  soll.  Ein
flaches Modell des  gegenwaertigen Wissensstands  des Benutzers hilft
bei der Auswahl geeigneter  "Rhetorical Devices"  zur Vermittlung des
gewuenschten Wissens.    *Mark  Maybury*s  System  TEXPLAN  verwendet
Textplan-Dekomposition zur  Erzeugung  von Texten.   Einige Vorbedin-
gungen von Textplaenen beziehen sich auf das Benutzermodell.
 
*Margaret Sarner* und *Sandra  Carberry* beschaeftigten  sich mit der
benutzeradaequaten Generierung von Definitionen.   Ihr Benutzermodell
enthaelt sein Domaenenwissen, seine Ziele  und Plaene,  sowie die von
ihm vermutlich  praeferierten Erklaerungstypen.   Diese Informationen
koennen ausgenutzt werden, um begriffliche Definitionen zu geben, die
vom Benutzer verstanden werden, fuer seine  gegenwaertigen Plaene und
Ziele relevant   sind   und   auch   seinen   Erklaerungspraeferenzen
entsprechen.
 
Drei Arbeiten, die beim Workshop vorgestellt wurden, waren *empirisch*
orientiert:
 
*Martha Crosby* und  *Jan Stelovsky*  schlugen fuer  den Aufbau eines
Benutzermodells die Verwendung von Blickbewegungsdaten als Ergaenzung
zu der bisher hauptsaechlich ausgewerteten Tastatureingabe  vor.  Ein
Blickbewegungsexperiment, bei dem  Testpersonen mit unterschiedlicher
Programmiererfahrung ein  Pascal-Programm  analysieren  sollten,  gab
u.a.  Hinweise   darauf,   dass  die   Fixationsdauer  auf  bestimmte
Programmteile ein   ziemlich   verlaesslicher   Indikator   fuer  den
Erfahrenheitsgrad des Benutzers ist.
 
*Paul Mc  Kevitt*  hat  natuerlichsprachliche  Dialoge zwischen einem
UNIX-Benutzer und einem UNIX-Berater in Hinblick  auf die verwendeten
Sprechakttypen ausgewertet.    Die  Analyse  zeigte   u.a.,  dass  es
charakteristische Sprechaktsequenzen  gibt,  die   auf  eine  geringe
Expertise des Benutzers schliessen lassen.  Mc Kevitt schlug vor, den
automatischen Aufbau  von  Benutzermodellen  durch  eine  maschinelle
Sprechaktanalyse eines  grossen  Dialogkorpus zu  unterstuetzen - ein
Vorhaben, das  beim   heutigen  Stand   der  Sprechakterkennung  kaum
realistisch zu sein scheint.
 
*Susan Brennan* berichtete ueber ein Experiment, dass Unterschiede im
Dialogverhalten von  Benutzern  aufdecken  sollte,  in  Abhaengigkeit
davon, ob  der  Benutzer  annimmt,  dass  er  mit  einem menschlichen
Partner oder  einem  natuerlichsprachlichen  System  interagiert.  Es
zeigten sich grosse Unterschiede im Interaktionsstil,  wobei fuer die
Benutzermodellierung wichtig war, dass die Benutzer sich stark an das
Antwortverhalten des  jeweiligen  Dialogpartners   adaptierten.    So
gingen Benutzer  davon  aus,  dass unvollstaendige  Saetze vom System
nicht interpretiert  werden  koennen,  wenn  das System  stets nur in
vollstaendigen Saetzen antwortet.
 
Mehr theoretisch  orientierte  Vortraege beschaeftigten  sich mit der
Entwicklung von  Benutzermodellierungs-Shells  und  mit  Repraesenta-
tions- und  Inferenztechniken  fuer Benutzermodelle.   *Alfred Kobsa*
stellte die  Modellierung  konzeptuellen  Benutzerwissens  im  Shell-
System BGP-MS vor.  BGP-MS offeriert  dem Benutzermodell-Designer ein
KL-ONE-artiges Repraesentationssystem  zur  Darstellung  von Annahmen
ueber den  Benutzer, einen  Vererbungsmechanismus fuer partitionierte
Wissensbasen, und   graphische  Schnittstellen   zur  Definition  der
Struktur des individuellen Benutzermodells sowie der Struktur und des
Inhalts von Benutzerstereotypen.  Zum Laufzeitpunkt stellt BGP-MS ein
programmierbares Stereotypen-Verwaltungssystem     sowie    domaenen-
unabhaengige Benutzermodell-Akquisitionsregeln zur Verfuegung.
 
*Judy Kay*   verwendet   eine   textaehnliche   Repraesentation   zur
Darstellung der   Erfahrenheit   des   Benutzers   mit  UNIX  (dieses
Benutzermodell ist dem Benutzer auch  zugaenglich und  kann sogar von
ihm veraendert werden).  Bei jeder Annahme wird vermerkt, aus welchen
von fuenf moeglichen Quellen sie stammt; zwischen diesen Quellen gibt
es eine lineare Plausibilitaetsordnung.  Um Grundannahmen ueber seine
Erfahrenheit zu  gewinnen,  muss  der  Benutzer   die  ihm  bekannten
Beziehungen zwischen bestimmten UNIX-Befehlen angeben.
 
*Gordon McCalla*  und  *Jim  Greer*  praesentierten  eine  Reihe  von
interessanten Problemen  im  Bereich  des  Student  Modeling,  die am
ARIES-Labor der  University  of Saskatchewan  untersucht worden sind.
Dazu gehoeren  Truth Maintenance  auf Basis  des Benutzermodells, die
Repraesentation von unsicheren Annahmen ueber den  Benutzer, die Aus-
wirkungen unterschiedlicher tutorieller Strategien auf den Lernerfolg,
sowie Vergessensphaenomene beim Lernenden.  Der  Schwerpunkt des Vor-
trags lag auf der Unterscheidung verschiedener "Stufen" von Benutzer-
wissen (naemlich  blossem Faktenwissen,  der Anwendungsfaehigkeit bei
Analyseprozessen, sowie   der   Anwendungsfaehigkeit   bei  Synthese-
prozessen).  Einige Ergebnisse  dieser Untersuchungen  sollen bei der
Entwicklung einer Student-Modeling-Shell verwendet werden.
 
Zwei Vortraege   beschaeftigten   sich  mit   Aspekten  von  *Default
Reasoning* auf Basis von Benutzermodellen.  *Afzal Ballim* und *Yorik
Wilks* praesentierten  Default-Regeln,  die  es  gestatten,  aus  den
Ueberzeugungen eines  modellierenden  Akteurs  A1  Annahmen ueber die
Ueberzeugungen eines  von A1  modellierten Akteurs  A2 zu generieren.
*Paul van  Arragon*  praesentierte  als Ausschnitt  aus seiner gerade
eine Woche  zuvor  angenommenen  Dissertation  das  System NT (Nested
Theorist), das  Default  Reasoning  auf Basis  des Systemwissens, des
Benutzermodells, und allgemein  auf  Modellen beliebiger Einbettungs-
tiefe erlaubt.    Zu  diesem  Zweck  werden  Fakten  und Defaults auf
metasprachlicher und  objektsprachlicher  Ebene eingefuehrt (Annahmen
des Systems  ueber  den  Benutzer  befinden  sich   auf  der  objekt-
sprachlichen Ebene),  wobei  sich  die Metaebene  auf die Objektebene
beziehen kann.  Van Arragon zeigte an einer Reihe von Beispielen, wie
man bisher  im  Bereich der  Benutzermodellierung verwendetes Default
Reasoning mit Hilfe seines Systems formal fundierter ausfuehren kann.
 
*Harry Bunt* schliesslich beschaeftigte sich  mit der Repraesentation
von Ueberzeugungen und Absichten auf der Basis partieller Modelle (er
untersuchte nur Aussagenlogik).   Eingebettete Modelle  sind wie beim
Moegliche-Welten-Ansatz ueber  Erreichbarkeitsbeziehungen miteinander
verknuepft.  Zusaetzliche  Repraesentationskonstrukte  existieren zur
Darstellung von Nichtwissen, disjunktivem und implikationalem Wissen,
etc.
 
Einen wichtigen  Vortrag  lieferte  auch  *Robert  Kass*,  der  seine
generelle Benutzermodell-Aufbaukomponente  GUMAC  vorstellte.  Dieses
System verwendet  eine  Reihe  von  Heuristiken,  um Default-Schluss-
folgerungen ueber  den  Benutzer  aus  dessen   Interaktion  mit  dem
Dialogpartner zu ziehen.
 
*Franz Schmalhofer*  berichtete  ueber  Experimente  mit  einem LISP-
Tutor, in dem unterschiedliche Lernstrategien modelliert  wurden.  Er
zeigte, dass   ein   Tutorsystem,   das  verschiedene  Lernstrategien
anbietet und sich an die  vom Benutzer  bevorzugte adaptiert, bessere
Lernerfolge bringt als Systeme mit fest vorgegebener Lernstrategie.
 
Ausgewaehlte Paper der Tagung  werden in  den ersten  Nummern der von
Alfred Kobsa   herausgegebenen   Zeitschrift   *User   Modeling   and
User-Adapted Interaction*  (2)  erscheinen.   Die erwaehnten Bereiche
`Planerkennung' und  `Generierung'  werden  dabei  voraussichtlich in
Sonderbaenden zusammengefasst werden (Gastherausgeber sind David Chin
bzw. Ursula Wolz). Der naechste internationale Benutzermodellierungs-
tagung UM-92  soll  im Sommer  1992 im  IBFI auf  Schloss Dagstuhl im
Saarland stattfinden (dann Dibbelabbes statt Poi?).   Vorsitzende des
Programmkomitees wird  Robin Cohen  sein und  die lokale Organisation
haben Elisabeth Andre, Thomas Rist und Wolfgang Wahlster uebernommen.
 
Nach der sehr erfolgreichen Tagung scheint auf der Inselgruppe Hawaii
das "Benutzermodellierungsfieber" ausgebrochen  zu sein.   Denn schon
vom 8.-11. Januar 1991 findet in Kailua-Kuno (diesmal auf Big Island)
eine internationale  Tagung  zum  Thema `User  Models, Cognition, and
Software Development' statt, die u.a.  von Martha Crosby veranstaltet
wird.  Weitere  Veranstaltungen  im  Bereich  Benutzermodellierung in
naechster Zeit werden eine von Michael McTear  am  19. September 1990
an der  University  of  Ulster  in  Nordirland veranstaltete Arbeits-
tagung, ein  von  Gordon  McCalla  geplantes  Workshop  ueber Student
Modeling, und eventuell ein von Judy Kay et al.  bei  der IJCAI-91 in
Sydney arrangiertes  Treffen  zum Thema  `Benutzermodelle und Dialog'
sein.
 
 
ANMERKUNGEN:
 
(1) Die  ueberarbeiteten Ergebnisse  dieses Workshops  wurden in zwei
Publikationen dokumentiert, naemlich einem Sonderband der Zeitschrift
*Computational Linguistics*  (Nr.    14(3),  1988)  und  einem in der
Symbolic-Computation-Reihe von Springer erschienenen Sammelband `User
Models in Dialog Systems'.  Herausgeber sind jeweils Alfred Kobsa und
Wolfgang Wahlster.
 
(2) User  Modeling  and  User-Adapted Interaction:   An International
Journal wird  von  Alfred Kobsa  herausgegeben und  erscheint ab Jan.
1991 bei Kluwer Academic Publishers, Dordrecht.
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