Software-Technologien
Ein
Expertensystem lebt von seinem fachwissenschaftlichen Ansatz und
den eingesetzten Analyse- und Bewertungsmethoden sowie der
Wissensrepräsentation. Wir bieten sowohl Beratung für die
notwendige Planung und Konzeption als auch die softwaretechnische
Projektdurchführung und damit die konkrete Umsetzung an.
Software-Komponenten
Ein
Expertensystem muss normalerweise den Standard-Anforderungen, die
an eine Software gestellt werden, und die sich bei einem
typischerweise betrieblichen Einsatz mit konkurrierendem
Mehrbenutzer-Betrieb und hohen Sicherheitsanforderungen ergeben,
genügen. Die entscheidenden Eigenschaften für ein Expertensystem
ergeben sich jedoch aus der Verarbeitung des modellierten,
gespeicherten oder generiertem Wissen sowie der Analyse der
gesammelten Daten mit Hilfe von mathematisch-statistischen
Verfahren oder semantischen Technologien. Einige Aspekte sind im
folgenden erwähnt:
- Übliche Software-Techniken für die Entwicklung von
Benutzeroberflächen und gängiger Stammdatenverwaltung (Benutzer,
Rechte, Rollen oder Dokumentverwaltung usw.) wie bei sonstiger
Software-Entwicklung
- Frameworks für Verarbeitung von semantischen Daten und Ontologien
- Erstellung und Bearbeitung von Ontologien
- Erstellung und Bearbeitung von Instanzdaten der Ontologie
- Suche, Filterung und Abfrage von semantischen Daten
- Schlussfolgerungen (Reasoning) und Auswertungen
- Frameworks für statistisch-mathematische Analyse
- Software-Komponenten für statistische Verfahren
- Software-Komponenten für mathematische Verfahren
- Data Mining-Komponenten
Datenverwaltung
Daten
in einem Expertensystem können in Form von Dokumenten oder
einfachen Werten auftreten. Diese müssen strukturiert gespeichert
werden, wobei je nach Format und technischem Entwicklungsansatz
noch unterschiedlich komplexe zusätzlichen Daten wie Anmerkungen,
Kommentare, Verknüpfungen oder Bezüge zu einer übergeordneten
Ontolgoie für die Wissensrepräsentation des innerhalb des
Expertensystems behandelten Weltausschnitts gespeichert werden
müssen.
- Relationale und objektrelationale Datenbanken für
die Speicherung von primitiv typisierten Daten und auch
XML-Daten oder semantisch angereicherte Daten bzw. XML-Daten in
einem geeigneten Ontologie-Datenformat
- Hoch-strukturiete Text-Dateien in einem XML-Datenformat,
das semantische Analysen und Techniken unterstützt
- Dokumente und sonstige Binärdaten,
zu denen bspw. in einer Datenbank Meta-Informationen
gespeichert werden, die wiederum in einer Ontologie beschrieben
sind
Partner
Mit verschiedenen Hochschulen haben wir schon im Bereich
Expertensysteme kooperiert.
Mit verschiedenen Unternehmen haben wir schon im Bereich
Expertensysteme kooperiert.
Verfahren
Expertensysteme
und ihre zu Grunde liegenden technischen Prinzipien stellen ein
sehr innovatives Arbeitsfeld dar. Dementsprechend vielfältig sind
die Forschungsarbeiten in diesem Bereich. Auch gibt es viele
Wechselbezüge und Abgrenzungsschwierigkeiten bei den vielfältigen
fachlichen Möglichkeiten und ihren jeweiligen Untervarianten.
Daher können hier nur einige wesentliche Schlagworte genannt
werden, die für die Entwicklung von Expertensystemen bei den
meisten unserer Kunden von Interesse sind.
Semantische Technologien für Wissensrepräsentation
Ontologien
aus Sicht der Informatik kann man als sprachlich gefasste und
formal geordnete Darstellungen einer Menge von Begrifflichkeiten
und der zwischen ihnen bestehenden Beziehungen in einem bestimmten
Gegenstandsbereich bezeichnen. Man verwendet sie dazu, „Wissen“ in
digitalisierter und formaler Form zwischen Anwendungsprogrammen
und Diensten auszutauschen. Zusätzlich enthalten Ontologien
Inferenz- und Integritätsregeln, mit denen man Schlussfolgerungen
ziehen kann und mit denen man deren Gültigkeit prüfen kann.
Eine solche Wissensrepräsentation lässt sich aus Softwaresicht
mit Hilfe von XML-Technologien und insbesondere mit Technologien
für das Semantic Web (Semantisches Internet) abbilden. Dies gilt
auch dann, wenn ein konkretes Expertensystem keine technische oder
fachliche Verbindung mit dem Internet besitzt.
- W3C-Standards
- OWL – Web Ontology Language - Beschreibungssprache für
Klassen und Relationen
- RDF – Resource Description Framework - Beschreibungssprache
für Informationen einer Webressource
- SPARQL Protocol and RDF Query Language – Abfragesprache
für das Resource Description Framework
- GRDDL – Gleaning Resource Descriptions from Dialects of
Languages – „Brücke“ zu RDF über XML
Ressourcenbeschreibungen
- RDFa – Mithilfe von RDFa lässt sich RDF in XML-Dokumente
(insbesondere XHTML) einbetten.
- RIF - Sprache, um Regeln zu den semantischen Daten zu
formulieren
Methoden eines Expertensystems und ihre technische Lösung
Künstliche
Intelligenz enthält alle oder Kombinationen der folgenden
Methoden, zu denen jeweils unterschiedliche Ansätze und Techniken
bekannt sind.
- Suchen: Die KI beschäftigt sich häufig mit
Problemen, bei denen nach bestimmten Lösungen gesucht wird.
- Planen: Neben dem Suchen von Lösungen stellt
das Planen einen wichtigen Aspekt der KI dar, wobei die beiden
Aspekte Zielformulierung und Problemformulierung eine wichtige
Rolle spielen.
- Optimierungsmethoden: Aufgabenstellungen der
KI sind of Optimierungsprobleme (Suchalgorithmen aus der
Informatik oder Mathematischen Programmierung).
- Logisches Schließen: Erstellte
Wissensrepräsentationen sollen oft für automatisches logisches
Schließen benutzt werden (Prädikatenlogik,
Wahrscheinlichkeitsrechnung).
- Approximationsmethoden: Oft sollen allgemeine
Regeln abgeleitet werden (maschinelles Lernen).
Angrenzende Themengebiete für die Entwicklung eines
Expertensystem
- Sprachwissenschaft: Die Interpretation
menschlicher Sprache - insbesondere in geschriebener Weise- ist
für Erfassung und Analyse ein wichtiger Aspekt.
- Grammatikmodelle
- Psycholinguistischen Semantikmodelle
- Computerlinguistik als Schnittstelle zwischen allgemeiner
Sprachwissenschaft und der Informatik
- Philosophie: Einige Ausgangspunkte der
gesamten philosophischen Forschung bilden auch das Fundament der
Künstlichen Intelligenz.
- Ontologie (Seinswissenchaft)
- Erkenntnistheorie