KI als Ingenieursdisziplin. ãdigital mockupsò explorieren. 9 Ausgewählte Themen. Methoden der KŸnstlichen Intelligenz

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1 9 Ausgewähte Themen 26. Voresung: Virtuees Konstruieren mit Gestik und Sprache Methoden der KŸnstichen Inteigenz Ipke Wachsmuth ÊWS 2000/2001 KI as Ingenieursdiszipin Pragmatische Definition von KI im Bericht des Arthur D. Litte- Institutes an den Bundesforschungsminister (1994) Künstiche Inteigenz ist die Fähigkeit, mit Hife eines Computers Daten zu interpretieren, zu verstehen und zu verarbeiten. Schwerpunkte für Anwendungen inteigenter Systeme Inteigente Kommunikationsnetze Inteigente Büroautomatisierung und Mutimedia Inteigente Entwurfs- und Fertigungsverfahren Inteigente Roboter und Fahrzeuge Innovative, inteigente Softwaresysteme Automatische Sprachverarbeitung und -übersetzung Anwendungen der Virtua Reaity 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 2 Virtuee ReaitŠt: 3D-BideindrŸcke Raumscha taktie Reize ãdigita mockupsò exporieren 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 4

2 Probeme der VR-Interaktion VR-System Ð Aufbauschema u mühsame Handhabung synthetischer Modee u mangende Unterstützung des interaktiven Entwurfs u Fehen menschengerechter Kommunikationsformen Wünsche: u physikgerechte "reae" Manipuationsmögichkeiten u interaktive Systeme, die Benutzereingriffe in einer visuaierten Szene unmittebar umsetzen Quee: Dissertation Michae Symietz, VW Wofsburg (2000) 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 6 ãinteigenteó Graphik / VR Virtuees Konstruieren u wissensbasierte Unterstützung des Modeierens u Panungshifen durch wissensbasierte Agenten u Einbezug natürichsprachicher Interaktion u mutimodae Schnittsteen (Gestik und Sprache) u Erschießung von räumicher Information aus den Geometriemodeen u Manipuationsunterstützung durch schritthatend angepaßte semantische Objektmodee Innovatives Verfahren zur Entwurfsunterstützung und Montage-Erprobung in Frühphasen industrieer Hersteungsprozesse Erprobung von Entwurfsvarianten und Fertigungspänen auf Basis von CAD Modeen mechanischer Objekte in der virtueen Reaität Überprüfung konstruktiver und gestaterischer Merkmae am virtueen Prototypen eines gepanten Produkts (Kostenersparnis, Quaitätssicherung) 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 8

3 Arbeiten in der AG WBS Virtueer Konstrukteur entwicket im Projekt CODY - SFB 360 u Ziee beim Virtueen Konstruieren: Kommunikative Kompetenz (Benennen der Teie ermögichen) Handungskompetenz (Zusammenbau der Teie ermögichen) u Dazu notwendig: Repräsentation von Bauteien und gefügten Aggregaten Erkennen von eingegangenen Verbindungen zwischen Bauteien Erkennen von Aggregaten as Baugruppen des Zieaggregats Erkennen der funktionaen Roe von Bauteien im Zieaggregat und Zuschreibung von kontextabhängigen Merkmaen Wirkichkeitsgetreues Fügen: bewegen, verbinden, trennen Vereinfachung durch das Einschränken von Freiheitsgraden physikaisch korrekte Reativbewegungen der Aggregate 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 10 Virtueer Konstrukteur Einsatz von Gestik und Sprache (vergeiche 22. Voresung) Simuation korrekten Objektverhatens durch dynamisch anpaßbare Strukturbeschreibungen Rahmen (virtue) 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 12

4 Verbindungen durch ÒPortsÓ Extrusion-Ports und Point-Ports Pane-Ports, Point-Ports Extrusion-Ports Koisionserkennung Zusammenschnappen Freiheitsgrade einschränken Verbindungen fixieren (Materia- oder Kraftschuß) gezeigt: Pane-Ports 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 14 Extrusion- PortsÊ (gekoppet) Einrichtung der Ports in VR (teiautomatisch; Dipomarbeit Peter Biermann) 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 16

5 Dynamische Konzeptuaisierung (mit dem Repräsentationsformaismus COAR; vergeiche 4. Voresung) Dynamische Konzeptuaisierung Interne Repräsentationen u werden dynamisch kreiert und aktuaisiert u integrieren taxonomische, partonomische und funktionae Information u greifen auf situierte räumiche Information aus den Geometriemodeen zu Schritthatender Aufbau begrifficher Objektrepräsentationen vor dem Hintergrund einer Montagewissensbasis Abmessen der metrischen Portkonsumptionen direkt im Geometriemode 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 18 Virtuee Werkbank bei VW Virtuee Umgebung / ãstutzenò Quee: Dissertation Michae Symietz, VW Wofsburg (2000) Quee: Dissertation Michae Symietz, VW Wofsburg (2000) 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 20

6 Demo-Videos und Lesehinweis ãzugabeò 57 Kooperation mit AG Kno im SFB 360 (ICRA 1997) Experiments of Robotic Assemby Instructed by Situated Natura Language Experimenta resuts achieved by using situated natura anguage to instruct artificia systems for assemby. (1) CODY demonstrates severa exampes of interactive assemby in a virtua environment. (2) Robotic system consisting of two manipuators, severa cameras and force/torque sensors. 00:00 Kind mit Baufixteien 00:10 CODY Assemby 00:30 natürichsprachiche Instruktion, Referenzierung von Baugruppen 01:00 AG TI Roboter 01:25 Bidverarbeitung 01:40 greifen 02:00 Adjustment/Zentrierung 02:20 schrauben 65 Leitungsveregung in einer VR-Umgebung Michae Symietz, VW AG / VR Lab, :00 Batterieeinbau Kommandos: set point 1, grep Haube, grep Batterie, goto1 2:00 Erzeugen/Veregung von Rohreitungen Kommandos: usersize keiner, seect on, spinekurve/strecke-punkt spinekurve/strecke wireframe, usersize größer, reset usersize 6.00 Frontaansicht VW Motorraum bei Interesse im WWW: u Artike Virtuees Konstruieren mit Gestik und Sprache 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz Visuaization in an Environment of Massivey Parae Computers Interactivity, Rea Time, Virtua Reaity (1992) GMD, Viswiz, Start, Vorspann 0050 Schrift VISWIZ 0078 Räumiche Darsteung von Moeküen D Raumdarsteungen D-Darsteung und Drehungen der Hüfte D-Darsteung und Drehungen der Wirbesäue 0315 Virtuee Reaität 0388 Abspann 0403 Ende 26. Voresung Methoden der KŸnstichen Inteigenz 22

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