Franco di Primio Hybride Wissensverarbeitung

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1 Franco di Primio Hybride Wissensverarbeitung

2 Franco di Primio Hybride Wissensverarbeitung Am Beispiel von BABYLON ~ Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

3 Die Deutsche Bibliothek - ClP-Einheitsaufnahme DiPrimio, Franco: Hybride Wissensverarbeitung : am Beispiel von BABYLON / Franco DiPrimio. - Wiesbaden : Dt. Univ.-Verl., 1993 (DUV : Informatik) Zugl.: Hamburg, Univ., Diss., 1992 Springer Fachmedien Wiesbaden 1993 Ursprlinglich erschienen bei Deutscher Universitats-Verlag GmbH, Wiesbaden Das Werk einschlieblich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschotz!. Jede Verwertung auberhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlags unzulassig und strafbar. Das gilt insbesondere fur Vervielfaltigungen, Obersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Gedruckt auf chlorarm gebleichtem und saurefreiem Papier ISBN ISBN (ebook) DOI /

4 Inhaltsverzeichnis Vorbemerkung... 7 Globale Quellenangaben... 8 Danksagung... 8 Notationskonventionen... 9 Teil 1 Verarbeitungsmodelle Kapitel Kapite Einfiihrung Wissenschaftstheoretische V orbemerkung Thematische Abgrenzung, Zielsetzung und Motivation Begriffliche V orklarungen Das Aufkommen hybrider Systeme Griinde fur eine hybride Wissensreprasentation Hybride Systeme als komplexe Verarbeitungsmodelle Verarbeitungsmodelle in BABYLON Das Frame-Verarbeitungsmodell Grundstrukturen und Organisationsprinzipien Problemlosungsfunktionalitat Das Hom-Klausel-Verarbeitungsmodell Grundstrukturen und Organisationsprinzipien Problemlosungsfunktionalitat Das Produktionsregel-Verarbeitungsmodell Grundstrukturen und Organisationsprinzipien ProblemlOsungsfunktionalitat Das Constraint-Verarbeitungsmodell Grundstrukturen und Organisationsprinzipien Problemlosungsfunktionalitat Beispiele Der Advice Taker Rotkappchen

5 2 Inhaltsverzeichnis Teil 2 Die BAByLON-Idee Kapitel Kapitel Kapitel Kapitel Die BABYLON-Architektur Das Zusammenspiel von Funktionen beim ProblemlOsen.. 61 Architekturkonzept Adaquatheit des Architekturkonzeptes Architektur der Komp1exitat Komp1exitat der Architektur Prob1eme der Modularisierung Entwick1ung von Komplexitat Introspektion Zirkularitat Die Technik der Integration Integration von Forma1ismen in der Forschung Der Modu1verbindungs-Ansatz Der Blackboard-Ansatz Der konzeptbasierte Ansatz Loka1istische Ansatze Die Integrationstechnik in BABYLON Beispiel: Integration von Prolog und FRL Integration von Produktionsregeln Inkrementelle Erweiterung des Modelles Semantische Aspekte der Integration Grundzuge der Semantik Intension vs. Extension Prob1eme mit der extensiona1en Auffassung der Semantik.108 Von der Semantik zur Syntax Hybride (Ausdriicke in) Prograrnmiersprachen Erste Sprache Zweite Sprache Notwendigkeit einer Meta-Ebene Notwendigkeit einer invarianten Basis Offene Aspekte Kapitel BABYLON als Wissensreprasentationssystem Prob1eme bei der Integration von Formalismen Systemtechnische Adaquatheit Anwendungsadaquatheit

6 Inhaltsverzeichnis 3 Teil 3 Metapher als Softwareentwurfsprinzip Kapitel Funktionsorientierte Umsetzung der Integrationstechnik., Warum Lisp? Loka1istische Integration Die Meta-Interpretationstechnik Mehrfache Meta-Interpretation Ein hybrider Parser Die Konstruktion der Grammatiken Der Parser Die Meta-Ebene Kapitel Prinzipien objektorientierter Programmierung. 157 Metaphem und objektorientierte Programmierung Verbindung von Daten und Prozeduren Datengesteuerte Meta-Interpretation Objekte a1s Prozeduren mit Gedachtnis Objektorientierte Erweiterungen von LISP Flavors CLOS Kapitel 10 Die BABYLON-Formalismen Der Frame-Forma1ismus Definition von Frames Die Spezifikation von supers Die Spezifikation von slots Die Spezifikation von options Definition von Behaviors Definition von Instanzen Versenden von Nachrichten Ein konkretes Beispiel Zugriff auf Frames, Instanzen und Slots Erkennungspradikate Standard Nachrichten Zugriff auf Slot-Facetten innerha1b von Behaviors Die Vererbungsstrategie Auflistung von Frames und Instanzen Zurucksetzen von Instanzen

7 4 Inhaltsverzeichnis Erweiterungsmoglichkeiten Der Regel-Formalismus Definition von Regel-Basen Erkennungsprlidikate Zugriff auf Regel-Basen und Regeln Abarbeitung von Regel-Basen Interpretation von Regeln Ausfiihrung von Regel-Basen Die dynamische Datenbasis Ein Interaktionsbeispiel Der Horn-Klausel-Formalismus Definition von Horn-Klausel-Basen Erkennungsprlidikate Zugriff auf Horn-Klausel-Basen und Horn-Klauseln Abarbeitung von Horn-Klausel-Basen Ein Interaktionsbeispiel Der Constraint-Formalismus Definition von Constraint-Basen Erkennungsprlidikate Zugriff auf Constraint-Basen und Constraint-Klauseln Abarbeitung von Constraint-Basen Die Constraint-Datenbasis Ein Interaktionsbeispiel Kapitel Integration der Formalismen Abstrakter Vergleich der Formalismen Integration des Frame-Formalismus Benutzung innerhalb des Regel-Formalismus Benutzung innerhalb des Constraint-Formalismus Benutzung innerhalb des HC-Formalismus Integration des HC-Formalismus Benutzung innerhalb des Regel-Formalismus Benutzung innerhalb des Constraint-Formalismus Benutzung innerhalb des Frame-Formalismus Integration des Regel-Formalismus Benutzung innerhalb des Constraint-Formalismus Benutzung innerhalb des Frame-Formalismus Benutzung innerhalb des HC-Formalismus Integration des Constraint-Formalismus., Benutzung innerhalb des Regel-Formalismus Benutzung innerhalb des Frame-Formalismus Benutzung innerhalb des HC-Formalismus

8 Inhaltsverzeichnis Kapitel Objektorientierte Umsetzung der Architektur Die Wissensbasis "Rotkappchen" Meta-Ebene und Basis-Ebene Verkapselung der Basis-Formalismen Der Basis-Meta-Prozessor Die Nachricht :eval Die Nachricht :get-processor-for Die Nachricht :help Die Nachricht :get-method-for Die Nachricht :reset Der Frame-Prozessor-Verwalter Der HC-Prozessor-Verwalter Der Regel-Prozessor-Verwalter Der Constraint-Prozessor-Verwalter Ein Interaktionsbeispiel Probleme und Ausblick Uberschneidung der Formalismen Strukturelle Erweiterungen der Interpreter SchluBwort Anhang I: BABYLON Implementation Definition der Basis-Formalismen Der Frame-Formalismus Der HC-Formalismus Der Regel-Formalismus Der Constraint-Formalismus Objektorientierte Verkapselung der Basis-Formalismen Der Frame-Prozessor Der HC-Prozessor Der Regel-Prozessor Der Constraint-Prozessor Die Meta-Ebene Der Basis-Meta-Prozessor , Der Frame-Prozessor-Verwalter Der HC-Prozessor-Verwalter Der Regel-Prozessor-Verwalter Der Constraint-Prozessor-Verwalter

9 6 Inhaltsverzeichnis Anhang II: Flavors Implementation Definition eines Flavors-package Schnittstellen zu unterschiedlichen Lisp-Systemen Definition des vanilla-flavor Definition von defflavor Definition von defmethod Literaturangaben Begriffsverzeichnis Personenverzeichnis Funktionsverzeichnis