Bereiche der KI. KI und das Web Eine Übersicht. Allgemeines zur KI. Einfluss der KI auf die Informatik. Herausforderungen im Web

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1 Bereiche der KI KI und das Web Eine Übersicht Web Site Engineering, Vorlesung Nr. 13 Neuronale Netze Suchverfahren Expertensysteme Fallbasiertes Schließen (Case-Based Reasoning) Planen Maschinelles Lernen Wissensmanagement Sprachverarbeitung Bildverarbeitung Software-Agenten Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 2 Einfluss der KI auf die Informatik Führungsanspruch der KI: Absorption und Adaption von KI-Entwicklungen in der allgemeinen Informatik Frame-Systeme Objektorientierung Planen Workflow-Systeme Datenbanken Symbolverarbeitung Regelsysteme Allgemeines zur KI Aufteilung in Teilgebiete Wissenserwerb Wissensspeicherung/-repräsentation Wissensdarstellung/-präsentation Wissensnutzung Symbolische vs. subsymbolische KI Anwendbarkeit Formalisierung Eng begrenzte Domänen Spezielle Anwendungen Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 3 Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 4 Internet und Web aus KI-Sicht Neues Medium Veränderungen in der Art und Weise, Information zu sammeln speichern verarbeiten darzustellen verteilen benutzen Verbindung unterschiedlicher Entwicklungen (Inhaltsaufbereitung, Transport, Lokalisierung) zur Kommunikation Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 5 Herausforderungen im Web Größe Speicherung Management Filtering/Retrieval Komplexität Verschiedenheit der Inhalte Strukturelle Heterogenität Zusammenhänge (Links) Mangelnde Durchdringung Fehlende Theorie Ausgangspunkt: Informationssysteme und alte Hypertextsysteme Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 6 1

2 Probleme mit dem Web Nutzbarkeit Übersichtlichkeit Beherrschbarkeit Verständlichkeit Qualität Unvollständigkeit Inkonsistenz Verstehen des Phänomens Theorie zum Web Modellierung als Graph Wissensbasis Vorbilder: CYC, EDR, WordNet Eigenschaften von Knoten, Kanten, Typen Semantische Netze semantische Beschreibung (Ontologien) ( s. VORL Semantic Web) Standardisierungsbestrebungen Zweck Algorithmenentwurf Maschinelle Verarbeitung im Web Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 7 Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 8 Drei Möglichkeiten für KI im Web 1. Webifizierung von KI-Systemen (nachträgliche Erweiterung bestehender Systeme um eine Web-Schnittstelle) 2. Webbasierte KI-Anwendungen (im Unterschied zur Webifizierung a priori als solche konzipiert) 3. KI-Technologien für das Web Webifizierung von KI-Systemen Expertensysteme Konfigurationssysteme Kontroll- und Steuerungssysteme Simulationssysteme Lern- und Tutorsysteme Verteilte intelligente Systeme Planungs-/Scheduling-Systeme Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 9 Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 10 Webbasierte KI-Anwendungen Information Retrieval Agenten Applikationen Mensch-Maschine-Interaktion Personalisierung Wissensmanagement Web Mining Das System selbst (Test, Theorie,...) KI-Technologien für das Web Unterstützung der Infrastruktur der Schnittstellen des Inhalts von Anwendungen [nach YAO/ZHONG 2001] Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 11 Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 12 2

3 KI für die Infrastruktur Verbesserung der Qualität Beispiele Load Balancing Caching von Seiten Analyse der Web-Benutzung Analyse von Logfiles Persönliche Agenten Beispiel: Load Balancing Verteilung der Anfragen Verteilung der Last Selbstorganisation Ansatz Erkennen an URL des Anfragetyps Lastschätzung Auswertung der History Verfahren des Maschinellen Lernens Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 13 Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 14 Beispiel: Caching am Server Lokalisierung Aufgabe der Datenbank oder Intelligentes Caching-Verfahren am Webserver Dynamische Seiten vs. statisch generierte Seiten Caching nach Anfragehäufigkeit Möglichkeiten zur Abfrage (statisch, dynamisch) Geschwindigkeit Selbständige Adaption KI für die Schnittstellen Unterstützung des Nutzers Erleichterung der Bedienung Personalisierung Proaktives Verhalten gegenüber Benutzereingaben Anbieten von Information Vermeiden von Missverständnissen/Fehlern des Benutzers Abweisen verbotener oder politisch unkorrekter Anfragen Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 15 Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 16 KI und Schnittstellen Natürlichsprachliche Schnittstellen ( s. VORL Sprachverarbeitung) Personalisierte Agenten ( s. VORL Multiagentensysteme) Benutzeradaptive und personalisierte Schnittstellen Dialogführung Orientiert an Fragen und Antworten Auswahl über Regelsystem/Expertensystem Konfiguration von Webanwendungen über adaptive Schnittstellen KI für den Inhalt Erzeugung von Inhalt ( s. VORL Sprachverarbeitung) Aufbereitung des Inhalts Suche ( s. VORL Suchmaschinen) Semistructured Data Retrieval Web als assoziativer Wissensspeicher, Wissensmanagement Web Mining (Data Mining und Text Mining) Matchmaking (Vergleich, Zusammenführung) Qualitätssicherung des Inhalts und der Strukturen Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 17 Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 18 3

4 KI beim Testen Beispiel: WHAT (s. VORL WS 2001/2002) Inhalt Struktur Darstellung Applikation KI-Methoden NLP Diagnosesysteme Expertensysteme Agenten Suchverfahren KI für Anwendungen Einkaufsassistenten Auskunftssysteme Hilfe-/Troubleshooting-Systeme Wizards, Avatare Diagnosesysteme Lernsysteme/Courseware Beratungssysteme Tracking-Systeme (Änderungsverfolgung und Protokollierung) Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 19 Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 20 Anwendungsbeispiel: E-Commerce E-Commerce: Unterstützung einzelner oder aller Phasen einer Handelstransaktion mit elektronischen Medien Typen Online-Shop Elektronischer Marktplatz Auktion Portale Transaktionen Anbietersuche Produktinformation (Präsentation) Anbahnung (Vergleich, Lieferbarkeit, Lieferbedingungen) Abschluss (Produktanpassung und -konfiguration) Bezahlung Service Communities Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 21 Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 22 KI und E-Commerce Auswertungen von Kundeninformationen (Data Mining) Adaptive Präsentation (Personalisierung) Intelligente Produktsuche Modellierung von Verkaufsstrategien (Verhandlungsführung, Dialogführung und Auktionen, vgl. Schnittstellen) Kundensegmentierung Adaptive Produkte (Konfiguration) Support (Intelligente Auskunftssysteme) Zusammenfassung Verschiedene Überschneidungen von Web und KI Verbesserung der Webanwendungen in Qualität und Benutzbarkeit durch KI Weiterentwicklungen mit KI Übertragung alter Ergebnisse Was fehlt? Abgrenzung: Was ist KI, was nicht? Vorstellung von Methoden der KI für das Web s. VORL KI und das Web! Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 23 Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 24 4

5 Literatur Görz, G. (ed.). Handbuch der KI. Oldenbourg Lenat, D. CYC. Russell, S.; Norvig, P. Artificial Intelligence: A Modern Approach. Prentice Hall, 1994 W3C. Semantic Web. Zhong; Yao; Liu; Ohsuga. Web Intelligence - Research and Development. Proceedings of WI 2001, Springer EDR - Electronic Dictionary Research. WordNet. Martin Klarner, Informatik 8 VORL 13/Folie 25 5