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Lehrstuhl für Informatik 8: Künstliche Intelligenz
Der Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz (KI) wurde 1990 mit der
Berufung von Prof. Dr. H. Stoyan neu eingerichtet.
Prof. Dr.-Ing. G. Görz wurde zum 1. 4. 1991 auf die C3-Professur
berufen, der den Lehrstuhl seit dem Eintritt von Prof. Stoyan in den
Ruhestand im Oktober 2008 leitet. Weiterhin gehört seit 1997
apl. Prof. Dr. Volker Strehl dem Lehrstuhl an.
Der Lehrstuhl verfügt über drei Planstellen für wissenschaftliche
Mitarbeiter, eine Techniker- und eine Sekretärinnenstelle; diese
werden ergänzt durch eine wechselnde Anzahl an drittmittelgeförderten
Projektmitarbeitern. Bis zur Abwicklung des Bayerischen
Forschungszentrums fuuml;r wissensbasierte Systeme (FORWISS) war dem
Lehrstuhl dessen Forschungsgruppe "Wissenserwerb" zugeordnet.
- Im Gegensatz zur Numerischen Mathematik behandelt das symbolische wissenschaftliche Rechnen nicht nur Zahlen und einfach strukturierte Objekte wie Matrizen, sondern komplexe Objekte wie Bäume, Graphen, Formeln, Differentialgleichungen, Potenzreihen, Grammatiken, Automaten,... als eigentliche Objekte der Darstellung wissenschaftlicher Sachverhalte und des Rechnens.
- Die automatische Sprachverarbeitung befasst sich mit Algorithmen für die Analyse und Generierung geschriebener und gesprochener Sprache sowie der Verarbeitung der gewonnenen Informationen in natürlichsprachlichen Mensch-Maschine-Schnittstellen.
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- Erfassung, Darstellung und Bearbeitung von Texten und Bildern, aber auch Multimedia-Komponenten, sowie Text-Bild-Beziehungen in XML-basierten Standards, insbesondere TEI. Entwicklung von Werkzeugen und Arbeitsabläufen für digitale Editionen und Kollektionen (Kooperation im IZ Editionswissenschaft). Semantische Tiefenerschließung mit Techniken der maschinellen Sprachverarbeitung (z.B. Erkennung von Namen von Personen, Organisationen, Orten und von Zeitangaben, Erkennung von Ereignisbeschreibungen) unter Verwendung formaler Ontologien, u.a. CIDOC-CRM. Zusammenarbeit mit Forschungsmuseen (GNM, Museum König) und dem Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte, Berlin.
- Textmining umfasst Klassifikation, Retrieval und Gruppierung von Dokumenten sowie die Extraktion von interessierenden Inhalten aus Texten. Dies sind Basistechniken, die in der Forschung des Lehrstuhls verwendet werden. Die Arbeiten zur semantischen Wortabstraktion (Finden von Themen oder anderen Gruppierungsmerkmalen) sind hervorzuheben.
- Viele Benutzerschnittstellen werden erst dann praxistauglich, wenn sie sich an die Dispositionen eines Nutzers und an die jeweils aktuellen Situationen anpassen können. Was zum aktuellen Zeitpunkt gerade passiert und noch passieren kann, hängt vom Handlungskontext ab, in dem der Nutzer bestimmte Aufgaben erledigen will. Eine kooperative Benutzerschnittstelle analysiert den Kontext, die aktuelle Situation und den Nutzer, simuliert mögliche Wege, um eine Aufgabe zu erfüllen, und schlägt geeignete Lösungsschritte dafür vor.
- Ein Teilgebiet der automatischen Sprachverarbeitung, das die Erstellung formaler Repräsentationen für die Bedeutung analysierter natürlichsprachlicher Formulierungen und ihre Auswertung zum Ziel hat. Dazu werden Verfahren entwickelt, die aus der Bedeutung einzelner Wörter und grammatikalischer Zusammenhänge zwischen Wörtern und Satzteilen Hypothesen für die Semantik der kompletten Formulierung konstruieren. Am Lehrstuhl wird die Diskursrepräsentation erweitert, um die Semantik von Mensch-Maschine-Kommunikation zu erfassen.
- Beschreibungslogiken sind eine Familie von entscheidbaren logischen Sprachen hpher Ausdruckskraft, für die es effiziente Verarbeitungsverfahren gibt. Von besonderer Relevanz ist OWL-DL zu Darstellung formaler Ontologien.
- Computeralgebra befasst sich mit den verschiedenen Aspekten des symbolischen Rechnens im Hinblick auf den Einsatz von Computeralgebrasystemen (wie Maple, Mathematica, MuPAD) auf Rechnern: Datenstrukturen, algorithmische Verfahren, Implementierung, Komplexitätsanalyse, Anwendungen.
- Im Gegensatz zur Numerischen Mathematik behandelt das symbolische wissenschaftliche Rechnen nicht nur Zahlen und einfach strukturierte Objekte wie Matrizen, sondern komplexe Objekte wie Bäume, Graphen, Formeln, Differentialgleichungen, Potenzreihen, Grammatiken, Automaten,... als eigentliche Objekte der Darstellung wissenschaftlicher Sachverhalte und des Rechnens.
- Im Projekt VAMOS geht es um die kontinuierlich hohe Versorgungs- und Lebensqualität von Senioren in verschiedenen Lebenssituationen. Es gibt gesundheitliche und soziale Hochphasen, in denen sich der Senior aktiv und selbstständig im Leben und seinem Wohnumfeld bewegt. Und es gibt Phasen der Krankheit und Vereinsamung, in denen Unterstützung durch Dritte und ein unterstützendes Umfeld nötig ist.
- Am Lehrstuhl für Künstliche Intelligenz wird ein Auskunftssystem für eingebettete Systeme (z.B. Infotainment-System im KFZ, Handy, PDA) entwickelt. Das System integriert mehrere Informationsdienste: Suche nach ÖPNV-Verbindungen, Navigation für Fußgänger, Empfehlung von Veranstaltungen (z.B. Veranstaltungen für Touristen oder Messen für Geschäftsreisende). Das System soll erstens um WLAN-basierte Ortung erweitert werden. Damit ist Indoor-Navigation möglich. In Kooperation mit dem Fraunhofer-Institut IIS und der VAG Nürnberg wird das Vorhaben umgesetzt, Fahrgästen der Nürnberger U-Bahn in den U-Bahnhöfen Weganweisungen zu geben. Zweitens soll die Nutzerführung erweitert werden: Weganweisungen müssen multimodal sein, um ihre Ergonomie zu erhöhen.
- Im Forschungsprojekt IGSuS wird eine neuartige Benutzerschnittstelle
- ROSE ist ein InnoNet gefördertes Projekt für mobile Navigation mit öffentlichen Verkehrsmitteln. Es kombiniert Fußgängernavigation, positions- und zeitabhängige Verbindungssuche und Web 2.0. ROSE unterstützt Fahrgäste bei der Verwendung von öffentlichen Verkehrsmitteln. Es ermittelt die bestmögliche Verkehrsverbindung und begleitet Fahrgäste bei der kompletten Fahrt. Es zeigt Fußgängern den Weg zu Haltestellen und stellt Informationen über die zu benutzenden Verkehrsmittel und Umsteigevorgänge zur Verfügung. Dabei sollen dem Fahrgast möglichst viele Aufgaben abgenommen werden.
Der Benutzer muss nicht einmal das Reiseziel genau kennen. Denn ROSE empfiehlt dem Benutzer Ziele, nachdem er seine aktuellen Interessen angegeben hat. "Ist heute irgendwo Musik im Freien?" - schon sucht ROSE in großen Datenbeständen im Internet nach passenden Veranstaltungen und schlägt sie dem Benutzer vor. Die Nutzer können auch eigene Bewertungen abgeben, wie gut Ihnen ein Vorschlag gefallen hat. ROSE wird diese Information beim nächsten Vorschlag berücksichtigen. Im Lauf der Zeit lernt es dabei auch die Präferenzen eines Nutzers kennen.
- Das CIDOC Conceptual Reference Model (CRM) ist eine formale Referenzontologie (Definitionen und formale Struktur zur Beschreibung von Konzepten und Relationen) für die Dokumentation des Kulturerbes verwendet werden sollen. Der Lehrstuhl betreibt eine eigene Website, auf der die Erlanger Implementierung des CIDOC CRM in OWL-DL 1.0 zur Verfügung steht, sie wurde unter Mitwirkung der Museumsinformatik des Germanischen Nationalmuseums Nürnberg und der Abteilung Biodiversitätsinformatik des Zoologischen Forschungsmuseums Alexander König Bonn entwickelt.
- Die hohen Fehlerraten bei der sprecherunabhängigen Spracherkennung bilden eine harte Obergrenze für die Leistungsfähigkeit moderner Sprachdialogsysteme. Die Eingabemöglichkeiten sind deswegen syntaktisch und lexikalisch stark eingeschränkt. Freie, spontane Formulierungen, die dem menschlichen Kommunikationsverständnis entsprechen, können nicht verarbeitet werden. Dies führt zu erhöhter Frustrationsgefahr und mangelnder Akzeptanz beim Benutzer. Im Rahmen des Forschungsprojekts |Sprachfehler| werden Methoden des Parsings, der Computational Semantics und des Textminings mit einem empirischen Fehlermodell kombiniert, um Spracherkennungsfehler zu identifizieren und das tatsächlich Gesprochene zu rekonstruieren.
- Der Robertino ist ein Beispiel eines mobilen KI-Systems für die Lehre. Wir zeigen damit, wie rechenzeitintensive Suchprozesse effizient auf embedded-systems-Hardware implementiert werden können. Am Robertino werden Lösungen für Probleme untersucht, die die reale Umgebung autonomer Systeme darstellen.
- Das Projekt ist in die Kooperation INI.FAU der Universität Erlangen mit der AUDI AG eingebettet. Konkreter Partner ist die Diagnoseabteilung der Technischen Elektronikentwicklung des Fahrzeugherstellers. Im Rahmen des Projekts sollen formale Methoden (Metamodelle,Repräsentierungen und Algorithmen bzw. Software) zur Unterstützung der Kernaufgabe der Abteilung, nämlich der Entwicklung der Eigendiagnosefunktionalität von elektronischen Steuergeräten (Embedded Systems), entwickelt werden. Neben der Verifikation von Schnittstellendefinitionen (Interface Definition Languages) zum Datenaustausch mit Werkstattsystemen kristallisierte sich ein zweites, für beide Seiten fruchtbares, Betätigungsfeld heraus, das aktuell Gegenstand von weltweit aktiven Forschungsbemühungen ist: Die Erzeugung von systematischen Tests für die als reaktive Echtzeitsysteme modellierbaren Fehlererkennungfunktionalitäten der Steuergeräte, basierend auf entsprechenden Spezifikationen.
- Das DFG-geförderte Projekt "WISSenschaftliche Kommunikations-Infrastruktur"
- Die kosmographische und universalgeographische Überlieferung des Spätmittelalters (13.-16. Jahrhundert) zielt auf Orientierung im Sinne einer 'Weltanschauung'. Die Mappae mundi, eine Frucht der christlichen Enzyklopädik, sind in erster Linie kognitive Karten. Im Mittelpunkt des Projekts steht der Aufbau einer Datenbank, die Reproduktionen repräsentativer mittelalterlicher und frühneuzeitlicher Weltkarten (Mappae mundi, Ptolemaeus-Karten und Portulane) enthält und die als Grundlage für die Ausarbeitung der dargestellten kognitiven Beziehungen und deren Wandel dient.
Die mappae-Datenbank wurde als Werkzeug zur Unterstützung der Forschung konzipiert; daher lag von Anfang an das Gewicht auf der Zusammenstellung digitaler Bilder in bestmöglicher Qualität, die durch zugeordnete Metadaten erschlossen sind.
- Das SLC ist - sowohl ein zweimal jährlich stattfindendes Arbeitstreffen von Kombinatorikern, Algebraikern und Algorithmikern aus (mittel-)europäischen Ländern, oft auch mit Teilnehmern aus Nordamerika, Israel und Japan, - als auch eine voll referierte elektronische Zeitschrift für Beiträge aus den genannten Gebieten. Volker Strehl ist seit 1980 in der Organisation der Treffen und der Herausgabe der Zeitschrift zusammen mit Kollegen aus Österreich und Frankreich leitend tätig.
- FPSAC ist seit 1990 eine weltweit maßgebliche jährliche Tagung für Algebraische und Algorithmische Kombinatorik.Volker Strehl war über viele Jahre hinweg als Mitglied im "steering committee" und in vielen "program committees" tätig. Volker Strehl ist zusammen mit Ch. Krattenthaler (Wien) und P. Paule (Linz) Ausrichter der in Linz stattfindenden Tagung im Jahr 2009.
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