Dieses Projekt baut auf einer Seminararbeit der Autorin von 1997 im Studienfach Wirtschaftswissenschaften für den Fachbereich Betriebsinformatik auf.
Das Hauptseminar trug den Titel Betriebliche Informationssysteme.
Die Seminararbeit wurde für die jetzige Veröffentlichung überarbeitet und auf den neuesten Stand gebracht.
Informationssysteme werden inzwischen vielfältig eingesetzt. Bei Management und Verwal-tung hat beispielsweise eine totale Umstrukturierung der öffentlichen und kommerziellen Dienstleistungen stattgefunden, von der kaum ein Bereich des täglichen Lebens verschon blieb. Ein Nutzungsbeispiel sind die Expertensysteme. Sie stellen im Vergleich z.B. zu Datenbanken, wesentlich komplexere Informationssysteme dar. Sie sind in der Lage „mitzudenken“ und selbständig zu einer Problemlösung zu finden.
Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, dem interessierten Leser zu vermitteln, was ein Expertensystem ist, wie es arbeitet und auf welche Weise es in Forschung und Industrie Anwendung gefunden hat.
Die Arbeit orientiert sich in erster Linie an dem Buch „Einführung in Expertensysteme“ von Frank Puppe. Nach dem Literaturstudium von zwölf verschiedenen Einführungsbänden über Expertensysteme hat sich dieses Buch als das verständlichste und am besten strukturierte Werk herausgestellt. Auch andere Autoren greifen gern auf dieses Buch zurück.
Neure Literatur wurde als Ergänzung herangezogen.
Inhaltsverzeichnis
- Vorwort
- Inhaltverzeichnis
- Abbildungsverzeicnis
- 1. Charakterisierung von Expertensystemen
- 1.1. Wissensbasierte Systeme
- 1.2. History
- 2. Aufbau von Expertensystemen
- 2.1. Grundidee
- 2.2. Architektur
- 2.1.1. Wissensbasis
- 2.2.2. Steuersystem
- 3. Grundtechniken der Wissensrepräsentation
- 3.1. Logik als Grundlage
- 3.1.1. Prädikatenlogik
- 3.1.2. Kalküle
- 3.2. Regelbasierte Wissensrepräsentation
- 3.2.1. Allgemeines
- 3.2.2. Vorwärtsverkettung (Forward-Reasoning)
- 3.2.3. Rückwärtsverkettung (Backward-Reasoning)
- 3.2.4. Strukturierung
- 3.3. Objektorientierte Wissensrepräsentation
- 3.3.1. Vererbungshierarchie, zugeordnete Prozeduren, Erwartungswerte
- 3.3.2. Beispiel: FRL
- 3.4. Wissensrepräsentation durch Constraints
- 3.5. Repräsentation von unsicherem Wissen
- 3.5.1. Probabilistisches Schließen
- 3.5.2. Nicht-monotones Schließen
- 3.5.2. Temporales Schließen
- 4. Problemlösungstypen
- 4.1. Klassifikation (Diagnostik)
- 4.1.1. Beschreibung
- 4.1.2. Methoden
- 4.1.3. Einteilung nach Problemtypen
- 4.2. Konstruktion (Synthese)
- 4.2.1. Beschreibung
- 4.2.2. Methoden
- 4.2.3. Einteilung nach Problemtypen
- 4.3. Simulation
- 4.3.1. Beschreibung
- 4.3.2. Methode
- 4.3.3. Einteilung nach Problemtypen
- 5. Entwicklung von Expertensystemen
- 5.1. Wissenserwerb
- 5.1.1. Grundarten
- 5.1.2. Phasen
- 5.2. Erklärungsfähigkeit
- 5.3. Werkzeuge
- 6. Betrieblicher Einsatz
- 6.1. Anwendungsgebiet
- 6.2. Einsatzumgebung
- 7. Kritik und Ausblick
- 7.1. Enttäuschte Erwartungen
- 7.2. Neure Ansätze
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit vermittelt dem interessierten Leser das Wesen von Expertensystemen, ihre Funktionsweise und ihre Anwendungsbereiche in Forschung und Industrie. Sie konzentriert sich dabei auf die Darstellung der grundlegenden Konzepte und Techniken im Bereich der Expertensysteme und beleuchtet die verschiedenen Ansätze zur Wissensrepräsentation und Problemlösung.
- Wissensbasierte Systeme: Die Architektur und Funktionsweise von Expertensystemen sowie die Unterscheidung zwischen Wissensbasis und Steuersystem.
- Wissensrepräsentation: Die verschiedenen Techniken zur Formalisierung und Strukturierung von Expertenwissen, wie z.B. Logik, Regelbasierte Systeme und Objektorientierte Methoden.
- Problemlösungstypen: Die Klassifizierung von Problemen in Expertensystemen, wie Diagnostik, Konstruktion und Simulation, und die zugehörigen Lösungsstrategien.
- Entwicklung von Expertensystemen: Der Prozess des Wissenserwerbs und die Bedeutung von Werkzeugen für die effiziente Entwicklung und Wartung von Expertensystemen.
- Betrieblicher Einsatz: Die Einsatzmöglichkeiten von Expertensystemen in verschiedenen Bereichen, sowie die Herausforderungen und Grenzen ihrer Anwendung.
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel charakterisiert Expertensysteme als wissensbasierte Systeme, die das Wissen und die Entscheidungsfindung von menschlichen Experten nachbilden sollen. Es werden die historischen Entwicklungen sowie die grundlegenden Prinzipien von Expertensystemen erläutert. Das zweite Kapitel beschäftigt sich mit dem Aufbau von Expertensystemen, die sich aus einer Wissensbasis und einem Steuersystem zusammensetzen. Die Wissensbasis beinhaltet das Expertenwissen und kann nach verschiedenen Kategorien eingeteilt werden, während das Steuersystem die Problemlösungsstrategien beinhaltet und die Benutzerschnittstelle steuert. Das dritte Kapitel befasst sich mit den wichtigsten Techniken der Wissensrepräsentation. Es werden die logischen Grundlagen, die regelbasierte und die objektorientierte Wissensrepräsentation sowie die Behandlung von unsicherem Wissen diskutiert. Das vierte Kapitel behandelt die verschiedenen Problemlösungstypen, die in Expertensystemen vorkommen, wie Diagnostik, Konstruktion und Simulation. Jedes Kapitel erläutert die spezifischen Merkmale, Methoden und Einteilungsmöglichkeiten nach Problemtypen. Das fünfte Kapitel beschreibt den Prozess der Entwicklung von Expertensystemen, wobei der Schwerpunkt auf dem Wissenserwerb und den verschiedenen Phasen des Wissenserwerbs liegt. Außerdem werden die Werkzeuge vorgestellt, die den Entwicklungsprozess vereinfachen und beschleunigen. Das sechste Kapitel analysiert den betrieblichen Einsatz von Expertensystemen und beleuchtet die Voraussetzungen für ihre Anwendung, die Einsatzumgebung und die Grenzen ihrer Möglichkeiten. Schließlich werden im siebten Kapitel die Kritikpunkte und der aktuelle Stand der Expertensystem-Technologie sowie neue Ansätze und zukünftige Trends im Bereich der wissensbasierten Systeme diskutiert.
Schlüsselwörter
Expertensysteme, Wissensbasierte Systeme, Wissensrepräsentation, Problemlösungstypen, Diagnostik, Konstruktion, Simulation, Wissenserwerb, Werkzeuge, Betrieblicher Einsatz, Kritik, Ausblick.
- Arbeit zitieren
- Dipl.-Kff. Susanna Mandorf (Autor:in), 2008, Einführung in Expertensysteme, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/115039
