Neuere Entwicklungen der deklarativen KI-Programmierung : proceedings

The field of declarative AI programming is briefly characterized. Its recent developments in Germany are reflected by a workshop as part of the scientific congress KI-93 at the Berlin Humboldt University. Three tutorials introduce to the state of the art in deductive databases, the programming language Gödel, and the evolution of knowledge bases. Eleven contributed papers treat knowledge revision/program transformation, types, constraints, and type-constraint combinations

Entwicklung und Erprobung eines Kurztests zum Konditionalen Schlussfolgern

Die Prozesse, die dem logischen Schlussfolgern bei Konditionalaussagen (Wenn-dann- Aussagen) zugrunde liegen, sind häufig Gegenstand allgemeinpsychologischer Untersuchungen. In der Differenziellen Psychologie wird die Fähigkeit, logisch korrekte Inferenzen bei Konditionalaussagen zu ziehen, hingegen kaum thematisiert. Folglich existieren auch keine psychodiagnostischen Testverfahren zur Messung eines solchen Konstruktes. Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung und Erprobung eines psychodiagnostischen Tests zum Konditionalen Schlussfolgern. Dazu wird ein auf kognitionspsychologischen Theorien aufbauendes Stufen-Modell vorgestellt, das differenzialpsychologische Aussagen zum Konditionalen Schlussfolgern erlaubt. Dieses Stufen-Modell wird auf Konditionalaussagen mit zusätzlichen Negationen erweitert und ist damit auf das sog. Negationsparadigma anwendbar. In dem resultierenden erweiterten Stufen-Modell werden vier Stufen der Sophistiziertheit Konditionalen Schlussfolgerns (SKS) postuliert. Abgeleitet aus den theoretischen Überlegungen und aufgrund pragmatischer Vorgaben wurden 16 Aufgaben zum Konditionalen Schlussfolgern konstruiert, die einer Stichprobe von 905 Personen vorgegeben wurden. Da für die vier Stufen spezifische Antwortmuster(-wahrscheinlichkeiten) postuliert werden, lässt sich das erweiterte Stufen-Modell als Latente-Klassen-Modell präzisieren. Folglich werden die Daten mittels Analyse latenter Klassen ausgewertet. Es resultieren vier hypothesenkonforme Klassen der latenten Variable SKS. Nach dem theoriegeleiteten Ordnen der Klassen zeigt sich ein erwartungsgemäß positiver Zusammenhang mit Reasoning. Aus diesen vielversprechenden Ergebnissen werden Implikationen für die weitere Erprobung dieser 16 Items und insbesondere für die Bestimmung von Testgütekriterien abgeleitet. Neben den klassischen Hauptgütekriterien Objektivität, Reliabilität und Validität werden zudem acht Nebengütekriterien (darunter Normierung, Nützlichkeit und Testökonomie) betrachtet und für die vorliegenden 16 Items überprüft. Dies erfolgt durch theoretische Herleitungen, die an entscheidenden Stellen in drei weiteren Studien empirisch überprüft werden. Die betrachteten Gütekriterien können (fast) ausnahmslos als erfüllt angesehen werden, sodass es gerechtfertigt scheint, die 16 Items als „Psychologischen Test“ zu bezeichnen. Insgesamt kann festgehalten werden, dass es möglich ist, auf Basis des erweiterten Stufen-Modells ein Konstrukt Sophistiziertheit Konditionalen Schlussfolgerns einzuführen, das mit dem entwickelten Kurztest zum Konditionalen Schlussfolgern (KKS) objektiv, reliabel, valide und äußerst ökonomisch erhoben werden kann

LISPLOG : Beiträge zur LISP/PROLOG-Vereinheitlichung

This paper includes three sections, discussing in detail extensions and supplementary tools for the LISPLOG system. The first contribution by Michael Dahmen discusses a translator from CPROLOG to LISPLOG, which effects a partial transformation of PROLOG-programs. This transformation is mainly based upon pattern matching, comparing structures of the program to be transformed with given patterns and substituting structures of the target language for them. This translator is written in PROLOG, which is suited very well for this task because of its built-in capability for unification. Therefore this translator is an example of a task, which is simply and naturally solvable in PROLOG. The second contribution by Knut Hinkelmann and Harry Morgenstern discusses the translation of programs written in LISPLOG to standard PROLOG. In order to translate a LISPLOG program into pure PROLOG, it is necessary to flatten nested LISP function calls into a conjunction of relationcalls and to translate the corresponding LISP functions into PROLOG clauses. The flattening of a nested LISP function call is treated in the first part. The second part treats the translation of a LISP function into a conjunction of PROLOG clauses using the syntax of LISPLOG. The LISP functions are translated into pure LISPLOG. These two contributions describe tools which enable developers of PROLOG programs to vary between the implementations of CPROLOG and LISPLOG without too much effort. The third contribution by Juergen Herr treats the compilation of LISPLOG clauses into LISP functions and breadth-first search as an alternative control structure for LISPLOG. The first part discusses advantages and disadvantages of breadth-first search and introduces an implementation. The discussion of possible constructions in clause heads and the development of concepts for translating LISPLOG clauses are the main themes in the second part. Furthermore an implementation of some of these concepts is described in the form of a hornclause compiler written in LISP, which assembles predefined function patterns.Dieses Memo enthaelt drei Beitraege, die Erweiterungen und ergaenzende Werkzeuge des LISPLOG-Systems behandeln. Der erste Beitrag von Michael Dahmen behandelt einen Translator von CPROLOG naoh LISPLOG, der eine partielle Transformation von PROLOG—Programmen vornimmt. Diese Transformation ist weitgehend "Pattern-basiert” d.h. die Strukturen des zu transformierenden Programms werden mit vorgegebenen Mustern verglichen und durch Strukturen der Zielsprache substituiert. Dieser Translator wurde in PROLOG geschrieben, denn PROLOG ist wegen der eingebauten Faehigkeit zum Mustervergleich hierfuer besonders gut geeignet. Der Translator ist daher auch ein Beispiel fuer eine Aufgabe, die sich in PROLOG besonders einfach und natuerlich loesen laesst.. Der zweite Beitrag von Knut Hinkelmann und Harry Morgenstern beschaeftigt sich mit der Uebersetzung eines LISPLOG-Programmes in Standard-PROLOG. Will man ein LISPLOG-Programm in puree PROLOG uebersetzen, muss man die geschachtelten LISP-Funktionaufrufe in Konjunktionen von Relationsaufrufen abflachen und die zugehoerigen Definitionen der LISP-Funktionen in PROLOG-Klauseln uebersetzen. Die Abflachung eines Aufrufs einer geschachtelten LISP-Funktion wird im ersten Teil behandelt. Im zweiten Teil geht es um die Uebersetzung der Definition einer LISP-Funktion in_ eine Konjunktion von PROLOG-Klauseln. Fuer die PROLOG-Klauseln wird die LISPLOG-Syntax benutzt. Die LISP-Funktion wird also nach LISPLOG ohne LISP—Durchgriff uebersetzt. Diese beiden Beitraege beschreiben Werkzeuge, die es dem Entwicker von PROLOG-Programmen ermoeglichen, mit weitgehender Systemunterstuetzung zwischen der CPROLOG- und LISPLOG-Implementierung zu wechseln. Der dritte Beitrag von Juergen Herr beschaeftigt sich mit Breitensuche als alternativer Kontrollstruktur fuer LISPLOG, und der Kompilation von LISPLOG-Klauseln nach LISP. Im ersten Teil werden Vor— und Nachteile dieser Kontrollstruktur angesprochen sowie eine Implementierung vorgestellt und erlauetert. Im zweiten Teil dieses Beitrags werden erlaubte Konstrukte in Klauselkoepfen besprochen und Konzepte zur Uebersetzung von LISPLOG-Klauseln entwickelt. Weiterhin wird die Implementierung eines Teils dieser Konzepte in LISP beschrieben

Simulation von Prüfungsordnungen und Studiengängen mit Hilfe von Constraint-logischer Programmierung

In dieser Arbeit wurde versucht die Prüfungsordnung des Bachelorstudiengangs Informatik mit Hilfe der Constraint-logischen Programmiersprache - genauer der Programmiersprache ECLiPSe e zu simulieren und diese auf logische Fehler zu überprüfen. Hierfür wurden die beiden deklarativen Programmierparadigmen, die logische Programmierung und die Constraint-Programmierung, getrennt erläutert, da sie unterschiedliche Techniken bei der Problembehandlung einsetzen. Zunächst wurde als Grundlage die Prädikatenlogik (Kapitel 2), erarbeitet und ausführlich dargestellt. Anschließend wurde die logische Programmierung mit der, auf Prädikatenlogik basierenden, Programmiersprache Prolog erläutert (Kapitel 3). Nach der Erläuterung des logischen Teils wurde die Constraint-Programmierung (Kapitel 4) eingehend erläutert. Damit wurde eine Basis geschaffen, um die Constraint-logische Programmierung zu erläutern. Die Constraint-logische Programmierung (Kapitel 5) wurde als eine Erweiterung der logischen Programmierung um Constraints und deren Behandlung dargestellt. Dabei wurde zunächst ein allgemeiner Ansatz der Constraint-logischen Programmierung (CLP-Paradigma) erläutert. Mit der Einführung der Programmiersprache ECLiPSe, wurden alle Werkzeuge behandelt, die für die Simulation benötigt wurden. Schließlich wurde genauer auf die Modellierung des Problems und seine Implementierung in der Sprache ECLiPSe eingegangen (Kapitel 6). Grundidee der Simulation war, die Regeln der Prüfungsordnung als Constraints zu formulieren, so dass sie formal bearbeitet werden konnten. Hier wurden zwei Arten von Tests durchgeführt: • Constraint-Erfüllbarkeitsproblem: Mit dem ersten Test wurde nach eine Lösung gesucht, in der alle Constraints erfüllt sind. • Constraint-Optimierungsproblem: Hier wurde nach einer optimalen Lösung gesucht unter mehreren Kandidaten, in der alle Constraints erfüllt sind. Fazit: Die Constraint-logische Programmierung ist ein viel versprechendes Gebiet, da sie ein Mittel zur Behandlung kombinatorischer Probleme darstellt. Solche Probleme treten in vielen verschiedenen Berufsfeldern auf und lassen sich sonst nur mit großem Aufwand bewältigen. Beim Auftreten solcher Probleme kann schnell ein konzeptuelles Modell erstellt werden, das sehr einfach in ein ausführbares Programm (Design-Modell) umgewandelt wird. Programm-Modifikation ist erheblich leichter als in den prozeduralen Programmiersprachen

Semantische Informationsintegration - Konzeption eines auf Beschreibungslogiken basierenden Integrationssystems für die Produktentwicklung

Aufgrund der Notwendigkeit, unkontrolliert aufkommende Datenfluten zu beherrschen sowie der steigenden Produktkomplexität resultiert der Handlungsbedarf, skalierbare Informationsintegrationslösungen zu finden, die einen effizienten und kontextbezogenen Zugriff auf Wissen unterstützen. Einsatz eines semantischen Integrationskonzepts in der Produktentwicklung erweitert den Wissensbeschaffungsraum des Ingenieurs enorm und ermöglicht die Interoperabilität heterogener Informationssysteme