Konfliktlösung als Grundlage intelligenten Handelns

Ordnungsbildung und Erkenntnis bedingen einander. Erkenntnis setzt die Beobachtung von Ordnungsstrukturen voraus oder deren Schöpfung durch Abstraktion und Modellbildung. Beiträge aus unterschiedlichen Bereichen universitärer Forschung untersuchen Strukturen, die einen Bezug haben zu (partiell) autonomen Akteuren (beziehungsweise Agierenden, Agenten) und den dynamischen Prozessen, in denen sie entwickelt werden. Dabei ablaufende Erkenntnisprozesse erfordern interobjektiv erfahrbare, teilweise auch in Symbolik und Ritualen fassbare Ordnungsstrukturen, auch wenn diese erst simultan mit Handlungs- oder Erkenntnisprozessen entstehen. Rekursive Bezüge können zu Formen der Selbstorganisation führen. Bei höher entwickelten Strukturen können Aspekte des Wissens, Lernens (und Vergessens) einbezogen werden und zusätzlich durch emotionale Zustände verstärkt oder abgeschwächt werden. • Wie entstehen Struktur und Ordnung? • Wie werden sie stabilisiert, modifiziert, revolutioniert, restabilisiert? • Wie werden sie zerstört und aufgelöst? • Wie lässt sich das Verhältnis von Ordnung/Struktur und Wandel/Prozess fassen und (gegebenenfalls formal oder im Rechner) modellieren? • Welche institutionalisierten Mechanismen spielen dabei welche Rolle? • Wie prägen diese Mechanismen die Auseinandersetzungen zwischen Akteuren um "richtiges" und "falsches" Handeln und " richtiges" und "falsches" Wissen von diesem Handeln (Realitätsdefinitionen, Ordnungs- und Zielvorstellungen, Legitimationen)? • Welche Wechselwirkungen bestehen zwischen "stummen" Verhaltensordnungen (Handeln) und "beredter" symbolvermittelter Reflexion eben dieser Verhaltensordnungen (Reden und Wissen)? Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler hatten sich am 5.9.2005 an der Universität Hamburg zu einem Workshop über "Ordnungsbildung und Erkenntnisprozesse" zusammengefunden. In diesem Band sind zahlreiche der gehaltenen Beiträge gesammeltFormation of order and cognition are interdependent. Knowledge presupposes the observation of order structures or their creation through abstraction and modelling. Contributions from different areas of university research examine structures that relate to (partially) autonomous actors (or agents) and the dynamic processes in which they are developed. Processes of knowledge that take place in this context require structures of order that can be experienced interobjectively, and in some cases can also be grasped in symbolism and rituals, even if these structures are created simultaneously with processes of action or knowledge. Recursive references can lead to forms of self-organization. In more highly developed structures, aspects of knowledge, learning (and forgetting) can be included and additionally strengthened or weakened by emotional states. On November 5, 2005, scientists came together for a workshop on "Formation of Order and Knowledge Processes" at the University of Hamburg. In this volume, numerous of the given talks and articles are collected

Generische Interaktionsmuster für aufgabenorientierte Dialogsysteme [online]

Zusammenfassung Der Entwurf, die Implementierung und das Testen von natürlichsprachlichen Dialogsystemen ist eine zeitintensive Aufgabe. Erste Implementierungen von Dialogsystemen im Rahmen dieser Arbeit führten zu der Beobachtung, daß die Parameter, welche ein Dialogsystem definieren, grob in zwei Klassen unterteilt werden können. Die erste Klasse definiert aufgabenabhängiges Wissen, während die zweite Klasse interaktionsspezifisches Wissen definiert. Beide Klassen lassen sich weiter unterteilen. Die erste Klasse besteht aus folgenden Wissenquellen: (i) einer Ontologie, welche die Konzepte definiert, die das Dialogsystem \u27versteht\u27, (ii) Dialogzielbeschreibungen, welche die Aufgaben beschreiben, die das Dialogsystem ausführen kann, (iii) Satzanalyse­Grammatiken, welche die Spracherkennerausgabe mithilfe struktureller Beschreibungen in eine semantische Repräsentation in einer typisierten Merkmalslogik umwandeln, (iv) Datenbankbeschreibungen, welche die Referenz von Nominalphrasen auflösen, und (v) Generierungsgrammatiken, welche Konzepte der typisierten Merkmalslogik zurück in natürlichsprachliche Ausdrücke umformt. Die aufgabenabhängigen Wissensquellen, zusammen mit auf ihnen operierenden Algorithmen, bilden die erste Schicht einer dreischichtigen Dialogsystemarchitektur. Die in dieser Schicht realisierten Dienste werden Basis­-Dialogdienste genannt. Die zweite Schicht des Dialogsystems besteht aus den interaktionsspezifischen Wissensquellen. Hier wird die Art und Weise der Interaktion zwischen System und Benutzer implementiert. Die zweite Schicht setzt sich aus einem Katalog von Interaktionsmustern zusammen. Ein Interaktionsmuster beschreibt, wie Information im Diskurs angepaßt wird, legt aber nicht fest, wie diese Information vom Benutzer übermittelt wird. Zum Beispiel kann eine Menge von Optionen dem Benutzer durch nur eine Frage präsentiert werden Wünschen Sie a,b,c oder d? oder durch eine Reihe von Fragen der Art Wünschen Sie a? Bitte sagen Sie ja oder nein. Beide Strategien habe Vor­ und Nachteile und können Defizite anderer Komponenten, z.Bsp. des Spracherkenners, teilweise ausgleichen. Das diese Strategien implementierende Interaktionsmuster ist jedoch das gleiche, nämlich das Frage­Interaktionsmuster. Neben dem Frage-Interaktionsmuster, welches die Spezifizität der Information im Diskurs erhöht, gibt es das Korrektur-­Interaktionsmuster, welches Information aus dem Diskurs entfernt, das Anpassungs-­Interaktionsmuster, welches Informationen aus dem Diskurs ersetzt und das Zustands-­Interaktionsmuster, welches die Information im Diskurs unverändert läßt, aber für die Meta-­Dialogsteuerung zuständig ist. Ausgewählt werden die Interaktionsmuster von der dritten Schicht, der Dialog-Steuerungs-­Schicht. Die in dieser Arbeit untersuchte Fragestellung ist, wie die Entwurfszeit eines Dialogsystems durch die Einführung einer auf generellen Prinzipien basierenden modularen Architektur verkürzt werden kann. Der Hauptbeitrag dieser Arbeit ist die Entwicklung und experimentelle Verifizierung eines Systems von Interaktionsdiensten, welche Benutzeraktionen mit dem natürlichsprachlichen System zielsprach­ und aufgabenunabhängig beschreiben und implementieren. Da Interaktionsdienste und Dialogstrategien durch die Basis-­Dialogdienste formuliert werden können, ist die Unabhängigkeit von Zielsprache und Anwendungsdomäne gegeben. Deswegen kann eine Implementierung des Interaktionsdienstsystems als Ausgangspunkt für ein natürlichsprachliches Dialogsystem dienen. Zusätzlich können die aufgabenabhängigen Wissensquellen durch die Verwendung von Techniken, wie sie aus objektorientierten Programmiersprachen bekannt sind, modularisiert werden. Dadurch kann eine weitere Verkürzung der Entwicklungszeit erzielt werden. Es konnte experimentell nachgewiesen werden, daß in sieben Fällen mit Testpersonen, die mit der Systemarchitektur nicht vertraut waren, prototypische Systeme in sehr kurzer Zeit (etwa acht bis zwölf Stunden) entwickeln konnten. Diese Systeme können dann zur Datensammlung eingesetzt werden. Die Abdeckung des Dialogsystems kann dann durch iterative Verfeinerung der beteiligten Wissensquellen verbessert werden

PromisD

Gegenstand der Arbeit ist zunächst eine Analyse der didaktischen Anforderungen an Sprachlernsysteme, die sich zum Teil aus dem Fremdsprachenunterricht ergeben. Daraus ergibt sich ein Übungstyp, der vom Lerner eine frei gestaltete Eingabe erfordert und damit insbesondere die kommunikative Kompetenz fördert, der aber auch mit Hilfe computerlinguistischer Methoden realisiert werden kann. Anschließend wird zur Auswahl einer geeigneten Grammatiktheorie insbesondere die Lexical Functional Grammar (LFG) näher betrachtet. Die Theorie muss sich aus computerlinguistischer Sicht für eine Implementierung im Rahmen eines Sprachlernprogramms eignen und es ist von zusätzlichem Vorteil, wenn die verwendeten Konzepte denen in Lernergrammatiken ähneln, um so die Generierung von Rückmeldungen zu vereinfachen. Im darauf folgenden Abschnitt wird kurz das eigentliche Programm PromisD (Projekt mediengestütztes interaktives Sprachenlernen - Deutsch) vorgestellt, wie es sich auch dem Nutzer präsentiert. Schließlich wird ein so genanntes antizipationsfreies Verfahren entwickelt, bei dem weder in der Grammatik noch im Lexikon Informationen zur Fehleridentifizierung enthalten sind. Die Fehlererkennung wird dabei auf die Bereiche eingeschränkt, in denen sich in einem Lernerkorpus häufig Fehler zeigen, um einerseits wesentliche Fehlertypen abzudecken und andererseits eine größere Effizienz bei der Analyse von realen Eingaben zu erreichen. Die Vorstellung des Verfahrens unterteilt sich entsprechend den grundlegenden Struktureinheiten der LFG in zwei Bereiche: die Konstituentenstruktur mit einer modifizierten Form des Earley-Algorithmus zur Integration von Fehlerhypothesen in die Chart und die Feature-Struktur mit einer veränderten Unifikationstrategie zur Behandlung und Speicherung von sich widersprechenden Werten in F-Strukturen. Zum Abschluss erfolgt die Evaluation und es werden die Möglichkeiten zur Gestaltung einer Rückmeldung an den Lerner diskutiert.The dissertation starts with an analysis of the requirements for Intelligent Computer-Assisted Language Learning systems (ICALL), which partially depend on didactic aspects of foreign language teaching. Based on this a type of exercise can be identified, that on the one hand allows the learner to enter free formed input supporting the so called communicative competence as a major didactic goal and on the other hand may be realised with advanced computational linguistics'' methods. In the following chapter a look at grammar theories and especially Lexical Functional Grammar (LFG) is taken. The grammar theory needs to be tractable in an implementation and it is of a further advantage if the concepts of the theory are similar to the concepts in learner grammars in order to simplify the generation of feedback. Subsequently the user interface of the actual program is presented with a focus on error messages. The implementation is named PromisD, which stands for "Projekt mediengestütztes interaktives Sprachenlernen - Deutsch". Finally an anticipation-free parsing method is developed using neither information from the lexicon nor the grammar in order to identify grammar errors. The recognition is restricted to those areas where errors occur frequently in a learner corpus in order to allow for a greater efficiency parsing authentic data. Along the two structural levels in LFG the presentation of the algorithm follows: the constituent-structure with a modified Early-algorithm integrating error hypotheses into the chart and the feature-structure with a new unification-strategie storing information about clashing values in the f-structure. The dissertation closes with an evaluation and an outlook on the generation of error messages

Prozedurale Anforderungen an die maschinelle Sprachverarbeitung : Workshop während der Jahrestagung KI-94 Saarbrücken

Die Verarbeitung gesprochener Sprache stellt besondere Anforderungen an die Architektur und die Gestaltung einzelner Komponenten in Systemen zur maschinelle Sprachverarbeitung Der Workshop thematisiert die Konsequenzen, die sich aus der Forderung nach inkrementeller und zeitsynchroner Verarbeitung, sowie aus der inhärenten Unsicherheit bei der Interpretation des Sprachsignals ergeben. Sprachliche Kommunikation, insbesondere in natürlichen Dialogsituationen, unterliegt einer Reihe von einschneidenden prozeduralen Anforderungen. Solche Anforderungen ergeben sich zum einen aus der strikten Bindung von Sprachperzeption und -produktion an die zeitliche Dimension des Sprachsignals. Die prinzipielle Begrenztheit der menschlichen (und maschinellen) Verarbeitungskapazität setzt hierbei zwangsläufig eine hocheffiziente Organisation der Verarbeitungsprozesse voraus, um auch unter dem Einfluß von Streßfaktoren ein Schritthalten der Verarbeitung mit den Erfordernissen der jeweiligen Kommunikationssituation gewährleisten zu können. Prozedurale Anforderungen resultieren zum anderen aus der erheblichen intra- und interindividuellen Varianz des Sprachsignals. Sie stellt eine wesentliche Quelle von Erkennungsunsicherheit dar und hat zur Folge, dass jedwede interpretierende Beschreibung des sprachlichen Inputs nur Hypothesencharakter tragen kann. Im Bereich der Schriftsprache ist die Zeitdimension auf Anordnungsrelationen zwischen sprachlichen Zeichen reduziert. Erkennungsunsicherheit spielt - zumindest bei der tastaturgebundenen Eingabe - keine entscheidende Rolle. Nur aufgrund dieser Abstraktionen ist es letztendlich auch möglich, eine Verarbeitungsaufgabe vollständig auf der Basis rein deklarativer Spezifikationen zu beschreiben und von einem kombinatorischen und atemporalen Deduktionsmechanismus verarbeiten zu lassen. Wenn nunmehr in diesem Workshop gerade die prozeduralen Aspekte der zeitlichen Strukturierung und der Verwaltung konkurrierender Hypothesen in den Mittelpunkt gestellt werden, so versteht sich das keineswegs als Absage an die Verwendung deklarativer Repräsentationsformalismen. Vielmehr wird hierbei gerade zu klären sein, auf welche Weise deklarative Spezifikationen in eine geeignete Verarbeitungsarchitektur eingebetet werden können, um auf dieser Grundlage die gewünschten Verarbeitungscharakteristika zu erzielen. Als Ausgangspunkt, Vergleichsmaßstab und Inspirationsquelle bietet sich naturgemäß das menschliche Vorbild an, ist es doch bisher einzig der Mensch der über Sprachverarbeitungskapazitäten der angestrebten Art verfügt. Eine wesentliche Eigenschaft natürlicher Sprachverarbeitung ist ihre Inkrementalität. Teilabschnitte einer sprachlichen Äußerung werden dabei auf den verschiedenen Ebenen zeitlich parallel und praktisch verzögerungsfrei bearbeitet Insbesondere schließt inkrementelle Verarbeitung ausdrücklich das traditionell dominierende Verarbeitungsmodell aus, das vom Vorliegen vollständiger Eingabedaten schon bei Verarbeitungsbeginn ausgeht. Zum einen ermöglicht erst eine inkrementelle Verarbeitung ein natürliches Dialogverhalten, das sich etwa durch unmittelbare Reaktionen auf die Beiträge der Dialogpartner, sowie die Fähigkeit zur Übernahme der Dialoginitiative auszeichne. Zum anderen ist sie Voraussetzung für die dynamische Generierung von Diskurserwartungen, dem wohl wirksamsten Mittel zur Suchraumbeschränkung beim Sprachverstehen. Die Forderung nach inkrementeller Verarbeitung besteht für ein Sprachverarbeitungssystem in seiner Gesamtheit Inkrementalität kann in ihren Vorzügen nur dann voll zur Wirkung kommen, wenn sie auf allen Ebenen des Verarbeitungsprozesses durchgängig realisiert ist. Nicht zuletzt aus diesem Grunde sind auf dem Workshop Beiträge zu inkrementellen Verfahren in so unterschiedlichen Bereichen wie der Worterkennung, der syntaktischen Analyse und der Generierung vertreten. Menschliche Sprachverarbeitung verläuft in ihren wesentlichen Zügen zeitsynchron. Eine solche Forderung auch auf maschinelle Sprachverarbeitungssysteme zu übertragen, scheint auf den ersten Blick nahe liegend, ist aber angesichts der kombinatorischen Eigenschaften der üblichen Verarbeitungsalgorithmen durchaus nicht selbstverständlich und schon gar nicht trivial. Die Anpassung der Verarbeitungsprozesse an den aktuell gegebenen zeitlichen Verarbeitungsdruck erfordert ein explizites und zeitsensitives Scheduling für die vorhandenen Verarbeitungskapazitäten Fragen der Aufmerksamkeitsfokussierung und des systematischen Vergessens von Teilergebnissen werden zwangsläufig eine wichtige Rolle spielen. Grundlage dafür sind Relevanzabschätzungen, die mit der erforderlichen Zuverlässigkeit wiederum nur vor dem Hintergrund von aussagekräftigen Diskurserwartungen getroffen werden können. Zu all diesen Fragestellungen befindet sich die Forschung noch ganz am Anfang

Prozedurale Anforderungen an die maschinelle Sprachverarbeitung : Workshop während der Jahrestagung KI-94 Saarbrücken

Die Verarbeitung gesprochener Sprache stellt besondere Anforderungen an die Architektur und die Gestaltung einzelner Komponenten in Systemen zur maschinelle Sprachverarbeitung Der Workshop thematisiert die Konsequenzen, die sich aus der Forderung nach inkrementeller und zeitsynchroner Verarbeitung, sowie aus der inhärenten Unsicherheit bei der Interpretation des Sprachsignals ergeben. Sprachliche Kommunikation, insbesondere in natürlichen Dialogsituationen, unterliegt einer Reihe von einschneidenden prozeduralen Anforderungen. Solche Anforderungen ergeben sich zum einen aus der strikten Bindung von Sprachperzeption und -produktion an die zeitliche Dimension des Sprachsignals. Die prinzipielle Begrenztheit der menschlichen (und maschinellen) Verarbeitungskapazität setzt hierbei zwangsläufig eine hocheffiziente Organisation der Verarbeitungsprozesse voraus, um auch unter dem Einfluß von Streßfaktoren ein Schritthalten der Verarbeitung mit den Erfordernissen der jeweiligen Kommunikationssituation gewährleisten zu können. Prozedurale Anforderungen resultieren zum anderen aus der erheblichen intra- und interindividuellen Varianz des Sprachsignals. Sie stellt eine wesentliche Quelle von Erkennungsunsicherheit dar und hat zur Folge, dass jedwede interpretierende Beschreibung des sprachlichen Inputs nur Hypothesencharakter tragen kann. Im Bereich der Schriftsprache ist die Zeitdimension auf Anordnungsrelationen zwischen sprachlichen Zeichen reduziert. Erkennungsunsicherheit spielt - zumindest bei der tastaturgebundenen Eingabe - keine entscheidende Rolle. Nur aufgrund dieser Abstraktionen ist es letztendlich auch möglich, eine Verarbeitungsaufgabe vollständig auf der Basis rein deklarativer Spezifikationen zu beschreiben und von einem kombinatorischen und atemporalen Deduktionsmechanismus verarbeiten zu lassen. Wenn nunmehr in diesem Workshop gerade die prozeduralen Aspekte der zeitlichen Strukturierung und der Verwaltung konkurrierender Hypothesen in den Mittelpunkt gestellt werden, so versteht sich das keineswegs als Absage an die Verwendung deklarativer Repräsentationsformalismen. Vielmehr wird hierbei gerade zu klären sein, auf welche Weise deklarative Spezifikationen in eine geeignete Verarbeitungsarchitektur eingebetet werden können, um auf dieser Grundlage die gewünschten Verarbeitungscharakteristika zu erzielen. Als Ausgangspunkt, Vergleichsmaßstab und Inspirationsquelle bietet sich naturgemäß das menschliche Vorbild an, ist es doch bisher einzig der Mensch der über Sprachverarbeitungskapazitäten der angestrebten Art verfügt. Eine wesentliche Eigenschaft natürlicher Sprachverarbeitung ist ihre Inkrementalität. Teilabschnitte einer sprachlichen Äußerung werden dabei auf den verschiedenen Ebenen zeitlich parallel und praktisch verzögerungsfrei bearbeitet Insbesondere schließt inkrementelle Verarbeitung ausdrücklich das traditionell dominierende Verarbeitungsmodell aus, das vom Vorliegen vollständiger Eingabedaten schon bei Verarbeitungsbeginn ausgeht. Zum einen ermöglicht erst eine inkrementelle Verarbeitung ein natürliches Dialogverhalten, das sich etwa durch unmittelbare Reaktionen auf die Beiträge der Dialogpartner, sowie die Fähigkeit zur Übernahme der Dialoginitiative auszeichne. Zum anderen ist sie Voraussetzung für die dynamische Generierung von Diskurserwartungen, dem wohl wirksamsten Mittel zur Suchraumbeschränkung beim Sprachverstehen. Die Forderung nach inkrementeller Verarbeitung besteht für ein Sprachverarbeitungssystem in seiner Gesamtheit Inkrementalität kann in ihren Vorzügen nur dann voll zur Wirkung kommen, wenn sie auf allen Ebenen des Verarbeitungsprozesses durchgängig realisiert ist. Nicht zuletzt aus diesem Grunde sind auf dem Workshop Beiträge zu inkrementellen Verfahren in so unterschiedlichen Bereichen wie der Worterkennung, der syntaktischen Analyse und der Generierung vertreten. Menschliche Sprachverarbeitung verläuft in ihren wesentlichen Zügen zeitsynchron. Eine solche Forderung auch auf maschinelle Sprachverarbeitungssysteme zu übertragen, scheint auf den ersten Blick nahe liegend, ist aber angesichts der kombinatorischen Eigenschaften der üblichen Verarbeitungsalgorithmen durchaus nicht selbstverständlich und schon gar nicht trivial. Die Anpassung der Verarbeitungsprozesse an den aktuell gegebenen zeitlichen Verarbeitungsdruck erfordert ein explizites und zeitsensitives Scheduling für die vorhandenen Verarbeitungskapazitäten Fragen der Aufmerksamkeitsfokussierung und des systematischen Vergessens von Teilergebnissen werden zwangsläufig eine wichtige Rolle spielen. Grundlage dafür sind Relevanzabschätzungen, die mit der erforderlichen Zuverlässigkeit wiederum nur vor dem Hintergrund von aussagekräftigen Diskurserwartungen getroffen werden können. Zu all diesen Fragestellungen befindet sich die Forschung noch ganz am Anfang

Corpus-adaptive Named Entity Recognition

Named Entity Recognition (NER) is an important step towards the automatic analysis of natural language and is needed for a series of natural language applications. The task of NER requires the recognition and classification of proper names and other unique identifiers according to a predefined category system, e.g. the “traditional” categories PERSON, ORGANIZATION (companies, associations) and LOCATION. While most of the previous work deals with the recognition of these traditional categories within English newspaper texts, the approach presented in this thesis is beyond that scope. The approach is particularly motivated by NER which is more challenging than the classical task, such as German, or the identification of biomedical entities within scientific texts. Additionally, the approach addresses the ease-of-development and maintainability of NER-services by emphasizing the need for “corpus-adaptive” systems, with “corpus-adaptivity” describing whether a system can be easily adapted to new tasks and to new text corpora. In order to implement such a corpus-adaptive system, three design guidelines are proposed: (i) the consequent use of machine-learning techniques instead of manually created linguistic rules; (ii) a strict data-oriented modelling of the phenomena instead of a generalization based on intellectual categories; (iii) the usage of automatically extracted knowledge about Named Entities, gained by analysing large amounts of raw texts. A prototype was implemented according to these guidelines and its evaluation shows the feasibility of the approach. The system originally developed for a German newspaper corpus could easily be adapted and applied to the extraction of biomedical entities within scientific abstracts written in English and therefore gave proof of the corpus-adaptivity of the approach. Despite the limited resources in comparison with other state-of-the-art systems, the prototype scored competitive results for some of the categories

Workflow- und Prozeßsynchronisation mit Interaktionsausdrücken und -graphen

Im Rahmen der Arbeit werden Interaktionsausdrücke und -graphen als deskriptiver Formalismus zur kompakten, übersichtlichen und modularen Spezifikation sowie zur effizienten Implementierung von Synchronisationsbedingungen unterschiedlichster Art konzipiert, theoretisch untersucht, praktisch implementiert und prototypisch zur Synchronisation von Workflows angewandt

Ähnlichkeitsbasierte Modellierungsunterstützung für Geschäftsprozesse

In der Arbeit wird erstmalig ein Unterstützungssystem für die Geschäftsprozessmodellierung vorgestellt, das dem Benutzer zu seinem gerade editierten Prozess Prozessfragmente aus einer Bibliothek vorschlägt. Der Vorschlag von Prozessfragmenten erfolgt auf Basis von Geschäftsregeln und Korrektheits- und Semantikkriterien. Zusätzlich werden Ähnlichkeitsmaße definiert, durch die Prozessteile mit unterschiedlichem Vokabular zur Beschreibung gleicher Prozessobjekte wieder verwendet werden können