Wissensbasierte Systeme (WSY)

Master Informatik
1. Semester

Termine und Allgemeines für das WiSe 2024/25

Vorbereitung: Das Buch Goebbels, Rethmann: Eine Einführung in die Mathematik an Beispielen aus der Informatik. Springer Spektrum. eignet sich gut zum Auffrischen der Mathematikkenntnisse zwischen Bachelor- und Master-Studium. Das Besondere an dem Buch sind die vielen Querbezüge zur Informatik und die ausführlichen Herleitungen mit vielen Zwischenschritten.

Arbeitsaufwand: Das Modul WSY ist mit sechs Leistungspunkten (CP) in der Prüfungsordnung angegeben. Laut der Verordnung zur Regelung des Näheren der Studienakkreditierung in Nordrhein-Westfalen (Studienakkreditierungsverordnung - StudakVO) vom 25.01.2018, Paragraph 8 Leistungspunktesystem, Satz (1) entspricht ein Leistungspunkt einer Gesamtarbeitsleistung von 25 bis höchstens 30 Zeitstunden. Insgesamt ergibt sich also ein Arbeitsaufwand von 150 Stunden im Semester, bei der 30 Stunden für die Vorbereitung auf die Klausur enthalten sind. Die 120 Stunden verteilen sich bei 15 Wochen Vorlesungszeit im Semester auf acht Stunden pro Woche.

Inhalt

• Geschichte und Anwendungen Motivation, Turing-Test, neuronale Netze, Agenten, Entscheidungsbäume, fallbasiertes Schließen, sequentielle Entscheidungsprobleme, Lernen durch Belohnung, Planen
• Wissensrepräsentation semantische Netze, Regeln, unsicheres Wissen, unscharfes Wissen
• Zustandsraumsuche uninformierte Suche, informierte Suche, lokale Suche, Spiele
• Aussagenlogik Grundbegriffe, Äquivalenz und Normalformen, Hornformeln, Resolution
• Prädikatenlogik Grundbegriffe, Normalformen, Herbrand-Theorie, Resolution
• Einführung in PROLOG

Literatur

• St.J. Goebbels, J. Rethmann: Eine Einführung in die Mathematik an Beispielen aus der Informatik. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg, 2023.
• S. Russel, P. Norvig: Artificial Intelligence: A Modern Approach. Prentice Hall, 2002.
• C. Beierle, G. Kern-Isberner: Methoden wissensbasierter Systeme. Vieweg Verlag, 2003.
• George F. Luger: Künstliche Intelligenz. Pearson Studium, 2001.
• J. Heinsohn, R. Socher-Ambrosius: Wissensverarbeitung: Eine Einführung. Spektrum Akademischer Verlag, 1999.
• Uwe Schöning: Logik für Informatiker. Spektrum Akademischer Verlag, 2000.
• Ivan Bratko: PROLOG: Programming for Artificial Intelligence. 3rd edition, Addison-Wesley, 2000.
• L. Sterling, E. Shapiro: Prolog - Fortgeschrittene Programmiertechniken. 3rd edition, Addison-Wesley, 1988.
• I. Gerdes, F. Klawonn, R. Kruse: Evolutionäre Algorithmen. Vieweg Verlag, 2004.
• Andreas Zell: Simulation Neuronaler Netze. Addison-Wesley, 1994.

Folien

In der Veranstaltung erstellte Programme

Eingabedaten für Sudoku: 4x4, 9x9, 16x16, 25x25, 36x36

Vorlagen für C-Programme

• Schiebepuzzle: zustand.hpp, zustand.cpp, Rahmen-Programm
• n-Damenproblem: Rahmen-Programm
• Vier Gewinnt: Rahmen-Programm

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