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2.1 Einordnung

Konfigurierung ist dem Gebiet der Expertensysteme - häufig auch wissensbasierte, Problemlösungs- oder Unterstützungssysteme genannt - innerhalb der Künstlichen Intelligenz (KI) zuzuordnen. Eine Definition von Expertensystemen kann der Arbeit von Günter (1992, S. 1) entnommen werden:

,,Expertensysteme sind wissensbasierte Programmsysteme. Sie werden für Aufgaben in schwach strukturierten Anwendungsbereichen eingesetzt, für deren Lösung Experten benötigt werden, und die mit `klassischen' algorithmischen Lösungsverfahren nur unzureichend bearbeitet werden können. Dies beinhaltet sowohl die Lösung von Expertenaufgaben, als auch die `intelligente' Unterstützung des Experten bei seiner Arbeit. Ein Programm ist dann wissensbasiert, wenn das Wissen des Anwendungsbereiches deklarativ und explizit repräsentiert wird.``

Expertensysteme können auf unterschiedliche Weise klassifiziert werden. Eine gebräuchliche Klassifikation besteht darin, Expertensysteme domänenunabhängig und abstrahiert von dem jeweiligen Anwendungsgebiet anhand ihrer Problemklasse in unterschiedliche Kategorien einzuteilen. Bei der aufgabenorientierten Klassifikation werden hauptsächlich zwei Gruppen von Expertensystemen unterschieden: Zum einen werden Systeme berücksichtigt, die das Analyseproblem behandeln, d.h. es werden existierende Objekte untersucht. Zum anderen gibt es dem Syntheseproblem gewidmete Expertensysteme, die sich mit der Erstellung neuer Objekte befassen. Überschneidungen wie auch die Reinformen sind dabei möglich. Konfigurierung ist den Syntheseaufgaben zuzuordnen. Sie wurden erst relativ spät von der Forschung angegangen und so mündete die Erforschung des Analyseproblems bereits in der erfolgreichen Entwicklung von Anwendungen wie Diagnose- und Klassifikationssysteme, als bei der Synthese noch Grundlagenforschung betrieben wurde (vgl. Weule, 1993, S. 8).

Den Syntheseaufgaben lassen sich, wie in Abbildung 2.1 dargestellt, Konstruktionsaufgaben zuordnen, die wiederum in Konfigurierungsaufgaben und Planungsaufgaben unterteilt werden (vgl. Günter, 1991b, S. 1). Konstruktionsaufgaben sind dadurch gekennzeichnet, dass im Verlauf der Konstruktion aus einer Reihe von Bauteilen bzw. Planschritten ein Gesamtkonzept, eine Konfiguration bzw. ein Plan, erstellt wird (vgl. Neumann, 1991, S. 12):

Abbildung 2.1: Einordnung der Konfigurierung
\begin{figure}\centering
\includegraphics[width=13cm]{images/konfigurierung_einordnung}
\ifx\pdfoutput\undefined
\fi
\end{figure}

Definition 2.1.1   (Konstruktionssystem)
Ein Konstruktionssystem ist ein Expertensystem, das beim Entwurf von Aggregaten aus Komponenten hilft und dabei Zielvorgaben sowie Expertenwissen verwendet.

Konfigurierung und Planung sind sich sehr ähnlich. Planung unterscheidet sich von Konfigurierung dadurch, dass für die Planung spezielle Formalismen und Verfahren für die Repräsentation von Zeit und deren Behandlung benötigt werden. Beispiele für Konstruktionsaufgaben sind (vgl. Neumann, 1991, S. 13):

Diese Arbeit beschränkt sich auf Konfigurierungsaufgaben in technischen Domänen. Eine Konfigurierungsaufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Gesamtlösung, eine Konfiguration in einer Sequenz aus einzelnen Konfigurierungsschritten, aus separaten Einzelkomponenten (Konfigurierungsobjekte) zusammengefügt wird (vgl. Cunis und Günter, 1991, S. 37). Mit einer Konfigurierungsaufgabe ist in diesem Kontext also nicht die Konfigurierung von bestehenden Anwendungen, Komponenten o.ä. gemeint, sondern vielmehr die Erstellung von neuen Systemen anhand bestimmter Randbedingungen. Konfigurierungsaufgaben sind überwiegend durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet vgl. Günter, 1991b, S. 2; Neumann et al., 1987, S. 349 f.:

Konfigurierungssysteme in technische Domänen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie zumeist gut strukturiertes Domänenwissen mit präzisen technischen Informationen aufweisen.2.1 Der hohe Grad an Detailwissen führt dazu, dass das Ergebnis aus einer Vielzahl möglicher Lösungen bestimmt werden muss, was wiederum bedeutet, dass u.U. eine große Zahl möglicher (Lösungs-)Varianten berücksichtigt werden muss.



Fußnoten

...2.1
Präzise formuliert wird von Rechenanlagen ausschließlich die Repräsentation der in dem Wissen enthaltenen Informationen in einer entsprechenden Repräsentationssprache verarbeitet (vgl. Broy, 1992, S. 3 ff.).

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