Schwimmen lernt man beim Schwimmen. Programmieren beim Programmieren. Und Expertensysteme zu schreiben beim Schreiben von Expertensystemen. Deshalb entstand dieses Buch: aus einem Expertensystem-Praktikum, das Soft ware-Praktiker in die neuen Entwurfs-und Programmiertechniken einführt, welche die wissensbasierte Datenverarbeitung in die Softwaretechnologie einbrachte. Dabei wird bewußt die Programmierung betont, nicht die Generierung eines Expertensy stems durch "Einfüllen" von Fachwissen in eine Shell. Was natürlich nicht heißen soll, daß sich nicht auch der Programmierer eines Expertensystems die eine oder andere Aufgabe erleichtern kann, indem er ein derartiges Metasystem als "Werk zeug" benutzt. Aber auch dann - das ist jedenfalls die Erfahrung der Autoren - können gute, benutzerfreundliche und leicht in die bereits vorhandenen konventionellen Daten basen und Anwendungen integrierbare Expertensysteme nur entstehen, wenn der Entwickler problemlos sich all die Komponenten selbstprogrammieren kann, die er in seinem vorgefertigten Werkzeugkasten überhaupt nicht, nicht in geeigneter Form oder nicht mit den richtigen Schnittstellen vorfindet. Im traditionellen Maschinenbau ist der "Werkzeugmacher" der gesuchteste und höchstbezahlte Fachspezialist. In unserem Handwerk ist das nicht viel anders.

Inhalt

1. Einführung.- 1.1 Was verstehen wir unter einem Expertensystem?.- 1.2 Was ist Prolog?.- 1.3 Welche Implementierung verwenden wir?.- 1.4 Wie ist unser Praktikum aufgebaut?.- 2. Eigenschaften und Komponenten eines Expertensystems.- 2.1 Begriff und Einsatzgebiete.- 2.2 Menschliches und maschinelles Wissen.- 2.3 Wissensbasis und Wissensbank.- 2.4 Regelwissen.- 2.5 Die Inferenzmaschine.- 2.6 Instanzierung von Variablen.- 2.7 Realisierungsprobleme.- 2.8 Klassifikation typischer Expertensysteme.- 3. Ein Modellsystem zur Tarif-Auskunft.- 3.1 Aufgabenstellung.- 3.2 Tarifregeln.- 3.3 Dialogführung.- 3.4 Die Kontrollstruktur und der Regel-Interpreter.- 3.5 Die Falldaten-Erfassung.- 3.6 Der Inferenzbaum und das Protokoll.- 3.7 Erklärungen.- 3.8 Erweiterte Antwortmöglichkeiten.- 3.9 Schwachpunkte und mögliche Verbesserungen.- 4. Wissensdarstellung und Wissensverarbeitung.- 4.1 Systemarchitektur.- 4.2 Systementwicklung.- 4.3 Modularisierung.- 4.4 Wissensstruktur und Schlußfolgerungs-Mechanismen.-4.5 Produktionssysteme.- 4.6 Die Verkettungsrichtung.- 4.7 Inferenz-Bäurne.- 4.8 Regel-Modifikation und nichtmonotone Logik.- 4.9 Ablaufsteuerung.- 5. Dialogführung und Erklärungskomponenten.- 5.1 Implizite Dialogtexte.- 5.2 Aufbau und Abarbeitung der Regeln.- 5.3 Fakten und ihr Bekanntheitsgrad.- 5.4 Die Inferenzmaschine.- 5.5 Die Falldaten-Erfassung.- 5.6 Vages Wissen.- 5.7 Anleitungen für den Benutzer.- 5.8 Erklärung des Grunds einer Frage.- 5.9 Ausgabe und Erklärung des Ergebnisses.- 5.10 warum nicht-Erklärungen.- 5.11 Ausgabe der aktuellen Faktenbasis.- 5.12 Schwachpunkte und mögliche Verbesserungen.- 6. Erfahrung und Lernen.- 6.1 Vermutungen des Benutzers.- 6.2 Phasen der Diagnose.- 6.3 Heuristiken.- 6.4 Erfolgsstatistik.- 6.5 Lernen aus Erfahrung.- 6.6 Schwachpunkte und mögliche Verbesserungen.- 7. Objektorientierte Wissensverwaltung.- 7.1 Objekte, Instanzen und Klassen.- 7.2 Rahmen zur Repräsentation von Objekten.- 7.3 Die Organisation einer Objektbasis.- 7.4 Primitivoperationen zur Objektverwaltung.- 7.5 Die Wissensbasis für die Lizenzverwaltung.- 7.6 Die Zugriffsprimitiven.- 7.7 Die Ausgabe von höheren Strukturen.- 7.8 Das System als Objekt.- 7.9 Schwachstellen und mögliche Verbesserungen.- 8. Rahmen und Prozeduren.- 8.1 Interaktive Definition neuer Objekte.- 8.2 Der Dialog beim Aufbau eines neuen Objekts.- 8.3 Anforderung und Auswertung von Benutzereingaben.- 8.4 Prozedurale Komponenten.- 8.5 Textverwaltung auf Externspeichern.- 8.6 Assistenzsysteme zur Informationsaufbereitung.- 8.7 Aufbau einer intelligenten Indexverwaltung.- 8.8 Schwachstellen und mögliche Verbesserungen.- 9. Darstellung und Verwendung von Bedingungen.- 9.1 Konfigurations- und Auswahlsysteme.- 9.2 Der Kupplungsexperte.- 9.3 Funktionen und Wissensstruktur.- 9.4 Kenndaten der Objekte.- 9.5 Objekteingabe und -anzeige.- 9.6 Primitivprädikate für den Zugriff.- 9.7 Repräsentation von Berechnungsformeln.- 9.8 Bedingungen für die Kupplungsauswahl.- 9.9 Vollständige Untersuchung einer Kupplung.- 10. Die Systemeinbettung.- 10.1 Die Dialogführung.- 10.2 Die Menüschnittstelle.- 10.3 Die Objektanzeige.- 10.4 Die Objektauswahl.- 10.5 Die Protokollführung.- 10.6 Die Nutzung von Metawissen.- 10.7 Aufstellen eines Konstruktionsvorschlags.- 10.8 Schwachpunkte und mögliche Verbesserungen.- 11. Entwicklungspraxis.- 11.1 Wissensbasierte Softwaretechnologie.- 11.2 Projektablauf.- 11.3 Problemspezifikation.- 11.4 Der Prototyp.- 11.5 Wissensorganisation.- 11.6 Inferenzstrategien.- 11.7 Modularisierung der Wissensbasis.- 11.8 Wissensrepräsentation.- 11.9 Darstellungsmöglichkeiten für Metawissen.- 11.10 Metasysteme.- 11.11 Projektdurchführung.- A. Der MVV-Experte.- A.1 Startprozedur.- A.2 Modul mvv.- A.3 Modul steuerung.- A.4 Modul dialog.- A.5 Modul erklaerung.- A.6 Modul hilfsprogramme.- A.7 Modul regelbasis.- B. Das System zur Fehlersuche bei Autoheizungen.- B.1 Startprozedur.- B.2 Modul hauptprogramm.- B.3 Modul wissensbasis.- B.4 Modul testhilfen.- B.5Modul dialog.- B.6 Modul hilfspraedikate.- B.7 Modul init.- B.8 Modul erklaerung.- B.9 Modul hypothesen.- B.10 Modul lernen.- B.11 Modul endlos.- C. Die Lizenz- und Notizverwaltung.- C.1 Initialisierungsprozedur.- C.2 Startprozedur.- C.3 Modul primitives.- C.4 Modul frames.- C.5 Modul anhaengsel.- C.6 Modul hilfe.- C.7 Modul notizen.- C.8 Modul einausgabe.- D. Der Kupplungsexperte.- D.1 Startprozedur.- D.2 Modul antrieb.- D.3 Modul last.- D.4 Modul anlage.- D.5 Modul kupplung.- D.6 Modul frame.- D.7 Modul gen frames.- D.8 Modul lesen.- D.9 Modul anzeigen.- D.10 Modul ausfuellen.- D.11 Modul bedingungen.- D.12 Modul prozeduren.- D.13 Modul anforderung.- D.14 Modul steuerung.- D.15 Modul hilfspraedikate.- D.16 Modul erklaerung.- D.17 Modul metawissen.- Literaturempfehlungen.