184.737 Einführung in wissensbasierte Systeme
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2019W, VU, 3.0h, 5.0EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 5.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, fundamentale Konzepte, die zum Verständnis der Arbeitsweise als auch zur Erstellung Wissensbasierter  Systeme von Bedeutung sind benennen, erläutern und theoretische Zusammenhänge korrekt argumentieren.

Desweiteren können Studierende dann

  •  die eingesetzten Techniken und Methoden formal analysieren,
  •  Methoden und Techniken für eine vorgegebene Aufgabenstellung zielgerichtet auswählen,
  • Aufgabenstellungen analysieren und in eine geeignete Form der Wissensrepräsentation mit  dazugehörigem Verarbeitungsmechanismus umsetzen, sowie
  • Lösungen kritisch bewerten.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Grundlagen wissensbasierter Systeme (Logik, Nichtmonotones Schließen, Answer-Set Programmierung, Probabilistische Methoden, Entwicklung wissensbasierter Systeme).

Vortragende:

VO-Teil: Uwe Egly und Hans Tompits

UE-Teil: Uwe Egly, Hans Tompits, NN

Ablauf und Inhalt der LVA

  • Oct 1: Vorbesprechung + Einführung (Tompits)
  • Oct 2: Logik 1: Grundbegriffe + Beweismethoden 1 (Egly)
  • Oct 4-6: Verpflichtender Eingangstest (TUWEL)
  • Oct 8: No Lecture!
  • Oct 9: Logik 2: Beweismethoden 2 (Egly)
  • Oct 15: Logik 3: Prädikatenlogik als Spezifizierungssprache (Egly)
  • Oct 16: Nichtmonotones Schließen 1 (Egly)
  • Oct 22: Nichtmonotones Schließen 2 (Tompits)
  • Oct 23: Nichtmonotones Schließen 3 (Tompits)
  • Oct 29: Answer-Set Programmierung 1 (Tompits)
  • Oct 30: Answer-Set Programmierung 2 (Tompits)
  • Nov 5: Probabilistische Methoden 1 (Tompits)
  • Nov 6: Probabilistische Methoden 2 (Tompits)
  • Nov 12: Entwicklung wissensbasierter Systeme (Egly)
  • Nov 18 23:55: Deadline für Ankreuzen der Übungsbeispiele
  • Nov 19 to Nov 22 23:55: Registrierung für ein Abgabegespräch für die Übungsbeispiele (TUWEL)
  • Nov 22 23:55: Deadline ASP Projekt Abgabetermin 1 (TUWEL)
  • Nov 25 to Nov 29: Abgabegespräche
  • Dec 6 23:55: Deadline ASP Project Abgabetermin 2 (TUWEL)
  • Dec 9 17:00-19:00, HS 8 Heinz Parkus: Präsentation ausgewählter Übungsbeispiele - Logik (Egly)
  • Dec 10 17:00-19:00, HS 8 Heinz Parkus: Präsentation ausgewählter Übungsbeispiele - Nichtmonotones Schließen (Tompits)
  • Dec 13 13:00-15:00, HS 8 Heinz Parkus: Präsentation ausgewählter Übungsbeispiele - Answer Set Programming und Probablisitisches Schließen (NNl)
  • Jan 9 16:00-18:00: Prüfung

Verpflichtende Anmeldung zur LVA zwischen Sep 17 - Okt 6

UE-Teil

Projekt

Es ist eine Programmieraufgabe aus dem Gebiet der Answer-Set Programmierung zu lösen:

  • Abgabe erfolgt elektronisch mittels TUWEL
  • Automatische Bewertung anhand von Testfällen
  • Provisorischer Punktestand per Mail
  • Möglichkeit einer (wiederholten) 2. Abgabe 2 Wochen später (p_i = erreichte Punkte für i-te Abgabe (i=1,2)):
    • Maximum der Punkte mit dem gewichteten Mittel bei zweimaliger Abgabe: max { p_1, 0.8*p_2, (p_1 + 0.8*p_2)/1.8 }
    • wenn nur 1.Abgabe: p_1
    • wenn nur 2. Abgabe: 0.8 * p_2
  • 1. Abgabe: Nov 22 2019; 2. Abgabe: Dec 6 2019

Wichtig:

  • Einhaltung der Namenskonvention laut Angaben!
  • Keine Gruppenarbeiten, Beispiele müssen selbständig ausgearbeitet werden!
  • Fixierung der Punkte erst nach Plagiatsüberprüfung: ev. Punkteabzug bis hin zu negativer Gesamtbeurteilung!
  • Bei Punkteabzügen wegen Plagiatsverdacht: Verpflichtendes Abgabegespräch

Verwendetes Tool:

Übungsaufgaben

Es werden im Laufe des Semesters Übungsaufgaben via TUWEL ausgegeben. Diese sind zu Hause zu lösen. Es ist in TUWEL anzukreuzen, welche Beispiele gelöst wurden, wobei bis zur Deadline die Kreuze beliebig verändert werden können.

Anschließend finden Abgabegespräche zu den Beispielen statt; dazu werden in der Woche vom Dec 3 bis zum Dec 7 Slots in der Länge von je einer Stunde (jeweils 3 Studierende gleichzeitig) angeboten.

An- und Abkreuzen der Beispiele ist bis zur Deadline am Nov 18, 23:55 beliebig möglich und danach ausnahmslos ausgeschlossen. Im Anschluss an diese Deadline ist bis zum Nov 22, 23:55 die Anmeldung zu einem Abgabegespräch möglich. Ankreuzen und die Anmeldung zum Abgabegespräch sind jeweils in TUWEL, aber auf separaten Seiten zu erledigen.

Beim Abgabegespräch werden Fragen zu den angekreuzten Beispielen und deren Lösungen gestellt. Danach werden 0-15 Punkte für das Abgabegespräch vergeben, mit dem Anteil der angekreuzten Beispiele gewichtet und auf die nächste ganze Zahl gerundet. Die so errechneten Punkte fließen als Zusatzpunkte in das Gesamtergebnis ein (siehe Beurteilungsmodus unten).

Beispiel: Student X hat 70% der Beispiele gekreuzt und wird beim Abgabegespräch mit 12 Punkten bewertet. Er erhält somit insgesamt 8 Punkte.

Bei Nicht-Teilnahme am Abgabegespräch können keine Zusatzpunkte erreicht werden!

Die Lösungen zu den Übungsaufgaben werden auszugsweise von den Vortragenden in speziellen Übungseinheiten nach den Abgabegesprächen vorgerechnet (Logik: Dec 9, Nichtmonotones Schließen: Dec 10, ASP und Probabilistisches Schließen: Dec 13).

Literatur

  • C. Beierle, G. Kern-Isberner: Methoden wissensbasierter Systeme, 4. Auflage. Vieweg 2008
  • S. Russell, P. Norvig: Artificial Intelligence: A Modern Approach (Third Edition). Prentice Hall, 2009
  • N. J. Nilsson: Artificial Intelligence - A New Synthesis. Morgan Kaufmann Publishers, 1998
  • M. Genesereth, N. J. Nilsson: Logical Foundations of Artificial Intelligence, Morgan Kaufmann Publishers, 1987
  • ...

 

Methoden

Vortrag

Erarbeitung von Lösungen der  Übungsaufgaben (inkl. Präsentation der Lösung und der benutzten Theorie)

Praktische Implementierungen von Aufgabenstellungen im Rahmen eines kleinen Projekts mit persönlicher oder computergenerierter Rückmeldung

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Weitere Informationen

Weiterführende Folien zum Thema Proof Techniques sowie Übungsblätter stehen Studierenden, die am freiwilligen Tutorial teilnehmen, zur Verfügung (im Rahmen der Masterlehrveranstaltung Formal Methods in Computer Science).

 

ECTS breakdown: 5 ECTS = 125 Stunden

  • Einführungsvorlesung 0.5h
  • Vorlesungen19.5h
  • Eingangstest 0.5h
  • Übungsteil 54h
  • Prüfungsvorbereitung 49h
  • Prüfung 1.5h

Vortragende

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Di.12:00 - 14:0001.10.2019 - 17.12.2019Informatikhörsaal VO
Mi.14:00 - 16:0002.10.2019 - 11.12.2019Informatikhörsaal VO
Mo.17:00 - 19:0009.12.2019HS 8 Heinz Parkus Präsentation der Übungsbeispiele
Di.17:00 - 19:0010.12.2019HS 8 Heinz Parkus Präsentation der Übungsbeispiele
Fr.13:00 - 15:0013.12.2019HS 8 Heinz Parkus Präsentation der Übungsbeispiele
Di.15:00 - 18:0007.01.2020HS 8 Heinz Parkus Repetitorium zur Prüfung
Einführung in wissensbasierte Systeme - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Di.01.10.201912:00 - 14:00Informatikhörsaal VO
Mi.02.10.201914:00 - 16:00Informatikhörsaal VO
Di.08.10.201912:00 - 14:00Informatikhörsaal VO
Mi.09.10.201914:00 - 16:00Informatikhörsaal VO
Di.15.10.201912:00 - 14:00Informatikhörsaal VO
Mi.16.10.201914:00 - 16:00Informatikhörsaal VO
Di.22.10.201912:00 - 14:00Informatikhörsaal VO
Mi.23.10.201914:00 - 16:00Informatikhörsaal VO
Di.29.10.201912:00 - 14:00Informatikhörsaal VO
Mi.30.10.201914:00 - 16:00Informatikhörsaal VO
Di.05.11.201912:00 - 14:00Informatikhörsaal VO
Mi.06.11.201914:00 - 16:00Informatikhörsaal VO
Di.12.11.201912:00 - 14:00Informatikhörsaal VO
Mi.13.11.201914:00 - 16:00Informatikhörsaal VO
Di.19.11.201912:00 - 14:00Informatikhörsaal VO
Mi.20.11.201914:00 - 16:00Informatikhörsaal VO
Di.26.11.201912:00 - 14:00Informatikhörsaal VO
Mi.27.11.201914:00 - 16:00Informatikhörsaal VO
Di.03.12.201912:00 - 14:00Informatikhörsaal VO
Mi.04.12.201914:00 - 16:00Informatikhörsaal VO

Leistungsnachweis

Benotung

UE-Teil

  • Der verpflichtende Eingangstest liefert maximal 3 Punkte.
  • Das Programmierbeispiel liefert maximal 17 Punkte.
  • Die Übungsaufgaben liefern insgesamt maximal 15 Punkte.

Keine Toleranz für unehrliche Methoden (z.B. kopierte Lösungen): Punkteabzug für alle involvierten Personen (bis hin zu negativer Benotung).

VO-Teil

  • Prüfung: schriftlich, ohne Hilfsmittel
  • Wichtig: schriftliche Prüfung prüft theoretisches Verständnis des Lehrinhalts
  • Die Prüfung liefert maximal 65 Punkte.

Die Gesamtpunkte ergeben sich aus der Summe der Punkte des Eingangstests (max. 3), des Programmierbeispiels (max. 17), der Übungsaufgaben (max. 15 Punkte) und der Prüfung (max. 65). Insgesamt können somit maximal 100 Punkte erreicht werden.

Notenschlüssel

Für eine positive Beurteilung müssen alle der folgenden Bedingungen erfüllt sein:

  1. >= 2 Punkte auf den Eingangstest; und
  2. >= 9 Punkte auf das Projekt; und
  3. >= 32,5 Punkte auf die schriftliche Abschlussprüfung; und
  4. >= 51 Punkte insgesamt.

Übungsblätter und Abgabegespräche:

  • Aufgrund dieser Bedingungen sind Punkte aus den Übungsblättern für eine positive Note nicht zwingend notwendig, jedoch ist ohne Übungspunkte die notwendige Gesamtpunktezahl schwerer zu erreichen! Weiters wird ein Bearbeiten der Übungsbeispiele auch zwecks Prüfungsvorbereitung empfohlen. Ein späteres Nachbringen der Beispiele (etwa weil die Prüfung bereits positiv absolviert wurde aber sich zu Semesterende herausstellt dass einige wenige Punkte auf eine positive Gesamtnote fehlen) ist ausnahmslos nicht möglich.
  • KEINE VERSCHWENDUNG VON ABGABESLOTS: Auch wenn die Teilnahme an den Abgabegesprächen optional ist, sind Anmeldungen dafür trotzdem verbindlich. Das bedeutet: Sie müssen sich nicht anmelden, wenn Sie sich aber für eine Anmeldung entscheiden, dann ist die tatsächlcihe Teilnahme verpflichtend (abgesehen von unverschuldeten Hinderungsgründen wie etwa Erkrankung, die dann entsprechend nachzuweisen sind). Unentschuldigtes Fernbleiben trotz bestehender Anmeldung zieht Konsequenzen nach sich (siehe Abschnitt "Prüfungen und Zeugnisse").

Prüfungen und Zeugnisse:

  • Es gibt in dieser LVA (da es eine VU ist) keine verpflichtenden kommissionellen Prüfungen. Stattdessen stehen fünf reguläre Antritte zur Verfügung (d.h. Sie können bis zu 5 Zeugnisse sammeln bevor sie für diese LVA gesperrt werden). Aus technischen Gründen (und als Warnung) nennt TISS den 4. und 5. Antritt trotzdem "kommissionell" und erlaubt keine Anmeldung durch Studierende. Senden Sie uns in diesem Fall eine Nachricht um sich zu registrieren.
  • Wir bieten pro Jahr 4 Prüfungstermine an (es gibt darüber hinaus keine weiteren Sondertermine, auch nicht mündlich).  Sie können zu beliebig vielen dieser 4 Termine antreten solange Sie noch nicht 5 Zeugnisse gesammelt habe. Es wird jedoch für jeden Antritt, mit Ausnahme des ersten negativen pro LVA-Abhaltung, ein Zeugnis ausgestellt.
    (Rechtliche Begründung: In einer VU muss es 2 Chancen für die Abschlussprüfung geben, es darf für diese 2 Antritte insgesamt aber nur ein Zeugnis ausgestellt werden; danach ist die VU abgeschlossen. Der von uns freiwillig angebotene 3. und 4. Versuch ist ein Kulanzangebot und zählt als Wiederholung der gesamten VU - unter Anrechnung des Übungsteils - im Schnelldurchlauf.)
  • Jene die einen Abgabeslot verschwendet haben (d.h. trotz bestehender Anmeldung und ohne nachgewiesenen unverschuldeten Hindergrundgrund abwesend waren) haben nur die gesetzlich vorgesehenen 2 Versuche (das genannte Kulanzangebot gilt in diesem Fall also nicht); danach muss die gesamte LVA im nächsten Jahr wiederholt werden.
  • Einsichtnahme: Ein gibt keinen bestimmten Termin für die Einsichtnahme. Eine Einsichtnahme ist jederzeit zu den Öffnungszeiten des Sekretariats (siehe Website) möglich.

Die LVA wird wie folgt benotet:

  • < 51 Punkte: N5 (Nicht Genügend)
  • >= 51 Punkte: G4 (Genügend)
  • >= 63 Punkte: B3 (Befriedigend)
  • >= 75 Punkte: U2 (Gut)
  • >= 88 Punkte: S1 (Sehr Gut)

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Do.16:00 - 18:0009.01.2020EI 7 Hörsaal schriftlich09.12.2019 00:00 - 05.01.2020 23:59in TISSEinführung in wissensbasierte Systeme 2019 WS, Haupttermin
Do.17:00 - 19:0019.03.2020GM 1 Audi. Max. schriftlich03.03.2020 00:00 - 18.03.2020 23:59in TISSEinführung in wissensbasierte Systeme 2019 WS, 1. Nebentermin
Do.16:00 - 18:0007.05.2020EI 7 Hörsaal schriftlich11.04.2020 00:00 - 28.04.2020 23:59in TISSEinführung in wissensbasierte Systeme 2019 WS, 2. Nebentermin
Do.14:00 - 16:0011.06.2020EI 7 Hörsaal schriftlich25.05.2020 00:00 - 09.06.2020 23:59in TISSEinführung in wissensbasierte Systeme 2019 WS, 3. Nebentermin

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
17.09.2019 10:00 06.10.2019 23:59 06.10.2019 23:59

Anmeldemodalitäten:

Verpflichtende Anmeldung via TISS im Zeitraum Sep 17 bis Oct 6 2019. Verspätete Anmeldungen können nicht berücksichtigt werden.

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 533 Medizinische Informatik STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
033 534 Software & Information Engineering 5. SemesterSTEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
033 535 Technische Informatik STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Begleitende Lehrveranstaltungen

Vertiefende Lehrveranstaltungen

Weitere Informationen

Sprache

bei Bedarf in Englisch