Frank Puppe Libri

A special year like 1999 invites one to draw a balance of what has been achieved in the roughly 30 years of research and development in knowledge based systems (still abbreviated as XPS following the older term “expert systems”) and to take a look at th what the future may hold. For the 5 German conference on knowledge-based systems we therefore asked current and former speakers of the four working groups (FG’s) in the subdivision of knowledge-based systems (FA 1.5) of the German association of Informatics (GI) to present a survey of and future prospects for their respective fields: knowledge engineering, diagnosis, configuration, and case-based reasoning. An additional 14 technical papers deal with current topics in knowledge-based systems with an equal emphasis on methods and applications. They are selected from more than 50 papers accepted in the 4 parallel workshops of XPS-99: a) Knowledge Management, Organizational Memory and Reuse, b) various fields of applications, c) the traditional PuK Workshop (planning and configuration), and d) the GWCBR (German workshop on case-based reasoning). The other papers presented at these workshops are not included in this volume but are available as internal reports of Würzburg university together with the exhibition guide that emphasizing tool support for building knowledge based systems.

Industriepraktiker, Informatiker und Soziologen berichten über ihre Konzepte und Erfahrungen bei der Entwicklung und dem Einsatz wissensbasierter Diagnosesysteme im Service-Support. Dabei wird Fachwissen zur Lösung von Kundenproblemen formalisiert und ggf. mit elektronisch bereits vorhandenen Dokumenten wie z.B. Handbüchern verknüpft. Je nach betrieblicher Situation können Kunden so direkt über das Internet oder über die Hotline eines Intranets bei der Fehlerbehebung unterstützt werden. Der Hauptaufwand besteht in der Entwicklung und Pflege der Wissensbasis. Um ihn zu verringern, werden eine Reihe bekannter und neuer Strategien vorgestellt. Dazu gehören Wissensformalisierungsmuster, Wissensmodularisierung durch kooperierende Diagnoseagenten, Selbstakquisition und begrenzte Systemeinsätze zur betrieblichen Einführung. Die beigelegte CD-ROM enthält zwei Tutorials und eine Demo-Version des Diagnostik-Shellbaukastens D3, mit der die Leser mühelos selber Prototypen entwickeln können.

Moderne Diagnosesysteme sollen nicht nur zu einer Problemstellung eine Lösung liefern, sondern auch als intelligente Informations- und Trainingssysteme alles Wissen bereitstellen, das in der Einsatzumgebung benötigt wird. Dazu gehören u. a. formales heuristisches, kausales und fallbasiertes Problemlösungswissen, informelles Zusatzwissen, multimediale Illustrationen, Fallsammlungen und statistische Auswertungen. Dieses Buch vermittelt die theoretischen Konzepte hierfür und konkretisiert sie so, daß der Leser, insbesondere in medizinischen, technischen und Dienstleistungs-Bereichen, selbst Diagnose- und Informationssysteme entwickeln kann.

InhaltsverzeichnisI. Einführung.1. Charakterisierung, Nutzen und Geschichte.2. Methodik und Architektur.II. Grundtechniken der Wissensrepräsentation.3. Logik.4. Regeln.5. Objekte/Frames.6. Constraints.7. Probabilistisches Schließen.8. Nicht-monotones Schließen.9. Temporales Schließen.III. Problemlösungstypen und Problemlösungsstrategien.10. Diagnostik.11. Konstruktion.12. Simulation.IV. Entwicklung von Expertensystemen.13. Wissenserwerb.14. Erklärungsfähigkeit.15. Dialogschnittstellen.16. Werkzeuge für Expertensysteme.V. Aspekte des betrieblichen Einsatzes.17. Rahmenbedingungen für den betrieblichen Einsatz.18. Expertensysteme in der Medizin.19. Expertensysteme in der Technik.VI. Kritik und Ausblick.20. Wechselwirkungen mit anderen Bereichen.21. Grenzen von Expertensystemen.22. Entwicklungstrends.Anhang: Checkliste für Wissensrepräsentationsformalismen.Systemverzeichnis.