Diplomarbeit, 2003
91 Seiten, Note: 1,3
1 ZIELSETZUNG UND AUFBAU
1.1 ZIELSETZUNG DER ARBEIT
1.2 AUFBAU
2 REGELBASIERTES EXPERTENSYSTEM
2.1 CHARAKTERISIERUNG UND ARCHITEKTUR VON EXPERTENSYSTEMEN
2.2 WISSENSREPRÄSENTATION UND STRATEGIEN DER WISSENSVERARBEITUNG
2.3 METHODEN DES WISSENSERWERBS
3 SOLLKONZEPTION
3.1 FUNKTIONALE ANFORDERUNGEN
3.2 NICHTFUNKTIONALE ANFORDERUNGEN
3.3 TECHNISCHE PRODUKTUMGEBUNG
4 ENTWURF UND IMPLEMENTIERUNG DER IDENTIFIZIERTEN ANFORDERUNGEN
4.1 ORGANISATION DES GESAMTSYSTEMS
4.1.1 Softwaredistribution
4.1.2 Sicherheitsaspekte
4.1.3 Pakethierarchie
4.2 DIALOGUNTERSTÜTZTE ERFASSUNG VON DATEN UND WISSEN
4.2.1 Strukturierte Erfassung
4.2.2 Menüstruktur
4.2.3 Daten- und Wissenserfassung
4.3 DATENANALYSE UND DATENMODELLIERUNG
4.3.1 Datenbank
4.3.2 XML-Dateien
4.4 KLASSEN- UND FUNKTIONSENTWURF
4.4.1 Server
4.4.2 Client
5 POTENZIELLE WEITERENTWICKLUNGEN
6 MANAGEMENT SUMMARY
Die Arbeit analysiert, konzipiert und implementiert ein Werkzeug, das Experten bei der grafischen Definition und Manipulation von Regeln in einem Expertensystem unterstützt, um den Wissenserwerb zu erleichtern und unabhängiger von Wissensingenieuren zu machen.
4.2.1 Strukturierte Erfassung
Die Art und Weise einer Problembewältigung innerhalb einer Institution spiegelt sich in deren Organisationsstruktur wider. Es sind daher folgende Punkte bei der Gestaltung der Datenerfassung und -ablage zu beachten:
Eine Organisation besteht oft aus Teilorganisationen oder Abteilungen bzw. bildet Fachbereiche für die verschiedenen Aufgabengebiete [WÖHE90, S. 184].
Innerhalb eines Teilbereichs werden bestimmte Problemstellungen gelöst, welche sich wiederum aus Teilproblemen zusammensetzen [WÖHE90, S. 182f.]. Beispielsweise müssen erst Name und Anschrift eines Kunden erfasst werden, bevor die eigentliche Daten erfasst und eine Lösung generiert werden kann.
Bestimmte Fragestellungen kommen bei allen oder mehreren Teilorganisationen bzw. Fachbereichen vor und sind somit Bestandteil bei verschiedenen Problemen [WÖHE90, S. 185f.]. Ein Beispiel hierfür ist die Erfassung persönlicher Daten von Kunden.
Zur Erreichung einer strukturierten und systematischen Erfassung von Wissen erweist es sich als vorteilhaft, die identifizierten Strukturen innerhalb der Komponente zur Wissenseingabe zu implementieren. Es ist offensichtlich, dass dies in Form einer Eingabehierarchie geschehen sollte. Wichtigstes Kriterium dabei ist ein streng modularer Aufbau, d. h. Teilprobleme, die mehrfach Verwendung finden, dürfen nur einmal definiert und müssen in der Hierarchie weiter oben platziert werden. Bei der Modellierung der Regeln kann dann darauf zurückgegriffen werden. Weiterhin ist zu beachten, dass für jede elementare Information eine Frage bzw. Lösung erfasst werden muss. Das heißt, falls bei der späteren Anwendung bspw. Vorname und Nachname als jeweils eigenständige Informationen bekannt sein müssen, so ist die Definition von zwei separaten Fragen notwendig.
1 ZIELSETZUNG UND AUFBAU: Dieses Kapitel führt in die Problematik des Wissenserwerbs bei Expertensystemen ein, definiert die Ziele der Arbeit und erläutert den Aufbau der Untersuchung.
2 REGELBASIERTES EXPERTENSYSTEM: Es werden die theoretischen Grundlagen regelbasierter Expertensysteme, deren Architektur sowie Methoden des Wissenserwerbs dargestellt.
3 SOLLKONZEPTION: Dieses Kapitel spezifiziert die funktionalen und nichtfunktionalen Anforderungen an die Software sowie die zugrunde liegende technische Produktumgebung.
4 ENTWURF UND IMPLEMENTIERUNG DER IDENTIFIZIERTEN ANFORDERUNGEN: Hier erfolgt der detaillierte Entwurf und die konkrete Implementierung des Systems, unterteilt in Systemorganisation, Dialoggestaltung, Datenmodellierung und Softwarearchitektur.
5 POTENZIELLE WEITERENTWICKLUNGEN: Das Kapitel diskutiert mögliche Erweiterungen des entwickelten Werkzeugs, um dessen Funktionalität und Anwendbarkeit zu erhöhen.
6 MANAGEMENT SUMMARY: Diese Zusammenfassung bietet einen Überblick über das entwickelte Werkzeug und die daraus gewonnenen Erkenntnisse der Arbeit.
Expertensysteme, Wissenserwerb, grafische Modellierung, Regelbasiertes System, Java Web Start, Client/Server-Architektur, XML, Wissensbasis, Wissensingenieur, Systementwurf, Software-Technik, Dialogschnittstellen, Wissensrepräsentation, Datensicherheit, Anforderungsanalyse
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Konzeption und Implementierung eines Software-Werkzeugs, das Experten ermöglicht, grafisch Regeln für Expertensysteme zu definieren und zu verwalten.
Die zentralen Felder umfassen Wissensmanagement, Software-Architektur für Expertensysteme, grafische Benutzeroberflächen und XML-basierte Datenspeicherung.
Das primäre Ziel ist es, den Wissenserwerb effizienter und für den Experten selbstständig durchführbar zu machen, indem die Abhängigkeit von Wissensingenieuren reduziert wird.
Die Arbeit nutzt die Anforderungsanalyse, den Entwurf objektorientierter Software-Strukturen und eine prototypische Implementierung unter Verwendung von Open-Source-Technologien.
Der Hauptteil behandelt die theoretischen Grundlagen, die Soll-Konzeption, die Systemarchitektur sowie die detaillierte Umsetzung der grafischen Dialoge und der Datenmodellierung.
Zu den wichtigsten Begriffen gehören Expertensysteme, Wissenserwerb, grafische Modellierung, Client/Server-Architektur und XML-basierte Speicherung.
Java Web Start ermöglicht eine einfache, plattformunabhängige Verteilung der Anwendung über das Internet oder Intranet, inklusive automatischer Updates.
Versteckte Fragen erlauben es, komplexe logische Zusammenhänge oder Mehrfachantworten abzubilden, ohne den Endanwender mit zu vielen direkten Fragen zu belasten.
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