Vorlesung Grundlagen der KI (Bachelor)

Die Vorlesung wird im Vergleich zum Vorjahr überarbeitet: Der Anwendungsfokus soll verbreitert werden.

 

Inhalte der KI

Unter Künstlicher Intelligenz (KI) versteht man Software, die sich mit komplexen Problemen beschäftigt, wobei die Vorgehensweise der eines Menschen ähnelt. Es gibt leider keine allgemein anerkannte exaktere Definition dieser doch recht schwammigen Charakterisierung.

KI ist seit Bestand der Informatik als eigenständiger Wissenschaft eine der treibendsten Kräfte bei der Entwicklung innovativer Softwarekonzepte gewesen. Typische Meilensteine sind die Entwicklung neuartiger Programmiersprachen wie Prolog, Lisp (Vorläufer von Haskell) und Smalltalk sowie neuartiger Architekturen wie Expertensysteme, Wissensbasierte Systeme und Multiagentensysteme. Viele Konzepte, die ihren Ursprung in der KI haben, sind inzwischen Allgemeingut geworden wie z.B. die objektorientierte Programmierung und können auch genausogut mit Nicht-KI-Sprachen realisiert werden (häufig sogar besser).

Das in praktischen Anwendungen der Vergangenheit erfolgreichste Teilgebiet der KI sind die Wissensbasierten Systeme, die eine Verallgemeinerung der älteren Expertensysteme sind. Diese finden in sehr unterschiedlichen Gebieten, von der Medizin bis zur Technik und Wirtschaft, reale Anwendungsmöglichkeiten.

Algorithmische Techniken der KI werden auch in Verkehr und Logistik eingesetzt. Inzwischen haben diese Techniken auch in Computerspielen ("Spiele-KI") eine immer größere Bedeutung bekommen. Hierzu verweise ich bei Interesse auch auf die Unterlagen des Seminars Spiele-KI aus dem SS 2007.

Schließlich profitieren auch Planungswerkzeuge von Methoden der KI, und auch in verteilten Anwendungen sind KI-Bausteine zu finden (Agententechnologie). Auch das in jüngster Zeit aufkommende Gebiet der semantischen Web-Services kann zumindest von seinen Zielen her der KI zugerechnet werden.

 

Inhalte und Lernziele dieser Vorlesung

Ziel der Veranstaltung ist es, ein grundlegendes Verständnis für die in der KI verwendeten Basistechnologien zu vermitteln. Es soll ein Einblick in möglichst viele Anwendungsbereiche gegeben werden.

Ferner hoffe ich, Teilnehmer motivieren zu können, in diesem Gebiet eine Abschlussarbeit zu schreiben. Das ist für alle Abschlüsse möglich (Bachelor, Diplom und Master). Entsprechende Firmen können von mir dazu vermittelt werden (siehe meine Angebotsseite).

Die folgenden Anwendungen werden detaillierter vorgestellt:

  1. Routingalgorithmen für Verkehrsanwendungen und Computer-Spiele.
  2. Ameisenalgorithmen für dynamische Straßennavigation
  3. Modellbasierte Diagnose für technische Systeme mit Schwerpunkt Fahrzeugelektronik
  4. Suchstrategien für Computerspiele