Transcript Kein Folientitel - The homepage of Stefan Scherbaum

• Punkt 1
• Punkt 2
• Punkt 3
Überblick
23.01.2002
Felix Kugel: Mapa >Felix
Überblick
Kugel
Projektrahmen
• Rahmen
• MAPA
• Umriss
• Zeitraum
– 1 Jahr (10/2002 bis 10/2003)
• Motivation
• Heute
• Standorte
– Osnabrück (Cognitive Science, Master Programm)
– Tübingen (Computerlinguistik)
• Mitarbeiter
– 10 Studenten
– 4 Betreuer
23.01.2002
Felix Kugel: Mapa > Überblick
MAPA
• Rahmen
• MAPA
• Umriss
• Motivation
• Heute
• „Mapping Architecture for People‘s Associations“
–
–
–
–
Projektionsfläche zur Unterstützung der
Konstruktion/Rekonstruktion
Kognitiver Inhalte bzw. Hinweise auf Inhalte
Netzmetapher
• Mapa = Landkarte (spanisch)
23.01.2002
Felix Kugel: Mapa > Überblick
Umriss des Arbeitsgebietes
• Rahmen
• MAPA
• Umriss
• Interdisziplinär
– Schwerpunkt auf Zusammenführung folgender
• Motivation
• Heute
• Bereiche:
–
–
–
–
–
Wissensmanagement
E-Learning
Cognitive Tools
Knowledge Mapping
Kollaboration
• Auf Basis von Standards des Semantic Web
23.01.2002
Felix Kugel: Mapa > Überblick
Motivation
• Rahmen
• MAPA
• Umriss
• Motivation
• Themenzentriertes Arbeiten
– Die Arbeit bzw. das Thema soll im Vordergrund
stehen, nicht die Software
• Heute
• Kognitive Adäquatheit
– Orientierung an Arbeitsweise des Gehirns
• Soziale Aspekte unterstützen
• Anwendung
23.01.2002
Felix Kugel: Mapa > Überblick
Heute abend…
• Rahmen
• MAPA
• Umriss
• Motivation
• Wissensnetz
(Tobias Widdra)
• Visualisierung
(Gordon Bernedo)
• Datenmodell
(Michael Elbers)
• Philosophie
(Manuel Boeck)
• Vokabeltrainer
(Tübinger Fraktion)
• Heute
• Implementierung (Stefan Scherbaum)
• Vorgehensweise
23.01.2002
(Jens Wissmann)
Felix Kugel: Mapa > Überblick
Netzidee - Wissensnetz
23.01.2002
Tobias Widdra
Netzidee
• Netzidee
Tobi
• Warum?
• Kollaboration
• Zusammenfassung
erzählt
MAPA
hat zu tun mit
Wissensnetz
netzartig
Wissen
aufschreiben
ist ein
Beispiel für
nat.Sprache
Logik
23.01.2002
Tobias Widdra: Mapa > Netzidee > Wissensnetz
Warum?
• Netzidee
• Warum?
• Kollaboration
• zwei Aspekte der Gedächtnisunterstützung:
- Erinnerungshilfe
- neues Wissen lernen ~> KONSTRUIEREN
• Zusammenfassung
Sem.
Netze
Felix
email
hallo tobi,
Semantische Netze sind sehr spannend und
haben natürlich jede menge mit netzartigen
Wissenstrukturen zu tun!
Allerdings benutzen meines wissens nach viele
diesen begriff, ohne ihn genau zu definieren. am
ehesten ist dies in einem Artikel zu finden, den
mir kai-uwe mal genannt hat. Ich kann dir die
quelle noch zuschicken, hab sie grad nicht hier...
eine grundidee ist, eine natürlichere, intuitivere
art zu finden, wissen zu repräsentieren, als es
formale(re) sprachen tun.
als erster ansatz gilt: objekte, events sind
knoten, relationen sind verbindungen („pfeile“).
ich denke schon läner über diese dinge nach
und habe grosse lust mal ein tolles projekt
aufzuzuiehen. hast du lust, mitzumachen? hab
schon jens gefragt, der ist auch ganz
begeistert... :-)
Gruss,
felix
23.01.2002
Tobias Widdra: Mapa > Netzidee > Wissensnetz
Kollaboration
• Netzidee
• Warum?
• Kollaboration
• Zusammenfassung
• Profitieren vom Wissen anderer:
Vernetzung der Netze
• gemeinsam arbeiten, gemeinsam konstruieren
~> kollaboratives Wissensmanagement
• Herausforderungen
- Zugriffsrechte?
- unterschiedlicher Begriff, gleiche Bedeutung
(„normale“ Kommunikation ~> Konventionen)
- ...
23.01.2002
Tobias Widdra: Mapa > Netzidee > Wissensnetz
Zusammenfassung
• Netzidee
• Warum?
• Kollaboration
• Zusammenfassung
• Werkzeug fürs „Kognieren“
- Gedächtnisunterstützung
(Konstruktion, Rekonstruktion/Erinnern)
- nicht primär formale Repräsentationssprache
- Integration von Informationstypen
(Bilder, e-mails, Dokumente, ...)
• CUES für Wissen repräsentieren,
nicht Anspruch WISSEN zu repräsentieren
• möglichst viel Freiheit
- Nutzer weiß schon was er meint
- Konventionen statt Restriktionen
23.01.2002
Tobias Widdra: Mapa > Netzidee > Wissensnetz
Visualisierung
Netzidee - Visualisierung
23.01.2002
Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee Gordon
> Visualisierung
Bernedo
Motivation
• Motivation
• Model
& View
• Forschung
• Mapping
• Beispiel einer textuellen Darstellung
– Mapa hat zu tun mit Wissensnetz. Das Wissensnetz steht in
Beziehung zu Wissen ablegen. Wissen ablegen hat zu tun mit
natürlicher Sprache…
• Features
• Bei graphischer Zusammenfassung von Informationen
muss jedes Konzept nur einmal eingeführt werden (Schnotz
1992)
• Graphische Darstellungen hinterlassen reichhaltigere
Gedächtnisspuren als Texte (Paivio 1971)
23.01.2002
Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung
Motivation
• Motivation
• Model
& View
• Forschung
• Mapping
• Features
23.01.2002
• Deskriptionale
Repräsentation
vs.
Depiktionale
Repräsentation
(Schnotz, 2002)
Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung
Model & View
• Motivation
• Model
& View
• Forschung
• Trennung von Model &
View
• Mapping
• Features
View 1
Model
View 2
View 3
23.01.2002
Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung
Forschung
• Motivation
• Model
& View
• Forschung
• Mapping
• Features
23.01.2002
• Visualisierung & Forschung
– Jedes Jahr werden ca. 1 Exabyte (= 1 Millionen Terabyte)
Daten generiert
 Kompetenz zum Wissens-Management wird ein wesentlicher
Aspekt kognitiver Kompetenz (Tergan, im Druck)
Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung
Mapping
• Motivation
• Model
& View
• Forschung
• Mapping
• Features
• Optimales Lernen und gute Wissensorganisation:
Inhalte auf eine Weise darzustellen, die der mentalen
Repräsentation dieser Inhalte entgegen kommt
– Hypertextuelle Darstellung
aber: schneller Orientierungsverlust
– Maps
• Map(a): Strukturierte Visualisierung von Wissensinhalten
• Vorteile einer Map:
–
–
–
–
23.01.2002
Kontext zu einer Informationseinheit wird mitgeliefert
Freiheiten in der Reihenfolge ihrer Exploration (Fischer, 1998)
Mapping erfordert Verringerung der Komplexität
Sofortiger Überblick bei unbekanntem Stoff
Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung
Features
• Motivation
• Model
& View
• Forschung
• Mögliche visuelle Features eines Lern und
Organisationstool:
– Visualisierung in der Visualisierung
• Mapping
• Features

sin(  )
 2

– Farben, Formen...
– Zooming
– Chunking
23.01.2002
Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung
Anforderungen
Netzidee - Netzmodell
23.01.2002
Michael Elbers: Mapa > NetzideeMichael
> Netzmodell
Elbers
Anforderungen
• Anforderung
• Modell
• Typisierung
• Theorie
• Instanziierung der Netzidee
• einfacher Aufbau und Transparenz
• Skalierbarkeit in möglichst vielen Dimensionen
• leichte Erweiterbarkeit
• minimale Restriktivität (Konventionenbildung)
• Unterstützung verteilter Datenhaltung (Kollaboration)
23.01.2002
Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell
Entitätenmodell (I)
• Anforderung
• Modell
Das Datenmodell definiert genau eine Datenstruktur:
Die Entität
• Typisierung
• Theorie
Objekt
Beziehung
Entität
Entität
Namen
: <String[]>
Namen
: <String[]>
ID
: <UUID>
ID
: <UUID>
Inhalt
Entität
: <mimeType>
Inhalt
: <mimeType>
Entität
Meta
: <MetaData>
Meta
: <MetaData>
Verweise
: <Pointer[]>
Verweise
: <Pointer[]>
from
Knoten
23.01.2002
to
Kante/Pfeil
Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell
Entitätenmodell (II)
• Anforderung
Eine Beispielentität:
„hat zu tun mit“
• Modell
• Typisierung
• Theorie
Entität
Namen
: {
“hat zu tun mit“
ID
:
MAPA:UUID:d8-64-F4-i4-712
Inhalt
:
null
: {
Relation.UnspecificRelation,
hat zu tun mit
last_edited(2003,01,22,“Susi Sorglos“),
last_visited(2003,01,23,“Willi Winzig“) }
: {
p(from,MAPA:UUID:e7-x4-33-s4-k12),
p(to,MAPA:UUID:t8-ft-34-zz-h32) }
Meta
Verweise
23.01.2002
MAPA
}
Wissensnetz
Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell
Typisierung von Entitäten
• Anforderung
• Modell
• Typisierung
• Theorie
• anwendungsabhängig
• benutzerdefiniert
• Typisierung über Entitäten vs. über Metadaten
• Nutzung von Ontologien ermöglichen
23.01.2002
Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell
Theoretische Aspekte
• Anforderung
• Modell
• Typisierung
• Theorie
• Ausdrucksmächtigkeit ?
–
–
–
–
Kanten/Pfeile verweisen auf Knoten
Kanten/Pfeile verweisen auf Kanten/Pfeile
Kanten/Pfeile verweisen auf Teilmengen/Teilnetze
zulässige Operationen / Transformationen
• Komplexität ?
– Zeitaufwand (z.B. Suche)
– Speicheraufwand
23.01.2002
Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell
Teile
Philosophie
23.01.2002
Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur
Manuel Boeck
Projektphilosophie
• wir basteln ein hybrides Tool,
indem wir zwei Ansätze integrieren:
– Konstruktivismus:
• selbst Wissensknoten bauen und verbinden
•
im Kopf durch Repräsentationen ?
– systemischer Ansatz:
• Wissensrepräsentationen werden externalisiert, damit
Interaktionen zwischen Wissensobjekt und Lernendem System
ermöglicht werden.
(deshalb viel Visualisierung)
23.01.2002
Manuel Boeck: Mapa > Philosophie
23.01.2002
Manuel Boeck: Mapa > Philosophie
Der Mapa -Vokabeltrainer
• Basis: semantisches Netz mit lexikalischen
Informationen über Vokabeln
• Knoten im Netz = Lexikoneintrag
• Relationen zwischen den Lexikoneinträgen
Der Vokabeltrainer
– Semantisch (Synonymie, Hyperonomie etc.)
– Morphologisch (Derivate etc.)
23.01.2002
Team Tübingen: Mapa >Team
Vokabeltrainer
Tübingen
Der Mapa-Vokabeltrainer
• VokabelTrainer
• Idee
• Konkrete Anwendung für Mapa:
Lexikalische Daten
• Lernkonzept
• Rahmen
• Knoten = Lemmata
• Kanten = Relationen:
– Semantisch
(Synonymie, Hyperonymie,...)
– Morphologisch
(Derivate)
• Lexikoneintrag =
Knoten mit
umliegenden Netzareal
23.01.2002
Gebäude
Hyperonym
Haus
Hyponym
Hochhaus
Hyponym
Wolkenkratzer
Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer
Idee
• VokabelTrainer
• Idee
• Lernkonzept
• Rahmen
• Natürliche Sprache:
Begriffe im semantischen Zusammenhang
• Kognitionspsychologie:
Bedeutung im Gehirn netzartig (semantisch)
gespeichert
 Fremdsprachenerwerb durch Lernen im Kontext
23.01.2002
Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer
Lernkonzept
• VokabelTrainer
• Idee
• Lernkonzept
• Rahmen
• „Surfen“ im Netz: aktives Explorieren eines
Themenbereichs
• Dabei Auswahl des zu lernenden Wortschatzes
möglich
• Neue Einträge / Knoten erstellen:
– Vertiefung des Wortschatzes
– Eigenes Wissen explizit machen
23.01.2002
Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer
Lernkonzept
• VokabelTrainer
• Abfrage / Übung:
• Idee
• Lernkonzept
• Rahmen
– Lückentext  „Lückennetz“ :
Einfügen von ausgeblendeten Knoten / Relationen
– „Brainstorming“:
Aufzählen von
Nachbarbegriffen
eines Knotens
Gebäude
Hyperonym
?
Hyponym
Hochhaus
23.01.2002
Hyponym
Wolkenkratzer
Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer
Rahmen
• VokabelTrainer
• Idee
• Lernkonzept
• Rahmen
• Ressource:
GermaNet
– Lexikalisch-semantisches Netz für Deutsch
 Zielgruppe: Deutschlerner mit Vorkenntnissen
• Prinzipiell Mehrsprachigkeit möglich
• Evaluation:
Befragung ausländischer Studierender in
internationalen Studiengängen
23.01.2002
Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer
Prinzipien
Architektur/ Implementierung
23.01.2002
Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur
Stefan Scherbaum
Prinzipien
• Prinzipien
• Aufbau
• Zwei Ziele:
– Erstellung eines allgemein verwendbaren Frameworks
• Erweiterbar
• Flexibel anpassbar
• Open Source
• Teile
– Vokabeltrainer
• Anwendung auf Basis des Frameworks
• Prinzipien:
–
Trennung von
• allgemeinen Teilen (Framework) und
• durch Anwendungen zu spezifizierenden Teilen
– Verwendung von vorhandenen Frameworks und Bibliotheken
– Orientierung an existierenden Standards
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Prinzipien
• Prinzipien
• Aufbau
• Teile
Mapa Netz
Datenbank
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Prinzipien
• Prinzipien
• Aufbau
• Teile
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Prinzipien
• Prinzipien
• Aufbau
• Teile
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Prinzipien
• Prinzipien
• Aufbau
• Teile
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Prinzipien
• Prinzipien
• Aufbau
• Teile
Präsentation/ View
Anwendungs-Logik/
Controler+Model
Datenhaltung
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Aufbau
• Prinzipien
• Aufbau
• Teile
23.01.2002
Mapa Netz Datenbank
• speichert Daten
• hält Daten konsistent
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Aufbau
• Prinzipien
• Aufbau
• Teile
Anwendung:
• Stellt Daten dar
• Steuert BenutzerInteraktion
• liest Daten aus der MNDB
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Aufbau
• Prinzipien
• Aufbau
• Teile
23.01.2002
Message Broker:
• Regelt zentral die
Kommunikation und
Interaktion der SystemTeile
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Aufbau
• Prinzipien
• Aufbau
• Teile
Service-Point:
• Optionale
Erweiterbarkeit des
Systems
• „Andockstelle“ für
PlugIns
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Aufbau
• Prinzipien
• Aufbau
MQL= Mapa Query Language
• Teile
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Aufbau
• Prinzipien
• Aufbau
MMP= Mapa Message Protokoll
p2p = Peer to Peer
• Teile
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Teile
• Prinzipien
• Aufbau
• Teile
23.01.2002
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung
Stefan Scherbaum:
Mapa > Implementierung/Architektur
Vorgehen
23.01.2002
Jens Wissmann
Perspektiven
Idee / Vision
über das
Masterprojekt
hinaus
Masterprojekt
10/02 bis 10/03
Umsetzung
23.01.2002
Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen
Idee / Vision
• Idee / Vision
• Realisierung
• Planung
• Zeitplan
• Tool für Wissensmanagement
– Leitbild „Netz“
• Datenmodell
• Visualisierung
• Vernetzung
15. Jan
Prüfung
– Kognitiv adäquat
– Übergreifend über
Wissensbereiche
– Themenzentriertes Arbeiten
– Kollaboration

sin(  )
2 


tree
23.01.2002
Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen
Realisierung
• Idee/Vision
• Realisierung
• Planung
Vision
• Zeitplan
23.01.2002
Umsetzung
Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen
Realisierung
• Idee/Vision
• Realisierung
Lernpsycholgie
• Planung
SoftwareEngineering
• Zeitplan
Frameworks,
Standards,
Trends
Framework
Netzidee
Wissensrepräsentation
23.01.2002
Personal
Information
Management
Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen
Planung
• Idee/Vision
• Realisierung
• Planung
• Zeitplan
• Bis zum Ende des MP verwirklicht werden:
– Framework
– möglichst viele theoretische Aspekte
sollten berücksichtigt sein
– Anwendung: Vokabeltrainer
(Milestone: Lückengraph)
– ausführliche Dokumentation und Ausblick
• Schwerpunkte:
–
–
–
–
23.01.2002
Datenmodell / Framework allgemein
Graphvisualisierung
Linguistisches Wissen (in Tübingen)
Kollaboration
+ psych. Aspekte
Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen
Zeitplan
M1
• Idee/Vision
• Realisierung
• Planung
Prototyp
M2
Implementierung
• Zeitplan
Wissenschaft
Dokumentation
Evaluation
Okt.02
23.01.2002
Jan.03
Apr.03
Jul.03
Okt.03
Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen
• offenes System
• offenes Projekt
– Tester
– Evaluation
– Open Source
– Ideen + Phantasie
…
23.01.2002
Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen
Vielen Dank
Vielen Dank
23.01.2002
Diskussion
Diskussion
23.01.2002