Frank Puppe – författare

Diagnostisches Problemlösen ist der bisher erfolgreichste Anwendungsbereich von Expertensystemen. Nach einer ausführlichen Einführung in Expertensysteme werden aus Erfahrungen mit existierenden Diagnostik-Systemen und psychologischen Studien über medizinische Diagnostik Richtlinien zur Entwicklung von Werkzeugen (Shells) für heuristische Diagnostik abgeleitet. Der Hauptteil des Buches beschäftigt sich mit der Konkretisierung und Implementierung dieser Mechanismen in dem Shell MED2 zur Entwicklung medizinischer und technischer Diagnostik-Systeme, was anhand von Beispielwissensbasen illustriert wird. Der Leser bekommt mit dem Buch eine exemplarische Einführung in Expertensysteme, den Stand der Forschung bei diagnostischem Problemlösen und eine Bedienungsanleitung für lauffähige Software zur Entwicklung von heuristischen Diagnostik-Expertensystemen.

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.

Ein breiter Einsatz von Expertensystemen wird zur Zeit am st{rksten durch das Fehlen einer Theorie behindert, die be- sagt, f}r welche Problemklassen welche Probleml|sungsmetho- den verf}gbar sind. Dieses Buch begr}ndet eine solche Theorie. Es vermittelt den aktuellen Stand der Identifizie- rung,Umsetzung und Integration von L|sungsmethoden f}r die grundlegenden Problemklassen in Expertensystemen: Klassifi- kation (Diagnostik), Konstruktion und Simulation.

Expertensysteme er|ffnen dem Computer neue Anwendungsfelder, da die Programme leistungsf{higer werden und mit geeigneten Expertensystemwerkzeugen auch ohne spezielle Programmier- kenntnisse entwickelt und gewartet werden k|nnen. Die Kern- idee ist die saubere Trennung zwischen allgemeinen Problem- l|sungsstrategien und anwendungsspezifischem Wissen. Dieses Buch gibt eine profunde Einf}hrung in die derzeitig verf}g- barenTechniken und in Aspekte des betrieblichen Einsatzes.

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.

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.

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.

At present one of the main obstacles to a broaderapplication of expert systems is the lack of a theory totell us which problem-solving methods areavailable for agiven problem class. Such a theory could lead to significantprogress in the following central aims of the expert systemtechnique:- Evaluating the technical feasibility of expert systemprojects: This depends on whether there is a suitableproblem-solving method, and if possible a correspondingtool, for the given problem class.- Simplifying knowledge acquisition and maintenance: Theproblem-solving methods provide direct assistance asinterpretation models in knowledge acquisition. Also, theymake possible the development of problem-specific expertsystem tools with graphical knowledge acquisitioncomponents, which can be used even by experts withoutprogramming experience.- Making use of expert systems as a knowledge medium: Thestructured knowledge in expert systems can be used not onlyfor problem solving but also for knowledge communication andtutorial purposes.With such a theory in mind, this book provides a systematicintroduction to expert systems. It describes the basicknowledge representations and the present situation withregard tothe identification, realization, and integrationof problem-solving methods for the main problem classes ofexpert systems: classification (diagnostics), construction,and simulation.

At present one of the main obstacles to a broaderapplication of expert systems is the lack of a theory totell us which problem-solving methods areavailable for agiven problem class. Such a theory could lead to significantprogress in the following central aims of the expert systemtechnique:- Evaluating the technical feasibility of expert systemprojects: This depends on whether there is a suitableproblem-solving method, and if possible a correspondingtool, for the given problem class.- Simplifying knowledge acquisition and maintenance: Theproblem-solving methods provide direct assistance asinterpretation models in knowledge acquisition. Also, theymake possible the development of problem-specific expertsystem tools with graphical knowledge acquisitioncomponents, which can be used even by experts withoutprogramming experience.- Making use of expert systems as a knowledge medium: Thestructured knowledge in expert systems can be used not onlyfor problem solving but also for knowledge communication andtutorial purposes.With such a theory in mind, this book provides a systematicintroduction to expert systems. It describes the basicknowledge representations and the present situation withregard tothe identification, realization, and integrationof problem-solving methods for the main problem classes ofexpert systems: classification (diagnostics), construction,and simulation.

Diagnostisches Problemlösen ist der bisher erfolgreichste Anwendungsbereich von Expertensystemen. Nach einer ausführlichen Einführung in Expertensysteme werden aus Erfahrungen mit existierenden Diagnostik-Systemen und psychologischen Studien über medizinische Diagnostik Richtlinien zur Entwicklung von Werkzeugen (Shells) für heuristische Diagnostik abgeleitet. Der Hauptteil des Buches beschäftigt sich mit der Konkretisierung und Implementierung dieser Mechanismen in dem Shell MED2 zur Entwicklung medizinischer und technischer Diagnostik-Systeme, was anhand von Beispielwissensbasen illustriert wird. Der Leser bekommt mit dem Buch eine exemplarische Einführung in Expertensysteme, den Stand der Forschung bei diagnostischem Problemlösen und eine Bedienungsanleitung für lauffähige Software zur Entwicklung von heuristischen Diagnostik-Expertensystemen.