Do it yourself, but not alone: Companion-Technologie für die Heimwerkerunterstützung

Im Rahmen des Transferprojekts "Do it yourself, but not alone: Companion-Technologie für die Heimwerkerunterstützung" soll in enger Zusammenarbeit der Universität Ulm mit der Zentralen Forschung und Vorausentwicklung der Robert Bosch GmbH ein prototypisches Companion-System für die Heimwerkerunterstützung entwickelt und praktisch erprobt werden. Basierend auf den Forschungsergebnissen der Teilprojekte A1, A2 und B1 des Sonderforschungsbereichs Transregio 62 soll dabei erstmalig ein digitaler Assistent entstehen, der Nutzer bei der Bedienung von Elektrowerkzeugen und der Durchführung von Heimwerkerprojekten individuell und kompetent unterstützt. So ist der Assistent unter anderem in der Lage sich in seinen detaillierten Schritt-für-Schritt-Anleitungen individuell an die Situation als auch die Fähigkeiten des jeweiligen Nutzers anzupassen. Für die Umsetzung der jeweiligen Assistenzaufgabe kann das System dabei auf eine umfassende Wissensbasis in Form von formalen Spezifikationen zurückgreifen. Darüber hinaus soll der Assistent dem Nutzer aber auch die Möglichkeit bieten, eigene neue Heimwerkerprojekte zu spezifizieren und ihm dabei assistieren. Diese Spezifikationen können dann auf einer Community-Plattform für andere Nutzer autorisiert bereitgestellt werden.

Die Bilder zeigen Auszüge des Forschungsprototyps. In der ersten Grafik ist eine Explosionszeichnung zu sehen, die das Heimwerkerprojekt abstrakt darstellt, bei dessen Bearbeitung der Assistent durch eine Schritt-für-Schritt-Anleitung unterstützt. Das nächste Bild stellt einen der Anleitungsschritte dar. Hier wird das Einlegen des Akkus gezeigt sowie eine weiterführende Erklärung, welche die Nutzerfrage nach weiteren Informationen zum dargestellten Akku beantwortet.

Das Projekt ist finanziert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG).


Projektlaufzeit: Oktober 2016 bis Oktober 2019

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Projektteilnehmer

Aus A1, Planung:
  • Prof. Dr. Susanne Biundo-Stephan (TP-Leiter)
  • Dr. Pascal Bercher (Projektkoordination)
  • Gregor Behnke, M.Sc.
Aus A1, Wissensrepräsentation:
  • Prof. Dr. Birte Glimm (TP-Leiter)
  • Dr. Marvin Schiller
Aus B1:
  • Prof. Dr. Dr.-Ing. Wolfgang Minker (TP-Leiter)
  • Matthias Kraus, M.Sc.

Publikationen

2020

21.
D. Höller, G. Behnke, P. Bercher, S. Biundo, H. Fiorino, D. Pellier and R. Alford, "HDDL: An Extension to PDDL for Expressing Hierarchical Planning Problems" in Proceedings of the 34th AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI 2020) , AAAI Press , 2020.
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2020/Hoeller2020HDDL.pdf

2019

20.
G. Behnke, M. Schiller, M. Kraus, P. Bercher, M. Schmautz, M. Dorna, M. Dambier, W. Minker, B. Glimm and S. Biundo, "Alice in DIY wonderland or: Instructing novice users on how to use tools in DIY projects" , AI Communications , vol. 32 , no. 1 , pp. 31-57 , 2019. IOS Press .
DOI: 10.3233/AIC-180604
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2019/Behnke2019bosch.pdf
19.
G. Behnke, D. Höller and S. Biundo, "Bringing Order to Chaos - A Compact Representation of Partial Order in SAT-based HTN Planning" in Proceedings of the 33rd AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI 2019) , AAAI Press , 2019.
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2019/Behnke2019orderchaos.pdf
18.
C. Olz and P. Bercher, "Eliminating Redundant Actions in Partially Ordered Plans -- A Complexity Analysis" in Proceedings of the 28th International Conference on Automated Planning and Scheduling (ICAPS 2019) , AAAI Press , 2019. pp. 310--319.
fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2019/Olz2019StepElimination.pdf
17.
G. Behnke, D. Höller and S. Biundo, "Finding Optimal Solutions in HTN Planning - A SAT-based Approach" in Proceedings of the 28th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI 2019) , 2019.
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2019/Behnke2019satoptimal.pdf
16.
D. Höller, G. Behnke, P. Bercher, S. Biundo, H. Fiorino, D. Pellier and R. Alford, "HDDL -- A Language to Describe Hierarchical Planning Problems" in Proceedings of the Second ICAPS Workshop on Hierarchical Planning , 2019. pp. 6--14.
http://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2019/Hoeller2019HDDL.pdf
15.
G. Behnke, D. Höller, P. Bercher and S. Biundo, "More Succinct Grounding of HTN Planning Problems -- Preliminary Results" in Proceedings of the Second ICAPS Workshop on Hierarchical Planning , 2019. pp. 40--48.
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2019/Behnke2019Grounding.pdf
14.
D. Höller, P. Bercher, G. Behnke and S. Biundo, "On Guiding Search in HTN Planning with Classical Planning Heuristics" in Proceedings of the 28th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI 2019) , IJCAI , 2019.
http://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2019/Hoeller2019ProgressionHeuristics.pdf
13.
M. Kraus, M. Schiller, G. Behnke, P. Bercher, S. Biundo, B. Glimm and W. Minker, "9th International Workshop on Spoken Dialogue Systems" , Rafael Banchs and Luis Fernando D'Haro and Haizhou Li, Eds. Springer , 2019 .
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2019/Kraus2019CloudCompanion.pdf

2018

12.
B. Leichtmann, P. Bercher, D. Höller, G. Behnke, S. Biundo, V. Nitsch and M. Baumann, "Towards a Companion System Incorporating Human Planning Behavior -- A Qualitative Analysis of Human Strategies" in Proceedings der dritten transdisziplinären Konferenz "Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen" (engl: Proceedings of the 3rd "Transdisciplinary Conference on Support Technologies"), TCST 2018 , 2018. pp. 89--98.
http://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2018/Leichtmann2018HumanPlanningBehavior.pdf
11.
G. Behnke and S. Biundo, "X and more Parallelism: Integrating LTL-Next into SAT-based Planning with Trajectory Constraints While Allowing for Even More Parallelism" , Inteligencia Artificial , vol. 21 , no. 62 , pp. 75--90 , 2018.
DOI: 10.4114/intartif.vol21iss62pp75-90
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2018/Behnke2018SATltljournal.pdf
10.
G. Behnke and S. Biundo, "X and more Parallelism - Integrating LTL-Next into SAT-based Planning with Trajectory Constraints while Allowing for even more Parallelism" in Proceedings of the Workshop on Constraint Satisfaction Techniques for Planning and Scheduling Problems (COPLAS) , 2018. pp. 1--10.
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2018/Behnke2018satltl.pdf
9.
G. Behnke, D. Höller and S. Biundo, "Tracking Branches in Trees - A Propositional Encoding for Solving Partially-Ordered HTN Planning Problems" in Proceedings of the First ICAPS Workshop on Hierarchical Planning , 2018. pp. 40--47.
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2018/Behnke2018partSAT.pdf
8.
M. Kraus, G. Behnke, P. Bercher, M. Schiller, S. Biundo, B. Glimm and W. Minker, "A Multimodal Dialogue Framework for Cloud-Based Companion Systems" in Proc. of the 10th International Workshop on Spoken Dialog Systems Technology (IWSDS 2018) , 2018.
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2018/Kraus2018CompanionCloudDemo.pdf
7.
G. Behnke, M. Schiller, M. Kraus, P. Bercher, M. Schmautz, M. Dorna, W. Minker, B. Glimm and S. Biundo, "Instructing Novice Users on How to Use Tools in DIY Projects" in Proceedings of the 27th International Joint Conference on Artificial Intelligence and the 23rd European Conference on Artificial Intelligence (IJCAI-ECAI 2018) , IJCAI , 2018. pp. 5805--5807.
DOI: 10.24963/ijcai.2018/844
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2018/Behnke2018DIY.pdf
6.
D. Höller, P. Bercher, G. Behnke and S. Biundo, "HTN Plan Repair Using Unmodified Planning Systems" in Proceedings of the First ICAPS Workshop on Hierarchical Planning , 2018. pp. 26--30.
http://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2018/Hoeller18Repair.pdf
5.
M. Schiller, G. Behnke, P. Bercher, M. Kraus, M. Dorna, F. Richter, S. Biundo, B. Glimm and W. Minker, "Evaluating Knowledge-Based Assistance for DIY" in Proceedings of MCI Workshop "Digital Companion" , 2018. pp. 925--930.
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2018/MCI-WS19-schillerEtAl2018.pdf
4.
T. Perleth, M. Schiller and B. Glimm, "Applying a Model of Text Comprehension to Automated Verbalizations of EL Derivations" in Proceedings of DL 2018, CEUR Workshop Proceedings Vol. 2211 , 2018.
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2018/PerlethSchillerGlimmDL2018.pdf
3.
D. Höller, P. Bercher, G. Behnke and S. Biundo, "A Generic Method to Guide HTN Progression Search with Classical Heuristics" in Proceedings of the 28th International Conference on Automated Planning and Scheduling (ICAPS 2018) , AAAI Press , 2018. pp. 114--122.
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2018/Hoeller18Progression.pdf

2017

2.
M. Schiller, G. Behnke, M. Schmautz, P. Bercher, M. Kraus, M. Dorna, W. Minker, B. Glimm and S. Biundo, "A Paradigm for Coupling Procedural and Conceptual Knowledge in Companion Systems" in Proceedings of the 2nd International Conference on Companion Technology (ICCT 2017) , IEEE , 2017.
DOI: 10.1109/COMPANION.2017.8287072
https://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2017/SBSBKDMGB-ICCT2017.pdf
1.
P. Bercher, G. Behnke, D. Höller and S. Biundo, "An Admissible HTN Planning Heuristic" in Proceedings of the 26th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI 2017) , IJCAI , 2017. pp. 480--488.
http://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2017/Bercher17AdmissibleHTNHeuristicPoster.pdf
http://www.uni-ulm.de/fileadmin/website_uni_ulm/iui.inst.090/Publikationen/2017/Bercher17AdmissibleHTNHeuristic.pdf

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