Sonderforschungsbereich Transregio 62 (SFB TRR-62)

Der SFB/Transregio 62 "eine Companion-Technologie für kognitive technische Systeme" befasst sich mit der systematischen Erforschung kognitiver Fähigkeiten und deren Realisierung in technischen Systemen. 

Das Vorhaben folgt der Vision, dass technische Systeme der Zukunft Companion-Systeme sind – kognitive technische Systeme, die ihre Funktionalität vollkommen individuell auf den jeweiligen Nutzer abstimmen: Sie orientieren sich an seinen Fähigkeiten, Vorlieben, Anforderungen und aktuellen Bedürfnissen und stellen sich auf seine Situation und emotionale Befindlichkeit ein. Dabei stehen die Eigenschaften der Individualität, Anpassungsfähigkeit, Verfügbarkeit, Kooperativität und Vertrauenswürdigkeit im Zentrum der Untersuchung.

  • Im Teilprojekt A1 befasst sich unsere Arbeitsgruppe mit der Realisierung von Planungs- und Entscheidungskompetenz in Companion-Systemen.

    Ein Companion-System soll in der Lage sein, individualisierte und an die jeweilige Umgebungssituation sowie den Emotionsstatus des Nutzers angepasste Handlungsvorschläge zu unterbreiten, Entscheidungsunterstützung zu leisten sowie selbstständig Aktionen auszuführen.

    Als Grundlage hierfür wird ein Verfahren zur individualisierten Plangenerierung entwickelt, mit dem Handlungspläne und -anweisungen auf individuelle Nutzer zugeschnitten und an ihren jeweiligen Bedürfnissen, Fähigkeiten und Präferenzen orientiert erzeugt werden können. Da ein Companion-System zwangsläufig auch mit unvorhergesehenen Ereignissen und unerwartetem Nutzerverhalten konfrontiert wird, muss es einmal generierte und bereits in der Ausführung befindliche Pläne entsprechend modifizieren können. Dazu werden Verfahren zur Anpassung von Plänen an neue Zielvorgaben und die aktuelle emotionale Befindlichkeit des Nutzers entwickelt sowie Verfahren zur Planreparatur, die Fehler, die während der Ausführung eines Handlungsplanes entstehen, situations- und nutzerangepasst kompensieren.

  • In Teilprojekt A2 arbeiten wir an einer Wissensarchitektur für Companion-Systeme und untersuchen Fragestellungen zur Repräsentation unsicheren Wissens.

    Das Forschungsvorhaben befasst sich mit grundlegenden Fragestellungen zu Struktur und Aufbau von deklarativen Wissensbasen für Companion-Systeme und bündelt die symbolische Modellierung der Information, die in den Planungs-, Entscheidungs-, Interaktions- und Dialogprozessen eines solchen Systems benötigt wird.

    In diesem Zusammenhang werden Methoden zur systematischen und konsistenten Übertragung von sensorisch gewonnener Situations- und Emotionsinformation auf die deklarative Wissensrepräsentationsebene entwickelt, wobei die durchgängige Behandlung der Unsicherheit dieser Information im Vordergrund steht.

    Ein zweiter Schwerpunkt liegt auf der Werkzeugunterstützung beim Aufbau der Wissensbasen. Diese setzen sich aus verschiedenen Modellkomponenten zusammen, die aufeinander abgestimmt sein müssen und weder in sich, noch in ihrem Zusammenspiel Widersprüche aufweisen dürfen. Daher werden zunächst spezielle Konsistenzkriterien für die Modellkomponenten eines Companion-Systems definiert. Anschließend werden geeignete Mechanismen zu ihrer Überprüfung entwickelt und in einem Werkzeug zur systematischen Modellkonstruktion umgesetzt.

  • In Teilprojekt Z3 entwickeln wir ein Architekturkonzept sowie eine Experimentierplattform zur Erstellung und Evaluierung von Companion-Systemen.

    Companion-Systeme setzen sich aus einer Vielzahl von Funktionseinheiten zusammen, deren Aufgaben von der Erfassung, Klassifikation, Fusion und Deutung verschiedenster Umgebungs- und Nutzerparameter über die Umsetzung unterschiedlicher Formen der Mensch-Computer-Interaktion bis zur Realisierung höherer kognitiver Fähigkeiten wie Planung und Entscheidungsfindung reichen.

    Um diese Einheiten in wohldefinierter Weise und je nach Beschaffenheit der aktuellen Anwendung zu einer Gesamtfunktionalität zusammenfügen zu können, werden in diesem Forschungsvorhaben Architekturkonzepte für Companion-Systeme entwickelt. Darüber hinaus entsteht eine Experimentierplattform zur Erstellung und Evaluierung solcher Systeme.

    Ziel ist es, die Komponenten eines Companion-Systems auf dieser Basis zunächst schrittweise zu Teildemonstratoren zu integrieren und ihre Funktionalität anhand verschiedener Szenarios zu erproben.

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

Projektlaufzeit: Januar 2009 bis Dezember 2017

Publikationen des SFB TRR-62

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Alle :: A, B, C, D, E, G, H, K, L, M, N, O, P, R, S, T, V, W
   

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22.
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Honold, Frank; Schüssel, Felix; Nothdurft, Florian; Kurzok, Peter
Companion technology for multimodal interaction
Proceedings of the 14th ACM international conference on Multimodal interaction , Seite 67--68.
ACM
2012
21.
pdf
Nothdurft, Florian; Honold, Frank; Kurzok, Peter
Using explanations for runtime dialogue adaptation
Proceedings of the 14th ACM international conference on Multimodal interaction , Seite 63--64.
ACM
2012
20.
default
Wendemuth, Andreas; Biundo, Susanne
A Companion Technology for Cognitive Technical Systems
In Anna Esposito, Alessandro Vinciarelli, Rüdiger Hoffman, Vincent C. Müller, Editor, Cognitive Behavioural Systems: COST 2102 International Training School, Revised Selected Papers aus Lecture Notes in Computer Science , Seite 89--103.
Herausgeber: Springer Berlin Heidelberg,
2012
19.
pdf
Biundo, Susanne; Bercher, Pascal; Geier, Thomas; Müller, Felix; Schattenberg, Bernd
Advanced user assistance based on AI planning
Cognitive Systems Research, 12(3-4):219--236
2011
ISSN: 1389--0417
18.
pdf
Biundo, Susanne; Bidot, Julien; Schattenberg, Bernd
Planning in the Real World
Informatik-Spektrum, 34(5):443--454
2011
17.
default
Bidot, Julien; Biundo, Susanne
Artificial Intelligence Planning for Ambient Environments
In Tobias Heinroth and Wolfgang Minker, Editor, Next Generation Intelligence Environments - Ambient Adaptive Systems
Kapitel 6, Seite 195--225.
Herausgeber: Springer,
1 Edition
2011
16.
pdf
Geier, Thomas; Biundo, Susanne
Approximate Online Inference for Dynamic Markov Logic Networks
Proceedings of the 23rd IEEE International Conference on Tools with Artificial Intelligence (ICTAI) , Seite 764--768.
2011
15.
pdf
Geier, Thomas; Bercher, Pascal
On the Decidability of HTN Planning with Task Insertion
Proceedings of the 22nd International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI 2011) , Seite 1955--1961.
Herausgeber: AAAI Press,
2011
14.
pdf
Elkawkagy, Mohamed; Bercher, Pascal; Schattenberg, Bernd; Biundo, Susanne
Landmark-Aware Strategies for Hierarchical Planning
Workshop on Heuristics for Domain-independent Planning (HDIP 2011) at ICAPS 2011 , Seite 73--79.
2011
13.
pdf
Elkawkagy, Mohamed; Biundo, Susanne
Hybrid Multi-agent Planning
Proceedings of the of the Ninth German Conference on Multi-Agent System Technologies (MATES 2011) , Seite 16--28.
Herausgeber: IOS Press,
2011
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Studentische Abschlussarbeiten des SFB TRR-62

Autor


Alle :: B, D, E, F, G, H, K, M, P, R, S, T, V, W
   

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7.
default
Gesell, Johannes F.
Textuelle Repräsentation von Planerklärungen
Bachelor Thesis
Ulm University,
November 2012
6.
default
Mack, Dennis
Visualisierung hierarchischer Domänenmodelle
Master Thesis
Ulm University,
November 2012
5.
default
Späth, Christian
Implementierung und Evaluation eines hierarchischen Planungssystems für faktorisierte POMDPs
Master Thesis
Ulm University,
2012
4.
default
Bolch, Claudia
Modellierung von Alltagsunterstützung als hybride Planungsdomäne: eine Fallstudie
Bachelor Thesis
Ulm University,
2012
3.
default
Ginter, Fabian
Partial-Order Causal-Link Planning mit Präferenzen
Master Thesis
Ulm University,
2012
2.
default
Kochner, Andreas
Erzeugung gleichverteilter Lösungen für SAT-Probleme
Master Thesis
Ulm University,
2012
1.
default
Meder, Manuel
Entwicklung von anpassbaren Verhaltensmustern für eine autonome mobile Sensorplattform
Bachelor Thesis
Ulm University,
2011
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