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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Präferenzen

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Behnke, Gregor; Höller, Daniel; Biundo, Susanne
totSAT - Totally-Ordered Hierarchical Planning through SAT
Proceedings of the 32nd AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI 2018) , Seite 6110--6118.
Herausgeber: AAAI Press,
2018
99.
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Höller, Daniel; Bercher, Pascal; Behnke, Gregor; Biundo, Susanne
Plan and Goal Recognition as HTN Planning
Proceedings of the AAAI 2018 Workshop on Plan, Activity, and Intent Recognition (PAIR 2018)
2018
98.
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Höller, Daniel; Bercher, Pascal; Behnke, Gregor; Biundo, Susanne
A Generic Method to Guide HTN Progression Search with Classical Heuristics
Proceedings of the 28th International Conference on Automated Planning and Scheduling (ICAPS 2018) , Seite 114--122.
Herausgeber: AAAI Press,
2018
97.
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Kraus, Matthias; Behnke, Gregor; Bercher, Pascal; Schiller, Marvin; Biundo, Susanne; Glimm, Birte; Minker, Wolfgang
A Multimodal Dialogue Framework for Cloud-Based Companion Systems
Proc. of the 10th International Workshop on Spoken Dialog Systems Technology (IWSDS 2018)
2018
96.
pdf
Höller, Daniel; Bercher, Pascal; Behnke, Gregor; Biundo, Susanne
HTN Plan Repair Using Unmodified Planning Systems
Proceedings of the First ICAPS Workshop on Hierarchical Planning , Seite 26--30.
2018
95.
pdf
Behnke, Gregor; Höller, Daniel; Biundo, Susanne
Tracking Branches in Trees - A Propositional Encoding for Solving Partially-Ordered HTN Planning Problems
Proceedings of the First ICAPS Workshop on Hierarchical Planning , Seite 40--47.
2018
94.
pdf
Behnke, Gregor; Biundo, Susanne
X and more Parallelism - Integrating LTL-Next into SAT-based Planning with Trajectory Constraints while Allowing for even more Parallelism
Proceedings of the Workshop on Constraint Satisfaction Techniques for Planning and Scheduling Problems (COPLAS)
2018
93.
default
Leichtmann, Benedikt; Bercher, Pascal; Höller, Daniel; Behnke, Gregor; Biundo, Susanne; Nitsch, Verena; Baumann, Martin
Towards a Companion System Incorporating Human Planning Behavior -- A Qualitative Analysis of Human Strategies
Proceedings der dritten transdisziplinären Konferenz "Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen" (engl: Proceedings of the 3rd Transdisciplinary Conference "Technical Assistance Systems that Humans really want")
2018
92.
pdf
Schiller, Marvin; Behnke, Gregor; Bercher, Pascal; Kraus, Matthias; Dorna, Michael; Richter, Felix; Biundo, Susanne; Glimm, Birte; Minker, Wolfgang
Evaluating Knowledge-Based Assistance for DIY
Proceedings of MCI Workshop "Digital Companion"
2018
91.
default
Höller, Daniel; Behnke, Gregor; Bercher, Pascal; Biundo, Susanne
Plan and Goal Recognition as HTN Planning
Proceedings of the 30th IEEE International Conference on Tools with Artificial Intelligence (ICTAI 2018)
2018
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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
   

Präferenzen

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27.
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Triep, Julius
Untersuchung von Konsistenz und Adäquatheit von Planungsmodellen
Bachelor Thesis
Ulm University,
2017
26.
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Biedermann, Andrea
Lifted Planning Graph Heuristik
Projektbericht
Ulm University,
2017
25.
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Dönhoff, Nina
Umsetzung von Planänderungsanfragen im Hierarchischen Planen durch SAT
Bachelor Thesis
Ulm University,
2017
24.
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Englert, Matthias
The Utility of SAT-Solving for Heuristics in POCL Planning
Bachelor Thesis
Ulm University,
2016
23.
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Füssinger, Michael; Fischer, Michael; Fast, Robert
PANDA3 Visualizer
Projektbericht
Ulm University,
2016
22.
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Klumpp, Jan
Plan and Goal Recognition as Hierarchical Planning
Bachelor Thesis
Ulm University,
2016
21.
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Schmautz, Mario
Variabledecomposition for Conditioned Belief Propagation
Master Thesis
Ulm University,
2015
20.
default
Pragst, Louisa
Effiziente Behandlung von Dekompositionsaxiomen in PANDA2
Projektbericht
Universität Ulm,
2015
19.
default
Stark, Manuel
Invariantensynthese für Planung in Unsicherheit
Bachelor Thesis
Ulm University,
2015
18.
default
Vigerl, Michael
Exakte Inferenz für online POMDP Planung
Bachelor Thesis
Ulm University,
2015
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