Im Rahmen des Praktikums sollen verschiedene Anwendungen realisiert werden, die auf einer mathematischen Wissensbasis als Fundament aufbauen: Diskussion mathematischer Themen, Unterstützung von Lernern bei der Lösung mathematischer Aufgaben und Erforschen der Wissensbasis.

Eine mathematische XML-Wissensbasis zum Gebiet der Analysis wird vorgegeben. Grundkenntnisse in der Analysis sind völlig ausreichend. Algorithmen zur Manipulation von algebraischen oder logischen Formeln sind nicht Bestandteil des Praktikums. Schwerpunkte des Praktikums sind die Entwicklung eines Dialogsystems, das durch den Einsatz des Servlet-API webfähig gemacht werden soll, das Auslesen und die Darstellung der Inhalte der XML-Basis und das Erstellen einer XML-Basis zur Benutzungsmodellierung. Außerdem sollen Erfahrungen mit XSLT gesammelt werden. Es wird die 'Java API for XML-Parsing' (JAXP) verwendet.

Organisation des Praktikums

Die Praktikumsaufgaben können in Gruppen von 2 - 4 Leuten bearbeitet werden. Neben der Wissensbasis werden auch die Grundzüge der Anforderungen an das Dialogsystem vorgegeben.

Die von den Gruppen erarbeiteten Konzepte und Entwürfe werden bei den Praktikumstreffen vorgetragen und diskutiert; die Programmentwicklungen werden demonstriert. Zum Abschluss wird eine Dokumentation des Projekts vorgelegt.

Das Praktikum hat durchaus einen experimentellen Charakter. Es können die Teilthemen mehr oder weniger in die Breite oder  in die Tiefe verfolgt werden. Das Praktikum kann evt. als Ausgangspunkt für die Anfertigung einer Diplomarbeit dienen.

Literatur (Ggf. Rückfragen per email an peter@iai.uni-bonn.de oder im Raum   A123 im Altbau)

(a) Zu: Java, XML, Servlets, JavaServer Pages, Tomcat-Server und Regelverarbeitung in Java (JESS)

Behme, H & Mintert,S.:  XML in der Praxis, Addison-Wesley, München, 1998

McLaughlin, B.: Java and XML, O'Reilly, 2000

Roßbach, P. & Schreiber, H.: Java Server und Servlets

Krüger: Java . Addison-Wesley [Einführung in die Grundkonzepte von Java]

Flanagan: Java in a Nutshell (deutsch oder englisch) [Übersicht über die Klassen von Java]

http://java.sun.com/webservices/   : Umfassende Einführung in die WebTechnologie

http://java.sun.com/xml/   : XML-Package für Java

http://java.sun.com/products/servlet/index.html  : Java Servlet API 

http://jakarta.apache.org/tomcat/   : Tomcat-Server

http://herzberg.ca.sandia.gov/jess/  :  JESS - Regelverarbeitung (s. auch Literatur oben zu OPS5)

(b) Diskussionsgrundlage für die Funktionalitäten des Dialogsystems

Schmidt, Peter (2003). A Knowledge-Based System to Assist Students with Tackling Calculus Problems. Proc. of the Intern. Conf. on Computers in Education (ICCE 2003), Dec. 2003, Hong Kong, China.

Schmidt, Peter (2001). Preparing oral examinations of mathematical domains with the help of a knowledge-based dialogue system. Proc. of ED-MEDIA 2001, World Conf. on Educational Multimedia, Hypermedia & Telecommunications, 6 pages, June 2001, Tampere, Finland

Schmidt, Peter (2000). Monitoring and Verifying Mathematical Proofs Formulated in a Restricted Natural Language. Proc. of the Intern. Conf. on Computers in Education (ICCE 2000), pp. 1315 -1223, Nov. 2000, Taipei, Taiwan.

(a) Zu: Intelligente tutorielle Systeme, Künstliche Intelligenz und Wissensrepräsentation

Polson, M.C. & Richardson, J.J.: Intelligent Tutoring Systems, Lawrence Erlbaum Ass., Hillsdale, New Jersey, 1988 (Standort:
Handapparat, Bibliothek im Neubau, 3. Stock)

Wenger, E.: Artificial Intelligence and Tutoring Systems, Morgan Kaufmann Publ., Los Altos, California, 1987.(Standort:
Handapparat, Bibliothek im Neubau, 3. Stock)

Russel, R./ Norvig, P.: Artificial Intelligence - A Modern Approach, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 1995
(Standort: Handapparat, Bibliothek im Neubau, 3. Stock)

Winston, P.H.: Künstliche Intelligenz (deutsch und englisch) (Standort: Bibliothek im Neubau, 3. Stock)

Brownston et al.: Programming Expert System in OPS5, Addison-Wesley, 1985 (Regelverarbeitung) (Standort: Handapparat, Bibliothek im Neubau, 3. Stock)

Krickhahn & Radig: OPS5 (Regelverarbeitung) (Standort: Handapparat, Bibliothek im Neubau, 3. Stock)

Reimer: Wissensrepräsentation (Standort, Bibl. der Informatik III, Altbau (1.Stock))

Voraussetzungen

Gute Java-Kenntnisse und Erfahrung mit Java-Programmierung. Kenntnisse zu XML und zur Verarbeitung von XML-Dateien sollten vorhanden sein oder aber in den Semesterferien erarbeitet werden. Erwünscht ist das Interesse an der Aufgabenstellung des Praktikums. Auf Einzelheiten der Vorbereitung wird in der Vorbesprechung eingegangen.

Termine

Bei Interesse oder Rückfragen bitte kurze email an peter@iai.uni-bonn.de oder persönlich im Raum A123.

Vorbesprechung: Fr 22. Juli 2005, 11 Uhr ct, Raum A121

Termin im Wintersemester: Fr 11-13, Raum A121 und nach Vereinbarung; Beginn: 1. Semesterwoche