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Montag, 26. Januar 2004
Wissenschaft nur noch online
Die Abkürzung „Plos“ steht für „Public Library of Science“ –ein Internet-Verlag, der erstmals eine Zeitschrift herausgegeben hat. Initiiert wurde das Projekt von dem New Yorker Krebsforscher Harold Varmus. Der Nobelpreisträger für Medizin des Jahres 1989 kämpft gegen die traditionelle Art des Publizierens. Er ist entschlossen, die Macht der Verlage zu brechen, die mit den Resultaten von Forschern viel Geld verdienen.

Nun sieht Varmus Geldverdienen nicht als verwerflich an. In diesem Fall jedoch gehe das Geschäft zu sehr auf Kosten der Autoren. Die Forscher erbringen nicht nur die wissenschaftliche Leistung, sie müssen zudem für die Veröffentlichung bezahlen und den Verlagen das unbefristete Recht zur weiteren Verwertung des Artikels einräumen.

Auch die Nutzer der Zeitschriften sieht Varmus zu sehr zur Kasse gebeten. Abonnements kosten oft Tausende von Dollar. Einzelne Artikel aus dem Internet herunterzuladen, kostet wieder Gebühren – selbst für den Autor. Aus öffentlichen Geldern finanzierte Wissenschaft müsse frei zugänglich sein, fordert Varmus. Das Paradebeispiel ist für ihn das Humangenomprojekt, das die Daten des menschlichen Genoms im Internet für alle verfügbar machte.

Die Verlage sollten ein paar Monate nach dem Erscheinen die Artikel kostenlos online zur Verfügung stellen, forderte Varmus schon vor drei Jahren. Und mehr als 30000 Forscher schlossen sich ihm an. Die Antwort fiel negativ aus. Varmus reagierte mit der Gründung der „Public Library of Science“.

Bezahlen müssen die Autoren allerdings auch hier, denn es fallen Kosten etwa für Technik und Gutachter an. „Eine Veröffentlichung kostet 1500 Dollar“, sagt Mark Patterson, der die Londoner Abteilung des Online-Verlages betreut. Es seien aber Rabatte oder Preiserlass möglich. Die Resonanz sei bei der Premiere überwältigend gewesen, erklärt Patterson. Der Nicolelis-Artikel über die „denkenden Affen“ wurde in den ersten Tagen mehr als 75 000 Mal heruntergeladen.

Der Erfolg ermutigt Wissenschaftler wie Robert Schlögl vom Berliner Fritz-Haber-Institut, eine Einrichtung der Max-Planck-Gesellschaft (MPG). Die MPG gehört zu den insgesamt 19 nationalen und internationalen Wissenschaftsorganisationen,
die vor kurzem in der „Berliner Erklärung“ ebenfalls einen „freien und kostenlosen Zugang zu wissenschaftlichem Wissen“ gefordert haben.

„Es geht nicht darum, Verlage kaputt zu machen“, erklärt der MPG-Chemiker. Allerdings gebe es ein „Oligopol von drei bis vier Verlagen“. Deren „Reingewinnen von bis zu 50 Prozent“ stünden keine entsprechenden Leistungen gegenüber. So müssten die Autoren ihre eigenen Werke zurückkaufen.

Zukünftig sollten die Urheberrechte nur befristet an die
Verlage gehen, bevor sie nach ein paar Monaten wieder
zurückfielen. Danach sollten die Resultate öffentlich
geförderter Forschung ins Internet gestellt werden. „Auch Online-Artikel müssen sorgfältig begutachtet werden“, sagt Schlögl. Nur so ließen sie sich von dem „vielen Müll“ unterscheiden, der auch im Internet zu finden sei. Ein Anfang ist mit dem „Edoc-System“ der MPG bereits gemacht.

Quelle:Tagesspiegel - Wissen &Forschen (Paul Janositz)

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Donnerstag, 18. Dezember 2003
Dialogprogramme im Netz
Hier habe ich eine Liste der interaktiven DialogProgrammen (mit kurzer Beschreibung und Links) zusammengestellt.

BRIAN
Der australische Dialogbot erreichte im 1998er Loebner-Contest immerhin den dritten Platz. Er simuliert einen 18-jährigen Collegestudenten.

HAL
Mit dem lernfähigen und sprachbegabten
virtuellen "Kleinkind" der Firma "Artificial Intelligence Research"
lässt sich über den Chatbot "Alan" direkt kommunizieren.

ELIZA
Die "Mutter" aller Dialogprogramme. Sie imitiert eine Therapeutin, die die den Besucher mit:
"A friend you could never have before...." begrüßt. A.L.I.C.E.Alice schnitt beim Loebner-Wettbewerb im Jahr 2001 am Besten ab.

START
Das "Natural Language-System" START wurde am MIT entwickelt. Es ist darauf spezialisiert, Auskunft über die KI-Forschung am MIT zu erteilen und Anfragen in normaler Alltagssprache zu verstehen.

MIMIC
MIMIC ist ein Konversationsroboter im Aufbau. Er ist nicht fertig programmiert, sondern lernt mit jedem Gespräch weiter.

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Virtuelle Menschen mit "eigenem Willen"
1. Projekt CONTACT
2. Bedeutung der Simulation und Animation von Menschmodellen
3. Interaktivität
4. Anwendungsgebiete der Software

Projekt CONTACT

Im Jahr 2002 startete am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) an der Universität Kaiserslautern das auf drei Jahre ausgelegte Forschungsprojekt CONTACT zur Simulation und Animation selbstständig handelnder Menschmodelle.

Das Projekt wird im Forschungsbereich "Intelligente Visualisierungs- und Simulationssysteme" durchgeführt und mit einer Million Euro aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.


Bedeutung der Simulation und Animation von Menschmodellen

Die Simulation und Animation "virtueller Menschen im Rechner" gewinnt in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten eine immer größere Bedeutung.

Durch das frühzeitige Einbeziehen des "Faktors Mensch" bei der Produktentwicklung, bei der Analyse von Arbeitsabläufen sowie bei der Untersuchung von Arbeitsplatz- und Produktergonomie können
die Kosten für die Entwicklung von Prototypen reduziert und die Qualität von Produkten gesteigert werden.

Die Simulation und Animation von Menschmodellen in den oben beschriebenen Anwendungsgebieten ist jedoch sehr komplex. Selbst kleine Änderungen im Ablauf der zu berechnenden Simulation und Animation erfordern oftmals eine Neuberechnung vieler Einzelschritte.
Dies führt zu einem enormen Arbeits-, Zeit- und Kostenaufwand sowie dem Einsatz einer Vielzahl hoch spezialisierter Fachleute und Programmierer.

Aus diesem Grund wird im Projekt CONTACT daran gearbeitet, mit Hilfe von Methoden und Techniken der künstlichen Intelligenz (KI) diesen Aufwand und somit die Kosten zur Berechnung hochwertiger
Computeranimationen zu reduzieren.


Interaktivität

Mit Hilfe geeigneter Modelle und Verfahren soll der Anwender in die Lage versetzt werden, lediglich die Aufgaben vorgeben zu müssen, die die virtuellen Charaktere erfüllen sollen.
Die Charaktere entscheiden dann selbstständig aufgrund ihres Wissens und mit Hilfe entsprechender
KI-Methoden, welche Aktionen und Bewegungsabläufe durchzuführen sind.

Hierbei behält der Benutzer jedoch stets die Kontrolle über die Charaktere, so dass er zum Beispiel ein vorgegebenes Verhalten jederzeit erzwingen kann.
Die auf diese Weise berechnete Bewegung der Charaktere wird anschließend aus vorgefertigten Bewegungsbausteinen zusammengesetzt, die in einer Datenbank verwaltet und jederzeit wieder verwendet werden können.


Anwendungsgebiete der Software

Das im Rahmen dieses Projektes entwickelte Softwaresystem kann in vielen Anwendungsgebieten eingesetzt werden.

So kann beispielsweise durch die Ergebnisse einer automatischen Simulation und Animation von virtuellen Testfahrern, das Design und die Funktionalität
eines sich noch in der Entwicklung befindenden neuen Kraftfahrzeugs frühzeitig entscheidend beeinflusst werden.

Darüber hinaus kann das System in interaktiven virtuellen Umgebungen, in Multimediaanwendungen oder in allen Bereichen eingesetzt werden, die von der automatischen Simulation und Animation virtueller Menschmodelle profitieren.

(Quelle: Informationsdienst Wissenschaft - idw - - Pressemitteilung Universität Kaiserslautern, 06.01.2003)

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Dienstag, 16. Dezember 2003
Marvin Minsky: Künstliche Intelligenz ist gehirntot
Der für seine provokanten Thesen bekannte KI-Experte Marvin Minsky brüskierte die Forschergemeinde.
Das Wissensgebiet der Künstlichen Intelligenz (KI) sei seit 1970 gehirntot, resümierte der Wissenschaftler in einem Vortrag, den er vor kurzem an der Universität von Boston hielt.
Einzig das Cyc-Projekt von Doug Lenat, eine immens große Wissensdatenbank, die durch einen Regelapparat zum Leben erweckt wird, sei auf dem richtigen Weg gewesen.

Doug Lenats Mammutprojekt läuft seit Jahren: Mehr als eine Million per Hand eingegebener Fakten und Regeln über die Welt sollen Cyc das lehren, was ein Mensch so nebenbei erwirbt: Erfahrungswissen (common sense).
Bäumen stehen normalerweise im Freien; wenn Menschen sterben, dann hören sie auf, Dinge einzukaufen, und gefüllte Getränkegläser sollte man nicht mit der Öffnung nach unten tragen. Gemeinplätze für uns Menschen, die aber Computer erst mühsam erlernen müssen.

Verständlich, dass Minsky mit seinem brutalen Gehirntot-Urteil beim Rest der Forschergemeinde nicht auf Zustimmung stieß.
Die letzten 15 Jahre seien für die KI eine sehr aufregenden Zeit gewesen, meint Stuart Russel, Direktor des Zentrums für Intelligente Systeme an der kalifornischen Universität Berkeley.
Er sei überrascht und enttäuscht über Minskis Einschätzung, denn Forscher, die sich mit Robotertechnik, Wahrnehmen und Lernen beschäftigen, hätten enorme Fortschritte erzielt.

Heutige KI-Systeme entdeckten Betrügereien mit Kreditkarten, indem sie von früheren Banküberweisungen lernen. Auch Spracherkennungs-Software für PCs und biometrische Systeme zur Gesichtserkennung benutzten Forschungsergebnisse der Künstlichen Intelligenz, sagte Russel.

Quelle: http://www.heise.de/newsticker

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Geheimnis der Intelligenz (Ohne Körper- kein Geist)?!
1. Körperlichkeit
2. Form ist entscheidend
3. Durch Fortbewegung die Welt erfahren

Körperlichkeit
Ein intelligentes Geschöpf muss mit der realen Welt interagieren können und dazu braucht es einen Körper. Umschrieben wird dieser Grundsatz der so genannten „New Artificial Intelligence“ mit dem Begriff „Embodiement“.

„Man versteht das Hirn nicht, wenn man den Körper nicht begreift“, fasst Rolf Pfeifer, Leiter des Labors für künstliche Intelligenz der Universität Zürich, den wichtigen Forschungsgrundsatz zusammen.
Aus diesem Grund wird in der Intelligenzforschung seit den 80er Jahren häufig mit Robotern gearbeitet.
Die Roboter, die im Labor für künstliche Intelligenz der Universität Zürich gebaut werden, orientieren sich sehr stark am Vorbild der Natur. „Wir versuchen, natürliche Formen von Intelligenz zu verstehen, indem wir sie nachbauen“, so Pfeifer.

Natürliche Systeme entwickeln ihre Fähigkeiten durch direkte Interaktion mit ihrer Umwelt. Beim Bau von Robotern ist daher die so genannte Selbstorganisation ein zentrales Thema: Vorgegeben ist lediglich das Ziel, das der Roboter erreichen soll. Wie er dieses Ziel erfüllt, ist ihm überlassen. Er agiert autonom und ist lernfähig. Anders Roboter, die den Rasen mähen oder in einer Fabrik Fliessbandarbeit leisten: Sie handeln nach vorprogrammierten Verhaltensmustern.

Form ist entscheidend
Körperform, Sensorik, Muskeln, Material und Grösse des Roboters sind entscheidend dafür, wie er mit seiner Umwelt zugange kommt und die ihm gestellten Aufgaben meistert.
Bezieht man all diese Eigenschaften mit ein, entstehen komplexe Möglichkeiten, einen Roboter zu bauen. Das Spiel mit diesen Möglichkeiten trägt sehr viel zum Verstehen der kognitiven Aufgaben bei.

Ein wichtiges Schlagwort in der Roboterforschung ist „cheap design". Es bedeutet, mit wenig Aufwand grosse Wirkung zu erzielen, beispielsweise durch die Wahl des geeigneten Materials oder durch das Ausnutzen physikalischer Gesetze.
Auch hier ist das Vorbild wieder die Natur: Viele Prozesse im menschlichen Leben laufen automatischer ab, als wir uns das vorstellen.
„Müsste das menschliche Hirn alles zentral steuern, es wäre heillos überfordert“, so Pfeifer.

Durch Fortbewegung die Welt erfahren
„Um das Phänomen Intelligenz zu begreifen, müssen wir zuerst einmal die grundlegenden Interaktionen mit der Umwelt begreifen“, so Pfeifer.
Im Projekt „Running dog“ wurde anhand anatomischer Studien ein Hundekörper möglichst genau nachgebaut. Proportionen und Gewicht des Skeletts, Zahl und Position der Gelenke, Eigenschaften und Platzierungen der Muskeln – das alles sollte dem natürlichen Vorbild möglichst ähnlich sein.

Ziel ist es, dass der Hund verschiedene Fortbewegungsarten beherrscht: gehen, trotten, rennen – und das ohne viel Motoren und Rechenleistung.
Das Hundeskelett ist aus Aluminium und besitzt 28 Gelenke, die von „künstlichen Muskeln“ kontrolliert werden.
Diese bestehen aus einer Feder und einem Draht, der von einem Motor angetrieben wird. Dieser Motor bewegt nur die Oberschenkel, die mit Federn mit den Unterschenkeln verbunden sind: Das Bein wird durch das Rückschnellen der Feder und das natürliche Gewicht des Beins gestreckt – so wie es in der Natur auch geschieht.

Der aus Filmen bekannte, seltsame Robotergang kommt daher, dass auch das Abwärtsschwingen des Beins gesteuert ist und nicht wie beim natürlichen Gehen das Gewicht der Gliedmasse ausgenützt wird. Mit dem Roboter „Fork Leg“ wird die menschliche Geh-Bewegung erforscht. Er ist mit Elektromotoren ausgerüstet und hat die Fähigkeit, viele verschiedene Bewegungsarten auszuführen.

Neben der Fortbewegung ist die Orientierung entscheidend für intelligentes Verhalten – in einer komplexen Umgebung nicht einfach, weder für Mensch, Tier noch Roboter.

Viele Insekten sind überraschend navigationsfähig, trotz ihres eher kleinen und einfachen Gehirns.
Bienen oder Fliegen verlassen sich beim Navigieren hauptsächlich auf visuelle Information, das obwohl das Verarbeiten solcher Information – nach herkömmlichem Ansatz – grosse Rechenleistung erfordert.
Es muss also einfachere Mechanismen für die Verarbeitung visueller Information geben. Der fliegende Roboter Melissa soll dieses Geheimnis lüften.

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