Expertensysteme Für Den Einsatz Von Subroutinenpaketen: Am Beispiel Eines Expertensystems Für Bildverarbeitung

ISBN-13: 9783824420162 / Niemiecki / Miękka / 1990 / 175 str.

Felix Grimm

Opis

In dieser Arbeit wird ein Expertensystem vorgestellt, das einen Benutzer beim Einsatz der Bildverarbeitungssoftware SPIDER unterstutzt. Ferner wird allgemein erlautert, wie Expertensysteme zur Kontrolle des Einsatzes von Subroutinenpaketen verwendet werden konnen. Es wird eine Expertensystem-Schale vorgestellt, welche das Erstellen von solchen Expertensystemen vereinheitlicht und vereinfacht. Vorwort zur Originaldissertation Zum Gelingen der vorliegenden Dissertation haben verschiedene Leute auf die eine oder andere Art beigetragen. An erster Stelle mochte ich Herrn Prof. Dr. H. Bunke fur die Leitung dieser Arbeit danken. Von ihm stammt die Idee zur Entwicklung eines Exper tensystems fur das Subroutinenpaket SPIDER. Er hat mir in vielen Gesprachen zahl reiche Anregungen gegeben und Hinweise auf relevante Literatur vermittelt. Auch hat er sich die Muhe genommen, die Entwurfe zur vorliegenden Arbeit durchzulesen und zu kommentieren. Der Firma Nixdorf Computer AG Schweiz danke ich fur die Zurverfugungstellung der verwendeten Hardware (Computersystem Targon 131 mit Peripherie) und Software (TWAICE, IF/Prolog, UNIX, usw.). Ganz besonders mochte ich den Herren Dr. M. Grosser und W. Sonderegger danken, die meine Kontaktpersonen waren und meine Fragen und Probleme stets wohlwollend entgegennahmen und an die entsprechenden Spezialisten weiterleiteten. Dank gebuhrt auch Herrn R. Schreier (Elektrowatt Bern), auf dessen Vermittlung hin ein erster Kontakt zu Nixdorf zustande kam."

Spis treści

1.0 Einleitung.- 1.1 Zur Aufgabenstellung.- 1.2 Verwandte Arbeiten.- 1.3 Vorgehen und Aufbau der Arbeit.- 1.4 Verallgemeinerungsmöglichkeit.- 2.0 Bildverarbeitung und Bildanalyse.- 2.1 Kurze Einführung in die Bildverarbeitung und Bildanalyse.- 2.1.1 Zur Begriffsbildung.- 2.1.2 Bildverarbeitung.- 2.1.3 Bildanalyse.- 2.1.4 Diverse Bemerkungen.- 2.2 SPIDER — ein Software-Paket für Bildverarbeitung und Bildanalyse.- 3.0 Expertensysteme.- 3.1 Kurze Einführung in das Gebiet der Expertensysteme.- 3.1.1 Zur Begriffsbildung.- 3.1.2 Allgemeiner Aufbau eines Expertensystems.- 3.2 Die Expertensystem-Schale TWAICE.- 3.2.1 Übersicht über TWAICE.- 3.2.2 Wissensbasis und Inferenzkomponente von TWAICE.- 4.0 Das Expertensystem SPICE.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Konzept von SPICE.- 4.2.1 Lösungsansatz.- 4.2.2 Einschränkungen und Abgrenzungen.- 4.3 Systemspezifikation von SPICE.- 4.3.1 Systemübersicht von SPICE.- 4.3.2 Expertensystem-Kern von SPICE.- 4.3.3 Benutzerschnittstelle.- 4.3.4 Schnittstelle für den Knowledge Engineer.- 4.3.5 Schnittstelle zum Subroutinenpaket.- 4.3.6 Programmgenerator von SPICE.- 4.4 Detailbeschreibung der Wissensbasis.- 4.4.1 Allgemeines Wissen (Wissensbasis-Teil 1).- 4.4.2 Wissen über Bildverarbeitung und Bildanalyse (Wissensbasis-Teil 2).- 4.4.3 Wissen über das Subroutinenpaket SPIDER (Wissensbasis-Teil 3).- 4.5 Implementation von SPICE.- 4.5.1 Allgemeines.- 4.5.2 Implementation des Expertensystem-Kerns von SPICE.- 4.5.3 Implementation der Benutzerschnittstelle.- 4.5.4 Schnittstelle für den Knowledge Engineer.- 4.5.5 Implementation der Schnittstelle zum Subroutinenpaket.- 4.5.6 Implementation des Programmgenerators von SPICE.- 4.6 Implementation der Wissensbasis von SPICE.- 4.6.1 Implementation des allgemeinen Wissens (Wissensbasis-Teil 1).- 4.6.2 Implementation des Wissens über Bildverarbeitung und Bildanalyse (Wissensbasis-Teil 2).- 4.6.3 Implementation des Wissens über SPIDER (Wissensbasis-Teil 3).- 4.7 Diverse Bemerkungen zu SPICE.- 4.7.1 Zusammenfassung.- 4.7.2 Anwendung.- 4.7.3 Verallgemeinerung.- 4.7.4 Einschränkungen.- 4.7.5 Umgang mit unsicherem Wissen.- 5.0 Anwendungsbeispiele von SPICE.- 5.1 Lokalisieren von Münzen.- 5.1.1 Problembeschreibung.- 5.1.2 Problemlösung mit SPICE.- 5.1.3 Bemerkungen.- 5.2 Verbessern einer Elektronenmikroskopaufnahme.- 5.2.1 Problembeschreibung.- 5.2.2 Problemlösung mit SPICE.- 5.2.3 Bemerkungen.- 5.3 Finden von Elementen in elektrischen Schaltplänen.- 5.3.1 Problembeschreibung.- 5.3.2 Problemlösung mit SPICE.- 5.3.3 Bemerkungen.- 5.4 Konturen von einfachen Körpern.- 5.4.1 Problembeschreibung.- 5.4.2 Problemlösung mit SPICE.- 5.4.3 Bemerkungen.- 5.5 Konturen in Bildern aus der realen Welt.- 5.5.1 Problembeschreibung.- 5.5.2 Problemlösung mit SPICE.- 5.5.3 Bemerkungen.- 5.6 Abschliessende Bemerkungen zu den Anwendungsbeispielen.- 6.0 Die Expertensystem-Schale KESPES.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Konzept von KESPES.- 6.2.1 Lösungsansatz.- 6.2.2 Einschränkungen.- 6.3 Systemspezifikation von KESPES.- 6.3.1 Übersicht über die Komponenten eines SPES.- 6.3.2 Realisierung von KESPES.- 6.4 Implementation von KESPES.- 6.5 Erstellen eines SPES mit Hilfe von KESPES.- 6.6 Zusammenfassung und diverse Bemerkungen zu KESPES.- 7.0 Schlussfolgerungen und Ausblick.- 7.1 Zusammenfassung.- 7.2 Erfahrungen mit TWAICE.- 7.3 Allgemeine Anwendbarkeit von KESPES.- 7.4 Erzeugen eines compilierbaren Programms in einem SPES.- 7.4.1 Einleitung.- 7.4.2 Ablaufsteuerung (Kompositionsproblem) und Algorithmenselektion.- 7.4.3 Parameterbestimmung.- 7.4.4 Konsequenzen.- 7.5 Bemerkungen zu SPICE.- 7.6 Vergleich von SPICE mit FIVIS.- 8.0 Literatur.- Anhang A. Übersicht über die in SPIDER enthaltenen Verfahren.- A.1 Bildvorverarbeitung.- A.2 Linien-orientierte Bildsegmentierung und -beschreibung.- A.3 Regionen-orientierte Bildsegmentierung und -beschreibung.- A.4 Texturbasierte Bildverarbeitung.- A.5 Hilfsfunktionen und Diverses.- Anhang B. Ergänzungen zur Beschreibung von SPICE.- B.1 Zerlegung von Zwischenzielen in Schritte.- B.2 Liste der unterstützten Algorithmen und der zugehörigen SPIDER-Subroutinen.- Anhang C. Anleitung für den Einsatz von SPICE.- C.1 Benutzeranleitung.- C.1.1 Vorbereitungen.- C.I.2 Arbeiten mit SPICE.- C.2 Hinweise für den Systembetreuer.- Anhang D. Beispiele von Sessionen mit SPICE.- D.1 Im Laienmodus durchgeführte Session für das Münzen-Beispiel.- D.2 Session für das DNS-Beispiel (Auszug).- D.3 Session für das Schaltplan-Beispiel (Auszug).- D.4 Session für das Szenen-Beispiel (Auszug).- D.5 Session für das Brücken-Beispiel (Auszug).- Lebenslauf.- Sachwortverzeichnis.