Wissensbasierte Echtzeitplanung

ISBN-13: 9783528047528 / Niemiecki / Miękka / 1989 / 186 str.

Jeurgen Dorn; Jurgen Dorn

Opis

Das Gefiige unserer Welt wird immer engmaschiger mit technischen Systemen zu einem uniiberschaubar komplexen Gesamtsystem verflochten. Von ihrer Konzeption her sind solehe techDischen Systeme (und damit auch das Gesamtsystem) jedoch so angelegt, daB sie nur dann beherrseht werden kl>nnen, wenn men schlicher Geist sie durehschaut und begreift. Zwischen diesen beiden Sachverhalten tut sieh ein Zwiespalt auf, der an immer hltufigeren Pannen unterschiedliehen AusmaBes erkennbar ist. Ihnen allen ist gemein, daB sie die bete gten Menschen rat- und hilflos erseheinen lassen. Technische Systeme herkl>mmlicher Bauart lassen sich als funktional, kodiertes" Detailwissen interpretieren. Sie zu verstehen heiBt dieses Wissen und seine Kodierung im einzelnen zu kennen. Nur unter dieser Voraussetzung ist es ml>glich, eine Anpassung des Systems bei verllnderten Einsatzbedingungen durehzufiihren oder bei einem auf tretenden Fehlverhalten des Systems die Ursaehe zu orten und wenn ml>glich Abhilfe zu schaffen. Die Ratlosigkeit entsteht dadurch, daB dieses Wissen in der Praxis in aller Regel nicht verfiigbar ist.

Spis treści

1 Prolog.- 1.1 Anforderungen an Programme zur Steuerung in Echtzeit.- 1.2 Explizite Repräsentation von Wissen.- 1.2.1 Repräsentation von kausalem Wissen.- 1.2.2 Repräsentation von zeitlichem Wissen.- 1.2.3 Strukturierung von Wissen.- 1.3 Das Ziel.- 1.3.1 Das Modell der Wissensrepräsentation.- 1.3.2 Wissensverarbeitung.- 1.3.3 Das mathematische System.- 1.3.4 Implementierungen.- 2 Grundlegende Konzepte.- 2.1 Darstellung von Zeit.- 2.1.1 Temporale Logik zur Spezifikation verteilter Systeme.- 2.1.2 Vorher/Nachher-Ketten.- 2.1.2 Temporale Logik basierend auf Intervallen.- 2.1.3 Temporale Logik basierend auf Zeitpunkten.- 2.1.4 Temporale Logik basierend auf Ereignissen.- 2.1.5 Kritik.- 2.2 Repräsentation von zeitbehaftetem Wissen.- 2.2.1 Einbezug der Zeit in Aussagen.- 2.2.2 Primitiven.- 2.2.3 Kausalität.- 2.2.4 Kontinuierliche Veränderungen.- 2.2.5 Kritik.- 2.3 Strukturierung in der Wissensrepräsentation.- 2.3.1 Rahmen.- 2.3.2 Planskelette.- 2.3.3 Skripte.- 2.3.4 Kritik.- 2.4 Wissensbasierte Planung.- 2.4.1 Einfache Planung.- 2.4.2 Hierarchische Planung.- 2.4.3 Nichtlineare Planung.- 2.4.4 Planung durch zeitliche Einschränkungen.- 2.4.5 Kritik.- 3 Repräsentation von zeitlichem Wissen.- 3.1 Das Zeitmodell.- 3.1.1 Trennung zwischen Zeit und Aussage.- 3.1.2 Diskrete und analoge Repräsentation der Zeit.- 3.1.3 Intervallbasierte Repräsentation der Zeit.- 3.1.4 Ungenauigkeit der Zeit.- 3.1.5 Offenheit der Zukunft.- 3.2 Quantitative Repräsentation der Zeit.- 3.2.1 Die Zeitgerade.- 3.2.2 Die Darstellung der Gegenwart.- 3.2.3 Zeitschranken.- 3.2.4 Definition von Intervallen.- 3.3 Qualitative Zeitbeschränkungen.- 3.3.1 Beschränkungen zwischen Zeitschranken.- 3.3.2 Intervallrelationen.- 3.3.3 Definition von Zeitbeschränkungen.- 3.3.4 Eine Mengenalgebra für Zeitbeschränkungen.- 3.3.5 Beispiel.- 3.4 Erscheinungen und Erscheinungsformen.- 3.4.1 Syntax von Erscheinungen.- 3.4.2 Statische Erscheinungen.- 3.4.3 Dynamische Erscheinungen.- 3.5 Kontinuierliche Zustandsgrößen.- 3.5.1 Flußgrößen.- 3.5.2 Die Änderung von Flußgrößen.- 3.5.3 Aktive Veränderung von Flußgrößen.- 3.5.4 Der Gradient von Flußgrößen.- 3.6 Modellierung von technischen Prozessen mit Erscheinungen.- 3.6.1 Eine „diskrete“ Repräsentation.- 3.6.2 Eine „kontinuierliche“ Repräsentation.- 4 Repräsentation von kausalem Wissen.- 4.1 Modallogik.- 4.1.1 Axiomatik.- 4.1.2 Semantik.- 4.2 Ein Modalsystem für Erscheinungen.- 4.2.1 Kausale Abhängigkeiten.- 4.2.2 Wahl eines modallogischen Systems.- 4.2.3 Temporale Modalitäten.- 4.3 Modale Erscheinungen in der Planung.- 4.3.1 Ausführbare und eingeplante Aktionen.- 4.3.2 Eingeplante Fakten.- 4.3.3 Erreichbare und geforderte Fakten.- 4.3.4 Tatsächliche Erscheinungen.- 4.3.5 Hypothetisches Wissen in der Planung.- 4.3.6 Ablauf der Zeit.- 4.4 Beispiel.- 4.4.1 Einfache zeitliche Planung.- 4.4.2 Berücksichtigung von bekannten Zielen.- 4.4.3 Berücksichtigung von bereits eingeplanten Aktionen.- 5 Strukturierung von Erscheinungen durch Skripte.- 5.1 Skript und Einstellung.- 5.2 Definition von Skripten.- 5.2.1 Zugriff auf Fächer eines Skriptes.- 5.2.2 Rollen und Requisiten.- 5.2.3 Eintrittsbedingungen und Resultate.- 5.2.4 Erscheinungen eines Skriptes.- 5.2.5 Intervallrelationen.- 5.2.6 Kausale Abhängigkeiten.- 5.3 Erzeugung von Einstellungen.- 5.3.1 Objekte und ihre Einschränkungen.- 5.3.2 Erscheinungen.- 5.4 Ausführbarkeit von Einstellungen.- 5.4.1 Eintrittsbedingungen.- 5.4.2 Resultate.- 5.5 Beispiel.- 5.6 Abstraktionsmechanismus.- 6 Einplanung von Erscheinungen.- 6.1 Der Planungsprozeß.- 6.1.1 Das funktionale Modell der Planung.- 6.1.2 Die ununterbrochene Planung.- 6.1.3 Erreichbarkeit einer geforderten Erscheinung.- 6.1.4 Pläne.- 6.2 Zielbestimmung.- 6.2.1 Zielspezifikationen.- 6.2.2 Zielagenda.- 6.3 Auswahl einer Einstellung.- 6.3.1 Erzeugung der Konfliktmenge der Skripte.- 6.3.2 Erzeugung der Konfliktmenge der Einstellungen.- 6.3.3 Reduzierung der Konfliktmenge.- 6.3.4 Pragmatische Konfliktlösung.- 6.4 Einplanung einer Einstellung.- 6.5 Konsistenzüberprüfung.- 6.5.1 Einschränkungen.- 6.5.2 Das Einschränkungsmodell.- 6.5.3 Propagierung von Einschränkungen.- 6.5.4 Zeitüberprüfung.- 6.5.5 Kausalüberprüfung.- 6.6 Planung in Echtzeit.- 6.6.1 Ablauf der Planung.- 6.6.2 Rechtzeitigkeit.- 6.6.3 Die ereignisorientierte Prozeßschnittstelle.- 7 Epilog.- 7.1 Erfüllung der gestellten Echtzeitanforderungen.- 7.2 Offene Probleme.- 7.2.1 Wissensrepräsentation.- 7.2.2 Planung.- 7.2.3 Weitere Verarbeitung.- 7.2.4 Implementierungen.- 1 Systembeschreibung.- 2 Stichwortverzeichnis.- 2.1 Verzeichnis der Systemprädikate.- 2.2 Verzeichnis der Bilder.- 2.3 Verzeichnis der Tafeln.- 2.4 Verzeichnis der Axiome, Definitionen und Sätze.- 2.5 Verzeichnis der Algorithmen.- 3 Literaturverzeichnis.