Kaiserslautern - Fachbereich Informatik
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Faculty / Organisational entity
A method for efficiently handling associativity and commutativity (AC) in implementations of (equational) theorem provers without incorporating AC as an underlying theory will be presented. The key of substantial efficiency gains resides in a more suitable representation of permutation-equations (such as f(x,f(y,z))=f(y,f(z,x)) for instance). By representing these permutation-equations through permutations in the mathematical sense (i.e. bijective func- tions :{1,..,n} {1,..,n}), and by applying adapted and specialized inference rules, we can cope more appropriately with the fact that permutation-equations are playing a particular role. Moreover, a number of restrictions concerning application and generation of permuta- tion-equations can be found that would not be possible in this extent when treating permu- tation-equations just like any other equation. Thus, further improvements in efficiency can be achieved.
We present a convenient notation for positive/negativeADconditional equations. Theidea is to merge rules specifying the same function by using caseAD, ifAD, matchAD, and letADexpressions.Based on the presented macroADruleADconstruct, positive/negativeADconditional equational specifiADcations can be written on a higher level. A rewrite system translates the macroADruleADconstructsinto positive/negativeADconditional equations.
Ohne auf wesentliche Aspekte der in [Bergstra&al.89] vorgestellten alge-braischen Spezifikationssprache ASF zu verzichten, haben wir ASF um die folgenden Konzepteerweitert: Während in ASF einmal exportierte Namen bis zur Spitze der Modulhierarchie sichtbarbleiben müssen, ermöglicht ASF + ein differenziertes Verdecken von Signaturnamen. Das fehlerhafteVermischen unterschiedlicher Strukturen, welches in ASF beim Import verschiedener Aktualisie-rungen desselben parametrisierten Moduls auftritt, wird in ASF + durch eine adäquatere Form derParameterbindung vermieden. Das neue Namensraum_Konzept von ASF + erlaubt es dem Spe-zifizierer, einerseits die Herkunft verdeckter Namen direkt zu identifizieren und anderseits beimImport eines Moduls auszudrücken, ob dieses Modul nur benutzt oder in seinen wesentlichen Ei-genschaften verändert werden soll. Im ersten Fall kann er auf eine einzige global zur Verfügungstehende Version zugreifen; im zweiten Fall muß er eine Kopie des Moduls importieren. Schließlicherlaubt ASF + semantische Bedingungen an Parameter und die Angabe von Beweiszielen.
Based on the idea of using topologic feature-mapsinstead of geometric environment maps in practical mobile robot tasks, we show an applicable way tonavigate on such topologic maps. The main features regarding this kind of navigation are: handling of very inaccurate position (and orientation) information as well as implicit modelling of complex kinematics during an adaptation phase. Due to the lack of proper a-priori knowledge, a re-inforcement based model is used for the translation of navigator commands to motor actions. Instead of employing a backpropagation network for the cen-tral associative memory module (attaching actionprobabilities to sensor situations resp. navigatorcommands) a much faster dynamic cell structure system based on dynamic feature maps is shown. Standard graph-search heuristics like A* are applied in the planning phase.
The problem to be discussed here, is the usage of neural network clustering techniques on a mobile robot, in order to build qualitative topologic environment maps. This has to be done in realtime, i.e. the internal world model has to be adapted by the flow of sensor- samples without the possibility to stop this data-flow.Our experiments are done in a simulation environment as well as on a robot, called ALICE.
Visual Search has been investigated by many researchers inspired by the biological fact, that the sensory elements on the mammal retina are not equably distributed. Therefore the focus of attention (the area of the retina with the highest density of sensory elements) has to be directed in a way to efficiently gather data according to certain criteria. The work discussed in this article concentrates on applying a laser range finder instead of a silicon retina. The laser range finder is maximal focused at any time, but therefore a low resolution total-scene-image, available with camera-like devices from scratch on, cannot be used here. By adapting a couple of algorithms, the edge-scanning module steering the laser range finder is able to trace a detected edge. Based on the data scanned so far , two questions have to be answered. First: "Should the actual (edge-) scanning be interrupted in order to give another area of interest a chance of being investigated?" and second: "Where to start a new edge-scanning, after being interrupted?". These two decision-problems might be solved by a range of decision systems. The correctness of the decisions depends widely on the actual environment and the underlying rules may not be well initialized with a-priori knowledge. So we will present a version of a reinforcement decision system together with an overall scheme for efficiently controlling highly focused devices.
Planung ist ein vielfach untersuchtes Gebiet im Bereich der Künstlichen Intelligenz. Die hier vorgestellte Arbeit ist in diesem Gebiet angesiedelt: es geht um ein Planungssystem, welches auf die Unterstützung der Arbeitsplanerstellung in der computerintegrierten Fertigung abzielt. Der Bereich der computerintegrierten Fertigung ist allerdings nur als ein spezieller Anwendungsbereich für das System zu sehen.
In dieser Arbeit wird eine Kombinationsmöglichkeit von fallbasiertem und induktivem Schliessen, basierend auf k-d- und Entscheidungsbäumen, entwickelt. Dabei wurde versucht, die Vorteile des induktiven Mechanismus, wie z. B. die sehr effiziente Klassifiz ierung und automatische Generierung, in den fallbasierten Mechanismus zu integrieren. Die Aufgabe zerfällt dabei in zwei Teilaufgaben, die im folgenden zusammengefasst werden.
Planabstraktion ist eine Möglichkeit, den Aufwand bei der Suche nach einem Plan zur Lösung eines konkreten Problems zu reduzieren. Hierbei wird eine konkrete Welt mit einer Problemstellung auf eine abstrakte Welt abgebildet. Die abstrakte Problemstellung wird nun in der abstrakten Welt gelöst. Durch die Rückabbildung der abstrakten Lösung auf eine konkrete Lösung erhält man eine Lösung für das konkrete Problem. Da die Anzahl der zur Lösung des abstrakten Problems benötigten Operationen geringer ist und die abstrakten Zustände und Operatoren einer weniger komplexen Beschreibung genügen, wird der Aufwand zur Suche einer konkreten Problemlösung reduziert.
In this paper we describe a framework for defining and operationalizing conceptual models of distributed knowledge-based systems which extends published approaches by the notion of ,agents" and multiple task decompositions. The main part deals with techniques underlying our distributed interpreter. We show how a client-server-architecture can be implemented which allows prototyping distributed knowledge-based systems. Further we describe our mechanism which manages task interactions and supports dependency-directed backtracking efficiently.
This report presents a generalization of tensor-product B-spline surfaces. The new scheme permits knots whose endpoints lie in the interior of the domain rectangle of a surface. This allows local refinement of the knot structure for approximation purposes as well as modeling surfaces with local tangent or curvature discontinuities. The surfaces are represented in terms of B-spline basis functions, ensuring affine invariance, local control, the convex hull property, and evaluation by de Boor's algorithm. A dimension formula for a class of generalized tensor-product spline spaces is developed.
Die dreidimensionale Darstellung hybrider Datensätze hat sich in den letzten Jahren als
ein wichtiger Teilbereich der wissenschaftlichen Visualisierung etabliert. Hybride Datensätze enthalten sowohl diskrete Volumendaten als auch durch geometrische Primitive
definierte Objekte. Bei der visuellen Verarbeitung einer gegebenen Szene spielen Schatteninformationen eine wichtige Rolle, indem sie die Beziehungen von Objekten untereinander verständlich machen. Wir beschreiben ein einfaches Verfahren zur Berechnung von Schatteninformation, das in ein bestehendes System zur Visualisierung hybrider Datensätze integriert wurde. An einem Beispiel aus der klinischen Anwendung werden die Ergebnisse illustriert.
Free Form Volumes
(1994)
This paper presents fill algorithms for boundary-defined regions in raster graphics. The algorithms require only a constant size working memory. The methods presented are based on the so-called "seed fill" algorithms using the internal connectivity of the region with a given inner point. Basic methods as well as additional heuristics for speeding up the algorithm are described and verified. For different classes of regions, the time complexity of the algorithms is compared using empirical results.
Diese Diplomarbeit hat zwei Schwerpunkte: Zum einen werden die Gebiete fallbasierte Planung und Arbeitsplanung unter- sucht, bisherige Methoden und Systeme vorgestellt und deren Fähigkeiten und Schwächen herausgearbeitet. Dieser Teil macht etwa die Hälfte der Arbeit aus. Zum anderen wird, basierend auf den Ergebnissen dieser Untersuchungen, ein Konzept für die fallbasierte Arbeits- planung vorgestellt, gegenüber alternativen Ansätzen abgegrenzt und die Möglichkeit der Realisierung anhand einer prototypischen Imple- mentierung aufgezeigt. Während dem ersten Teil vorwiegend eine Literaturarbeit zugrundeliegt, beinhaltet der zweite Teil ausschliesslich eigene Ansätze.
Bei der industriellen Fertigung von rotationssymmetrischen Drehteilen kommt es in hohem Masse auf die Effizienz der verwendeten Fertigungspläne an. Diese können durch eine ungeschickte Wahl der Abfolge der Fertigungsschritte zusätzliche Werkzeug- oder Aufspannungswechsel enthalten, welche die Bearbeitungszeit eines Werkstückes wesentlich verlängern und durch die so bedingte geringere Ausnutzung der Maschinenkapazitäten erhebliche Kosten verursachen. In der vorliegenden Arbeit wird in diesem Rahmen eine Komponente zur Fallauswahl implementiert, deren Steuerung sowohl auf oberflächlicher als auch auf struktureller Ähnlichkeit zwischen zwei Werkstücken beruht. Zielsetzung dieser Zweiteilung ist eine Reduzierung der Anzahl der zu betrachtenden Fallbeispiele durch eine Indizierung der Fallbasis mit (schnellen) Algorithmen aufgrund von syntaktischen Übereinstimmungen bestimmter Attributwerte; anschliessend werden diese (wenigen) Fälle mit Hilfe tiefergreifender Analyseschritte nach maximaler Übereinstimmung mit der Aufgabenstellung durchsucht. Des weiteren wird eine Komponente zur Verfügung gestellt, die hilft, frühere Planungsfehler durch Wahl geeigneter Fallbeispiele zu vermeiden.
Eine Möglichkeit das Planen in Planungssystemen zu realisieren, ist das fallbasierte Planen. Vereinfacht kann darun ter das Lösen von neuen Planungsproblemen anhand von bereits bekannten Plänen aus der Planungsdomäne verstanden werden. Dazu werden Pläne, die in der Vergangenheit ein Planungsproblem gelöst haben, gesammelt und bei der Lösung neuer Planungsprobleme dahin gehend modifiziert, dass sie das aktuelle Planungsproblem lösen. Um eine grössere Wiederverwendbarkeit der bereits bekannten Pläne zu erreichen, kann man nun eine konkrete Problemstellung mit ihrer Lösung aus der konkreten Planungswelt in eine abstraktere Planungswelt durch eine Abstraktion transformieren.