Description
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. 1 Prolog.- 1.1 Anforderungen an Programme zur Steuerung in Echtzeit.- 1.2 Explizite Reprsentation von Wissen.- 1.2.1 Reprsentation von kausalem Wissen.- 1.2.2 Reprsentation von zeitlichem Wissen.- 1.2.3 Strukturierung von Wissen.- 1.3 Das Ziel.- 1.3.1 Das Modell der Wissensreprsentation.- 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 Reprsentation von zeitbehaftetem Wissen.- 2.2.1 Einbezug der Zeit in Aussagen.- 2.2.2 Primitiven.- 2.2.3 Kausalitt.- 2.2.4 Kontinuierliche Vernderungen.- 2.2.5 Kritik.- 2.3 Strukturierung in der Wissensreprsentation.- 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 Einschrnkungen.- 2.4.5 Kritik.- 3 Reprsentation von zeitlichem Wissen.- 3.1 Das Zeitmodell.- 3.1.1 Trennung zwischen Zeit und Aussage.- 3.1.2 Diskrete und analoge Reprsentation der Zeit.- 3.1.3 Intervallbasierte Reprsentation der Zeit.- 3.1.4 Ungenauigkeit der Zeit.- 3.1.5 Offenheit der Zukunft.- 3.2 Quantitative Reprsentation 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 Zeitbeschrnkungen.- 3.3.1 Beschrnkungen zwischen Zeitschranken.- 3.3.2 Intervallrelationen.- 3.3.3 Definition von Zeitbeschrnkungen.- 3.3.4 Eine Mengenalgebra fr Zeitbeschrnkungen.- 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 Zustandsgren.- 3.5.1 Flugren.- 3.5.2 Die nderung von Flugren.- 3.5.3 Aktive Vernderung von Flugren.- 3.5.4 Der Gradient von Flugren.- 3.6 Modellierung von technischen Prozessen mit Erscheinungen.- 3.6.1 Eine “diskrete” Reprsentation.- 3.6.2 Eine “kontinuierliche” Reprsentation.- 4 Reprsentation von kausalem Wissen.- 4.1 Modallogik.- 4.1.1 Axiomatik.- 4.1.2 Semantik.- 4.2 Ein Modalsystem fr Erscheinungen.- 4.2.1 Kausale Abhngigkeiten.- 4.2.2 Wahl eines modallogischen Systems.- 4.2.3 Temporale Modalitten.- 4.3 Modale Erscheinungen in der Planung.- 4.3.1 Ausfhrbare und eingeplante Aktionen.- 4.3.2 Eingeplante Fakten.- 4.3.3 Erreichbare und geforderte Fakten.- 4.3.4 Tatschliche 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 Bercksichtigung von bekannten Zielen.- 4.4.3 Bercksichtigung 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 Fcher 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 Abhngigkeiten.- 5.3 Erzeugung von Einstellungen.- 5.3.1 Objekte und ihre Einschrnkungen.- 5.3.2 Erscheinungen.- 5.4 Ausfhrbarkeit von Einstellungen.- 5.4.1 Eintrittsbedingungen.- 5.4.2 Resultate.- 5.5 Beispiel.- 5.6 Abstraktionsmechanismus.- 6 Einplanung von Erscheinungen.- 6.1 Der Planungsproze.- 6.1.1 Das funktionale Modell der Planung.- 6.1.2 Die ununterbrochene Planung.- 6.1.3 Erreichbarkeit einer geforderten Erscheinung.- 6.1.4 Plne.- 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 Konfliktlsung.- 6.4 Einplanung einer Einstellung.- 6.5 Konsistenzberprfung.- 6.5.1 Einschrnkungen.- 6.5.2 Das Einschrnkungsmodell.- 6.5.3 Propagierung von Einschrnkungen.- 6.5.4 Zeitberprfung.- 6.5.5 Kausalberprfung.- 6.6 Planung in Echtzeit.- 6.6.1 Ablauf der Planung.- 6.6.2 Rechtzeitigkeit.- 6.6.3 Die ereignisorientierte Prozeschnittstelle.- 7 Epilog.- 7.1 Erfllung der gestellten Echtzeitanforderungen.- 7.2 Offene Probleme.- 7.2.1 Wissensreprsentation.- 7.2.2 Planung.- 7.2.3 Weitere Verarbeitung.- 7.2.4 Implementierungen.- 1 Systembeschreibung.- 2 Stichwortverzeichnis.- 2.1 Verzeichnis der Systemprdikate.- 2.2 Verzeichnis der Bilder.- 2.3 Verzeichnis der Tafeln.- 2.4 Verzeichnis der Axiome, Definitionen und Stze.- 2.5 Verzeichnis der Algorithmen.- 3 Literaturverzeichnis.
