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• Punkt 1

• Punkt 2

• Punkt 3

Felix Kugel: Mapa > Überblick23.01.2002

Überblick

Felix Kugel23.01.2002

Projektrahmen

• Zeitraum– 1 Jahr (10/2002 bis 10/2003)

• Standorte– Osnabrück (Cognitive Science, Master Programm)– Tübingen (Computerlinguistik)

• Mitarbeiter – 10 Studenten– 4 Betreuer

• Rahmen

• MAPA

• Umriss

• Motivation

• Heute

• „Mapping Architecture for People‘s Associations“– Projektionsfläche zur Unterstützung der– Konstruktion/Rekonstruktion – Kognitiver Inhalte bzw. Hinweise auf Inhalte– Netzmetapher

• Mapa = Landkarte (spanisch)

• Rahmen

• MAPA

• Umriss

• Motivation

• Heute

Umriss des Arbeitsgebietes

• Interdisziplinär– Schwerpunkt auf Zusammenführung folgender

• Bereiche:– Wissensmanagement– E-Learning– Cognitive Tools– Knowledge Mapping– Kollaboration

• Auf Basis von Standards des Semantic Web

• Rahmen

• MAPA

• Umriss

• Motivation

• Heute

Motivation

• Themenzentriertes Arbeiten– Die Arbeit bzw. das Thema soll im Vordergrund

stehen, nicht die Software

• Kognitive Adäquatheit– Orientierung an Arbeitsweise des Gehirns

• Soziale Aspekte unterstützen

• Anwendung

• Rahmen

• MAPA

• Umriss

• Motivation

• Heute

Heute abend…

• Wissensnetz (Tobias Widdra)

• Visualisierung (Gordon Bernedo)

• Datenmodell (Michael Elbers)

• Philosophie (Manuel Boeck)

• Vokabeltrainer (Tübinger Fraktion)

• Implementierung (Stefan Scherbaum)

• Vorgehensweise (Jens Wissmann)

• Rahmen

• MAPA

• Umriss

• Motivation

• Heute

Netzidee - Wissensnetz

Tobias Widdra23.01.2002

Netzidee

Wissenaufschreiben

nat.Sprache

netzartig

hat zu tun mit

Wissensnetz

ist ein Beispiel für

erzählt

Tobias Widdra: Mapa > Netzidee > Wissensnetz23.01.2002

• Netzidee

• Warum?

• Kollaboration

• Zusammen- fassung

Warum?

• zwei Aspekte der Gedächtnisunterstützung:- Erinnerungshilfe

Felixemail

hallo tobi,

Semantische Netze sind sehr spannend und haben natürlich jede menge mit netzartigen Wissenstrukturen zu tun!Allerdings benutzen meines wissens nach viele diesen begriff, ohne ihn genau zu definieren. am ehesten ist dies in einem Artikel zu finden, den mir kai-uwe mal genannt hat. Ich kann dir die quelle noch zuschicken, hab sie grad nicht hier...

eine grundidee ist, eine natürlichere, intuitivere art zu finden, wissen zu repräsentieren, als es formale(re) sprachen tun.als erster ansatz gilt: objekte, events sind knoten, relationen sind verbindungen („pfeile“).

ich denke schon läner über diese dinge nach und habe grosse lust mal ein tolles projekt aufzuzuiehen. hast du lust, mitzumachen? hab schon jens gefragt, der ist auch ganz begeistert... :-)

Gruss,felix

Sem.Netze

- neues Wissen lernen ~> KONSTRUIEREN

• Netzidee

• Warum?

• Kollaboration

Kollaboration

• Profitieren vom Wissen anderer: Vernetzung der Netze

• gemeinsam arbeiten, gemeinsam konstruieren~> kollaboratives Wissensmanagement

• Herausforderungen- Zugriffsrechte?- unterschiedlicher Begriff, gleiche Bedeutung („normale“ Kommunikation ~> Konventionen)- ...

• Netzidee

• Warum?

• Kollaboration

Zusammenfassung

• Werkzeug fürs „Kognieren“- Gedächtnisunterstützung (Konstruktion, Rekonstruktion/Erinnern) - nicht primär formale Repräsentationssprache- Integration von Informationstypen (Bilder, e-mails, Dokumente, ...)

• CUES für Wissen repräsentieren,nicht Anspruch WISSEN zu repräsentieren

• möglichst viel Freiheit- Nutzer weiß schon was er meint- Konventionen statt Restriktionen

• Netzidee

• Warum?

• Kollaboration

Visualisierung

Gordon Bernedo: Mapa > Netzidee > Visualisierung23.01.2002

Netzidee - Visualisierung

Gordon Bernedo23.01.2002

Motivation

• Beispiel einer textuellen Darstellung– Mapa hat zu tun mit Wissensnetz. Das Wissensnetz steht in

Beziehung zu Wissen ablegen. Wissen ablegen hat zu tun mit natürlicher Sprache…

• Bei graphischer Zusammenfassung von Informationen muss jedes Konzept nur einmal eingeführt werden (Schnotz 1992)

• Graphische Darstellungen hinterlassen reichhaltigere Gedächtnisspuren als Texte (Paivio 1971)

• Motivation

• Model & View

• Forschung

• Mapping

• Features

Motivation

• Deskriptionale Repräsentation vs.Depiktionale Repräsentation(Schnotz, 2002)

• Motivation

• Model & View

• Forschung

• Mapping

• Features

Model & View

• Trennung von Model & View

View 2Model

• Motivation

• Model & View

• Forschung

• Mapping

• Features

Forschung

• Visualisierung & Forschung– Jedes Jahr werden ca. 1 Exabyte (= 1 Millionen Terabyte) Daten

generiert Kompetenz zum Wissens-Management wird ein wesentlicher

Aspekt kognitiver Kompetenz (Tergan, im Druck)

• Motivation

• Model & View

• Forschung

• Mapping

• Features

Mapping

• Optimales Lernen und gute Wissensorganisation:Inhalte auf eine Weise darzustellen, die der mentalen Repräsentation dieser Inhalte entgegen kommt – Hypertextuelle Darstellung

aber: schneller Orientierungsverlust– Maps

• Map(a): Strukturierte Visualisierung von Wissensinhalten

• Vorteile einer Map:– Kontext zu einer Informationseinheit wird mitgeliefert– Freiheiten in der Reihenfolge ihrer Exploration (Fischer, 1998)– Mapping erfordert Verringerung der Komplexität– Sofortiger Überblick bei unbekanntem Stoff

• Motivation

• Model & View

• Forschung

• Mapping

• Features

Features

• Mögliche visuelle Features eines Lern und Organisationstool:– Visualisierung in der Visualisierung

– Farben, Formen...– Zooming– Chunking

2)sin(

• Motivation

• Model & View

• Forschung

• Mapping

• Features

Anforderungen

Michael Elbers: Mapa > Netzidee > Netzmodell23.01.2002

Netzidee - Netzmodell

Michael Elbers23.01.2002

Anforderungen

• Instanziierung der Netzidee

• einfacher Aufbau und Transparenz

• Skalierbarkeit in möglichst vielen Dimensionen

• leichte Erweiterbarkeit

• minimale Restriktivität (Konventionenbildung)

• Unterstützung verteilter Datenhaltung (Kollaboration)

• Anforderung

• Modell

• Typisierung

• Theorie

Entitätenmodell (I)

Das Datenmodell definiert genau eine Datenstruktur:

Die Entität

EntitätEntität

Entität

Namen : <String[]>

ID : <UUID>

Inhalt : <mimeType>

Meta : <MetaData>

Verweise : <Pointer[]>

Entität

Namen : <String[]>

ID : <UUID>

Inhalt : <mimeType>

Meta : <MetaData>

Verweise : <Pointer[]>

Knoten Kante/Pfeil

Objekt Beziehung

from to

• Anforderung

• Modell

• Typisierung

• Theorie

Entitätenmodell (II)

Eine Beispielentität: „hat zu tun mit“

MAPAhat zu tun mit

Wissensnetz

Entität

Namen : { “hat zu tun mit“ }

ID : MAPA:UUID:d8-64-F4-i4-712

Inhalt : null

Meta : { Relation.UnspecificRelation, last_edited(2003,01,22,“Susi Sorglos“),last_visited(2003,01,23,“Willi Winzig“) }

Verweise : { p(from,MAPA:UUID:e7-x4-33-s4-k12),p(to,MAPA:UUID:t8-ft-34-zz-h32) }

• Anforderung

• Modell

• Typisierung

• Theorie

Typisierung von Entitäten

• anwendungsabhängig

• benutzerdefiniert

• Typisierung über Entitäten vs. über Metadaten

• Nutzung von Ontologien ermöglichen

• Anforderung

• Modell

• Typisierung

• Theorie

Theoretische Aspekte

• Ausdrucksmächtigkeit ?

– Kanten/Pfeile verweisen auf Knoten– Kanten/Pfeile verweisen auf Kanten/Pfeile– Kanten/Pfeile verweisen auf Teilmengen/Teilnetze– zulässige Operationen / Transformationen

• Komplexität ?

– Zeitaufwand (z.B. Suche)– Speicheraufwand

• Anforderung

• Modell

• Typisierung

• Theorie

Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur23.01.2002

Philosophie

Manuel Boeck23.01.2002

• wir basteln ein hybrides Tool, indem wir zwei Ansätze integrieren:

– Konstruktivismus:

• selbst Wissensknoten bauen und verbinden

• im Kopf durch Repräsentationen ?

– systemischer Ansatz:

• Wissensrepräsentationen werden externalisiert, damit Interaktionen zwischen Wissensobjekt und Lernendem System ermöglicht werden. (deshalb viel Visualisierung)

Manuel Boeck: Mapa > Philosophie23.01.2002

Projektphilosophie

Manuel Boeck: Mapa > Philosophie23.01.2002

Der Mapa -Vokabeltrainer

• Basis: semantisches Netz mit lexikalischen Informationen über Vokabeln

• Knoten im Netz = Lexikoneintrag• Relationen zwischen den Lexikoneinträgen

– Semantisch (Synonymie, Hyperonomie etc.)– Morphologisch (Derivate etc.)

Team Tübingen: Mapa > Vokabeltrainer23.01.2002

Der Vokabeltrainer

Team Tübingen23.01.2002

Der Mapa-Vokabeltrainer

• Konkrete Anwendung für Mapa:Lexikalische Daten

• Knoten = Lemmata• Kanten = Relationen:

– Semantisch (Synonymie, Hyperonymie,...)

– Morphologisch (Derivate)

• Lexikoneintrag =Knoten mit umliegenden Netzareal

Gebäude

Wolken-kratzer

Hochhaus

Hyperonym

Hyponym Hyponym

• Vokabel- Trainer

• Idee

• Lernkonzept

• Rahmen

• Natürliche Sprache: Begriffe im semantischen Zusammenhang

• Kognitionspsychologie:Bedeutung im Gehirn netzartig (semantisch) gespeichert

Fremdsprachenerwerb durch Lernen im Kontext

• Idee

• Lernkonzept

• Rahmen

Lernkonzept

• „Surfen“ im Netz: aktives Explorieren eines Themenbereichs

• Dabei Auswahl des zu lernenden Wortschatzes möglich

• Neue Einträge / Knoten erstellen:– Vertiefung des Wortschatzes– Eigenes Wissen explizit machen

• Idee

• Lernkonzept

• Rahmen

Lernkonzept

• Abfrage / Übung:

– Lückentext „Lückennetz“ :Einfügen von ausgeblendeten Knoten / Relationen

– „Brainstorming“:Aufzählen von Nachbarbegriffen eines Knotens

Gebäude

Wolken-kratzer

Hochhaus

Hyperonym

Hyponym Hyponym

• Idee

• Lernkonzept

• Rahmen

Rahmen

• Ressource: GermaNet– Lexikalisch-semantisches Netz für Deutsch

Zielgruppe: Deutschlerner mit Vorkenntnissen

• Prinzipiell Mehrsprachigkeit möglich

• Evaluation:Befragung ausländischer Studierender in internationalen Studiengängen

• Idee

• Lernkonzept

• Rahmen

Prinzipien

Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur23.01.2002

Architektur/ Implementierung

Stefan Scherbaum23.01.2002

Prinzipien

• Zwei Ziele:– Erstellung eines allgemein verwendbaren Frameworks

• Erweiterbar• Flexibel anpassbar• Open Source

– Vokabeltrainer• Anwendung auf Basis des Frameworks

• Prinzipien:– Trennung von

• allgemeinen Teilen (Framework) und• durch Anwendungen zu spezifizierenden Teilen

– Verwendung von vorhandenen Frameworks und Bibliotheken– Orientierung an existierenden Standards

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur23.01.2002 Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung23.01.2002

Prinzipien

Mapa Netz

Datenbank

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung/Architektur23.01.200223.01.2002 Stefan Scherbaum: Mapa > Implementierung

Prinzipien

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Prinzipien

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Prinzipien

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Prinzipien

Präsentation/ View

Anwendungs-Logik/ Controler+Model

Datenhaltung

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Aufbau

Mapa Netz Datenbank

• speichert Daten

• hält Daten konsistent

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Aufbau

Anwendung:

• Stellt Daten dar

• Steuert Benutzer- Interaktion

• liest Daten aus der MNDB

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Aufbau

Message Broker:

• Regelt zentral die Kommunikation und Interaktion der System- Teile

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Aufbau

Service-Point:

• Optionale Erweiterbarkeit des Systems

• „Andockstelle“ für PlugIns

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Aufbau

MQL= Mapa Query Language• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Aufbau

MMP= Mapa Message Protokoll

p2p = Peer to Peer• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

• Prinzipien

• Aufbau

• Teile

Vorgehen

Jens Wissmann23.01.2002

23.01.2002

Perspektiven

Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen

über das Masterprojekt hinaus

Masterprojekt10/02 bis 10/03

Idee / Vision

Umsetzung

Idee / Vision

• Tool für Wissensmanagement– Leitbild „Netz“

• Datenmodell• Visualisierung• Vernetzung

– Kognitiv adäquat– Übergreifend über

Wissensbereiche– Themenzentriertes Arbeiten – Kollaboration

23.01.2002 Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen

• Idee / Vision

• Realisierung

• Planung

• Zeitplan

2)sin(

15. Jan

Prüfung

23.01.2002

Realisierung

Umsetzung

• Idee/Vision

• Realisierung

• Planung

• Zeitplan

23.01.2002

Realisierung

Lernpsycholgie

Netzidee

Software-Engineering

Wissensrepräsentation

PersonalInformationManagement

Framework

Frameworks,Standards,Trends

• Idee/Vision

• Realisierung

• Planung

• Zeitplan

• Bis zum Ende des MP verwirklicht werden:– Framework– möglichst viele theoretische Aspekte

sollten berücksichtigt sein– Anwendung: Vokabeltrainer

(Milestone: Lückengraph)– ausführliche Dokumentation und Ausblick

• Schwerpunkte:– Datenmodell / Framework allgemein– Graphvisualisierung– Linguistisches Wissen (in Tübingen)– Kollaboration

23.01.2002

Planung

+ psych. Aspekte

• Idee/Vision

• Realisierung

• Planung

• Zeitplan

23.01.2002

Zeitplan

Okt.02 Jan.03 Apr.03 Jul.03 Okt.03

Implementierung

Dokumentation

Evaluation

Wissenschaft

Prototyp

• Idee/Vision

• Realisierung

• Planung

• Zeitplan

• offenes System

• offenes Projekt– Tester– Evaluation– Open Source

– Ideen + Phantasie…

23.01.2002 Jens Wissmann : Mapa > Vorgehen

Vielen Dank

23.01.2002

Diskussion

23.01.2002

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