Künstliche Intelligenz fur ortsbasierte Dienste - Lehrstuhl für Mobile ...

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• Wie führt Wissen zur Tat? In der Künstlichen Intelligenz gibt es verschiedene Ansätze mit diesem Begriff umzugehen. Es wird dabei nicht versucht Wissen nachzuempfinden, sondern vielmehr intelligentes Verhalten zu modellieren. Russell und Norvig (2010) beschreiben vier Ansätze von Künstlicher Intelligenz [RN10]: • Menschlich handeln. • Menschlich denken. • Rational denken. • Rational handeln. Der Ansatz des rationalen Handelns bildet dabei Künstliche Intelligenz auf Modelle ab. Diese sollen Maschinen darstellen, die intelligent handeln. Die Modelle werden dabei als Agenten bezeichnet. Hierbei geht es nicht darum nur zu denken, also zu philosophieren. Vielmehr geht es darum autonom zu agieren, die Umgebung wahrzunehmen, sich neuen Situationen anzupassen und sich auch in ungewissen Situationen bestmöglich zu verhalten [RN10]. Diese Form der Künstlichen Intelligenz soll in dieser Arbeit behandelt werden. 2 Künstliche Intelligenz 2.1 Intelligente Agenten Agent Sensoren ? Aktuatoren Wahrnehmung Aktionen Abbildung 1: Aufbau eines simplen Agenten. Zwischen Sensoren und Aktuatoren befindet sich das Agentenprogramm, welches die Agentenfunktion ausführt. Quelle: [RN10] Um Künstliche Intelligenz zu beschreiben, kommt das Modell der intelligenten Agenten zum tragen. Diese Agenten erkennen ihre Umgebung durch Sensoren und interagieren mit Umgebung
Wahrnehmungsfolge Aktion (A, Sauber) Gehe zu B (A, Dreckig) Sauge (B, Sauber) Gehe zu A (B, Dreckig) Sauge (A, Sauber), (B, Sauber) Tue nichts (A, Sauber), (A, Dreckig) Sauge ... Abbildung 2: Eine mögliche Agentenfunktion für die Staubsaugerwelt. ihr über Aktuatoren. Alles was der Agent über seine Sensoren aufnimmt, wird als Wahrnehmung bezeichnet. Die Wahrnehmung des Agenten wird mit der Agentenfunktion in Relation zu seiner Aktion gesetzt. Die Funktion beschreibt also was der Agent mit gegebenem Input machen soll. Ferner ist die Wahrnehmungsfolge eine Folge von Signalen die ein Agent über die Zeit wahrnimmt. Beispielsweise die Position und Blickrichtung des Agenten oder die Folge von Positionen des Agenten nachdem er sich fortbewegt hat. Ein Beispiel ist die Staubsaugerwelt. Die Staubsaugerwelt ist eine idealisierte Umgebung mit einem intelligenten Agenten, dem Staubsauger. Diese Umgebung hat zwei benachbarte Bereiche: A und B. Der Staubsaug-Agent nimmt lediglich zwei Dinge wahr: in welchem Bereich er ist und ob dieser Bereich dreckig ist. Die einzigen Aktionen, die er ausführen kann sind: nach links in den Bereich A gehen, nach rechts in B gehen, den Dreck weg saugen oder nichts tun. Mit diesen Vorraussetzungen ist der Agent soweit komplett. Um aber die Aufgabe zu erfüllen die Staubsaugerwelt sauber zu halten, bedarf es einer Agentenfunktion [RN10]. Zwar ist das Saugen die Aufgabe des Agenten, die Agentenfunktion aber, ist der Teil der die Künstliche Intelligenz im Agenten ausmacht. Die Funktion entscheidet für die Wahrnehmungsfolge, welche Aktion der Agent ausführen soll. Abbildung 2 zeigt eine angedeutete Beispielfunktion für die Staubsaugerwelt. Um die Qualität von intelligenten Agenten zu ermitteln, bewertet man ihre Rationalität. Ein Agent ist rational, wenn er das ” Richtige“ tut. Um zu wissen was das Richtige ist, betrachtet man die Umgebung des Agenten. Der Agent verrichtet eine Folge von Aktionen in Abhängigkeit von seiner Wahrnehmung und Agentenfunktion. Ist der Zustand der Umgebung erwünscht, hat der Agent gut gearbeitet. Um die ” Erwünschtheit“ zu beschreiben, wird jede Folge von Umgebungszuständen einer Leistungsbewertung unterzogen. Die Leistungsbewertung kann nicht allgemein für eine Aufgabe, sondern muss vielmehr je nach Umgebung individuell erfolgen. Der Staubsauger kann zum Beispiel danach bewertet werden wie oft er eine Fläche an einem Tag geputzt hat. Doch vielleicht ist es für einen Familienhaushalt sinnvoller, wenn der Staubsauger nur einmal am Tag saugt, um Nerven zu schonen und Strom zu sparen. Auch kann der Grad ab dem der Staubsauger eine Fläche als dreckig ansieht variieren. Soll der Staubsauger lieber kürzer und dafür ungenauer arbeiten, oder länger und gründlicher? Die Leistungsbewertung muss also nicht nur für die Umgebung, sondern auch für den Zweck individuell gestaltet werden [RN10].
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