Gelesen: Grundkurs Künstliche Intelligenz

Eines der größten Forschungsgebiete in der aktuellen Softwareentwicklung ist wohl die künstliche Intelligenz und das Data Mining. Es geht um intelligente Lösungen, das Erkennen von Trends und das Lösen von Aufgaben “in denen der Mensch momentan noch die Nase vorne hat” – so beschreibt zumindest Elaine Rich die KI.

Mit seinem Buch “Grundkurs Künstliche Intelligenz” gibt Wolfgang Ertel eine fundierte Einführung in die Grundlagen der modernen KI. Und eines vorweg: dieses Buch ist durchaus gelungen und sehr empfehlenswert.

Ertel durchstreift auf rund 330 Seiten nahezu alle Teilgebiete der KI. Angefangen bei der Aussagen- und Prädikatenlogik, über Suchbauprobleme und Wahrscheinlichkeitstheorie hinweg, bis hin zu neuronalen Netzen und ihren Anwendungen. Dabei finden sich in jedem Kapitel mehrere (praxisnahe) Beispiele, Grafiken und Erklärungen. Außerdem hat Ertel zu jedem Kapitel eine kleine Aufgabensammlung samt Lösung zusammengestellt.

Etwas problematisch ist an diesem Buch der durchweg mathematische Ansatz. So muss man keineswegs Softwareentwicklung oder ähnliches studieren um an diesem Werk gefallen zu finden – es reicht auch Mathematik. Jeder Ansatz wird akkurat hergeleitet und beweisen. Dies ist zwar eine an sich schöne Vorgehensweise, macht das Lesen und verstehe aber zum Teil nicht einfacher. Ich bin mir nicht sicher ob dies der Sache (die Grundlagen der KI zu verstehen) dienlich ist.

Die Aufgabensammlungen gestalten sich dabei oftmals ähnlich. Es müssen Sätze und Formeln bewiesen werden, Regeln hergeleitet oder Behauptungen widerlegt werden. Echte Aufgaben zu Anwendungen der KI finden sich zwar auch, aber eher wenige. Außerdem sind einige Aufgaben schlicht Verweise auf andere Bücher, die man nicht mal eben so bearbeiten kann:

Besorgen Sie sich den Theorembeweiser E [Sch02] …

Solch ein Hinweis bringt einem wiederum in das angefügte und reichlich gefüllte Literaturverzeichnis und zu dem Verweis:

S. Schulze. E A Brainiac Theorem Prover. Journal of AI Communications 15 (2002)

…womit mir an einem Sonntag Nachmittag in der Klausurvorbereitung leider recht wenig geholfen ist.

Das Buch eignet sich meiner Meinung nach im Übrigen auch nicht zum Selbststudium. Zwar ist das gesamte Gebiet der KI gut und ausführlich beschrieben, meistens aber eben nur knapp und mathematisch exakt. Daher ist dieses Buch vor allem als Begleitung zu einer Vorlesung zu empfehlen.

Insgesamt ist “Grundkurs Künstliche Intelligenz” (ISBN: 978-3-8348-0783-0) von Wolfgang Ertel aber ein rundherum empfehlenswerte, weil sehr solides Werk. Man merkt, dass dieses Buch gut durchdacht ist und mit viel Mühe geschrieben wurde. Ein Kauf lohnt auf jeden Fall. Außerdem gibt es eine weitere gute Möglichkeit dieses Buch kostenlos zu beziehen. Der Vieweg und Teubner Verlag bietet nämlich für Studenten mit einem Zugang von ihrer Hochschule aus, die Möglichkeit das komplette Buch als PDF herunterzuladen. Ein sehr fairer Deal. Informationen hierzu erhält man meist von seiner örtlichen Bibliothek oder ähnlichem.

Beste Grüße, Thomas Uhrig.

Nepomuk – digitales Metronom für Android-Geräte

Im den vergangenen Monaten, habe ich mich im Rahmen eines Pflichtprojekts in meinem Studium, mit der Entwicklung von Software auf der Android-Plattform auseinandergesetzt. Entstanden ist dabei Nepomuk, ein digitales Metronom mit Sprache für die Android-Plattform (ab 1.6).

Die Idee zu diesem Projekt stammte von Michiel Oldenkamp ( www.musithek-oldenkamp.eu ), einem langjährigen und professionellen Musiker. Dieser stellte während seinen Unterrichtsstunden häufiger fest, dass das Ticken eines Metronoms alleine nicht ausreiche. Viel mehr benötigten die Schüler einen ständigen Nebensitzer, zum permanenten Vorzählen des Taktes. Daraus entstand die Idee ein digitales Metronom für ein mobiles Endgerät zu entwickeln, welches neben dem übliche Ticken, über eine Sprachausgabe verfügt.

Nepomuk implementiert insgesamt sieben Sprachen, drei verschiedene Klangschemata und eine Tapper-Funktion zur Berechnung des Tempos. Eine Präsentation als Videoaufzeichnung, ist unter http://events.mi.hdm-stuttgart.de/ zu finden. Außerdem habe ich das Projekt auch auf der diesjährigen Media Night an der HdM Stuttgart vorgestellt.





Das größte Problem bei der Entwicklung war sicherlich die Android-Plattform selbst. Google verfolgt mit dem auf Linux basierenden Betriebssystem und der eigens entwickelten Java VM zwar ehrgeizige Ziele, erreicht diese aber gerade in puncto Real-Time-Audioverarbeitung nicht. Denn was soll ein Metronom unbedingt können? – Richtig, es muss im Takt ticken. Doch was bleibt von einem “Takt”, wenn Oberflächen permanent neu gestartet werden falls man das Handy kippt, wenn der Garbage Collector nach dem Stop-the-World Prinzip vorgeht oder wenn die Audio-API zuviel Latenz aufweist?

Wer sich für die App, bzw. die Probleme und Umsetzung interessiert, kann hier die gesamte Dokumentation und den Quellcode, sowie die eigentliche Anwendung herunterladen.

Dokumentation

Quellcode

Nepomuk (Android App)

Beste Grüße, Thomas Uhrig.

Gelesen: Ideen der Informatik

“Zentrale Fundamente der Informatik didaktisch exzellent dargestellt” – so prangt es auf der Rückseite von Uwe Schönings Buch “Ideen der Informatik” (ISBN 978-3-486-58723-4). Und das was dem Ulmer Professor für theoretische Informatik damit gelungen ist, ist wirklich didaktisch exzellent.

Schöning stellt in seinem nur knapp 260 Seiten starken Buch, einen angenehmen und spannenden Einstieg in die theoretische Informatik vor. Angefangen bei Grundlagen, wie der Definition von Algorithmen, über eher mathematische Themen wie Graphen und Bäume hinweg, bis hin zu Automaten und Logik. Schöning deckt dabei ein großes Spektrum an Themen gebührend ab und erklärt diese stets eingängig und angenehm lesbar. Das Buch eignet sich sowohl als interessante Lektüre, als auch als Nachschlage- und “Lernwerk”, für eine Vielzahl von Themen.

Pluspunkte sammelt Schöning ebenfalls mit den gelegentlich eingestreuten Biographien großer Mathematiker und Informatiker. Woher sonst sollte man wissen, dass Hamilton 14 Sprachen konnte, Turings leben in “Der codierte Mann” verfilmt wurde oder Gödel an Verfolgungswahn litt. Diese Fakten sind zwar alle samt weder nötig noch wichtig, runden das Buch aber insgesamt ab.

Ich besitze dieses Buch nun schon seit ca. einem Jahr und es ist schon häufiger in mein Regal und vor allem wieder auf meinen Schreibtisch gewandert. Ein für mich persönlich rund herum empfehlenswertes Werk. Erschienen ist “Ideen der Informatik” im Oldenburg Verlag für rund 25€.

Beste Grüße, Thomas Uhrig.