Ungenauigkeit, Unsicherheit, und Unvollständigkeit in Informationssystemen

Hauptseminar Informatik im Sommersemester 2004

Prof. Dr. Birgitta König-Ries

*Termin: neu!!!*	Montags, 15:45 – 17:15 Uhr
*Ort:*	FMI-Bau Garching, Boltzmannstr. 3, Ted Codd Seminarraum (2.9.14) (II. Stock, zwischen 9. und 11. Finger)
*Beginn:*	19. April 2004
*Vorbesprechung und Anmeldung:*	ab sofort per Email an koenigri@in.tum.de. Bitte geben Sie Ihren Namen, Ihre Matrikelnummer, Ihren Studiengang sowie die Sie interessierenden Themen (siehe Themenliste unten) an. Die Plätze werden in einer Vorbesprechung am Mittwoch, den 4. Februar 2004, 15.00 Uhr, im Ted Codd Seminarraum (2.9.14) vergeben. Sollten Sie nicht zur Vorbesprechung kommen können, vermerken Sie dies bitte auf Ihrer Anmelde-Email.
*Ansprechpartnerinnen:*	Prof. Dr. Birgitta König-Ries (koenig@ipd.uni-karlsruhe.de) Raum 2.11.44, Tel. 289-17261 Dr. Angelika Reiser (reiser@in.tum.de) Raum 2.11.53, Tel. 289-17284
*Vorkenntnisse:*	Stoff der Vorlesung Datenbanksysteme; Vordiplom bei Diplomstudierenden
*Schein:*	Benoteter Schein bei Vortrag und regelmäßiger aktiver Teilnahme (Diskussionsbeiträge)
*Bereiche:*	Diplom Informatik Bachelor Informatik Bachelor Informatik, Schwerpunkt Datenbanksysteme weitere Schwerpunktseminare, siehe hier und hier und hier.
*Hinweise zur Durchführung des Seminars*	finden Sie in diesem Merkblatt

Fertige Ausarbeitung einhängen lassen (mittels Email an den Webmaster)
als Anlage in der Email idealerweise eine PDF-Datei,
akzeptiert werden auch Word-/PowerPoint-Dateien (Office 97,2000,XP).

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Themenstellung

Werden Daten in einer Datenbank abgelegt, so geht man klassischerweise davon aus, dass diese Informationen den Zustand des interessierenden Weltausschnitts korrekt, genau und vollständig widerspiegeln. Die Realität sieht allerdings oft ganz anders aus:

· Manche Dinge weiß man nicht genau: Der Bus der Linie 291 befindet sich im Moment irgendwo in der Nähe der Boltzmannstr; in der Vorlesung sitzen ca. 100 Studierende und ein Essen in der Mensa kostet so ungefähr zwischen 2 und 5 Euro.

· Manche Information ist unsicher: Der Bus kommt mit einer Wahrscheinlichkeit von x % in den nächsten fünf Minuten; freitags gibt es meistens Fisch, …

· Über manche Dinge weiß man mehr als über andere: Von manchen Kommilitonen kennt man das Geburtsdatum, von anderen nicht.

· Zu manchen Dingen gibt es widersprüchliche Information: Hans findet ein Buch gut zur Prüfungsvorbereitung, Franz findet es völlig unbrauchbar.

Umgekehrt gehen Datenbanken auch davon aus, dass Benutzer stets an genauen Ergebnissen interessiert sind und auch präzise ausdrücken können, welche Informationen dies sind. Auch hier sieht die Realität anders aus:

· Ein Benutzer hätte gerne Informationen über billige Essen

· Man wüsste für die Planung gerne, wie viele Hörer so etwa die letzten Semestern in den Vorlesungen saßen.

Im Seminar wollen wir uns Ansätze angucken, die es erlauben, in Informationssystemen solche ungenaue, unsichere und unvollständige Information abzulegen, anzufragen und zu bearbeiten. Die Ansätze reichen von NULL-Werten in relationalen Systemen über semi-strukturierte Datenmodelle bis hin zu präferenzbasierten Datenbanksystemen, Fuzzydatenbanken und anderen logikbasierten Systemen.

Die Themen im Einzelnen

1. Klassische Datenbanken und Ungenauigkeit, Unsicherheit, Unvollständigkeit (1 Vortrag)
Wenn man eine relationale Datenbank hat, wie kann man dann ungenaue, unsichere, unvollständige Information doch irgendwie ablegen (z.B. NULL-Werte)?

2. Semi-strukturierte Datenmodelle (1 Vortrag)
Ein Ansatz, um unvollständige Information behandeln zu können

3. Probabilistische Verfahren (2 Vorträge)
Wie kann die Wahrscheinlichkeitsrechnung helfen, ungenaues und unsicheres Wissen zu erfassen?

4. Intelligente Informationssysteme (2 - 3 Vorträge)
Wie kann Einsatz von natürlicher Sprache, heuristischen Suchverfahren, Constraints, Wissensrepräsentation und neuronalen Netze zum Auffinden verfügbarer Information, der Auswahl aus großen Datenmengen, der übersichtlichen Darstellung wichtiger Zusammenhänge und der Vermittlung von Wissen beitragen?

5. Modallogik (1 Vortrag)
Widersprüchliche Information beschreiben und bewerten

6. Ungenaue Benutzeranfragen (2-3 Vorträge)
Bearbeitung von Anfragen wie z.B. Ein möglichst preiswertes Hotel nahe beim Strand in den Sommerferien oder Ein Routenvorschlag für heute Nachmittag von Garching nach Heidelberg ohne Stau, möglichst ohne Baustellen und mit schöner Aussicht: Skyline Anfragen, ontologiebasierte Vergleichsverfahren, präferenzbasierte Datenbanksysteme

Termine:

Nr	Termin	Thema (Bearbeiter(in) / Betreuerin)
0	19.04.2004	Einführung in Seminartechniken Angelika Reiser, (eigener Vortrag des Lehrstuhls) Folien dieses Vortrags
1	03.05.2004	Klassische Datenbanken und Ungenauigkeit, Unsicherheit, Unvollständigkeit (Kadifachi Salah)
2	10.05.2004	Semi-strukturierte Datenmodelle (Tobias Freier)
3	17.05.2004	Probabilistische Verfahren (Teil1) (Raafet Ouled Zaid)
4	24.05.2004	Probabilistische Verfahren (Teil2) (Torsten Loos)
5	07.06.2004	Intelligente Informationssysteme (Teil1) (Neslihan Kalay)
6	14.06.2004	Intelligente Informationssysteme (Teil2) (Christian Trübswetter)
7	21.06.2004	Intelligente Informationssysteme (Teil3) (Wei Qian)
8	28.06.2004	Modallogik (1 Vortrag) (Mariam Saadat)
9	05.07.2004	Ungenaue Benutzeranfragen (Teil1) (Christina Schmidt)
10	12.07.2004	Ungenaue Benutzeranfragen (Teil2) (Pawel Brzakala)
11	19.07.2004	Ungenaue Benutzeranfragen (Teil3) (Marco Paleani)