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This volume comprises contributions from different disciplines
(cognitive psychology, linguistics, computer science, neuroscience)
concerned with the generation of natural speech. It summarizes the
outcome of a six-year long priority program funded by the German
Research Foundation (DFG) that aimed at bringing together
colleagues with different viewpoints but sharing a principal
interest in the cognitive processes underlying language production.
The result is a state-of-the-art discussion of one of the most
fascinating branches of human behavior taking into account a
particularly rich multidisciplinary empirical data base.
This third volume documents the results achieved within a priority program on spatial cognition funded by the German Science Foundation (DFG). The 23 revised full papers presented went through two rounds of reviewing and improvement and reflect the increased interdisciplinary cooperation in the area. The papers are organized in topical sections on routes and navigation, human memory and learning, spatial representation, and spatial reasoning.
Spatialcognitionisconcernedwiththewayshumans,animals,ormachinesthink
about real or abstract space and also with the ways spatial
structures can be used for reasoning. Thus, space is considered
both, as an object of cognition and as ameans of cognition. Spatial
cognition is an interdisciplinary research
areainvolvingapproachesfromarti?cialintelligence,cognitivepsychology,ge-
raphy, mathematics, biology, design, theoretical computer science,
architecture,
andphilosophy.Researchonspatialcognitionhasprogressedrapidlyduringthe
past few years. The disciplines contributing to the ?eld have moved
closer -
getherandbegintospeakacommonlanguage.Theyhavefoundwaysofmerging
theresearchresultsobtainedthroughdi?erentapproaches.Thisallowsfordev-
oping more sophisticated hybrid approaches that overcome intrinsic
limitations of the individual disciplines. Research on spatial
cognition has drawn increased attention in recent years
foratleastthreedi?erentreasons:(1)basicresearchdimension:thereisagr-
ing awareness of the importance of spatial cognitive abilities in
biological s- tems, speci?cally with respect to perception and
action, to the organization of memory, and to understanding and
producing natural language; (2) compu-
tionaldimension:spatialrepresentationsandspatialinferencemayprovidesu-
ablelimitationsto enhancethe computationale?
ciencyforalargeandrelevant class of problems; (3) application
dimension: a good understanding of spatial processes is essential
for a wide variety of challenging application areas incl- ing
Geographic Information Systems (GIS), pedestrian and vehicle
navigation
aids,autonomousrobots,smartgraphics,medicalsurgery,informationretrieval,
virtual reality, Internet navigation, and human-computer
interfaces. This is the second volume published in the framework of
the Spatial Cog- tion Priority Program. It augments the results
presented in Freksa et al. 1998.
Research on spatial cognition is a rapidly evolving
interdisciplinary enterprise for the study of spatial
representations and cognitive spatial processes, be they real or
abstract, human or machine. Spatial cognition brings together a
variety of - search methodologies: empirical investigations on
human and animal orientation and navigation; studies of
communicating spatial knowledge using language and graphical or
other pictorial means; the development of formal models for r-
resenting and processing spatial knowledge; and computer
implementations to solve spatial problems, to simulate human or
animal orientation and navigation behavior, or to reproduce spatial
communication patterns. These approaches can interact in
interesting and useful ways: Results from empirical studies call
for formal explanations both of the underlying memory structures
and of the processes operating upon them; we can develop and -
plement operational computer models obeying the relationships
between objects and events described by the formal models; we can
empirically test the computer models under a variety of conditions,
and we can compare the results to the - sults from the human or
animal experiments. A disagreement between these results can
provide useful indications towards the re nement of the models.
This book constitutes the refereed proceedings of the 21st Annual
German Conference on Artificial Intelligence, KI-97, held in
Freiburg, Germany, in September 1997.
The volume presents revised versions of 26 full papers and 10
posters selected from around 70 submissions from more than 15
countries. Also included are three excellent invited contributions
by Anthony G. Cohn, Kurt Konolige, and Pat Langley. The papers are
organized in topical sections on theorem proving, nonclassical
logics, knowledge representation, spatial reasoning, computational
linguistics, computer perception and neural nets, and on planning,
diagnosis and search.
For an interdisciplinary approach to linguistics spatial concepts
are of especial significance in that they represent a link between
linguistic and extra-linguistic cognition. In language production
spatial representations form the starting-point for a class of
linearization processes; vice versa, in language reception we have
delinearization processes building up mental spatial
representations from linguistic structures. Such processes are
subject to restrictions specific to individual languages and
resting on the respective relations between the language system and
the conceptual system of spatial categories and relations.
Christopher Habe!, Siegfried Kanngiesser und Gert Rickheit Das
Interesse an der Kognitiven Linguistik hat in den letzten Jahren
auch im deutschsprachigen Raum zugenommen. Nicht zuletzt durch die
Foerderung des Schwerpunktprogramms Kognitive Linguistik von Anfang
1987 bis Ende 1995 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) wurde
eine systematische Erforschung dieses Themenkomplexes ermoeglicht.
Obwohl die gefoerderten Projekte bei weitem nicht die Komplexitat
dieses vielfaltigen Bereichs komplett erforschen konnten, wurden
doch im Forschungszeitraum von acht Jahren wichtige Aspekte der
Modeliierung und der empirischen Erforschung von
Sprachproduktions-und -rezeptionsprozessen in Angriff genommen. Die
Resonanz, die die beiden bisherigen Sammelbande (Felix, S. W.,
Kanngiesser, S. & Rickheit, G. (Hrsg.) (1990). Sprache und
Wissen. Studien zur Kognitiven Linguistik. Opladen: Westdeutscher
Verlag und Felix, S. W., Habel, C. & Rickheit, G. (Hrsg.)
(1994). Kognitive Linguistik. Reprasentation und Prozesse. Opladen:
Westdeutscher Verlag) sowie die zahlreichen Einzelver-
oeffentlichungen dieses Schwerpunktes verursachten, zeigt, dass
auch hierzulande die kognitionsorientierte Sprachforschung
verstarkt Beachtung findet.
Ein zentraler Problemkreis der neueren KI-Forschung ist die
Reprasentation des Gegenstandlichen. Insbesondere stellt sich die
Frage, wie raumliche Konstellationen zu reprasentieren und zu
verarbeiten sind. Primares Ziel des vorliegenden Bandes ist es,
einen Uberblick uber die aktuelle Forschung im Bereich von
Reprasentation und Verarbeitung raumlichen Wissens zu geben. Die
Beitrage des Bandes decken das gesamte Spektrum der
kognitionsorientierten KI-Forschung ab, von Arbeiten, die, in der
Tradition der Kybernetik bzw. Neurophysiologie stehend, Aspekte der
Raumorientierung in biologischen Systemen betreffen, uber formale
Ansatze zur Bildverarbeitung und Integration von Bild- und
Sprachverarbeitung, die an Fragestellungen der Theoretischen
Informatik orientiert sind, bis zu Ansatzen, die die
naturlichsprachliche Verarbeitung raumlicher Konstellationen durch
Menschen und Maschinen betreffen. Ein weiteres Ziel des Bandes
besteht darin, die Basis fur eine interdisziplinare Bearbeitung der
Thematik zu schaffen. Der vorliegende Band enthalt die
uberarbeiteten Fassungen von Vortragen, die bei dem Workshop
"Reprasentation und Verarbeitung raumlichen Wissens" der Fachgruppe
Kognition der GI im November 1988 gehalten wurden. Zusatzlich
wurden einige erganzende Beitrage aufgenommen. Das Buch wird durch
eine umfangreiche Bibliographie abgerundet."
Um der starken Nachfrage nach Ausbildung und Fortbildung im Bereich
der Kunstlichen Intelligenz Rechnung zu tragen, wurde vom
Fachausschuss 1.2 ''Kunstliche Intelligenz und Mustererkennung" der
Gesellschaft fur Informatik vom 5. -16. Marz 1984 in DasseI
(Solling) eine zweiwoechige Fruhjahrsschule durchgefuhrt. Diese
Fruhjahrsschule war die Nachfolgeveranstaltung zur KIFS-82, die im
Marz 1982 in Teisendorf stattfand. Die diesjahrige KIFS stand unter
dem Themenschwerpunkt "Reprasentation von Wissen und
naturlichsprachliche Systeme". Das Kursangebot umfasste:
Gruldkurse: - Bildverstehen (B. Neumann, Hamburg) - Automatisches
Beweisen (J. Siekmann, Kaiserslautern) - Naturlichsprachliche
Systeme (W. Wahlster, Saarbrucken) Aufbaukurse: - Inferenzmethoden
(W. Bibel, Munchen) - Parser als integraler Bestandteil von
Sprachverarbeitungssystemen (T. Christaller, Hamburg) - Lernen und
Wissensakquisition (Ch. Habel & C.-R. Rollinger, Berlin) -
Techniken der Wissensdarstellung (J. Laubseh, Stuttgart) -
Textverstehen und Textproduktion (U. Quasthoff-Hartmann,
Bielefeld). - Semantik odelle in der Kunstlichen Intelligenz (C.
Schwind, Marseille) Spezialkurse: - LISP (G. Goerz, Erlangen) -
LISP 2 (H. Stoyan, Erlangen) - PROLOG (H. Gust & M. Koenig,
Osnabruck/ Berlin) Die Durchfuhrung der Spezialkurse, die eine
Einfuhrung bzw. Vertiefung der fur die KI wichtigsten
Programmiersprachen zum Ziel hatten, erfolgte auf Kleinrechnern
(verschiedener Hersteller) und zum Teil auf einer LISP aschine. Die
Rechner wurden ausserdem fur UEbungen und Vorfuhrungen zu einigen
der weiteren Kurse verwendet. Hierdurch wurde es moeglich, die im
Vorlesungsteil der Kurse erworbenen theoretischen Kenntnisse,
teilweise sogar am Rechner anzuwenden.
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