Künstliche Intelligenz

1 - Vorwort [Seite 7]
2 - Inhalt [Seite 11]
3 - 1 Künstliche Intelligenz [Seite 15]
3.1 - 1.1 Eine intelligente Maschine [Seite 15]
3.2 - 1.2 Intelligenz und künstliche Intelligenz [Seite 17]
3.3 - 1.3 Knobelaufgaben und symbolverarbeitende KI [Seite 24]
3.4 - 1.4 Geschichte der KI [Seite 26]
3.5 - 1.5 Wir und die KI [Seite 28]
4 - 2 Darstellung und Verarbeitung von Wissen [Seite 33]
4.1 - 2.1 Wissen und Wissensarten [Seite 33]
4.2 - 2.2 KI und explizite Wissensdarstellung [Seite 34]
4.3 - 2.3 Darstellung von Wissen mit Hilfe von Logik [Seite 38]
4.3.1 - 2.3.1 Aussagenlogik [Seite 39]
4.3.2 - 2.3.2 Prädikatenlogik [Seite 56]
4.3.3 - 2.3.3 Logik und PROLOG [Seite 71]
4.4 - 2.4 Wissensverarbeitung mit Regeln [Seite 75]
4.4.1 - 2.4.1 Regelbasierte Wissensdarstellung [Seite 75]
4.4.2 - 2.4.2 Regelverarbeitung [Seite 78]
4.4.2.1 - 2.4.2.1 Vorwärtsverkettung [Seite 79]
4.4.2.2 - 2.4.2.2 Rückwärtsverkettung [Seite 82]
4.4.2.3 - 2.4.2.3 Regelverarbeitung und PROLOG [Seite 83]
4.4.3 - 2.4.3 Regelsysteme im Einsatz [Seite 85]
4.4.3.1 - 2.4.3.1 Business Rules [Seite 86]
4.4.3.2 - 2.4.3.2 Decision Model and Notation [Seite 89]
4.5 - 2.5 Semantische Netze und Frames [Seite 93]
4.5.1 - 2.5.1 Semantische Netze [Seite 93]
4.5.2 - 2.5.2 Frames [Seite 95]
4.5.3 - 2.5.3 Wissensnetze [Seite 97]
4.6 - 2.6 Vages Wissen [Seite 100]
4.6.1 - 2.6.1 Unsicheres Wissen [Seite 101]
4.6.2 - 2.6.2 Fuzzy-Mengen [Seite 109]
4.6.3 - 2.6.3 Fuzzy-Logik [Seite 115]
4.6.4 - 2.6.4 Fuzzy-Regler [Seite 117]
5 - 3 Problemlösung mittels Suche [Seite 123]
5.1 - 3.1 Suche in Graphen [Seite 123]
5.2 - 3.2 Uninformierte Suche [Seite 128]
5.3 - 3.3 Heuristische Suche [Seite 137]
5.3.1 - 3.3.1 Heuristik des nächsten Nachbarn [Seite 142]
5.3.2 - 3.3.2 Bergsteiger-Strategie [Seite 144]
5.3.3 - 3.3.3 Bestensuche [Seite 145]
5.3.4 - 3.3.4 A*-Suche [Seite 146]
5.4 - 3.4 Das Rundreiseproblem [Seite 150]
6 - 4 Wissensverarbeitung mit PROLOG [Seite 159]
6.1 - 4.1 Logisches Programmieren [Seite 160]
6.1.1 - 4.1.1 Erste Schritte [Seite 160]
6.1.2 - 4.1.2 Ein Beispiel [Seite 162]
6.1.3 - 4.1.3 Regeln [Seite 164]
6.2 - 4.2 PROLOG-Programme [Seite 168]
6.2.1 - 4.2.1 Problemlösung mit PROLOG [Seite 168]
6.2.2 - 4.2.2 Lösungsfindung mittels Backtracking [Seite 170]
6.2.3 - 4.2.3 Parameterübergabe mittels Unifikation [Seite 172]
6.2.4 - 4.2.4 Interpretation von Programmen [Seite 176]
6.3 - 4.3 Datentypen und Arithmetik [Seite 177]
6.3.1 - 4.3.1 Einfache und zusammengesetzte Datentypen [Seite 177]
6.3.2 - 4.3.2 Listen [Seite 180]
6.3.3 - 4.3.3 Arithmetik [Seite 183]
6.4 - 4.4 Steuerung der Abarbeitung [Seite 185]
6.4.1 - 4.4.1 Reihenfolge der Klauseln [Seite 185]
6.4.2 - 4.4.2 Reihenfolge der Literale im Körper einer Regel [Seite 186]
6.4.3 - 4.4.3 Kontrolle des Backtracking [Seite 187]
6.4.4 - 4.4.4 Die Negation [Seite 190]
6.5 - 4.5 Vordefinierte Prädikate [Seite 192]
6.6 - 4.6 Beispielprogramme [Seite 193]
6.6.1 - 4.6.1 Das Einfärben einer Landkarte [Seite 193]
6.6.2 - 4.6.2 Die Türme von Hanoi [Seite 194]
6.6.3 - 4.6.3 Das Acht-Damen-Problem [Seite 195]
6.6.4 - 4.6.4 Das Problem der stabilen Paare [Seite 197]
6.6.5 - 4.6.5 Das Einstein-Problem [Seite 199]
7 - 5 Künstliche neuronale Netze [Seite 203]
7.1 - 5.1 Das natürliche neuronale Netz [Seite 203]
7.2 - 5.2 Geschichte [Seite 204]
7.3 - 5.3 Die Kapitel über neuronale Netze [Seite 205]
7.4 - 5.4 Das künstliche Neuron [Seite 206]
7.5 - 5.5 Architekturen [Seite 211]
7.6 - 5.6 Arbeitsweise [Seite 213]
8 - 6 Vorwärtsgerichtete Netze [Seite 217]
8.1 - 6.1 Das Perzeptron [Seite 217]
8.1.1 - 6.1.1 Die Delta-Regel [Seite 219]
8.1.2 - 6.1.2 Musterzuordnungen [Seite 222]
8.2 - 6.2 Backpropagation-Netze [Seite 225]
8.2.1 - 6.2.1 Das Backpropagation-Verfahren [Seite 226]
8.2.2 - 6.2.2 Das XOR-Backpropagation-Netz [Seite 230]
8.2.3 - 6.2.3 Modifikationen des Backpropagation-Algorithmus [Seite 233]
8.3 - 6.3 Typische Anwendungen [Seite 236]
8.3.1 - 6.3.1 Zeichenerkennung [Seite 236]
8.3.2 - 6.3.2 Das Encoder-Decoder-Netz [Seite 242]
8.3.3 - 6.3.3 Ein Prognose-Netz [Seite 243]
8.4 - 6.4 Datenvorverarbeitung [Seite 247]
8.4.1 - 6.4.1 Verarbeitungsschritte [Seite 247]
8.4.2 - 6.4.2 Daten des Kreditvergabe-Beispiels [Seite 250]
8.5 - 6.5 Netzgröße und Optimierungen [Seite 254]
8.5.1 - 6.5.1 Die Größe der inneren Schicht [Seite 255]
8.5.2 - 6.5.2 Das Entfernen von Verbindungen [Seite 257]
8.5.3 - 6.5.3 Genetische Algorithmen [Seite 258]
8.6 - 6.6 Partiell rückgekoppelte Netze [Seite 261]
8.6.1 - 6.6.1 Jordan-Netze [Seite 262]
8.6.2 - 6.6.2 Elman-Netz [Seite 263]
8.7 - 6.7 Convolutional Neural Network [Seite 265]
9 - 7 Wettbewerbslernen [Seite 275]
9.1 - 7.1 Selbstorganisierende Karte [Seite 276]
9.1.1 - 7.1.1 Architektur und Arbeitsweise [Seite 276]
9.1.2 - 7.1.2 Das Training [Seite 279]
9.1.3 - 7.1.3 Visualisierung einer Karte und deren Verhalten [Seite 282]
9.1.4 - 7.1.4 Eine Lösung des Rundreiseproblems [Seite 284]
9.2 - 7.2 Neuronales Gas [Seite 289]
9.2.1 - 7.2.1 Architektur und Arbeitsweise [Seite 289]
9.2.2 - 7.2.2 Wachsendes neuronales Gas [Seite 291]
9.3 - 7.3 Adaptive Resonanz-Theorie [Seite 295]
9.3.1 - 7.3.1 Das Plastizitäts-Stabilitäts-Dilemma [Seite 295]
9.3.2 - 7.3.2 Struktur eines ART-Netzes [Seite 296]
9.3.3 - 7.3.3 Das Beispiel Würfelmuster [Seite 298]
9.3.4 - 7.3.4 Arbeitsweise [Seite 300]
10 - 8 Autoassoziative Netze [Seite 305]
10.1 - 8.1 Hopfield-Netze [Seite 305]
10.1.1 - 8.1.1 Arbeitsweise [Seite 306]
10.1.2 - 8.1.2 Wiedererkennung von Mustern [Seite 308]
10.1.3 - 8.1.3 Energie-Niveau eines Netzes [Seite 312]
10.2 - 8.2 Lösung von Optimierungsproblemen [Seite 313]
10.3 - 8.3 Die Boltzmann-Maschine [Seite 316]
11 - 9 Entwicklung neuronaler Netze [Seite 321]
11.1 - 9.1 Datenanalyse-Software [Seite 321]
11.2 - 9.2 JavaNNS [Seite 323]
11.3 - 9.3 Programmentwurf und Datenstrukturen [Seite 325]
11.3.1 - 9.3.1 Einsatz von Array-Datenstrukturen [Seite 326]
11.3.2 - 9.3.2 Der objektorientierte Ansatz [Seite 327]
11.4 - 9.4 Implementation eines Perzeptrons in Java [Seite 329]
11.5 - 9.5 Ein Perzeptron in Python [Seite 336]
11.6 - 9.6 Implementieren mit Python und Keras [Seite 341]
11.7 - 9.7 Implementieren mit TensorFlow [Seite 348]
12 - Literatur [Seite 357]
13 - Index [Seite 361]