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23.01.2002
An Architecture for Knowlegemapping
Jasmine Bennöhr22.10.2003
Einleitung
Projekt-Rahmen
Jasmine Bennöhr: MAPA > Einleitung > Projektrahmen
Standorte
Standorte und Teilnehmer
Formen der Zusammen-arbeit
22.10.2003
Standorte
Osnabrück – Tübingen - Edinburgh
Jasmine Bennöhr: MAPA > Einleitung > Projektrahmen
Standorte
Standorte und Teilnehmer
Formen der Zusammen-arbeit
22.10.2003
Standorte und Teilnehmer
• Osnabrück (7 TN, 3 Betreuer) – Gordon Bernedo, Manuel Böck, Michael Elbers, Felix
Kugel, Stefan Scherbaum, Tobias Widdra, Jens Wissmann
– Petra Ludewig, Veit Reuer, Claus Rollinger
• Tübingen (2 TN, 1 Betreuer)– Nadja Althaus, Kathrin Beck– Karin Krüger-Thielmann
• Edinburgh (1TN)– Jasmine Bennöhr
Jasmine Bennöhr: MAPA > Einleitung > Projektrahmen
Standorte
Standorte und Teilnehmer
Formen der Zusammen-arbeit
22.10.2003
Formen der Zusammenarbeit (1/2)
Vielfältige Formen der Zusammenarbeit, Kommunikation und Präsentation während des einjährigen Projektes:
– Briefpost– Email– Chat– Telefongespräche– Telefonkonferenzen
Jasmine Bennöhr: MAPA > Einleitung > Projektrahmen
Standorte
Standorte und Teilnehmer
Formen der Zusammen-arbeit
22.10.2003
Formen der Zusammenarbeit (2/2)
Vielfältige Formen der Zusammenarbeit, Kommunikation und Präsentation während des einjährigen Projektes:
– Präsentation mit Videokonferenz – Eintägiges Treffen in Osnabrück– Programmierwoche in Osnabrück– Milca-Sommerschule in Tübingen
Tobias Widdra22.10.2003
Einleitung
Einführung in MAPA
Tobias Widdra: MAPA > Einleitung > Einführung in MAPA
Wissensnetz
MAPA Idee
Schwerpunkte
22.10.2003
Wissensnetz
MAPA
Wissenaufschreiben
nat.Sprache
netzartig
hat zu tun mit
Logik
Wissensnetz
Tobi
ist ein Beispiel für
erzählt
• Mindmap, Concept Map, …• möglichst viel Freiheit• verschiedene Arten von Objekten (Entitäten)
• Wissen- notieren- organisieren- konstruieren
• Wissen- nachschlagen- erinnern (rekonstruieren)
hallo tobi,
Semantische Netze sind sehr spannend und haben natürlich jede menge mit netzartigen Wissenstrukturen zu tun!Allerdings benutzen meines wissens nach viele diesen begriff, ohne ihn genau zu definieren. am ehesten ist dies in einem Artikel zu finden, den mir kai-uwe mal genannt hat. Ich kann dir die quelle noch zuschicken, hab sie grad nicht hier...
eine grundidee ist, eine natürlichere, intuitivere art zu finden, wissen zu repräsentieren, als es formale(re) sprachen tun.als erster ansatz gilt: objekte, events sind knoten, relationen sind verbindungen („pfeile“).
ich denke schon läner über diese dinge nach und habe grosse lust mal ein tolles projekt aufzuzuiehen. hast du lust, mitzumachen? hab schon jens gefragt, der ist auch ganz begeistert... :-)
Gruss,felix
Tobias Widdra: MAPA > Einleitung > Einführung in MAPA
Wissensnetz
MAPA Idee
Schwerpunkte
22.10.2003
Die MAPA Idee
Mapping Architecture for Peoples Associations
Wissenabbilden/darstellen
Wissenabbilden/darstellen
GrundgerüstFrameworkGrundgerüstFramework
VerNETZungWissensNETZVerNETZungWissensNETZ
AustauschZusammenarbeitAustauschZusammenarbeit
Tobias Widdra: MAPA > Einleitung > Einführung in MAPA
Wissensnetz
MAPA Idee
Schwerpunkte
22.10.2003
Die MAPA Idee
MAPA
Tobias Widdra: MAPA > Einleitung > Einführung in MAPA
Wissensnetz
MAPA Idee
Schwerpunkte
22.10.2003
Schwerpunkte im Masterprojekt
• Wissenschaftlich/theoretische Arbeit - Forschung zusammentragen - Ergebnisse kombinieren - Anforderungen definieren
• Grundgerüst implementieren - Entitätenmodell - Messaging System - Visualisierungsframework
• Konkrete Beispielanwendung (Prototyp) - Vokabeltrainer
Michael Elbers22.10.2003
Wissenschaftliche Grundlagen
Mapping
Michael Elbers: MAPA > Grundlagen > Mapping
Was ist…
…Mapping ?
Anwendung
22.10.2003
Was ist Mapping ?
MAPA
Wissenaufschreiben
nat.Sprache
netzartig
hat zu tun mit
Logik
Wissensnetz
Michael
ist ein Beispiel für
erzählt
Michael Elbers: MAPA > Grundlagen > Mapping
Was ist…
…Mapping ?
Anwendung
22.10.2003
Cognitive Tool:
“ein Werkzeug, das denLernenden herausfordertsich stärker mit einem Lerngegenstand auseinander-zusetzen und dadurchDenkweisen hervorruft, dieohne dieses Werkzeug nurschwer erreichbar wären.“
(Jonassen, 1993)
Cognitive Map:
Mentale Repräsentation zurOrientierung in realen Umgebungen:
• Landmark Knowledge• Route Knowledge• Survey Knowledge
(Tolman, 1948)
Einordnung des Begriffs
Semantic Web
Semantic Network
TopicMap
CognitiveMap
KnowledgeMap
ConceptMap
MindMap
CognitiveTool
Visual Tool
Mapping
Visual Tool:
“Visual Tools are symbols graphically linked by mental associations to create a patternof information and a form ofknowledge about an idea.These linear or nonlinear formsare constructed by individual or collaborative thinkers…“
(Hyerle, 1996)Mind Mapping:(Buzan & Buzan, 1996)Concept Mapping:
(Novak & Gowin, 1984)Knowledge Mapping:(O‘Donnell et al., 2002)
Michael Elbers: MAPA > Grundlagen > Mapping
Was ist…
…Mapping ?
Anwendung
22.10.2003
Anwendung
• Einsatzgebiete
– Wissensmanagement– Planen und Problemlösen– klassische & computergestützte Lernumgebungen– Kreative Prozesse– Kommunikationshilfe
• Vorteile
– Gedächtnisunterstützung– Kognitive Adäquatheit– Zwang zur Reduktion von Komplexität– Zwang zur Klärung von Begriffsbedeutungen– Lernen im Kontext– Metakognition / Reflexion(Bernd et al., 2000; Schnotz, 1992, 2002; Paivio, 1971; Fischer 1998; etc.)
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum22.10.2003
Wissenschaftliche Grundlagen
Lerntheorien
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum: MAPA > Grundlagen > Lerntheorien
Gedächtnis
Informations-verarbeitung
Lerntheorien
Lernstrategien
22.10.2003
Gedächtnis
• Hippocampus und Rhinaler Kortex sind entscheidend für explizite Gedächtnisbilung
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum: MAPA > Grundlagen > Lerntheorien
Gedächtnis
Informations-verarbeitung
Lerntheorien
Lernstrategien
22.10.2003
Visuelle Informationsverarbeitung
Visueller Reiz (Wort) V1 Rhinaler Kortex
Hippocampus
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum: MAPA > Grundlagen > Lerntheorien
Gedächtnis
Informations-verarbeitung
Lerntheorien
Lernstrategien
22.10.2003
Visuelle Informationsverarbeitung
Visueller Reiz (Wort) V1
Rhinaler Kortex Hippocampus
Synchrones Feuern
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum: MAPA > Grundlagen > Lerntheorien
Gedächtnis
Informations-verarbeitung
Lerntheorien
Lernstrategien
22.10.2003
Lerntheorien
Kognitivistische KonstruktivistischeBehavioristische
Informationsverarbeitungobjektiver Daten
subjektive Konstruktion von Ideen und Konzepten
Verbindung mit vorhandenem Wissen
(Wissensnetz)
Integration hin zum Equilibrium
Aktiver Prozess (Selbstgesteuert)
Blumstengel ´98, Wolff ´94, Thissen ´97
Kategorisierung von Wissen (Schemata, Mentale Modelle)
Reorganisation, Integration
Klimsa ´93, Edelmann ´96, Mandl´95
Aktiver Prozess (Selbstgesteuert)
Lerntheorien
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum: MAPA > Grundlagen > Lerntheorien
Gedächtnis
Informations-verarbeitung
Lerntheorien
Lernstrategien
22.10.2003
Lernstrategien
• Kognitive Lernstrategien – Elaborieren: Neues mit vorhandenem Wissen in
Beziehung setzen– Analogien, (Alltags-) Beispiele
– Organisieren: Informationsreduktion– Gliederungen, Maps
– Kritisches Prüfen: Aktive Auseinandersetzung mit dem Stoff
– Argumente, Alternativen
– Wiederholen– Maps, Zusammenfassungen
• Metakognitive Lernstrategien– Überwachung, Reflektieren, Regulieren
Felix Kugel22.10.2003
Wissenschaftliche Grundlagen
Semantic Web
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Maps --> Alltagstauglichkeit
• Maschinelle Interpretierbarkeit...?– {A --> B, B --> C} ==> {A --> C}
• Interoperabilität...?– MindManager <--> Inspiration <--> Word
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Semantic Web
Web
Communities
Dienste
Vision
Ressourcen
Semantic
Semantic Web
Ontologien
Standards
Metadaten
Mapping-Communities
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
SemanticWeb.org
• “The Semantic Web is a vision: the idea of having data on the web defined and linked in a way, that it can be used by machines - not just for display purposes, but for using it in various applications.”
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Web
Web
Communities
Dienste
Vision
Ressourcen
Semantic
Semantic Web
Ontologien
Standards
Metadaten
Mapping-Communities
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Ressourcen
• Entitäten– Identität durch virtuelle Adresse
• URI (Uniform Resource Identifier)
– Typisiert (z.B. XML Schema, PDF)– Metadaten
• semantische Einbindung
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Dienste
• Dienst: Leistung, die erbracht wird...– Newsticker– Persistenz– Kühlschrank
• ... realisiert via Messaging– Funktion = Parameter + Rückgabewert
• WS-I (Web Services Interoperability)– Interessengruppe, fördert Standards
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Semantic
Web
Communities
Dienste
Vision
Ressourcen
Semantic
Semantic Web
Ontologien
Standards
Metadaten
Mapping-Communities
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Ontologien
• Beschreibung von Konzepten• Sprachen:
– RDF (Resource Description Framework)– OWL
• Kompromiss Ausdrucksmächtigkeit/Berechenbarkeit
Ausdrucksstark --><-- Berechenbar
OWL Lite OWL DL OWL Full
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Communities
Web
Communities
Dienste
Vision
Ressourcen
Semantic
Semantic Web
Ontologien
Standards
Metadaten
Mapping-Communities
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Standards
• Ted Nelson (1965: „Hypertext“): – Tekkies stülpen der Welt Standards auf
• Tim Berners-Lee (1991: WWW): – Jedem seine eigenen Definitionen...
• Konsortien helfen, konkreten Bedarf zukunftsgerecht zu decken
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Vision
Web
Communities
Dienste
Vision
Ressourcen
Semantic
Semantic Web
Ontologien
Standards
Metadaten
Mapping-Communities
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
Vision
• Viele Anforderungen...
• ...Killer- Applikationen killen meist die Urheber…
• Interessengruppen bilden für semantisch gemappte Inhalte
Stefan Scherbaum22.10.2003
Architektur und Implementierung
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Entitäten
TobiWissens-
Netz
MAPA
erzählt
Hat
zu
tun m
it
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Entitäten
ID=13Name=Tobi
Type=Person
Wissens-Netz
MAPA
ID=14Name=erzähltType=Relation
Hat
zutu
n m
it
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Entitäten
ID=13Name=Tobi
Type=Person
Wissens-Netz
MAPA
ID=14Name=erzähltType=Relation
Hat zutun mit
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Architektur Übersicht
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Architektur Übersicht
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Architektur Übersicht
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Datenbank
EntitySetBeliebige Datenbank
Operation
?
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Datenbank
EntitySetBeliebige Datenbank
Operation
?23
Fragt nach Entität
Fragt nach Datensatz
Liefert Datensatz
Liefert Entität
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
MQL
Befehl(Operation(EntitySet, EntitySet))
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
MQL
Gebe mir alle Entitäten, die Hyperonyme der Entität Student sind!
Get(ConnectedWith(XPATH(ConnectedWith(XPATH(ALL,“[name=‚Student‘]“),ALL),
[name=‚Hyperonym‘]),ALL)
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Get(ConnectedWith(XPATH(ConnectedWith(XPATH(ALL,“[name=‚Student‘]“),ALL),[name=‚Hyperonym‘]),ALL)
Gebe mir alle Entitäten,die Hyperonymeder Entität Student sind!
Ist ein
Musiker
F. Maier
Mensa
Student
Assoziiert
Ist ein
MQL
Hörer
Hyperonym
22.10.2003
Konkrete Anwendung:Der Vokabeltrainer
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Konzept
Surfmodus
Benutzerprofil
Abfrage
22.10.2003
Konzept
• Idee: Begriffe im semantischen Zusammenhang Fremdsprachenerwerb durch Lernen im Kontext
• Zielgruppe:– Grundwortschatz– Motiviert
• Datenimport: GermaNetVorläufig mit prototypischem Netz
• 3 Module– Surfmodus– Benutzerprofil– Abfrage
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Konzept
Surfmodus
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Abfrage
22.10.2003
Surfmodus
Student Universität
Seminar
studieren
Studierender
Linguistik-student
universitär
besuchen
Vorlesung
Lehr-veranstaltung
hören
Fakultät
Holonymvon
Lexikalisch
Holonymvon
Hyperonymvon
Hyperonymvon
Kollokation Kollokation
AssoziationSynonym
Hyperonymvon
Hyperonymvon
LexikalischLexikalisch
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Konzept
Surfmodus
Benutzerprofil
Abfrage
22.10.2003
Surfmodus
Student Universität
Seminar
studieren
Studierender
Linguistik-student
universitär
besuchen
Vorlesung
Lehr-veranstaltung
hören
Fakultät
Holonymvon
Lexikalisch
Holonymvon
Hyperonymvon
Hyperonymvon
Kollokation Kollokation
AssoziationSynonym
Hyperonymvon
Hyperonymvon
LexikalischLexikalisch
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Konzept
Surfmodus
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Abfrage
22.10.2003
Surfmodus
Student Universität
Seminar
studieren
Studierender
Linguistik-student
universitär
besuchen
Vorlesung
Lehr-veranstaltung
hören
Fakultät
Holonymvon
Lexikalisch
Holonymvon
Hyperonymvon
Hyperonymvon
Kollokation Kollokation
AssoziationSynonym
Hyperonymvon
Hyperonymvon
LexikalischLexikalisch
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Konzept
Surfmodus
Benutzerprofil
Abfrage
22.10.2003
Surfmodus
Student Universität
Seminar
studieren
Studierender
Linguistik-student
universitär
besuchen
Vorlesung
Lehr-veranstaltung
hören
Fakultät
Holonymvon
Lexikalisch
Holonymvon
Hyperonymvon
Hyperonymvon
Kollokation Kollokation
AssoziationSynonym
Hyperonymvon
Hyperonymvon
LexikalischLexikalisch
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Konzept
Surfmodus
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Abfrage
22.10.2003
Surfmodus
• Lernen durch aktives Explorieren
• Dabei:– Wörter auswählen– Lektionen anlegen– Netz modifizieren
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Konzept
Surfmodus
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Abfrage
22.10.2003
Benutzerprofil
• Lernsystem: Sebastian Leitners Karteikastensystem(Leitner 1972)
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Konzept
Surfmodus
Benutzerprofil
Abfrage
22.10.2003
Abfrage
Wolkenkratzer
???
Hochhaus
Gebäude
Hyperonym vonHyperonym von
Hyponym von
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Konzept
Surfmodus
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Abfrage
22.10.2003
Abfrage
???
Haus
???
???
Hyperonym vonHyperonym von
Hyponym von
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Konzept
Surfmodus
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Abfrage
22.10.2003
Abfrage
Wolkenkratzer
Haus
Hochhaus
Gebäude
??????
???
22.10.2003
Demo
22.10.2003 Jens Wissmann
Zusammenfassung & Fazit
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Zusammen-fassung
Erfahrungen& Folgerungen
Ausblick
22.10.2003
Zusammenfassung
2)sin(
15. Jan
Prüfung
tree
Tool für Wissensmanagement– Leitbild „Netz“
• Datenmodell• Visualisierung• Vernetzung
– Kognitiv adäquat– Übergreifend über
Wissensbereiche– Themenzentriertes Arbeiten – Kollaboration
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Zusammen-fassung
Erfahrungen& Folgerungen
Ausblick
22.10.2003
Vorstellung bei Projektbeginn
Lernpsycholgie
Netzidee
Software-Engineering
Wissensrepräsentation
PersonalInformationManagement
FrameworkFrameworks,Standards,Trends
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Zusammen-fassung
Erfahrungen& Folgerungen
Ausblick
22.10.2003
Stand der Dinge
Framework
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Zusammen-fassung
Erfahrungen& Folgerungen
Ausblick
22.10.2003
Erfahrungen
• Selbstbestimmung und –verantwortungvs. „so läuft ein Projekt “
• Setzt einiges vorraus!- Verantwortung- Engagement- jedem seinen Freiraum lassen- Bereitschaft zur Auseinandersetzung
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Zusammen-fassung
Erfahrungen& Folgerungen
Ausblick
22.10.2003
Erfahrungen
• Chaos vs. Ordnung– Arbeitsplan– klare Zielsetzung
– …
• Meetings & Austausch mit Tübingen
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Zusammen-fassung
Erfahrungen& Folgerungen
Ausblick
22.10.2003
Stand der Dinge 2
<xml> <wilder Inhalt></xml>
2)sin(
Ziel: kognitiv adäquatZiel: Wissensaustauschermöglichen & fördern
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Zusammen-fassung
Erfahrungen& Folgerungen
Ausblick
22.10.2003
Ausblick
• Wissenschaftliche Arbeit / Ideentausch – Seminar:
Knowledge Mapping: Visualisations & Communities– Communities, Foren (Knowledge Media Forum, …)
• OpenSource– Dokumentation– Webpräsens
• Master-Arbeiten
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Zusammen-fassung
Erfahrungen& Folgerungen
Ausblick
22.10.2003
Ausblick
„Und jedem Anfang wohnt ein Zauber inne."Hermann Hesse
22.10.2003 Jens Wissmann
…..
…..
…..
…..
…..
merci!
bedankt!
thank you!Gracias!
धन्यवा�द
Danke!