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eingereicht von Dipl.-Ing. Markus Jäger, BSc. MLBT Universität Linz, Dissertation, 2019 (VLID)4370229

submitted by Stefan Nadschläger MSc Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers Universität Linz, Dissertation, 2019 (VLID)4543369

Due to the exponential increase of failure cost during the product development process, problems have to be effectively remedied as early as possible and with shortened innovation cycles, increasingly efficient. For the manufacturing of complex products at low maturity levels (referred to as physical product development), nonconformance problem solving constitutes a major difficulty in this regard (Camarillo et al., 2017; Walter et al., 2010). The data presented in this article was collected from German companies, differing in size and industry sector, manufacturing highly complex products at low maturity. Selected and consulted companies therefore operate in (or comparable to) the automotive prototyping, air and space, shipbuilding, special machinery or electronics domain. The survey comprises the answers of 46 participants, gathered via online questionnaire. It subdivides into 18 questions covering the companies’ characteristics, knowledge management and documentation systems within the product development process, as well as the appraisal of technological potentials. The obtained data gives an insight into the industrial status quo of nonconformance problem solving. The data allows to derive existing deficits and dedicated research on solutions. Keywords: Manufacturing problem solving, Product development, Knowledge based systems

Hintergrund: Bereits mit den Anfängen der elektronischen Dokumentation in der Medizin ging auch der Wunsch nach einer effizienten Entscheidungsunterstützung für Anbieter von Gesundheitsleistungen einher. Seit Ende der 70er Jahre wurden zahlreiche Clinical Decision Support Systems (CDSS)[for full text, please go to the a.m. URL], GMDS 2012; 57. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie e.V. (GMDS)

Hintergrund: Festzumachen an den Publikationszahlen kann das Forschungsinteresse an Expertensystemen in der Medizin als weitgehend reduziert gelten. Andererseits ist ein hohes und steigendes Interesse an der medizinischen Anwendung von Ansätzen der Künstlichen Intelligenz und an medizinischer[for full text, please go to the a.m. URL], Mainz//2011; 56. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (gmds), 6. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Epidemiologie (DGEpi)

Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, ein skalierbares und flexibles Softwaresystem zu entwerfen, das durch Anwendung unterschiedlicher Methoden der künstlichen Intelligenz ermöglicht, den konzeptuellen und detaillierten Entwurf von komplexen Stahlbeton-Tragwerken zu optimieren. Die Evaluierung der entwickelten Konzepte und prototypischen Software-Tools erfolgt anhand von 3D-Modellen von Stahlbeton-Hochhäusern. Ein wesentlicher Beitrag der vorliegenden Arbeit liegt in der inhaltlichen Entkopplung komplexer Optimierungs-, Modellierungs- und Bewertungsverfahren von deren softwaretechnischen Implementierung. Die dadurch erreichte Anpassbarkeit sämtlicher Stufen des Optimierungsprozesses erschließt dem Anwender ein wesentlich breiteres Einsatzspektrum, als dies durch übliche, auf spezifische Problemstellungen zugeschnittene Optimierungssysteme möglich ist. The goal of this work is the design of a scalable and flexible software system which supports optimization of the conceptual and detailed design of reinforced concrete structures using methods of artificial intelligence. The evaluation of the developed concepts and prototypic software tools uses three dimensional models of high rise buildings. One of the main advantages of the developed approach is the decoupling of komplex systems for optimization, modeling and assessment from the software implementation. This allows a high degree of adaptability in all stages of the optimization process, which opens a broader application range compared to optimization systems dedicated to certain optimization problems.

Non-financial risk factors play a fundamental role in supporting the competitive position of companies in many of today's industries. Though, assessing these ambiguous factors in a valuation based on a Monte-Carlo simulation is particularly difficult. This paper presents how the fuzzy-set theory allows these factors to be assessed explicitly and how the resulting outcome can be linked with a stochastic model.

Die Adaption von multimedialen Inhalten wird immer wichtiger, da ständig neue (mobile) Endgeräte mit unterschiedlichen Fähigkeiten auf den Markt kommen, die über verschiedenartige Netzwerkanbindungen verfügen und eine Vielzahl von Audio- und Video-Formaten unterstützen. Der Einsatz von Multimedia Metadaten-Standards wie MPEG-7 und MPEG-21 erleichtert die notwendige Adaption, da Teile des Adaptionsproblems beschrieben werden können - für die Transformation der Multimediainhalte muss jedoch selbst gesorgt werden. Da Adaptionsprobleme sehr komplex werden können, ist es nicht möglich, dass sie von einem einzigen Software-Tool gelöst werden. Man benötigt eine Vielzahl von verschiedenen Adaptionsroutinen, um zufrieden stellende Ergebnisse zu erzielen. In dieser Arbeit wird ein wissensbasiertes Rahmenwerk präsentiert, welches die Integration von verschiedenen Softwarekomponenten ermöglicht, um Adaptionsprobleme zu lösen. Der vorgeschlagene Ansatz beinhaltet einen auf Künstliche Intelligenz basierenden Planungsalgorithmus, der aus verschiedenen (externen) Adaptionsoperationen eine Sequenz von notwendigen Schritten berechnet, um das Adaptionsproblem zu lösen. Für diese Berechnung wird eine semantische Beschreibung der Operationen benötigt, welche unter Zuhilfenahme von "Semantic Web Service"-Technologien erstellt werden kann. Diese Arbeit zeigt, wie man die Semantik von Adaptionsoperationen erfassen kann, um einen Adaptionsplan zu generieren. Weiters wird dargestellt, wie Multimedia Metadaten-Standards in diesem Kontext als Ontologie verwendet werden können. Die Dissertation bietet auch Einblick in die Implementierung des koMMa Rahmenwerkes, welches diese Form der wissensbasierten Multimedia-Adaption unterstützt. Der wissenschaftliche Beitrag der Arbeit ist zweigeteilt: Zum einen werden deklarative, wissensbasierte Technologien in die Multimedia-Domäne eingeführt und zum anderen erweitert Anwendungsgebiet von "Semantic Web Service"-Technologien., Adaptation of multimedia resources is becoming increasingly important and challenging for two reasons. First, the market continuously brings up new mobile end user devices and new audio/video formats to which the content has to be adapted as these devices support different display formats and operate on various types of networks. On the other hand, with the help of metadata annotations which are now available in the MPEG-7 and MPEG-21 standards, advanced forms of resource adaptations on the content level become possible. As none of the existing multimedia transformation tools and libraries can support all these different forms of basic and advanced adaptation operations, an intelligent multimedia adaptation server has to integrate such external tools and algorithms and perform an adequate sequence of adaptation operations on the original resource before sending it to the client. In this doctoral dissertation I propose a knowledge-based approach for multimedia adaptation using Semantic Web Services technology as a tool for declaratively describing the semantics of adaptation services and constructing multi-step adaptation sequences in an open and extensible multimedia adaptation framework. I show how the semantics of adaptation operations can be captured, how the problem of finding adequate adaptation sequences can be viewed as an Artificial Intelligence planning problem, how the existing MPEG standards are technically integrated into the service descriptions and how they serve as the shared ontology of the domain. Finally, I will give insight into the implementation of the koMMa framework which supports this form of knowledge-based multimedia adaptation. My work both introduces declarative, knowledge-based technology into the involved multimedia communities and on the other hand broadens the application scope of Semantic Web Service technology in the area of general semantic service descriptions., Klaus Leopold, Klagenfurt, Univ., Diss., 2006

Die Arbeit gliedert sich in vierzehn Kapitel zuzüglich eines neunundzwanzig Seiten umfassenden Anhangs. Das erste Kapitel beschreibt den Problembereich, die Zielsetzung und den Gang der Arbeit. Die zunehmende Bedeutung des Dienstleistungssektors, die aktuellen Problemstellungen wie z.B. die hohe Fixkostenbelastung und des starken Margendrucks sowie die Konzerngebundenheit motivieren den Einsatz eines strategiekonformen Kennzahlensystems. Die Auswahl geeigneter Kennzahlen gestaltet sich für konzerngebundene ienstleistungsunternehmen als besonders schwierig, da sie einerseits den gegebenen Marktanforderungen und andererseits den jeweiligen Anforderungen des Konzerns gerecht werden müssen. Von der Literatur wurde bisher kein konzeptionell und inhaltlich ausgestaltetes Modell zum Aufbau eines Kennzahlensystems vorgestellt, das die Besonderheiten konzerngebundener Dienstleistungsunternehmen berücksichtigt. Zudem ehlen empirische Ergebnisse zum Einsatz von Kennzahlen und ennzahlensystemen im Dienstleistungssektor. Somit besteht die ielsetzung der Arbeit darin, diese beiden Defizite zu beseitigen. Dazu soll ein Vorgehensmodell für den Prozess des Aufbaus eines Kennzahlensystems entwickelt werden, das die Anforderungen onzerngebundener Dienstleistungsunternehmen berücksichtigt. Das Modell soll außerdem entsprechend der Anwendungsbezogenheit der irtschaftsinformatik nicht nur dem Anspruch eines wissenschaftlich undierten Vorgehensmodells gerecht werden, sondern vielmehr auch praktisch anwendbar sein. Deshalb besteht ein weiteres Ziel der Arbeit darin, den Stand des Einsatzes von Kennzahlen und Kennzahlensystemen im Dienstleistungssektor empirisch zu erheben und bei der Gestaltung des Vorgehensmodells zu berücksichtigen. Wegen der Schwierigkeiten bei der Auswahl geeigneter Kennzahlen besteht schließlich ein drittes Ziel der Arbeit in der Entwicklung eines Konzepts für einen issensbasierten Kennzahlengenerator. Das zweite Kapitel thematisiert die theoretischen Grundlagen von Kennzahlen und Kennzahlensystemen. Im Anschluss an die Definition der Begriffe Kennzahlen und Kennzahlensysteme werden diese anschließend hinsichtlich ihrer unktionen, Ziele und Klassifizierung beschrieben. Das zweite Kapitel schließt mit einer kritischen Analyse des Einsatzes von Kennzahlen und Kennzahlensystemen. Im dritten und vierten Kapitel werden bestehende Kennzahlensysteme hinsichtlich ausgewählter Gütekriterien geprüft und bewertet. Im dritten Kapitel wird zunächst der für die Prüfung erforderliche Kriterienkatalog entwickelt; der Katalog ergänzt die Kriterien von Reinecke et.al. um das Kriterium der „Problemlösung der Principal-Agency-Theory. Das Kriterium kann zur Prüfung des Einsatzes von Kennzahlensystemen in konzerngebundenen Dienstleistungsunternehmen angewendet werden, da es die Beziehung „Management – Investoren“ nalysiert und somit die in Konzernverbünden vorherrschende Shareholder Value-Orientierung prüft. Im vierten Kapitel wird der entwickelte atalog auf ausgewählte Kennzahlensysteme angewendet, wobei die Auswahl aufgrund der signifikanten Bedeutung eines Kennzahlensystems für konzerngebundene Dienstleistungsunternehmen vorgenommen wird. Die ausgewählten Kennahlensysteme werden – entsprechend ihrer Entwicklungsstufen – in finanzwirtschaftliche Systeme, wertorientierte Systeme und Performance Measurement Systeme gruppiert. Die zentralen Ergebnisse der Bewertung werden abschließend in einem Fazit usammengefasst. Das fünfte Kapitel untersucht den Einsatz von ennzahlensystemen in Dienstleistungsunternehmen aus Sicht der iteratur. Zunächst wird der Dienstleistungsbegriff definiert und die Besonderheiten der Dienstleistungsproduktion herausgearbeitet. Des Weiteren wird der Begriff des konzerngebundenen ienstleistungsunternehmens bestimmt. Aufgrund der Besonderheiten der Dienstleistungsproduktion und dem Aspekt der Konzerngebundenheit erden anschließend Besonderheiten im Hinblick auf den Aufbau eines Kennzahlensystems in konzerngebundenen Dienstleistungsunternehmen beschrieben. Ferner werden branchenübergreifende Trends und Entwicklungen diskutiert, welche die Notwendigkeit eines Kennzahlensystems in konzerngebundenen Dienstleistungsunternehmen egründen. Zum Ende des fünften Kapitels wird die Auffassung der einschlägigen Managementliteratur, respektive der modernen Dienstleistungsliteratur, zum Einsatz von Kennzahlensystemen in Dienstleistungsunternehmen dargestellt. Das sechste Kapitel stellt die Ergebnisse einer empirischen Untersuchung zum Einsatz von Kennzahlen und Kennzahlensystemen in der Praxis vor. Die deskriptive Untersuchung soll prüfen, inwieweit die Auffassungen der Literatur mit der Praxis übereinstimmen. Einleitend werden die Motivation, die Zielsetzung und die Untersuchungsplanung der wissenschaftlichen Studie beschrieben. Anschließend werden die Ergebnisse ausführlich dargestellt und die zentralen Ergebnisse in Form von Kernaussagen zusammengefasst. Die Untersuchung hat insgesamt gezeigt, dass die Ergebnisse mit den Auffassungen der Literatur übereinstimmen. Das siebte Kapitel eruiert Konstruktionsansätze, Entwicklungsansätze und Vorgehensmodelle zum Aufbau eines Kennzahlensystems. Erstens werden grundlegende Konstruktionsansätze für die Herleitung eines Kennzahlensystems vorgestellt und bewertet. Zweitens wird untersucht, inwieweit sich die allgemeinen Entwicklungsansätze Top Down, Bottom Up und Gegenstrom für den Aufbau eines Kennzahlensystems eignen. Drittens werden aus der Literatur die Vorgehensmodelle von Kaplan/Norton und Horváth & Partner vorgestellt. Die Vorstellung beschränkt sich auf die beiden Modelle, da sie die Grundlage für die Entwicklung einer Vielzahl von Vorgehensmodellen darstellen. Geprüft wird, inwieweit diese Vorgehensmodelle für den Aufbau eines Kennzahlensystems in konzerngebundenen Dienstleistungsunternehmen geeignet sind. Die Eruierung kommt zu dem Ergebnis, dass das Gegenstromverfahren den geeignetsten Entwicklungsansatz darstellt. Außerdem wird das Vorgehensmodell von Horváth & Partner für den weiteren Verlauf der Arbeit zugrunde gelegt und an die Anforderungen konzerngebundener Dienstleistungsunternehmen angepasst; dem Modell wird insbesondere entgegengehalten, dass es erstens von einer bereits existierenden Strategie ausgeht und zweitens den Prozess der Kennzahlenauswahl nur unzureichend beschreibt. Aus den Ergebnissen der Kapitel vier bis sieben werden abschließend Anforderungen zum Aufbau eines Kennzahlensystems in konzerngebundenen Dienstleistungsunternehmen abgeleitet: der Einsatz des Gegenstrom-Entwicklungsansatzes, die Beachtung konzernspezifischer Anforderungen, die durchgängige strategiekonforme Steuerung mittels Balanced Scorecard, die geschäftsspezifische Ausrichtung und Steuerung mittels geeigneter Kennzahlen, die Berücksichtigung des Wertmanagement und des Risikomanagement sowie die lebenszyklusorientierte Steuerung von Dienstleistungen Im achten Kapitel wird ein Drei-Stufen-Modell zum Aufbau eines Kennzahlensystems in konzerngebundenen Dienstleistungsunternehmen entwickelt, das im Wesentlichen auf dem Modell von Horváth & Partner beruht. Das Modell berücksichtigt einerseits die Anforderungen konzerngebundener Dienstleistungsunternehmen; andererseits wird der strategische Managementprozess integriert, der die Grundlage zum Aufbau eines strategie- und zugleich konzernkonformen Kennzahlensystems bildet. Das Drei-Stufen-Modell zeichnet sich des Weiteren dadurch aus, dass es ein umfassendes Konzept zur Ableitung von Kennzahlen auf der operativen Ebene vorstellt, das in die Entwicklung des wissensbasierten Kennzahlengenerators einfließt (Kapitel zehn bis zwölf). Ferner stellt das Modell Konzepte, Methoden und Instrumente zur Umsetzung des Modells dar, die sich besonders für Dienstleistungsunternehmen eignen. Das neunte Kapitel thematisiert die Architektur und den Einsatz wissensbasierter Systeme im Kontext der kennzahlengestützten Geschäftssteuerung von Dienstleistungsunternehmen. Einführend werden die grundlegende Architektur und die Eigenschaften wissensbasierter Systeme beschrieben. Darauf aufbauend werden bestehende wissensbasierte Ansätze im Kontext der kennzahlengestützten Geschäftssteuerung eruiert. Die Eruierung basiert auf einer Literaturrecherche und zahlreichen Interviews mit Experten aus Wissenschaft und Praxis. Identifiziert wurden das Kennzahleninformationssystem von Dangelmeier et.al., die Kennzahlen-Datenbank des Fraunhofer Instituts und das Konzept zur Werttreiberidentifizierung und – Priorisierung von Currle. Es handelt sich bei diesen drei Konzepten lediglich um wissensbasierte „Ansätze“ und nicht um wissensbasierte „Systeme“, da sie – auf Grundlage der zur Verfügung stehenden Literatur – nicht über eine Lernkomponente verfügen. Im elften und zwölften Kapitel wird ein wissensbasierter Kennzahlengenerator zur Ableitung steuerungsrelevanter Kennzahlen für Anbieter von Dienstleistungen entwickelt. Im zehnten Kapitel wird zunächst auf Basis des Strategischen Managementansatzes und des Gegenstromverfahrens eine Klassifizierungstypologie entwickelt, welche die Auswahl steuerungs- und kennzahlenrelevante Informationen objektiviert. Die Merkmalsgrundgesamtheit wurde auf Basis einer umfassenden Literaturrecherche (Dienstleistungs- und Managementliteratur) und Interviews mit Experten aus der Praxis ermittelt. Den Ausprägungen der Merkmale werden anschließend lediglich die Kennzahlenblätter eines Kennzahlenbaumes zugeordnet, um analog zur betriebswirtschaftlichen Treiberanalyse in einem ersten Schritt die maßgeblichen Treibergrößen zu identifizieren und diese schließlich in einem zweiten Schritt zu Kennzahlenbäumen zu verdichten. Die Typologie sowie ein entwickelter Ableitungsalgorithmus für steuerungsrelevante Kennzahlen bilden die Grundlage für die Entwicklung des wissensbasierten Kennzahlengenerators. Das elfte Kapitel ordnet den Kennzahlengenerator in das Drei-Stufen-Modell (Kapitel acht) ein und zeigt, welche Funktionen bzw. Vorgehensschritte der Kennzahlengenerator unterstützen kann. Anschließend werden die Architektur und das Prozessmodell des wissensbasierten Kennzahlengenerators erläutert. Das Kapitel schließt mit einer Bewertung des entwickelten Ansatzes. Es wird u.a. gezeigt, dass der Generator eine alternative Vorgehensweise zur betriebswirtschaftlichen Treiberanalyse darstellt und im Gegensatz dazu die Auswahlentscheidung zunächst objektiviert. Die prototypische Realisierung des Kennzahlengenerators ist Gegenstand des zwölften Kapitels. Der Prototyp auf Basis von Microsoft Access und Visual Basic wird sowohl aus Anwendersicht als auch aus Entwicklersicht dargestellt. Ferner wird die Integration der Lernkomponente in den Kennzahlengenerator beschrieben. Hierzu wird zunächst ein pragmatischer Ansatz gewählt; pragmatisch bedeutet, dass den Merkmalsausprägungen der entwickelten Klassifizierungstypologie ein Wissensgebiet der Betriebswirtschaftlehre zugeordnet werden kann. Mit Vertretern aus der Hochschule und aus der Praxis wurden Kennzahlenblätter identifiziert, die eine besonders hohe Bedeutung bei der Steuerung des Dienstleistungsportfolios besitzen. Der pragmatische Ansatz kann anschließend durch Einsatz neuronaler Netze wissenschaftlich validiert werden. Gegenstand des dreizehnten Kapitels sind die zentralen Ergebnisse des Testeinsatzes des Kennzahlengenerators bei der Infracor GmbH. Zu Beginn werden das Unternehmen und dessen Ausgangssituation vorgestellt sowie die Motivation zum Einsatz des Generators beschrieben. Anschließend werden die Testergebnisse des Kennzahlengenerators in ausgewählten Produktbereichen (Werkverkehr, Spedition und Lager) des Geschäftsgebietes Logistik dokumentiert. Das vierzehnte Kapitel fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und liefert einen Ausblick auf weitere Forschungsfelder, die sich aus der Arbeit ergeben. Zum einen ist der Einsatz der Lernkomponente durch die Methode der neuronalen Netze zu optimieren; zum anderen ist das Konzept der Treiberidentifikation und Treiberpriorisierung von Currle (Kapitel acht) vollständig in den Kennzahlengenerator zu integrieren. Zur besseren Strukturierung der Arbeit werden die einzelnen Kapitel in Teile zusammengefasst. Die Kapitel eins bis vier werden in Teil A „State of the Art der Kennzahlensysteme“, die Kapitel fünf bis acht in Teil B „Kennzahlensysteme in Dienstleistungsunternehmen – Status Quo in Wissenschaft und Praxis, die Kapitel neun bis dreizehn in Teil C „Entwicklung eines Wissensbasierten Kennzahlengenerators zur Ableitung operativer Steuerungskennzahlen im Dienstleistungsbereich“ und die Kapitel dreizehn und vierzehn in Teil D „Evaluierung des wissensbasierten Kennzahlengenerators in der Praxis“ eingeteilt.

Eines der vorrangigen Ziele der Bayerischen Staatsforstverwaltung ist es, die Schutzfähigkeit der Bergwälder in alpinen Regionen zu erhalten und zu stärken. Dafür sind genaue, in regelmäßigen Zeitabständen erhobene Informationen über Zustand und Gefährdung der Bestände notwendig. In den Alpen bereitet die Erhebung der hierfür benötigten Parameter neben hohen Kosten auch Probleme, die durch die orographischen Verhältnisse und die damit verbundene Unzugänglichkeit des Geländes bedingt sind. Für diese Problematik bietet die Fernerkundung einen Lösungsweg, vor allem durch die Verfügbarkeit neuerer hochauflösender Satellitenbilder. Die Verwendung dieser sehr hochauflösenden Fernerkundungsbilder sowie die besonderen Verhältnisse in hochalpinen Regionen machen allerdings neuartige Auswertemethoden erforderlich, die über die konventionellen Klassifikationsverfahren hinausgehen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde mit Hilfe objekt- und wissensbasierter Verfahren eine Integration von Fernerkundung und GIS implementiert, um aus der Synergie beider Systeme eine Verbesserung der Auswertemöglichkeiten zur Ableitung forstlich relevanter Parameter zu erreichen. Der Überprüfung der geometrischen sowie der thematischen Genauigkeit der im GIS integrierten Datensätze kam dabei besondere Bedeutung zu, da nur ein Abgleich und übereinstimmende Lagebeziehung gewährleisten, daß die einzelnen Datensätze miteinander verknüpft werden können. Das wissensbasierte Verfahren, das die Ergebnisse aus der Satellitenbildklassifikation einerseits optimieren und andererseits validieren soll, wurde mit Hilfe der im GIS eingebauten Zusatzinformationen aufgebaut. Unter Einbeziehung der Kenntnisse über die Abhängigkeiten und Wechselbeziehungen einzelner Faktoren wie Vegetation, Standort und Nutzung in alpinen Regionen, wurden Zuordnungshilfen im Sinne eines Fuzzy-Regelsatz aufgestellt. Damit konnte das Problem der Mehrdeutigkeit spektraler Signaturen, die keine ausreichend genaue Trennung einzelner Vegetationsklassen zulassen, deutlich verringert werden, was nicht nur zu einer Erweiterung der Klassenauswahl gegenüber einer auf rein spektraler Information basierten Klassifizierung führte, sondern auch eine Aktualisierung oder Erweiterung bereits bestehender Datenbestände ermöglichte. One of the main goals of the Bavarian forest administration is the maintenance and reinforcement of the protective role of mountainous forests in the alpine region. For this purpose, there is a need of inventory and monitoring on a regular time interval, to obtain the necessary information about the status quo and possible dangerous conditions and developments among the forest stands. The terrain conditions and low accessibility of the region makes the collection of important forest stand parameters a costly affair. Remote Sensing and in particular the availability of newer high-resolution satellite images, offer a solution for this problem. However, the increasing spatial resolution of modern (satellite) sensors as well as the orographical terrain conditions make it necessary, to follow new ways of image classification, using the synergy effects derived from GIS information. In this study, the integration of the two domains, remote sensing and GIS, were analysed focussing on the needs of practical forest applications, using an object oriented and knowledge based image analysis system. Special interest was put on the verification of the geometric as well as the thematic accuracy of the data integrated in the GIS, because the combination and integration of high ground resolution remote sensing data in GIS analysis require the exact positioning and alignment of geographical data. Existing thematic data layers were used first to improve classification accuracy of remotely sensed data and then applied in updating the existing GIS data bases with the results of remote sensing data analysis. With the help of the different thematic GIS data layers, a knowledge based classification support was built up to optimise and also to validate the results from the classification of the remote-sensing-data. The well investigated interrelations and dependencies of the single factors, such as vegetation, site and landuse, are included in the evaluation of an allocation assistent based on a fuzzy-logic-rule-set. The use of auxiliary information could reduce the problem of the ambiguity of spectral signatures, which do not permit clearly a sufficiently exact separation of single vegetation classes. With the help of the knowledge- and object-based procedure an enhancement of the class choice in relation to a classification based on purely spectral information and also an updating or enlargement of existing databases was achieved.

Den Wissenstransfer in der Produktentwicklung zu verbessern ist das Ziel zahlreicher Anstrengungen. Dies betrifft sowohl die Lehre des Produktentwicklungs-Know-hows im universitären Umfeld als auch die praktische Umsetzung in der Produktentwicklung, insbesondere die Unterstützung der Methodenanwendung in der industriellen Praxis. Gerade in letzter Zeit kommen hierfür immer mehr internetbasierte Anwendungen zum Einsatz, die auf unterschiedliche Zielgruppen und Fachgebiete zugeschnitten sind. Derartige Informationssysteme können jedoch den personengebundenen Transfer von Produktentwicklungswissen (z.B. Berater oder Lehrer) nicht ersetzen. Darum unterstützt das Entwicklungsportal CiDaD (Competence in Design and Development) mit innovativen Ansätzen sowohl das Erlernen der Produktentwicklungsinhalte im universitären Bereich als auch die Anwendung des Wissens durch den Produktentwickler in der industriellen Praxis.

Modelle des Konstruktionsprozesses (wie z. B. der Vorgehensplan nach VDI 2221) dienen dem Entwickler als Orientierungshilfe für ein zielgerichtetes Vorgehen bei der Bearbeitung von konstruktiven Problemstellungen. Reale Prozesse gestalten sich in der Regel jedoch komplexer als im Modell beschrieben. So sind vielfach Iterationen, Wechsel vom Detail zum Ganzen (und umgekehrt) sowie Rücksprünge in der Konkretisierungsstufe der Arbeitsergebnisse notwendig. Eine Reduzierung von Entwicklungszeiten sowie eine hohe Qualität der Ergebnisse wird unter anderem durch eine Wiederverwendung bewährter Prozess- und Methodenbausteine angestrebt. Derartige Inhalte werden bereits heute durch internetbasierte Systeme bereitgestellt, jedoch meist in recht allgemeiner Form. Eine Herausforderung stellt dabei der optimale Detaillierungsgrad der Wissenselemente (z. B. Methoden) und die schnelle Zugriffsmöglichkeit auf relevantes Wissen in spezifischen Situationen dar. In diesem Beitrag wird ein Lösungsansatz beschrieben, der die Zielstellung verfolgt, Produktentwicklern ein planvolles, zielgerichtetes und methodisch unterstütztes Vorgehen zu ermöglichen. Es wird eine Prozessoptimierung hinsichtlich der Senkung von Zeiten und Kosten sowie der Erhöhung der Ergebnisqualität angestrebt. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der situationsspezifischen Konfiguration von Entwicklungsabläufen aus bewährten Prozessbausteinen aus einem Baukasten. Die Auswahl geeigneter Methoden als Schlüssel für einen zielgerichteten Prozessablauf erfolgt über die zu unterstützenden Prozesse. Methoden werden nicht lediglich in ihrer allgemeinen Wirkungsweise beschrieben, sondern ergänzend dazu anhand relevanter Anwendungsbeispiele, die das Verständnis der Methoden und ihrer Wirkungen erhöhen, und eine zielgerichtete Methodenauswahl durch den Nutzer fördern.

Das Spannungsfeld zwischen Zeit, Kosten und Qualität stellt produzierende Unternehmen täglich vor neue Herausforderungen. Im Bereich der Zielgröße Kosten ist hinsichtlich der Produkt- und Produktionskosten hinreichend bekannt, dass sie bereits in frühen Phasen der Produktentwicklung und Produktionssystemplanung festgelegt werden. In der Praxis existieren oftmals Defizite in der schnellen und aufwandsarmen Kalkulation der Kosten eines zu planenden Montagesystems auf Basis von Produktkonzepten. Umso schwieriger ist es für einen Produktentwickler, seine Konzepte und damit verbundene Produktattribute und -eigenschaften im Produktentstehungsprozess einfach und schnell bezüglich der zu erwartenden Montagekosten zu bewerten. Ausgehend von einer Darstellung von existierenden Verfahren zur Kostenkalkulation von Produkten und Montagesystemen wird die Notwendigkeit der Unterstützung einer frühzeitigen und im Planungsverlauf detaillierbaren Kostenkalkulation verdeutlicht sowie ein neuer Lösungsansatz vorgestellt.

Ausgehend von einem Defizit an geeigneten Modellen und Methoden für Wissensmanagement in Netzwerken wird ein ganzheitlicher Forschungsansatz dargestellt, der technische und kulturelle Aspekte des Wissensmanagements verbindet. Ergebnis wird die Entwicklung einer Dienstleistung sein, die über die Institutionalisierung eines neutralen Wissensmanagers die Etablierung von Wissensmanagement in vernetzten Organisationsstrukturen zum Ziel hat.

In many situations the question about the evaluation of an innovation arises. Here a product as well as the supporting process itself is considered during the analysis. Within the elaborated model an evaluation system for innovation of an enterprise is introduced. During the analysis of the current situation the model is characterized by an objective quantifiable component, as through a documentation of the subjective view. In addition the model allows an adaptation of the basic pattern for different areas of application. During the application of the evaluation model enterprises or departments can be positioned relatively to each other. With that the basis for a transparent process is given and the possibility of defined optimisations can be supported.

Product development, especially in European universities, is taught mostly by professors who later return to the university after some years of gathering experiences in leading positions in industry. Changing from industry to university, they have to prepare lectures in a short time which causes insufficient approaches with provisional scripts and frantic activities. Additionally, these young professors do not have the chance to develop a well-founded curriculum due to the huge complexity and dynamic of the research area. Even if they finally succeed on a high teaching level, quite often their active time has diminished and they retire. The following paper shows a new approach of standardising, structuring, and linking knowledge in product development. This system called "the key to innovation" will give the opportunity to develop a new quality of teaching, learning, training and product development itself.

Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SFB314, Projekt X9 "Lernen und Analogie in technischen Expertensystemen", wurde die Verwendbarkeit von Techniken des fallbasierten Schliessens in wissens- basierten Systemen untersucht. Als prototypische Anwendungsdomäne wurde die Arbeitsplanerstellung rotationssymmetrischer Werkstücke gewählt. Im vorliegenden Beitrag wird ein Modell der Arbeits- planerstellung unter Berücksichtigung der verschiedenen, bisher als unabhängig behandelten Planungsmethoden beschrieben. Auf der Basis einer modelbasierte Wissensakquistion aus in Unternehmen verfügbaren Arbeitsplänen wird ein Ausschnitt der Arbeitsplanerstellung, die Aufspannplanung, detailliert. Die Anwendbarkeit wurde durch eine prototypische Realisierung nachgewiesen.

Die Idee von intelligenten Produktionssystemen wird besprochen.

Die vorliegende Arbeit beschreibt den Einsatz von wissensbasierten Systemen (Expertensystemen) zur Modellierung und Darstellung von Fachwissen im Bereich Gartenbautechnik. Im einzelnen wurde untersucht, inwieweit die Methoden zur Entwicklung von Expertensystemen im Bereich der Gartenbautechnik eingesetzt werden können, inwieweit sie angepaßt werden müssen oder inwieweit sie eine Erweiterung konventioneller Modellierung ermöglichen. Wissensbasierte Systeme werden dabei als Computerprogramme verstanden, bei denen eine strikte Trennung zwischen einer Wissensbasis und einem Ableitungsmechanismus funktioniert.

Artificial intelligence applications rely on knowledge about a relevant real-world domain that is encoded in a knowledge base (KB) employing some logical knowledge representation language. The most essential benefit of logical KBs is the opportunity to perform automatic reasoning to derive implicit knowledge or to answer complex queries about the modeled domain. The feasibility of meaningful reasoning requires KBs to meet some minimal quality criteria such as logical consistency. Without adequate tool assistance, the task of resolving violated quality criteria in KBs can be extremely tough even for domain experts, especially when the problematic KB includes a large number of logical formulas, comprises complicated logical formalisms, was developed by multiple people or in a distributed fashion or was (partially) generated by use of (error-prone) automatic systems. Non-interactive debugging systems published in research literature often cannot localize all possible faults (incompleteness), suggest the deletion or modification of unnecessarily large parts of the KB (non-minimality), return incorrect solutions which lead to a repaired KB not satisfying the imposed quality requirements (unsoundness) or suffer from poor scalability due to the inherent complexity of the KB debugging problem. Even if a system is complete and sound and considers only minimal solutions, there are generally exponentially many solution candidates to select one from. However, any two repaired KBs obtained from these candidates differ in their semantics in terms of entailments and non-entailments. Selection of just any of these repaired KBs might result in unexpected entailments, the loss of desired entailments or unwanted changes to the KB which in turn might cause unexpected new faults during the further development or application of the repaired KB. Also, manual inspection of a large set of solution candidates can be time-consuming (if not practically infeasible), tedious and error-prone since human beings are normally not capable of fully realizing the semantic consequences of deleting or modifying a set of formulas in a KB. This work proposes complete and sound methods for the interactive debugging of KBs that suggest the one (minimally invasive) error correction of the problematic KB that yields a repaired KB with exactly the intended semantics. Users, e.g. domain experts, are involved in the debugging process by answering automatically generated queries about the intended domain. This is the first work that formalizes the (interactive) KB debugging problem and details an entire system of provably correct algorithms for the query-based interactive debugging of monotonic KBs. Moreover, two new algorithms for the iterative computation of candidate solutions are introduced, formally proved correct and critically discussed in depth, one that guarantees a monotonic reduction of the number of remaining solutions after the incorporation of any new answered query, and another one that features more powerful search space pruning techniques than existing methods. Additionally, we suggest and thoroughly analyze different approaches for selecting optimal queries, we present learning strategies that often lighten the interacting user's workload drastically and almost always outperform non-learning methods, and we elaborate on mechanisms for efficiently handling KB debugging problems involving high-cardinality faults., Keine Zusammenfassung vorhanden, Patrick Rodler, Dissertation Alpen Adria Universität Klagenfurt 2015