An Architecture for Knowlegemapping
23.01.2002
Einleitung
Projekt-Rahmen
22.10.2003
Jasmine Bennöhr
Standorte
Standorte
Standorte und
Teilnehmer
Osnabrück – Tübingen - Edinburgh
Formen der
Zusammenarbeit
22.10.2003
Jasmine Bennöhr: MAPA > Einleitung > Projektrahmen
Standorte und Teilnehmer
Standorte
Standorte und
Teilnehmer
Formen der
Zusammenarbeit
• 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
22.10.2003
Jasmine Bennöhr: MAPA > Einleitung > Projektrahmen
Formen der Zusammenarbeit (1/2)
Standorte
Standorte und
Teilnehmer
Formen der
Zusammenarbeit
Vielfältige Formen der Zusammenarbeit,
Kommunikation und Präsentation während des
einjährigen Projektes:
–
–
–
–
–
22.10.2003
Briefpost
Email
Chat
Telefongespräche
Telefonkonferenzen
Jasmine Bennöhr: MAPA > Einleitung > Projektrahmen
Formen der Zusammenarbeit (2/2)
Standorte
Standorte und
Teilnehmer
Formen der
Zusammenarbeit
Vielfältige Formen der Zusammenarbeit,
Kommunikation und Präsentation während des
einjährigen Projektes:
–
–
–
–
22.10.2003
Präsentation mit Videokonferenz
Eintägiges Treffen in Osnabrück
Programmierwoche in Osnabrück
Milca-Sommerschule in Tübingen
Jasmine Bennöhr: MAPA > Einleitung > Projektrahmen
Einleitung
Einführung in MAPA
22.10.2003
Tobias Widdra
Wissensnetz
Wissensnetz
MAPA Idee
Schwerpunkte
• Mindmap, Concept Map, …
• möglichst viel Freiheit
• verschiedene Tobi
Arten von Objekten (Entitäten)
erzählt
MAPA
hat zu tun mit
hallo tobi,
Wissensnetz
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“).
netzartig
Wissen
aufschreiben
nat.Sprache
• Wissen
- notieren
- organisieren
- konstruieren
22.10.2003
Logik
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
ist ein
• Wissen
Beispiel für
- nachschlagen
- erinnern
(rekonstruieren)
Tobias Widdra: MAPA > Einleitung > Einführung in MAPA
Die MAPA Idee
Wissensnetz
MAPA Idee
Schwerpunkte
Grundgerüst
Framework
Austausch
Zusammenarbeit
Mapping Architecture for Peoples Associations
Wissen
abbilden/
darstellen
22.10.2003
VerNETZung
WissensNETZ
Tobias Widdra: MAPA > Einleitung > Einführung in MAPA
Die MAPA Idee
Wissensnetz
MAPA Idee
Schwerpunkte
MAPA
22.10.2003
Tobias Widdra: MAPA > Einleitung > Einführung in MAPA
Schwerpunkte im Masterprojekt
Wissensnetz
MAPA Idee
Schwerpunkte
• Wissenschaftlich/theoretische Arbeit
- Forschung zusammentragen
- Ergebnisse kombinieren
- Anforderungen definieren
• Grundgerüst implementieren
- Entitätenmodell
- Messaging System
- Visualisierungsframework
• Konkrete Beispielanwendung (Prototyp)
- Vokabeltrainer
22.10.2003
Tobias Widdra: MAPA > Einleitung > Einführung in MAPA
Wissenschaftliche Grundlagen
Mapping
22.10.2003
Michael Elbers
Was ist Mapping ?
Was ist…
…Mapping ?
Anwendung
Michael
erzählt
MAPA
Wissensnetz
hat zu tun mit
netzartig
Wissen
aufschreiben
ist ein
Beispiel für
nat.Sprache
Logik
22.10.2003
Michael Elbers: MAPA > Grundlagen > Mapping
Einordnung des Begriffs
Was ist…
…Mapping ?
Anwendung
Cognitive
Map:
Visual
Tool:
Cognitive
Tool:
Mentale
Repräsentation
zur
“Visual
Tools aredas
symbols
“ein
Werkzeug,
den
Orientierung
inlinked
realenby
Umgebungen:
graphically
mental
Lernenden herausfordert
associations
to create
sich stärker
mit
einema pattern
• Landmark
Knowledge
of
information and
a form of
Lerngegenstand
auseinander• Route
Knowledge
knowledge
about
an idea.
zusetzen
und
dadurch
• Survey
Knowledge
These
linear hervorruft,
or nonlineardie
forms
Denkweisen
are
constructed
by individual
ohne
dieses
Werkzeug
nur
(Tolman,
1948)
or
collaborative
thinkers…“
schwer erreichbar wären.“
(Hyerle,
1996)
(Jonassen,
1993)
Mind Mapping:
(Buzan &Mapping:
Buzan,
1996)
Concept
Knowledge
Mapping:
(Novak & Gowin,
(O‘Donnell
et al., 1984)
2002)
22.10.2003
Michael Elbers: MAPA > Grundlagen > Mapping
Anwendung
Was ist…
…Mapping ?
• Einsatzgebiete
Anwendung
–
–
–
–
–
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.)
22.10.2003
Michael Elbers: MAPA > Grundlagen > Mapping
Wissenschaftliche Grundlagen
Lerntheorien
22.10.2003
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum
Gedächtnis
Gedächtnis
Informationsverarbeitung
Lerntheorien
Lernstrategien
22.10.2003
• Hippocampus und
Rhinaler Kortex
sind entscheidend
für explizite
Gedächtnisbilung
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum: MAPA > Grundlagen > Lerntheorien
Visuelle Informationsverarbeitung
Gedächtnis
Informationsverarbeitung
Lerntheorien
Lernstrategien
22.10.2003
Visueller Reiz (Wort)  V1  Rhinaler Kortex
 Hippocampus
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum: MAPA > Grundlagen > Lerntheorien
Visuelle Informationsverarbeitung
Gedächtnis
Informationsverarbeitung
Lerntheorien
Visueller Reiz (Wort)  V1
 Synchrones
Feuern
Lernstrategien
 Rhinaler Kortex  Hippocampus
22.10.2003
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum: MAPA > Grundlagen > Lerntheorien
Lerntheorien
Gedächtnis
Informationsverarbeitung
Lerntheorien
Lernstrategien
Behavioristische Kognitivistische Konstruktivistische
Informationsverarbeitung subjektive Konstruktion
objektiver Daten Lerntheorien
von Ideen und Konzepten
Kategorisierung von
Wissen (Schemata,
Mentale Modelle)
Reorganisation,
Integration
Aktiver Prozess
(Selbstgesteuert)
Klimsa ´93, Edelmann ´96, Mandl´95
22.10.2003
Verbindung mit
vorhandenem Wissen
(Wissensnetz)
Integration hin zum
Equilibrium
Aktiver Prozess
(Selbstgesteuert)
Blumstengel ´98, Wolff ´94, Thissen ´97
Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum: MAPA > Grundlagen > Lerntheorien
Lernstrategien
Gedächtnis
Informationsverarbeitung
Lerntheorien
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
22.10.2003

Gordon Bernedo, Stefan Scherbaum: MAPA > Grundlagen > Lerntheorien
Wissenschaftliche Grundlagen
Semantic Web
22.10.2003
Felix Kugel
Maps --> Alltagstauglichkeit
Web
Semantic
Communities
• Maschinelle Interpretierbarkeit...?
– {A --> B, B --> C} ==> {A --> C}
Vision
• Interoperabilität...?
– MindManager <--> Inspiration <--> Word
22.10.2003
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Semantic Web
Web
Semantic
Ontologien
Metadaten
Ressourcen
Communities
Vision
Semantic
Web
Dienste
Semantic Web
Vision
Communities
MappingCommunities
Standards
22.10.2003
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
SemanticWeb.org
Web
Semantic
Communities
Vision
22.10.2003
• “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
Web
Semantic
Ontologien
Metadaten
Ressourcen
Communities
Vision
Semantic
Web
Dienste
Semantic Web
Vision
Communities
MappingCommunities
Standards
22.10.2003
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Ressourcen
Web
Semantic
Communities
Vision
• Entitäten
– Identität durch virtuelle Adresse
• URI (Uniform Resource Identifier)
– Typisiert (z.B. XML Schema, PDF)
– Metadaten
• semantische Einbindung
22.10.2003
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Dienste
Web
Semantic
Communities
Vision
• Dienst: Leistung, die erbracht wird...
– Newsticker
– Persistenz
– Kühlschrank
• ... realisiert via Messaging
– Funktion = Parameter + Rückgabewert
• WS-I (Web Services Interoperability)
– Interessengruppe, fördert Standards
22.10.2003
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Semantic
Web
Semantic
Ontologien
Metadaten
Ressourcen
Communities
Vision
Semantic
Web
Dienste
Semantic Web
Vision
Communities
MappingCommunities
Standards
22.10.2003
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Ontologien
Web
Semantic
Communities
Vision
• Beschreibung von Konzepten
• Sprachen:
– RDF (Resource Description Framework)
– OWL
• Kompromiss Ausdrucksmächtigkeit/Berechenbarkeit
<-- Berechenbar
OWL Lite
22.10.2003
Ausdrucksstark -->
OWL DL
OWL Full
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Communities
Web
Semantic
Ontologien
Metadaten
Ressourcen
Communities
Vision
Semantic
Web
Dienste
Semantic Web
Vision
Communities
MappingCommunities
Standards
22.10.2003
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Standards
Web
Semantic
Communities
• Ted Nelson (1965: „Hypertext“):
– Tekkies stülpen der Welt Standards auf
Vision
• Tim Berners-Lee (1991: WWW):
– Jedem seine eigenen Definitionen...
• Konsortien helfen, konkreten Bedarf
zukunftsgerecht zu decken
22.10.2003
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Vision
Web
Semantic
Ontologien
Metadaten
Ressourcen
Communities
Vision
Semantic
Web
Dienste
Semantic Web
Vision
Communities
MappingCommunities
Standards
22.10.2003
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Vision
Web
Semantic
• Viele Anforderungen...
Communities
Vision
• ...Killer- Applikationen killen meist die
Urheber…
• Interessengruppen bilden für semantisch
gemappte Inhalte
22.10.2003
Felix Kugel: MAPA > Grundlagen > Semantic Web
Architektur und Implementierung
22.10.2003
Stefan Scherbaum
Entitäten
Entitäten
System
Datenbank
erzählt
WissensNetz
Hat zu
tun mit
MQL
Tobi
MAPA
22.10.2003
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
Entitäten
System
Datenbank
WissensNetz
Hat zu
tun mit
MQL
ID=13
ID=14
Name=Tobi Name=erzählt
Type=Person Type=Relation
MAPA
22.10.2003
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Entitäten
Entitäten
System
Datenbank
MQL
ID=14
ID=13
WissensName=Tobi Name=erzählt
Netz
Type=Person Type=Relation
Hat zu
tun mit
MAPA
22.10.2003
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Architektur Übersicht
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Architektur Übersicht
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Architektur Übersicht
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Datenbank
Entitäten
System
Datenbank
MQL
Operation
EntitySet
Beliebige
Datenbank
?
22.10.2003
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Datenbank
Entitäten
System
Datenbank
MQL
Operation
?
Fragt nach
Entität
Liefert
Entität
23
22.10.2003
EntitySet
Beliebige
Datenbank
Fragt nach
Datensatz
Liefert
Datensatz
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
MQL
Entitäten
System
Datenbank
MQL
22.10.2003
Befehl(Operation(EntitySet, EntitySet))
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
MQL
Entitäten
System
Datenbank
MQL
Gebe mir alle Entitäten, die Hyperonyme der Entität
Student sind!
Get(ConnectedWith(XPATH(ConnectedWith(
XPATH(ALL,“[name=‚Student‘]“),ALL),
[name=‚Hyperonym‘]),ALL)
22.10.2003
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
MQL
Entitäten
System
Datenbank
MQL
Get(
ConnectedWith(
XPATH(
ConnectedWith(
XPATH(
ALL,
“[name=‚Student‘]“),
ALL),
[name=‚Hyperonym‘]),
ALL)
Gebe mir alle Entitäten,
die Hyperonyme
der Entität Student sind!
22.10.2003
Mensa
Hörer
Assoziiert
Hyperonym
Student
Ist ein
F. Maier
Ist ein
Musiker
Stefan Scherbaum: MAPA > Architektur und Implementierung
Konkrete Anwendung:
Der Vokabeltrainer
22.10.2003
Konzept
Konzept
Surfmodus
Benutzerprofil
Abfrage
• Idee: Begriffe im semantischen Zusammenhang
 Fremdsprachenerwerb durch Lernen im Kontext
• Zielgruppe:
– Grundwortschatz
– Motiviert
• Datenimport: GermaNet
Vorläufig mit prototypischem Netz
• 3 Module
– Surfmodus
– Benutzerprofil
– Abfrage
22.10.2003
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Surfmodus
Konzept
studieren
Surfmodus
Benutzerprofil
Lexikalisch
Abfrage
Lexikalisch
Lexikalisch
Synonym
Studierender
universitär
Student
Assoziation
Holonym
von
Hyperonym
von
Hyperonym
von
Holonym
von
Fakultät
Lehrveranstaltung
Linguistikstudent
Hyperonym
von
Vorlesung
Kollokation
hören
22.10.2003
Universität
Hyperonym
von
Seminar
Kollokation
besuchen
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Surfmodus
Konzept
studieren
Surfmodus
Benutzerprofil
Lexikalisch
Abfrage
Lexikalisch
Lexikalisch
Synonym
Studierender
universitär
Student
Assoziation
Holonym
von
Hyperonym
von
Hyperonym
von
Holonym
von
Fakultät
Lehrveranstaltung
Linguistikstudent
Hyperonym
von
Vorlesung
Kollokation
hören
22.10.2003
Universität
Hyperonym
von
Seminar
Kollokation
besuchen
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Surfmodus
Konzept
studieren
Surfmodus
Benutzerprofil
Lexikalisch
Abfrage
Lexikalisch
Lexikalisch
Synonym
Studierender
universitär
Student
Assoziation
Holonym
von
Hyperonym
von
Hyperonym
von
Holonym
von
Fakultät
Lehrveranstaltung
Linguistikstudent
Hyperonym
von
Vorlesung
Kollokation
hören
22.10.2003
Universität
Hyperonym
von
Seminar
Kollokation
besuchen
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Surfmodus
Konzept
studieren
Surfmodus
Benutzerprofil
Lexikalisch
Abfrage
Lexikalisch
Lexikalisch
Synonym
Studierender
universitär
Student
Assoziation
Holonym
von
Hyperonym
von
Hyperonym
von
Holonym
von
Fakultät
Lehrveranstaltung
Linguistikstudent
Hyperonym
von
Vorlesung
Kollokation
hören
22.10.2003
Universität
Hyperonym
von
Seminar
Kollokation
besuchen
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Surfmodus
Konzept
Surfmodus
• Lernen durch aktives Explorieren
Benutzerprofil
Abfrage
• Dabei:
– Wörter auswählen
– Lektionen anlegen
– Netz modifizieren
22.10.2003
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Benutzerprofil
Konzept
Surfmodus
Benutzerprofil
• Lernsystem: Sebastian Leitners Karteikastensystem
(Leitner 1972)
Abfrage
22.10.2003
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Abfrage
Konzept
Surfmodus
Benutzerprofil
Gebäude
Abfrage
Hyponym von
???
Hyperonym von
Hochhaus
22.10.2003
Hyperonym von
Wolkenkratzer
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Abfrage
Konzept
Surfmodus
Benutzerprofil
???
Abfrage
Hyponym von
Haus
Hyperonym von
???
22.10.2003
Hyperonym von
???
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Abfrage
Konzept
Surfmodus
Benutzerprofil
Gebäude
Abfrage
???
Haus
???
Hochhaus
22.10.2003
???
Wolkenkratzer
Kathrin Beck: MAPA > Vokabeltrainer
Demo
22.10.2003
Zusammenfassung & Fazit
22.10.2003
Jens Wissmann
Zusammenfassung
Zusammenfassung
Erfahrungen
& Folgerungen
Ausblick
Tool für Wissensmanagement
– Leitbild „Netz“
• Datenmodell
• Visualisierung
• Vernetzung
15. Jan
Prüfung
– Kognitiv adäquat
– Übergreifend über
Wissensbereiche
– Themenzentriertes Arbeiten
– Kollaboration

sin(  )
2 


tree
22.10.2003
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Vorstellung bei Projektbeginn
Zusammenfassung
Erfahrungen
& Folgerungen
Lernpsycholgie
SoftwareEngineering
Ausblick
Frameworks,
Standards,
Trends
Framework
Netzidee
Wissensrepräsentation
22.10.2003
Personal
Information
Management
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Stand der Dinge
Zusammenfassung
Erfahrungen
& Folgerungen
Ausblick
Framework
22.10.2003

Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Erfahrungen
Zusammenfassung
Erfahrungen
& Folgerungen
Ausblick
• Selbstbestimmung und –verantwortung
vs. „so läuft ein Projekt “
• Setzt einiges vorraus!
- Verantwortung
- Engagement
- jedem seinen Freiraum lassen
- Bereitschaft zur Auseinandersetzung
22.10.2003
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Erfahrungen
Zusammenfassung
Erfahrungen
& Folgerungen
Ausblick
• Chaos vs. Ordnung
– Arbeitsplan
– klare Zielsetzung
– …
• Meetings & Austausch mit Tübingen
22.10.2003
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Stand der Dinge 2
Zusammenfassung
Erfahrungen
& Folgerungen
Ausblick
Ziel: Wissensaustausch
Ziel:
kognitiv
adäquat
ermöglichen & fördern
<xml>
<wilder Inhalt>
</xml>

sin(  )
 2
22.10.2003
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Ausblick
Zusammenfassung
Erfahrungen
& Folgerungen
Ausblick
• Wissenschaftliche Arbeit / Ideentausch
– Seminar:
Knowledge Mapping: Visualisations & Communities
– Communities, Foren (Knowledge Media Forum, …)
• OpenSource
– Dokumentation
– Webpräsens
• Master-Arbeiten
22.10.2003
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
Ausblick
Zusammenfassung
Erfahrungen
& Folgerungen
Ausblick
„Und jedem Anfang wohnt ein Zauber inne."
Hermann Hesse
22.10.2003
Jens Wissmann: MAPA > Fazit
…..
…..
…..
…..
…..
22.10.2003
[email protected]
Jens Wissmann

Project Presentation