Kennisacquisitie en - modellering Rogier van Eijk

Nationale Studenten Enquete

• Respons tot nu toe:

• Help! Red ons imago! – Deze week laatste kans– Kijk in je mail van 13 januari– Of vraag een nieuwe link

Informatica/kunde Betafaculteit Utrecht uni Landelijk0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

18%22% 24%

31%

www.nse.nl

Modelleren van synthesetaken

• Templates voor synthese• Kennismanagement• Interviewen• Zelftest

deels gebaseerd op boek en slides ‘The CommonKADS Methodology’

2Modelleren van synthesetaken

Vorige keer: modelleren van analysetaken

knowledge-intensive

task

analytictask

classification

synthetictask

assessment

diagnosis

configurationdesign

planning

scheduling

assignment

modelling

prediction

monitoring

design


3

Vandaag: modelleren van synthesetaken

knowledge-intensive

task

analytictask

classification

synthetictask

assessment

diagnosis

configurationdesign

planning

scheduling

assignment

modelling

prediction

monitoring

design


4

Leerdoel• begrijpen en kunnen hanteren van de taakmethoden voor

synthesetaken

Concrete taakbeschrijving taakmodel

aanpassen / combineren

modelleren / herkennen

illustreren / toepassen


5

SYNTHESE


6

Synthese


7

• requirements (hard, soft), system structures (possible, valid, preferred)


Synthese

• Gegeven een verzameling requirements, construeer een systeembeschrijving dat aan deze eisen voldoet

"P166 processor vereist 16Mb"

“voorkeur voor goedkoopste component"

preference

constraint

"prijs lager dan €2,000"

“snel system"

hard requirement

soft requirement

requirements(extern)

constraints & preferences(intern)


“Ideale” synthesemethode

• Operationaliseer requirements– ‘preferences’ en constraints

• Genereer alle mogelijke systeemstructuren

• Selecteer een subset van geldige systeemstructuren– voldoe aan de constraints

• Orden de geldige systeemstructuren– gebaseerd op ‘preferences’

Vb: Ontwerpen van een logo

“Ik krijg allereerst van de klant een pakket met eisen. Ik ga dan met de klant in gesprek om dit pakket uit te splitsen in eisen die echt hard zijn en eisen die zachter en meer een wens zijn. Dan begint het creatieve proces waarin ik mijn ideeën uitwerk in een aantal verschillende logo’s.


10



11


Na dit creatieve deel beoordeel ik de ontwerpen op de harde eisen. Ontwerpen die niet goed genoeg zijn vallen af. Dan gebruik ik de zachte eisen om een prioritering aan te brengen tussen de verschillende ontwerpen. Vervolgens maak ik een afspraak met de klant om hieruit het uiteindelijke ontwerp te selecteren.”


12

synthesis


13

nieuw logo

blauw logo

bloemmotief

druppelvorm

naam in logo

favoriet:

nummer 2:


Design (ontwerp)

• synthesetaak

• het te construeren systeem is een fysieke artifact– voorbeeld: ontwerp van een auto

• kan het creatieve ontwerp van componenten omvatten

• creatief ontwerp is zeer moeilijk voor kennistechnologie

• subtype zonder creatief ontwerp: configuration design

CONFIGURATION DESIGN


15

Configuration design

• requirement (hard & soft), component, design (skeletal & extension), violation, action


16


Configuration design (configuratie-ontwerp)

• gegeven voorgedefinieerde componenten, vind een configuratie die voldoet aan de requirements en constraints– vb: configuratie van een computer

• vorm van ontwerp die goed geautomatiseerd kan worden

• kost veel rekenkracht


Configuration design:‘propose & revise’-methode

• Eenvoudige basis ‘loop’:– ‘Propose a design extension’– ‘Verify the new design’, – ‘If verification fails, revise the design’

• Specifieke domeinkennis requirements– ‘revise strategies’

Vb. Samenstellen van een maaltijd

• “Ik heb de volgende gegevens van mijn gasten: De maaltijd is voor vier personen. Twee mensen zijn vegetarisch. Een persoon is allergisch voor noten. Er is een voorkeur voor de Indiase keuken. Curries vindt men lekker, vooral met rajta en rijst. Chinees mag ook. Men is geen fan van de Franse keuken. Er is anderhalf uur tijd voor het diner.


19


• “Op basis van de tijdsbeperkingen en het beschikbare budget kies ik voor een driegangen diner: bestaand uit een voorgerecht, hoofdgerecht en nagerecht. Ik heb vijf standaard vegetarische diners op de plank liggen. Menu 2 komt het best overeen met de voorkeuren. Deze is als volgt. Voor: Mulligatawny soep, hoofd: curry met kokos en mango, en na: Kulfi.


20


• “Hopelijk klopt het met de randvoorwaarden? Nee. In Kulfi zitten noten. Het menu is dus niet notenvrij. Mhm, ik zie drie alternatieven: de noten weglaten, een ander nagerecht, of de noten alleen weglaten uit het toetje van de allergische persoon. In dit geval is het het beste om een ander nagerecht te nemen. Een goede kandidaat is het nagerecht van menu 3: Kheer.


21


• “Alles OK nu? Oh nee, zelfde probleem: Daar zitten amandelen in, dus wederom niet notenvrij. Dan maar de noten uit het nagerecht weglaten. Voldoet het nu aan de voorwaarden? … Ja.”


22

Configuration design

• Ontwerp van een systeem op basis van bestaande componenten

• Twee mechanismen / loops:

1. Uitbreiden huidige ontwerp met nieuwe component

2. Wijzigen van huidige ontwerp


23


lekkere maaltijd< 1.5 uur< 30 € p/p

3-gangen diner

vegetarischgeen noten

indiaaschineesliever geen frans

voor-gerecht: mullisoephoofd-gerecht: curryna-gerecht: kulfi

onwaar

nagerecht bevat noten

- ander nagerecht- noten weglaten

noten weglaten

… nagerecht: kheer

requirements

softrequirements

hardrequirements

skeletaldesign

design

extension

violation truthvalueaction

actionlist

operationalize

critique

modify

verify

specify

propose

select

ander nagerecht

… nagerecht: kulfi zonder noten

onwaar

waar


Configuratie: methodecontrole

operationalize(requirements -> hard-reqs + soft-reqs);specify(requirements -> skeletal-design);while new-solution propose(skeletal-design + design +

soft-reqs -> extension) dodesign := extension add design;verify(design + hard-reqs -> truth-value + violation);if truth-value = false then

critique(violation + design -> action-list);repeat select(action-list -> action);

modify(design + action -> design);verify(design + hard-reqs -> truth-value +

violation);until truth-value = true;

end while

Opdracht

Levert de taakmethode altijd een ontwerp dat aan alle harde eisen voldoet? Licht toe.


26

Configuration design?


27

Configuration design?


28


Configuratie: domeinschema

design element

parameter

value: universal

component

model list: list

fix action

action type

constraint

designelement

component

calculationexpression

constraintexpression

computes

implies

1+

1+

1+

1+ fix

has-parameter

0+

definespreference

preference

rating: universal

preferenceexpression

1+

ASSIGNMENT


30

Assignment

• subject, set, groep, resource, allocation


31


Assignment (toekenning)

• maak een ‘mapping’ tussen twee verzamelingen objecten– toekenning van kamers aan werknemers– toekenning van vliegtuigen aan gates

• ‘mapping’ voldoet aan requirements en constraints

• kan gezien worden als een afgeslankte vorm van configuration design


Assignment:methode zonder ‘backtracking’

• Orden toekenning van subjecten aan resources door eerst een subset van subjecten te selecteren

• Indien nodig: groepeer de subjecten in subjectgroepen voor gezamenlijke resourcetoekenning– vereist een speciaal type van constraints en preferences

• Neem een subject(groep) en ken hieraan een resource toe

• Herhaal dit proces totdat alle subjecten een resource hebben

Assignment

• “Een onderneming gaat over naar een nieuw bedrijfspand en ik ben gevraagd een nieuwe kamerindeling te maken. Ik heb momenteel de volgende gegevens:

• er zijn 14 werknemers • er zijn 10 kamers• 4 kamers zijn geschikt voor twee mensen• de directrice moet in een grote kamer• secretaresses moeten zo veel mogelijk op een kamer• één van de secretaresses wil graag een kamer op het

zuiden• …”


34

kamer C

kamer B


35

(directrice) clara(secretaresse) trudy(secretaresse) geertje(secretaresse) hanna(secretaresse) wendy…

trudygeertjehannawendy

hanna &geertje

kamer A (2 pers.)kamer B (2 pers.)kamer C (groot)

kamer A

trudy &wendy

clara

clara

hanna & geertje, kamer A

trudy & wendy, kamer B

clara, kamer C


Assignment: methodecontrole

while not empty subjects do select-subset(subjects -> subject-set); while not empty subject-set do

group(subject-set -> subject-group);assign(subject-group + resources +

current- allocations -> resource);

current-allocations := < subject-group, resource > add current-allocations;

subject-set := subject-set delete subject-group;

resources := resources delete resource; end while subjects := subjects delete subject-set;

end while


Assignment: methodevariaties

• Bestaande allocatie– als aanvullende input

• subject-specifieke constraints en preferences– zie ook synthese en configuration-design

assignment?


38

PLANNING


39

Planning

• plan goal, requirements (hard & soft), plans (possible, valid & preferred)


40

Planning

• Gegeven een bepaald doel genereer een plan dat bestaat uit een geordende verzameling van activiteiten om dat doel te bereiken


41


Planning

• deelt vele kenmerken met synthese

• belangrijkste verschil: het systeem bestaat uit activiteiten plus tijdsafhankelijkheden

• voorbeelden: plannen van een reis, plannen van werkzaamheden

• automatisering is alleen feasible als de basiselementen van het plan voorgedefineerd zijn


plan goal

hardrequirements

softrequirements

possibleplans

list of preferredplans

valid plans

constraints

preferences

preferenceordering

knowledge

plancompositionknowledge

operationalize

generate

selectsubset

sort

requirements

weekend naar parijs

met het vliegtuig

met de bus

met de treineco-friendly

met de bus

met de treinkorte reistijd

no 1: met de treinno 2: met de bus

SCHEDULING


44

Scheduling

• job, unit, resource, schedule


45

Scheduling

• Genereer een allocatie van units aan time slots en resources dat aan de gegeven requirements voldoet.


46


Scheduling (roosteren)

• Gegeven een verzameling van voorgedefinieerde ‘jobs’ die elk bestaan uit een sequentie van achtereenvolgende activiteiten (genaamd ‘units’), ken alle units toe aan resources op ‘time slots’– vb. productieplanning op de fabrieksvloer

• Vaak gedaan na planning (= specificatie van jobs)

• Let op: de termen “planning” en “scheduling” hebben hier een duidelijk verschillende betekenis


Scheduling:‘temporal dispatching’-methode

• Specificeer een initieel schema

• Selecteer een unit

• Selecteer een resource voor deze unit

• Ken de resource toe aan deze unit

• Evalueer het huidige rooster

• Modificeer het rooster indien nodig

Scheduling: vb

• Er zijn drie activiteiten:• tentamenvoorbereiding (1 uur)• maaltijdbereiding (1 uur)• boodschappen (1 uur)

• Er zijn twee kandidaten:• de man (15:00 - 17:00)• de vrouw (16:00 - 18:00)

• De vraag is: Wie doet wat wanneer?


49

Scheduling: select en assign

• Rooster– tentamenvoorbereiding: man 15-16– maaltijdbereiding: man 16-17– boodschappen: vrouw 17-18

• Probleem: boodschappen na maaltijdbereiding


50

Scheduling: verify en modify

• Rooster– tentamenvoorbereiding: man 15-16– maaltijdbereiding: man 16-17– boodschappen: vrouw 16-17

• Probleem: boodschappen tegelijk met maaltijdbereiding


51


• Rooster– tentamenvoorbereiding: man 15-16– maaltijdbereiding: vrouw 17-18– boodschappen: vrouw 16-17

• Probleem: vrouw doet meer dan man


52


• Rooster– tentamenvoorbereiding: man 15-16– maaltijdbereiding: vrouw 17-18– boodschappen: man 16-17

• In orde


53


tentamenvoorbereidingmaaltijdbereidingboodschappen

man 15-16u

onwaar

onwaar

tentamenvoorbereiding:

maaltijdbereiding:

boodschappen:

man 16-17u vrouw 17-18u

constraint: boodschappen voor maaltijdbereiding

tentamenvoorbereiding: ?maaltijdbereiding: ?boodschappen: ?

tentamenvoorbereiding: man 15-16umaaltijdbereiding: ?boodschappen: ?

tentamenvoorbereiding: man 15-16umaaltijdbereiding: man 16-17uboodschappen: ?

tentamenvoorbereiding: man 15-16umaaltijdbereiding: man 16-17uboodschappen: vrouw 17-18u

tentamenvoorbereiding: man 15-16umaaltijdbereiding: vrouw 17-18uboodschappen: vrouw 16-17u

jobs

schedule

candidateunit

targetresource

truthvaluespecify

modify

verify

assign

select

select

constraint: vrouw doet niet meer dan man

tentamenvoorbereiding: man 15-16umaaltijdbereiding: vrouw 17-18uboodschappen: man 16-17u

waar

Scheduling

• toekennen van units aan resources

• verschil met assignment?

– tijd!


55


Scheduling: methodecontrole

specify(jobs -> schedule);

while new-solution select(schedule -> candidate-unit) do select(candidate-unit + schedule -> target-resource); assign(candidate-unit + target-resource -> schedule); evaluate(schedule -> truth-value); if truth-value = false then

modify(schedule -> schedule);end while


Scheduling: typisch domeinschema

schedule job

release-date: timedue-date: time

unit

start: timeend: timeresource-type: string

resource

type: stringstart-time: timeend-time: time

includes

{dynamically linked}

{temporallyordered}

job unit

preferenceconstraint

is performed at

resourcecapacity

constraint

Scheduling?Modelleren van synthesetaken

58

Scheduling?


59

MODELLING



Modeling (modelleren)

• toegevoegd voor compleetheid

• constructie van een abstracte beschrijving van een systeem om bepaalde eigenschappen uit te leggen of te voorspellen

• voorbeelden:– constructie van een simulatiemodel van nuclear ongeluk– het proces van kennismodelleren zelf

• zelden geautomatiseerd => creatieve stappen

COMBINEREN VAN TAAKTYPES


62

63

In applicaties: typische taakcombinaties

• monitoring + diagnosis

• monitoring + assessment

• diagnosis + planning

• classificatie + planning

• productieproces

• zorgtaken (thuiszorg)

• opsporen en oplossen van fouten in apparaten

• militaire toepassingen


KNOWLEDGE MANAGEMENT

hoofdstuk 4


64


Wat is knowledge management?

• kennis wordt gezien als een resource

• KM = er voor zorgdragen dat de resource– op het juiste moment wordt afgeleverd– beschikbaar is op de juiste plaats– gegoten is in de juiste vorm– voldoet aan de geldende kwaltiteitscriteria– verkregen wordt tegen de laagste kosten

• resource wordt gebruikt in ‘business process’


Wat maakt KM lastig?

• Specifieke eigenschappen van kennis zoals:

– ‘tacitness’– niet tastbaar en moeilijk te meten– zit in ‘agents’ met een eigen wil– wordt niet geconsumeerd in een proces, kan zich

verbeteren door gebruik – vluchtigheid– verreikende organisationele impact– lange aanvliegroute– ‘non-rival’, kan tegelijkertijd gebruikt worden door

verschillende processen


Knowledge assets

Apply yourbest knowledge

Construct newknowledge

Value chain

Continue verbetering van knowledge assets

Nonaka’s model


68


Vier ambities van kennismanagement

Resources

Process

Elk ambitieniveau vereist zijn eigen specifieke acties

Products &services Innovate

products &services

1 2 3 4

Taskexecution

Taskimprovement

Improvesystem

Use thebestavailableknowledge

Acquirenewknowledge

Acquireknowledgeabout- process- workingenvironment

Acquireknowledge-customers-markets-technology- competition

zie verder in boek (hfdst 4) …


70

INTERVIEWTECHNIEKEN


71

Beoordeel interview op:

1. doelgerichtheid

2. structurering

3. kwantiteit van elicitatie

4. kwaliteit van elicitatie


72

Firma interview – part 2

http://www.youtube.com/watch?v=0J-TVNGda8I


73



ZELFTEST


74

Vraag 1

• Welk taaktype bevat resource(s) als dynamische kennisrol?

A) planningB) schedulingC) assignmentD) planning en schedulingE) scheduling en assignmentF) planning en assignmentG) planning, scheduling en assignmentH) noch planning, noch scheduling, noch assignment


75

Vraag 2

• Is planning een subtype van configuration design?

A) ja B) nee


76

Vraag 3

• Wanneer vindt binnen configuration design verificatie plaats?

A) nadat alle extensies voorgesteld (‘proposed’) zijnB) elke keer als een nieuwe extensie voorgesteld (‘proposed’) isC) verificatie vindt nooit plaats


77

Vraag 4

• Het schrijven van een literatuurstudie is een voorbeeld van

A) socialisatieB) externalisatieC) internalisatieD) combinatie


78

Werkcolleges

1. bestuderen gehele practicumopdracht, werken aan opdracht 1 en opstarten opdracht 2

2. afronden opdracht 1, werken aan opdracht 23. afronden opdracht 2, opstarten opdracht 34. werken aan opdracht 3, verwerken feedback opdracht 2 (aanwezigheid

verplicht)

5. afronden opdracht 3, opstarten opdracht 4

6. werken aan opdracht 4, verwerken feedback opdracht 3 (aanwezigheid verplicht)

7. afronden opdracht 4, opstarten opdracht 5 en 6 8. werken aan opdracht 5 en 6, verwerken feedback opdracht 4

(aanwezigheid verplicht)


79

Deadlines

• Wo 11 feb 2015: opdracht 1 (23.59 uur)

• Wo 18 feb 2015: opdracht 2 (23:59 uur)

• Wo 4 mrt 2015: opdracht 3 (23:59 uur)

• Wo 25 mrt 2015: opdracht 4 (23:59 uur)

• Ma 6 apr / wo 8 apr 2015: presentatie

• Wo 15 apr 2015: eindrapport (18:00 uur)


80

Kennisacquisitie en - modellering Rogier van Eijk

Documents

Transcript of Kennisacquisitie en - modellering Rogier van Eijk