Unsicheres Wissen

Begriff und Umgang mit Unsicherheit

Unsicheres Wissen bezeichnet in Künstlicher Intelligenz und Wissensrepräsentation Informationen, die wegen mangelnder Genauigkeit oder Verlässlichkeit ungewiss sind. Bei Software-Agenten betrifft dies besonders erworbenes Einzelwissen: Bestandteile ihrer Wissensbasis werden als unsicher gewichtet, wenn nicht festgelegt werden kann, dass sie unumstößlich wahr sind.

Zur formalen Behandlung dienen unter anderem drei Ansätze. Die Wahrscheinlichkeitslogik beziehungsweise das probabilistische Schließen bewertet etwa mit einem Erwartungswert, wie wahrscheinlich eine Aussage gilt. Die Fuzzy-Logik ermöglicht die Berücksichtigung „unscharfer“ Prädikate, also nicht eindeutig abgegrenzter Eigenschaften. Außerdem gibt es Techniken des nichtmonotonen Schließens: Schlussfolgerungen können dabei bei neuen Informationen wieder geändert werden.

Ursachen und Arten

Unsicheres Wissen kann entstehen, weil die Umgebung für einen Software-Agenten unzugänglich ist und ihm daher nicht alle Informationen vorliegen. Weitere Ursachen sind fehlerhafte, also falsche Informationen sowie Fehlinterpretationen oder Fehleinschätzungen des Wissens durch den Agenten.

Spies unterscheidet vier Arten:

• Unscharfes Wissen, das insbesondere in der Regelungstechnik mit Fuzzy-Logik dargestellt und verarbeitet werden kann.
• Wahrscheinlichkeitsschlüsse, also Schlussfolgerungen mithilfe der Wahrscheinlichkeitstheorie.
• Plausibles Schließen auf Grundlage von Plausibilität sowie positiven und negativen Evidenzen.
• Mustererkennung: das Erkennen und Verstehen unvollständiger und verzerrter Muster.

Für jede dieser Arten stellen Informatik und Mathematik passende Verfahren bereit.

Bedingtes Planen

Beim bedingten Planen erstellt der Agent für jeden möglichen Ausgang einen Plan. Daraus entsteht ein binärer Baum: Seine Knoten enthalten Aktionen, seine ausgehenden Kanten stehen für die möglichen Ergebnisse „Erfolg“ und „Misserfolg“.

Scheitert eine Aktion, kann der Agent mit einem bereits vorbereiteten Plan B weiterarbeiten. Dadurch ist er gegenüber Misserfolgen robust und weiß nach Erstellung des Plans sofort, was zu tun ist. Nachteilig ist, dass das Erstellen eines großen Plans relativ lange dauern kann.

Ausführungsüberwachung

Bei der Ausführungsüberwachung erstellt der Agent nur einen Generalplan und führt ihn aus. Währenddessen überwacht er die Ausführung. Erkennt er einen Misserfolg, entwirft er von der dann aktuellen Situation aus einen neuen Plan.

Der Plan ist vergleichsweise schnell erstellt. Bei Fehlschlägen muss der Agent die Ausführung jedoch zwischenzeitlich anhalten, um neu zu planen. Das ist besonders bei zeitkritischen Aufgaben nachteilig.

Der Abschnitt über das Planen bei unsicherem Wissen ist im Artikel als grundsätzlich überarbeitungsbedürftig gekennzeichnet.