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Unter Neuroinformatik wird das Zusammenwachsen der Bereiche Künstliche Neuronale Netze, Fuzzy-Logic, Genetische Algorithmen und Chaostheorie verstanden. Im Rahmen des Seminars werden in einer spezialisierten Softwareagenten-Umgebung - dem Soccer-Server - insbesondere die Bereiche Anwendung von Softcomputing und unüberwachtes Lernen bei Künstlichen Neuronalen Netzen behandelt.

Aufbauend auf die im Sommer 2006 entwickelten Strukturen (Soccer-Mannschaft in Java, Interfaces für die Einbindung der KI) gibt es dabei mehrere interessante Entwicklungsmöglichkeiten:

• Übergang zum 3D-Simulator

  Im Sommer hatten wir uns aus technischen Gründen bei der Realisierung einer Mannschaft für den 2D-Soccer-Simulator entschieden. Mehr aktuelle Forschung beschäftigt sich aber zur Zeit mit dem 3D-Simulator. Grundprginzipien und Rumpfmannschaft bleiben dabei im wesentlichen gleich, da sich aber die Spiel-/Ballphysik ändert, ändert sich insbesondere an den "intuitiven" Stellen - also an den Stellen, an denen KI besonders erfolgreich sein könnte - etwas.

• KI auf unterschiedlichen Niveaus, Vergleich klassischer KI mit NN/Fuzzy, Vergleich unterschiedlicher Lernansätze

  Man darf nicht glauben, das ein einziges NN einen Spieler steuert. Ein Spieler ist zunächst mal ein relativ klassisch programmierter Softwareagent, der an einigen Stellen für Entscheidungen ggf. neuronale Netze zu Rate zieht: wie fest schiesse ich, wohin ziele ich, ...
  Man kann nun Situationen in unterschiedliche Niveaus lernen lassen: eher "muskulär" wie in den Beispielen oben, oder auch auf der Taktik-Ebene (Mit wem spiele ich ggf. Doppelpass? Gehe ich mit in den Angriff, oder halte ich mich eher abwehrbereit?)
  Je nach Modellierung der Welt können sich für diese unterschiedlichen Niveaus unterschiedliche Techniken/Lernregeln/Paramter-Kombinationen eigenen, das gilt es zu untersuchen.

• Trainer und Spielkommentator

  Im Soccer-Server ist vorgesehen, das Trainer-Agenten und Kommentator-Agenten das Spiel beobachten und analysieren. Trainer können dann versuchen, ihre Mannschaft auf Gegner einzustellen, und Spielkommentatoren müssen natürlich das Publikum mitreissen. Spielanalyse kann natürlich während des Spiels als auch nachträglich gemacht werden. All das ist bei uns noch nicht angegangen worden.

Die virtuellen Fußballer spielen auf einen Multi-Agenten-Server, dem Robocup Soccer Simulation Server. Die Spieler kommunizieren mit dem Server via definiertem (Internet-)Protokoll.
Entwicklungsumgebungen bzw. Baukästen für Neuronale Netze / Fuzzy Logic stehen in mehreren Varianten zur Verfügung, z.B. durch eine am Lehrstuhl Lippe entwickelte Software (Java), einige Varianten lassen sich auch gut in Matlab behandeln. Am FB10 ist das auf den Linux-Arbeitsplätzen überall direkt verfügbar, auf angemeldeten Windowssystemen kann es via sms-Paket (Systemsteuerung->Run Advertises Programs) installiert werden, auf externen Windowssystemen kann es gemäß Anleitung aus dem ZIV-Archiv  installiert werden.

Neben den eigentlichen Ergebnis soll als Ergebnis vor allem ein Lernprozess erfolgen: Zusammenarbeit in einer Gruppe, ggf. unter Zeitdruck, mit ggf. unscharf formulierten Zielen, Zwischenergebnissen, Deadlines, Kundenerwartungen, diversen Präsentationen, etc. Dazu gehört auch eine gewisse Selbstorganisation der Gruppe. Wir stellen dazu einen Raum und Arbeitsplätze, im optimalen Fall für die Laufzeit des Seminars vollzeit.
Teilnehmer sollten auch damit rechnen, das ein sehr wesentlicher Teil ihrer Arbeitskraft und -zeit in der Projekt einfließt, also deutlich mehr als für ein normales Seminar. Termine für (regelmäßige) Treffen mit den "Kunden", also den Seminarveranstaltern, werden dann on the fly vereinbart.

Ein Softwareagent ist ein Stück Software, das mehr oder weniger folgende Eigenschaften hat: Nach Übermittlung der Aufgabe handelt der Agent autonom und proaktiv, zur Lösung der Aufgabe kommuniziert er mit anderen Agenten und ggf. handelt er reaktiv in seiner Umwelt, er ist eventuell mobil, kann sich veränderten Umfeldern und Fragestellungen anpassen, lernt im Laufe seines Lebenszyklus dazu, insgesamt wirkt sein Handeln auf einen Beobachter intelligent.

Leistungsnachweis

Projektseminarschein (11/16CP) durch ausreichende Mitwirkung an Projektorganisation, Design und Implementierung, Projektdokumentation, Protokoll der Treffen, Abschlussbericht und Präsentation.

Termine

Das Projektseminar startet zu Beginn der Vorlesungszeit des Wintersemesterm 2006/07, und wird sich erfahrungsgemäß bis zum Beginn der Vorlesungszeit Sommersemester 2007 hinziehen.
Die Teilnehmer sollten durchgängig im Projektseminarraum am Projekt arbeiten, regelmässige Besprechungstermine werden dann vereinbart.

Für WIler:

Prof. Becker ist zwar zur Zeit nicht zu erreichen, aber Prof. Lippe versichert unter Bezug auf Prof. Kuchen, das die WI das Projektseminar akzeptieren wird.

Interessenten mögen sich bitte frühzeitig bei Dietmar Lammers anmelden, am besten per EMail, mit Angabe von Name, Email, Matrikelnummer, Studienfach.