Typ der LV |
WBT |
Umfang |
entspricht ca. 2 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung |
Stellung im Studienplan der Heim-Universität |
Wahlpflichtveranstaltung im Hauptstudium |
Typische Teilnehmerzahl an der Heim-Universität |
15-25 |
Maximal zu verkraftende Teilnehmerzahl |
40-60 |
Web-basierte Tools für die Kommunikation |
Shared
whiteboard, chat tool, conferencing tool, mailing list, newsgroup |
Zielgruppen |
Studierende der Computerlinguistik und Informatik
mit Schwerpunkt Sprachverarbeitung; InformatikerInnen und IngenieurInnen im
IT-Bereich |
In diesem Modul werden grundlegende
Programmiertechniken aus den Kernbereichen der Computerlinguistik erarbeitet.
Als Programmiersprache wird Oz zu Grunde gelegt. Oz ist eine sehr flexible Sprache,
die funktionale, objektorientierte und logische Programmierung erlaubt und
reiche Datenstrukturen und Standardfunktionen bereitstellt. Sie wurde in
Saarbrücken für die KI-Programmierung entwickelt (Smolka 1995, Mozart 2001).
In Oz stehen eine Reihe fortgeschrittener Programmiertechniken (Nebenläufigkeit,
Constraints, Suche, verteilte Programmierung über Netzwerke usw.) zur Verfügung,
die genau auf Anwendungen in der Computerlinguistik und Künstlichen
Intelligenz zugeschnitten sind. Ein ausgereiftes Entwicklungssystem ist für
Windows und Unix frei verfügbar.
Im Einzelnen sind folgende Themen vorgesehen:
·
Funktionales
Programmieren
·
Grundlegende
Datenstrukturen: Listen, Records, Strings usw.
·
Modulares
Programmieren
·
Unifikation
·
Suche
·
Nebenläufige
Constraintprogrammierung
·
Endliche
Automaten und Transducer
·
Bottom-Up-
und Top-Down-Parsing mit kontextfreien Grammatiken
·
Aktives
und passives Chartparsing mit kontextfreien Grammatiken
·
Chart-Parsing
mit Unifikationsgrammatiken
·
Nebenläufiges
Chart-Parsing
·
Constraintbasiertes
Parsing von Dependenzgrammatiken
·
Semantische
Verarbeitung mit Constraints
Inhaltlich können die in diesem Modul
vermittelten Fertigkeiten in allen praxisorientierten Modulen des Projekts
angewendet werden. Besondere Berührungspunkte gibt es aber zu den Modulen
"Grammatikformalismen und Parsing" (Tübingen) und "Computational
Semantics" (Saarbrücken).
Bei der Gestaltung des virtuellen Angebots
können wir auf weit reichende Vorarbeiten zurückgreifen, insbesondere die
Vorlesungen "Concurrent Constraint Programming in Oz for Natural Language
Processing" (Denys Duchier, Claire Gardent, Joachim Niehren),
"Computerlinguistische Algorithmen" (Patrick Blackburn) und
"Algorithms for morphological and syntactic processing" (Martin
Kay) sowie das Buch "Techniques d'analyse et de génération pour la langue
naturelle" (Claire Gardent, Karine Baschung).
Diese Vorarbeiten erlauben es, die
Lehrveranstaltung im Rahmen des sehr vorbereitungsintensiven "Web-Based
Training" anzubieten. Die Studierenden können sich in selbstständiger
Arbeit die auf dem Web vorliegenden Inhalte erarbeiten. Sie bearbeiten
regelmäßige Übungsaufgaben, die der Dozent korrigiert und Musterlösungen
anbietet. Eine solche Lehrform ist für einen Programmierkurs, bei dem die
Inhalte weniger diskursiv erarbeitet werden als in anderen Veranstaltungen,
besonders geeignet. Wichtig ist uns trotzdem, eine gemeinsame Plattform (etwa
eine Newsgroup) zur Verfügung zu stellen, auf denen sich die Studierenden
gegenseitig um Rat fragen und Hilfestellung zu geben.
Neben der multimedialen Darstellung von
computerlinguistischen Algorithmen und Datenstrukturen sowie der Verarbeitung
der Programmiersprache (z.B. Nebenläufigkeit) bietet es sich an, die
Oz-Programmierumgebung zum interaktiven Experimentieren mit dem Kursmaterial
einzusetzen. Besonders interessant ist dabei die Bereitstellung von
Oz-Applets, die ähnlich wie Java-Applets direkt aus dem Web-Browser heraus
aufgerufen werden können.
Für Entwicklung und Austesten des Moduls sind
im Antrag 14 Personenmonate vorgesehen (zzgl. Anteilen an den
modulübergreifenden Arbeitspaketen 1, 6, 7), sowie Hilfskraftstunden im
Umfang von etwa einer Hilfskraftstelle (19 Wochenstunden) über den gesamten
Zeitraum hinweg (als Entwickler und Tutoren). Es soll ein kleinerer Unterauftrag
an INRIA Lorraine, Nancy, vergeben werden, um einen der langjährigen Mitveranstalter
(Dr. Patrick Blackburn, Directeur de Recherche), in die Entwicklungs- und Optimierungsarbeit
einzubinden und ggf. die Erprobung des Moduls an der Universität Nancy zu
ermöglichen (sofern dies dort in englischer Sprache durchführbar ist).
Gardent, C. und K. Baschung (1994). Techniques d'analyse et de Génération pour la langue naturelle. Langues
naturelles et traitement de l'information, 4. ADOSA, Clermont-Ferrand.
Mozart
Development Team (2001). The Mozart
Programming System. Webseite
http://www.mozart-oz.org/
Smolka,
G. (1995). The Oz Programming Model. In J. van Leeuwen
(ed.), Computer Science Today. Lecture Notes in Computer Science, vol. 1000,
Springer-Verlag.