Lehre der Gruppe CogSys im Überblick

Gegenstand des Fachs

Ein Computersystem wird als intelligentes System bezeichnet, wenn es Probleme lösen kann, die bislang nur von Menschen lösbar waren. Ein System heißt kognitiv, wenn es Funktionen wie Wahrnehmen und Erkennen, Lernen, Problemlösen, Schlußfolgern, Verarbeitung natürlicher Sprache auf eine Art realisiert, die auf ähnlichen Strukturen und Prozessen basiert wie bei einem menschlichen Informationsverarbeiter. Auch bei anderen intelligenten Systemen können kognitive Prinzipien eingesetzt werden, um die Mensch-Maschine-Interaktion in einer für menschliche Systemnutzer adäquaten Weise zu realisieren.
Im Fach "Kognitive Systeme" werden Methoden, Techniken und Werkzeuge zum Entwurf, zur Implementation und Analyse intelligenter Systeme, die auf kognitiven Prinzipien beruhen, behandelt. Zudem werden exemplarisch verschiedene Anwendungsgebiete Kognitiver Systeme aufgezeigt. In den Lehrveranstaltungen im Bereich Kognitive Systeme werden sowohl informatische Ansätze und Methoden als auch psychologische Theorien und empirisches Arbeiten vermittelt. Zu den informatischen Ansätzen gehört die Anwendung formaler Methoden aus dem Bereich der theoretischen Informatik zur Beschreibung und Analyse von Problemen und Algorithmen (Komplexität, Lernbarkeit) sowie die Beherrschung von Programmiersprachen und grundlegenden Algorithmen zur Umsetzung von auf kognitiven Prinzipien basierenden Algorithmen in lauffähige Systeme. Empirische Techniken werden sowohl benutzt um Hypothesen über spezifische Charakteristika menschlicher Informationsverarbeitung zu prüfen, als auch um implementierte Systeme auf ihre Nutzbarkeit hin zu evaluieren.
Gegenstand

Regelmäßige Lehrveranstaltungen

  • KogSys-IA-B: Intelligente Agenten
    6 ECTS, 2 SWS V + 2 SWS Ü, Übungsaufgaben + 90 min Klausur
    Voraussetzungen: Mathematik für Informatiker, Algorithmen und Datenstrukturen
    [WS 04/05] [WS 05/06] [WS 06/07] [SS 08]
     
  • KogSys-Sem-M1: Master Seminar
    6 ECTS, 2 SWS HS, 30 min Vortrag und Ausarbeitung
    Voraussetzungen: Kenntnisse analog zu KogSys-IA-B
    Philosophische Grundlagen Kognitiver Systeme [SS 05] [SS 06] (nicht SS 07)
     
  • KogSys-Sem-M2: Master Seminar (Reading Club)
    3 ECTS, 2 SWS HS, 30 min Vortrag und Ausarbeitung
    Voraussetzungen: Kenntnisse analog zu KogSys-ML-M
    Support Vector Machines [SS 06], Deductive Theorem Proving [SS 07]
Sommersemester
  • AI-EinfAI-B: Einführung in die Angewandte Informatik
    (5 Sitzungen)
     
  • KogSys-ML-M: Lernende Systeme
    6 ECTS, 2 SWS V + 2 SWS Ü, Übungsaufgaben + 90 min Klausur
    Voraussetzungen: Mathematik für Informatiker, Algorithmen und Datenstrukturen
    [WS 04/05] (einmalig zusätzlich im [SS 05]) [WS 05/06] [WS 06/07]
     
  • KogSys-HCI-M: Mensch-Computer Interaktion
    6 ECTS, 2 SWS V + 2 SWS Ü, Projektaufgaben + 20 min mündliche Prüfung
    Voraussetzungen Kenntnisse analog zu KogSys-IA-B
    [SS 05] [SS 06] [SS 07] [WS07/08]
     
  • KogSys-Sem-B: Bachelor Seminar
    3 ECTS, 2 SWS S, 30 min Vortrag und Ausarbeitung
    Problemlösen und Planen [WS 04/05] [WS 05/06] [WS 06/07]
Wintersemester
  • KogSys-Proj-B: Projekt Kognitive Systeme
    6 ECTS, 4 SWS P, Projektarbeit, Projektbericht, 45 min Kolloquium
     
  • KogSys-Prak-M: Praktikum Kognitive Systeme
    6 ECTS, 4 SWS P, Projektarbeit, Projektbericht, 20 min Kolloquium
    [SS 05] [WS 05/06] [SS 06] [WS 06/07] [SS 07]
     
  • Kolloquium Kognitive Systeme
    (nicht anrechenbar, unregelmässige Termine)
Jedes Semester

Studienpläne

Im Lehrgebiet "Kognitive Systeme" wird mindestens das Modul "KogSys-IA-B: Intelligente Agenten" (SS, ab 4. Fachsemester) belegt. Als Vertiefung kann KogSys-HCI-M: Mensch-Computer Interaktion" (WS) belegt werden. Jeweils im WS wird ein Bachelor-Seminar angeboten. Projekte werden zu spezifischen Themen in Gruppen angeboten und können jedes Semester belegt werden.
Kognitive Systeme kann sehr gut mit dem Anwendungsfach Psychologie kombiniert werden. Hier bieten sich insbesondere die Lehrveranstaltungen der Allgemeinen, der Physiologischen Psychologie, sowie der Entwicklungspsychologie (Lehrstuhl Psychologie I) an (siehe Studienempfehlungen für das Anwendungsfach Psychologie als PDF ).
Bachelor Applied Computer Science
Im konsekutiven Studiengang werden Kenntnisse, wie sie in KogSys-IA-B vermittelt werden, vorausgesetzt. Auf Master-Level werden die Module
KogSys-ML-M: Lernende Systeme (WS) sowie KogSys-HCI-M: Mensch-Computer-Interaktion (WS) angeboten. Desweiteren werden im SS zwei Master-Seminare (eines davon als Reading Club) angeboten. Praktika werden zu spezifischen Themen als Einzel- oder Gruppenarbeiten angeboten und können jedes Semester belegt werden.
Master Applied Computer Science
Im Bachelor kann das Modul KogSys-IA-B: Intelligente Agenten (SS) sowie das Bachelor-Seminar (WS) gewählt werden. Im Rahmen des Profilbildungsstudiums kann ein Projekt durchgeführt werden und es können Veranstaltungen aus dem Masterprogramm gewählt werden. Im Masterprogramm werden die Module KogSys-ML-M: Lernende Systeme (WS) sowie KogSys-HCI-M: Mensch-Computer-Interaktion (WS), Master-Seminare (im SS, eines davon als Reading Club) sowie ein Praktikum besucht werden.

Bachelor/Master Wirtschaftsinformatik
Master Wirtschaftspädagogik / WI

Der nötige Umfang von 12 SWS kann durch den Besuch der drei Veranstaltungen KogSys-IA-B: Intelligente Agenten, KogSys-ML-M: Lernende Systeme sowie KogSys-HCI-M: Mensch-Computer-Interaktion abgedeckt werden. Alternativ zu den beiden letztgenannten Modulen kann ein Praktikum belegt werden. Der Erwerb eines Seminarscheins ist möglich. Wahlpflichtfach im Diplom-Studiengang Wirtschaftsinformatik
Es gibt kein offizielles Nebenfach "Informatik Kognitiver Systeme". Nach Absprache ist es jedoch möglich, beim Nebenfach "Kulturinformatik" im Hauptstudium die spezifisch kulturinformatischen Lehrveranstaltungen durch Veranstaltungen aus dem Bereich Kognitive Systeme in gleichem Umfang zu ersetzen. Nebenfach "Informatik Kognitiver Systeme" in Magisterstudiengängen
"Informatik Kognitiver Systeme" ist ein empfohlenes Wahlpflichtfach im Studiengang Diplom-Psychologie. Das Wahlpflichtfach umfasst 16-18 SWS. Als Voraussetzung für das Verständnis der Lehrveranstaltungen im Bereich Kognitive Systeme müssen zunächst informatische Grundlagen erworben werden: Grundlagen der Algorithmenentwicklung und Programmierung können in der Veranstaltung "Einführung in die Informatik" erworben werden, formale Grundlagen der Informatik in der Veranstaltung "Mathematik für Informatiker/Discrete Foundations". Darauf aufbauend liefert dann die Vorlesung "Kognitive Systeme I: Intelligente Agenten" den Einstieg in das zentrale Thema des Wahlpflichtfachs. Anschließend soll eine weitere Vorlesung aus dem Bereich "Kognitive Systeme" besucht werden.

Abweichungen von diesem Studienplan sind in begründeten Fällen möglich.

[Studienplan in pdf]
Andere Diplom-Studiengänge, insb. Psychologie

Lehrverständnis

Ziel einer Vorlesung ist es, wichtige Themen, Theorien, Formalismen, Algorithmen, Methoden und Werkzeuge eines Gebiets strukturiert und übersichtlich darzustellen. Zusätzlich ist es wünschenswert, Querbezüge zu anderen Bereichen und Anwendungsbezüge aufzuzeigen. Unverzichtbar ist die Vertiefung des Vorlesungsstoffes durch praktische Übungen. Bei vielen Informatik-Themen gilt die Binsenweisheit, dass man etwas erst dann richtig verstanden hat, wenn man es auch anwenden kann (einen Algorithmus implementieren, einen Beweis durchführen, ein Werkzeug anwenden, etc.). Vorlesungen und Übungen
Ziel eines Seminars ist die Erarbeitung eines speziellen Themas durch Rezeption und Diskussion von wissenschaftlichen Publikationen. Zwei weitere wesentliche Lernziele sind: Suche, Erarbeitung und Bewertung von Literatur sowie mündliche und schriftliche Präsentation von wissenschaftlichen Inhalten. Seminare
Ziel eines Praktikums ist es, theoretisch Gelerntes zur Lösung eines konkreten Problems anzuwenden. In vielen Bereichen der Angewandten Informatik steht hier die Entwicklung eines umfangreicheren Programms in Gruppenarbeit im Vordergrund. Dies trifft zum Teil auch auf den Bereich "Kognitive Systeme" zu. Der Schwerpunkt bei Praktika liegt auf der Vermittlung von Techniken wissenschaftlichen Arbeitens unter Anleitung.
Ein Praktikum sollte Studierende auf die Erstellung von Qualifikationsarbeiten (Bachelorarbeit, Masterarbeit oder Diplomarbeit) vorbereiten. Eine Praktikumsarbeit umfasst: Das Einarbeiten in ein Themengebiet durch Finden und Rezipieren der relevanten wissenschaftlichen Literatur, Einordnung des eigenen Themas in den Stand der Forschung und Vortrag vor den Praktikumsteilnehmern; die Strukturierung der konkreten Arbeit durch Entwicklung eines Arbeits- und Zeitplans; die Bearbeitung des Themas durch Entwurf und/oder Implementierung von Algorithmen, theoretische Analysen und/oder empirische Evaluation der Algorithmen sowie die schriftliche Darstellung (in Form eines wissenschaftlichen Aufsatzes) und mündliche Präsentation der Ergebnisse.
Praktika/Projekte