Entwicklung eines wissensbasierten Informationssystems zur Unterstützung der Störungsdiagnose:
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Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
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Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 20]
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adam_text | Titel: Entwicklung eines wissensbasierten Informationssystems zur Unterstützung der Störungsdiagnose
Autor: Engel, Jürgen
Jahr: 1996
Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung.................................................. 1 2 Wissensbasierte Systeme ....................................... 5 2.1 Wissen, Wissensarten und -repräsentationen..................... 6 2.2 Wissensakquisition ...................................... 9 2.3 Wissensbasierte Systemarten................................ 12 2.4 Expertensysteme........................................ 15 2.4.1 Aufbau und wesentliche Elemente eines Expertensystems ...... 16 2.4.2 Klassifikation von Expertensystemen............. 18 2.4.3 Probleme von Expertensystemen........................ 18 2.5 Hypertext- / Hypermedia-Systeme............................ 19 2.5.1 Struktur von Hypertext-Systemen ....................... 20 2.5.2 Informationsermittlung in Hypertext-Systemen.............. 22 2.5.3 Probleme beim Einsatz von Hypertext-Systemen ............ 22 2.6 Integration von Hypertext- und Expertensystemen................. 23 2.7 Zusammenfassung und Bewertung............................ 26 3 Software-Engineering und Software-Ergonomie als Grundlage der Entwicklung wissensbasierter Unterstützungssysteme........................... 28 3.1 Software-Engineering .................................... 29 3.1.1 Modelle und Methoden .............................. 30 3.1.2 Objektorientiertes Paradigma ........................... 36 3.1.2.1 Objektorientierte Benutzungsoberflächen ............. 36 3.1.2.2 Objektorientierte Software-Entwicklung.............. 37 3.1.2.3 Methoden der objektorientierten Software-Entwicklung ... 38 3.2 Software-Ergonomie ..................................... 44 3.2.1 Definition und Einordnung der Software-Ergonomie.......... 44 3.2.2 Software-Ergonomie im Zusammenhang von Software, Benutzer, Aufgabe und Organisation ............................ 49 3.2.3 Kriterien ergonomischer Software....................... 52 3.2.4 Dialogablauf ............................. 56 3.2.5 Modelle der
Systemarchitektur......................... 60 3.2.6 Der Anwender .................................... 63 3.2.7 Mentale und konzeptuelle Modelle ...................... 65 3.2.8 Gestaltungsprozeß.................................. 68 3.2.8.1 Benutzerbeteiligung - partizipative Software-Entwicklung . 69 3.2.8.2 Evaluation .................................. 75 3.2.9 Handlungstheoretische Modelle......................... 76 3.2.9.1 Handlung................................... 76 3.2.9.2 Ebenen der Handlungsregulation................... 79 3.2.9.3 Mentale Modelle und Strategien................... 82 3.3 Zusammenfassung und Bewertung............................ 83 V
4 Aufgabenstellung ............................................ 87 5 Durchführung der Systementwicklung .............................. 90 6 Anforderungen an ein flexibles Störungsdiagnosesystem ................. 96 6.1 Störungsdiagnose an Werkzeugmaschinen ...................... 96 6.2 Strategien bei der Störungsdiagnose ......................... 102 6.3 Klassen des Problembereiches ............................. 104 6.3.1 Der Informationsbereich ............................ 105 6.3.1.1 Systeminformationen.......................... 105 6.3.1.2 Maßnahmen................................ 108 6.3.2 Der Diagnosebereich............................... 110 6.3.2.1 Zustände .................................. 110 6.3.2.2 Ursache-Wirkungs-Zusammenhang................ 112 6.3.2.3 Fakten.....................................116 6.3.3 Der Logbuchbereich ................................117 6.3.3.1 Fälle ......................................117 6.3.3.2 Systemänderungen.............................119 6.3.3.3 Statistiken ..................................119 6.4 Flexible Nutzungsmöglichkeiten des DIS.......................120 7 Design eines wissensbasierten Unterstützungssystems ...................125 7.1 Verbindung von Hypertext- und Expertensystem-Elementen in Form eines Objektnetzwerkes ..................................125 7.1.1 Der Netzwerkansatz ................................126 7.1.2 Hypertext-Elemente der Objekte des DIS..................127 7.1.3 Expertensystem-Elemente der Objekte....................131 7.2 Die Komponenten des DIS.................................135 7.2.1 Die Problembereichs-Komponente......................135 7.2.2 Die Benutzer-Komponente...........................136 7.2.2.1 Benutzerbeteiligung bei der Gestaltung der Benutzungsoberfläche ....................................137 7.2.2.2 Aufbau der Benutzungsoberfläche..................141 12.23 Ereignissteuerung
.............................142 7.2.2.4 Hilfesysteme ................................ 143 7.2.3 Die Prozeßmanagement-Komponente.....................145 7.2.4 Die Datenmanagement-Komponente .....................146 7.2.4.1 Wissensakquisition ............................147 7.2.4.2 Datenbank-Anbindung..........................148 8 Beschreibung des Diagnose-Informations-Systems......................150 8.1 Ein einführendes Beispiel..................................150 8.2 Hard- und Software-Umgebung..............................152 8.3 Implementierungsüberblick.................................153 VI
9 Evaluation .................................................157 9.1 Fragestellung ..........................................157 9.2 Durchführung der Untersuchung.............................158 9.2.1 Versuchsteilnehmer.................................159 9.2.2 Ablauf der Untersuchung.............................159 9.2.3 Datenauswertung...................................161 9.3 Ergebnisse ............................................162 9.3.1 Aufgabenbearbeitung...............................163 9.3.2 Vergleich der Teilnehmer der Systemvarianten..............163 9.3.3 Einfluß der Berufs- und der Computer-Erfahrung ............164 9.3.4 Leistungsgruppen ..................................165 9.3.5 Analyse der Nutzung des Systems durch verschiedene Leistungsgruppen .........................................165 9.3.5.1 Bearbeitungszeiten ............................166 9.3.5.2 Wechsel....................................166 9.3.6 Analyse der flexiblen Aufgabenbearbeitung ................172 9.3.7 Probleme der flexiblen Systemnutzung ...................179 9.4 Diskussion............................................180 10 Zusammenfassung und Ausblick................................186 Anhang.....................................................190 Literatur....................................................199 VII
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