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A Problemstellung und Grundlagen
1
1 Einleitung 1
1.1 Ausgangspunkt: Dialog
mit IR-Systemen 1
1.2 Beispiele für Informationsräume
2
1.2.1 LYBERWORLD 2
1.2.2 Kontextgestaltgebung
in KOAN 7
1.3 Abgrenzung und Ziel
der Arbeit 11
2 Indexierung und Repräsentation
von Informationsobjekten durch Neuronale Netze 14
2.1 Theoretische Grundlagen
des Vektorraum-Modells und der Clusteranalyse 14
2.2 Indexierung und das
Vektorraum-Modell des Information-Retrieval 18
2.3 Clusteranalysen im Information-Retrieval
21
2.4 Darstellung eines formalen
Neurons und eines formalen Neuronalen Netzes 22
2.5 Repräsentation von Informationsobjekten
durch formale Neurone 24
3 Competitive Strategien und
sensorische Kohonen-Karten 25
3.1 Competitive-Strategien
25
3.2 Beispiele für Competitive-Strategien
26
3.2.1 Kohonen-Learning
26
3.2.2 n-Best-Learning
27
3.3 Sensorische Kohonen-Karte
28
3.4 Anwendungsbeispiele
für sensorische Kohonen-Karten 30
3.4.1 Phonemkarte 30
3.4.2 Semantotopische
Abbildungen 31
4 Beispiel des Einsatzes von
Kohonen-Karten im Information-Retrieval 34
4.1 Kohonen-Filter 35
4.1.1 Kohonen-Filter-Algorithmen
35
4.1.2 Ergebnisse der Simulation
von Kohonen-Filtern 37
4.2 Interest-Map 41
4.2.1 Interest-Map-Algorithmen
41
4.2.2 Ergebnisse der Simulation
von Interest-Maps 43
B Erweiterungen des Kohonen-Modells
46
5 Darstellung relevanter Kohonen-Modell-Erweiterungen
46
5.1 Notwendigkeit der Erweiterung
des sensorischen Modells 46
5.2 Einordnung und Überblick
erweiterter Kohonen-Modelle 47
5.3 Motorische Karten 48
5.4 Neuronen-Gas-Modell
50
5.5 Wachsende Zellstrukturen
57
6 PSS-Karten und Adaptionsparameter-Regelung
62
6.1 Zielsetzungen der PSS-Karten
62
6.2 Grundidee der PSS-Karten
63
6.3 Differenzierungshypothese
64
6.4 Beschreibung der PSS-Karten
69
6.5 Bestimmung des künstlichen
Adaptions-Fixpunktes auf K 69
6.6 Adaption der PSS-Karten
71
6.7 PSS-Karten-Algorithmen
73
6.8 Regelung von Adaptionsparameter
durch Qualitätsmasse 74
7 Bewertungsmasse für dimensionsreduzierende
Abbildungen 80
7.1 Qualitätsmasse nach
Fritzke 80
7.1.1 Verteilungserhaltung
80
7.1.2 Quantifizierungsfehler
81
7.1.3 Topologische Produkt
81
7.2 Abbildungsqualität 83
7.2.1 Einfache und konzentrische
Nachbarschaftsmengen 83
7.2.2 Contrast- und Ratio-Modell
86
7.2.3 Qualitative nichtvertauschungsinvariante
Ähnlichkeitsmasse 87
7.2.4 Verbindungsmengen-Modell
89
7.2.5 Distanzrang-Modell
90
7.2.6 Gemischte Modelle
93
C Cluster-PSS-Karten 95
8 Sequentieller Ablauf des
Clusterings und der Abbildung auf Cluster-PSS-Karten 97
8.1 Grobdarstellung des
sequentiellen Ablaufs 97
8.2 Präclustering und Bestimmung
der Repräsentanten 99
8.3 Abbildung der Clusterrepräsentanten
auf eine PSS-Karte 100
8.4 Überlappungskorrektur
102
8.5 Vollinitialisierung
und Abbildung der Objekte auf die PSS-Karte 108
9 Paralleler Ablauf des Clusterings
und der Abbildung auf Cluster-PSS-Karten 110
9.1 Grobdarstellung des
parallelen Ablaufs 110
9.2 Zuordnung von Objekten
auf Clusterebene 114
9.3 Zuordnung von Objekten
auf Zellebene 116
9.4 Qualitätsmasse 117
9.5 Adaptionszyklus 119
9.6 Anpassung der Zellanzahl
durch Einfügen und Löschen von Zellen 119
9.6.1 Globales Einfügen
einer Zelle 121
9.6.2 Globales Löschen
einer Zelle 122
9.6.3 Lokales Einfügen
einer Zelle 122
9.6.4 Lokales Löschen
einer Zelle 123
9.7 Globales Abbruchkriterium
125
9.8 Anpassung der Anzahl
der Zellcluster 127
9.8.1 Spaltung eines Zellclusters
127
9.8.2 Fusion von Zellclustern
128
9.8.3 Einfügen eines Zellclusters
129
9.8.4 Löschen eines Zellclusters
131
9.9 Objektalter vs "garbage
collection" 133
9.10 Kopplungseinheiten
135
D Anwendungskonzepte der PSS-Karten
im Information-Retrieval 137
10 Konzepte zur integrierten
Indexierung und Visualisierung 137
10.1 Preprocessing 138
10.1.1 Dokument-Preprocessing
138
10.1.2 Deskriptorgewichte
138
10.2 Rekodierungsstrategien
und Spreading Activation (SA) 141
10.3 Indexierung und Retrieval
bei unabhängigen Term- und Dokumentkarten 146
10.4 Indexierung und Retrieval
bei abhängigen Term- und Dokumentkarten 149
10.4.1 Synchron abhängige
Verfahren 149
10.4.1.1 Rekursives
2-Kohonen-Layer-System nach Scholtes 149
10.4.1.2 Aufbau synchron
abhängiger Verfahren 152
10.4.2 Sequentiell abhängige
Verfahren 159
E Zusammenfassung und Ausblick
161
11 Zusammenfassung 161
12 Ausblick 164
12.1 Periphäre und zentrale
Methoden eines "Kreativarbeitsplatzes" 164
12.2 Methodische Weiterentwicklungen
166
Literatur 168
Anhang
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