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Explanation-aware Computing:
                                         A new software paradigm?
                                                            Dr. Thomas Roth-Berghofer
                                                  University of Hildesheim, Germany




                   Erklärungsfähige
                   Softwaresysteme                           Kassel, Germany, 30 June 2011

Freitag, 1. Juli 2011
Thomas Roth-Berghofer


                                               industry


                                                                                 academia


                                               research




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30              Folie 2   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Thomas Roth-Berghofer
               Software engineer, Consultant,
               Manager Quality and Support
               empolis GmbH
               (now: Attensity Europe)

                                               industry


                                                                                 academia


                                               research




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30              Folie 2   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Thomas Roth-Berghofer
               Software engineer, Consultant,
               Manager Quality and Support
               empolis GmbH
               (now: Attensity Europe)

                                               industry


                                                                                 academia


                                               research
               Senior researcher
               German Research Center for
               Artificial Intelligence (DFKI) GmbH


         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30              Folie 2   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Thomas Roth-Berghofer
               Software engineer, Consultant,
               Manager Quality and Support
               empolis GmbH
               (now: Attensity Europe)

                                               industry

                                                                                            Visiting Professor
                                                                                            University of Hildesheim
                                                                                 academia
                                                                                            Lecturer at University of
                                                                                            Kaiserslautern

                                               research
               Senior researcher
               German Research Center for
               Artificial Intelligence (DFKI) GmbH


         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30              Folie 2   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Thomas Roth-Berghofer
               Software engineer, Consultant,
               Manager Quality and Support
               empolis GmbH
               (now: Attensity Europe)

                                               industry

                                                                                             Visiting Professor
                                                                                            Starting in September 2011:
                                                                                             University of Hildesheim
                                                                                 academia
                                                                                             Lecturer at University of
                                                                                             Kaiserslautern

                                               research
               Senior researcher
               German Research Center for
               Artificial Intelligence (DFKI) GmbH


         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30               Folie 2   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Explanation-aware Computing:
                                         A new software paradigm?
                                                            Dr. Thomas Roth-Berghofer
                                                  University of Hildesheim, Germany




                   Erklärungsfähige
                   Softwaresysteme                           Kassel, Germany, 30 June 2011

Freitag, 1. Juli 2011
Characteristics of ,good‘ software




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 4   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Characteristics of ,good‘ software

                                         use                                         Wit
                                      to                                                 hnice
                        Easy                                                                       use
                                                                                                      r      inte
                                                                                                                 rfac
                                                                                                                                      e
                                          in ing                                         Hel
                              pla                                                            pful
                           ex
                S elf




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Freitag, 1. Juli 2011
Characteristics of ,good‘ software

                                         use                                         Wit
                                      to                                                 hnice
                        Easy                                                                       use
                                                                                                      r      inte
                                                                                                                 rfac
                                                                                                                                      e
                                          in ing                                         Hel
                              pla                  User centred                              pful
                           ex
                S elf




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme       Universität Kassel — 2011-06-30            Folie 4   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Characteristics of ,good‘ software

                                         use                                            Wit
                                      to                                                    hnice
                        Easy                                                                          use
                                                                                                         r      inte
                                                                                                                    rfac
                                                                                                                                         e
                                          in ing                                            Hel
                              pla                    User centred                               pful
                           ex
                S elf


                                                          All in all:
                                               Great user experience expected

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Overview
         Motivating analogy:
         Car wash tunnel

         Explanation basics

         Example 1: Semantic search
         engine RadSem

         Example 2: Open source case-
         based reasoning tool myCBR

         Wrap-up

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Freitag, 1. Juli 2011
Car Wash




                                                                                                                             http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse_01.jpg
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Freitag, 1. Juli 2011
Car wash
              options




                                                                                                                             http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg
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Freitag, 1. Juli 2011
Car wash
              options
     EXTERIOR WASH
     SEALER WAX




                                                                                                                             http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg
     TRIPLE FOAM POLISH
     WHEEL BRITE
     UNDERCARRIAGE WASH
     DOUBLE BOND (With Teflon)
     TIRE SHINE




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Freitag, 1. Juli 2011
Car wash                                      Our exterior wash process uses only the
                                                          finest quality materials formulated especially


              options
                                                           for today's automotive finishes. Our wash
                                                          water is filtered with a filtration system that
                                                          assures us of the cleanest and safest water
                                                           to clean automobiles. Our rinse water, is
                                                              water at its purest-fresh water filtered
     EXTERIOR WASH                                             through a series of media tanks that
                                                            removes any remaining minerals from the
     SEALER WAX
                                                              water and produces a spot free rinse.




                                                                                                                                    http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg
     TRIPLE FOAM POLISH
     WHEEL BRITE
     UNDERCARRIAGE WASH
     DOUBLE BOND (With Teflon)
     TIRE SHINE




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Freitag, 1. Juli 2011
Car wash
              options
     EXTERIOR WASH
     SEALER WAX
                                                   Seals in the Shine: A polymer-fortified




                                                                                                                                   http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg
     TRIPLE FOAM POLISH                              sealer wax (liquid form) designed by
                                                   Simoniz for automatic car washes. This
     WHEEL BRITE                                  product is lightly scented and is applied in
     UNDERCARRIAGE WASH                             the final rinse/waxing area of the wash
                                                  process. It's an added protection (against;
     DOUBLE BOND (With Teflon)                      acid, rain, bird droppings, tree sap, etc.)
                                                   suitable for all automobile finishes, and it
     TIRE SHINE                                     will leave a high luster on your vehicle's
                                                     finish and will not smear windshields.




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Freitag, 1. Juli 2011
Car wash
              options
     EXTERIOR WASH
     SEALER WAX




                                                                                                                                        http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg
     TRIPLE FOAM POLISH
     WHEEL BRITE
     UNDERCARRIAGE WASH
                                                            Three foam polish (Cleaner, Sealer, and
     DOUBLE BOND (With Teflon)
                                                                 Protector) This process is actually an
     TIRE SHINE                                                   application of three different products
                                                            manufactured by Simoniz. This application is
                                                            applied after the first wash cycle. It consists
                                                               of an application of three different colors
                                                              applied in conjunction with each other, to
                                                                create an exceptional Clear Coat finish
                                                                 rejuvenator. This cleans, polishes, and
                                                            prepares the surface. Best results will come
                                                           when used in conjunction with Sealer Wax or
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30 Teflon Double Bond. 7
                                                                                               Folie  Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Car wash
              options
     EXTERIOR WASH
     SEALER WAX




                                                                                                                             http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg
     TRIPLE FOAM POLISH
     WHEEL BRITE
     UNDERCARRIAGE WASH
     DOUBLE BOND (With Teflon)
     TIRE SHINE




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Freitag, 1. Juli 2011
Concept explanations
                                                                                 Concept explanations enhance
                                                                                      the knowledge of
                                                                                  communication participants.
           The goal of concept explanations is
           to build links between unknown and known concepts.
           Variations:
                Definition: “What is a bicycle?” – “A bicycle is a land vehicle with
                two wheels in line. Bicycles are a form of human powered vehicle.”
                Theoretical proposition: “What is force?” – “Force is Mass times
                Acceleration.”
                Prototypical usage of individual things or actions: “What is a
                bicycle?” – “The thing, that man over there just crashed with.”
                Functional mapping: “What is a bicycle?” – “A bicycle serves as a
                means of transport.”

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                                                                                                          8
Freitag, 1. Juli 2011
Process example:
          Car wash tunnel




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Freitag, 1. Juli 2011
Process example:
          Car wash tunnel


                                                                                                      Drying
                                                                                             Care
                                                                                     Wash
                                                                    Wheel Wash
                                                         Prewash
                                          Configure
                                         options / Pay

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Freitag, 1. Juli 2011
Process example:
          Car wash tunnel

                                                                                                                Drying



                                                                                        Care
                                                                                 Wash
                                                                     Wheel Wash
                                                         Prewash



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Freitag, 1. Juli 2011
Process example:
          Car wash tunnel

                                                                                                                      Drying



                                                                                              Care
                                                                                       Wash
                                                                           Wheel Wash
                                                               Prewash
                                  Paid: Basic fare
                                       1. Prewash
                                       2. Wash
                                       3. Drying
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme         Universität Kassel — 2011-06-30          Folie 10   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Process example:
          Car wash tunnel

                                                                                                                      Drying



                                                                                              Care
                                                                                       Wash
                                                                           Wheel Wash
                                                               Prewash
                                  Paid: Basic fare
                                       1. Prewash
                                       2. Wash
                                       3. Drying
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme         Universität Kassel — 2011-06-30          Folie 10   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Process example:
          Car wash tunnel

                                                                                                                      Drying



                                                                                              Care
                                                                                       Wash
                                                                           Wheel Wash
                                                                           Wheel Wash
                                                               Prewash
                                  Paid: Basic fare
                                       1. Prewash
                                       2. Wash
                                       3. Drying
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme         Universität Kassel — 2011-06-30          Folie 10   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Process example:
          Car wash tunnel

                                                                                                                      Drying



                                                                                              Care
                                                                                       Wash
                                                                           Wheel Wash
                                                                           Wheel Wash
                                                               Prewash
                                  Paid: Basic fare
                                       1. Prewash
                                       2. Wash
                                       3. Drying
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Freitag, 1. Juli 2011
Process example:
          Car wash tunnel

                                                                                                                      Drying



                                                                                              Care
                                                                                       Wash
                                                                           Wheel Wash
                                                                           Wheel Wash
                                                               Prewash
                                  Paid: Basic fare
                                       1. Prewash
                                       2. Wash
                                       3. Drying
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme         Universität Kassel — 2011-06-30          Folie 10   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Process example:
          Car wash tunnel

                                                                                                                      Drying



                                                                                              Care
                                                                                       Wash
                                                                           Wheel Wash
                                                                           Wheel Wash
                                                               Prewash
                                  Paid: Basic fare
                                       1. Prewash
                                       2. Wash
                                       3. Drying
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme         Universität Kassel — 2011-06-30          Folie 10   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Action explanations
         Action explanations explain the activities of the system.


                        • Action explanations:                                • Negative action
                            “Why was this seat post                                explanations: “Why was no
                            selected?” – “For the given                            carrier chosen?” – “A carrier
                            price, only one other seat                             is only available for touring
                            post was available. But this                           bikes. The user did not
                            was too short.”                                        choose a touring bike.”




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme     Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie   Stiftung Universität Hildesheim
                                                                                                                   11
Freitag, 1. Juli 2011
Communication scenario
                                  of explanation


                                                                                                Explanation
                                                          Explainer                             knowledge
                                               U
                                               I
                                                         Originator
                                                                                                Reasoning
                                                                                                knowledge




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme       Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 12     Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Questions: What, how and why?
         For successfully using a car
         wash, we need to learn:
             Concepts, terms, definitions -
             the ,what‘
             Processes, process steps -
             the ,how‘
             Dependencies - the ,why‘
         From:
             Parents, friends, car wash
             personnel, experience, …




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 13   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Some explanation basics




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 14   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
What are explanations?




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 15   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
What are explanations?

                                          Explanations are
                                        answers to questions.


         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 16   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
When are questions being
                                    asked?




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 17   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
When are questions being
                                    asked?
                                     Whenever expectations
                                         are not met.


         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 18   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Mining and Analysis Continuum of Explaining




                 MACE
               Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered,
               Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 19   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Mining and Analysis Continuum of Explaining
                                                                         Privacy

                 Explanation Goals             Kinds of explanation                   Level of Details         Presentation styles

               Conceptualisation               Concept explanation




                 MACE
               Transparency                      Why explanation



               Justification                      How explanation



               Relevance                       Purpose explanation



               Learning                         Action explanation



               Ontological knowledge
                                               Instance knowledge                    Pattern knowledge          Context knowledge
                   (Vocabulary)

                                                              Knowledge containers



               Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered,
               Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 19   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Example 1: Semantic search



               Roth-Berghofer, Th. and Forcher, B. Improving the understandability of semantic search explanations. Int. J. Knowledge
               Engineering and Data Mining, 1(3):216–234, 2011.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 20   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Semantic search process




                                                                      21

         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Semantic search process




                                                                      21

         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Semantic search process




                                                                      21

         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Medico project:
              Annotate and Search with RadSem
         Goal: Support medical doctors (esp. radiologists) in annotating and
         searching for medical images (and text) with controlled vocabulary.




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 22   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Medico project:
              Annotate and Search with RadSem
         Goal: Support medical doctors (esp. radiologists) in annotating and
         searching for medical images (and text) with controlled vocabulary.




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 22   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Medico project:
              Annotate and Search with RadSem
         Goal: Support medical doctors (esp. radiologists) in annotating and
         searching for medical images (and text) with controlled vocabulary.




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 22   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Medico project:
              Annotate and Search with RadSem
         Goal: Support medical doctors (esp. radiologists) in annotating and
         searching for medical images (and text) with controlled vocabulary.




                                      Acknowledgement: RadSem was part of the MEDICO project
                                        (funded by BMWi in the research programme THESEUS)




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme         Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 22   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Medico ontology hierarchy




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 23   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Medico ontology hierarchy




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 23   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Foundational Model
                                            of Anatomy (FMA)
         Developed and maintained by
         Structural Informatics Group at
         University of Washington
             Contains more than
             70.000 anatomical
             entities (classes)
             More than 1.5 million
             relations between entities
             Most comprehensive
             human ontology




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 24   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
International Classification of
                               Diseases ICD-10
         Established standard of WHO, but only available in semi-
         structured formats
         Formalisation approach: Crawler for online version of ICD-10
         generates light-weight OWL ontology




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 25   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 26   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
„Region of
                                                                                 Interest“




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30         Folie 26   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
„Region of
                                                                                 Interest“




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30         Folie 26   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
„Region of
                                                                                 Interest“




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30         Folie 26   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
„Region of
                                                                                 Interest“




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30         Folie 26   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Example search




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme     Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 27   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Example search




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme     Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 27   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Example search




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme     Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 27   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Communication scenario
                                   for RadSem


                                                                                                User model
                                                          Explainer                             Frequency classes
                                               U
                                               I
                                            Semantic
                                            Originator
                                                                                                FMA
                        Query extended with Search                                              ICD-10
                        ontology concepts
                        Ranking based on
                        path length between
                        searched for and
                        found concept

         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme       Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 28     Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Communication scenario
                                   for RadSem
                             Dijkstra
                             algorithm
                             approximating
                             the semantic                                                       User model
                             search algorithm             Explainer                             Frequency classes
                                               U
                                               I
                                            Semantic
                                            Originator
                                                                                                FMA
                        Query extended with Search                                              ICD-10
                        ontology concepts
                        Ranking based on
                        path length between
                        searched for and
                        found concept

         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme       Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 28     Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Reconstructive explanation
                                               Explainer




                                               Semantic
                                               Originator
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         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme     Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 29   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Reconstructive explanation
                                               Explainer




                                                                                                             line of
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                                               Semantic
                                               Originator
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Freitag, 1. Juli 2011
Reconstructive explanation
                                               Explainer




                                                                                                             line of
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                                               Semantic
                                               Originator
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Freitag, 1. Juli 2011
Reconstructive explanation
                                               Explainer




                                                                                                              line of
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                                                                                                             line of
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                                               Semantic
                                               Originator
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Freitag, 1. Juli 2011
Reconstructive explanation
                                               Explainer




                                                                                                              line of
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                                                                                                             line of
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                                               Semantic
                                               Originator
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Freitag, 1. Juli 2011
Reconstructive explanation
                                               Explainer




                                                                                                              line of
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                                                                                                             line of
                                                                                                             reasoning



                                               Semantic
                                               Originator
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         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme     Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 29   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
„Bridge concepts“
                                                                                                                Search
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                                                                                                               Bridge
                                                                                                               concepts




                                                                                                               Annotation
                                                                                                               concept




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme       Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 30   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Predict understandability of term
         Hypothesis: The degree of medical knowledge correlates
         with frequency classes.
                                                                   Relation between a word
                                                                and most frequent word of a text
                                                                            corpus.
         Frequency class
         Definition: Let C be a text corpus and let f(t) denote the frequency
         of a term t ∈ C. The frequency class c(t) of a term t ∈ C is defined
         as                                                    , where t∗ denotes the most frequently
         used term in C.
         Examples: c(‘Brain‘) = c16, c(‘Encephalon‘) = c22

                zu Eissen, S.M. and Stein, B. (2006) ‘Intrinsic plagiarism detection’, in ECIR, pp.565–569.

         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 31   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Users of RadSem




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme      Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 32   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Users of RadSem



                                                                                    Medical IT specialists

                        Medical doctors




                                                  Patients and Citizens

         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme      Universität Kassel — 2011-06-30           Folie 32   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
When do RadSem users
                                   need explanations?




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 33   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
When do RadSem users
                                   need explanations?
                                               Test whether the Search Engine works correctly.
                                               Test whether the ontologies are correctly
                                               modelled.
     Medical IT specialists




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme       Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 33   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
When do RadSem users
                                   need explanations?
                                               Test whether the Search Engine works correctly.
                                               Test whether the ontologies are correctly
                                               modelled.
     Medical IT specialists


     Learn about the medical domain.
     Justify results in order to increase trust.
     Learn how to use the engine
     concerning ontologies.
                                                                                     Patients and Citizens
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme       Universität Kassel — 2011-06-30          Folie 33   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Even doctors have the need for
                        explanations from time to time!



                                               Reassurance:
                                               Activate passive knowledge.

                        Medical doctors




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 34   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Example 2: myCBR




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme       Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 35   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Open-source case-based reasoning tool
         Main features (Version 3.x):
             Easy import of raw data (csv-files)
             GUIs for modelling knowledge-intensive similarity measures
             Similarity-based retrieval functionality
         myCBR Software Development Kit (SDK) for easy integration
         with other systems
         Built-in explanation capabilities

                    More information and download: http://mycbr-project.net


         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 36   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Case-Based Reasoning (CBR) is a
                    problem solving approach.
             In short: New problems are
             solved based on the
             solutions of similar past
             problems.


             Basic assumption:
             Similar problems have similar
             solutions.




               Agnar Aamodt and Enric Plaza. Case-based reasoning: Foundational issues, methodological
               variations, and system approaches. AI Communications, 7(1):39–59, 1994.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie        Stiftung Universität Hildesheim
                                                                                                                 37

Freitag, 1. Juli 2011
How do you compare cars?




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 38   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
How do you compare cars?

                                                       Body

                                                               Model


                                                                     Color




                                                           Mileage


                                               Manufacturer


         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme     Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 38   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 39   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 39   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 39   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Local similarity measure




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 40   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Global similarity measure
                                                                                 Feature match: local
                                                                                 similarity measures
                                                                                 Class similarity:
                                                                                 aggregate local
                                                                                 similarities
                                                                                  Weighted sum
                                                                                  Maximum
                                                                                  Minimum
                                                                                  Euclidian distance




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Freitag, 1. Juli 2011
Global similarity measure
                                                                                 Feature match: local
                                                                                 similarity measures
                                                                                 Class similarity:
                                                                                 aggregate local
                                                                                 similarities
                                                                                  Weighted sum
                                                                                  Maximum
                                                                                  Minimum
                                                                                  Euclidian distance




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Freitag, 1. Juli 2011
Important attributes




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Freitag, 1. Juli 2011
Searching for a car




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Freitag, 1. Juli 2011
Searching for a car




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Freitag, 1. Juli 2011
Searching for a car




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Freitag, 1. Juli 2011
Searching for a car




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Freitag, 1. Juli 2011
Searching for a car




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Freitag, 1. Juli 2011
Concept explanations




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Freitag, 1. Juli 2011
AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 45   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 45   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
➡ Concept explanations provide links
                                                                                   to known concepts.




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Freitag, 1. Juli 2011
➡ Concept explanations provide links
                                                                                   to known concepts.




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Freitag, 1. Juli 2011
➡ Concept explanations provide links
                                                                                   to known concepts.




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Freitag, 1. Juli 2011
➡ Concept explanations provide links
                                                                                   to known concepts.




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Freitag, 1. Juli 2011
➡ Concept explanations provide links
                                                                                   to known concepts.
                                                                                 ➡ Action explanations provide
                                                                                   information about the similarity
                                                                                   calculation process.




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Freitag, 1. Juli 2011
Mining and Analysis Continuum of Explaining




                 MACE
               Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered,
               Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 46   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Mining and Analysis Continuum of Explaining

                 Explanation Goals

               Conceptualisation




                 MACE
               Transparency



               Justification



               Relevance



               Learning




               Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered,
               Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 46   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Mining and Analysis Continuum of Explaining

                 Explanation Goals             Kinds of explanation

               Conceptualisation               Concept explanation




                 MACE
               Transparency                      Why explanation



               Justification                      How explanation



               Relevance                       Purpose explanation



               Learning                         Action explanation




               Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered,
               Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 46   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Mining and Analysis Continuum of Explaining

                 Explanation Goals             Kinds of explanation                   Level of Details

               Conceptualisation               Concept explanation




                 MACE
               Transparency                      Why explanation



               Justification                      How explanation



               Relevance                       Purpose explanation



               Learning                         Action explanation




               Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered,
               Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 46   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Mining and Analysis Continuum of Explaining

                 Explanation Goals             Kinds of explanation                   Level of Details         Presentation styles

               Conceptualisation               Concept explanation




                 MACE
               Transparency                      Why explanation



               Justification                      How explanation



               Relevance                       Purpose explanation



               Learning                         Action explanation




               Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered,
               Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 46   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Mining and Analysis Continuum of Explaining

                 Explanation Goals             Kinds of explanation                   Level of Details         Presentation styles

               Conceptualisation               Concept explanation




                 MACE
               Transparency                      Why explanation



               Justification                      How explanation



               Relevance                       Purpose explanation



               Learning                         Action explanation




                                                              Knowledge containers



               Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered,
               Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 46   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Mining and Analysis Continuum of Explaining

                 Explanation Goals             Kinds of explanation                   Level of Details         Presentation styles

               Conceptualisation               Concept explanation




                 MACE
               Transparency                      Why explanation



               Justification                      How explanation



               Relevance                       Purpose explanation



               Learning                         Action explanation



               Ontological knowledge
                                               Instance knowledge                    Pattern knowledge          Context knowledge
                   (Vocabulary)

                                                              Knowledge containers



               Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered,
               Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 46   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Mining and Analysis Continuum of Explaining
                                                                         Privacy

                 Explanation Goals             Kinds of explanation                   Level of Details         Presentation styles

               Conceptualisation               Concept explanation




                 MACE
               Transparency                      Why explanation



               Justification                      How explanation



               Relevance                       Purpose explanation



               Learning                         Action explanation



               Ontological knowledge
                                               Instance knowledge                    Pattern knowledge          Context knowledge
                   (Vocabulary)

                                                              Knowledge containers



               Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered,
               Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X.
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme             Universität Kassel — 2011-06-30                 Folie 46   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Take home message




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Freitag, 1. Juli 2011
Take home message
         Explanation-aware Computing is a
         user-centred way of looking at
         software design and development.




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Freitag, 1. Juli 2011
Take home message
         Explanation-aware Computing is a
         user-centred way of looking at                                          U
                                                                                      Explainer


         software design and development.                                        I
                                                                                      Originator
         An ExaCt system consists of
         explainer and originator with
         different but overlapping
         knowledge bases.




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Freitag, 1. Juli 2011
Take home message
         Explanation-aware Computing is a
         user-centred way of looking at                                          U
                                                                                      Explainer


         software design and development.                                        I
                                                                                      Originator
         An ExaCt system consists of
         explainer and originator with
         different but overlapping
         knowledge bases.
         The annotation and search tool
         RadSem and myCBR are
         examples of such ExaCt design.



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Freitag, 1. Juli 2011
Take home message
         Explanation-aware Computing is a
         user-centred way of looking at                                          U
                                                                                      Explainer


         software design and development.                                        I
                                                                                      Originator
         An ExaCt system consists of
         explainer and originator with
         different but overlapping
         knowledge bases.
         The annotation and search tool
         RadSem and myCBR are
         examples of such ExaCt design.
         More resources and slides:
         http://on-explanation.net
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30       Folie 47   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
Explanation-aware
                                        Computing: A new
                                      software paradigm?
                                                 Dr. Thomas Roth-Berghofer
                                       University of Hildesheim, Germany




                   Erklärungsfähige
                   Softwaresysteme                Kassel, Germany, 30 June 2011

Freitag, 1. Juli 2011
Workshop series
              „Explanation-aware Computing“
         ICJAI-11 workshop, Barcelona, Spain,
         July 2011, http://exact2011.workshop.hm
         ECAI-10 workshop, Lisbon, Portugal, July 2010,
         http://exact2010.workshop.hm
         IJCAI-09 workshop, Pasadena, California, USA
         July 2009, http://exact2009.workshop.hm
         ECAI-08 workshop, Patras, Greece, July 2008,
         http://exact2008.workshop.hm
         AAAI-07 workshop, Vancouver, Canada, July 2007,
         http://exact2007.workshop.hm
         AAAI Fall Symposium, Washington, DC, USA, November
         2005, http://exact2005.workshop.hm
         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 49   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
http://on-explanation.net




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 50   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011
http://on-explanation.net




         AG Erklärungsfähige Softwaresysteme   Universität Kassel — 2011-06-30   Folie 50   Stiftung Universität Hildesheim

Freitag, 1. Juli 2011

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Explanation-aware computing - A new software paradigm?

  • 1. Explanation-aware Computing: A new software paradigm? Dr. Thomas Roth-Berghofer University of Hildesheim, Germany Erklärungsfähige Softwaresysteme Kassel, Germany, 30 June 2011 Freitag, 1. Juli 2011
  • 2. Thomas Roth-Berghofer industry academia research AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 2 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 3. Thomas Roth-Berghofer Software engineer, Consultant, Manager Quality and Support empolis GmbH (now: Attensity Europe) industry academia research AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 2 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 4. Thomas Roth-Berghofer Software engineer, Consultant, Manager Quality and Support empolis GmbH (now: Attensity Europe) industry academia research Senior researcher German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI) GmbH AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 2 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 5. Thomas Roth-Berghofer Software engineer, Consultant, Manager Quality and Support empolis GmbH (now: Attensity Europe) industry Visiting Professor University of Hildesheim academia Lecturer at University of Kaiserslautern research Senior researcher German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI) GmbH AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 2 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 6. Thomas Roth-Berghofer Software engineer, Consultant, Manager Quality and Support empolis GmbH (now: Attensity Europe) industry Visiting Professor Starting in September 2011: University of Hildesheim academia Lecturer at University of Kaiserslautern research Senior researcher German Research Center for Artificial Intelligence (DFKI) GmbH AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 2 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 7. Explanation-aware Computing: A new software paradigm? Dr. Thomas Roth-Berghofer University of Hildesheim, Germany Erklärungsfähige Softwaresysteme Kassel, Germany, 30 June 2011 Freitag, 1. Juli 2011
  • 8. Characteristics of ,good‘ software AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 4 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 9. Characteristics of ,good‘ software use Wit to hnice Easy use r inte rfac e in ing Hel pla pful ex S elf AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 4 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 10. Characteristics of ,good‘ software use Wit to hnice Easy use r inte rfac e in ing Hel pla User centred pful ex S elf AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 4 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 11. Characteristics of ,good‘ software use Wit to hnice Easy use r inte rfac e in ing Hel pla User centred pful ex S elf All in all: Great user experience expected AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 4 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 12. Overview Motivating analogy: Car wash tunnel Explanation basics Example 1: Semantic search engine RadSem Example 2: Open source case- based reasoning tool myCBR Wrap-up AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 5 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 13. Car Wash http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse_01.jpg AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 6 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 14. Car wash options http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 7 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 15. Car wash options EXTERIOR WASH SEALER WAX http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg TRIPLE FOAM POLISH WHEEL BRITE UNDERCARRIAGE WASH DOUBLE BOND (With Teflon) TIRE SHINE AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 7 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 16. Car wash Our exterior wash process uses only the finest quality materials formulated especially options for today's automotive finishes. Our wash water is filtered with a filtration system that assures us of the cleanest and safest water to clean automobiles. Our rinse water, is water at its purest-fresh water filtered EXTERIOR WASH through a series of media tanks that removes any remaining minerals from the SEALER WAX water and produces a spot free rinse. http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg TRIPLE FOAM POLISH WHEEL BRITE UNDERCARRIAGE WASH DOUBLE BOND (With Teflon) TIRE SHINE AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 7 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 17. Car wash options EXTERIOR WASH SEALER WAX Seals in the Shine: A polymer-fortified http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg TRIPLE FOAM POLISH sealer wax (liquid form) designed by Simoniz for automatic car washes. This WHEEL BRITE product is lightly scented and is applied in UNDERCARRIAGE WASH the final rinse/waxing area of the wash process. It's an added protection (against; DOUBLE BOND (With Teflon) acid, rain, bird droppings, tree sap, etc.) suitable for all automobile finishes, and it TIRE SHINE will leave a high luster on your vehicle's finish and will not smear windshields. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 7 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 18. Car wash options EXTERIOR WASH SEALER WAX http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg TRIPLE FOAM POLISH WHEEL BRITE UNDERCARRIAGE WASH Three foam polish (Cleaner, Sealer, and DOUBLE BOND (With Teflon) Protector) This process is actually an TIRE SHINE application of three different products manufactured by Simoniz. This application is applied after the first wash cycle. It consists of an application of three different colors applied in conjunction with each other, to create an exceptional Clear Coat finish rejuvenator. This cleans, polishes, and prepares the surface. Best results will come when used in conjunction with Sealer Wax or AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Teflon Double Bond. 7 Folie Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 19. Car wash options EXTERIOR WASH SEALER WAX http://www.feuerverzinken.com/uploads/media/Belob-Waschstrasse2_01.jpg TRIPLE FOAM POLISH WHEEL BRITE UNDERCARRIAGE WASH DOUBLE BOND (With Teflon) TIRE SHINE AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 7 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 20. Concept explanations Concept explanations enhance the knowledge of communication participants. The goal of concept explanations is to build links between unknown and known concepts. Variations: Definition: “What is a bicycle?” – “A bicycle is a land vehicle with two wheels in line. Bicycles are a form of human powered vehicle.” Theoretical proposition: “What is force?” – “Force is Mass times Acceleration.” Prototypical usage of individual things or actions: “What is a bicycle?” – “The thing, that man over there just crashed with.” Functional mapping: “What is a bicycle?” – “A bicycle serves as a means of transport.” AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie Stiftung Universität Hildesheim 8 Freitag, 1. Juli 2011
  • 21. Process example: Car wash tunnel AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 9 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 22. Process example: Car wash tunnel Drying Care Wash Wheel Wash Prewash Configure options / Pay AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 9 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 23. Process example: Car wash tunnel Drying Care Wash Wheel Wash Prewash AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 10 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 24. Process example: Car wash tunnel Drying Care Wash Wheel Wash Prewash Paid: Basic fare 1. Prewash 2. Wash 3. Drying AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 10 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 25. Process example: Car wash tunnel Drying Care Wash Wheel Wash Prewash Paid: Basic fare 1. Prewash 2. Wash 3. Drying AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 10 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 26. Process example: Car wash tunnel Drying Care Wash Wheel Wash Wheel Wash Prewash Paid: Basic fare 1. Prewash 2. Wash 3. Drying AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 10 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 27. Process example: Car wash tunnel Drying Care Wash Wheel Wash Wheel Wash Prewash Paid: Basic fare 1. Prewash 2. Wash 3. Drying AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 10 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 28. Process example: Car wash tunnel Drying Care Wash Wheel Wash Wheel Wash Prewash Paid: Basic fare 1. Prewash 2. Wash 3. Drying AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 10 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 29. Process example: Car wash tunnel Drying Care Wash Wheel Wash Wheel Wash Prewash Paid: Basic fare 1. Prewash 2. Wash 3. Drying AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 10 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 30. Action explanations Action explanations explain the activities of the system. • Action explanations: • Negative action “Why was this seat post explanations: “Why was no selected?” – “For the given carrier chosen?” – “A carrier price, only one other seat is only available for touring post was available. But this bikes. The user did not was too short.” choose a touring bike.” AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie Stiftung Universität Hildesheim 11 Freitag, 1. Juli 2011
  • 31. Communication scenario of explanation Explanation Explainer knowledge U I Originator Reasoning knowledge AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 12 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 32. Questions: What, how and why? For successfully using a car wash, we need to learn: Concepts, terms, definitions - the ,what‘ Processes, process steps - the ,how‘ Dependencies - the ,why‘ From: Parents, friends, car wash personnel, experience, … AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 13 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 33. Some explanation basics AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 14 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 34. What are explanations? AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 15 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 35. What are explanations? Explanations are answers to questions. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 16 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 36. When are questions being asked? AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 17 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 37. When are questions being asked? Whenever expectations are not met. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 18 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 38. Mining and Analysis Continuum of Explaining MACE Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered, Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 19 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 39. Mining and Analysis Continuum of Explaining Privacy Explanation Goals Kinds of explanation Level of Details Presentation styles Conceptualisation Concept explanation MACE Transparency Why explanation Justification How explanation Relevance Purpose explanation Learning Action explanation Ontological knowledge Instance knowledge Pattern knowledge Context knowledge (Vocabulary) Knowledge containers Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered, Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 19 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 40. Example 1: Semantic search Roth-Berghofer, Th. and Forcher, B. Improving the understandability of semantic search explanations. Int. J. Knowledge Engineering and Data Mining, 1(3):216–234, 2011. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 20 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 41. Semantic search process 21 AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 42. Semantic search process 21 AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 43. Semantic search process 21 AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 44. Medico project: Annotate and Search with RadSem Goal: Support medical doctors (esp. radiologists) in annotating and searching for medical images (and text) with controlled vocabulary. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 22 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 45. Medico project: Annotate and Search with RadSem Goal: Support medical doctors (esp. radiologists) in annotating and searching for medical images (and text) with controlled vocabulary. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 22 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 46. Medico project: Annotate and Search with RadSem Goal: Support medical doctors (esp. radiologists) in annotating and searching for medical images (and text) with controlled vocabulary. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 22 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 47. Medico project: Annotate and Search with RadSem Goal: Support medical doctors (esp. radiologists) in annotating and searching for medical images (and text) with controlled vocabulary. Acknowledgement: RadSem was part of the MEDICO project (funded by BMWi in the research programme THESEUS) AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 22 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 48. Medico ontology hierarchy AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 23 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 49. Medico ontology hierarchy AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 23 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 50. Foundational Model of Anatomy (FMA) Developed and maintained by Structural Informatics Group at University of Washington Contains more than 70.000 anatomical entities (classes) More than 1.5 million relations between entities Most comprehensive human ontology AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 24 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 51. International Classification of Diseases ICD-10 Established standard of WHO, but only available in semi- structured formats Formalisation approach: Crawler for online version of ICD-10 generates light-weight OWL ontology AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 25 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 52. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 26 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 53. „Region of Interest“ AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 26 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 54. „Region of Interest“ AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 26 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 55. „Region of Interest“ AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 26 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 56. „Region of Interest“ AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 26 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 57. Example search AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 27 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 58. Example search AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 27 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 59. Example search AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 27 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 60. Communication scenario for RadSem User model Explainer Frequency classes U I Semantic Originator FMA Query extended with Search ICD-10 ontology concepts Ranking based on path length between searched for and found concept AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 28 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 61. Communication scenario for RadSem Dijkstra algorithm approximating the semantic User model search algorithm Explainer Frequency classes U I Semantic Originator FMA Query extended with Search ICD-10 ontology concepts Ranking based on path length between searched for and found concept AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 28 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 62. Reconstructive explanation Explainer Semantic Originator Search AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 29 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 63. Reconstructive explanation Explainer line of reasoning Semantic Originator Search AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 29 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 64. Reconstructive explanation Explainer line of reasoning Semantic Originator Search AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 29 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 65. Reconstructive explanation Explainer line of explanation line of reasoning Semantic Originator Search AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 29 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 66. Reconstructive explanation Explainer line of explanation line of reasoning Semantic Originator Search AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 29 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 67. Reconstructive explanation Explainer line of explanation line of reasoning Semantic Originator Search AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 29 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 68. „Bridge concepts“ Search concept Bridge concepts Annotation concept AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 30 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 69. Predict understandability of term Hypothesis: The degree of medical knowledge correlates with frequency classes. Relation between a word and most frequent word of a text corpus. Frequency class Definition: Let C be a text corpus and let f(t) denote the frequency of a term t ∈ C. The frequency class c(t) of a term t ∈ C is defined as , where t∗ denotes the most frequently used term in C. Examples: c(‘Brain‘) = c16, c(‘Encephalon‘) = c22 zu Eissen, S.M. and Stein, B. (2006) ‘Intrinsic plagiarism detection’, in ECIR, pp.565–569. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 31 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 70. Users of RadSem AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 32 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 71. Users of RadSem Medical IT specialists Medical doctors Patients and Citizens AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 32 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 72. When do RadSem users need explanations? AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 33 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 73. When do RadSem users need explanations? Test whether the Search Engine works correctly. Test whether the ontologies are correctly modelled. Medical IT specialists AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 33 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 74. When do RadSem users need explanations? Test whether the Search Engine works correctly. Test whether the ontologies are correctly modelled. Medical IT specialists Learn about the medical domain. Justify results in order to increase trust. Learn how to use the engine concerning ontologies. Patients and Citizens AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 33 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 75. Even doctors have the need for explanations from time to time! Reassurance: Activate passive knowledge. Medical doctors AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 34 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 76. Example 2: myCBR AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 35 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 77. Open-source case-based reasoning tool Main features (Version 3.x): Easy import of raw data (csv-files) GUIs for modelling knowledge-intensive similarity measures Similarity-based retrieval functionality myCBR Software Development Kit (SDK) for easy integration with other systems Built-in explanation capabilities More information and download: http://mycbr-project.net AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 36 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 78. Case-Based Reasoning (CBR) is a problem solving approach. In short: New problems are solved based on the solutions of similar past problems. Basic assumption: Similar problems have similar solutions. Agnar Aamodt and Enric Plaza. Case-based reasoning: Foundational issues, methodological variations, and system approaches. AI Communications, 7(1):39–59, 1994. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie Stiftung Universität Hildesheim 37 Freitag, 1. Juli 2011
  • 79. How do you compare cars? AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 38 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 80. How do you compare cars? Body Model Color Mileage Manufacturer AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 38 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 81. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 39 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 82. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 39 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 83. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 39 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 84. Local similarity measure AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 40 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 85. Global similarity measure Feature match: local similarity measures Class similarity: aggregate local similarities Weighted sum Maximum Minimum Euclidian distance AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 41 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 86. Global similarity measure Feature match: local similarity measures Class similarity: aggregate local similarities Weighted sum Maximum Minimum Euclidian distance AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 41 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 87. Important attributes AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 42 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 88. Searching for a car AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 43 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 89. Searching for a car AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 43 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 90. Searching for a car AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 43 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 91. Searching for a car AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 43 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 92. Searching for a car AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 43 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 93. Concept explanations AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 44 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 94. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 45 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 95. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 45 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 96. ➡ Concept explanations provide links to known concepts. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 45 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 97. ➡ Concept explanations provide links to known concepts. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 45 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 98. ➡ Concept explanations provide links to known concepts. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 45 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 99. ➡ Concept explanations provide links to known concepts. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 45 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 100. ➡ Concept explanations provide links to known concepts. ➡ Action explanations provide information about the similarity calculation process. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 45 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 101. Mining and Analysis Continuum of Explaining MACE Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered, Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 46 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 102. Mining and Analysis Continuum of Explaining Explanation Goals Conceptualisation MACE Transparency Justification Relevance Learning Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered, Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 46 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 103. Mining and Analysis Continuum of Explaining Explanation Goals Kinds of explanation Conceptualisation Concept explanation MACE Transparency Why explanation Justification How explanation Relevance Purpose explanation Learning Action explanation Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered, Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 46 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 104. Mining and Analysis Continuum of Explaining Explanation Goals Kinds of explanation Level of Details Conceptualisation Concept explanation MACE Transparency Why explanation Justification How explanation Relevance Purpose explanation Learning Action explanation Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered, Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 46 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 105. Mining and Analysis Continuum of Explaining Explanation Goals Kinds of explanation Level of Details Presentation styles Conceptualisation Concept explanation MACE Transparency Why explanation Justification How explanation Relevance Purpose explanation Learning Action explanation Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered, Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 46 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 106. Mining and Analysis Continuum of Explaining Explanation Goals Kinds of explanation Level of Details Presentation styles Conceptualisation Concept explanation MACE Transparency Why explanation Justification How explanation Relevance Purpose explanation Learning Action explanation Knowledge containers Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered, Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 46 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 107. Mining and Analysis Continuum of Explaining Explanation Goals Kinds of explanation Level of Details Presentation styles Conceptualisation Concept explanation MACE Transparency Why explanation Justification How explanation Relevance Purpose explanation Learning Action explanation Ontological knowledge Instance knowledge Pattern knowledge Context knowledge (Vocabulary) Knowledge containers Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered, Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 46 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 108. Mining and Analysis Continuum of Explaining Privacy Explanation Goals Kinds of explanation Level of Details Presentation styles Conceptualisation Concept explanation MACE Transparency Why explanation Justification How explanation Relevance Purpose explanation Learning Action explanation Ontological knowledge Instance knowledge Pattern knowledge Context knowledge (Vocabulary) Knowledge containers Martin Atzmüller and Thomas Roth-Berghofer, Ready for the MACE? The Mining and Analysis Continuum of Explaining uncovered, Research Report RR-10-02, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz DFKI GmbH, 2010, ISSN 0946-008X. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 46 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 109. Take home message AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 47 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 110. Take home message Explanation-aware Computing is a user-centred way of looking at software design and development. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 47 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 111. Take home message Explanation-aware Computing is a user-centred way of looking at U Explainer software design and development. I Originator An ExaCt system consists of explainer and originator with different but overlapping knowledge bases. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 47 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 112. Take home message Explanation-aware Computing is a user-centred way of looking at U Explainer software design and development. I Originator An ExaCt system consists of explainer and originator with different but overlapping knowledge bases. The annotation and search tool RadSem and myCBR are examples of such ExaCt design. AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 47 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 113. Take home message Explanation-aware Computing is a user-centred way of looking at U Explainer software design and development. I Originator An ExaCt system consists of explainer and originator with different but overlapping knowledge bases. The annotation and search tool RadSem and myCBR are examples of such ExaCt design. More resources and slides: http://on-explanation.net AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 47 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 114. Explanation-aware Computing: A new software paradigm? Dr. Thomas Roth-Berghofer University of Hildesheim, Germany Erklärungsfähige Softwaresysteme Kassel, Germany, 30 June 2011 Freitag, 1. Juli 2011
  • 115. Workshop series „Explanation-aware Computing“ ICJAI-11 workshop, Barcelona, Spain, July 2011, http://exact2011.workshop.hm ECAI-10 workshop, Lisbon, Portugal, July 2010, http://exact2010.workshop.hm IJCAI-09 workshop, Pasadena, California, USA July 2009, http://exact2009.workshop.hm ECAI-08 workshop, Patras, Greece, July 2008, http://exact2008.workshop.hm AAAI-07 workshop, Vancouver, Canada, July 2007, http://exact2007.workshop.hm AAAI Fall Symposium, Washington, DC, USA, November 2005, http://exact2005.workshop.hm AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 49 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 116. http://on-explanation.net AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 50 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011
  • 117. http://on-explanation.net AG Erklärungsfähige Softwaresysteme Universität Kassel — 2011-06-30 Folie 50 Stiftung Universität Hildesheim Freitag, 1. Juli 2011