Mensch-Computer-Kommunikation mit natürlicher Sprache in computerunterstützten Lehr- und Lernsystemen

Probleme und Lösungen

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In dieser Arbeit werden zuerst die betreffenden Begriffe aus der Sicht eines dynamisch-komplexen Systems und aus der Sicht des Wissensmanagements erläutert, u. a. allgemeines Lehr- und Lernsystem und allgemeines computerunterstütztes Lehr- und Lernsystem.

Die Leistungen der Lehrenden aus didaktischen Perspektiven werden aufgelistet. Vergleichend werden die Leistungen der heutigen Lehr- und Lernsysteme anhand ihrer informationstechnologischen Grundlagen analysiert. Dadurch wird festgestellt, dass die Kommunikation mit natürlicher Sprache zwischen den Lernenden und dem Computer als Lehrender eine der wichtigsten und schwächsten Schnittstellen in heutigen Lehr- und Lernsystemen ist.

Diese Schwachstelle soll gerade auch vom Fach Künstlicher Intelligenz beseitigt werden, die den intelligenten computerbasierten Lehr- und Lernsystemen technisch zugrunde liegen. Aber erstens ist die Debatte, ob der Computer überhaupt in der Lage sein kann, mit den Menschen sprachlich zu kommunizieren, noch nicht abgeschlossen. Eine zweite umstrittene Frage ist, ob der Computer die menschliche Intelligenz besitzt, solange er mit Menschen sprachlich kommunizieren kann. Der berühmte Turing-Test bezieht sich genau auf diese beiden Fragen. Die philosophischen Diskussionen dafür werden dann historisch analysiert.

Die Forscher im Bereich KI und Computerlinguistik bemühen sich, Theorie und Techniken zu entwickeln, um mit dem Computer sprachlich kommunizieren zu können. Die Forschungen werden dann mit der empirischen Untersuchung des Fallbeispiels „ALICEBOT“ analysiert.

Danach wird vom Autor eine innovative Lösung für die Mensch-Computer- Kommunikation mit geschriebener natürlicher Sprache vorgestellt, die auf generativer Grammatik und objektorientierter Programmierung basiert. Die gesamten Bestandteile der Lösung und deren Implementierung mit Englisch als einer Testsprache werden ausführlich erklärt: NLML, NLOMJ, NLDB and CR. Das komplette System heißt CSIEC (Computer Simulator in Educational Communication). Seit einem Jahr wird das System praktisch auf ein webbasiertes Lehr- und Lernsystem für Fremdsprachelernen angewendet.

Zum Schluss werden die Anwendungsmöglichkeiten des Systems auf Lehr- und Lernsysteme werden diskutiert, die gesamte Arbeit zusammengefasst und die weiteren Arbeiten im Ausblick gestellt.