Wissenssystem

Ein Wissenssystem ist ein informationsverarbeitendes System, das Wissen in einer strukturierten Form erfasst, speichert, bearbeitet und nutzbar macht, um Entscheidungen zu unterstützen oder Handlungen zu steuern. Im Unterschied zu reinen Datenbanken befasst es sich mit Bedeutungen, Beziehungen und Regeln, die aus Expertenwissen oder Erfahrungswissen stammen können.

Die Architektur eines Wissenssystems umfasst typischerweise eine Wissensbasis, die Wissensdomänenrepräsentiert, Inferenzmechanismen oder Reasoner, die aus Regeln oder Logik Schlüsse ziehen, sowie eine Benutzerschnittstelle und ein Modul zur Wissensverwaltung. Moderne Systeme nutzen Ontologien zur formalen Beschreibung von Begriffen und deren Beziehungen sowie Wissensgraphen zur Verknüpfung von Informationen.

Es gibt verschiedene Typen: wissensbasierte Systeme oder Expertensysteme, die Schlussfolgerungen auf Basis von if-then-Regeln ziehen; Entscheidungsunterstützungssysteme (DSS); ontologiegetriebene Systeme; sowie semantic-web-basierte Systeme, die RDF/OWL verwenden, um Wissen maschinenlesbar zu machen.

Wissensrepräsentation umfasst Regeln, Frame-basierte Strukturen, logische Aussagen und semantische Netze. Technologien wie maschinelles Lernen werden oft ergänzend eingesetzt, um Wissensbasen zu aktualisieren oder Muster zu erkennen, während Validierung und Verifikation nötig sind, um die Zuverlässigkeit sicherzustellen.

Anwendungen finden sich in Medizin, Fertigung, Finanzdienstleistungen, IT-Sicherheit, Bildung und Verwaltung. Zu den Herausforderungen zählen die Qualität und Aktualität des Wissens, Konsistenz, Skalierung, Interoperabilität, Datenschutz und die Interpretierbarkeit der Schlüsse. Die Entwicklung von Wissenssystemen erfordert interdisziplinäres Vorgehen aus Domänenwissen, Informatik und Wissensmanagement.