Kennisanalyse. Practicum bij het vak Kennisacquisitie en -modellering 2014/2015

Transcriptie

1 Kennisanalyse Practicum bij het vak Kennisacquisitie en -modellering 2014/2015 Doel van het practicum Het doel van dit practicum is het opdoen van praktische ervaring met kennisacquisitie- en -modelleringsmethoden. Kennisacquisitie en -modelleren vindt normaliter plaats in projectverband. Een organisatie ervaart (kennis)problemen bij het uitvoeren van bepaalde taken. Een knowledge management project kan dan opgestart worden om deze problemen op te lossen. De organisatie wordt eerst uitgebreid geanalyseerd door een knowledge engineer. Binnen CommonKADS worden de bevindingen beschreven in een aantal modellen, te weten een organisatiemodel, een taakmodel en een agentmodel. In deze modellen wordt ook een aantal voorstellen voor het verbeteren van de huidige situatie gedaan. Voorbeelden van dergelijke kennisgebaseerde oplossingen zijn het inzetten van een kennissysteem, kennisontwikkeling, training van werknemers en het invoeren van een wekelijkse vergadering binnen de organisatie. Voor een aantal van deze oplossingen is het nodig om kennis in een vakgebied onder te brengen in een kennismodel. Dit model kan gebruikt worden voor bijvoorbeeld trainingsdoeleinden of als basis voor het ontwikkelen van een kennissysteem. Na de organisatieanalyse zullen in een dergelijk geval een kennismodel en een communicatiemodel ontwikkeld worden. Wat er na deze fase met het kennismodel gebeurt is afhankelijk van de gekozen kennisgebaseerde oplossing. Bijvoorbeeld, als de oplossing het inzetten van een kennissysteem is, dan zal eerst worden onderzocht welke taken in het kennismodel aangepast moeten worden (omdat een computer bepaalde taken beter of juist slechter uitvoert dan een mens); vervolgens wordt een ontwerpmodel ontwikkeld, waarna een systeem Figuur 1: Relevante modellen binnen de opdracht 1

2 geïmplementeerd wordt. Gezien de beperkte tijd die beschikbaar is voor dit practicum, richten wij ons binnen deze opdracht op het ontwikkelen van (een beperkte versie van) het organisatiemodel en op het ontwikkelen van een kennismodel (zie ook figuur 1). Het resultaat van het practicum is een rapport waarin de verschillende facetten van de organisatie- en kennisanalyse aan bod komen. Bovendien bevat het rapport een goedbeargumenteerd advies aan een (potentiële) opdrachtgever: hoe kunnen de resultaten van de kennisanalyse gebruikt worden om de tijdens de organisatie-analyse gesignaleerde problemen op te lossen, te verkleinen of te voorkomen? Opzet van het practicum Het practicum wordt uitgevoerd in teams van twee of drie personen. Tijdens de opdracht wordt een zelfgekozen kennisdomein in samenwerking met een (eveneens zelfgekozen) domeinexpert in kaart gebracht en gemodelleerd. Normaliter vindt voorafgaand aan het ontwikkelen van een kennismodel een uitgebreide organisatie-analyse plaats, waarin kennisproblemen en eventuele oplossingen worden onderzocht. Deze organisatie-analyse is noodzakelijk om tijdens de rest van het project doelgericht te werk te kunnen gaan. Echter, in de setting van het practicum zal weinig tijd zijn voor een uitgebreide organisatie-analyse. De analyse zal derhalve beperkt zijn tot een inventarisatie van de processen binnen de organisatie en de daarin benodigde kennis, zodanig gedetailleerd dat de knelpunten binnen de processen geïdentificeerd kunnen worden, en dat een afbakening gemaakt kan worden voor de in het kennismodel onder te brengen kennis. Omdat de aanleiding voor jouw project het practicum is in plaats van een reeds gesignaleerd probleem, zal het soms moeilijk zijn om een knelpunt of kennisprobleem te vinden (en dus een motivatie voor je project). Denk er in een dergelijk geval aan dat het niet per se om een probleem hoeft te gaan dat op dit moment ervaren wordt. Een kennismodel kan ook ontwikkeld worden om toekomstige problemen te voorkomen, of om de bestaande situatie te verbeteren zonder dat deze in eerste instantie als slecht ervaren wordt. De gemodelleerde kennis moet afkomstig zijn van een expert. Deze kennis verkrijg je in vier gesprekken (sessies) met je domeinexpert. Je bent zelf verantwoordelijk voor de contacten met je domeinexpert; vooraf dient met hem of haar te worden afgesproken dat er vier gesprekken van ongeveer één tot twee uur nodig zullen zijn. Gebruik tijdens deze opdracht minimaal de volgende drie kenniselicitatietechnieken: interview; (vereenvoudigde versie van) protocol analyse; één van de technieken repertory grid, card sorting en laddering. De volgende activiteiten dienen zelfstandig te worden uitgevoerd: formeren van groepjes; kiezen van onderwerp; kiezen van expert; maken van werkverdeling; voorbereiden van gesprekken met expert (afspraken maken, inlezen, zorgen voor opnameapparatuur, materiaal voorbereiden, enzovoorts); 2

3 Deadline wo 11 feb :59 wo 18 feb :59 wo 4 mrt :59 wo 25 mrt :59 ma 6 apr en wo 8 apr 2015 wo 15 apr :00 Onderdeel Inleveren Opdracht 1: vastleggen onderwerp Inleveren Opdracht 2: organisatie en meerwaarde Inleveren Opdracht 3: modellering taak Inleveren Opdracht 4: modellering domein en inferenties Eindpresentatie Inleveren Eindrapport Kennisanalyse (electronisch en papier) Tabel 1: Deadlines practicum bewaken van voortgang; contact opnemen met de docent als iets niet naar wens verloopt niet wachten; opstellen van eindrapport. De opdracht is opgesplitst in vijf onderdelen, elk resulterend in een tussenproduct. Deze tussenproducten worden ingeleverd. De feedback die je over de tussenproducten ontvangt kun je gebruiken binnen de rest van het practicum en voor het uiteindelijke rapport. De tussenproducten worden elektronisch via het Submitsysteem ingeleverd. Het eindrapport wordt zowel op papier (inleverpunt: het postvak van de docent Rogier van Eijk in de koffiekamer op de 5e verdieping van BBL) als elektronisch via het Submitsysteem ingeleverd. Elk team geeft een eindpresentatie. De lengte van deze presentatie is 5 minuten (flitspresentatie). Het presentatierooster wordt bijtijds bekend gemaakt. Tabel 1 geeft de deadlines van de verschillende deelopdrachten weer. In verband met de beperkte tijd is het zaak zo snel mogelijk met een onderdeel te beginnen. In de paragrafen 1 tot en met 5 worden achtereenvolgens de verschillende onderdelen van de opdracht behandeld. De onderdelen dienen in de beschreven volgorde te worden uitgevoerd. Sla geen onderdelen over, ook al lijken ze voor jouw project niet direct nuttig. Indien je moeite hebt met een bepaalde methode of techniek, vermeld dit dan in het verslag en geef duidelijk aan wat het probleem was. In paragraaf 6 wordt het eindrapport behandeld. Het dient aanbeveling om vanaf het begin van het project goed de eisen aan het eindrapport in de gaten te houden. Algemene aandachtspunten bij het uitvoeren van de opdracht Houd bij het uitvoeren van de opdracht rekening met de volgende punten: Elke sessie zul je goed moeten voorbereiden. Onderschat de hiervoor benodigde tijd niet! Stel vóór elk gesprek vast welke informatie je mee terug wilt nemen en bepaal aan de hand daarvan wat je de expert wil vragen. Ga bijvoorbeeld in deze practicumhandleiding na met welke resultaten je na het gesprek wordt geacht verder te werken. Het 3

4 is vervelend om bij terugkomst te moeten constateren dat informatie, die nodig is om een bepaald onderdeel uit te werken, ontbreekt. Je kunt dan niet verder. Regel tijdig de praktische zaken, zoals het vaststellen van tijd en plaats van het gesprek, het instellen en testen van opnameapparatuur en dergelijke. Stel voor elke sessie een agenda op. Bewaar van elke sessie de agenda en het voorbereide materiaal; deze informatie zul je nodig hebben voor je verslag. Vertel de expert aan het begin van elke sessie wat de bedoeling van die sessie is en wat er tijdens de sessie gaat gebeuren (de agenda). Neem de belangrijke onderdelen van de gesprekken op. Na afloop van een sessie verwerk je de resultaten. Doe dit zo snel mogelijk. Ook dit kost vaak meer tijd dan je van te voren inschat. Analyseer de sessie op de aspecten die goed gingen en op de aspecten die juist niet goed gingen. Wat is voor verbetering vatbaar? Literatuur bij de opdracht In deze opdracht wordt verwezen naar het boek die bij deze cursus gebruikt wordt: A.Th. Schreiber, J.M. Akkermans, A.A. Anjewierden, R. de Hoog, N.R. Shadbolt, W. Van de Velde, B.J. Wielinga (2000). Knowledge Engineering and Management: The CommonKADS Methodology. MIT Press. 4

5 1 Vastleggen van onderwerp 1.1 Doel Tijdens het eerste onderdeel van de opdracht selecteer je een geschikt onderwerp (domein) en een domeinexpert die je kunt interviewen. Bovendien bepaal je het taaktype van de te modelleren taak. 1.2 Uitvoering Ga op zoek naar een onderwerp voor je project, dat wil zeggen, een kennisdomein en een taak binnen dat kennisdomein die je in een kennismodel onder zou willen brengen. Zoek ook een expert op het gekozen onderwerp. Vaak zal het andersom gaan: je zoekt een persoon in je kennissenkring die verstand heeft van een bepaald onderwerp en vraagt deze of hij/zij wil meewerken als expert. Vervolgens kies je zijn/haar specialisme als onderwerp. Houd ook rekening met het doel van de kennisanalyse-opdracht: het opleveren van een kennismodel, en het geven van een gemotiveerd advies over het inzetten van het kennismodel, waaruit duidelijk de meerwaarde van het kennismodel blijkt. Binnen het gekozen kennisdomein kies je een te modelleren taak. Taken zijn in het algemeen in te delen in typen die beschreven staan in paragraaf van het CommonKADS boek. Bepaal nu het type van de taak die de expert uitvoert. Let wel, het kan ook gaan om een combinatie van taaktypen (zie paragraaf 6.12 van het CommonKADS boek). 1.3 Tips en aandachtspunten Waar let je op bij het selecteren van een onderwerp en expert? Gezien de beschikbare tijd en het doel van dit practicum kun je het best een niet te moeilijk onderwerp kiezen. Enkele aspecten die van belang zijn bij het selecteren van een onderwerp en een expert zijn: 1. Kies een onderwerp dat je zelf interessant vindt en waarover ook de expert enthousiast is. 2. Kies iemand die ook daadwerkelijk een expert is op zijn of haar gebied. Het is heel vervelend om er later achter te moeten komen dat de gekozen persoon eigenlijk helemaal niet zo veel van het domein afweet. 3. Kies een expert die zijn of haar kennis goed onder woorden kan brengen. Als een expert moeite heeft met het verbaliseren van de kennis en er sprake is van veel tacit knowledge, dan zal het elicitatieproces een stuk moeizamer verlopen dan wanneer de expert zijn / haar kennis goed kan verwoorden. Als bijvoorbeeld een expert op het gebied van het samenstellen van nieuwe Calvin Klein parfums niet verder komt dan Ja, ik weet ook niet hoe ik dat doe, ik ruik dat gewoon, kies dan snel iemand anders. 4. Houd rekening met de complexiteit van de kennis in het domein. Neem een onderwerp waarmee je in de beperkte tijd die je voor dit practicum tot je beschikking hebt goed uit de voeten kunt. Kies een onderwerp dat niet te ingewikkeld is, maar ook niet te eenvoudig. Zo moet de taak opsplitsbaar zijn in een aantal afzonderlijke deeltaken, maar dit moeten er ook weer niet tientallen zijn. 5. Let op de mate waarin cognitieve kennis of juist motorische aspecten een rol spelen in de taak. Cognitieve kennis (zoals de kennis die nodig is voor het bepalen wat er mis 5

6 is met een kapotte fiets) is eenvoudiger te modelleren dan kennis waarin motorische aspecten een rol spelen (zoals de kennis of vaardigheid die je nodig hebt om te fietsen). 6. Houd ook rekening met de creativiteit in de taak. Een taak waarin iets nieuws samengesteld wordt (zoals ontwerp van een huis) is vaak moeilijker te modelleren dan een taak waarin iets geclassificeerd wordt aan de hand van een aantal eigenschappen (zoals het bepalen of iemand in aanmerking komt voor huursubsidie). In het algemeen zijn analytische taken gemakkelijker te modelleren dan synthetische taken. Meer over analytische en synthetische taken kun je lezen in paragraaf van het Common- KADS boek. Natuurlijk hangt dit ook weer samen met de verbale kwaliteiten van de expert. 7. De beschikbaarheid van de expert: het project duurt slechts een beperkt aantal weken, waarin de expert regelmatig beschikbaar moet zijn. Voorbeelden van onderwerpen zijn: Classificeren van roofvogels Kiezen van een geschikte pijnstiller Kiezen van een geschikte wijn bij een maaltijd Samenstellen van een rooster Samenstellen van een gezonde maaltijd Samenstellen van een fitness-trainingsschema Samenstellen van een presentatie Beoordelen van de kwaliteiten van een student Beoordelen van de kwaliteiten van een docent Monitoren van de voortgang van een softwareproject Diagnostiseren van kapotte gitaren Taxeren van piano s Wees niet te ambitieus bij de keuze van je onderwerp: een onderwerp als het classificeren van roofvogels aan de hand van hun kenmerken is een aanmerkelijk eenvoudiger onderwerp dan een onderwerp als het formeren van een reorganisatieplan aan de hand van bedrijfskenmerken. Maak een afgewogen en goed-beargumenteerde keuze. Zorg er verder voor dat de taak die je kiest duidelijk omschreven is. 1.4 Producten en data Je meldt je aan voor dit project via het invullen van het daarvoor bestemde GoogleDocs document (zie website). Je levert per team de volgende gegevens in: 1. namen en studentnummers van de groepsleden 6

7 2. het domein 3. de taak en het daarbijbehorende taaktype 4. de expert Doe dit uiterlijk woensdag 11 feb 2015 om 23:59 uur via het GoogleDocs document. 7

8 2 Analyseren van organisatie / meerwaarde project 2.1 Doel In het vorige onderdeel heb je een kennisdomein en een taak binnen dat kennisdomein gekozen. Binnen onderdeel 2 maak je als knowledge engineering team kennis met de expert en het domein. Je exploreert de mogelijkheden voor het ontwikkelen van een kennismodel. In principe heb je dit al proberen vast te stellen bij de selectie van het onderwerp in onderdeel 1. Echter, dit is in een zo vroeg stadium vaak moeilijk te bepalen, aangezien je dan nog niets of weinig van het domein weet. Het is namelijk heel goed mogelijk dat het door jou gekozen onderwerp toch niet geschikt is om te worden geëxpliciteerd tot formele kennis. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn als er sprake is van een intuïtieve of per geval unieke werkwijze i.p.v. een routinematige werkwijze, als geheimhouding een rol speelt, etcetera. Verder baken je het deeldomein, en de daarin liggende deeltaak, af. Deze zul je in de volgende onderdelen van de opdracht in meer detail gaan analyseren. De afbakening is een noodzakelijk onderdeel van de kennisanalyse: het maakt doelgericht werken mogelijk. Bij het achterwege laten van deze afbakening is de kans groot dat je in de volgende onderdelen te veel taken in detail gaat beschrijven. Het derde aspect dat je in dit onderdeel gaat onderzoeken is de te verwachten meerwaarde die het bouwen en inzetten van het kennismodel biedt ten opzichte van de huidige situatie. Dit is een cruciaal onderdeel: bij het ontbreken van een meerwaarde is er in principe geen reden om een project uit te voeren. In dat geval moet je een andere taak (eventueel in een ander domein) zoeken! De mogelijkheden voor het ontwikkelen van een kennismodel, de afbakening en de meerwaarde onderzoek je door middel van een analyse van de processen binnen het kennisdomein, en de daarvoor benodigde kennis. Als richtlijn hiervoor gebruik je de CommonKADS worksheets (Hoofdstuk 3). In verband met de beschikbare tijd hoef je in dit practicum niet alle aspecten van alle worksheets in te vullen. Zie tabel 2 voor de verplicht in te vullen aspecten. Het model dat centraal staat binnen dit onderdeel van de opdracht is aangeduid in figuur 2. Figuur 2: Relevant model binnen onderdeel Literatuur CommonKADS boek, Hoofdstuk 3. The Task and Its Organizational Context; 8

9 CommonKADS boek, Hoofdstuk 8. Knowledge-Elicitation Techniques, paragrafen 8.1 t/m 8.4.2; CommonKADS boek, Hoofdstuk 14. UML Notations Used in CommonKADS; Relevante literatuur in het domein van de expert om zo een indruk te krijgen van de belangrijke begrippen, taken en terminologie. 2.3 Tijdens de sessie Laat in het gesprek de volgende punten aan bod komen: 1. Voorstellen, persoonlijke introductie; 2. Uitleggen van deze kennisanalyseopdracht; 3. Aangeven wat de expert van jullie kan verwachten en, omgekeerd, wat jullie aan inbreng van de expert verwachten; 4. Inhoudelijk: Onderzoek samen met de expert de mogelijkheden en onmogelijkheden van het onderwerp en bepaal een duidelijk omschreven taak binnen het kennisdomein. Doe dit aan de hand van de CommonKADS worksheets. In tabel 2 is aangegeven welke aspecten van welke worksheets ingevuld dienen te worden en hoe je ze in het kader van het practicum kunt weergeven. Beschrijf de worksheets OM-2, OM-3 en OM-4 voor zowel de huidige als de toekomstige situatie. De toekomstige situatie is de situatie die je in OM-5 voorstelt, waarin een kennismodel (of kennissysteem) ingezet wordt om een of meer taken te ondersteunen. 5. Inhoudelijk: Onderzoek de meerwaarde die het inzetten van een kennismodel of kennissysteem heeft boven de bestaande situatie. Let op: als er geen sprake is van een meerwaarde, dan is er geen reden meer om met het project door te gaan. Zoek dan een andere taak om te modelleren (eventueel in een ander domein)! 6. Afspraken maken voor de volgende keren. 2.4 Na de sessie Na afloop werk je je aantekeningen uit en analyseer je de verkregen informatie. Zoals in de voorgaande paragraaf beschreven is, dien je zowel de huidige als de toekomstige situatie te beschrijven door middel van de CommonKADS worksheets. Zorg ervoor dat duidelijk blijkt wat de voorgestelde oplossing is. Dit kan bijvoorbeeld het inzetten van een kennissysteem zijn, of een andere oplossing (waarvoor het nodig is om een kennismodel te ontwikkelen). Beschrijf ook hoe het kennismodel (of kennissysteem) precies ingezet wordt. Een beschrijving van de in- en uitvoer van de te modelleren taak is hierbij belangrijk. Beschrijf bovendien de motivatie voor je project: de meerwaarde van het inzetten van een kennismodel boven de bestaande situatie. Verder stel je na dit gesprek een initiële vocabulaire (lijst van basisbegrippen) op. 9

10 Worksheet Onderwerp Te beschrijven aspecten Weergave in practicum OM-2 (pg. 31) taak Process UML activity diagram kennis Knowledge Natuurlijke taal OM-3 (pg. 33) taak Task Natuurlijke taal uitvoerder Performed by Natuurlijke taal benodigde kennis Knowledge asset Natuurlijke taal kennisintensiviteit Intensive? Natuurlijke taal OM-4 (pg. 33) kennis Alle aspecten Tabel met natuurlijke taal OM-5 (pg. 35) afbakening Proposed actions: - Focus Natuurlijke taal - Target solution Natuurlijke taal meerwaarde Proposed actions: - Results, costs, benefits Natuurlijke taal (on)mogelijkheden Proposed actions: - Risks Natuurlijke taal Tabel 2: Te beschrijven aspecten van de CommonKADS worksheets (met verwijzingen naar pagina s in het CommonKADS boek) 2.5 Tips en aandachtspunten Van de vier geplande sessies is deze eerste zonder meer de meest kritieke: voor zowel jullie als de expert is de situatie nieuw, de taak ligt nog niet vast en het is nog niet duidelijk wat de gesprekken precies op zullen leveren en waar ze zullen eindigen. Daarom is juist voor het eerste gesprek een goede voorbereiding van groot belang. Tijdens de eerste ontmoeting is het belangrijk dat een goede indruk gemaakt wordt. Je vraagt heel wat van de expert, in ieder geval circa 4x2 uur van zijn of haar tijd, dus het komt er in het begin op aan de expert te overtuigen dat zijn of haar tijd goed besteed is. Vertrouwen scheppen is dus belangrijk. Dit kan worden bereikt door de expert te laten merken dat je je hebt voorbereid: je weet wat je wilt vragen en waar je naar toe wilt, en je kunt laten zien dat je een eerlijke poging ondernomen hebt om het domein enigszins te begrijpen. Verder neem je de regels over omgangsvormen in acht, zoals op tijd komen en dergelijke. Enkele aandachtspunten voor het invullen van de worksheets: 1. De UML-diagrammen moeten syntactisch correct zijn. Bijvoorbeeld: na een beslissing dienen de verschillende alternatieven aangegeven te zijn bij de pijlen (uitputtend en elkaar uitsluitend). 2. De taken en kenniseenheden in OM-2 moeten niet te globaal zijn; een te globale beschrijving is nietszeggend. 3. De taken in OM-2 en OM-3 moeten dezelfde zijn; idem dito voor de kenniseenheden in OM-2 en OM-4. De verschillende worksheets laten de aspecten van verschillende kanten zien, en moeten dus consistent met elkaar zijn (op elkaar aansluiten). 4. De knowledge assets in OM-2, OM-3 en OM-4 moeten kenniseenheden zijn, geen kennisbronnen (dit in tegenstelling tot wat in de tabel voor OM-3 gesuggereerd wordt). 10

11 Bijvoorbeeld: boek is geen knowledge asset, maar wat erin staat wel (bijvoorbeeld medische kennis). 5. De tabellen moeten volledig zijn. 6. De beschrijving van de taak die geselecteerd is om in een kennismodel onder te brengen moet consistent zijn met de tabellen. 2.6 Producten Na afloop van dit onderdeel heb je de ingevulde CommonKADS worksheets die onder meer de afbakening, de meerwaarde en de (on)mogelijkheden van het project beschrijven. Bovendien heb je een initiële begrippenlijst. Lever deze uiterlijk woensdag 18 feb 2015 om 23:59 uur in. 11

12 3 Analyseren en modelleren van de taak 3.1 Doel In onderdeel 2 heb je een taak geselecteerd, en de in- en uitvoer van die taak beschreven. In onderdeel 3 ga je deze taak analyseren en in kaart brengen hoe de expert de taak uitvoert. Het gaat hier om de stappen die de expert achtereenvolgens zet om van de invoer naar de uitvoer te komen, dat wil zeggen, om de procedurele kennis (de taakcomponent van het kennismodel). De modellen en onderdelen die ontwikkeld worden binnen dit onderdeel van de opdracht zijn aangeduid in figuur 3. Figuur 3: Relevante modellen en onderdelen binnen onderdeel Literatuur CommonKADS boek, Hoofdstuk 5. Knowledge Model Components, paragrafen 5.1 t/m 5.3, 5.6; CommonKADS boek, Hoofdstuk 14. UML Notations Used in CommonKADS; tijdens de voorgaande sessie van de expert verkregen literatuur. 3.3 Tijdens de sessie Laat in deze sessie in ieder geval de volgende punten aan bod komen: Bespreek eventuele onduidelijkheden uit het vorige gesprek. Controleer samen met de expert de resultaten van de voorgaande sessie. Probeer een helder beeld te krijgen van de wijze waarop de expert de taken uitvoert. Om deze kennis boven tafel te krijgen, dien je antwoord te krijgen op vragen als: Welke taken kunnen aangemerkt worden als hoofdtaken? Welke deeltaken zijn er te onderscheiden? 12

13 Welke deeltaken vallen onder welke andere taken? Welke (deel)taken volgen elkaar op? Doe met de expert eerst een simpel opdrachtje zoals een puzzel of rekensom om de techniek van protocol analyse te oefenen. Het is noodzakelijk dat de expert begrijpt hoe de techniek werkt, en voor jullie is van belang om te laten zien wat de expert wel en vooral niet moet doen. Je hoeft geen codeerschema te gebruiken; het gaat hier om een vereenvoudigde versie van protocol analyse. Leid direct uit het protocol af hoe de expert de taak uitvoert. Pas vervolgens bovenstaande vereenvoudigde versie van protocol analyse toe om inzicht te krijgen in het probleemoplosproces, op een andere wijze dan via het stellen van directe vragen. Leg de expert hiertoe één of meer voorbeeldtaken voor en laat hem/haar deze taken hardopdenkend oplossen. Je hoeft dus wederom geen codeerschema te gebruiken. Breid de begrippenlijst verder uit. 3.4 Na de sessie Na afloop werk je je aantekeningen uit en analyseer je de verkregen informatie. Beschrijf hoe de expert de taak uitvoert: stel de taakcomponent van het kennismodel op. De taak wordt gerepresenteerd in CML (zie pg. 114 boek, fig en Appendix A2); de taakmethode wordt gerepresenteerd in CML ( pseudocode, zie pg. 115, fig en Appendix A2) of UML activity diagram (zie pg. 117, fig. 5.24). In het UML activity diagram dienen ook de in- en uitvoer van de deeltaken opgenomen te worden. Geef naast bovenstaande representatie van de taakcomponent ook een duidelijke uitleg in natuurlijke taal. Hoogstwaarschijnlijk heb je ook declaratieve kennis verkregen in het gesprek, zoals de belangrijke concepten en relaties tussen concepten. Deze kennis zal je in het volgende onderdeel (onderdeel 4) gebruiken als startpunt voor de ontwikkeling van de domeincomponent van het kennismodel. 3.5 Tips en aandachtspunten Let bij het voorbereiden van het interview op de volgende punten: 1. Vorm je een beeld van de aard van de taak waar je expert veelal mee te maken heeft. Bedenk een paar voorbeelden van de taak, die je de expert tijdens de sessie kunt laten oplossen. Raadpleeg hiervoor een aantal andere kennisbronnen. 2. Bereid het interview en de hardopdenk-sessie (vereenvoudigde versie van de protocol analyse) goed voor. De hardopdenk-sessie is erg tijdsintensief, dus probeer er het maximale uit te halen. 3. Stel een agenda op en regel praktische zaken. Let bij het afnemen van het interview op de volgende punten: 4. Vertel de expert allereerst wat er tijdens deze sessie gaat gebeuren. 5. Voer de sessie efficiënt uit, laat je niet afleiden, dat wil zeggen, probeer je doelstellingen gedurende het gesprek niet uit het oog te verliezen. 13

14 6. Schrijf de dingen die de expert zegt zoveel mogelijk op en maak opnamen van het gesprek. Zorg dat je aan het eind van dit interview beschikt over voldoende materiaal in de vorm van opnamen en aantekeningen. Bij de uitwerking van het gesprek voer je de volgende stappen uit: 7. Verwerk de aantekeningen en geluidsopnamen tot een transcriptie van ongeveer 2-4 pagina s A4, (of woorden). Zorg ervoor dat je de belangrijkste aspecten allemaal een keer genoemd hebt. 8. Leg een zogenaamd domain-dictionary aan. Dat wil zeggen, markeer in je transcriptie concepten, attributen, waarden, processen, relaties, regels, etcetera. Je kunt dit doen door gebruik te maken van de mogelijkheden van een tekstverwerker (lettertypes, italics en dergelijke), maar je kunt ook de transcriptie afdrukken en de verschillende begrippen met de hand markeren. 9. Markeer punten in het bestand waar je niet zeker over bent. Bediscusseer deze in de volgende sessie met de expert. Enkele aandachtspunten voor het opstellen van de taakcomponent: 10. De UML-diagrammen en pseudocode moeten syntactisch correct zijn. Bijvoorbeeld: bij een keuzepunt in de besturingsstructuur moet een alternatief gespecificeerd zijn voor elke mogelijke situatie. Deze situaties moeten uitputtend zijn en elkaar uitsluiten. 11. De taakdecompositie moet gedetailleerd zijn. De bladeren moeten atomaire taken zijn en dus niet samengesteld (zoals een atomaire taak in combinatie met een transferfunctie). Als dit wel het geval is treden er in een later stadium problemen op, bij het specificeren van de inferenties. 12. De in- en uitvoer van elkaar opvolgende taken moeten bij elkaar passen. Hetzelfde geldt voor de in- en uitvoer van een hoofdtaak en die van de taken waaruit de hoofdtaak is samengesteld. 13. De taakbeschrijving dient de volgende aspecten te bevatten: Taak: Doel Rollen (in- en uitvoer) Taakmethode Taakmethode: Verwijzing naar taak Decompositie Rollen Besturingsstructuur Een figuur van de volledige taakdecompositie. 14. Alle onderdelen van de taakcomponent moeten voorzien zijn van een duidelijke uitleg (in natuurlijke taal). 15. Let er goed op dat de taakcomponent domeinonafhankelijk gespecificeerd is. 14

15 3.6 Producten en datum Na afloop van dit onderdeel heb je een beschrijving van de taakcomponent van het kennismodel, alsmede een beschrijving van de taakkennis in natuurlijke taal. Verder heb je de begrippenlijst uitgebreid en eventueel een initiële beschrijving van de domeincomponent van het kennismodel. Lever de taakcomponent, de beschrijving in natuurlijke taal en de begrippenlijst uiterlijk woensdag 4 mrt 2015 in via het Submitsysteem - deadline 23:59 uur). 15

16 4 Analyseren en modelleren van inferentie- en domeinkennis 4.1 Doel Het derde gesprek wordt gevoerd om de begrippenlijst die na het vorige gesprek is opgesteld te completeren en systematisch te laten ordenen in een hiërarchische of relationele structuur en te representeren in de domeincomponent van het kennismodel. Verder wordt de inferentiecomponent van het kennismodel geconstrueerd. De modellen en onderdelen die ontwikkeld worden binnen dit onderdeel van de opdracht zijn aangeduid in figuur 4. Figuur 4: Relevante modellen en onderdelen binnen onderdeel Literatuur CommonKADS boek, Hoofdstuk 5. Knowledge Model Components; CommonKADS boek, Hoofdstuk 7. Knowledge Model Construction; CommonKADS boek, Hoofdstuk 8. Knowledge Elicitation Techniques; 4.3 Tijdens de sessie Laat in deze sessie in ieder geval de volgende punten aan bod komen: Bespreek de onduidelijkheden uit het vorige gesprek. Controleer samen met de expert de resultaten van de voorgaande sessie. Achterhaal door middel van het interview, minimaal één van de drie technieken repertory grid, card sorting en laddering, en eventueel aanvullende elicitatietechnieken, de declaratieve relaties tussen de in- en de uitvoer van de deeltaken. Breid de begrippenlijst verder uit. 16

17 4.4 Na de sessie Dit gesprek en de uitwerking ervan levert een ordening op van de concepten binnen de domeincomponent, en een verzameling regels die op die ordening van toepassing zijn. Onderscheid domeinschema s (inclusief concepten, relaties en regeltypen) en kennisbank (invulling van de domeinschema s). Construeer de inferentiestructuur, en specificeer de inferenties, transferfuncties en kennisrollen. Pas, indien nodig, de taakcomponent aan en zorg ervoor dat de drie componenten op elkaar afgestemd zijn. Zorg ervoor dat er voor elke inferentie in de taakcomponent tenminste 1 bijbehorende regel in de kennisbank zit. Gebruik voor de representatie van de verschillende onderdelen UML en/of een grafische notatie zoals ook in het boek gebruikt is; kennis die hierin niet uitgedrukt kan worden, beschrijf je in CML (zie de appendix Knowledge-Model Language in het boek). 4.5 Tips en aandachtspunten Let bij (het voorbereiden van) het eliciteren van de domeinkennis (declaratieve kennis) op de volgende punten: 1. Deze sessie vergt erg veel voorbereidingstijd, omdat je zelf, op basis van eerder verkregen kennis, kaartjes en voorbeeldproblemen moet maken om mee te nemen naar het gesprek. Hoe beter je dit voorbereidt, hoe efficiënter deze sessie met de expert zal verlopen. Bepaal voor de keuze van elicitatietechniek eerst de kenmerken van de domeinkennis die je wilt eliciteren, bijvoorbeeld hiërarchische relaties tussen concepten, of typische eigenschappen van concepten. Bepaal aan de hand van deze eigenschappen welke elicitatietechniek(en) je het best kunt gebruiken. Leg bij elke techniek eerst aan de expert uit wat de bedoeling is van de techniek. 2. Als je de repertory grid-techniek gaat gebruiken, dan bereid je voor welke concepten of elements je met elkaar wilt gaan vergelijken. Met dit materiaal kun je nieuwe informatie vergaren. Bouw de grids ter plekke samen met de expert op: op welke dimensies (constructs) worden concepten vergeleken? Laat de expert de grids invullen: in hoeverre verschillen concepten op een gegeven dimensie? Het is handig om van te voren kaartjes met concepten te maken. Je kunt dan te werk gaan volgens de methode waarbij je eerst drie kaartjes aanbiedt, vraagt de dimensie te benoemen waarop twee concepten aan elkaar gelijk zijn en verschillen van de derde, en vervolgens alle andere kaartjes (concepten) op die dimensie laat scoren. Noteer telkens nauwkeurig de ordeningen die de expert maakt en de motivaties daarvoor. De kaartjes met de concepten zijn overigens ook bruikbaar voor de technieken card sorting en laddering. Een aanvullende manier om declaratieve domeinkennis te eliciteren is het laten oplossen van een aantal voorbeeldproblemen door de domeinexpert. Enkele tips voor het toetsen van de taakcomponent: 3. De taakcomponent kan getoetst worden door deze aan de expert voor te leggen en te laten becommentariëren. De taakcomponent is misschien al zo formeel beschreven en wijkt wellicht zozeer af van de kennis zoals de expert deze in zijn hoofd heeft, dat het moeilijk kan zijn voor de expert om te beoordelen of de weergave correct is. Je kunt overwegen om in plaats van de taakcomponent, de natuurlijke-taalbeschrijving van de taak voor te leggen. 17

18 4. Een tweede manier om te taakcomponent te toetsen is de volgende. Vraag de expert om één of meer van de meegebrachte voorbeeldproblemen op te lossen door de kennis in de taakcomponent, die je de expert voorgelegd hebt, erop toe te passen. Zo kun je de volledigheid en correctheid van de kennis controleren: je merkt al doende of er deeltaken en dergelijke ontbreken of onduidelijk zijn. Ook hiervoor geldt de observatie dat de weergave wellicht te formeel is, en dat de informele beschrijving gebruikt moet worden. Enkele aandachtspunten bij het opstellen van de inferentiecomponent: 5. Zorg er voor dat de inferentiecomponent volledig is. Specificeer voor elke inferentie ook de rollen (in- en uitvoer, statisch en dynamisch) en de domeinmapping. Verder dient een figuur van de inferentiestructuur opgenomen te zijn. 6. Alle onderdelen van de inferentiecomponent moeten voorzien zijn van een duidelijke uitleg (in natuurlijke taal). 7. Zorg er voor dat de inferentiecomponent naadloos aansluit op de taakcomponent. Enkele aandachtspunten bij het opstellen van de domeincomponent: 8. De domeincomponent dient de volgende aspecten te bevatten: domeinschema s (inclusief concepten, relaties en regeltypen) en een kennisbank met enkele voorbeeldkennis. 9. Definieer de mappings tussen de domein- en inferentiecomponent. Zorg er dus voor dat de domeincomponent en de inferentiecomponent naadloos op elkaar aansluiten. 4.6 Producten en datum Na afloop van dit onderdeel heb je een globaal kennismodel, bestaande uit een domeincomponent, een inferentiecomponent en een taakcomponent. Bovendien heb je een begrippenlijst. Lever de inferentiecomponent, domeincomponent, en de begrippenlijst uiterlijk woensdag 25 mrt 2015 in via het Submitsysteem - deadline 23:59 uur. 18

19 5 Terugkoppelen en afronden kennismodel 5.1 Doel Het vierde gesprek wordt gevoerd om het kennismodel te toetsen en, waar nodig, te corrigeren en verder aan te vullen. Het geconstrueerde kennismodel geeft de kennis van de domeinexpert weer. Het model dat centraal staat binnen dit onderdeel van de opdracht is aangeduid in figuur 5. Figuur 5: Relevant model binnen onderdeel Literatuur CommonKADS boek, Hoofdstuk 7. Knowledge Model Construction. 5.3 Tijdens de sessie Laat in deze sessie in ieder geval de volgende punten aan bod komen: Bespreek eventuele onduidelijkheden uit het vorige gesprek. Controleer samen met de expert de resultaten van de voorgaande sessies, dat wil zeggen, het organisatiemodel en het kennismodel. Let wel, voor een real-world toepassing zou hier een veel uitgebreidere evaluatie vereist zijn! 5.4 Na de sessie Gebruik de in deze sessie verkregen informatie om je organisatiemodel en je kennismodel te corrigeren en aan te vullen. 5.5 Tips en aandachtspunten Bestudeer en analyseer het kennismodel voor de sessie, om er achter te komen of je model wel compleet en correct is. Je kunt de expert dan gerichte vragen stellen. 19

20 5.6 Producten Na afloop van deze sessie heb je een getoetst en afgerond kennismodel, bestaande uit de taak-, inferentie- en domeincomponent. Deze resultaten verwerk je in het eindrapport. 20

21 6 Eindrapport Kennisanalyse Het resultaat van het practicum is een rapport waarin de verschillende facetten van je kennisanalyse beschreven staan en dat uiteindelijk uitmondt in een goed-beargumenteerd advies aan een (potentiële) opdrachtgever. Het advies dient zo opgesteld te zijn dat de opdrachtgever op basis hiervan een goed-geïnformeerde beslissing kan nemen over het wel of niet ingaan van een vervolgtraject, namelijk de implementatie van een kennissystem. Het rapport bestaat uit de volgende onderdelen: A. Inleiding; B. Resultaten van het kennisacquisitie- en -modelleerproces; C. Advies; D. Appendix met de gebruikte kenniselicitatiemethoden en hun resultaten. Het rapport dient een geheel te vormen en begrijpelijk te zijn voor een lezer die deze practicumbeschrijving niet kent. Zorg dus voor een heldere indeling van je rapport met logische overgangen tussen de verschillende onderdelen en zorg ervoor dat het rapport geheel onafhankelijk van deze practicumbeschrijving te lezen is. Inleiding Geef een korte inleiding op het rapport waarin in ieder geval het doel van het rapport behandelt, het gekozen onderwerp introduceert en een overzicht geeft van de verschillende onderdelen van het rapport. Resultaten In het rapport dienen in ieder geval de volgende resultaten opgenomen te worden (zie ook de aanwijzingen in de rest van de opdracht): 1. Kennismodel, bestaande uit taak-, inferentie- en domeincomponent, zoals beschreven in de voorgaande onderdelen van de opdracht. Licht het model toe. Geef aan welke kennis nog ontbreekt. 2. Organisatiemodel (CommonKADS worksheets) met betrekking tot de huidige en de toekomstige situatie, zoals beschreven in paragraaf 2 van deze practicumopdracht. Licht deze toe (want de opdrachtgever kent de worksheets niet). 3. Begrippenlijst, zoals beschreven in diverse onderdelen van de opdracht. De vereiste mate van detail kun je aflezen aan de voorbeelden in de hoofdstukken 5, 6 en 10 van het CommonKADS boek. Advies Zorg dat het advies leesbaar is voor een opdrachtgever die geen ervaring heeft met knowledge engineering maar die wel een beslissing moet nemen over het wel of niet ingaan van een vervolgtraject. Ga onder meer in op het nut en de haalbaarheid van een dergelijk project en de daarbijbehorende mogelijkheden en risico s. Zorg voor een goede argumentatie van 21

22 je conclusies en baseer je steeds op passages uit het rapport (en verwijs daar ook steeds expliciet naar). Het advies is een essentieel onderdeel van het rapport dus besteed er de benodigde aandacht aan. Wees zorgvuldig en genuanceerd! Kenniselicitatiemethoden Tijdens de opdracht heb je kennis geëliciteerd van een expert. Neem in je verslag een appendix op met een overzicht op van de data, tijden en agenda van de bijeenkomsten met de expert. Verder heb je tijdens deze bijeenkomsten een aantal kenniselicitatiemethoden gebruikt. Voor elke toegepaste methode neem je in de appendix op: een motivering voor de keuze van de methode; een beschrijving van het gebruikte materiaal (zoals een vragenlijst of een beschrijving van een verzameling kaartjes met concepten); de gevolgde procedure; de resultaten (je kunt de resultaten puntsgewijs opnoemen; neem voor de protocol analyse bovendien de transcriptie op); laat zien waar de resultaten van de elicitatie in het kennismodel terugkomen; geef ook een korte evaluatie van wat er goed en minder goed ging. Datum Elk team geeft een flitspresentatie van 5 minuten over het project. Deze presentaties vinden plaats op maandag 6 apr :00-11:00 uur en woensdag 8 april :00-13:00 uur. Het rooster zal zo spoedig mogelijk bekend worden gemaakt. Lever het eindrapport uiterlijk woensdag 15 april :00 electronisch (via het Submitsysteem ) in en op papier (inleverpunt: het postvak van de docent Rogier van Eijk in de koffiekamer op de 5e verdieping van BBL). 22