{"id":741,"date":"2009-11-05T18:58:40","date_gmt":"2009-11-05T16:58:40","guid":{"rendered":"http:\/\/www.foerderverein-technische-fakultaet.at\/?p=741"},"modified":"2009-11-05T18:58:40","modified_gmt":"2009-11-05T16:58:40","slug":"constraint-based-composition-of-recommendations","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ftf.or.at\/?p=741","title":{"rendered":"Constraint-based Composition of Recommendations"},"content":{"rendered":"

\"Aschinger_Markus\"<\/a>… ist der Titel einer der besten Diplom- bzw. Magisterarbeiten aller Studien der Technischen Fakult\u00e4t an der Universit\u00e4t Klagenfurt<\/strong> und wurde vom F\u00f6rderverein Technische Fakult\u00e4t<\/strong> mit EUR 750,–<\/strong> ausgezeichnet. Der Autor und Preistr\u00e4ger, Herr DI Markus Aschinger<\/strong> und fr\u00fchere Projektmitarbeiter am Institut f\u00fcr Angewandte Informatik<\/a>, Forschungsgruppe Intelligente Systeme und Wirtschaftsinformatik<\/a>, ist mittlerweile nach Oxford an die dortige Universit\u00e4t gewechselt um an seiner Dissertation zu arbeiten. Der Preis wurde im Rahmen der Er\u00f6ffnung des akademischen Jahres 2010\/2011<\/a> \u00fcbergeben. Die zweite Preistr\u00e4gerin stellen wir im Laufe der n\u00e4chsten Woche vor, also beleiben Sie dran!<\/p>\n

Kurzfassung<\/strong>:<\/p>\n

Recommender-Systeme haben sich in den letzten Jahren zu einem fixen Bestandteil vieler E-Commerce Plattformen entwickelt und unterst\u00fctzen potentielle Kunden, indem Sie ihnen personalisierte Produktvorschl\u00e4ge abgestimmt auf ihr Benutzer- und Anforderungsprofil unterbreiten. Ein Vorschlag beinhaltet dabei ein oder mehrere Objekte einer bestimmten Produktkategorie aus einer zumeist gro\u00dfen Menge an verf\u00fcgbaren Produkten. In vielen E-Commerce Szenarien suchen Kunden jedoch nicht nach einem einzelnen Produkt, sondern nach einer Menge von wohlunterscheidbaren und aufeinander abgestimmten Produkten, die zusammen eine Einheit in Form eines Produktb\u00fcndels bilden. Beispielsweise treffen Kunden im E-Tourismus bei einer Reiseplanung entweder eine Auswahl aus einer Reihe vordefinierter Packages oder sie kombinieren wahlweise Produkte wie Hotels, Restaurants, interessante Events oder Sehensw\u00fcrdigkeiten, etc. Benutzer f\u00fchren hierbei oft einen Synthesevorgang vergleichbar mit einem Konfigurationsprozess durch, wenn sie Produkte manuell zu B\u00fcndeln zusammenf\u00fcgen und aufeinander abstimmen. Recommender-Systeme sind jedoch nur bedingt zur automatisierten L\u00f6sung dieser Problemstellung geeignet, da die bestgereihten Einzelprodukte nicht unbedingt das optimale B\u00fcndel ergeben m\u00fcssen oder aufgrund von einzuhaltenden Restriktionen nicht miteinander kompatibel sind.<\/p>\n

Die sich daraus ergebende Aufgabenstellung ist die automatisierte Ermittlung von Produktb\u00fcndeln in Dom\u00e4nen wie beispielsweise dem E-Tourismus- oder dem Finanzdienstleistungssektor. Dies erfordert die Entwicklung eines intelligenten Konfigurationssystems, das einerseits die Konsistenz der Produktb\u00fcndel garantiert und andererseits die Anforderungen und Pr\u00e4ferenzen des Benutzers ber\u00fccksichtigt.<\/p>\n

Konfigurationssysteme haben sich in den letzten Jahren zu einer der erfolgreichsten Anwendungen von AI-Technologien entwickelt und erleichtern die Erstellung komplexer Produkte und Services durch die Reduktion von Fehlerraten und Durchlaufzeiten im Vergleich zu manuell gesteuerten Prozessen. Das Problem der Berechnung von Produktb\u00fcndeln unterscheidet sich jedoch von traditionellen technischen Konfigurationsproblemen in der Form, dass der Suchraum durch eine geringere Anzahl an Nebenbedingungen eingeschr\u00e4nkt wird. Anstatt der Bildung eines neuen physischen Produktes handelt es sich hierbei um eine immaterielle Zusammensetzung bereits bestehender Produkte. Daraus folgt, dass die Anzahl an Kombinationsm\u00f6glichkeiten in der Regel weit gr\u00f6\u00dfer ist und die Auffindung der optimalen L\u00f6sung bei Problemen dieser Art einen hohen Stellenwert hat. Bez\u00fcglich Optimalit\u00e4t sollte das System das Produktb\u00fcndel ermitteln, das die Anforderungen und Pr\u00e4ferenzen des Benutzers am besten erf\u00fcllt. Typische Konfiguratoren verf\u00fcgen jedoch \u00fcber keine bzw. unzureichende Personalisierungsm\u00f6glichkeiten, d.h. sie adaptieren ihr Berechnungsverfahren nicht aufgrund des aktuellen Benutzers.<\/p>\n

Im Rahmen der Diplomarbeit ist ein wissensbasierter Konfigurator zur L\u00f6sung der genannten Aufgabenstellungen entwickelt worden, der durch die Kombination mit Recommender-Systemen um zus\u00e4tzliche Personalisierungsfunktionalit\u00e4ten erweitert wurde. Zur Sicherstellung der Konsistenz dient eine Wissensbasis, die die g\u00fcltigen Produktkombinationen und die zu beachtenden Einschr\u00e4nkungen der Anwendungsdom\u00e4ne beinhaltet. Beispielsweise sollten sich die empfohlenen Freizeitaktivit\u00e4ten nach M\u00f6glichkeit in der N\u00e4he der Unterkunft befinden oder vorgeschlagene Sehensw\u00fcrdigkeiten f\u00fcr eine Familie explizit als f\u00fcr Kinder geeignet ausgewiesen sein.<\/p>\n

In der Optimierung wird zwischen impliziten und expliziten Pr\u00e4ferenzen unterschieden. Die Recommender ermitteln die bestgereihten Produktinstanzen f\u00fcr die einzelnen Leistungskategorien und erm\u00f6glichen somit durch die Vorfilterung des Problemraums die Ber\u00fccksichtigung impliziter Benutzerpr\u00e4ferenzen, die sich aus einem Benutzermodell ableiten. Explizite Benutzerpr\u00e4ferenzen hingegen werden entweder in der Wissensbasis des Konfigurators abgelegt oder im Verlauf einer Interaktion vom jeweiligen Benutzer definiert. Die Reihung der ausgew\u00e4hlten Produktb\u00fcndel wird unter Ber\u00fccksichtigung der eben genannten impliziten und expliziten Pr\u00e4ferenzen im L\u00f6sungsprozess optimiert. Der praktische Teil der Arbeit beinhaltet weiters die Umsetzung und Einbindung verschiedener Berechnungsmethoden, wie beispielsweise den Zugriff auf einen User Model Service<\/em> oder auf einen System-Kontext, wodurch zus\u00e4tzliche Informationen wie z.B. die Wettervorhersage in der L\u00f6sungsfindung ber\u00fccksichtigt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

Der gew\u00e4hlte Ansatz unterst\u00fctzt einen mehrstufigen Interaktionsprozess w\u00e4hrend der L\u00f6sungssuche. Mehrere aufeinander aufbauende Suchvorg\u00e4nge k\u00f6nnen logisch zu einer \u00fcbergreifenden Session zusammengefasst werden, wobei diese auch zeitlich voneinander getrennt sein k\u00f6nnen. Die Menge der Pr\u00e4ferenzen kann in jedem Interaktionsschritt basierend auf den vorgeschlagenen L\u00f6sungen erweitert bzw. modifiziert werden. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen Teilmengen der berechneten Produktb\u00fcndel in eine neue L\u00f6sungssuche \u00fcbernommen werden. Man kann somit beispielsweise definieren, dass man mit dem vorgeschlagenen Hotel und den Veranstaltungen zufrieden ist, jedoch am letzten Abend in einem besseren Restaurant speisen m\u00f6chte und daf\u00fcr auch bereit ist, entsprechend mehr Geld auszugeben.<\/p>\n

Die vorliegende Diplomarbeit gliedert sich in einen theoretischen und einen praktischen Teil. Beginnend mit einer Beschreibung der Problemstellung sowie des gew\u00e4hlten L\u00f6sungsansatzes wird anhand eines m\u00f6glichen Szenarios aus dem E-Tourismus die Problemstellung n\u00e4her erl\u00e4utert. Anschlie\u00dfend wird zu den zentralen Themengebieten Constraint Programming und Konfiguration das wesentliche theoretische Hintergrundwissen aufbereitet. Konkret wird bez\u00fcglich Constraints auf Modellierungstechniken, aktuelle L\u00f6sungsverfahren und Optimierungstechniken eingegangen. Weiters werden derzeit verf\u00fcgbare Constraint Programming Systeme vorgestellt und die Auswahl des f\u00fcr die praktische Realisierung verwendeten Tools begr\u00fcndet. Im Bezug auf Konfigurationssysteme erfolgt nach einer Begriffsabgrenzung und der Beschreibung m\u00f6glicher Anwendungsgebiete eine Vorstellung und ein Vergleich verschiedener Wissensrepr\u00e4sentationsmechanismen.<\/p>\n

F\u00fcr die konkrete Umsetzung wurde der Konfigurator in die Personalisierungsinfrastruktur ISeller<\/em> eingebettet. Es erfolgt eine Beschreibung der Architektur des Gesamtframeworks sowie im speziellen des im Rahmen der Arbeit umgesetzten Konfigurators. Weiters werden die Komponenten des Frameworks vorgestellt, mit denen der Konfigurator interagiert bzw. die vom Konfigurator aufgerufen werden. Anschlie\u00dfend wird der verwendete Modellierungsansatz sowie die einzelnen Bestandteile des Modells vorgestellt. Darauf aufbauend erfolgt eine detaillierte Beschreibung des verwendeten Optimierungsmodells und der unterst\u00fctzten Verfahren zur L\u00f6sungsermittlung. Zur \u00dcberpr\u00fcfung der praktischen Einsetzbarkeit des Systems wurde eine Evaluierung auf Basis von Realdaten aus dem E-Tourismus durchgef\u00fchrt. Die Evaluation hat gezeigt, dass der implementierte Ansatz in der Lage ist, Probleminstanzen von realistischer Gr\u00f6\u00dfe in akzeptabler Zeit l\u00f6sen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

… ist der Titel einer der besten Diplom- bzw. Magisterarbeiten aller Studien der Technischen Fakult\u00e4t an der Universit\u00e4t Klagenfurt und wurde vom F\u00f6rderverein Technische Fakult\u00e4t mit EUR 750,– ausgezeichnet. Der Autor und Preistr\u00e4ger, Herr DI Markus Aschinger und fr\u00fchere Projektmitarbeiter … Continue reading →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"sfsi_plus_gutenberg_text_before_share":"","sfsi_plus_gutenberg_show_text_before_share":"","sfsi_plus_gutenberg_icon_type":"","sfsi_plus_gutenberg_icon_alignemt":"","sfsi_plus_gutenburg_max_per_row":"","footnotes":""},"categories":[12],"tags":[],"class_list":["post-741","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-news"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.ftf.or.at\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/741","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.ftf.or.at\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.ftf.or.at\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ftf.or.at\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ftf.or.at\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=741"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.ftf.or.at\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/741\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":747,"href":"https:\/\/www.ftf.or.at\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/741\/revisions\/747"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.ftf.or.at\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=741"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ftf.or.at\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=741"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ftf.or.at\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=741"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}