Maschinelles Lernen - Methoden Wissensbasierter Systeme - page 102

• Lernen aus Beispielen

Beim Lernen aus Beispielen ist es Aufgabe des Lernenden, eine allgemeine
Konzeptbeschreibung zu erstellen, die alle vorher gegebenen Beispiele umfasst
und evtl. vorhandene Gegenbeispiele ausschließt. Fur diese Art des Lernens
sind großere Schlussfolgerungsfahigkeiten notwendig als beim Lernen durch
Analogie, da man nicht auf bereits vorhandene Konzepte aufsetzen kann, aus
denen man das neue Konzept entwickeln konnte. Lernen aus Beispielen kann
danach unterteilt werden, woher die Beispiele kommen:

- Wenn die Beispiele von einem Lehrenden vorgegeben werden, kennt die-
ser Lehrer das Konzept und kann die Beispiele so auswahlen, dass sie
moglichst nutzlich sind. Wenn dabei noch der Wissenszustand des Ler-
nenden berucksichtigt wird, kann die Auswahl der Beispiele so optimiert
werden, dass der Lernerfolg moglichst schnell erreicht wird.
- Die Beispiele konnen auch vom Lernenden selbst stammen. In diesem
Fall generiert der Lernende Beispiele, die Parameter enthalten, von de-
nen er glaubt, dass sie fur das zu erlernende Konzept relevant sind, und
zwar auf der Basis dessen, was er bisher bereits als Hypothese fur das
Konzept entwickelt hat. In diesem Fall muss naturlich von außen (durch
einen Lehrer oder die Umgebung) die Information geliefert werden, ob
es sich bei dem jeweils vom Lernenden generierten Beispiel um ein posi-
tives Beispiel fur das zu erlernende Konzept oder um ein Gegenbeispiel
handelt.
- Als dritte Moglichkeit konnen die Beispiele auch aus der Umgebung stam-
men, also weder vom Lernenden noch vom Lehrenden bestimmt sein.
Hierbei handelt es sich folglich um Zufallsbeobachtungen, da man von
keinem systematischen Prozess der Beispielgenerierung sprechen kann.
Auch in diesem Fall muss dem Lernenden in der ein oder anderen Form
mitgeteilt werden, ob es sich um ein positives Beispiel oder um ein Ge-
genbeispiel handelt.

Eine andere Moglichkeit der Klassifizierung des Lernens durch Beispiele er-
gibt sich, wenn man berucksichtigt, ob die Beispiele, die dem Lernenden zur
Verfugung stehen, alles positive Beispiele sind oder ob dabei auch Gegenbei-
spiele zu finden sind:

- Nur positive Beispiele verfugbar:
Wahrend positive Beispiele Instanzen des zu erlernenden Konzepts dar-
stellen, liefern sie keine Informationen daruber, ob das abgeleitete Kon-
zept evtl. zu allgemein ist. Da keine Gegenbeispiele zur Verfugung stehen,
die dies verhindern konnten, wird oft versucht, durch gewisse Minima-
litatskriterien das abgeleitete Konzept einzuschranken.
- Positive und negative Beispiele verfugbar:
Diese Lernsituation ist die ublichste beim Lernen aus Beispielen. Die
positiven Beispiele sorgen dafur, dass das abgeleitete Konzept allgemein
genug ist, wahrend die negativen Beispiele verhindern, dass das Konzept
zu allgemein wird. Das erlernte Konzept muss so allgemein sein, dass