@techreport{Wolff, author = {Wolff, Matthias}, title = {The tikz-quantumgates Package: Drawing quantum circuits with TikZ}, doi = {10.13140/RG.2.2.35696.71685}, pages = {30}, abstract = {This package provides macros for drawing quantum gates and circuits with TikZ.}, language = {en} } @inproceedings{WolffWirschingHuberetal., author = {Wolff, Matthias and Wirsching, G{\"u}nther and Huber, Markus and Beim Graben, Peter and R{\"o}mer, Ronald and Schmitt, Ingo}, title = {A Fock Space Toolbox and Some Applications in Computational Cognition}, series = {Speech and computer : 20th International Conference, SPECOM 2018, Leipzig, Germany, September 18-22, 2018, proceedings}, booktitle = {Speech and computer : 20th International Conference, SPECOM 2018, Leipzig, Germany, September 18-22, 2018, proceedings}, editor = {Karpov, Alexey and Jokisch, Oliver and Potapova, Rodmonga}, publisher = {Springer International Publishing}, address = {Cham}, isbn = {978-3-319-99578-6}, doi = {10.1007/978-3-319-99579-3}, abstract = {We present a Matlab toolbox, called "FockBox", handling Fock spaces and objects associated with Fock spaces: scalars, ket and bra vectors, and linear operators. We give brief application examples from computational linguistics, semantics processing, and quantum logic,demonstrating the use of the toolbox.}, language = {en} } @inproceedings{WolffHuberWirschingetal., author = {Wolff, Matthias and Huber, Markus and Wirsching, G{\"u}nther and R{\"o}mer, Ronald and Beim Graben, Peter and Schmitt, Ingo}, title = {Towards a Quantum Mechanical Model of the Inner Stage of Cognitive Agents}, series = {9th IEEE International Conference on Cognitive Infocommunications (CogInfoCom 2018), proceedings, Aug. 22-24, 2018, Budapest, Hungary}, booktitle = {9th IEEE International Conference on Cognitive Infocommunications (CogInfoCom 2018), proceedings, Aug. 22-24, 2018, Budapest, Hungary}, publisher = {IEEE}, address = {Piscataway, NJ}, isbn = {978-1-5386-7094-1}, doi = {10.1109/CogInfoCom.2018.8639892}, pages = {147 -- 152}, abstract = {We present a model, inspired by quantum field theory, of the so-called inner stage of technical cognitive agents. The inner stage represents all knowledge of the agent. It allows for planning of actions and for higher cognitive functions like coping and fantasy. By the example of a cognitive mouse agent living in a maze wold, we discuss learning, action planning, and attention in a fully deterministic setting and assuming a totally observable world. We explain the relevance of our approach to cognitive infocommunications.}, language = {en} } @techreport{HuberRoemerMeyeretal., author = {Huber, Markus and R{\"o}mer, Ronald and Meyer, Werner and beim Graben, Peter and Wolff, Matthias}, title = {Struktur und Bedeutung-Theseus reloaded}, pages = {10}, abstract = {Bereits in der Fr{\"u}hphase der Kybernetik stellte C. E. Shannon ein Labyrinthexperiment zur Probleml{\"o}sung vor, das sich an der mythologischen Figur des Theseus orientierte. Seine L{\"o}sung kommt dabei ohne ein Bedeutungskonzept aus. Eine Problemanalyse aus psychologischer Sicht macht allerdings deutlich, dass bei diesem Experiment wesentliche kognitive Aspekte nicht ber{\"u}cksichtigt wurden. Um diese Aspekte herauszustellen, befassen wir uns kurz mit den mythologischen und historischen Hintergr{\"u}nden des Labyrinthproblems und erl{\"a}utern anschließend, warum wir {\"u}ber Shannons Modellvorstellungen hinausgehen m{\"u}ssen und Verfahren ben{\"o}tigen, mit denen wir zu semantischen Datentr{\"a}gern gelangen k{\"o}nnen. Zur Veranschaulichung unserer Methode modifizieren wir die Problemstellung, in dem wir "Theseus" die Befriedigung der Bed{\"u}rfnisse Hunger und Durst erm{\"o}glichen. Die Grundlage des Verfahrens ist die Festlegung von Zielmerkmalen und daran anschließend die Identifikation von l{\"o}sungsrelevanten Steuermerkmalen, welche "Theseus" zur Probleml{\"o}sung nutzen kann. Wir verwenden dabei den mathematischen Formalismus der Quantenmechanik, da er uns die Ableitung von semantischen Strukturen auf eine sehr elegante Weise erlaubt. Zun{\"a}chst exploriert "Theuseus" die Umgebung und erh{\"a}lt eine kompakte Repr{\"a}sentation in Form eines Weltvektors in einem Hilbertraum, der durch Tensorverkn{\"u}pfungen verschiedener Merkmalsr{\"a}ume entsteht. Die Kombination dieser Merkmalsr{\"a}ume f{\"u}hrt auf die mathematische Struktur eines Verbandes. Ausgehend vom gefundenen Weltvektor stellen wir ein Verfahren vor, mit dem "Theseus" Unterstrukturen des Verbandes bestimmen kann, welche semantischen Strukturen entsprechen und anschließend f{\"u}r die Probleml{\"o}sung verwendet werden k{\"o}nnen. Wir demonstrieren das Verfahren an verschiedenen Weltkonfigurationen. Den dabei abgeleiteten semantischen Strukturen kann man entnehmen, welche Merkmale ber{\"u}cksichtigt werden m{\"u}ssen, um die Zielmerkmale einer gegebenen Konfiguration manipulieren zu k{\"o}nnen.}, language = {de} } @inproceedings{BeimGrabenMeyerRoemeretal., author = {Beim Graben, Peter and Meyer, Werner and R{\"o}mer, Ronald and Wolff, Matthias}, title = {Bidirektionale Utterance-Meaning-Transducer f{\"u}r Zahlworte durch kompositionale minimalistische Grammatiken}, series = {Elektronische Sprachsignalverarbeitung 2019, Tagungsband der 30. Konferenz Dresden, 3.-8. M{\"a}rz 2019}, booktitle = {Elektronische Sprachsignalverarbeitung 2019, Tagungsband der 30. Konferenz Dresden, 3.-8. M{\"a}rz 2019}, editor = {Birkholz, Peter and Stone, Simon}, publisher = {TUDpress}, address = {Dresden}, isbn = {978-3-95908-157-3}, pages = {76 -- 82}, abstract = {Sprachgesteuerte Benutzerschnittstellen stehen oftmals vor der Aufgabe, physikalische Gr{\"o}ßenangaben und andere Zahlworte verstehen und {\"a}ußern zu m{\"u}ssen. Wir beschr{\"a}nken uns hier auf die sprachliche Produktion und das Verstehen von Zahlworten. Um nicht s{\"a}mtliche Zahlw{\"o}rter in einer Datenbank (dem mentalen Lexikon) vorhalten zu m{\"u}ssen, sollen morphologische Komposita durch eine geeignete Grammatik ableitbar sein. Wir kodieren sprachliche Zeichen als geordnete Tripel von Exponenten, syntaktischen Typen und Semantiken. Der syntaktische Typ wird durch eine minimalistische Grammatik (MG) beschrieben. F{\"u}r die Semantik verwenden wir den Lambda-Kalk{\"u}l der arithmetischen Termalgebra. Auf dem MG-Lexikon operieren syntaktische Erzeugungsfunktionen, die durch linguistische Inferenzregeln vorgegeben sind. Sprachproduktion und Sprachverstehen lassen sich dann durch einen bidirektionalen Utterance-Meaning-Transducer (UMT) beschreiben. Bei der Sprachproduktion gehen wir von einer semantischen Repr{\"a}sentation einer Zahl als arithmetische Termstruktur aus. Durch Datenbankabfrage wird daraus eine Zeichenfolge, welche die passenden Lexikon-Eintr{\"a}ge enth{\"a}lt. Daraus berechnet der UMT die Morphologie der {\"A}ußerung. Beim Sprachverstehen wird zur Eingabe die abgefragte Zeichenfolge auf dem Stack eines Priority-Queue-Parsers abgespeichert. Durch Anwendung der minimalistischen Inferenzregeln erzeugt der UMT dann schrittweise die semantische Termstruktur.}, language = {de} } @misc{KlimczakWirschingWolff, author = {Klimczak, Peter and Wirsching, G{\"u}nther and Wolff, Matthias}, title = {Lernen durch Differenz. Zur logisch-mathematischen Struktur maschinellen Lernens}, series = {Elektronische Sprachsignalverarbeitung 2019 : Tagungsband der 30. Konferenz, Dresden, 6.-8. M{\"a}rz 2019}, journal = {Elektronische Sprachsignalverarbeitung 2019 : Tagungsband der 30. Konferenz, Dresden, 6.-8. M{\"a}rz 2019}, editor = {Birkholz, Peter and Stone, Simon}, publisher = {TUDpress}, address = {Dresden}, isbn = {978-3-959081-57-3}, issn = {0940-6832}, pages = {59 -- 67}, abstract = {Diese theoretische Untersuchung hat das Ziel, eine f{\"u}r maschinelles Lernen geeignete logisch-mathematische Formulierung des operanten Konditionierens nach B. F. Skinner zu finden. Dazu w{\"a}hlen wir zu jedem Lernreiz eine Differenzvariable, wobei wir unter Differenz eine Wahrnehmung von Unterschieden auf Seiten des Lernenden zwischen dem Zustand der Welt vor und nach seinem Verhalten verstehen. Da ein Lernreiz nicht vorhanden oder vorhanden und im letzterenFall negativ oder positiv sein kann, besteht der Wertebereich einer Differenzvaria-blen im einfachsten Fall aus drei m{\"o}glichen Werten: +1, 0 und -1. Abschließendstellen wir eine Verbindung zum Stevensschen Potenzgesetz her und skizzieren eine quantenlogische Modellierung.}, language = {de} } @incollection{SchmittWirschingWolff, author = {Schmitt, Ingo and Wirsching, G{\"u}nther and Wolff, Matthias}, title = {Quantum-Based Modelling of Database States}, series = {Quantum-Like Models for Information Retrieval and Decision-Making}, booktitle = {Quantum-Like Models for Information Retrieval and Decision-Making}, editor = {Khrennikov, Andrei and Melucci, Massimo and Bourama, Toni}, edition = {1. Auflage}, publisher = {Springer Nature Switzerland AG, Springer International Publishing}, address = {Cham}, isbn = {978-3-030-25912-9}, doi = {10.1007/978-3-030-25913-6}, pages = {115 -- 127}, language = {en} } @misc{RoemerBeimGrabenWolff, author = {R{\"o}mer, Ronald and Beim Graben, Peter and Wolff, Matthias}, title = {Entscheidungstheoretische Modellierung der konsummatorischen Endhandlung - Vergleich von klassischen und quantenmechanischen Ans{\"a}tzen}, series = {Elektronische Sprachsignalverarbeitung 2019, Tagungsband der 30. Konferenz Dresden, 6.-8. M{\"a}rz 2019}, journal = {Elektronische Sprachsignalverarbeitung 2019, Tagungsband der 30. Konferenz Dresden, 6.-8. M{\"a}rz 2019}, editor = {Birkholz, Peter and Stone, Simon}, edition = {1. Auflage}, publisher = {TUDpress}, address = {Dresden}, isbn = {978-3-959081-57-3}, pages = {186 -- 196}, abstract = {Ein wesentlicher Bestandteil kognitiver - und damit auch sprach-verarbeitender - Agentensysteme ist die Verhaltenssteuerung. Eine ihrer wichtigsten Aufgaben besteht darin, Entscheidungsprobleme, die in der Auseinandersetzung mit der physischen Umgebung eines Agenten auftreten, rational zu l{\"o}sen. Zun{\"a}chst diskutieren wir die klassischen, nutzenbasierten Entscheidungsmodelle f{\"u}r sequentielle- und episodische Umgebungen am Beispiel des Mouse-Maze-Problems. Zu letzteren geh{\"o}ren die sogenannten konsummatorischen Endhandlungen, sie stehen im Mittelpunkt dieser Arbeit. Weil sich Entscheidungen bei Endhandlungen final auf die Lebensdauer des Agenten auswirken k{\"o}nnen, d{\"u}rfen Fehlleistungen und T{\"a}uschungen nur {\"a}ußerst selten auftreten. Aus diesem Grund stellen wir der rationalen Methode die psychologische Methode entgegen, die zus{\"a}tzlich auf der Einf{\"u}hrung von semantischen Kategorien beruht. Die daf{\"u}r ben{\"o}tigten semantischen Repr{\"a}sentationen modellieren wir nach einem quantenmechanischen Formalismus. Daraus leitet sich die zentrale Fragestellung dieser Arbeitab: Bietet die quantenmechanische Perspektive einen Mehrwert bei der Modellierung der konsummatorischen Endhandlung und l{\"a}sst sich dieser Formalismus inden Perzeptions-Aktionszyklus (PAC) eines kognitiven Agenten einbetten.}, language = {de} } @misc{RoemerbeimGrabenHuberetal., author = {R{\"o}mer, Ronald and beim Graben, Peter and Huber, Markus and Wolff, Matthias and Wirsching, G{\"u}nther and Schmitt, Ingo}, title = {Behavioral Control of Cognitive Agents Using Database Semantics and Minimalist Grammars}, series = {Proceedings 10th IEEE International Conference on Cognitive Infocommunications, CogInfoCom 2019, Oct. 23-25}, journal = {Proceedings 10th IEEE International Conference on Cognitive Infocommunications, CogInfoCom 2019, Oct. 23-25}, address = {Naples, Italy}, isbn = {978-1-7281-4793-2}, issn = {2380-7350}, doi = {10.1109/CogInfoCom47531.2019.9089947}, pages = {73 -- 78}, language = {en} } @misc{BeimGrabenRoemerMeyeretal., author = {Beim Graben, Peter and R{\"o}mer, Ronald and Meyer, Werner and Huber, Markus and Wolff, Matthias}, title = {Reinforcement learning of minimalist numeral grammars}, series = {10th IEEE International Conference on Cognitive Infocommunications (CogInfoCom), Naples, Italy}, journal = {10th IEEE International Conference on Cognitive Infocommunications (CogInfoCom), Naples, Italy}, isbn = {978-1-7281-4793-2}, issn = {2380-7350}, doi = {10.1109/CogInfoCom47531.2019.9089924}, pages = {13}, abstract = {Speech-controlled user interfaces facilitate the operation of devices and household functions to laymen. State-of-the-art language technology scans the acoustically analyzed speech signal for relevant keywords that are subsequently inserted into semantic slots to interpret the user's intent. In order to develop proper cognitive information and communication technologies, simple slot-filling should be replaced by utterance meaning transducers (UMT) that are based on semantic parsers and a mental lexicon, comprising syntactic, phonetic and semantic features of the language under consideration. This lexicon must be acquired by a cognitive agent during interaction with its users. We outline a reinforcement learning algorithm for the acquisition of the syntactic morphology and arithmetic semantics of English numerals, based on minimalist grammar (MG), a recent computational implementation of generative linguistics. Number words are presented to the agent by a teacher in form of utterance meaning pairs (UMP) where the meanings are encoded as arithmetic terms. Since MG encodes universal linguistic competence through inference rules, thereby separating innate linguistic knowledge from the contingently acquired lexicon, our approach unifies generative grammar and reinforcement learning, hence potentially resolving the still pending Chomsky-Skinner controversy.}, language = {en} } @misc{RoemerbeimGrabenHuberetal., author = {R{\"o}mer, Ronald and beim Graben, Peter and Huber, Markus and Klimczak, Peter and Wirsching, G{\"u}nther and Wolff, Matthias}, title = {Die Welt ist nicht genug! Man muss auch {\"u}ber sie sprechen k{\"o}nnen}, series = {Elektronische Sprachsignalverarbeitung 2020 : Tagungsband der 31. Konferenz Magdeburg, 4. - 6. M{\"a}rz 2020}, journal = {Elektronische Sprachsignalverarbeitung 2020 : Tagungsband der 31. Konferenz Magdeburg, 4. - 6. M{\"a}rz 2020}, editor = {Wendemuth, Andreas and B{\"o}ck, Ronald and Siegert, Ingo}, publisher = {TUDpress}, address = {Dresden}, isbn = {978-3-95908-193-1}, issn = {0940-6832}, pages = {173 -- 184}, language = {de} } @misc{WolffRoemerTschoepeetal., author = {Wolff, Matthias and R{\"o}mer, Ronald and Tsch{\"o}pe, Constanze and Hentschel, Dieter}, title = {Verfahren und Vorrichtung zur Verhaltenssteuerung von Systemen}, language = {de} }