Projektbericht - Zentrum Mensch-Maschine-Systeme - TU Berlin

Entwicklung einer Grammatik für die 

Flugsicherungs-Phraseologie 

Projekt im Rahmen der Lehrveranstaltung Systemtechnik 

Wintersemester 2000/2001 

Prof. Timpe 

Betreuung: S. Leuchter 

Institut für Arbeitswissenschaften 

Fachbereich 11 

Fachgebiet „Mensch-Maschine-Systeme“ 

Jebensstr. 1 

10623 Berlin

Projektteilnehmer: 

Entwicklung einer Grammatik für die Flugsicherungs-Phraseologie 

Name, Vorname Matr.-Nr. 

Frech, Knut 195434 

Hoffmann, Claudia 178573 

Major, Frank 178568 

Müller, Martin 178520 

Reuter, Wilfried 196250 

Runge, Frédéric 171387 

II

Inhaltsverzeichnis 


I. Einführung 4 

II. Projektverlauf 5 

1. Projektstart 5 

2. Einarbeitungsphase 6 

3. Arbeitsphase 7 

4. Endphase 9 

III 

Seite 

III. Kommentar zum Projektverlauf 10 

1. Planung 10 

2. Teamarbeit 11 

3. Rahmenbedingungen 11 

IV. Erstellung der Testdatensätze 12 

1. Klassifizierung des verwendeten Spracherkenners 12 

2. Auswahl der Testpersonen 13 

3. Auswahl der Testdatensätze 14 

3.1 Getrennt gesprochene Sprechgruppen 15 

3.2 Gebunden gesprochene Sprechgruppen 16 

3.3 Fließend gesprochene Sprechgruppen 18 

4. Aufnahme der Datensätze 19 

5. Hinweise zur Auswertung 20 

V. Erstellung der Grammatik 21 

1. Einleitung 21 

2. Theoretische Grundlagen 21 

2.2 Einordnung 21 

2.3 Grammatik 22 

2.4 Java Speech Grammar Format 23 

3. Ergebnisse 25 

2.5 Auswahl der Sätze 25 

2.6 Erstellung der Strukturbäume 27 

2.7 Umsetzung in Java Speech Grammar Format 30 

4. Fazit 32 

VI. Erstellung der Präsentation 33 

VII. Schlusswort 34 

VIII. Literaturverzeichnis 35 

IX. Anhang 36

I. Einführung 


Dieser Bericht beschreibt Planung, Durchführung und Ergebnisse des Projekts „Entwicklung 

einer Grammatik der Flugsicherungsphraseologie“. Es wurde als studentisches Projekt im 

Rahmen der Lehrveranstaltung Systemtechnik im Wintersemester 2000/01 an der TU-Berlin 

durchgeführt. Als Teil einer Forschung im Bereich Spracherkennung ergaben sich zwei 

inhaltliche Ziele, die Erstellung einer Grammatik der Flugsicherungsphraseologie sowie die 

Erstellung von Audio-Datensätzen, mit denen Spracherkenner für die Flugsicherungssprache 

getestet werden sollen. 

Im Rahmen der Lehrveranstaltung Systemtechnik besteht die Zielsetzung des Projekts darin, 

den Studenten die Möglichkeit zu geben, an einem praktischen Beispiel in der Planung und 

Durchführung eines Projektes Erfahrungen zu sammeln. Daher werden bei der Bewertung 

sowohl die Erarbeitung von Ergebnissen bezüglich des Themas, als auch die Planung und 

Abwicklung des Projekts berücksichtigt. Dies spiegelt sich auch in diesem Bericht wieder. Es 

wird deshalb im folgenden neben den Ergebnissen auch die Planung dargestellt. 

Die Aufgaben der Projektgruppe waren Vorbereitung, Durchführung und Dokumentation des 

Projekts. Als zeitlicher Aufwand waren 60 Stunden pro StudentIn vorgegeben, die Gruppe 

umfasste sechs Mitglieder. Als inhaltliche Arbeitsbereiche waren Erstellung der Grammatik 

und Erstellung der Testdatensätze zu bearbeiten. Diese Bereiche sind weitgehend voneinander 

unabhängig. Daher wurden zwei Gruppen gebildet, die sich jeweils um einen der Bereiche 

kümmerten. Daneben gab es die Arbeitsbereiche Planung, Erstellung des Berichts und die 

Erstellung und Durchführung der Präsentation. 

Das Projekt erarbeitete zwei Ergebnisse. Erstens eine Reihe von Audio-Datensätzen, die einen 

relevanten Ausschnitt der Flugsicherungsphraseologie für die Kommunikation zwischen 

Center-Fluglotsen und Piloten darstellen. Mit ihrer Hilfe können sowohl wort- als auch 

silbenbasierte Spracherkenner auf ihre Erkennungsfähigkeit getestet und miteinander 

verglichen werden. Und zweitens eine Grammatik der Flugsicherungsphraseologie, die mit 

Java Speech Grammar Format darstellbar und zur Entwicklung eines grammatikbasierten 

Spracherkenners verwendbar ist. Die Grammatik deckt dabei den selben Ausschnitt der 

Flugsicherungsphraseologie ab wie die Testdatensätze. 

Im folgenden wird der Verlauf des Projektes dargestellt und dabei das Vorgehen der Gruppe 

bei der Planung und Durchführung des Projektes genauer erläutert. Anschließend folgt ein 

Kommentar zum Projektverlauf, der diesen kritisch betrachtet und mit alternativen 

Möglichkeiten vergleicht. Danach folgen die Ergebnisse für die Bereiche Testdatensätze und 

Grammatik und eine kurze Darstellung der durchgeführten Präsentation. 

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II. Projektverlauf 

1. Projektstart 


Am Anfang des Projektes stand eine Einführung in die Thematik der Flugsicherung. Diese 

wurde vom Betreuer an drei Terminen bis Mitte November durchgeführt und sollte den 

Projektmitgliedern einen groben Überblick über Flugsicherung und allgemeine Strukturen 

von Grammatik bieten. Gleichzeitig fand ein erstes Treffen der Projektgruppe ohne den 

Betreuer statt, bei dem sich die Gruppenmitglieder kennen lernten, einen Projektleiter 

bestimmten und erste Regeln für die Zusammenarbeit vereinbarten. 

So übernimmt der Projektleiter die Vorbereitung und Organisation der Gruppentreffen. Er 

organisiert die Räumlichkeiten, gibt das Ziel des Treffens vor und verschickt per Email 

Einladungen an die Teilnehmer. Die Ergebnisse der Treffen werden mit Hilfe von Protokollen 

gesichert, die ebenfalls per Email verschickt werden. Sie wurden von den Gruppenmitgliedern 

abwechselnd angefertigt. Dafür wurde eine Protokollvorlage erstellt, um die Einheitlichkeit zu 

gewährleisten. Um die Aufwände und Arbeitsbereiche der einzelnen Gruppenmitglieder zu 

dokumentieren, wurde eine einheitliche Zeitdokumentationstabelle vereinbart. 

Die Kommunikation zwischen den Gruppenmitgliedern 

lässt sich mit dem Bild eines Rades vergleichen. Der 

Projektleiter steht im Mittelpunkt als Koordinations- 

und Anlaufstation für alle, die Kommunikation kann 

aber auch zwanglos zwischen den anderen 

Gruppenmitgliedern erfolgen. Dieses Modell scheint 

für eine sechsköpfige Gruppe angebrachter als eine 

hierarchischere Struktur. Die Kommunikation fand 

meistens per Email, wenn nötig auch per Telefon statt. 

Daneben bot sich auch häufig die Möglichkeit die 

Gruppenmitglieder in der Lehrveranstaltung zu treffen. 

Ebenfalls gleich zu Beginn des Projektes wurde erörtert, wann welche Gruppenmitglieder sich 

während des Semesters Zeit für das Projekt nehmen können. Als Anhaltspunkt waren dabei 

die Aufwände von jeweils 60 Stunden pro Person zu berücksichtigen. Durch diese frühzeitige 

Zeitplanung sollte vermieden werden, dass einzelne Teilnehmer für Zeiten eingeplant werden, 

die sie für andere Aktivitäten während des Semesters benötigten. Das minimierte schon die 

Möglichkeit eines Ausfalls einer Person wegen Überbeschäftigung. Aus diesen Daten wurde 

eine Tabelle erstellt um einen Überblick über die Verfügbarkeit der Teilnehmer zu 

bekommen. Gleichzeitig wurden auch schon Präferenzen der Teilnehmer für die 

Projekttätigkeit ermittelt. Mit Hilfe dieser Informationen erhielt die Projektplanung schon eine 

erste grobe Übersicht über den möglichen Projektablauf und den Einsatz der einzelnen 

Teilnehmer in bestimmten Projektbereichen. Es zeichnete sich damit schon ab, dass die 

Hauptarbeitsphase im Dezember und Januar durchgeführt werden sollte, da hier die zeitlichen 

Ressourcen der Teilnehmer vorhanden waren. 

Nach der Einführung der Projektgruppe in die Aufgabenstellung durch den Betreuer war die 

spezielle Aufgabenstellung, die als Zielsetzung für das Projekt dienen sollte, den 

Gruppenmitgliedern allerdings noch unklar. Dies führte dazu, dass die Projektgruppe 

eingehende Beratung mit dem Betreuer suchte und danach einen Projektauftrag erstellt hat, 

um eine klare Vorgabe für die Projektarbeit zu haben. Er ist untergliedert in Inhalt des 

Projekts und Rahmenbedingungen und ist im Anhang zu finden. 

5 

„Kommunikations-Rad“

2. Einarbeitungsphase 


Nachdem mit dem Projektauftrag das Projektziel definiert war, ging es nun darum eine 

Planung zum Erreichen des Projektziels zu erstellen. Dies stellte sich allerdings als recht 

schwierig heraus, da zu diesem Zeitpunkt keiner der Projektteilnehmer eine genügend große 

Übersicht über die mögliche Struktur zur Bearbeitung der Aufgabenstellung hatte. Vor diesem 

Hintergrund erstellte die Projektleitung eine Planung für die Durchführung des Projekts. 

Diese beinhaltet eine Einarbeitungsphase, eine Arbeitsphase. Ebenfalls sind schon die 

Termine für die Präsentation und ihre Generalprobe enthalten. 

Meilensteine für die Durchführung des Projektes 

Fr 1.12. Beginn der Einarbeitungsphase für die Gruppen Grammatik und Datensätze 

Fr 8.12. Ende der Einarbeitungsphase - Treffen mit der ganzen Gruppe 

- Vorstellung der Ergebnisse der Einarbeitungsphase 

- Durchführung: einzelne Gruppen 

Di 12.12. Vorstellung der detaillierten Projektplanung - Treffen mit Sandro 

Bericht über Einarbeitungsphase und die Planung der Arbeitsphase 

Beginn der Arbeitsphase 

Di 9.1. Treffen mit Sandro zwecks Koordination / Fragen / Information 

12./16.1. Audioaufnahmen 

Di 23.1. Ende der Arbeitphase - Treffen mit Sandro 

- abschließende Beratung über die Inhalte der Grammatik und Datensätze 

Fr 2.2. Generalprobe Präsentation 

Di 6.2. Präsentation 

Abgabe des Projektberichts und der Audiodaten 

Die Einarbeitungsphase fand statt, um der Gruppe einen Überblick über die Struktur zur 

Erreichung des Projektziels zu verschaffen. Sie soll die eigentliche Arbeitsphase vorbereiten. 

Um das zu gewährleisten, soll am Ende der Einarbeitungsphase folgendes vorhanden und 

dokumentiert sein: 

- Zieldefinition für die Arbeitsphase 

- Strukturplan für die Arbeitsphase 

- Zeitaufwandsschätzung / Personalbedarf für die Arbeitsphase 

Drei Gruppen wurden gebildet, die dies für die drei Bereiche Grammatik, Testdatensätze und 

die weitere Planung erarbeiteten. Es wurden drei Verantwortliche für die Gruppen bestimmt, 

um die Gruppenarbeit zu organisieren und die Ergebnisse zu erreichen. Dafür wurden die 

Projektmitglieder folgendermaßen eingeteilt. 

Grammatik: Wilfried (Verantwortlicher), Claudia 

Testdatensätze: Martin (Verantwortlicher), Frank 

Planung: Knut (Verantwortlicher), Frederic 

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Die Gruppen erarbeiteten jeweils Strukturpläne für ihre Bereiche (siehe Anhang). 

Diese dienten insbesondere einem besseren Verständnis und legten dar, welche 

Arbeitsbereiche im einzelnen bearbeitet werden sollen. Hierbei wurden bestimmte Bereiche 

getrennt voneinander betrachtet, um Klarheit bezüglich der einzelnen Arbeitspakete zu 

gewinnen. Die nebeneinander stehenden Phasen sind jeweils teilweise voneinander abhängig, 

können aber parallel bearbeitet werden. 

3. Arbeitsphase 

Mit den Ergebnissen der Einarbeitungsphase begann die Arbeitsphase mit der Erstellung der 

Grammatik und der Testdatensätze. Für die Arbeitsphase wurde folgende Gruppeneinteilung 

festgelegt. 

Grammatik: Wilfried (Verantwortlicher), Claudia, Frederic 

Datensätze: Martin (Verantwortlicher), Frank 

Planung, Koordination: Knut 

Bericht: Knut 

Präsentation: Frederic (Verantwortlicher), Claudia 

Es wurde dabei darauf geachtet, dass die Teilnehmer, die sich schon eingearbeitet hatten, in 

den Arbeitsgruppen verbleiben. Da der Aufwand zur Erstellung der Grammatik allerdings 

etwas höher als der für die Testdatensätze erwartet wurde, wechselte Frederic in die 

Grammatikgruppe. Der Bereich Planung und Koordination war nach Beginn der Arbeitsphase 

mit Knut alleine ausreichend besetzt. Ein weiterer Grund für die Einteilung von drei Leuten 

für die Grammatik war, dass nur Wilfried seine volle Zeit hier einbringen konnte, Frederic 

und Claudia sollten später ja auch noch die Präsentation realisieren. 

Da sich nach der Einarbeitungsphase keine Synergieeffekte für die Gruppen Grammatik und 

Testdatensätze aufzeigten, führten die beiden Gruppen die Arbeitsphase unabhängig 

voneinander durch. Das ermöglichte, dass die Detailplanung innerhalb der Gruppen im 

Rahmen der Gesamtplanung von den Gruppen selbst durchgeführt wurde. Die Gruppen 

arbeiteten damit eigenverantwortlich. Die Zeitplanung innerhalb der Arbeitsgruppen war den 

Mitgliedern freigestellt. Die Organisation der Gruppenarbeiten übernahm der jeweilige 

Verantwortliche. Die Gruppenplanung wurde so von den Leuten gemacht, die sich schon am 

besten mit dem Inhalt auskannten. Dies sollte die Motivation und den Teamgeist innerhalb der 

Gruppen fördern, die Flexibilität bei Absprachen und Arbeitszeiten wesentlich erhöhen und 

die Planung so realistisch wie möglich machen. 

Die Detailplanung der Gruppen wird im folgenden dargestellt. Sie orientierte sich an der 

Frage: Was soll wann von wem gemacht werden? Sie enthält deshalb eine inhaltliche wie 

auch eine zeitliche Komponente. 

Planung der Gruppe Testdatensätze 

Die inhaltliche Planung wurde mit Hilfe des Projektstrukturplanes (siehe Anhang) visualisiert. 

Als ein Bereich wird der organisatorische Rahmen betrachtet. Darunter fallen sowohl die 

Planung am Anfang als auch deren Kontrolle während der gesamten Projektzeit. Die 

Hauptaufgabe besteht jedoch aus der Auswahl der Testpersonen und der Testdatensätze sowie 

der Aufnahme der Datensätze, wobei der Schwerpunkt klar bei der Auswahl der geeigneten 

Testdatensätze gelagert ist. Alle Arbeitsschritte sollen dokumentiert werden. 

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Die zeitliche Planung der Gruppe Testdatensätze orientiert sich am Rahmen des Gesamtzeitplanes 

des Projektes. Der Arbeitsumfang jedes Projektmitarbeiters sollte ca. 60 Stunden 

umfassen. Zum einen muss deshalb untersucht werden, wie viel Zeit wer welcher Aufgabe 

zukommen lässt. Dafür wurde ein Ressourcenplan (siehe Anhang) entwickelt. Zuerst wurden 

dabei die bereits realisierten sowie die zukünftig fixen Aktivitäten aufgenommen. In einem 

zweiten Schritt wurde dann die noch freie Zeit den verbleibenden Aufgaben zugeordnet. Die 

hierbei angesetzten Stunden basieren auf Schätzwerten. Weiterhin muss geplant werden, 

wann wer welche Aufgabe bearbeitet. Grob sollte sich diese Planung an die erste 

Gesamtplanung anpassen, sie kann jedoch Abweichungen aufgrund von Änderungen im 

Umfeld der einzelnen Personen aufweisen. Die Gesamtplanung diente in erster Linie der 

sinnvollen Zuteilung der Mitarbeiter in die einzelnen Gruppen. Die Detailzeitplanung der 

Gruppe Testdatensätze (siehe Anhang) regelt, welche Arbeitspakete wann von wem bearbeitet 

werden sollen und orientiert sich dabei an bestimmten Meilensteinen. Die Meilensteine sind 

dabei fixe Daten wie Treffen oder das Durchführen der Aufnahme. Diese Planung ist wegen 

der großen Pufferzeiten nicht zwingend, soll aber der besseren Orientierung bei der 

Zeiteinteilung der einzelnen Mitarbeiter dienen. 

Um die Planung während der Projektzeit überprüfen zu können, wurde eine Zeitdokumentationstabelle 

für jeden Mitarbeiter (siehe Anhang) erstellt. Hier wird festgehalten, wer 

wann was gemacht hat. So kann jeder für sich prüfen, ob er sich noch im Rahmen der Planung 

bewegt, oder ob er hinsichtlich der Gewichtung einzelner Arbeitsbereiche umdisponieren 

sollte. Dabei ist zu berücksichtigen, dass bei der Planung keineswegs alle Umstände 

berücksichtigt werden können und eventuelle geringfügige Abweichungen durchaus normal 

sind. 

Um die Genauigkeit der Planung im Nachhinein überprüfen zu können, wurde der 

Ressourcenplan neben den ursprünglichen Planspalten für die einzelnen Mitarbeiter um die 

Spalten der jeweiligen Ist-Arbeitszeiten erweitert. Damit lässt sich direkt ablesen, welche 

Bereiche gut abgeschätzt wurden und bezüglich welchen Aufgaben hohe Diskrepanzen 

zwischen geplanter und tatsächlich aufgewandter Arbeitszeit bestehen. 

Planung der Gruppe Grammatik 

Ähnlich wie die Gruppe Testdatensätze hat auch die Gruppe Grammatik eine inhaltliche und 

eine zeitliche Planung gemacht. 

Zuerst wurde festgelegt, welche Aufgaben in welcher Reihenfolge bearbeitet werden müssen, 

und daraus ein Projektstrukturplan erstellt (siehe Anhang). Dieser beinhaltet übergeordnet den 

organisatorischen Rahmen, der die Durchführung des Teilprojektes Grammatik strukturierte 

und begleitete. Der Projektstrukturplan bildete für die Gruppe einen sehr wichtigen 

Bestandteil des Vorgehens, da sie sich daran zeitlich als auch inhaltlich orientieren konnte. 

Danach wurden die zeitlichen Ressourcen der drei Gruppenmitglieder ermittelt, um 

gemeinsame Bearbeitungsphasen zu bestimmen. Aufgrund der Komplexität der Aufgabe 

wurde diese inhaltlich aufgeteilt, sodass die drei Mitglieder der Grammatikgruppe jeweils 

eigene Zuständigkeitsbereiche hatten, die jeweils sinnvoll miteinander kombiniert worden 

sind. Daraus entstand mit dem Projektstrukturplan ein Rahmenplan für das Vorgehen der 

Gruppe, der die notwendige Reihenfolge der einzelnen Schritte sowie deren ungefähren 

Zeitaufwand festlegt. Die genauen Aufwände der einzelnen Mitglieder wurden wie bei der 

Gruppe Testdatensätze in Zeittabellen (siehe Anhang) festgehalten. 

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Für alle Gruppenmitglieder war es ein neues Gebiet und somit hatte keiner fundiertes 

Vorwissen zu den Themen Spracherkennung bzw. Grammatiken. Anhand der Chomsky 

Grammatik wurde versucht nachzuvollziehen, wie diese Grammatik gelesen wird und wie sie 

entstand. 

Dabei wurde schnell klar, dass das vorhandene Material für das Verständnis nicht ausreichte. 

Recherchen im Internet führten zu interessanten Artikeln. Auch die Beschreibung einer 

Grammatik von verschiedenen Autoren half sehr bei der Einarbeitung in die Thematik. 

Ebenso waren über die Flugsicherungsphraseologie keine Vorkenntnisse vorhanden, was auch 

in diesem Gebiet zu einer gründlichen Einarbeitungsphase führte. 

Anhand dieser Planungen führten die beiden Gruppen die Arbeitsphase durch. 

4. Endphase 

Für die Vorgänge nach Abschluss der Arbeitsphase wurde eine weitere Zeitplanung erstellt, 

mit der die Fertigstellung der Dokumentationen und die Erstellung des Berichts und der 

Präsentation sichergestellt werden sollten. 

Zeitplanung für die Endphase: 

Mi 24.01. die Dokumentationen der Gruppen Datensätze und Grammatik werden an 

Sandro, Knut und Frederic verschickt 

Fr 26.01. Komplette Dokumentation der Grammatik an Knut verschickt. Knut integriert 

die einzelnen Dokumentationen in einen Berichtsentwurf und verschickt diesen 

zur Korrektur an die Gruppen. Erster Entwurf für die Präsentation fertig. 

Mo 29.01. die Gruppen schicken die korrigierte Version zurück. 

Do 01.02. Bericht und Präsentation sind fertig. 

Fr 02.02. Probepräsentation 

Di 06.02. Präsentation und Abgabe des Berichts 

Da Claudia noch mit der Dokumentation der Grammatik beschäftigt war und Frederic noch 

genügend zeitliche Ressourcen übrig hatte, befasste er sich alleine mit der Präsentation. 

Er kümmerte sich dabei um die Erstellung und um die Durchführung. Parallel dazu wurde von 

Knut der Bericht erstellt. 

Die genauen Aufwände der einzelnen Projektteilnehmer können den Aufwandstabellen im 

Anhang entnommen werden. 

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III. Kommentar zum Projektablauf 

An dieser Stelle soll erörtert werden, was sich im Verlauf des Projektes bewährt hat, was 

möglicherweise anders besser funktioniert hätte, welche Schwierigkeiten erst im Nachhinein 

erkennbar waren und welche Entscheidungen besonders wichtig waren. 

1. Planung 

Die Planung des Projektes war wie erwartet ein iterativer Prozess. Es wurde versucht, die 

Balance zwischen zu grober und zu feiner Planung zu halten. Für die grobe Planung haben 

sich die festgelegten Meilensteine als sehr gut erwiesen. Es gelang stets die gesetzten Ziele zu 

erreichen. Daneben erfolgte die feinere Planung jeweils in direktem Bezug zu der geplanten 

Phase. Dadurch wurde erhöhter Planungsaufwand vermieden, an mancher Stelle war eine 

frühere Feinplanung auch gar nicht möglich. 

Die Organisation der Arbeitsphase wurde den Gruppen selbst übertragen. Dies sollte neben 

den oben angeführten Effekten auch eine hierarchische Struktur der Planung vermeiden. Es 

erschien nicht als sinnvoll, dass die Projektleitung den Gruppen eine Planung vorschreibt. 

Dies hätte vermutlich zu einer unrealistischen Schätzung der Arbeitsschritte und der 

Aufwände geführt und konnte mit der Verlagerung dieser Entscheidungen zu den Gruppen 

wesentlich besser gelöst werden. Dadurch konnte die Projektleitung zwar nicht mehr so gut 

die Abläufe kontrollieren, doch die Gruppen konnten wesentlich flexibler arbeiten. Als 

Kontrollmöglichkeit waren darüber hinaus die gemeinsamen Treffen da, bei denen über die 

Fortschritte berichtet wurde. 

Die Feinplanung für die Erstellung des Berichts und die Präsentation wurden erst kurz vor der 

Endphase des Projekts gemacht. Es wurden erst die Ergebnisse der Arbeitsphase abgewartet, 

um damit den Bericht und die Präsentation zu erstellen. Das hatte Vor- und Nachteile. Mit 

vorliegenden Ergebnissen fällt es leichter, eine Struktur zu erstellen, mit der sich diese 

Ergebnisse sowohl im Bericht, als auch in der Präsentation verarbeiten lassen. Andererseits 

aber war es schwierig, die Dokumentationen der beiden Gruppen im Nachhinein auf eine 

gemeinsame Form zu bringen. Hier wäre es hilfreich gewesen, die Struktur des Berichts im 

voraus etwas genauer festzulegen. 

Über die Planung der Gruppe Testdatensätze lässt sich folgendes sagen: 

Unterschätzt wurde in erster Linie die Dokumentationsaufgabe. Besonders auffällig ist die 

hohe Abweichung bei der Dokumentation der Testdatensätze. Hierbei gilt es allerdings zu 

erwähnen, dass die Auswahl der Testdatensätze und deren Dokumentation sich streckenweise 

überschnitten haben und nicht direkt voneinander abtrennbar sind. Der Mehraufwand ist somit 

ebenfalls der Auswahl der geeigneten Datensätze direkt zuzuordnen. Demgegenüber wurde 

der Umfang betreffend der Auswahl der Testpersonen anfänglich leicht überschätzt. Bei der 

Aufnahme der Testdatensätze kam es zu geringem unerwartetem Mehraufwand, da die 

Aufnahmen entsprechend nachbearbeitet wurden mussten. 

Weiterhin ist zu bemerken, dass letztlich keine wie zuerst vorgesehene klare Zuteilung der 

einzelnen Aufgaben auf die Mitarbeiter umgesetzt wurde. Aufgrund der guten 

Zusammenarbeit wurden Zwischenergebnisse regelmäßig ausgetauscht, sodass auch deshalb 

minimale Abweichungen von den geplanten Werten zwischen den Mitarbeitern entstanden 

sind. Insgesamt wurde der Gesamtaufwand leicht überschritten, die Planung konnte aber ihrer 

Aufgabe als gute Orientierungshilfe gerecht werden. Aufgrund von Änderungen in den 

Terminplänen der Mitarbeiter sowie großer Pufferzeiten weichen die anfänglich geplanten 

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von den letztlich realisierten Arbeitszeiten leicht ab. Diesbezüglich waren die Meilensteine 

als Anhaltspunkte von enormer Bedeutung. Abschließend ist zu bemerken, dass es zu keinen 

Verschiebungen im Rahmen der Gesamtzeitplanung kam. Die wichtigsten Termine innerhalb 

der Projektgruppe konnten eingehalten werden. 

An diesem Beispiel zeigt sich, inwiefern die Autonomie der Gruppe einen flexiblen Ablauf 

und ein entsprechend gutes Ergebnis gewährleistet. 

Von der Gruppe Grammatik wurde ebenfalls die Dokumentation unterschätzt. Hier gab es 

zeitweise Probleme an den betreffenden Terminen die bisher erbrachten Ergebnisse 

vorzustellen. Man muss allerdings auch bemerken, dass die Rahmenbedingungen für die 

Grammatik schwieriger waren, sodass es lange dauerte bis eine klare Linie zu erkennen war 

(siehe Rahmenbedingungen). Die Gruppe musste dann auch in der Endphase des Projekts 

verstärkt an ihrer Dokumentation arbeiten und konnte diese erst wenige Tage vor der 

Präsentation fertig stellen. Um das zu vermeiden hätte die Projektleitung früher auf mehr 

Dokumentation bestehen können. Dies widersprach aber der Idee der autonomen Gruppen 

innerhalb eines Gesamtprojektplans. Die Frage, die sich stellt, ist die: Wieso funktionierte das 

von der Projektleitung gewählte Konzept der autonomen Gruppe bei der einen Gruppe besser 

als bei der anderen? Das führt zur Betrachtung der Teams. 

2. Teamarbeit 

Bei der Betrachtung der Teamarbeit muss vor allem der Unterschied zwischen den beiden 

Gruppen Grammatik und Testdatensätze beleuchtet werden. 

Die Gruppe Datensätze besteht aus zwei Mitgliedern, die sich persönlich schon länger kennen 

und auch außerhalb des Projekts schon oft miteinander gearbeitet haben. Hier war ein 

reibungsloser Arbeitsablauf zu erwarten, der auch eventuelle Hindernisse leicht überwindet. 

Deshalb achtete die Projektleitung auch darauf, diese zwei Miterbeiter als Gruppe arbeiten zu 

lassen. 

Für die Gruppe Grammatik war die Zusammensetzung mit drei Mitgliedern schon erheblich 

ungünstiger. Drei Mitglieder erfordern erheblich mehr Koordinationsaufwand, zumal dann, 

wenn sie zuvor noch nicht zusammen gearbeitet haben. Daher war nicht mit derselben 

Effektivität zu rechnen, wie in einer eingespielten Zweiergruppe. Dennoch hat es die Gruppe 

geschafft, die geplanten Aufgaben zu erfüllen und sogar noch eine erweiterte Dokumentation 

zu erstellen. 

3. Rahmenbedingungen 

Die Rahmenbedingungen des Projekts gestalteten vor allem die Anfangsphase des Projekts als 

schwierig. Nach der Einführung in die Thematik durch den Betreuer hatte die Gruppe zwar 

einen großen Überblick, die genaue Zielsetzung des Projekts wurde allerdings noch nicht klar. 

Insbesondere ging die Gruppe davon aus, dass die Testdatensätze erst nach Verfassen der 

Grammatik erstellt werden könnten. Weiterhin war nicht klar was die Grammatik und die 

Testdatensätze leisten sollten. Zur Klärung dieser Fragen hat sich die Erstellung eines 

Projektauftrags als sehr nützlich erwiesen, da er sowohl den Auftraggeber als auch die 

Projektgruppe dazu brachte sich genaue Ziele für das Projekt zu definieren. Er konnte auch 

am Ende des Projektes noch einmal verwendet werden, als nicht klar war, ob die Grammatik 

auch im Java Speech Grammar Format abzugeben sei oder nicht. 

Nachdem der Auftraggeber jedoch um die Darstellung der Grammatik in Java Speech 

Grammar Format gebeten hatte, erklärte sich Claudia bereit, dieses noch zu verfassen. 

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IV. Erstellung der Testdatensätze 

Ziel: 

Zur Verdeutlichung des Zieles dieses Projektteils muss zunächst das Gesamtprojekt betrachtet 

werden. Dieses hat hauptsächlich eine Erhöhung der Erkennungsleistung von 

Spracherkennern zum Ziel. Unsere Aufgabe besteht darin, geeignete Datensätze zu finden, 

mit denen Spracherkenner hinsichtlich verschiedener Aspekte auf Schwächen und Stärken 

geprüft werden können. Diese Datensätze sollen von unterschiedlichen Personen gesprochen 

und als Datei aufgenommen werden (ca. 5-6 Min.). Das Beurteilen der Leistungsfähigkeit der 

Spracherkenner mit Hilfe der Audiodateien bietet außerdem die Möglichkeit Rückschlüsse 

auf die Funktionsweise im Sinne des „re-engineering“ zu ziehen. 

1. Klassifizierung des verwendeten Spracherkennungssystems 

Um den hier wichtigen Bereich erst einmal definieren zu können, haben wir die allgemeine 

Klassifizierung von Spracherkennungssystemen auf den in unserem Fall relevanten Bereich 

reduziert. 

Art der Erkennung 

Spracherkennung 

Benutzerkreis Sprachfluss 

SE- 

System 

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fließend, 

sprecherunabhängig gebunden, 

groß 

Wortschatz 

getrennt 

Das Spracherkennungssystem besteht aus vier Ebenen: Art der Erkennung, Benutzerkreis, 

Sprachfluss und Wortschatz. Da wir die Spracherkennung im Bereich der Flugsicherung 

untersuchen, nehmen wir die Ebene „Art der Erkennung“ als fix an. Wir bewegen uns somit 

in einem dreidimensionalen Raum möglicher Kombinationen.


Auf der ersten Ebene variieren wir den Sprachfluss. Dabei unterscheiden wir zwischen 

getrennt, gebunden und fließend gesprochener Sprache. Beim getrennten Sprachfluss geht es 

um die Isoliertworterkennung. Dabei werden alle Wörter mit deutlicher Pause getrennt 

voneinander ausgesprochen. Unter gebundenem Sprachfluss (Verbundworterkennung) 

versteht man das getrennte Aussprechen der einzelnen Wörter, wobei die Pausen zwischen 

den einzelnen Wörtern fast vollständig verschwinden. Bei der Verbundworterkennung ist die 

Erkennung der Wortgrenzen schwieriger als bei getrennter Sprechweise. Den höchsten 

Anspruch an die Spracherkenner stellt der fließende Sprachfluss dar. Hierunter versteht man 

die vom Menschen täglich benutzte Art zu sprechen. Dabei verschmelzen Wortgrenzen, 

wodurch die automatische Erkennung nochmals erschwert wird. 

Bezüglich des Benutzerkreises interessiert, ob das System eine sprecherunabhängige 

Erkennung gewährleistet. Um dies hinreichend zu untersuchen, wird primär zwischen den 

Geschlechtern unterschieden. Diese Differenzierung dient in erster Linie einer 

Unterscheidung der Stimmlagen in hoch und tief. Dabei sollen auch unterschiedliche Akzente 

Berücksichtigung finden. 

Die Behandlung des Wortschatzes findet auf der dritten Ebene statt. Hier werden 

verschiedene Testdatensätze ausgewählt, um den Bereich der Flugsicherungs-Phraseologie 

vom Fluglotsen zum Piloten im Bereich des kontrollierten Fluges möglichst komplett 

abzubilden. Da der betrachtete Wortschatz mehr als 200 Wörter umfasst, wird er per 

Definition als groß bezeichnet. 

2. Auswahl der Testpersonen 

Um unterschiedliche Stimmlagen und -farben testen zu können, haben wir uns für 

Testpersonen beiden Geschlechts entschieden. Ursprünglich war gedacht, zwei Männer und 

zwei Frauen mit jeweils hoher und tiefer Stimmlage auszuwählen, damit die 

Sprecherunabhängigkeit für alle Extreme der verschiedenen Stimmlagen und –farben 

überprüft werden kann. Dabei sollten die Testpersonen unterschiedliche Datensätze mit 

starkem Akzent sprechen. Die Auswertung der Daten, bzw. die Suche nach dem Grund eines 

möglicherweise unerkannten Datensatzes, würde so jedoch sehr schwer oder gar unmöglich 

werden. Um die Zeitrestriktion einzuhalten, das Gesamtspektrum abzubilden und außerdem 

eine sinnvolle Auswertung zu erreichen, erschien es uns sinnvoll, alle Datensätze von allen 

drei Testpersonen, zwei Männern und einer Frau, sprechen zu lassen. Da die ausgewählten 

Testpersonen jeweils deutliche Unterschiede bei Aussprache und Betonung der Wörter 

aufweisen, wurden keine gesonderten Akzenttests durchgeführt. Jeder Akzent unserer 

Sprecher stellt nur einen erhöhte Schwierigkeitsgrad für die Spracherkenner dar. Fraglich 

erscheint dabei, ob eine nicht erkannte Sprechgruppe wegen des Akzentes oder wegen der 

Stimmlage unerkannt bleibt. Dies ließe sich jedoch an den Häufigkeiten feststellen. Nicht jede 

Sprechgruppe weist eine starke Akzentuierung der Wörter auf, andererseits bleibt die 

Stimmlage über alle Sprechgruppen hin bestehen. Die Möglichkeit die Gründe des 

Nichterkennens einer Sprechgruppe zu ermitteln, ist somit weiterhin gegeben. 

Es wurden folgende Sprecher ausgewählt: 

Sprecher 1: Mann mit hoher Stimme, französischer Akzent 

Sprecher 2: Frau mit hoher Stimme, deutscher Akzent 

Sprecher 3: Mann mit tiefer Stimme, amerikanischer Akzent 

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Als Sprecher 3 haben wir einen Piloten der Lufthansa ausgewählt, der mit der im Sprechfunk 

benutzten Sprache vertraut ist. 

3. Auswahl der Testdatensätze 

?? Referenzausschnitt der Datensätze 

Die ausgewählten Datensätze sollen aus der normierten Flugsicherungssprache stammen und 

hauptsächlich zur Beurteilung schon existierender Spracherkennungsprogramme dienen. 

Dabei ist insbesondere darauf zu achten, dass der ausgesuchte Ausschnitt den gesamten 

Referenzbereich abdeckt. Im folgenden konzentrieren wir uns ausschließlich auf 

Sprechgruppen, die von der Bodenfunkstelle im beweglichen Flugfunkdienst eingesetzt 

werden. Des weiteren werden nur Sprechgruppen von Bodenfunkstellen betrachtet, die bei der 

Flugverkehrskontrolle mit Radar Anwendung finden (Centerlotse Pilot). Da der 

Sprechfunkverkehr im beweglichen Flugfunkdienst in den meisten Fällen in englischer 

Sprache durchgeführt wird, werden wir nur englische Sprechgruppen betrachten. 

?? Auswahl der Datensätze unter Einhaltung der Anforderungen 

Zunächst wurden alle inhaltlich wichtigen Wörter ausgesucht, die unserer Kenntnis nach 

erforderlich sind, um den Referenzausschnitt vollständig abzubilden. Diese wurden dann im 

zweiten Schritt sinnvoll kombiniert und in zulässigen Sprechgruppen zusammengeführt. 

Letztendlich wurden Datensätze ausgesucht, die sich bezüglich der Wortauswahl selten 

überschneiden. Jedoch werden alle wichtigen Arten von Meldungen hinsichtlich ihrer 

Bedeutung dargestellt: 

- Notmeldungen 

- Dringlichkeitsmeldungen 

- Peilfunkmeldungen 

- Flugsicherheitsmeldungen 

- Wettermeldungen 

- Flugbetriebsmeldungen 

Bezüglich aller drei Sprachflussarten werden die Spracherkenner jeweils auf Sprechgruppen 

getestet, die dem untersuchten Referenzausschnitt entnommen wurden. Diese Beispiele 

beinhalten die häufigsten und inhaltlich wichtigsten Wörter, die von Fluglotsen in der Praxis 

verwendet werden. Des weiteren werden alle Grundzahlen, gebräuchliche Abkürzungen und 

die sprachlich anspruchsvollsten Buchstaben des ICAO-Buchstabieralphabetes getestet. Da 

die Zahlen in allen Meldungsarten des Sprechfunkverkehrs inhaltlich besonders wichtig sind, 

versuchen wir durch Kombination einzelner Varianten den Gesamtbereich weitgehend 

abzudecken. Dabei werden auch wichtige Ausnahmen der Ausspracheregelungen von Zahlen 

berücksichtigt. Außerdem wird auch die Erkennung von Eigennamen, in diesem Fall von sog. 

Waypoints, geprüft. Es wurde versucht alle unterschiedlichen Wortarten, Zahlen und 

Abkürzungen in jedem der Bereiche der Sprachflussarten abzudecken. 

Die Testdatensätze wurden zunächst nach den verschieden Sprachflussgruppen in getrennt, 

gebunden und fließend unterteilt. Somit werden zehn Sprechgruppen getrennt und jeweils 

neun Sprechgruppen gebunden und fließend ausgesprochen. Innerhalb jeder 

Sprachflussgruppe sind die Sätze nach steigender Komplexität angeordnet. Es werden in 

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jedem der drei Abschnitte unterschiedlich komplexe Kombinationen hinsichtlich der Silben- 

und Worterkennung überprüft. Da in der Praxis hauptsächlich in Sätzen mittlerer Länge 

kommuniziert wird, haben wir versucht diese häufiger zu testen. Insbesondere wurde darauf 

geachtet, dass alle Sprechgruppen der Norm des Luftfahrthandbuches entsprechen, inhaltlich 

sinnvoll sind und einen korrekten Satzbau aufweisen. Ausnahmen bezüglich mindestens einer 

dieser Kriterien stellen die aufgeführten Negativtests (kursiv gekennzeichnet) dar. Sie sollen 

einen Spracherkenner auf bewusste Ablehnung von inkorrekten Sprechgruppen testen. 

Zusätzlich wurden Sprechgruppen gebildet, die nicht im Luftfahrthandbuch stehen, jedoch in 

der Praxis üblich sind. Jeder Testdatensatz wurde abschließend von dem Lufthansa-Piloten 

auf seine Korrektheit hin überprüft. 

Ein weiteres Kriterium des Datensatzaufbaus sind phonetische und wörterspezifische 

Probleme, welche hinsichtlich der verschiedenen Spracherkennerarten auftreten können. Aus 

den ausgesuchten Wörtern wurden zum Teil einige bewusst komplizierte 

Aneinanderreihungen hinsichtlich ihrer Aussprache gebildet. Diese werden sinnvollerweise 

im gebunden und fließend gesprochenen Bereich getestet. Eine nähere Ausführung, warum 

welcher Satz ausgewählt wurde, erfolgt in den folgenden Erläuterungen der einzelnen 

Phrasen. 

3.1 Getrennt gesprochene Sprechgruppen (Sätze 1-10) 

Die Sätze 1-6 sind einzelne Wörter und werden deshalb im Bereich „Getrennt gesprochener 

Sprachfluss“ getestet. Sie können in allen Meldungsarten Anwendung finden. 

Satz 1 “OVER” 

Übliches Wort, um das Ende einer Übermittlung anzudeuten. 

Satz 2 “OUT” 

Wichtiges Wort, welches das Ende einer Konversation bedeutet. Bei 

undeutlicher Aussprache könnte es zu Verwechslungen mit EIGHT oder AT 

kommen. 

Satz 3 “ACKNOWLEDGE” 

Aufforderungsmeldung zur Bestätigung einer Anweisung. Sprachlich 

anspruchsvolles Wort, welches von vielen Personen unterschiedlich ausgesprochen 

wird. Eventuell schwer erkennbare Silben. 

Satz 4 “ROGER” 

Sehr gebräuchliche Meldung, die aussagt, dass die letzte Meldung verstanden 

wurde. 

Satz 5 “AFFIRMATIVE” 

Häufig benutzter Ausdruck für eine bejahende Rückmeldung. Schnell ausgesprochen 

kann der T-Laut zu einem dumpfen D-Laut verblassen. 

Satz 6 “NEGATIVE” 

Wichtigste Meldung, um Anfragen zu verneinen. Wie bei „AFFIRMATIVE“ 

kann der T-Laut auch hier schnell ausgesprochen zu einem dumpfen D-Laut 

verblassen. 

15


Satz 7 “QNH TRIPLE NINER” 

Neben dem Zahlentest wird das Erkennen einer Abkürzung überprüft. Da es 

sich um eine genormte Abkürzung handelt, wird sie nicht mit Hilfe der ICAO- 

Buchstaben ausgesprochen. Die Zahl 9 wird im Sprechfunkverkehr wie NINER 

ausgesprochen. Im Flugverkehr treten QNH-Werte zwischen 950 und 1050 auf. 

Eine in der Praxis gebräuchliche Weise, um die Ziffern 999 darzustellen, ist 

TRIPLE NINER. Da dies eine gängige Formulierung ist, die laut 

Luftfahrthandbuch nicht zulässig ist, wird sie hier als Negativtest eingesetzt. In 

dieser Sprechgruppe sind unterschiedliche Akzente bei der Aussprache deutlich 

erkennbar und stellen somit eine zusätzliche Herausforderung dar. 

Satz 8 “REDUCE SPEED TWO SIX ZERO KNOTS” 

Wichtige Vokabeln im Bereich der Geschwindigkeitsanweisungen. Speziell die 

Einheit KNOTS soll erkannt werden. Sie wird in Verbindung mit den 

Grundzahlen getestet. Insbesondere ist darauf zu achten, ob die Zahl TWO 

nicht als TO verstanden wird. Laut Grammatik des Luftfahrthandbuches darf 

jedoch das Wort TO nicht nach der Anweisung REDUCE SPEED stehen. 

Satz 9 “CLEARANCE VALID FROM THREE FIVE TO FOUR ONE” 

Das schwierige und häufig benutzte Wort CLEARANCE wird hier verbunden 

mit einem Zahlentest bezüglich der Uhrzeit. Dieser weist die Besonderheit auf, 

dass nur Minuten angegeben werden. Besondere Verwirrung könnte auch das 

als Zahl interpretierbare TO zwischen den beiden Minutenangaben 

verursachen. 

Satz 10 “IF RADIO CONTACT LOST JOIN DELTA SEVEN EIGHT AT 

WHISKEY SIERRA UNIFORM” 

Notmeldung bei vermutetem Ausfall der Funkverbindung in Verbindung mit 

einer Streckenangabe. AT könnte hier als 8 verstanden werden und damit Delta 

788 als Flugkennung eines Delta-Airline Fluges. Weiter werden in der 

Darstellung des Funkfeuers schwierige Schlüsselwörter des ICAO-Alphabetes 

geprüft. Besonders das Doppel-R in SIERRA variiert mit den verschiedenen 

Akzenten. 

3.2 Gebunden gesprochene Sprechgruppen (Sätze 11-19) 

Satz 11 “CONFIRM POSITION” 

Diese Sprechgruppe fordert Luftfahrtzeuge auf, ihre Position zu bestätigen. 

CONFIRM ist eine wichtige Verfahrenssprechgruppe, die in Verbindung mit 

POSITION häufig verwendet wird. 

Satz 12 “REPORT ALTITUDE” 

Aufforderung zur Flughöhenangabe. Schwierigkeiten bei der Aussprache 

entstehen bei dem Wort ALTITUDE. Dies dürfte eine besondere 

Herausforderung für phonembasierte Spracherkenner sein. 

Satz 13 “SQUAWK IDENT” 

SQUAWK ist eine in allen Bereichen gebrauchte Anweisung zum Schalten des 

Transponders. Sie wird hier mit dem zur Identifikation wichtigen Wort IDENT 

kombiniert. 

16


Satz 14 “IFR CANCELLED AT ONE SEVEN FOUR FIVE” 

Es wird die Erkennung einer normierten Abkürzung sowie eine Uhrzeitangabe 

getestet. Die Uhrzeitangabe wird in diesem Fall 4-stellig angegeben. Die 

Abkürzung “IFR“ ist genormt und wird buchstabiert. 

Satz 15 “EXPECT LEVEL CHANGE AT WAYPOINT RIDAR” 

Anweisung zum Flughöhenwechsel an dem “WAYPOINT RIDAR”. “RIDAR” 

ist ein Eigenname für einen WAYPOINT. Alle WAYPOINTS sind auf 

Flugkarten genormt und so benannt, dass es zu keinen Verwechslungen 

kommen sollte. In diesem Kontext ist es für einen Piloten eindeutig, dass es 

sich um einen Eigennamen handelt, der Spracherkenner könnte jedoch 

“RIDAR” mit “RADAR” verwechseln. 

Satz 16 “ARE YOU ABLE FLIGHT LEVEL THREE NINER ZERO” 

Anfrage über einen möglichen Flughöhenwechsel, die im Luftfahrthandbuch 

nicht in dieser Weise existiert, jedoch in der Praxis oft so verwendet wird. 

Interessant ist hier nochmals die Zahl “Nine”, die im Funkverkehr “NINER” 

ausgesprochen wird. 

Satz 17 “ALL STATIONS LEIPZIG RADAR EMERGENCY DESCENT AT 

QUEBEC ECHO ZULU” 

Diese Meldung wird im Falle eines Notsinkflugs abgestrahlt. Für einen 

Spracherkenner ist der Name des Radars schwer zu erkennen, zumal sie in 

unserer Aufnahme von jedem Sprecher unterschiedlich ausgesprochen wird. 

Des weiteren wird die korrekte Erkennung einer Position in ICAO-Buchstaben 

gefordert. 

Satz 18 “CONFLICTING TRAFFIC AT YOUR ELEVEN O’CLOCK POSITION 

LEFT TO RIGHT TWO HUNDRED FEET BELOW” 

Es soll eine Positionsangabe, die durch eine Uhrzeigerrichtung angegeben 

wird, sowie die dazugehörige Höhenangabe erkannt werden. Die Angabe der 

Uhrzeigerrichtung „ELEVEN“ stellt eine der wenigen Ausnahmen dar, in 

denen man eine zweistellige Zahl nicht in Ziffern angibt. Zugleich gibt der 

Zusatz „LEFT TO RIGHT“ eine weitere Information zu der Position. Dies 

könnte bei der Erkennung problematisch in Hinsicht auf den Satzbau sein, da 

die Angaben „LEFT“ und „RIGHT“ normalerweise immer in Verbindung mit 

dem Verb „TURN“ benutzt werden. Das Apostroph wird für einen 

phonembasierten Spracherkenner kaum zu erkennen sein. 

Satz 19 “MAINTAIN SIXTEEN THOUSAND FOUR HUNDRED AND FIFTY 

FEET UNTIL ADVISED BY FRANKFURT RADAR” 

Diese inkorrekt formulierte Flughöhenanweisung ist ein Negativtest bezüglich 

der Zahlenerkennung. Die Zahlen “16” und “50” werden im 

Sprechfunkverkehr stets in Ziffern angegeben und nicht als Zahl wie bei 

diesem Test. Die Bodenstation FRANKFURT wird von den Sprechern sowohl 

englisch als auch deutsch betont, was ein Problem bei der Erkennung darstellen 

könnte. 

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3.3 Fließend gesprochene Sprechgruppen (Sätze 20-28) 

Satz 20 “AGAIN YOUR SAY CALL SIGN” 

Dieser Negativtest untersucht die Reaktion des Spracherkenners auf nicht 

eingehaltene Satzstellung. Korrekt lautet diese Sprachgruppe: “SAY AGAIN 

YOUR CALL SIGN”. Fraglich ist hier, ob der Spracherkenner die einzelnen 

Wörter erkennt, die richtig angeordnete Gruppe CALL SIGN erkennt oder den 

Satz komplett ablehnt. 

Satz 21 „YOUR SLOT EXPIRES AT THREE FIVE“ 

Dieser Anweisung kommt hohe Bedeutung beim Wechsel in einen anderen 

Sektor zu. Mit dieser zeitlichen Begrenzung der Gültigkeit der Freigabe sollen 

Ziffern als Uhrzeit erkannt werden. Wenn es klar ist, von welcher Stunde man 

spricht, kann man mit der Angabe von nur zwei Ziffern eine genaue Uhrzeit 

beschreiben. 

Satz 22 “MAKE A THREESIXTY LEFT” 

Dieser Test gilt der atypischen Aussprache einer Zahl. MAKE A 

THREESIXTY ist die im Englischen typische Anweisung zum Fliegen eines 

Vollkreises. Da der Satz fließend ausgesprochen wird, könnte es sich als 

Schwierigkeit erweisen, die Ziffern THREE und SIX zusammen mit der Silbe 

TY, als einen feststehenden Begriff zu erkennen. 

Satz 23 “RIGHT TURN BY NINE DEGREES APPROVED” 

Geprüft wird die Richtungsanweisung RIGHT, die mit TURN in einem 

Atemzug ausgesprochen werden kann. Die Erkennung als einzelnes Wort kann 

daher problematisch sein. Die in der Flugsicherungs-Phraseologie benutzte 

Zahl NINER ist die einzige Zahl, die von Original NINE unterschiedlich ist. 

Wie ein Spracherkenner reagiert, wenn man doch NINE anstelle von NINER 

sagt, soll mit diesem Negativtest überprüft werden. Außerdem wird die Einheit 

DEGREE getestet. 

Satz 24 “AUGSBURG AIR ZERO SEVEN SIX, SCHOENEFELD RADAR” 

Dies ist eine typische Sprechgruppe, die der Kontaktaufnahme des Centerlotsen 

mit dem Piloten dient. In diesem Satz untersuchen wir, ob der Spracherkenner 

Sprechfunkabkürzungen für Fluggesellschaften erkennt. AUGSBURG AIR ist 

fließend ausgesprochen schwierig als zwei Wörter zu erkennen. Umlaute, wie 

bei der Angabe der Bodenstation SCHOENEFELD, können von Sprechern 

unterschiedlich ausgesprochen werden. 

Satz 25 “CLIMB AT TWO THOUSAND FOUR HUNDRED FEET PER 

MINUTE” 

In dieser exemplarischen Höhen- und Geschwindigkeitsanweisung wird eine 

Zahlenkombination getestet, die sowohl HUNDRED als auch THOUSAND 

enthält. Bei einer Verwechslung von AT mit EIGHT könnte die in diesem 

Zusammenhang unmögliche Zahl 82.400 erkannt werden. Ein weiteres 

Augenmerk gilt der Erkennung der Geschwindigkeitseinheit FEET PER 

MINUTE. 

18


Satz 26 “PROCEED VIA TWO EIGHT DME ARC OF LIMA MIKE X-RAY 

DME” 

Untersucht wird eine komplexe Flugverkerkehrsstreckenfreigabe mit Zahlen, 

gebräuchlichen Abkürzungen (DME, ARC) und ICAO-Buchstaben der 

Funkeinrichtungs-ID. Die mathematische Abkürzung ARC (ARCUS = Bogen) 

wird im Gegensatz zu der genormten Abkürzung DME nicht buchstabiert, 

sondern als Wort ausgesprochen. Dies wird hier im Test direkt 

gegenübergestellt. VIA wird von den Sprechern extrem unterschiedlich 

ausgesprochen. 

Satz 27 “ATC RADAR SHOWS HEAVY PRECIPITATION AREA TEN 

OĆLOCK ONE ZERO MILES” 

Sprechgruppe, die Informationen über das Wetter erteilt. “ATC” 

(Flugsicherungsradar) wird als normierte Abkürzung normal buchstabiert, was 

fließend ausgesprochen nicht leicht zu erkennen ist. Auch die verschmelzenden 

Wortgrenzen von den Wortpaaren “PRECIPITATION AREA” und “TEN 

OĆLOCK” erschweren die automatische Erkennung. Die Zahl TEN wird hier 

im Zusammenhang mit O’CLOCK nicht in Ziffern dargestellt, so dass der 

Spracherkenner auch diese Zahl erkennen muß. 

Satz 28 “AIRWAY TACCO TWELVE NOT AVAILABLE DUE TO HEAVY 

TRAFFIC ALTERNATIVE VIA AIRWAY YANKEE TWO TWO TO 

LONLI” 

Komplexe Verkehrsmeldung mit Richtungsänderungsempfehlung. Ein 

Negativtest prüft, wie der Spracherkenner auf erfundene Wörter wie TACCO 

reagiert. Zusätzlich wird die nur bei der Richtungsanweisung TWELVE 

OĆLOCK verwendbare Zahl TWELVE in einem anderen Zusammenhang 

getestet. Das Wort VIA wird von den Sprechern unterschiedlich ausgesprochen 

und ist schwer zu erkennen, da es direkt in das Wort AIRWAY übergeht. Der 

fließende Übergang setzt sich fort bei der Abfolge AIRWAY YANKEE. Dies 

könnte beiden Arten von Spracherkennern Probleme bereiten. Fraglich ist auch, 

ob er die Zahl TWO von dem Wort TO in der Wortfolge TWO TWO TO 

unterscheiden two-t! Der Streckenpunkt LONLI sollte als solcher erkannt 

werden. 

4. Aufnahme der Datensätze 

Die Aufnahmen der Datensätze wurden mit Hilfe eines Headsets und dem Windows- 

Audiorecorder realisiert. Die Datensätze wurden im Audio-Format PCM, 22.050 Hz, 8 Bit, 

Mono aufgenommen. Die ausgewählte Tonqualität ist somit absichtlich deutlich schlechter als 

bei einer CD, um eine der im Sprechfunkverkehr ähnlichen Tonqualität zu erhalten. 

Jede Sprechgruppe wurde einzeln aufgenommen und unter einer eigenen Audiodatei 

abgespeichert. Anschließend wurden die Lautstärken der Aufnahmen aneinander angeglichen. 

Jede Datei kann gesondert wiedergegeben werden oder, eingetragen in eine sogenannte „play 

list“, hintereinander abgespielt werden. 

Benannt wurden die Dateien nach folgendem Muster: „Satz x – P y“. Dabei stellt „x“ eine 

Zahl von 1-28 dar und „Satz x“ demzufolge die entsprechende im Anhang dargestellte 

Sprechgruppe. „y“ ist eine Zahl von 1-3 und „P y“ kennzeichnet die den Satz sprechende 

19


Person, also Sprecher 1 bis Sprecher 3, die unter dem Punkt „Konkretisierung zur Auswahl 

der Testpersonen“ näher erläutert sind. 

5. Hinweise zur Auswertung der Ergebnisse 

Die erstellten Datensätze sollen bestehende Spracherkenner auf ihre Leistungsfähigkeit 

überprüfen. Es gibt verschiedene Varianten, die eine sinnvolle Auswertung ermöglichen. Sie 

unterscheiden sich vor allem im Detaillierungsgrad und somit auch im Arbeitsaufwand. 

Entscheidend ist, dass man die sinnvolle Ergebnisse und ihre Zusammenhänge erfasst. Bei 

unserem Vorschlag für eine Auswertung haben wir darauf geachtet, dass die Methode leicht 

durchführbar ist und graphisch dargestellt wird. Somit kann man schnelle Rückschlüsse auf 

mögliche Ursachen ziehen und die Ergebnisse optimal verwerten. Wir haben bewusst darauf 

verzichtet, eine sehr komplexe Auswertungsmethode anzuwenden, obwohl diese vielleicht 

noch mehr Informationen über die Leistungsfähigkeit geben könnte. 

Um die Ergebnisse von den Tests sinnvoll auszuwerten, muss zunächst zwischen Tests von 

wort- und phonembasierten Spracherkennern unterschieden werden. Für beide Arten von 

Spracherkennern haben wir eine Kombinationsmatrix entworfen, in die man die Ergebnisse 

von den Untersuchungen eintragen kann. In den Spalten sind alle Fehlertypen aufgeführt, die 

bei der Spracherkennung dieser Art von Spracherkenner auftreten können. In den Zeilen 

stehen im ersten Abschnitt die durchnummerierten Datensätze geordnet nach der 

entsprechenden Sprachflussart. Im zweiten Abschnitt werden die beschriebenen Negativtests 

der unterschiedlichen Datensätze getrennt untersucht. Deswegen wird bei der Betrachtung der 

Datensätze, in denen Negativtests eingebaut wurden, der Teil des Negativtests zunächst 

ausgeschlossen. Bei der Untersuchung der Negativtests wird dementsprechend nur der Satzteil 

betrachtet der den Negativtest ausmacht. Um einfachere Vergleiche zwischen den 

unterschiedlichen Sprechern machen zu können, werden die Ergebnisse der drei Sprecher 

nebeneinander aufgeführt. Für jeden erkannten Datensatz muss der Bearbeiter mögliche 

Erkennungsfehler herausarbeiten und das jeweilige Kästchen (Datensatz Nr. ..., Fehlertyp) 

ausfüllen. Somit können für jeden Satz maximal drei Kästchen ausgefüllt werden. Falls der 

Satz vollständig und korrekt erkannt wurde, werden dementsprechend die Kästchen leer 

gelassen. Gleiches gilt für die Ergebnisse der Negativtests. 

Letztendlich erhält man eine Matrix mit den Ergebnissen aus den Tests, aus der man schnell 

erkennen kann, welcher Fehlertyp häufiger auftritt und man kann gleichzeitig versuchen zu 

erkennen, aus welchem Grund dies so ist. Z.B. kann dies auf den Sprachfluss oder auf den 

Sprecher zurückzuführen sein. Das Ausfüllen der Kästchen ist eine entscheidende Hilfe um 

Tendenzen einfacher festzustellen. Jeder Negativtest muss einzeln betrachtet werden. 

Zunächst muss in der Dokumentation nachgeschlagen werden, welche Kriterien jeweils 

getestet werden, um dann die Ergebnisse interpretieren zu können. 

20


V. Erstellung der Grammatik 

1. Einleitung 

In diesem Teil unseres Projektes befassen wir uns mit dem Entwurf einer Grammatik, auf 

deren Grundlage später im Rahmen einer anderen Arbeit eine Spracherkennungssoftware 

geschrieben werden soll. 

Die Grammatik soll sich auf einen relevanten Ausschnitt der Lotsenanweisung an den Piloten 

während des Fluges auf Reisehöhe beziehen, Start- und Landephase werden somit nicht 

betrachtet. Dieser betrachtete Ausschnitt wird durch Bewertung der inhaltlichen Bedeutung 

sowie der Auftrittswahrscheinlichkeit ausgewählt. Die zu entwickelnde Grammatik muss 

diesen Ausschnitt vollständig abdecken und zur späteren Umsetzung in eine Spracherkennungssoftware 

auch operationalisierbar im Java Speech Grammar Format sein. 

Zum Anfang möchten wir theoretische Grundlagen geben, um dem Leser ein besseres 

Verständnis für diesen Teil des Projektes zu geben. 

2. Theoretische Grundlagen 

2.1. Einordnung 

In diesem Abschnitt werden wir erklären, warum Grammatiken benötig werden. 

Unter Spracherkennung versteht man die Fähigkeit eines Computers, vom Menschen 

gesprochene Sprache in elektronisch codierten Text zu transformieren. 

Der Einsatzbereich von Spracherkennung ist vielfältig. Unser Projekt ist ein Schritt auf die 

elektronische Anweisungsdateneinpflege bei der Pilotenausbildung im Simulator zu. Bislang 

werden die vom Lotsen erteilten Anweisungen per Hand in das System eingegeben, dieser 

aufwändige Vorgang könnte kostengünstiger von einem Spracherkenner übernommen 

werden. Weitere Anwendungsgebiete liegen in der zumindest teilautomatisierten Abwicklung 

von Dialogen in Callcentern sowie in der Steuerung von Computern in Umgebungen, in 

denen der Beschäftigte die Hände nicht frei zur Bedienung einer Tastatur haben kann. Der 

Markt hat vielseitiges Interesse an der elektronischen Spracherkennung, da sie den teuren 

Faktor Arbeit teilweise ersetzen kann 

Die elektronische Spracherkennung hat aufgrund ihrer vielseitigen Verwendungsmöglichkeiten 

stark an Bedeutung gewonnen. Wenn gleich die Erkennung beliebiger 

Wortfolgen durch beliebige Sprecher durch ein einziges System noch relativ schwierig ist, so 

wird das Erkennen von Text, bei dem entweder die Anzahl gesprochener Wörter oder die 

Anzahl der Sprecher limitiert ist, bereits sehr erfolgreich eingesetzt. Die Leistung derartiger 

Systeme hängt von verschiedenen Faktoren, welche die Spracherkennung vereinfachen bzw. 

zu kontrollieren gestatten, ab: 

?? Isolierung der Wörter 

?? Sprecherzahl 

?? Vokabularumfang 

?? Grammatik 

?? Umgebung 

Mit der Grammatik haben wir uns im folgenden beschäftigt, da sie der Gegenstand der 

Erkennung sein soll und die zulässige Folge von Wörtern definiert. 

21

2.2 Grammatik 


Eine Grammatik ist ein Regelwerk, nach dem Elemente einer Sprache miteinander zu einer 

Aussage kombiniert werden, die syntaktisch korrekt aufgebaut sind. Hierbei ist keine 

Unterscheidung von sinnvollen und sinnlosen Texten vonnöten. 

Sie soll eine endliche Beschreibung haben, d.h. die Überprüfung, ob ein Text ein syntaktisch 

korrektes Programm ist, muss effizient möglich sein ( Compiler soll funktionieren, 

syntaktische Konstrukte sollen möglichst einfach wieder auflösbar sein). 

Das Ziel einer Grammatik ist es, aus dem Startsymbol durch Anwendung von 

Ersetzungsregeln Ketten zu erzeugen, die nur aus terminalen, also nicht weiter ersetzbaren 

Symbolen bestehen. Sie lassen sich auch als Termersetzungssysteme auffassen. Die Menge 

der syntaktisch korrekten Programme, also die Sprache, wird top-down beschrieben. 

Ausgehend von einem Startsymbol S können Regeln angewendet werden, mit denen Texte 

erzeugt werden. 

Unter Verwendung zahlreicher geschriebener Texte wird ein Modell erzeugt, in dem 

wiedergegeben wird, wie oft ein Wort in Verbindung mit anderen Worten auftritt. Die Texte 

werden analysiert, um die Auftrittswahrscheinlichkeit zu ermitteln, mit der ein bestimmtes 

Wort auf ein anderes folgt, beziehungsweise mit der es am Satzanfang oder Satzende steht. 

Sobald man anfängt zu sprechen, analysiert die Software das Gesagte. Es entsteht ein Baum 

mit Wahrscheinlichkeiten für alle möglichen Kombinationen der erkannten Phoneme und die 

daraus resultierenden Worte. 

Ein Beispiel einer Grammatik ist die Chomsky Grammatik. In den 50-er Jahren begann Noam 

Chomsky vier Grammatiktypen als mögliche Modelle für Grammatiken natürlicher Sprachen 

anzugeben . 

Das Kriterium für die Aufteilung ist dabei, wie eine Regel einer Grammatik der 

entsprechenden Chomsky-Stufe aussehen darf, was also links und rechts des 

Ableitungszeichens stehen darf. Es lässt sich aber auch zeigen, dass mit den verschiedenen 

Grammatiken auch tatsächlich verschieden "starke" Sprachen ausgedrückt werden können, 

d.h. die Aufteilung nach Grammatikregeln hat sehr wohl auch Auswirkung auf die 

Ausdrucksfähigkeit der Sprachen. 

Bedeutung der Grammatik für die Compiler 

Eine wesentliche Rolle spielen im Compilerbau die kontextfreien Sprachen, deren Syntax 

durch kontextfreie Grammatiken beschrieben werden kann. Dies mag bei näherem Hinsehen 

verwundern, denn Kontextabhängigkeiten gibt es in den gebräuchlichen 

Programmiersprachen genügend viele. Ein Beispiel: 

In C gilt das Prinzip ,,declare before use``: Jeder Bezeichner muss vor seiner ersten 

Verwendung deklariert werden .Diese Regel ist syntaktischer Natur, geht aber aus keiner 

Grammatik für die Sprache hervor. Warum nicht ? 

Der Spezifikationsmechanismus der kontextfreien Grammatiken ist dafür nicht mächtig 

genug. Nur mit komplizierten kontextabhängigen Regeln ließe sich das ,,declare before use``- 

Prinzip spezifizieren. Für kontextabhängige Grammatiken gibt es aber keine praktikablen 

Analyseverfahren (zu kompliziert, zu langsam). Daher beschreibt man die Syntax einer 

Programmiersprache wie folgt: In einer kontextfreien Grammatik beschreibt man den Großteil 

der syntaktischen Anforderungen. Alles, was sich nicht mit kontextfreien Regeln beschreiben 

lässt, wird außerhalb der Grammatik, quasi als ,,Nebenabrede`` (meist informal) ergänzt. 

Manchmal werden auch Dinge, die sich an für sich kontextfrei beschreiben ließen, aus der 

Grammatik herausgenommen, um diese nicht zu komplex zu machen. 

22


2.3 Java Speech Grammar Format 

Java Speech Grammar Format definiert eine unabhängige Plattform, die es ermöglicht einen 

Typ einer Grammatik – einer Regel-Grammatik - zu beschreiben. Sie benutzt eine 

Textdarstellung, die lesbar und editierbar ist für Computer und Entwickler, aber auch im Java 

Quellcode darstellbar ist. 

Wichtigste Teile des Java Speech Grammar Format 

Ein Teil der Grammatik, der definiert was gesprochen werden könnte, wird Token genannt. 

Token werden auch terminale Symbole genannt. Meistens entspricht einem Token ein Wort, 

es ist aber auch zulässig, dass ein Token aus mehreren Wörtern bestehen kann. Die Token 

können auch als Wortschatz bzw. Vokabular des Programms bezeichnet werden. Die Token 

der Grammatik sind normalerweise in einer Sprache, es können aber auch Token 

verschiedener Sprachen in einer Grammatik vorkommen. Leider ist es nicht möglich, dass 

100% einer Sprache durch eine Grammatik abgedeckt werden. Ein Grund dafür ist auch, dass 

z.B. gerade in der deutschen Sprache sich viele Wörter aus anderen Sprachen etabliert haben. 

Die Token unterliegen auch der Anforderung, dass sie so dargestellt werden müssen, wie sie 

auch in der Realität ausgesprochen werden. Diese Anforderung ist bei den Zahlen von 

Bedeutung und auch bei der Datumsangabe. Die Zahlen müssen als ausgeschriebene Wörter 

in die Grammatik integriert werden. 

Bei Java gibt es zwei Token, „Null“ und „Void“, die universell deklariert wurden und deren 

Bedeutung muss als gegeben benutzt werden. 

bedeutet, dass es dann eingesetzt wird wenn der Sprecher kein Wort sagt. 

bedeutet, dass dieses nie gesprochen werden kann. Wenn diese Regel in einem Satz 

vorkommt, wird diese Sequenz nicht gesprochen. 

Da die Grammatik nicht 100 % der Sprache abdecken kann, müssen für Wörter, die nicht 

erkannt werden, Lösungen existieren. 

Es kommen verschiedene Lösungen in Betracht. Eine davon ist, dass der Benutzer den 

fehlenden Token oder aber auch die fehlende Betonung eines Wortes dem Vokabular der 

Grammatik hinzufügen kann. Es gibt aber auch Spracherkenner, die in der Lage sind, die 

Betonung eigenständig zu erkennen. Wenn das Wort dann aber doch nicht erkannt werden 

sollte, dann wird der Token nicht gesprochen, bleibt also unerkannt. 

Sogenannte Multi-word-token, d.h. das ist ein Token was aus mehreren Wörtern 

zusammengesetzt ist, vereinfachen den Erkennungsprozess aber auch die Erstellung der 

Grammatik. 

Zum Aufbau der Grammatik 

Die Grammatik setzt sich aus zwei Teilen zusammen: den Grammatik-Header und dem 

Grammatik-Body. Im Grammatik-Header, oder auch Deklarationsteil, wird der Name der 

Grammatik deklariert und auch Grammatikregeln, die für die gesamte Grammatik von 

Bedeutung sind. In den einzelnen Grammatikunterpunkten werden Regeln erstellt, die auch 

nur für diesen Bereich von Bedeutung sind. Jede dieser Regeln darf nur einmal definiert sein. 

Aufbau von Regeldefinitionen 

Der Aufbau einer Regeldefinition kann auf zwei Arten erfolgen: 

= ruleExpansion ; 

23


public = ruleExpansion ; 

Der Ausdruck „public“ zeigt, dass diese Regel für die gesamte Grammatik ihre Gültigkeit 

besitzt. Diese stehen dann im Grammatik-Header. Ohne den Zusatz entsteht eine „private 

rule“, die dann nur in dem einzelnen Unterpunkt geltend ist d.h. im Grammatik-Body definiert 

wird. 

Die sogenannte „ruleExpansion“ definiert, wie die Regel gesprochen werden könnte. Es stellt 

eine logische Kombination von Token und Beziehungen zu anderen Grammatikregeln dar. 

Rekursivität bedeutet die Definition einer Regel in sich selbst. Dieses ermöglicht die 

Darstellung von vielen komplexen grammatikalischen Formen, die in gesprochenen Sprachen 

vorkommen können. Spracherkenner, die das Java Speech Grammar Format unterstützen 

erlauben eine Rechts-Rekursivität, d.h. die Regel kann als letzter Teil der Regel stehen. 

Z. B. : = I ( I ) 

In der von uns entwickelten Grammatik haben wir auch Rekursivitäten. In vielen Sätzen wird, 

die u.a. in Unterpunkt 3. Instructions aufgeführt sind, die Regel „instruction“ verwendet. 

Diese Regel setzt sich aus den Regeln zusammen, die in diesem Gliederungspunkt 

vorkommen können. 

Darstellungsweisen 

Eine Regel kann definiert werden als eine Folge von Ausdrücken. Ein Bespiel dafür ist: 

= this is 

Der Name der Regel ist „statement“. Der Satz würde beginnen mit „this“ und würde 

ersetzt werden durch ein anderes Wort. Danach würde „is“ folgen und auch für wäre ein 

anderes Wort zu wählen. Die möglichen Wörter für „object“ und „ok“ wären vorher im 

Programm schon beschrieben. 

Eine weitere Regel beinhaltet die Darstellung von Alternativen. Die Alternativen werden 

durch „I“ voneinander getrennt dargestellt. Der Sprecher darf in diesem Zusammenhang nur 

eines dieser Wörter aussprechen, 

In unserer Sprache gibt es Wörter, die sehr häufig gesprochen werden und andere wiederum 

werden selten gesprochen. Die Häufigkeit kann durch Zahlen innerhalb der Regel dargestellt 

werden. 

Das Gruppieren von Daten ist eine weitere Darstellungsmöglichkeit für die Grammatik, da 

hier verschiedene Alternativen kombiniert werden können. 

Ein Beispiel sei hier zum besseren Verständnis erwähnt: 

= ( open I close) ( windows I doors ) ( immediately I later) 

Es wird ersichtlich, dass immer ein Wort aus jeder der drei Klammerausdrücke gewählt wird. 

Diese Art der Darstellung vereinfacht auch das Erstellen der Grammatik. 

Bei Sätzen, deren Inhalt optional ist, wird dieses durch „[“ und „]“ gekennzeichnet. 

Wenn Satzteile nicht oder mehrmals ausgesprochen werden können, kennzeichnet man dieses 

mit „*“. Dieses Zeichen steht hinter dem Token. Zu unterscheiden ist dieses aber von „+“, da 

diese bedeutet, dass der Ausdruck einmal oder mehrmals hintereinander gesprochen werden 

kann. 

24

3. Ergebnisse 


Unter diesem Gliederungspunkt werden wir unsere Ergebnisse darstellen. Zum Anfang 

beschreiben wir, wie wir die Sätze ausgewählt haben. Danach erklären wir, wie die Bäume 

entstanden sind und wie sie zu lesen sind. Der darauffolgende Abschnitt widmet sich der 

Umsetzung der ausgewählten Sätze in Java Speech Grammar Format. In jedem dieser 

Abschnitte wird ein Beispiel erläutert, welches zu einem besseres Verständnis beim Leser 

führen soll. 

3.1 Auswahl der Sätze 

Bei der Auswahl der Sätze, anhand derer wir die Grammatik entwickelten, orientierten wir 

uns am Luftfahrthandbuch und am Buch „English for Pilots“. In diesen Büchern haben wir 

verglichen welche Sätze gesprochen werden und welche häufig vorkommen. Dabei waren 

folgende Ziele zu erreichen : relevanter Ausschnitt der Lotsenanweisungen (Centerlotse) an 

den Piloten gemäß der IFR Rules, ohne Betrachtung der Abflugs- und Anflugsanweisungen, 

und dies in englischer Sprache. Dabei spielen die Beispiele eine wichtige Rolle, da genau 

diese Formulierung mit einer Grammatik formalisiert werden muss. 

Das Ziel der Vollständigkeit kann nicht garantiert werden, da die Sprechgruppen ,die im 

Luftfahrtshandbuch aufgeführt sind, nicht alle Situationen abdecken. Bei Bedarf müssen 

zusätzliche Redewendungen verwendet werden, die kurz gefasst werden und 

unmissverständlich sind. 

Die ausgewählten Sätze sind in der englischen Sprache aufgeführt, da der Sprechfunkverkehr 

im beweglichen Flugdienst in dieser Sprache durchgeführt wird. Bei Flügen nach 

Sichtflugregeln und im Rollverkehr kann der Sprechfunkverkehr in deutscher Sprache 

durchgeführt werden. Bei unseren Sätzen handelt es sich aber ausschliesslich um 

Sprechgruppen die bei IFR-Flügen ( Instrumental-Flight-Rules) gesprochen werden. 

Die folgende Darstellung bietet eine Übersicht, wie zu welchen Punkten wir Sätze ausgewählt 

haben: 

Registration 

Die größte Bedeutung liegt im Gliederungspunkt „Instructions“, da dieser Punkt in weitere 

Unterpunkte aufgeteilt werden kann: 

3.1 Route and Level 

3.2 Speed 

3.3 Direction 

3.4 Traffic 

3.5 Position 

3.6 Frequency 

Termination of 

service 

Message 

Instructions 

Die Anweisungen, die sich in diesen Unterpunkten befinden, sind auch die, die häufig 

gebraucht werden, da, wenn es im Luftraum zu Konflikten zwischen zwei Flugzeugen 

25 

Status 

request 

Acknowledgement


kommen sollte, mit diesen Kommandos die Flugzeuge so steuern kann, dass nichts passieren 

wird. 

Erläuterungen zu den Sätzen und deren Darstellungsweisen 

Die fettgedruckten Sätze sind Standard-Sprechgruppen, die grundsätzlich angewendet werden 

sollten. Dünngedruckte und mit Sternchen (*) gekennzeichnete Teile der Sprechgruppen sind 

– soweit erforderlich – zusätzlich zu benutzen. Durch Schrägstrich (/) getrennte Teile sind – 

soweit erforderlich – alternativ zu benutzen. Durch Klammern gekennzeichnete Teile sind 

durch die entsprechenden Angaben zu ergänzen. 

Bei unseren Sätzen haben wir Beispielsätze hinzugefügt, um zu zeigen wie diese Sätze in der 

Realität gesprochen werden. Mit Hilfe eines Piloten wurden diese Sätze auf Richtigkeit 

überprüft, da dieses für uns sehr schwer einzuschätzen war. 

Als Beispiel haben wir die von uns ausgewählten Sätze zum Gliederungspunkt 3.3 Instruction 

–Direction. 

Beispiel: 

Standard- 

Sprechgruppe 

JOIN (route) AT (position) AT (level / time) 

Bsp : JOIN BRAVO THREE BRAVO FOUR AT BRAVO THREE AT ONE TWO FOUR 

FIVE 

PROCEED FROM (position) TO (position) 

Bsp : PROCEED FROM BRAVO THREE TO BRAVO FOUR 

PROCEED / FLY (followed as necessary by) 

- TO (position) 

- DIRECT (position) 

- VIA (route and / or position(s)) 

Bsp : FLY 

- TO BRAVO TWO 

- VIA BRAVO THREE 

"position" muss durch Wegpunktangabe 

ersetzt werden 

Beispielsätze 

26


Teile sind – soweit 

erforderlich – alternativ 

zu benutzen 

(level / route) NOT AVAILABLE *DUE TO (reason)* ALTERNATIVE(S) IS / ARE 

(levels / routes) *ADVISE INTENTIONS* 

Bsp : BRAVO THREE BRAVO FOUR NOT AVAILABLE ALTERNATIVE IS BRAVO 

TWO BRAVO THREE 

Die vollständige Auflistung der ausgewählten Sätze ist im Anhang zu finden. 

3.2 Erstellung der Strukturbäume 

Nachdem wir die Sätze ausgewählt hatten, fingen wir an die Grammatik zu erstellen. Es gibt 

verschiedene Möglichkeiten die Sätze darzustellen. Wir haben uns dafür entschieden, jedem 

Teilgebiet eine Seite zuzuordnen, damit unser Vorgehen verständlich bleibt. Eine zweite 

Möglichkeit wäre gewesen alles auf eine Seite darzustellen, was jedoch nicht übersichtlich 

gewesen wäre. Das Teilgebiet für „Altitude and direction“ haben wir, da es sehr viele 

mögliche Sätze gibt über mehrere Seiten verteilt. 

Anhand von Bäumen haben wir alle Möglichkeiten dargestellt, die auftreten können. 

„Ø“ dieses Zeichen bedeutet, dass der Satz an dieser Stelle zu Ende sein kann. Der andere Ast 

würde dann eine optionale Fortführung des Satzes darstellen. 

Teilweise haben wir auch aus Platzgründen in einigen Feldern zwei Felder eingefügt. Ein 

Beispiel ist: L+F d.h. „Letter“ und „Figure“ wobei „Letter“ an erster Stelle steht gefolgt von 

„Figure“ an zweiter Stelle. Zu der Darstellung sei noch hinzugefügt, dass, wenn man einen 

Satz hat, das Lesen oben beginnt und man innerhalb des Baumes bis zum Schluss 

hinuntergeht. 

Innerhalb einer Ebene sind die Wörter optional zu benutzen. 

Die Darstellung mit Hilfe des Baumes bietet sich an, weil diese Struktur einen Überblick 

schafft über die Möglichkeiten und somit die Umsetzung in Java Speech Grammar Format 

vereinfacht wird. Man kann außerdem die Vollständigkeit sehr gut überprüfen. 

27 

Sprechgruppe ist 

zusätzlich zu benutzen


Die Erstellung der Bäume haben wir nach folgendem Muster aufgebaut. 

Feld 1 Feld 2 

Überschrift 

In einigen Beispielen bestehen die Sätze aus 9 verschiedenen Teilen, d.h. es sind in den 

Bäumen bis zu 9 Ebenen vorzufinden. 

Bei unserer Grammatik haben wir versucht, dass unsere Sätze überschaulich dargestellt 

werden. Hierzu haben wir Satzbestandteile, die immer gleich aufgebaut sind in kursiver 

Schrift gekennzeichnet. Teilweise haben wir diese Wörter mit ihren Anfangsbuchstaben 

abgekürzt, da es sonst sehr unübersichtlich geworden wäre. 

Die nachfolgende Grafik zeigt den Baum für unsere Beispielsätze. Anhand dieses Baumes ist 

zu erkennen wie Anweisungen für „Instruction - Direction“ aufgebaut sind und wo Sätze 

enden bzw. wo Alternativen bestehen. 

Die Bäume für die restlichen Gliederungspunkte sind im Anhang zu finden. 

28 

Dieses Feld kennzeichnet den 

Gliederungspunkt und hat für die 

eigentliche Grammatik keine 

Bedeutung 

In dieser Ebene steht der erste 

Satzbestandteil. Diese Wörter die 

hier vorkommen sind 

Möglichkeiten einen Satz zu 

beginnen. 

Feld 3 Feld 4 Diese Ebene ist wie die erste 

Ebene zu benutzen. Hier findet 

man die Möglichkeiten für den 

zweiten Satzteil.

Join 

L + F 

at 

figure 

figure 

3. Instruction 

3.3 Direction 


Direction 

proceed fly 

from 

figure 

to 

figure 

to direct via 

L + F 

29 

L + F 

L + F 

figure 

Not available 

figure 

alternative 

is are 

figure 

Due to 

reason 

figure 

noun Ø noun Ø Ø noun


3.3 Umsetzung in Java Speech Grammar Format 

Unsere Grammatik entspricht dem Typ 2 in der Chomsky Hierarchie. 

Chomsky-2-Grammatiken sind die kontexfreien Grammatiken. Die kontexfreien Sprachen 

eignen sich zur Spezifikation der hierarchischen Programmstruktur für alle gängigen 

Programmiersprachen. Zur Syntaxanalyse können Automaten mit einem Stack 

(Kellermaschinen) verwendet werden. 

Der Aufbau unserer Grammatik in Java 

Dieser Abschnitt widmet sich der Umsetzung in Java Speech Grammar Format. Es wird der 

Aufbau für Java gezeigt und auch Beispielsätze. 

Der Aufbau der Grammatik in Java 

Grammatik-Header 

Deklaration der Public-Rules 

Grammatik-Body 

Rules zu 1. Registration 

Rules zu 2.Termination of service 

Rules zu 3. Instruction 

Rules zu 3.1 Level and Route 

Rules zu 3.2 Speed 

Rules zu 3.3 Direction 

Rules zu 3.4 Traffic 

Rules zu 3.5 Position 

Rules zu 3.6 Frequency 

Rules zu 4. Status request 

Rules zu 5. Acknowledgement 

30


Dabei werden innerhalb der Kästchen Regeln definiert, die jedoch nur für diesen Bereich 

geltend sind. 

Deklaration der Public-Rules 

Die von uns gewählten Public-Rules sind Regeln, die in allen Abschnitten vorkommen. 

Die Public-Rules ist für jedes dieser Kästchen gültig. 

Für unsere Grammatik gibt es folgende Public-Rules: 

public = Alpha I Bravo I Charlie ... ; ( NATO-Alphabet) 

public = one I two I three I four I five I six I seven I eight I nine I zeroI decimal ; 

public = + +; 

public = +; 

public = Stuttgart Radar I Frankfurt Radar I Munich Ground I ... ; 

public = +; 

public = flightlevel +; 

public = + +; 

public = /* describe with words */; 

public = I I I I 

; 

public = +; 

Schreibweise in Java 

Im folgenden Abschnitt ist die Darstellung der Sätze in Java Speech Grammar Format zu 

finden. Einige der „Rules“ sind als „Public-Rule“ im Grammatik-Header deklariert, so dass 

diese bei unserem Beispiel nicht erwähnt werden, sie sind jedoch unter 4.3.2 zu finden. 

Eine Anforderung durch unseren Auftraggeber war auch, dass wir die Wahrscheinlichkeit für 

das Vorkommen schätzen sollten, was aber nur mit dem Wissen was wir haben hätte erfolgen 

können. Eine weitere Möglichkeit so etwas zu schätzen wäre, wenn die Möglichkeiten, die ein 

Satz hat dargestellt zu werden gezählt werden würden. Diese Zahlen kann man in die mit Java 

Speech Grammar Format einbeziehen. Diese Möglichkeit ist gegeben, da es einige Sätze gibt, 

bei denen Satzteile optional verwendet werden können. Die Standardsprechgruppen würden 

die höchste Wahrscheinlichkeit haben, da Zusätze bei Bedarf benutzt werden sollten. 

Im folgenden ist die Darstellung unseres Beispieles in Java Speech Grammar Format zu 

finden. 

/* Regeln für 3.3 Direction */ 

= join at at ( I ); 

Das Wort bezeichnet den Namen für die Grammatikregel. Dieser Name darf 

innerhalb eines Abschnittes nur einmal verwendet werden. Das „=“ heißt, dass alles was 

folgt, die Kombinationsmöglichkeiten darstellen. 

31


= to ; 

Diese Grammatikregel kann wie folgt gelesen werden: Name der Regel „from“ ; diese setzt 

sich aus einer weiteren Regel; hier „position“ und nocheinmal „position“ zusammen. Die 

Regel „position“ ist eine „Public-Rule“ und ihre Deklaration findet man im Grammatik- 

Header. 

= ( to I direct ) ; 

= via ( I + ); 

Befindet sich hinter einem Wort ein „+“, dann bedeutet dieses, dass das Wort einmal oder 

mehrmals gesprochen wird. 

Das Zeichen „I“ kennzeichnet Alternativen innerhalb des Satzbestandteiles. 

= proceed ( I I ); 

= fly ( I ); 

= ( I ) not available [ due to ] alternative ( is I are) 

( + I + ) [advise intentions]; 

Wörter, die durch „[ ]“ eingeschlossen werden, sind optional zu verwenden. 

= I I I ; 

Der Name „instructions“ wurde gewählt, wenn zu einem Gliederungspunkt alle 

Möglichkeiten zusammengefasst werden, die hier auftreten könnten. 

Eine komplette Übersicht über die Regeln findet sich im Anhang. 

4. Fazit 

Die Arbeit an der Grammatik hat nach anfänglichen Verständnisschwierigkeiten sehr viel 

Spass gemacht. Im Rückblick können wir auch sagen, dass wir uns das Vorgehen etwas 

erschwert haben, da die Darstellung der Bäume für die Übersicht recht sinnvoll ist aber für 

das Java Speech Grammar Format nicht unbedingt notwendig. Es bot allerdings die 

Möglichkeit die Sätze auf Vollständigkeit zu überprüfen. Leider haben wir kurz vor 

Abschluss unseres Projektes von unserem Auftraggeber erfahren, dass unsere Grammatik im 

Java Speech Grammar Format abzugeben ist, so dass nur durch die grosse Flexibilität der 

Gruppe Grammatik die Umsetzung in dieses Format nicht gefährdet war. Auch wenn es zum 

Anfang sehr kompliziert ausgesehen hat, haben wir gelernt und verstanden, wie Java Speech 

Grammar Format aufgebaut ist. 

32


VI. Erstellung der Präsentation 

Zuerst wurden alle Gruppenergebnisse in der aktuellsten Form ausgedruckt und durchgelesen. 

Danach wurde eine Gliederung des Aufbaus der Präsentation in folgende Punkte 

vorgenommen: 

1. Eröffnung 

In der Eröffnung wird neben der Begrüßung der Anwesenden die Projektgruppe namentlich 

mit den jeweiligen Aufgaben vorgestellt. Daran schließt die Einleitung an, in der das Thema 

des Projektes kurz vorgestellt und sein Bezug zur Praxis erläutern wird; hierbei wird davon 

ausgegangen, dass wenig bis kein Vorwissen bezüglich des Themas vorhanden ist. Anhand 

der Organisation der DFS und des Ablaufs im Flugverkehr wird dann der im Rahmen des 

Projektes betrachtete Kommunikationsausschnitt Centerlotse - Pilot eingeordnet. 

Im Anschluss daran werden die zwei Teilprojekte Grammatik und Testdateien genannt, um 

sie in den wissenschaftlichen Kontext einzuordnen. Hierbei wird kurz auf das 

Forschungsprojekt zur modellbasierten Spracherkennung und die praktische Relevanz 

elektronischer Spracherkenner eingegangen. 

2. Hauptteil 

Im Hauptteil wird die Entwicklung der Grammatik präsentiert. Dabei wird auf unsere 

Vorgehensweise eingegangen, erklärt, was eine Grammatik ist und wie man sie aus 

Datenmaterial entwickelt. Dies wird anhand eines Beispiels verdeutlicht. Anschließend wird 

der zweite Teil des Projektes vorgestellt, die Auswahl relevanter Testdatensätze und deren 

Aufnahme als Testaudiodatei. Dafür stelle werden kurz die Einflussgrößen geschildert, die die 

Erkennungsqualität eines Spracherkenners beeinflussen, und danach, wie die Gruppe mit 

diesen Einflussgrößen vorgegangen ist, um trotz eingeschränkter Testdauer systematisch die 

gesamte Bandbreite eventueller Fehlerquellen abzudecken. Es wird etwas zur Aufnahme 

gesagt und einige Beispiele vorgespielt, um den Anwesenden die Problematik anhand eines 

praktischen Beispiels zu erklären. Abschließend wird kurz auf den Auswertungsbogen zu 

diesem Teil und dessen Interpretation eingegangen. 

3. Abschluss 

Im Abschluss wird kurz auf die Projektorganisation und die Projektdurch- 

führung eingegangen, um diese Themen kritisch zu betrachten. Hierbei sollen Stärken aber 

auch Verbesserungspotentiale, die von den Projektteilnehmern genannt wurden, in Form eines 

Fazit genannt werden. 

Zum Schluss: Dank für die Aufmerksamkeit; Gelegenheit, Fragen zu stellen. 

Nach dem Entwurf des Präsentationsinhaltes wurde mit der Visualisierung der einzelnen 

Punkte begonnen. Hierbei habe wurde auf Gleichmäßigkeit der Darstellung sowie deren 

Übersichtlichkeit geachtet. Die Folien sollen das Gesagte zusammenfassen und ergänzen. 

Damit soll ein reines Folienvorlesen vermieden werden. Die Gruppe hat sich für eine 

Powerpoint - Präsentation mit Databeamer entschieden, da dies den Räumlichkeiten 

angemessen ist und den Erwartungen der Anwesenheit entsprechen dürfte - schließlich geht es 

um ein innovatives Thema und nicht um die Entstehung des Grammophons... 

33

VII. Schlusswort 


Dieses Projekt war für alle Gruppenmitglieder das erste Projekt. Die Gruppe hat sich gut 

zusammengefügt und gemeinsam die hier vorgestellten Ergebnisse erarbeitet. Dabei arbeitete 

sie sich in die Gebiete der Spracherkennung und der Erstellung einer Grammatik ein und 

sammelte Erfahrungen bei der Durchführung eines Projektes. Es war sehr lehrreich die 

theoretischen Kenntnisse einmal in der Praxis an einer konkreten Aufgabenstellung 

anzuwenden und zu hinterfragen. 

Wir danken unserem Betreuer Sandro Leuchter. 

34


VIII. Literaturverzeichnis 

Deutsche Flugsicherung GmbH : Luftfahrthandbuch : AIP = Aeronautical 

information publication / DFS, Deutsche Flugsicherung, Bundesrepublik Deutschland. - Offenbach, 

Main. - Losebl.-Ausg. 

Siebenwurst, Kurt: English for pilots, Heusenstamm : Verl. Deutscher Aeroclub, Wirtschaftsdienst, 

1993 

Sun Microsystems : Java Speech Grammar Format Documentation, www.java.sun.com 

http://java.sun.com/products/java-media/speech/forDevelopers/JSGF/ index.html 

35


Anlage 1: Projektauftrag und Rahmenbedingungen für das Projekt 

Entwicklung einer Flugsicherungsphraseologie 

Projektauftrag 

Das Projekt soll sich inhaltlich mit den zwei Teilen Grammatik und Testdatensätze befassen. 

Die Grammatik soll sich auf einen relevanten Ausschnitt der Lotsenanweisungen 

(Centerlotse) an den Piloten beziehen, der durch Bewertung von Bedeutung, 

Auftrittswahrscheinlichkeit und damit Häufigkeit ausgewählt wird. Diesen soll unsere 

Grammatik vollständig abdecken und gut erkennen. Die Grammatik soll operationalisierbar 

sein, d.h. sie muß mit Java Speech Grammar Format formulierbar sein. 

Die Testdatensätze sollen in erster Linie zur Fähigkeitsbeurteilung anderer, schon 

existierender Spracherkennungsprogramme verwendet werden. Hierbei soll es sich um einen 

Referenzausschnitt aus der normierten Flugsicherungssprache handeln. Wünschenswert wären 

ca. 3 verschiedene Sprecher, mind. einer sollte weiblich sein. Die Sprecher können alle die 

gleiche Testsequenz aufnehmen, wichtig sind Stimmlage und Sprachrhythmus. Die Dateien 

sind als fünfminütige Audiodatei und / oder auf Tonträger sowie deren Abschrift im Bericht 

abzuliefern. Deren Auswahl muss begründet werden, sie muss den gesamten gewählten 

Referenzausschnitt abdecken. Die Abschrift muss nur den Inhalt wiedergeben, nicht aber 

Pausen und sonstiges berücksichtigen. Die Sprache ist Englisch. 

Rahmenbedingungen 

Auftraggeber: 

Sandro Leuchter 

Teilnehmer: 

Knut Frech (Projektleiter) 

Wilfried Reuter 

Claudia Hoffmann 

Frederic Runge 

Frank Major 

Martin Müller 

Beratung: 

Sandro Leuchter 

Zeitraum des Projekts: 

6.11.2000 bis 6.2.2001 

Zeitaufwand für die Durchführung: 

360 h, 60h pro Person 

Output: 

Bericht, Präsentation, Testdatensätze als Audiodatei und/oder auf Tonträger 

36


Bewertungskriterien: 

Die Bewertung orientiert sich an den Lernzielen: 

?? Kenntnisse (Projektarbeit und Spracherkennung) 

?? Fähigkeit der Anwendung (Projektarbeit und Spracherkennung) 

?? Projektplanung 

Bewertet wird: 

?? Bericht 

?? Präsentation 

?? Protokolle 

Die Bewertung in allen Bereichen erfolgt durch Sandro Leuchter. 

Bei der Präsentation, die ca. 20 Min. dauern soll, werden die Qualität der Form und die 

inhaltliche Vollständigkeit bewertet. 

Inhalt des Berichts: 

Der Bericht soll recht genau 30 Seiten (+ Anhang) umfassen und ist auch als Datei 

abzugeben. Es soll daraus zwecks Einzelbenotung hervorgehen, wer was bearbeitet hat. 

Auch sollten sog. Deadlines sowie deren Einhaltung bzw. Überschreitung dokumentiert 

werden. 

Der Inhalt soll die Projektpläne samt Abweichungsprotokolle, die von uns entwickelte 

Grammatik, Abschriften der Testdatensätze und eine Vorgehensbeschreibung umfassen. 

Protokolle: 

Bei den Protokollen wird die Qualität (Formvorschrift) und die Vollständigkeit bewertet, sie 

bilden u.a. den Anhang zum Bericht. Die aktuellen Protokolle sollen laufend an Sandro 

übermittelt werden. 

37


Anlage 2: Projektstrukturpläne 

Projektstrukturplan: Testdatensätze 

Frank, Martin 

0. Organisatorischer Rahmen 

Zielabgrenzung 

Projektstrukturplan 

Ressourcenzuteilung 

Zeitplan 

1.a Auswahl der Testpersonen 

Dokumentation der Planung 

Literatur bzgl. 1.a durcharbeiten 

Kriterien für die Auswahl bestimmen 

Geeignete Personen auswählen, 

kontaktieren und zur Aufnahme 

einladen 

2. Vorbereitung der Aufnahme 

Kombination der Ergebnisse aus 1. 

Abschließende Abstimmung mit 

Sandro 

3. Durchführung der Aufnahme 

Technische Vorbereitungen 

Personelle Vorbereitungen 

Koordination der Aufnahme 

Dokumentation der Aufnahme 

38 

1.b Auswahl der Testdatensätze 

Literatur bzgl. 1.b durcharbeiten 

Kriterien für die Auswahl bestimmen 

Geeignete Datensätze unter 

Beachtung der Zeitrestriktion 

auswählen 

Dokumentation "Testpersonen" Dokumentation "Testdatensätze"


Projektstrukturplan: Grammatik 

Claudia, Wilfried, Frédéric 

1. Struktur der Grammatik 

Übersicht der gegebenen Literatur 

Weitere Recherchen 

Lesen 

Vorschläge und Fragen sammeln 

0. Treffen Claudia, Wilfried, Frédéric 

Zielabgrenzung 

Erstellung Projektstrukturplan 

Ressourcen, 

Aufwandseinschätzung, Zeitplan 

Teilung Arbeitspakete 

2.Treffen 

Zusammenarbeit 

Klären der Fragen mit Sandro 

3. Erstellung der Grammatik 

Auswahl der nichtterminalen 

Symbole 

Auswahl der Produktionsregeln 

Grammatik schreiben und 

überprüfen 

Protokollieren des Vorgehens 

39 

1. * Wörterschatz der Grammatik, 

Problem des Inhalts 

Lesen des Luftfahrthandbuches 

Auswahl des Wortschatzes, 

typische Sätze 

Vorschläge und Fragen sammeln


Projektstrukturplan: Präsentation 

Claudia, Frédéric 

0. Treffen Claudia, Frédéric 

Ressourcen, 

Aufwandseinschätzung, Zeitplan 

Erstellung Projektstrukturplan 

Teilung Arbeitspakete 

2. Vorbereitung der 

Präsentationsunterlagen 

Visualisierung der 

Projektergebnisse 

Sicherstellen, dass alle Medien 

vorhanden sind 

1. Treffen Claudia, Frédéric 

Zusammentragen der Unterlagen 

Durchführung der Präsentation 

klären 

Auswahl der Darstellungsmedien 

Auswahl des Inhaltes, des Ablaufes 

3.Treffen 

Zusammentragen der Unterlagen 

für die Präsentation 

4. Generalprobe 

Durchführung einer Generalprobe 

für die Präsentation 

Notwendige Änderungen im Ablauf 

und Durchführung vornehmen 

40 

2. * Vorbereitung des Inhaltes der 

Präsentation 

Inhaltliches Auseinandersetzen mit 

den Ergebnissen der einzelnen 

Gruppen 

Rücksprache mit den Gruppen


Anlage 3: für die Grammatik ausgewählte Sätze 

1. Registration 

1.1 Initial call 

(call sign flight(s)) (call sign unit) 

Bsp : DELTA ECHO JULIETT WHISKEY BRAVO – MÜNCHEN GROUND 

DELTA ECHO JULIETT WHISKEY BRAVO CONTACT TOWER ON ONE 

ONE EIGHT DECIMAL SEVEN 

1.2 Identification of aircraft 

SQUAWK *(code)* 

Bsp : SQUAWK ONE TWO THREE FOUR IDENT 

REPORT HEADING / FLIGHT LEVEL / ALTITUDE 

FOR IDENTIFICATION TURN LEFT / RIGHT HEADING (three digits) FOR 

(maximum time 2 minutes) MINUTE(S) / SECONDS 

NOT IDENTIFIED CONTINUE OWN NAVIGATION 

2. Termination of service 

RADAR CONTROL TERMINATED *DUE TO (reason)* 

RADAR SERVICE TERMINATED *(instructions)* 

RESUME OWN NAVIGATION (position) *(instructions)* 

WILL SHORTLY LOSE IDENTIFICATION (instructions / information) 

REPORT LEAVING CONTROLLED AIRSPACE 

CONTROL TERMINATED CONTINUE IFR IN UNCONTROLLED AIRSPACE 

IDENTIFICATION LOST *(reasons)* *(instructions)* 

41

3. Instructions 


3.1 Level and heading 

FLIGHT LEVEL (number) 

Bsp : FLIGHT LEVEL FIVE ZERO 

ALTITUDE (figures) FEET 

Bsp : ALTITUDE SIX THOUSAND FEET 

MAINTAIN (level) (followed as necessary by) 

Bsp : MAINTAIN SIX THOUSAND FEET 


Bsp : TO BRAVO FOUR 

- UNTIL (time) 

Bsp : UNTIL ONE TWO ONE FIVE 

- UNTIL ADVISED BY (unit) 

Bsp : UNTIL ADVISED BY STUTTGART RADAR 

- UNTIL FURTHER ADVISED 

CLIMB / DESCEND (followed as necessary by) 

- (level) 

- AT YOUR CONVENIENCE 

- IMMEDIATELY 

- TO REACH (level) AT (time / position) 

Bsp : TO REACH FLIGHTLEVEL SIX ZERO AT ZERO EIGHT ZERO ZERO 

- AT (figures) FEET PER MINUTE OR MORE / LESS *(restrictions)* 

Bsp : AT ONE THOUSAND FEET PER MINUTE OR MORE / LESS 

RESUME NORMAL RATE OF DESCENT / CLIMB 

REPORT LEAVING / AT / PASSING (level) 

Bsp : REPORT LEAVING / AT / PASSING TO FLIGHTLEVEL FIVE ZERO 

EXPECT LEVEL CHANGE / CLIMB / DESCENT 

- FROM (unit) 

Bsp : FROM ONE THOUSAND FEET 

- AT (time / position) 

Bsp : AT ONE TWO ONE FIVE 

- AFTER PASSING (position) 

Bsp : AFTER PASSING BRAVO TWO 

- IN (figures) MINUTES 

Bsp : IN ONE ZERO MINUTES 

STOP CLIMB / DESCENT AT (level) 

Bsp : STOP CLIMB / DESCENT AT FLIGHTLEVEL FIVE ZERO 

CONTINUE CLIMB / DESCENT (level) 

Bsp : CONTINUE CLIMB / DESCENT TO FLIGHTLEVEL SIX ZERO 

42


EXPEDITE CLIMB / DESCENT UNTIL PASSING (level) 

Bsp : EXPEDITE CLIMB / DESCENT UNTIL PASSING FLIGHTLEVEL FIVE ZERO 

CROSS (position) AT / ABOVE / BELOW (level) 

CROSS (position) AT (time) OR LATER / BEFORE AT (level) 

MAINTAIN MACH (mach number) / INDICATED / TRUE AIRSPEED (figures) 

KNOTS 

LEAVE (position) HEADING (three digits) *AT (time)* 

CONTINUE HEADING (three digits) 

CONTINUE PRESENT HEADING 

FLY HEADING (three digits) 

TURN LEFT / RIGHT (figures) DEGREES / HEADING (three digits) 

MAKE A THREE SIXTY LEFT / RIGHT *(reason)* 

STOP TURN HEADING (three digits) 

3.2 Speed 

REPORT INDICATED / TRUE AIRSPEED / MACH NUMBER 

MAINTAIN (figures) KNOTS / MACH (mach number) UNTIL (position) 

MAINTAIN PRESENT SPEED 

INCREASE / REDUCE SPEED TO (figures) KNOTS / MACH (mach number) 

INCREASE / REDUCE SPEED BY (figures) KNOTS / MACH (mach number) 

RESUME NORMAL SPEED 

NO SPEED RESTRICTIONS 

3.3 Route 

JOIN (route) AT (position) AT (level / time) 

Bsp : JOIN BRAVO THREE BRAVO FOUR AT BRAVO THREE AT ONE TWO FOUR 

FIVE 

PROCEED FROM (position) TO (position) 

Bsp : PROCEED FROM BRAVO THREE TO BRAVO FOUR 

43


PROCEED / FLY (followed as necessary by) 


- DIRECT (position) 

- VIA (route and / or position(s)) 

Bsp : FLY 

- TO BRAVO TWO 

- VIA BRAVO THREE 

(level / route) NOT AVAILABLE *DUE TO (reason)* ALTERNATIVE(S) IS / ARE 

(levels / routes) *ADVISE INTENTIONS* 

Bsp : BRAVO THREE BRAVO FOUR NOT AVAILABLE ALTERNATIVE IS BRAVO 

TWO BRAVO THREE 

3.4 Traffic 

*UNKNOWN* TRAFFIC (figure) O’CLOCK (bearing by clock reference and distance) 

(direction of flight) (information) 

- SLOW / FAST MOVING 

- CLOSING 

- OPPOSITE / SAME DIRECTION 

- OVERTAKING 

- CROSSING LEFT TO RIGHT / RIGHT TO LEFT 

- TYPE (if known) 

- LEVEL (if known) 

- CLIMBING / DESCENDING (if known) 

CLEAR OF TRAFFIC 

3.5 Position 

POSITION (distance) (direction) OF (position) 

POSITION OVER / ABEAM (position) 

OMIT POSITION REPORTS (specify the duration) 

NEXT REPORT AT (position) 

REPORT(S) REQUIRED ONLY AT (position(s)) 

RESUME POSITION REPORTS 

3.6 Frequency 

*AT / OVER (time / position)* CONTACT (unit) *ON* (frequency) 

Bsp : AT ONE ZERO ONE FIVE CONTACT FRANKFURT RADAR ON ONE TWO 

ZERO DECIMAL ONE FIVE ZERO 

IF NO CONTACT (instructions) 

Bsp : IF NO CONTACT CHANGE FREQUENCY TO ONE TWO SEVEN DECIMAL 

ONE FIVE ZERO 

44


FREQUENCY CHANGE APPROVED 

APPROVED TO LEAVE FREQUENCY *FOR (figures) MINUTE(S)* 

Bsp : APPROVED TO LEAVE FREQUENCY FOR TWO MINUTES 

REMAIN *ON* THIS FREQUENCY *UNTIL (position / time) / FOR (figures) 

MINUTE(S)* 

Bsp : REMAIN ON THIS FREQUENCY UNTIL ONE ZERO THREE ZERO / FOR TEN 

MINUTES 

STAND BY *ON* (frequency) FOR (unit) 

Bsp : STAND BY ON ONE TWO ZERO DECIMAL ONE FIVE ZERO FOR 

FRANKFURT RADAR 

MONITOR (unit) *ON* (frequency) 

Bsp : MONITOR FRANKFURT RADAR ON ONE TWO ZERO DECIMAL ONE FIVE 

ZERO 

4. Status request 

4.1 Radio Contact 

IF RADIO CONTACT LOST (instructions) 

IF NO TRANSMISSION RECEIVED FOR (figure(s)) MINUTE(S) / SECONDS 

(instructions) 

TRANSMITTING BLIND (instructions / information) 

IF YOU READ (instructions) 

4.2 Use of transponder 

ARE YOU TRANSPONDER EQUIPPED 

ADVISE TYPE OF TRANSPONDER 

SQUAWK (code) 

CONFIRM SQUAWK 

SQUAWK 

- IDENT 

- ALPHA 

- CHARLIE 

- STANDBY 

CHECK ALTIMETER SETTING AND CONFIRM LEVEL 

45


5. Acknowledgement 

CLEARED TO (clearance limit) VIA (departure route / instructions) FLIGHT 

PLANNED ROUTE (or description of route) *CLIMB (level)* SQUAWK (four digits) 

*(instructions)* 

Bsp : CLEARED TO STUTTGART AIRPORT VIA BRAVO THREE BRAVO FOUR 

FLIGHT PLANNED ROUTE CLIMB FLIGHTLEVEL SIX ZERO SQUAWK ONE 

TWO THREE FOUR 

CLEARED TO (clearance limit) *VIA (route) (level) (details)* SQUAWK (four digits) 

Bsp : CLEARED TO STUTTGART AIRPORT VIA BRAVO THREE BRAVO FOUR 

FLIGHT LEVEL EIGHT ZERO SQUAWK ONE TWO THREE ZERO 

RECLEARED (amended enroute clearance details) 

Bsp : RECLEARED STUTTGART AIRPORT VIA BRAVO THREE BRAVO FOUR 

FLIGHT LEVEL EIGHT ZERO 

DEPART NOT EARLIER / LATER THAN (time) 

Bsp : DEPART NOT EARLIER / LATER THAN ONE TWO ONE FIVE 

CLEARANCE / SLOT VALID FROM (time) TO (time) 

Bsp : CLEARANCE / SLOT VALID FROM ONE TWO THREE ZERO TO ONE TWO 

THREE FIVE 

CLEARANCE / SLOT EXPIRES AT (time) 

Bsp : CLEARANCE / SLOT EXPIRES AT ONE TWO ONE FIVE 

IF UNABLE *(instructions) AND* ADVISE 

Bsp : IF UNABLE TO MAINTAIN ALTITUDE FIVE THOUSAND FEET DESCEND TO 

REACH FLIGHT LEVEL FOUR ZERO AND ADVISE 

46

Anlage 4: Grammatik in Baumstruktur 

Registration 

Intial call 

Identification 

of aircraft 

0. Gliederungsübersicht 


Message 

Termination of 

service Instructions 

Level and route 

Speed 

Direction 

Traffic 

Position 

Frequency 

47 

Status request Acknowledgement


1.1 Intial call 

Simple call 


Call sign flight 

letter 

Call sign unit 

noun 

Intial call 

48 

Request 

Call sign flight 

letter 

contact 

on 

figure

Identification of aircraft 

Squwak Report 


? Figure Heading Fligth Level Altitude Left heading 

Right heading 


1.2 Identification of aircraft 

49 

For identification 

turn 

Seconds 

for 

Figure 

Figure 

Minutes 

Not identified 

continue own 

navigation

Radar controlled 

terminated 

? Due to 

noun 

Radar service 

terminated 

2. Termination of service 

? instructions 


Resume own 

navigation 

F 

? instructions 

Termination of service 

Will shortly loose 

identification 

instructions 

informations 

50 

Identification 

lost 

? 

instructions 

Report leaving 

controlled airspace 

Control 

terminated 

continue IFR in 

uncontrolled 

airspace

True airspeed indicated 

F 

leaving 

knots 

Report 

at 

F F F 

passing 

Mach 

F 


Level and Route 

Feet 

To (position) 

Letter 

F 

51 

Maintain 

Figure 

Climb 

Until (time) 

F 

Descend 

Until advised 

by 

Noun 

F at your convenience immediately to reach 

F 

F 

at 

F 

Until further 

advised 

at 

F 

feet per minute or 

more 

less 

restrictions

F 

Expect 

Level change Level climb Level descent 

from at after passing in 

F 

descent 

feet 

Continue 

F 

F 

F 

climb 

Letter 

Figure 

at above 


F 

minutes 

Cross (position) 

below 

F F F 

Letter 

F 

or later at 

at 

F 

F 

or before at 

52 

Stop 

Climb at descent at 

F 

Resume normal rate of 

descent climb 

climb until 

passing 

F 

Expedite 

descent until 

passing 

F

leave 

L + F 

Heading 

F 

Ø At F 

Make a three 

sixty 

Left 

right 

Ø reasons 

3. Instructions 

3.1 Level and Route 


Continue 

heading 

F 

Stopp turn 

heading 

F 

Continue 

present 

heading 

53 

Fly 

heading 

F 

Turn left 

Degrees 

F 

F 

Turn 

right 

Die durch gestrichelte Linien abgetrennten Bereiche sind nebeneinander anzuordnen. 

heading

eport maintain 

indicated True airspeed Mach 

number 


3.2 Speed 


figure figure 

Knots until 

Mach until 

position 

L + F figure 

until 

L + F 

Present 

speed 

54 

speed 

Reduce 

speed 

To 

figure 

Knots 

by 

Increase 

speed 

mach 

figure 

No speed 

restriction 

Resume 

normal speed

Join 

L + F 


3.3 Direction 

at 

figure 

figure 


Direction 

proceed fly 

from 

figure 

to 

figure 

to direct via 

55 

L + F 

L + F 

L + F 

figure 

Not available 

figure 

alternative 

is are 

figure 

Due to 

reason 

figure 

noun Ø noun Ø Ø noun

Fast 

moving 

Slow 

moving 


3.4 Traffic 

Traffic 

Closing 


traffic 

Opposite 

direction 

Unknown traffic 

F Oćlock F Oćlock 

Same 

direction 

Overtaking 

56 

Clear of traffic 

Crossing to 

Right Left 

Right 

to 

Left 

Type Level Climbing Descent 

figure 

Ø

position 

Figure over 

Figure 

of 

Figure 


3.5 Position 


position 

abeam 

Figure Figure 

Omit position 

reports 

57 

Next report 

at 

noun figure 

Report required 

only at 

figure 

Resume position 

reports


frequency 

at over contact If no 

contact 

figure figure 


3.6 Frequency 

contact 

figure 

Ø on 

figure 

F 

Ø on 

instruction 

figure 

Frequency 

change 

approved 

minute 

58 

Approved to leave 

frequency 

for 

figure 

monitor 

Ø 

minutes 

figure 

figure 

remain 

On this 

frequency 

until 

figure 

on 

This 

frequency 

for 

figure 

Ø 

figure 

figure 

Stand by 

on 

figure 

for 

figure

If radio 

contact lost 

If you read Transmitting 

Instruction I 

I 

4. Status request 

Radio contact 


If no transmission 

received for 

Figure 

minutes seconds 

I 

I 

Status request 

I 

minute 

59 

Are you 

trans- 

ponder 

equipped 

Advise type 

of responder 

F 

Use of transponder 

Squawk 

Check altimeter setting 

and confirm level 

ident alpha charlie standby 

Confirm 

squawk


Acknowledgement 

Slot 

Cleared to Recleared Clearance 

Depart If unable 

via squawk 

F F 

squawk 

F 

F F 

flight planned route 

climb squawk 

F 

squawk 

I 

F 

via 

5. Acknowledgement 

I 

F 

valid from expires at 

F 

to 

F 

F 

60 

not earlier than 

Via 

F 

F 

F 

not later than 

F 

„ Via“ wurde hier detailliert 

dargestellt. In der Übersicht 

zu 5. wird es nur mit „Via“ 

dargestellt 

Noun 

and advise 

Noun 

advise


Anlage 5: Grammatik in Java-Regeln 

/* Grammatik- Header */ 

public = Alpha I Bravo I Charlie ... ; 

public = one I two I three I four I five I six I seven I eight I nine I ten Idecimal ; 

public = + +; 

public = +; 

public = Stuttgart Radar I Frankfurt Radar I Munich Ground I ... ; 

public = +; 

public = flightlevel < figure>+; 

public = + +; 

public = /* describe with words */; 

public = I I I I 

; 

public = +; 

/*Grammatik-Body */ 

= I I I I 

; 

/ * Regeln für 1. Registration */ 

= + +; 

= squawk [+ contact]; 

= + contact on +; 

= report ( heading I fligth level I altitude ); 

= for identification turn ( left heading I right heading ) + for 

+ ( seconds I minute I minutes ); 

= not identified continue own navigation; 

= I I I I I 


= controll terminated continue IFR in uncontrolled airspace ; 

= I I I I I 

; 

/* Regeln für 3. Instructions */ 

= I I I I 

I ; 

/* Regeln für 3.1 Level and Route */ 

= true airspeed + knots; 

= indicated; 

= mach +; 

= feet; 

= to ; 

= until ; 

= until advised by ; 

= until further advised; 

= I I I I I I I ; 

= report ( leaving I at I passing ) +; 

= at your convenience; 

= immediately ; 

= to reach + at +; 

= at + feet per minute ( more I less) restrictions ; 

= (climb I descend ) ( I I I ); 

= from + feet; 

= at ( I ); 

= after passing ; 

= in + minutes; 

= expect level ( change I climb I descent ) 

( I I I ); 

= Stopp ( climb I descent ) at ; 

= expedite ( climb I descent ) until passing ; 

= continue ( descent I climb ) ; 

= at ; 

= above ; 

= below ; 

63


= at ( or later I or before ) at ; 

= cross ( I I I ); 

= resume normal rate of (descent / climb); 

= leave heading + [ at ]; 

= continue heading +; 

= continue present heading; 

= fly heading +; 

= turn ( left I right) ( degrees I heading ) ; 

= make a three sixty ( left I right ) [ ]; 

= Stopp turn heading ; 

= I I I I I I 

I I I I I 

I I I I ; 

/* Regeln für 3.2 Speed */ 

= report ( indicated I true airspeed I mach number ); 

= knots until ; 

= mach + until ; 

= present speed; 

= maintain ( I I ); 

= ( reduce I increase ) speed ( to I by) ( knots I mach ); 

= no speed restriction; 

= resume normal speed; 

= I I I I ; 

/* Regeln für 3.3 Direction */ 

= join at at ( I ); 

= to ; 

= ( to I direct ) ; 

= via ( I + ); 

= proceed ( I I ); 

= fly ( I ); 

64


= ( I ) not available [ due to ] alternative ( is I are) 

( + I + ) [advise intentions]; 

= I I I ; 

/* Regeln für 3.4 Traffic */ 

= /* something to describe */; 

= [unknown] traffic + oćlock ( fast moving I slow moving I closing I 

opposite direction I same direction I overtaking I crossing left to right I crossing 

right to left I type < ifknown> I level I climbing I 

descending ); 

= clear of traffic; 

= I ; 

/* Regeln für 3.5 Position */ 

= position ( + of I over I abeam 

); 

= omit position reports ; 

= next report at ; 

= next report required only at +; 

= resume position reports; 

= I I I I ; 

/* Regeln für 3.6 Frequency */ 

= [ at I over ] [ I ] contact [ on ]; 

= if no contact ; 

= approved to leave frequency [ for + ( minute I minutes ) ]; 

= until ( I ); 

= for ( minute I minutes ); 

= remain [ on ] this frequency [ ( I ) ]; 

= stand by [on ] for ; 

= monitor [ on ] ; 

65


= frequency change approved; 

= I I I I I I 

; 

= I I I I 

I ; 

/* Regeln für 4. Status request*/ 

= if radio contact lost ; 

= if you read ; 

= transmitting ; 

= if no transmission received for + ( minute I minutes I seconds ) 

; 

= are you transponder equipped; 

= advise type of transponder; 

= squawk ; 

= squawk ( ident I alpha I charlie I standby ); 

= check altimeter setting and control confirm level; 

= confirm squawk; 

= I I I I I I I 

I I ; 

/* Regeln für 5.Acknowledgement */ 

= cleared to via ( + I ) flight planned route [ climb 

] squawk + [ ]; 

= cleared to [ via ( I I ) ] squwak +; 

= recleared via ; 

= depart not ( earlier I later ) than ; 

= ( clearance I slot ) valid from to ; 

= ( clearance I slot ) expires at ; 

= if unable [ and ] advise; 

= I I I I I I 

; 

66

Anlage 6: Zeittabellen 

Name: 


Frank Major 

Datum Thema Dauer 

[h] 

31.10.00 Internes Treffen - Kennenlernen der Projektteilnehmer 1,00 

06.11.00 Projektveranstaltung - Einführung in die Flugsicherung 1,50 

14.11.00 Projektveranstaltung - Einführung in die Grammatik 1,50 

27.11.00 Allgemeine Planung 0,50 

28.11.00 Projektveranstaltung + Besprechung Planung 2,00 

28.11.00 Zeitdokumentationstabelle-Vorlage erstellen 0,50 

30.11.00 Protokoll des Treffens am 27.11.2000 0,50 

30.11.00 Planung der Teilaufgabe Testdatensätze 3,00 

07.12.00 Einarbeiten in die Aufgabenstellung - Infobeschaffung 6,00 

08.12.00 internes Treffen - Ergebnisse der Einarbeitungsphase 2,00 


12.12.00 Treffen mit Sandro - Vorstellung der Detailplanung 1,50 

15.12.00 Detailplanung der Arbeitsphase 4,00 

15.12.00 Kriterien Auswahl der DS 2,00 

22.12.00 Erste Auswahl von DS 4,00 

29.12.00 Ausarbeiten der DS 5,00 

05.01.00 Auswahl der Testpersonen 0,50 

05.01.01 Vorformulierung der Doku 3,00 

09.01.01 Treffen mit Sandro - Fragen 1,00 

10.01.01 Treffen mit Pilot der Lufthansa - Ergänzung der DS 2,00 

12.01.01 Aufnahme der DS mit Wilfried, Claudia 2,00 

12.01.01 Dokumentation des Hauptteiles 4,00 

17.01.01 Überarbeiten der DS 4,00 

21.01.01 Dokumentation der Planung 2,00 

22.01.01 Aufnahme der überarbeiteten Datensätze 1,00 

22.01.01 Überarbeitung der Dokumentation 2,00 

23.01.01 Treffen mit Sando - Abgabe der Audiodatei 1,00 

23.01.01 internes Treffen - Koordination 1,00 

26.01.01 Beenden und Überarbeiten der Dokumentation 3,00 

02.02.01 Generalprobe der Präsentation 2,00 

06.02.01 Präsentation 1,50 

Gesamtzeit: 65,50 

67

Name: 




[h] 





29.11.00 Besprechung mit Knut 2,00 

30.11.00 Planung der Teilaufgabe Testdatensätze 3,00 

01.12.00 Besprechung mit Sandro - Präsentation der Planung 0,50 

07.12.00 Einarbeiten in die Aufgabenstellung - Infobeschaffung 6,00 


10.12.00 Detailplanung der Arbeitsphase 2,00 

10.12.00 Kriterien Auswahl der DS 4,00 

21.12.00 Erste Auswahl von DS 6,00 

29.12.00 Ausarbeiten der DS 5,00 

05.01.01 Auswahl der Testpersonen 2,00 

05.01.01 Vorformulierung der Doku 3,00 


10.01.01 Treffen mit Pilot der Lufthansa - Ergänzung der DS 2,00 


12.01.01 Aufnahme der DS mit Wilfried, Claudia 4,00 

12.01.01 Dokumentation des Hauptteiles 2,00 


19.01.01 Aufnahme der DS mit dem Piloten 1,50 

22.01.01 Aufnahme der überarbeiteten DS 1,00 


23.01.01 Treffen mit Sando - Abgabe der Audiodatei 1,00 

23.01.01 internes Treffen - Koordination 1,00 

26.01.01 Beenden und Überarbeiten der Dokumentation 3,00 




68


Ressourcenplanung der Gruppe 

Testdatensätze 

Aktivitäten Zeitumfang [h] 

69 

Martin Müller Frank Major Gesamt 

soll ist soll ist soll ist 

bisherige Aktivitäten 11,50 11,50 10,50 10,50 22,00 22,00 

31.10.2000 internes Treffen 1,00 1,00 1,00 1,00 2,00 2,00 

Kennenlernen, Projektleiterwahl, 

allgemeine Vereinbarungen 

06.11.2000 Projektveranstaltung 1,50 1,50 1,50 1,50 3,00 3,00 

Einführung in die Flugsicherung 

14.11.2000 Projektveranstaltung 1,50 1,50 1,50 1,50 3,00 3,00 

Einführung in die Grammatik 


allgemeine Planung 

28.11.2000 Projetveranstaltung, Besprechung 2,00 2,00 2,00 2,00 4,00 4,00 

Planung 

28.11.2000 Zeitdokumentationstabelle erstellen 0,00 0,00 0,50 0,50 0,50 0,50 


Überarbeitung der allgemeine Planung 

30.11.2000 Planung der Gruppenarbeit 3,00 3,00 3,00 3,00 6,00 6,00 

30.11.2000 Protokoll für Treffen vom 27.11.2000 0,00 0,00 0,50 0,50 0,50 0,50 

01.12.2000 Treffen mit Sandro 0,50 0,50 0,00 0,00 0,50 0,50 

Präsentation der allgemeinen Planung 

fixe Aktivitäten 12,50 12,00 14,00 11,50 26,50 23,50 



Vorstellung der Detailplanung 


Koordination, Fragen, Info 

12.01.2000 Aufnahme der Audiodateien 4,00 4,00 4,00 2,00 8,00 6,00 


Abgabe der Audiodatei 

02.02.2000 Generalprobe der Präsentation 2,00 2,00 2,00 2,00 4,00 4,00 

Abschließende Besprechung 

06.02.2000 Präsentation 1,50 1,50 1,50 1,50 3,00 3,00 

variable Aktivitäten 36,00 43,50 35,50 43,50 71,50 87,00 

Materialsuche, Informationsbeschaffung 3,00 3,00 0,00 0,00 3,00 3,00 

Einarbeitung in die Materie 4,00 3,00 7,00 6,00 11,00 9,00 

Detailplanung 2,00 2,00 4,00 4,00 6,00 6,00 

Dokumentation der Planung 0,00 0,00 2,00 3,00 2,00 3,00 

Auswahl der Testdatensätze 16,00 19,00 15,50 15,50 31,50 34,50 

Dokumentation der Testdatensatzauswahl 4,00 8,50 4,00 8,50 8,00 17,00 

Auswahl der Testpersonen 3,00 2,00 1,00 0,50 4,00 2,50 

Dokumentation der Testpersonenauswahl 2,00 0,50 0,00 0,50 2,00 1,00 

Schreiben von Protokollen 1,00 0,00 1,00 0,50 2,00 0,50 

Außerordentliche Aktivitäten 1,00 0,00 1,00 0,00 2,00 0,00 

Aufnahme und Nachbereitung derr Aufnahme 2,50 1,00 3,50 

Außerordentliche Treffen 2,00 2,00 4,00 

Allgemeine Dokumentation 1,00 2,00 3,00 

Aktivitäten (gesamt) 60,00 67,00 60,00 65,50 120,00 132,50


Name: Wilfried Reuter 


[h] 





29.11.00 Grobplanung der Teilaufgabe Grammatik 2,00 


03.12.00 Einstieg in die Thematik - Übersicht der gegebenen Literatur 3,00 

04.12.00 Einstieg in die Thematik - Weitere Literaturrecherchen 3,00 

04.12.00 Einstieg in die Thematik - Treffen mit einem Pilot 2,00 

06.12.00 Treffen mit C. und F. - Projektstrukturplan und Detailplanung 4,00 

08.12.00 Internes Treffen - Ergebnisse der Einarbeitungsphase 2,00 

10.12.00 Lesen der Literatur (Grammatik + Wortschatz) 8,00 

17.12.00 Auswahl des Wortschatzes 6,00 

21.12.00 Erstellung typischer Sätze 8,00 


11.01.01 Überarbeiten des Wortschatzes 3,00 

12.01.01 Aufnahme der Datensätze 1,00 

12.01.01 Erstellung der Grammatik 4,00 

22.01.01 Aufnahme der überarbeiteten Testdatensätze 1,00 

23.01.01 Treffen mit Sandro 1,00 

23.01.01 Internes Treffen - Koordination 1,00 

23.01.01 Erstellung der Gliederung für die Dokumentation 3,00 

25.01.01 Überprüfung der Grammatik 2,00 





70


Name: Frédéric Runge 


[h] 









06.12.00 Treffen mit C. und W. - Projektstrukturplan und Detailplanung 4,00 



10.12.00 Herausschreiben der relevanten Satzstrukturen 3,00 

21.12.00 Erstellung typischer Sätze (Beispielsätze) 7,00 



25.01.01 Erstellung der Dokumentation 7,00 

29.01.01 Zusammenstellen des relevanten Materials für die 

Präsentation 

3,00 

30.01.01 Erstellung der Präsentationsgliederung 1,00 

31.01.01 Abstimmung des Präsentationsinhaltes mit den 

Gruppen+Pleiter 

1,00 

01.02.01 Erstellung der Powerpoint-Folien 4,00 

02.02.01 Überarbeitung der Präsentationsdarstellung (Folien, 

Animation) 

2,50 

02.02.01 Überarbeitung des Vortrags 1,00 


03.02.01 Abstimmung Präsentation auf Gruppenvorstellungen, 2,50 

71 

Animation 

04.02.01 Wiederholung Präsentation, Übung 1,50 


Gesamtzeit: 63,00


Name: Claudia Hoffmann 


[h] 







06.12.00 Treffen mit F. und W. - Projektstrukturplan und Detailplanung 4,00 


09.12.00 Schreiben vom Protokoll 2,50 



11.01.01 Überarbeiten des Wortschatzes 3,00 

12.01.01 Aufnahme der Datensätze 1,00 

12.01.01 Erstellung der Grammatik 4,00 

22.01.01 Aufnahme der überarbeiteten Testdatensätze 1,00 

23.01.01 Treffen mit Sandro 1,00 


23.01.01 Typen der Grammatik 4,00 


25.01.01 Überprüfung der Grammatik 2,00 




03.02.01 Darstellung in Java Speech Grammar Format 4,00 



72


Name: Knut Frech 


[h] 

28.10.00 Vorbereitung für den 31.10. 0,50 



12.11.00 Erstellen der Zeitplanung bzgl. Personenressourcen 1,50 


23.11.00 Vorbereitung für den 28.11. - Initialisierung der Planungsphase 1,50 

27.11.00 Vorbereitung für den 27.11. - Erstellen allgemeine Planung 2,50 

27.11.00 Internes Treffen zur Absprache für 28.11. 0,50 

29.11.00 Besprechung mit Knut - Überarbeitung der allgemeinen 2,00 

73 

Planung 

30.11.00 Vorbereitung für den 1.12. - Projektauftrag, allg. Planung 2,00 




11.12.00 Erstellen von PSP und Zeiteinteilung für Koordination + Bericht 3,00 

12.12.00 Treffen mit Sandro - Vorstellung der Detailplanung 1,50 



23.01.01 Treffen mit Sandro - Ergebnisse der Arbeitsphase 1,00 

23.01.01 Protokoll vom 23.01. 0,50 

26.01.01 Erstellen des Berichts 1,00 



01.02.01 Koordination der Dokumentation - Korrektur Doku + Präsentat. 6,50 


02.02.01 Erstellen des Berichts - Koordination 2,00 



05.02.01 Vorbereitung der Präsenation 1,00 


Gesamtzeit: 61,50

Anlage 7: Protokolle 


Protokoll vom 31.10.00 

Dauer: 1h 

,051h 

Teilnehmer: 

Claudia Hoffmann, Frank Major, Wilfried Reuter, Frederic Runge, Martin Müller, Knut 

Frech 

Tagesordnung: 

erstes Treffen der Gruppe zum kennen lernen der Mitglieder mit Festlegung des 

Projektleiters und allgemeiner Rahmenbedingungen für die Projektarbeit. 

Verlauf: 

Am Anfang stand eine Vorstellungsrunde der Mitglieder. Jeder sagte auch schon etwas über 

spezielle Vorerfahrungen, die für das Projekt nützlich sein könnten. 

Danach wurde Knut als Projektleiter festgelegt. Es wurde vereinbart, dass der Projektleiter 

auch wechseln kann, wenn die Gruppe das gemeinsam beschließt. 

formale Vorgehen wurden wie folgt festgelegt: 

- es soll zu jedem Gruppentreffen ein Protokoll angefertigt werden, das die Ergebnisse 

enthält 

- es gibt keinen festen Protokollanten, jeder darf mal 

- die Kommunikation soll vor allem per Email stattfinden, wenn nötig auch per Telefon 

- ein möglicher Tag für gemeinsame Treffen ist Freitag, da mittags alle Zeit haben 

- die weiteren Treffen der Gruppe sollen nach Bedarf geplant werden, es gibt keine 

regelmäßigen Termine 

- der Projektleiter bereitet die Treffen vor, er beruft sie ein, überlegt die Tagesordnung 

und verschickt per Email Einladungen an alle Teilnehmer 

- die Kommunikation der Gruppe soll nicht hierarchisch strukturiert sein, sie orientiert 

sich am Bild eines Rades (siehe Skript Systemtechnik) 

Die Gruppe einigte sich darauf, das Projekt nicht nur einfach durchzuführen, sondern so gut 

wie möglich durchzuführen. 

Mit der weiteren Planung des Projekts soll wegen mangelnder Information gewartet werden, 

bis Sandro seine Einführungstermine durchgeführt hat. 

Vorschläge für das nächste Treffen 

die nächsten Treffen werden die Einführungstermin mit Sandro Leuchter sein. 

74



Dauer: 

Teilnehmer: 

Tagesordnung: 

Verlauf: 

1,5 

Sandro Leuchter, Frederic Runge, Claudia Hoffmann, Martin Müller, Frank Major, 

Wilfried Reuter, Knut Frech 

Einführung von Sandro, Organisation der Zeitplanung 

Nach den Einführungen von Sandro gibt Knut folgende Methode zur Erfassung der 

Verfügbarkeit der einzelnen Teilnehmer vor: 

alle sollen sich überlegen, wie sie über das verteilt über freie Zeit für das Projekt verfügen. 

Dies soll jeder so genau wie er es schätzen kann an Knut schicken, damit der eine 

Gesamttabelle daraus erstellt. 

Gleichzeitig sollen sich die einzelnen Teilnehmer überlegen an welchen Projektphasen bzw. 

Inhalten sie gerne arbeiten würden und dies ebenso an Knut schicken. 


nächstes Treffen findet am 14.11. mit Sandro statt. 

75



Dauer: 

Teilnehmer: 

Tagesordnung: 

Verlauf: 

1,5 


Wilfried Reuter, Knut Frech 

Einführung von Sandro 

Sandro beendet seine Einführung. Das nächste Treffen wird für 28.11. festgelegt. Die Gruppe 

soll sich in die Thematik einarbeiten und ihre Planung dann vorstellen. 


nächstes Treffen findet am 28.11. mit Sandro statt. 

76



Dauer: 2h 

214 

Teilnehmer: 


Wilfried Reuter 

Knut Frech war bei der Teamarbeit Moderation 

Tagesordnung: 

Besprechung der Rahmenbedingungen und der Projektanforderungen 

Verlauf: 

Zu den Rahmenbedingungen und den Projektanforderungen wurde besprochen: 

Die Bewertung orientiert sich an den Lernzielen: 

?? Kenntnisse (Projektarbeit und Spracherkennung) 

?? Fähigkeit der Anwendung (Projektarbeit und Spracherkennung) 

?? Projektplanung 

Bewertet wird: 

?? Bericht 

?? Präsentation 

?? Protokolle 

Sandro macht die komplette Bewertung. 

Der Bericht sollte recht genau 30 Seiten (+ Anhang) umfassen und ist auch als Datei 

abzugeben. Es soll daraus zwecks Einzelbenotung hervorgehen, wer was bearbeitet hat. 

Auch sollten sog. Deadlines sowie deren Einhaltung bzw. Überschreitung dokumentiert 

werden. 

Der Inhalt sollte die Projektpläne samt Abweichungsprotokolle, die von uns entwickelte 

Grammatik, Abschriften der Testdatensätze und eine Vorgehensbeschreibung umfassen. 

Die Grammatik soll sich hauptsächlich auf einen relevanten Ausschnitt der 

Lotsenanweisungen an den Piloten (und nicht umgekehrt!) (ist noch nicht ganz klar, wir erden 

das mit Sandro am Freitag klären) beziehen, der durch Bewertung von Bedeutung, 

Auftrittswahrscheinlichkeit und damit Häufigkeit ausgewählt wird. Diesen sollte unsere 

Grammatik vollständig abdecken und gut erkennen. Unsere Grammatik muß nicht unbedingt 

unsere Testdatensätze erkennen, also sollte an beiden Teilen parallel gearbeitet werden. 

Die Vollständigkeit unserer Grammatik soll gewährleistet sein, und sie muß 

operationalisierbar sein, d.h. sie muß mit Java Speech Grammar formulierbar sein. 

Wenn wir uns an den von Sandro vorgestellten Formalismus (wahrscheinlich Typ2, lt. 

Sandro) halten, dann gehen wir darin sicher. 

Sandro sprach noch von einer Gewichtung innerhalb des Grammatikteils. Weißt du noch 

inwiefern? 

Die Testdatensätze sollen in erster Linie zur Fähigkeitsbeurteilung anderer, schon 

existierender Spracherkennungsprogramme verwendet werden. Hierbei soll es sich um einen 

Referenzausschnitt aus der normierten Flugsicherungssprache handeln. 

77


Wünschenswert wären ca. 3 verschiedene Sprecher, mind. einer sollte weiblich sein. Die 

Sprecher können alle die gleiche Testsequenz aufnehmen, wichtig sind Stimmlage und 

Sprachrhythmus. Die Dateien sind als fünfminütige Audiodatei und / oder auf Tonträger 

sowie als Transskription im Bericht abzuliefern. Deren Auswahl müssen wir begründen, 

sie müssen den gesamten gewählten Bereich abdecken. Die Abschrift muß nur den Inhalt 

wiedergeben, nicht aber Pausen und sonstiges berücksichtigen. Die Sprache ist Englisch. 

Aufnehmen werden wir sie voraussichtlich im Labor, der Termin ist Sandro am Freitag in 

etwa mitzuteilen. 

Sandro verlangt nur 60 h von jedem (d.h. wir müssen nicht übertreiben). 

Bei der Präsentation, die ca. 20 Min. dauern wird, werden die Qualität der Form ( s. UE 

Teamarbeit) und die inhaltliche Vollständigkeit bewertet. 

Bei den Protokollen wird die Qualität (Formvorschrift) und die Vollständigkeit bewertet, 

sie bilden u.a. den Anhang zum Bericht. Sandro möchte laufend die aktuellen Protokolle 

sehen, hier müssen Qualität und auch Quantität stimmen (erlaubt Rückschlüsse auf unsere 

Teamkommunikation...). 

Der Kontext unserer Arbeit besteht darin, daß ein Team “Dyn. M-M-Syst.“ beweisen will, 

dass elektronische Spracherkennung besser ohne kognitive Bedingungen (Denken, 

Handeln) möglich ist oder umgekehrt... Frank soll das Zeitnachweisformular, Claudia das 

Protokollformular entwerfen und rumschicken. 


beim nächsten Treffen am 1.12. wird ein Projektauftrag vereinbart. Dafür treffen sich die drei 

Verantwortlichen Knut, Martin und Wilfried mit Sandro. 

78



Dauer: 0,5h 

,05h 

Teilnehmer: 

Sandro Leuchter, Wilfried Reuter, Martin Müller, Knut Frech 

Tagesordnung: 

Verabschiedung des Projektauftrags, Besprechung der Zeitplanung, Besprechung 

der Raumreservierung 

Verlauf: 

Knut stellt den Projektauftrag vor. Sandro ist damit zufrieden. Martin und Wilfried sind 

jeweils mit den Anforderungen für ihre Gruppen einverstanden. 

Der Projektauftrag wird als Grundlage für das Projekt verabschiedet. 

Knut stellt die Zeitplanung für den Projektablauf vor. Sandro hält das für realistisch. 

Die Termine für die weiteren Gruppentreffen sind damit festgelegt und Sandro kümmert sich 

um die Räume (außer 8.12. das macht Knut). 

Nach der Verabschiedung des Projektplans und der Zeitplanung ist der Rahmen für das 

Projekt festgelegt. 


beim nächsten Treffen am 8.12. werden die Ergebnisse der Einarbeitungsphase 

vorgestellt. 

79



Dauer: 

Teilnehmer: 

Tagesordnung: 

Verlauf: 

1,5 h 

Knut (Protokoll), Frédéric, Claudia, Frank, Wilfried, Sandro 

1. Vorstellen der Projektstrukturpläne und Ressourcenplanungen für die 

einzelnen Bereiche Grammatik, Datensätze, Präsentation und Bericht 

2. Fragen der einzelnen Gruppen an Sandro bezüglich der Arbeitsphase 

Sandro steuert keine Punkte zur Tagesordnung bei. 

Zu 1. 

Nach Einführung von Knut stellen die einzelnen Gruppen ihre Ergebnisse der 

Einarbeitungsphase anhand der Projektstrukturpläne und Ressourcenplanungen vor. Die 

Ergebnisse für Grammatik, Datensätze, Präsentation und Bericht werden von Wilfried, Frank, 

Claudia und Knut vorgestellt. Sandro hält die Strukturierung und die Zeiteinteilung in allen 

vier Bereichen für in Ordnung. 

Zu 2. 

Fragen zur Grammatik: 

Sandro möchte eine kontextfreie Grammatik (Typ2 Chomsky-Hierarchie). Die Auswahl des 

Grammatiktyps soll nur kurz begründet werden. 

Die Grammatik soll sich um Instrumentalflug und dabei vor allem um Anweisungen zur 

Höhenänderung, Geschwindigkeitsänderung und Heading kümmern. 

Fragen zu den Datensätzen: 

Die Datensätze sollen auch getrennte Sprache beinhalten. Es ist von sprecherunabhängiger 

Spracherkennung auszugehen. Es wäre gut, auch Sprecher mit Akzent einzusetzen. 

Die Länge der Datensätze soll im Bereich 5+/-1min liegen. 

Die Auswahl der Datensätze soll Anweisungen zur Höhenänderung, 

Geschwindigkeitsänderung und Heading abbilden. Dabei geht es um die Kommunikation 

Lotse => Pilot während der Hauptflugphase (nicht Start und Landung). 

Eine Auswahl der Datensätze mit dem Ziel phonetische gegenüber grammatischen 

Spracherkennern zu testen ist nicht so wichtig, kann aber angesprochen werden. 


Nächstes Treffen erst im nächsten Jahr am 9.1.2001. 

Das Treffen soll der Vorstellung der bisher erbrachten Arbeit und der Klärung von 

offenen Fragen mit Sandro dienen. 

80



Dauer: 1h 

,05h 

Teilnehmer: 

Sandro Leuchter, Knut Frech, Martin Müller, Frank Major, Claudia Hoffmann, 

Frederic Runge, Wilfried Reuter 

Tagesordnung: 

Fragen der Gruppen Grammatik und Datensätze zur inhaltlichen Arbeit an Sandro. 

Verlauf: 

Zuerst erklärte die Gruppe Datensätze ihr bisheriges Vorgehen. Auf die Fragen hin wurde 

folgendes vereinbart: 

- Die Gruppe stellt Sandro anhand von einigen Beispielen ihre Kurzbeschreibung zu 

den ausgewählten Datensätzen vor. Sandro findet die so in Ordnung. 

- Die Testdatensätze sollen auch Negativtests beinhalten. Bisher waren nur Positivtests 

vorgesehen. 

- drei Testpersonen sind in Ordnung. Mit dem Konzept für die Datensätze lässt sich mit 

drei Sprechern eine genügend große und trotzdem übersichtliche Vielfalt darstellen. 

- In anbetracht des Testkonzepts einigen sich Sandro und die Datengruppe darauf, dass 

die Audiodatei 5-6 min groß sein darf. Dies ermöglicht die erwünschte Testvielfalt. 

- Bezüglich der Aussprache von speziellen Abkürzungen einigen sich Sandro und die 

Gruppe wegen beidseitiger Unkenntnis darauf, den Piloten zu fragen, der die 

Datensätze spricht. 

Danach wird für die Gruppe Grammatik folgendes vereinbart: 

- Die ausgewählten Sätze für die Grammatik sind vom Umfang her und bezüglich der 

Relevanz in Ordnung. 

- Als spezielle Fragen der Grammatik werden beantwortet: 

Leerzeichen sind erlaubt; Rekursivität ist erlaubt 

- Statt der von der Gruppe vorgestellten Produktionsregeln sollen Bäume erstellt 

werden. Sandro gibt dazu eine Vorlage. 

Als keine Fragen mehr zu klären sind, sehen sich die Gruppen imstande ihre Arbeit zu 

beenden. 


Das nächste Treffen ist am 23.1.01 und soll zur Vorstellung der Ergebnisse der 

Arbeitsphase benutzt werden. 

81



Dauer: 

Teilnehmer: 

Tagesordnung: 

Verlauf: 

1h 

Sandro Leuchter, Knut Frech, Wilfried Reuter, Claudia Hoffmann, Frank Major, 


1. Vorstellen der Ergebnisse der Gruppen Datensätze und Grammatik 

2. Planung der restlichen Aktivitäten zur Fertigstellung des Projekts 

zu 1. 

Martin und Frank schildern ausführlich ihre Ergebnisse für den Bereich Datensätze. Sie spielen 

eine Auswahl von Datensätzen vor und überreichen eine weitgehend fertiggestellte 

Dokumentation. 

Die Gruppe Grammatik ist noch nicht mit ihrer Dokumentation fertig geworden, reicht diese 

aber bis Mi 24.01. nach. 

Beide Gruppen erwarten ein Feedback von Sandro. 

zu 2: 

Sandro sagt uns den 06.02. als Präsentationstermin zu. Als Rahmenbedingungen für die 

Präsentation gelten: Zielgruppe sind Institutsmitarbeiter und Studierende, Inhalt sollen das 

Vorgehen und die Ergebnisse sowie Aufgabenstellung und erreichtes Ziel sein, ebenso sollen 

Probleme bei Planung und Durchführung geschildert werden, Umfang ca. 20 min. 

Zeitplanung für die Endphase: 

Mi 24.01. die Dokumentationen der Gruppen Datensätze und Grammatik werden an 

Sandro, Knut und Frederic verschickt (Grammatik reicht auch erst eine 

Zusammenfassung) 

Fr 26.01. Komplette Dokumentation der Grammatik an Knut verschickt. Knut integriert 

die einzelnen 

Dokumentationen in einen Berichtsentwurf und verschickt diesen zur Korrektur 

an die Gruppen. 

Entwurf für die Präsentation fertig. 

Mo 29.01. die Gruppen schicken die korrigierte Version zurück. 

Do 01.02. Bericht und Präsentation sind fertig. 

Fr 02.02. Probepräsentation 

Di 06.02. Präsentation und Abgabe des Berichts 

Arbeit für Frederic: 

Frederic ist verantwortlich für die Erstellung und die Durchführung der Präsentation. Dafür 

bekommt er natürlich auch inhaltliche Unterstützung und Feedback von den Gruppen. 

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Dauer: 2h 

,05h 

Teilnehmer: 

Knut Frech, Martin Müller, Frank Major, Claudia Hoffmann, Frederic Runge, Wilfried 

Reuter 

Tagesordnung: 

Probepräsentation mit Feedback, Koordination für die letzten Arbeitstage 

Verlauf: 

Frederic hält seine Präsentation vor der Gruppe. Im folgenden Feedback wird folgendes 

festgestellt: 

- Folienlayout ist in Ordnung 

- Art des Vortrags ist in Ordnung 

- Zeitrahmen ist schon sehr gut, Grammatik sollte noch etwas mehr Raum einnehmen 

- Handzettel wären sinnvoll 

- Audiodateien wurden noch in Absprache mit der Datensatzgruppe ergänzt 

- von der Grammatikgruppe muss noch ein besseres Beispiel gezeigt werden 

Für die Präsentation am Dienstag sollen Martin und Frank je einen Laptop mitbringen, Knut 

bringt Lautsprecher mit. 

Um die abschließende Dokumentation sicherzustellen, wurde folgendes vereinbart: 

Claudia überprüft noch einmal die Korrektheit der Bäume und dokumentiert die 

Struktur von Java Speech Grammar Format. Nach Möglichkeit stellt sie die 

Grammatik noch in Java Speach Grammar Format dar. Ein Teilbaum soll dafür 

benutzt werden. 

Die Gruppe Datensätze überarbeitet ihren Berichtsteil einletztes Mal und schickt ihn dann 

Knut. 


Für die Präsentation am 6.2.01 trifft sich die Gruppe schon um 13.30 Uhr. 

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Projektbericht - Zentrum Mensch-Maschine-Systeme - TU Berlin

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