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RELEVANCE & RESEARCH QUESTION: Currently the effectiveness of Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) systems as practice teaching methods are virtually uncharted. The proof that these systems can provide the same or better learning outcomes than a text instructed practical task could represent a significant benefit for educational activities. METHODS & DATA: To fathom the effectiveness, an experimental study with the three conditions (VR, AR and a real setup) were used to teach participant how to assemble a standard computer. Each condition was divided into two parts: part one in which participants were confronted with their specific scenario, part two in which participants had to go through a real practice after one week. The learning outcome was determined by the designation of hardware parts, a quiz that queried their function and the correct assembling of the components in addition to needed time. Apart from the mere performance, the acceptance of such application in academic context and difference in evaluation by men and women were of interest. RESULTS: Results concerning the Learning Outcome showed that participants from the VR condition outperformed those learned from the real setup ((M=10.0, SD=0.0) [virtual reality] vs. (M=8.95, SD=1.27) [control]). Furthermore, results from the assembling duration assessment demonstrated that VR Group Participants completed their tasks 6.62% faster than the control group. Regarding the identification of Hardware Parts, both groups scored a significant improvement during the post condition compared to the first test run, indicating a learning progress. However, due to the VR group achieving a better outcome in average answers and a more significant difference between the trials, the results indicate a better performance by participants assigned to the VR condition. ADDED VALUE: The results revealed that VR and AR systems could exceed text-based approach in terms of learning outcome performance. The effectiveness of the systems implicates a major benefit for the educational landscape, as learning content that is not realizable in terms of cost, distance or logistics could be designed as an immersive and engaging experience.
Today usually every student owns a reasonably powerful mobile device that allows to be integrated in scenarios. One of the drawbacks of the fast evolution of reasonably powerful devices, is the
heterogeneity of that these kind of devices us ually bring with them. This paper provides an overview how rich mobile learning scenarios can be implemented platform independent on the basis of HTML5 and JavaScript. The paper presents a mobile learning application based on the principles of Situated Lea
rning entirely developed in HTML5. The paper also presents the results of tests performed with the application which were aimed at finding out the difference in performance users perceived when compared with the native desktop version of the
application and the added value that mobility introduces in learning activities.
Blended learning offers learning solutions for higher educational institutions facing the industrial revolution 4.0. In this study, we investigated the influence factors student perceptions of blended learning based on gender-specific differences in Indonesia. We applied a research model to systematically assess the effect of design features on the effectiveness of blended learning indicators (intrinsic motivation and student satisfaction). Moreover, we evaluated the research model for both genders separately. Based on the quantitative survey of 223 Indonesian students, our study confirms that the design features significantly influence the effectiveness of blended learning for male and female students.
Applications and research efforts in Mobile Learning constitute a growing field in the area of Technology Enhanced Learning. However, despite a permanent increase of mobile internet accessibility and availability of mobile devices over the past years, a mobile learning environment that is easy to use, widely accepted by teachers and learners, uses widespread off-the-shelf software, and that covers various application scenarios and mobile devices, is not yet available. In this paper, we address this issue by presenting an approach and technical framework called "Mobile Contributions" ("MoCo"). MoCo supports learners to create and send contributions through various channels (including third-party solutions like Twitter, SMS and Facebook), which are collected and stored in a central repository for processing, filtering and visualization on a shared display. A set of different learning and teaching scenarios that can be realized with MoCo are described along with first experiences and insights gained from qualitative and quantitative evaluation.
This paper presents an approach towards a mobile learning environment, which is flexible in terms of supported scenarios, supported devices and input channels. The approach makes use of existing and commonly used channels like SMS, Twitter or Face book to increase acceptance and ease-of-use of mobile devices in learning scenarios. Envisaged application scenarios are described along with technical details for their realization.
For highly automated vehicles (AVs), new interaction concepts need to be developed. Even in AVs, the driver might want to intervene and override the automation from time to time. To create the possibility of control, we explore vehicle control through maneuver-based interventions (MBI). Thereby, we focus on explicit, contact-less interaction, which could be beneficial in future AV designs, where the driver is not necessarily bound to classical controls. We propose a set of freehand gestures and keywords for voice control derived in a user-centered design process. Further, we discuss properties, applicability and user impressions of both interaction modalities. Voice control seems to be an efficient way to select a maneuver and free-hand gestures could be used, if voice channel is blocked, e.g., through conversation with passengers.
Bei Großschadensereignissen kann es durch die Vielzahl der Alarme dazu kommen, dass die verfügbaren Rettungskräfte nicht mehr ausreichen, um die anfallenden Aufgaben zu bewältigen oder Hilfsfristen einzuhalten. Die vorliegende Arbeit beschreibt einen Ansatz, sich zusätzlicher Hilfe aus der Bevölkerung zu bedienen, die über einen Disponenten aus der vorhandenen Leitstelle koordiniert wird. Dabei stehen nicht spontan organisierte Helfer im Vordergrund, sondern Personen, die sich vorab mit einem klaren Fertigkeitsprofil und ggf. auch Ausstattung im System registriert haben. Besondere Anforderungen entstehen bei den Disponenten der Leitstelle, deren Mehrbelastung durch das neue System gering zu halten ist, als auch bei den freiwilligen Helfern, die über eine App auf dem Mobiltelefon alarmiert werden und auch darüber die Kommunikation führen sollen. Die Anforderungen beeinflussen sowohl die System-Infrastruktur als auch die Benutzerschnittstelle.
Durch den technischen Fortschritt in der Spracherkennung und -verarbeitung wird Sprache als Interaktionsform auch in Fahrzeugen, z.B. zur Bedienung von Infotainmentsystem, immer populärer. Die Steuerung von teilautomatisierten Fahrzeugen über Sprache ist bisher wenig erforscht. Ziel dieser Arbeit ist es unter der grundsätzlichen Annahme der Eignung von Sprachsteuerung für teilautonome Fahrzeuge, Nutzererwartungen und spezielle Anforderungen an eine Sprachsteuerung für die grundlegenden Fahrmanöver zu identifizieren. Aus den Ergebnissen eines Expertenworkshops und einer explorativen Videostudie werden Anforderungen und Sprachkommandos abgeleitet.
Self-driving cars will relief the human from the driving task. Nevertheless, the human might want to intervene in the driving process and thus needs the possibility to control the car. Switching back to fully manual controls is uncomfortable once being passive and engaging in non-driving-related activities. A more comfortable way is controlling the car with elemental maneuvers (e.g., "turn left" or "stop"). Whereas touch interaction concepts exist, contactless interaction through voice and mid-air gestures has not yet been explored for maneuver-based car control. In this paper, we, therefore, compare the general eligibility of voice and mid-air gesture with touch interaction as the primary maneuver selection mechanism in a driving simulator study. Our results show high usability for all modalities. Contactless interaction leads to a more positive emotional perception of the interaction, yet mid-air gestures lead to higher task load. Overall, voice and touch control are preferred over mid-air gestures by most users.
Currently, car assistant systems mainly try to prevent accidents. Increasing built-in car technology also extends the potential applications in vehicles. Future cars might have virtual windshields that augment the traffic or individual virtual assistants interacting with the user. In this paper, we explore the potential of an assistant system that helps the car’s occupants to calm down and reduce stress when they experience an accident in front of them. We present requirements from a discussion (N= 11) and derive a system design from them. Further, we test the system design in a video-based simulator study (N= 43). Our results indicate that an accident support system increases perceived control and trust and helps to calm down the user.
Anonymity-preserving Methods for Client-side Filtering in Position-based Collaboration Approaches
(2017)
Public transportation will become highly automated in the future, and at some point, human drivers are no longer necessary. Today many people are skeptical about such scenarios of autonomous public transport (abbr.: APT). In this paper, we assess users’ subjective priority of different factors that lead to personal acceptance or rejection of APT using an adapted online version of the Q-Methodology with 44 participants. We found four prototypical attitudes to which subgroups of participants relate: 1) technical enthusiasts, 2) social skeptics, 3) service-oriented non-enthusiasts, and 4) technology-oriented non-enthusiasts. We provide an unconventional perspective on APT acceptance that helps practitioners prioritize design requirements and communicate, targeting users’ specific attitudes.
Understanding user needs and behavior in automated vehicles (AVs) while traveling is essential for future in-vehicle interface and service design. Since AVs are not yet market-ready, current knowledge about AV use and perception is based on observations in other transportation modes, interviews, or surveys about the hypothetical situation. In this paper, we close this gap by presenting real-world insights into the attitude towards highly automated driving and non-driving-related activities (NDRAs). Using a Wizard of Oz AV, we conducted a real-world driving study (N= 12) with six rides per participant during multiple days. We provide insights into the users’ perceptions and behavior. We found that (1) the users’ trust a human driver more than a system,(2) safety is the main acceptance factor, and (3) the most popular NDRAs were being idle and the use of the smartphone.
In catastrophic events, the potential of help has grown through new technologies. Voluntary help has many forms. Within this paper different categories of voluntary help are suggested. Those categories are based on properties like organizational structures, helping process, kind of prosocial behavior and many more. A focus is clearly on the organizational structure and motivational aspects of helper groups. Examples are given for each category. The categorization’s aim is to give a brief overview of possible properties a group of system users could have.
In the presented work we compare machine learning techniques in the context of lane change behavior performed by humans in a semi-naturalistic simulated environment. We evaluate different learning approaches using differing feature combinations in order to identify appropriate feature, best feature combination, and the most appropriate machine learning technique for the described task. Based on the data acquired from human drivers in the traffic simulator NISYS TRS 1 , we trained a recurrent neural network, a feed forward neural network and a set of support vector machines. In the followed test drives the system was able to predict lane changes up to 1.5 sec in beforehand.
Die Entwicklung von vollautomatisierten Fahrzeugen wird in der gesellschaftlichen Diskussion immer präsenter. Wichtig für die Durchsetzung und verbreitete Nutzung dieser technischer Neuerungen ist jedoch vor allem die Akzeptanz der Bevölkerung – in diesem Fall nicht nur die der potenziellen KäuferInnen sondern auch die der übrigen Verkehrs-teilnehmenden. Vorgestellt wird eine explorative Online-Studie zur Akzeptanz von auto-nomen Fahren basierend auf quantitativen und qualitativen Daten einer Stichprobe von N = 89. Die Ergebnisse zeigen unter anderem eine geringe Vertrautheit mit dem Thema, ein vergleichsweise ausgeprägtes Vertrauen aber eine geringe Nutzungsabsicht.
Öffentliche Diskussionen zum autonomen Fahren zeigen einen hohen Anspruch, dass die Algorithmen in kritischen Fällen Entscheidungen nach ethischen Kriterien fällen. Diese für die Vielzahl von denkbaren Verkehrssituationen so zu erfassen, dass sie den Vorstellungen eines größten Teils der Bevölkerung entspricht, stellt eine große methodische Herausforderung dar. In dieser Arbeit wird untersucht, in wie weit eine überlegte Entscheidung mit dem Verhalten in einem Fahrsimulator übereinstimmt. Dabei wird bei einem großen Teil der Teilnehmer:innen ein Widerspruch zwischen geäußertem beabsichtigtem Handeln und tatsächlichem Handeln offenbar.
With the spread of mobile devices among both, men and women, app-based games also become more popular. While traditionally, digital games are more famous among men, women seem to spend more time and money on mobile gaming. There are a lot of open questions with regard to women and gaming in general; research on gender differences in app-based mobile gaming is almost nonexistent. Taking an exploratory perspective, our study investigates gender differences in general usage patterns, attachment towards the game and motivational differences for choosing to play the famous QuizClash app. Also, we identify differences in reported and actual performance in specific categories and capture anticipation of success as well as likeliness of choosing specific knowledge categories depending on the opponents’ performance profile.
The uprising levels of autonomous vehicles allow the drivers to shift their attention to non-driving tasks while driving (ie, texting, reading, or watching movies). However, these systems are prone to failure and, thus, depending on human intervention becomes crucial in critical situations. In this work, we propose using human actuation as a new mean of communicating take-over requests (TOR) through proprioception. We conducted a user study via a driving simulation in the presence of a complex working memory span task. We communicated TORs through four different modalities, namely, vibrotactile, audio, visual, and proprioception. Our results show that the vibrotactile condition yielded the fastest reaction time followed by proprioception. Additionally, proprioceptive cues resulted in the second best performance of the non-driving task following auditory cues.
Checking wind turbines for damage is a common problem for operators of wind parks, as regular inspections are legally required in many countries and prevention is economically viable. While some of the common forms of damage are easily visible on the surface, structural problems can remain invisible for years before they eventually result in catastrophic failure of a rotor blade. Common forms of testing fibre composite parts like ultrasonic testing or X-ray tests are impractical due to the large dimensions of wind turbine components and their limited accessibility for any short-range methods. Active thermographic inspection of wind turbines is a promising approach to testing for structural flaws beneath the surface of rotor blades. As part of an ongoing research project, a setup for testing the general viability of this method was built and used to compare different thermographic cameras. A sample cut from a discarded rotor blade was modified to emulate structural damage. The results are promising for the development of a cost effective on-site testing system.
Wissensmanagement (WM) und IT-gestütztes Lernen sind gerade in kleinen Behörden der Öffentlichen Verwaltung (ÖV), wie z.B. in ländlichen
Gemeinden, noch ausbaufähig. Am Beispiel des EU-Projekts EAGLE werden
Projektergebnisse als Verbesserungsansätze für ein arbeitsprozessorientiertes, IT-gestütztes Lernen vorgestellt. Neuartige Plattform-Features und ihr ÖV-spezifischer Nutzen werden erläutert. Die Ergebnisse der Plattformvalidierung werden vorgestellt. Ferner werden Vorschläge gemacht, wie die Ergebnisse aus EAGLE mit WM und weiteren Wissensquellen der ÖV, wie z.B. der Registratur, zu einem Gesamtkonzept mit bereits vorhandenen Fortbildungs- und WM-Ansätzen verbunden werden können.
Die breite Einführung autonomer Fahrzeuge, ob für den Individualverkehr oder auch den öffentlichen Nahverkehr, ist nur noch eine Frage der Zeit. Dies bedeutet unweigerlich, dass in absehbarer Zeit alle Verkehrsteilnehmer*innen mit dieser Art von Fahrzeugen in Berührung kommen werden. In diesem Artikel soll diskutiert werden, wie Ansätze des Positive Computing helfen können, die Ausgestaltung der automatisierten Fahrzeuge so vorzunehmen, dass sie zum Wohlbefinden der Menschen in Verkehrssituationen beitragen.
Die Entwicklung des automobilen HMI verläuft in immer kürzer werdenden Zyklen. Nichtsdestoweniger läßt sich kaum erahnen, inwieweit sich die Zukunft automobilen HMIs darstellen wird. Im Rahmen eines Experten-Workshops wurden verschiedene zukünftige Szenarien in 5, 10 und 20 Jahren auf Basis von Cockpitskizzen bearbeitet. Als Hilfestellung dienten hierbei drei unterschiedliche Personas, basierend auf verschiedenen prototypischen Kunden.
In den letzten Jahren ist die Verwendung mobiler Endgeräte im Automotive Bereich immer wichtiger geworden. Auf der einen Seite bringen immer mehr Personen ihre mobilen Geräte mit in ihr Auto und wollen hier auch auf verschiedene Funktionen des jeweiligen mobilen Geräts zugreifen können. Auf der anderen Seite haben sich mobile Geräte und die dort zum Einsatz kommenden Betriebssysteme aber auch als ideale Kandidaten für eine IT Unterstützung im Automotive Bereich herausgestellt. Das Ziel dieses Beitrages ist es, erste Erfahrungen aus der Entwicklung eines Infotainmentsystems auf Basis einer Android basierten Hardware vorzustellen.
Benutzerschnittstellen im Fahrzeug stellen eine besondere Herausforderung in Konzeption und Entwicklung dar, steht doch eine einfache Bedienung in allen Fahrsituationen von Fahrerassistenzsystemen wie auch Komfort- und Unterhaltungsfunktionen im Vordergrund der Bedien- und Anzeigekonzepte. Zugleich treffen durch eine zunehmende Vernetzung des Fahrzeugs die langen Entwicklungszyklen von Kraftfahrzeugen auf die hochdynamische Welt von Mobiltelefonen und Internet-Applikationen. Weitere Herausforderungen ergeben sich durch absehbare Änderungen im Mobilitätsverhalten und die Einführung von Elektrofahrzeugen.
In recent years, the number of mobile devices that are available for learning scenarios has increased a lot. Different learning settings are usually supported by mobile devices. On the one hand we find mobile devices in informal learning settings, and on the other hand in formal learning settings like a usual lecture. This paper motivates the question whether the usage of mobile devices in a usual lecture is something that is wanted by the students. A first case study is provided with an platform independent prototype that gives an initial indication for preferred usage.
Im Rahmen des diesjährigen Workshop Automotive HMI werden wieder eine Vielzahl an Vorträgen aus dem Bereich automobiler Mensch-Maschine Schnittstellen präsentiert. Des Weiteren ist wie in den beiden letzten Jahren ein Interaktiver Innovationsworkshop Teil des Programms. Das Motto der Mensch und Computer 2014 lautet „Interaktiv Unterwegs “. Dies passt hervorragend zum Thema des Workshops.
4. Workshop Automotive HMI
(2015)
Benutzerschnittstellen im Fahrzeug stellen eine besondere Herausforderung in Konzeption und Entwicklung dar, steht doch eine sichere Bedienung in allen Fahrsituationen sowohl von Fahrerassistenzsystemen als auch von Komfort-und Unterhaltungsfunktionen im Vordergrund. Zugleich treffen durch zunehmende Vernetzung die langen Entwicklungszyklen von Kraftfahrzeugen auf die hochdynamische Welt von Mobiltelefonen und Internet. Ein-und Ausgabetechnologien gehören des Weiteren zu den zentralen Mitteln der Hersteller, die Wertigkeit der im Fahrzeug eingebauten Systeme hervorzuheben und sich gegenüber der Konkurrenz abzuheben. Dafür werden in diesem Workshop Konzepte und technische Lösungen von Designern, Entwicklern und Human Factors Experten aus Hochschulen, Forschungsinstituten und der Automobilindustrie vorgestellt und diskutiert.
Innovationen im Fahrzeug inkl. der Bedienschnittstelle halten oft zunächst in den Oberklassefahrzeugen Einzug und werden gemäß der Erwartungen der entsprechenden Zielgruppe, zumeist 45 Jahre und älter entwickelt. Auf der anderen Seite gehen im Mobilgerätebereich die Innovationen von technisch interessierten Menschen, meist Jugendlichen aus. In dieser Arbeit wurde versucht, die Entwicklung eines Autocockpits für junge Menschen von eben diesen in vier Stufen der nächsten 20 Jahre gestalten zu lassen unter eigener Einschätzung der technischen Möglichkeiten.
Knowledge of fundamentals of human-computer interaction resp. usability engineering is getting more and more important in technical domains. However this interdisciplinary field of work and corresponding degree programs are not broadly known. Therefore at the Hochschule Ruhr West, University of Applied Sciences, a program was developed to give teen-aged pupils insights into this area in a project-based learning environment with professional tools. Within the last 18 month this project was successfully conducted several times with participants of different age.
Die Hochschule Ruhr West hat erstmals zum Wintersemester 2011/12 ein Schülerstudium im Studiengang Angewandte Informatik angeboten. Dieses ist aus verschiedenen Aktivitäten zum Übergang Schule - Hochschule hervorgegangen. Der Artikel beschreibt die Erfahrungen bei der Einführung eines solchen Programms an einer sich im Aufbau befindlichen Fachhochschule sowohl aus Sicht der Hochschulangehörigen als auch der teilnehmenden Schülerinnen und Schüler.
In recent years the diversity and the ownership of mobile devices steadily increased while the prices for this kind of devices decreased to a level that allows many students to own reasonably powerful devices. As mobile devices are also being used in learning scenarios, the challenge of today is the integration of multiple heterogeneous devices into existing and upcoming learning scenarios. This paper describes an architecture that allows easy integration of various kinds of mobile and non-mobile devices. The presented architecture will be exemplified by a group discussion scenario in a heterogeneous learning environment. The paper concludes with the description of a pilot study using the described system.
In this demo paper we present a new visualization technique for dynamic networks. It displays the time slices of the dynamic network using two dimensional graph layouting algorithms and stacks these in the third dimension to show the development over time. The visualization ensures that the same node always has the same position in each time slice so that it is easy to follow its development. It also allows filtering data and influencing node appearance based on properties. Additionally we offer a two dimensional comparison view for two time slices which highlights changes in graph structure and (if available) in measures of nodes. The presented visualization technique is implemented using Web technology and is available in a Web-based analytics workbench. We demonstrate the benefits of these techniques by an analysis of a data set from a learning community.
Der Bedarf an feuerverzinkten Stahlbändern ist besonders in der Automobilindustrie sehr groß und es werden zugleich immer höhere Qualitäten gefordert. Hierbei bildet vor allem die Homogenität der Zinkschichtdicke ein entscheidendes Qualitätsmerkmal. Um das Stahlband ausreichend vor Umwelteinflüssen zu schützen, muss eine, vom Kunden spezifizierte, Mindestzinkschichtdicke aufgetragen werden. Beim hier angewandten Verzinkungsverfahren durchläuft das Band ein Zinkbad und anschließend wird das überschüssige Zink berührungs-los mittels sogenannten Abblasdüse so abgetragen, sodass eine möglichst homogene Zinkschicht erhalten bleibt. Hierzu ist es notwendig den Abstand zwischen Band und Airknife konstant zu halten. Störende Bandbewegungen führen zu inhomogene Zinkschichtdicken, welche die Qualität der Verzinkung vermindern. Diese Qualitätsverminderung und der erhöhte Zinkeinsatz soll durch geeignete Maßnahmen verringert werden. Bisher eingesetzte berührungslose Bandstabilisatoren können die Bandbewegung im Allge-meinen dämpfen, jedoch treten noch Betriebszustände auf, in denen eine inhomogene Zinkschicht sichtbar ist. Die Ursache dieser Inhomogenitäten liegt in anlagenbedingten dominanten Schwingungen des Bandes, deren Ursache zu klären ist. Im vorliegenden Beitrag wird ein Modell der Bandbewegung vorgestellt, das durch die theore-tische Modellbildung und experimentelle Identifikation erstellt worden ist. Das Modell beschreibt die Bewegung des Bandes bezüglich ausgewählter Freiheitsgrade und ermöglicht die Analyse der kritischen Betriebszustände. Darüber hinaus soll dieses Modell zur Stabilisierung des Bandes in einer modellgestützten Reglung verwendet werden.