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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.
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.
Starting with the automatic gear change, the operation of a vehicle becomes more and more abstract. In the future, we could control vehicles with single, simple commands. For such a maneuver-based vehicle control system, we investigate a head-up display design in a workshop. The aims are to identify common and distinct features of various display designs through mock-ups. First results show that different sizes of GUI elements are preferred by different states. The preferred position of GUI elements in the head-up display (HUD) is the central bottom area. We found two major interface design styles: static interfaces (all elements visible) with fixed layout and dynamic interfaces (only relevant elements visible) with fixed or adaptive layout.
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.
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.
This paper describes a system which allows platform independent access to quizzes of the popular learning platform Moodle. The main focus is on the software architecture which is implemented on the base of platform independent technology like Web Services, HTML5 and JavaScript. Another aspect is the user interface which was developed with the goal to run on a broad range of mobile devices from small mobile phones up to large tablets.
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.
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.
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.
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.
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.
Mensch-Maschine-Interaktion in sicherheitskritischen Systemen ist ein für die Informatik und die jeweiligen Anwendungsdomänen in der Bedeutung weiter zunehmendes Thema. Dieser Workshop der GI-Fachgruppe „Mensch-Maschine-Interaktion in sicherheitskritischen Systemen" innerhalb des Fachbereichs Mensch-Computer-Interaktion soll aktuelle Entwicklungen und Fragestellungen offenlegen und neue Impulse für das Forschungsgebiet geben.
Human computer interaction in security and time-critical systems is an interdisciplinary challenge at the seams of human factors, engineering, information systems and computer science. Application fields include control systems, critical infrastructures, vehicle and traffic management, production technology, business continuity management, medical technology, crisis management and civil protection. Nowadays in many areas mobile and ubiquitous computing as well as social media and collaborative technologies also plays an important role. The specific challenges require the discussion and development of new methods and approaches in order to design information systems. These are going to be addressed in this special issue with a particular focus on technologies for citizen and volunteers in emergencies.
Recently, rescue worker resources have not been sufficient to meet the regular response time during large-scale catastrophic events in every case. However, many volunteers supported official forces in different disaster situations, often self-organized through social media. In this paper, a system will be introduced which allows the coordination of trained volunteers by a professional control center with the objective of a more efficient distribution of human resources and technical equipment. Volunteers are contacted via app on their private smartphone. The design of this app is based on user requirements gathered in focus group discussions. The feedback of the potential users includes privacy aspects, low energy consumption, and mechanisms for long-term motivation and training. The authors present the results of the focus group analyses as well as the transfer to their app design concept.
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.
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.
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.
Fahrer benötigen zur sicheren Steuerung ihres Fahrzeugs im Straßenverkehr eine Reihe von Anzeigen. Viele Funktionen zur Fahrerassistenz benötigen Eingaben des Fahrers. Wie auch in den vergangenen Jahren die Funktionsvielfalt gewachsen ist, sind auch Anzeige und Bedienelemente gestiegen. Im vorangegangen Kapitel wurde bereits die Begrenztheit der menschlichen Leistungsfähigkeit bei der gleichzeitigen Aufnahme und Interpretation von Informationen dargelegt. Die Herausforderung an das HMI im Fahrzeug ist durch die gewachsene Anzahl und auch Komplexität der Systeme enorm gestiegen. In diesem Kapitel sollen zu ausgewählten Funktionen die Anzeige und Bedienkonzepte vorgestellt werden, von einfachen Anzeigen bis zu Strategien für das autonom fahrende Fahrzeug. Dabei wird ein besonderes Augenmerk auf die sicherheitsrelevanten Aspekte gelegt.
5th Workshop Automotive HMI
(2016)
Benutzerschnittstellen im Fahrzeug stellen eine besondere Herausforderung in Konzeption und Entwicklung dar, steht doch eine sichere Bedienung in allen Fahrsituationen von Fahrerassistenzsystemen wie auch 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. Passend zu dem Tagungsmotto „Sozial Digital – Gemeinsam Auf Neuen Wegen“ wurden in diesem Workshop insbesondere Arbeiten und Visionen präsentiert, die das Automobil bzw. HMIs im Fahrzeug als Teil einer vernetzten digitalen Welt verstehen – einer neuen Art eines sozialen Mensch-Maschine Ökosystems. Die zentrale Frage, die im Workshop diskutiert wurde war, wie Systeme in Zukunft aussehen müssen, um sowohl den Menschen als auch die Maschine optimal zu unterstützen (angelehnt an das MABA-MABA Paradigma von Fitts, 1954). Der Workshop war wiederum interdisziplinär aufgesetzt und hat Konzepte und technische Lösungen von und mit Designern, Entwicklern und „Human Factors“-Experten aus Universitäten/Hochschulen, Forschungsinstituten und der Automobilindustrie aus ganzheitlicher Sicht diskutiert.
Gestures are part of the interaction between humans and are currently getting more and more popular in the field of Human-Machine Interaction (HMI). First systems with mid-air gesture control are available in the automotive field of application. But it is still an open question which gestures are intuitive for the users, standards do not exist. In this paper we present a 2-step user study on expectations on touchless gestures in vehicles as part of a participatory design process.
Die spezifischen Herausforderungen des Fachgebiets bedürfen jedoch auch weiterhin einer Diskussion und der Entwicklung neuer Methoden und Ansätze zur Gestaltung von Informationssystemen. Diese sollen dieses Jahr adressiert werden. Generell fokussieren wir eher auf die Effekte von Technologien auf realweltliche Praktiken, als auf die isolierte Technologie. Auch der auf diesen Beiträgen basierende Workshop legt aktuelle Entwicklungen und Fragestellungen offen und gibt neue Impulse für das Forschungsgebiet. Der Workshop wird dabei zweigeteilt gestaltet: Innerhalb des ersten Teils wird den Vortragenden die Möglichkeit gegeben die eigenen Forschungsarbeiten zu präsentieren. Dabei sind sowohl designorientierte, praxisbasierte Analysen und Studien, als auch entwickelte und evaluierte Prototypen neuer Technologien von Interesse. Es wird den Vortragenden die Möglichkeit gegeben die eigenen Forschungsarbeiten teilweise in einem eher frühen Stadium in kompakter Form zu präsentieren und anschließend in Hinblick auf deren Weiterentwicklung diskutieren.
Mission- and safety-critical domains are more and more characterized by interactive and multimedia systems varying from large-scale technologies (e. g. airplanes) to wearable devices (e. g. smartglasses) operated by professional staff or volunteering laypeople. While technical availability, reliability and security of computer-based systems are of utmost importance, outcomes and performances increasingly depend on sufficient human-machine interaction or even cooperation to a large extent. While this i-com Special Issue on “Human-Machine Interaction and Cooperation in Safety-Critical Systems” presents recent research results from specific application domains like aviation, automotive, crisis management and healthcare, this introductory paper outlines the diversity of users, technologies and interaction or cooperation models involved.
Automotive user interfaces and, in particular, automated vehicle technology pose a plenty of challenges to researchers, vehicle manufacturers, and third-party suppliers to support all diverse facets of user needs. To give an example, they emerge from the variation of different user groups ranging from inexperienced, thrill-seeking young novice drivers to elderly drivers with all their natural limitations. To allow assessing the quality of automotive user interfaces and automated driving technology already during development and within virtual test processes, the proposed workshop is dedicated to the quest of finding objective, quantifiable quality criteria for describing future driving experiences. The workshop is intended for HCI, AutomotiveUI, and "Human Factors" researchers and practitioners as well for designers and developers. In adherence to the conference main topic "Spielend einfach interagieren" this workshop calls in particular for contributions in the area of human factors and ergonomics (user acceptance, trust, user experience, driving fun, natural user interfaces etc.) and artificial intelligence (predictive HMIs, adaptive systems, intuitive interaction).
Sicherheitskritische Mensch-Computer-Interaktion ist nicht nur derzeit, sondern auch zukünftig ein äußerst relevantes Thema. Hierbei kann ein Lehr- und Fachbuch, wie dieses, immer nur einen punktuellen Stand abdecken. Dennoch kann der Versuch unternommen werden, aktuelle Trends zu identifizieren und einen Ausblick in die Zukunft zu wagen. Genau das möchte dieses Kapitel erreichen: Es sollen zukünftige Entwicklungen vorausgesagt und versucht werden, diese korrekt einzuordnen. Das ist an dieser Stelle nicht nur durch den Herausgeber, sondern durch Abfrage bei zahlreichen am Lehrbuch beteiligten Autoren geschehen. Neben einem Ausblick auf Grundlagen und Methoden werden dementsprechend auch sicherheitskritische interaktive Systeme und sicherheitskritische kooperative Systeme abgedeckt.
Kaum ein sicherheitskritisches System hat eine so große Verbreitung bei Privatpersonen gefunden wie das Automobil. Seit seiner Erfindung hat es eine rasante Weiterentwicklung erfahren, von einer rein mechanischen Maschine zu einem System, bei dem heute die meisten Innovationen auf elektronischen Komponenten basieren. Dazu zählen insbesondere Fahrerassistenzsysteme, die helfen sollen, komfortabler und sicherer am Ziel der Fahrt anzukommen. Wo einst z. B. der Tempomat einfach über die Einstellung einer festen Geschwindigkeit gesteuert wurde, sind heute bereits einzelne Systeme deutlich umfangreicher und das Zusammenspiel longitudinaler und lateraler Automatisierung führt zu einem Anstieg der Komplexität. Die sichere Bedienung des Fahrzeugs muss jedoch im Vordergrund stehen, kann ein Fehler doch schnell bis hin zu tödliche Folgen haben. In diesem Kapitel werden psychologische Grundlagen vorgestellt und auf die Herausforderungen für die Entwicklung von HMIs im Fahrzeug angewandt. Konkrete Umsetzungen von aktuellen Fahrzeugen bis hin zu Forschungsarbeiten werden betrachtet, ebenso wird auf den Entwicklungsprozess und Nutzerstudien eingegangen.
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.
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.
Automotive user interfaces and automated vehicle technology pose numerous challenges to support all diverse facets of user needs. These range from inexperienced, thrill-seeking, young novice drivers to elderly drivers with a mostly opposite set of preferences together with their natural limitations. To allow assessing the (hedonic) quality of automotive user interfaces and automated driving technology (i. e., UX) already during development, the proposed workshop is dedicated to the quest of finding objective, quantifiable criteria to describe future driving experiences. The workshop is intended for HCI, AutomotiveUI, and “Human Factors” researchers and practitioners as well for designers and developers. In adherence to the conference main topic “Interaktion – Verbindet – Alle”, this workshop calls in particular for contributions in the areas of human factors and ergonomics (user acceptance, trust, user experience, driving fun, natural user interfaces, etc.) with focus on hedonic quality and design of user experience to enhance the safety feeling in ADS.
System design for well-being needs an appropriate tool to help designers to determine relevant requirements that can help human well-being to flourish. Personas come as a simple yet powerful tool in the early development stage of the user interface design. Considering well-being determinants in the early design process provide benefits for both the user and the development team. Therefore, in this short paper, we performed a literature study to provide a conceptual model of well-being in personas and propose positive design interventions in personas’ creation process.
Automotive user interfaces and, in particular, automated vehicle technology pose a plenty of challenges to researchers, vehicle manufacturers, and third-party suppliers to support all diverse facets of user needs. To give an example, they emerge from the variation of different usergroups ranging from inexperienced, thrill-seeking young novice drivers to elderly drivers with all their natural limitations. To allow assessing the quality of automotive user interfaces and automated driving technology already during development and within virtual test processes, the proposed workshop is dedicated to the quest of finding objective, quantifiable quality criteria for describing future driving experiences. The workshop is intended for HCI, AutomotiveUI, and “Human Factors" researchers and practitioners as well for designers and developers. In adherence to the conference main topic “Spielend einfach interagieren “, this workshop calls in particular for contributions in the area of human factors and ergonomics (user acceptance, trust, user experience, driving fun, natural user interfaces, etc.) and artificial intelligence (predictive HMIs, adaptive systems, intuitive interaction).
Im Zentrum dieses Workshops stehen Erkenntnisse zur Mensch-Computer-Interaktion in sicherheitskritischen Anwendungsgebieten. Da in solchen Feldern – etwa Katastrophenmanagement, Verkehr, Produktion oder Medizin – immer häufiger MCI stattfindet, sind viele wissenschaftliche Gebiete, unter anderem die Informatik, zunehmend gefragt. Die Herausforderung besteht darin, bestehende Ansätze und Methoden zu diskutieren, anzupassen und innovative Lösungsansätze zu entwickeln.
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.
The way we communicate with autonomous cars will fundamentally change as soon as manual input is no longer required as back-up for the autonomous system. Maneuver-based driving is a potential way to allow still the user to intervene with the autonomous car to communicate requests such as stopping at the next parking lot. In this work, we highlight different research questions that still need to be explored to gain insights into how such control can be realized in the future.
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.
Human emotion detection in automated vehicles helps to improve comfort and safety. Research in the automotive domain focuses a lot on sensing drivers' drowsiness and aggression. We present a new form of implicit driver-vehicle cooperation, where emotion detection is integrated into an automated vehicle's decision-making process. Constant evaluation of the driver's reaction to vehicle behavior allows us to revise decisions and helps to increase the safety of future automated vehicles.
Even though many aspects of automated driving have not yet become reality, many human factors issues have already been investigated. However, recent discussions revealed common misconceptions in both research and society about vehicle automation and the levels of automation levels. This might be due to the fact that automated driving functions are misnamed (cf. Autopilot) and that vehicles integrate functions at different automation levels (L1 lane keeping assistant, L2/L3 traffic jam assist, L4 valet parking). The user interface is one of the most critical issues in the interaction between humans and vehicles--and diverging mental models might be a major challenge here. Today's (manual) vehicles are ill-suited for appropriate HMI testing for automated vehicles. Instead, virtual or mixed reality might be a much better playground to test new interaction concepts in an automated driving setting.
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.
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.
How to Increase Automated Vehicles’ Acceptance through In-Vehicle Interaction Design: A Review
(2020)
Automated vehicles (AVs) are on the edge of being available on the mass market. Research often focuses on technical aspects of automation, such as computer vision, sensing, or artificial intelligence. Nevertheless, researchers also identified several challenges from a human perspective that need to be considered for a successful introduction of these technologies. In this paper, we first analyze human needs and system acceptance in the context of AVs. Then, based on a literature review, we provide a summary of current research on in-car driver-vehicle interaction and related human factor issues. This work helps researchers, designers, and practitioners to get an overview of the current state of the art.
This Paper presents a new service-learning setting based on the collaboration of engineering students and people with disabilities. The implementation at a German university is described and first results from two years of experience are shown. The objective of this case study is to show a transferable best practice concept with impact.
Stress im Informatikstudium
(2020)
Einführung
Ziel der vorliegenden Thesis ist es, die Eu- und Disstressoren der Infomatikstudierenden an der Hochschule Ruhr West zu untersuchen. Hierzu sollen nach den Wünschen der neuen Beratungsstelle für den Studienstress die Studierenden befragt werden. Nachfolgend werden in der Thesis die bekannten Problematiken im Informatikstudium eingebunden. Zusätzlich sollen die Informatikstudierenden auf den Stress mit einem Cartoon-Video aufmerksam gemacht werden. Mithilfe des Videos sollen die zukünftigen Eu- und Disstressoren rechtzeitig erkannt und Hilfe an der Hochschule Ruhr West abgeholt werden.
Methode
Die Untersuchung der Stressoren wird mit einem Fokusgruppeninterview (N = 4) und mit einer Online-Fragebogenerhebung (N = 120) durchgeführt. Die Signifikanzprüfungen sind varianzanalytisch und die Abweichungen der Gruppen werden mit t-Tests und einfaktorieller ANOVA berechnet.
Ergebnisse
Die Ergebnisse zeigen Unterschiede zwischen den Stressoren in unterschiedlichen Gruppen. Vor allem in den Gruppen mit davor erworbenen Vorkenntnissen und mit verschieden bewerteten Fachkompetenzen. Insbesondere ist der Stresslevel zwischen den Geschlechtern und bei den Informatikstudierenden, die mehrmals im Studium erkrankt waren, unterschiedlich.
Schlussfolgerung
Die Ergebnisse sind für die aktuellen Stresssituationen im Informatikstudium und für die nächsten Studien relevant. Außerdem wird mit dieser Studie auch auf die Problematiken in der Informatik, wie z. B. dem Frauenmangel in der Informatik, die den Informatikstudierenden den Stress verursachen könnten, aufmerksam
gemacht.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, die Eignung von MeshLab in einem Reverse-Engineering-Projekt zu überprüfen. Dazu wurden vor Beginn sechs Kriterien aufgestellt, auf die MeshLab untersucht wird. Das Ergebnis zeigt, dass MeshLab fünf von sechs Kriterien erfüllt und somit für einen Einsatz geeignet ist.
MeshLab ist ein Teil der Datenaufbereitung des Reverse Engineering. Es ist ein kostenloses Programm und somit in Kombination mit einem günstigen Scanner für einen Einsatz in Reverse-Engineering-Projekten mit einem geringen Kostenaufwand einsetzbar.
The aim of this bachelor thesis is to verify the suitability of MeshLab in a Reverse-Engineering-Project. Before the beginning six criterias were set up on which MeshLab is examined. The result shows that MeshLab fulfills five of six criterias and is therefore suitable for use.
MeshLab is a part of the data preparation from the Reverse Engineering. It is a free programm and in combination with a cheap scanner, it can be used in a Revere-Engineering-Project with a low Budget.
The present bachelor theses discusses the creation process of a framework for the sys-tematic analysis of twitter posts regarding their sentiment. The result is an application, which links and uses the covered theoretical approaches for text classification.
The task of object detection in the automotive sector can be performed by evaluating various
sensor data. The evaluation of LiDAR data for the detection of objects is a special challenge for
which systems with neural networks can be used. These neural networks are trained by means of a
data set. If you want to use the net with your own recordings or another data set, it is important
to know how well these systems work in combination with data from another sensor. This allows
the results to be estimated in advance and compared with the results of previous experiments.
In this work the sensor dependence of a LiDAR based object recognition with neural networks
will be analysed. The detector used in this work is PointRCNN [1], which was designed for the
KITTI dataset [2]. To check the sensor dependency, the ’AEV Autonomous Driving Dataset’
(A2D2) dataset [3] was selected as a further dataset. After an introduction to PointRCNN and its
functionality, the data of both datasets are analysed. Then the data of the second dataset will be
ported into the format of the KITTI dataset so that they can be used with PointRCNN. Through
experiments with varying combinations of training and validation data it shall be investigated to
what extent trained models can be transferred to other sensor data or datasets. Therefore, it shall
be investigated how strong the dependence of the detector (PointRCNN) on the used sensors is.
The results show that PointRCNN can be evaluated with a different dataset than the training
dataset while still being able to detect objects. The point density of the datasets plays a decisive
role for the quality of the detection. Therefore it can be said that PointRCNN has a sensor
dependency that varies with the nature of the point cloud and its density.
Keywords: LiDAR data, 3D object recognition, laser scanner, sensor dependency, PointRCNN,
PointNet++, PointNet, KITTI Dataset, AEV Autonomous Driving Dataset, A2D2 Dataset
Learning the German language is one of the most critical challenges for refugee children in Germany. It is a prerequisite to allow communication and integration into the educational system. To solve the underlying problem, we conceptualized a set of principles for the design of language learning systems to support collaboration between teachers and refugee children, using a Design Science Research approach. The proposed design principles offer functional and non-functional requirements of systems, including the integration of open educational resources, different media types to develop visual and audio narratives that can be linked to the cultural and social background. This study also illustrates the use of the proposed design principles by providing a working prototype of a learning system. In this, refugee children can learn the language collaboratively and with freely accessible learning resources. Furthermore, we discuss the proposed design principles with various socio-technical aspects of the well-being determinants to promote a positive system design for different cultural and generational settings. Overall, despite some limitations, the implemented design principles can optimize the potential of open educational resources for the research context and derive further recommendations for further research.
Das Ziel der vorliegenden Bachelorarbeit ist die Konzeption eines neuen Ansatzes − die Positive Co-Creation −, der die Elemente des Positive Computing in die Co-Creation integriert. Dafür wurden in einer Literaturanalyse die bestehenden Schwachstellen der Co-Creation herausgearbeitet, um anschließend die Vorteile des Positive Computing aufzuzeigen. Nach der Entwicklung eines spezifischen Modells der Positive Co-Creation, inklusive der verwendeten Methoden und deren Auswirkungen auf die Wohlbefindensfaktoren, wurde das Modell anhand von Experteninterviews evaluiert und verbessert. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein theoretisches Modell der Positive Co-Creation, welches den Prozess vollständig abbildet und einen Ansatzpunkt für eine praktische Umsetzung bildet. Dieser Ansatz ist gut geeignet, um bestehende Co-Creation-Prozesse anhand von Technologien um die Aspekte des Wohlbefindens zu erweitern.
The highly successful lecture series on the topic of measurement and sensor technologies as part of the IEEE Workshop at the University of Applied Sciences Ruhr West (HRW) is being continued in collaboration with the University of Siegen, the TU Chemnitz and the ITMO National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics in St. Petersburg. This time the event is featuring an even more international orientation by linking it with the Russian SENSORICA. The topics cover industrial and medical measurement technology as well as sensor technology in vehicles. Our event offers a platform for knowledge transfer between industry and public and commercial research institutions in the area of measurement technology.
This Abstract Book offers the opportunity of contacting speakers even after the event.
In addition we are very pleased to have selected contributions published in a special edition of the journal „tm Technisches Messen“ (De Gruyter Oldenbourg Verlag) again this year.
The detection of soil erosion processes in dams, hydraulic heave failure or corrosion processes of reinforcing steel in concrete are a small selection of measuring applications in civil engineering where the impedance analysis can be used to determine the measurand. Those measuring applications are having high requirements for the measuring hardware. For example a common interface for fast data exchange, high resolution, independent functionality and easy customizability to suit the measuring application. For that reason, a well-known application for steel-mill process monitoring can be used as a development platform. This hardware platform is based on a vector network analyzer and is meeting the requirements mainly. However, a couple of modifications has to be made, like replacing the ADC for a higher sample rate, Ethernet for easy and fast data exchange and the microcontroller for more calculation power.
Process Monitoring in Steel-Mills using Impedance Analysis: VNA Improvement for Data Acquisition
(2017)
The process automation extends over every manufacturing step of a product in the steel-mill to increase the quality, quantity and energy efficiency. The product dimensions are an important part of the quality control; these must maintain the specified tolerances. Additional to the cross-sectional-area, the measured data contains much more information about the manufacturing process, e.g. eccentricity, condition of the rolls and defects of the rod. For analyzing the measured data and to gather more information about the manufacturing process it is necessary to increase the speed of the data acquisition by performing some modifications of the VNA, e.g. faster analog to digital converter and microcontroller, improved firmware and optimized values of the passive electrical components for faster time constants and transient responses.
Rolling mills are continually improved and opti-mized by implementing innovative technology to decrease costs and scrap. Despite of the progressive automation and experience, some important process parameters can still not be determined with sufficient accuracy. As part of the research project PIREF, the velocity of the hot rolled rod shall be measured by using im-pedance analysis to estimate the volumetric flow rate of the mate-rial. For a high accuracy measurement of the impedance, a pow-erful VNA is used. To minimize errors in the measurement, caused by e.g. temperature drift, a correction of the measurement fre-quency is needed. This must be achieved without recalibration of the VNA to avoid faulty behavior of the online control. To solve this problem, an approach based on a polynomial regression is presented in this work.
Quality and dimensional accuracy of hot rolled steel rods depend on several process parameters. In fact many of these crucial parameters are not be sufficiently determined yet. By improving automation and process control costs and scrap of production can be decreased. As part of the research project PIREF, one of these parameters – the roll gap – is under investigation beside other topics. Before starting rolling, the roll gap is typically set to a fixed value according to the planed dimensions of the product, but the forces during the rolling of the rod cause an enlargement of the roll gap. In which way the rolls change their position and form shall be examined in our research project. Therefore a first experimental setup has been built up to determine the change in position of the rolls under applied force. This is realized by a pot core coil as sensor using impedance analysis. The first results are presented in this work as a proof-of-principle.
Process diagnosis is an important method for improving product quality in rolling mills. In addition, the measurement of process variables such as roll gap, cross-sectional area, velocity, and volume flow of the material during production enables the implementation of model-based control concepts to improve product quality. The non-contact speed measurement of hot wire and bar is still a big challenge due to the rough environmental conditions and is solved mainly with optical measuring methods in production. The alternative measurement principle with eddy current sensors presented in this paper enables velocity measurement at locations in a rolling mill where optical measurement methods are not suitable.
In the field of producing hot-rolled steel bars and wires, hot rolling mills are incomplete or barely equipped with measuring technology for recording relevant process parameters. Therefore, there is a big potential to increase product quality and to decrease costs and scrap by improving process control establishing new sensor systems. One of these crucial parameters is the roll gap,which is investigated as part of the research project PIREF. In this paper an experimental setup for examining the roll gap during a rolling process is presented and based on these results different sensor arrangements are discussed.
Velocity Approximation of Hot Steel Rods Using Frequency Spectroscopy of the Cross-Section Area
(2019)
In this work, an approach for velocity approximation of hot steel rods based on frequency spectroscopy is presented. For this purpose, a sensor already implemented in a rolling mill for measuring the cross-sectional area of the rolling stock is used to obtain information about the velocity of the hot rods. Moreover, the effect of forward slip is briefly discussed.
The development of innovative measuring technology for process optimization in hot rolling mills becomes more and more relevant because of increasing demands on product quality. Measurement technology for high-resolution non-contact cross-sectional area measurement has shown that the variation in cross-sectional area contains information about the rolling process. This information can be used for the development of new measurement devices and analytical methods for process optimization. The harsh environmental conditions and strict safety regulations result in great effort when implementing a new sensor prototype in hot rolling mills. For this reason, this work presents a mechatronic test stand that can simulate the cross-sectional area variation under laboratory conditions realistically.
Researchers have previously utilized the advantages of a design driven by well-being and intergenerational collaboration (IGC) for successful innovation. Unfortunately, scant information exists regarding barrier dimensions and correlated design solutions in the information systems (IS) domain, which can serve as a starting point for a design oriented toward well-being in an IGC system. Therefore, in this study, we applied the positive computing approach to guide our analysis in a systematic literature review and developed a framework oriented toward well-being for a system with a multi-generational team. Our study contributes to the IS community by providing five dimensions of barriers to IGC and the corresponding well-being determinants for positive system design. In addition, we propose further research directions to close the research gap based on the review outcomes.
Globalization and information technology enable people to join the movement of global citizenship and work without borders. However, different type of barriers existed that could affect collaboration in today’s work environment, in which different generations are involved. Although researchers have identified several technical barriers to intergenerational collaboration (iGOAL), the influence of cultural diversity on iGOAL has rarely been studied. Therefore, using a quantitative study approach, this paper investigates the impact of differences in cultural background on perceived technical and operational barriers to iGOAL. Our study reveals six barriers to IGC that are perceived differently by culturally diverse people (CDP) and non-CDP. Furthermore, CDP can foster IGC because CDP consider the barriers to be of less of a reason to avoid working with different generations than do non-CDP.
Enabling decentral collaborative innovation processes -a web based real time collaboration platform
(2018)
The main goal of this paper is to define a collaborative innovation process as well as a supporting tool. It is motivated through the increasing competition on global markets and the resultant propagation of decentralized projects with a high demand of innovative collaboration in global contexts. It bases on a project accomplished by the author group. A detailed literature review and the action design research methodology of the project led to an enhanced process model for decentral collaborative innovation processes and a basic realization of a browser based real time tool to enable these processes.The initial evaluation in a practical distributed setting has shown that the created tool is a useful way to support collaborative innovation processes.
Vor dem Hintergrund globaler Vernetzung, Digitalisierung und Big Data geht das Excel-Zeitalter seinem Ende entgegen. Neue Technologien versprechen eine höhere Effizienz und Effektivität des Controllings. Die Veränderungen umfassen dabei alle Aufgabenbereiche des Controllings – allerdings mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und differenzierten Lösungsansätzen. Der vorliegende Beitrag untersucht drei Technologien, die im Controlling derzeit besonders stark diskutiert werden: Robotic Process Automation, Predictive Analytics und Künstliche Intelligenz. Im Rahmen eines Forschungsseminars an der Hochschule Ruhr West in Mülheim a.d.R. wurden dazu 57 Führungskräfte aus Controlling und Rechnungswesen befragt. Über 75% der befragten Unternehmen halten die Digitalisierung für wichtig, mehr als die Hälfte (52%) beabsichtigen, eine oder mehrere der drei untersuchten Technologien in den nächsten drei Jahren neu einzusetzen. In den Aufgabenbereichen ist bislang vor allem das Reporting digital unterstützt, in der Strategischen Planung und im Risikomanagement ist dagegen die Digitalisierung gering. Wesentliche Hindernisse sehen die Befragten im fehlenden Know-How und mangelnder Veränderungsbereitschaft.
Open Educational Resources (OER) intend to support access to education for everyone. However, this potential is not fully exploited due to various barriers in the production, distribution and the use of OER. In this paper, we present requirements and recommendations for systems for global OER authoring. These requirements as well as the system itself aim at helping creators of OER to overcome typical obstacles such as lack of technical skills, different types of devices and systems as well as the cultural differences in cross-border-collaboration. The system can be used collaboratively to create OER and supports multi-languages for localization. Our paper contributes to facilitate global, collaborative e-Learning and design of authoring platforms by identifying key requirements for OER authoring in a global context.
DamokleS 4.0
(2019)
Dieser interne Bericht beschreibt die Zielsetzung, Durchführung und Auswertung des Projektes Damokles 4.0. Das Projekt zielt darauf ab, neue, digitale Technologien in die Schwerindustrie einzuführen um Produktionsprozesse zu modernisieren. Unter Einsatz neuer Technologien, insbesondere mobiler Geräte, soll ein cyberphyiskalisches System (CPS) eine kontextbasierte und künstlich intelligente Unterstützung der Mitarbeiter in den Bereichen der Schwerindustrie ermöglichen. Hierzu werden typische Anwendungsfälle und die damit verbundenen Szenarien zur Unterstützung der Mitarbeiter auf Basis von neuen, flexiblen, adaptiven und mobilen Technologien, wie Augmented Reality und künstlicher Intelligenz, modelliert. Um den Prototypen einer AR-Anwendung und einer kamerabasierte Personenverfolgung zu entwickeln, hat die Hochschule Ruhr West im kleinen Technikum am Campus Bottrop eine entsprechende industrielle Umgebung simuliert. Die Projektergebnisse zeigen die Anwendbarkeit der vorgeschlagenen Softwareansätze und die Ergebnisse einer Untersuchung der psychologischen Einflüsse auf die Mitarbeiter.
Digital transformation is a process of digitizing the working and living environment in which people are at the center of digitization. In this paper, we present a personas-based guideline for system developers on how the humanization of digital transformation integrates into the design process. The proposed guideline uses the positive personas from the beginning as a basis for the transformation of the working environment into the digital form. We used the literature research as a preliminary study for the process of wellbeing-driven digital transformation design, consisting of questions for structuring the required information in the positive personas as well as a potential method that could be integrated into the wellbeing-based design process.
Why Should the Q-method Be Integrated Into the Design Science Research? A Systematic Mapping Study
(2019)
The Q-method has been utilized over time in various areas, including information systems. In this study, we used a systematic mapping to illustrate how the Q-method was applied within Information Systems (IS) community and proposing towards integration of Q-method into the Design Sciences Research (DSR) process as a tool for future research DSR-based IS studies. In this mapping study, we collected peer-reviewed journals from Basket-of-Eight journals and the digital library of the Association for Information Systems (AIS). Then we grouped the publications according to the process of DSR, and different variables for preparing Q-method from IS publications. We found that the potential of the Q-methodology can be used to support each main research stage of DSR processes and can serve as the useful tool to evaluate a system in the IS topic of system analysis and design
The virtual classroom continues to grow, but it is becoming more and more the norm, and it is fundamentally different from the vocational students at the Indonesian university. With the promised benefits of the virtual classroom, many challenges and difficulties come in the implementation. Although there are already successful design principles for virtual classrooms that support organizations in overcoming the challenges, the approach to implementing the design principles of virtual classroom at the vocational higher education in Indonesia is still lacking. In this study, we aim to answer the research gap and used the design sciences research by interviewing the lecturers to design the solutions. The proposed design approaches were implemented in a course and evaluated with students from two different groups. Overall, the evaluation of the proposed approaches shows1 significant results as an indicator of the benefits of the implementation of a virtual classroom for vocational students in Indonesia.
In diesem Artikel wird ein System vorgestellt, welches eine videobasierte Hinderniserkennung zur automatisierten Bildanalyse von Straßenverkehrsszenen durchführt. Eine Unterteilung der Hinderniserkennung in Objektdetektion, Objektverfolgung und Objektklassifikation lässt eine Extraktion und eine Attributierung von Verkehrsteilnehmern zu. Eine Szeneninterpretation ist ableitbar.
Positive Computing umfasst Design, Realisierung und Bewertung von Anwendungssystemen und deren Einflüsse mit dem Ziel, Lebensqualität und Wohlbefinden von Menschen zu verbessern und sie bei der Entfaltung ihrer Potenziale zu unterstützen. Das Institut Positive Computing (IPCo) an der Hochschule Ruhr West soll dieses neue Paradigma in einem inter- und transdisziplinären Ansatz erschließen, untersuchen und umsetzen. Das Paradigma ist anwendbar auf nahezu alle Bereiche des privaten und beruflichen Lebens. Die Forschung des IPCo fokussiert zunächst jedoch auf die positive Nutzung von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) für generationenübergreifende Herausforderungen. Hierzu sollen technologische Lösungen unter kontinuierlicher Einbeziehung menschlicher Bedürfnisse und sozialer Fragestellungen erarbeitet
werden.
The adoption of Open Educational Resources (OER) can support collaboration and knowledge sharing. One of the main areas of the usage OER is the internationalization, i.e., the use in a global context. However, the globally distributed co-creation of digital materials is still low. Therefore, we identify essential barriers, in particular for co-authoring of OER in global environments. We use a design science research method to introduce a barrier framework for co-authoring OER in global settings and propose a wellbeing-based system design constructed from the barrier framework for OER co-authoring tool. We describe how positive computing concepts can be used to overcome barriers, emphasizing design that promotes the author's sense of competence, relatedness, and autonomy.
Technologie die beflügelt
(2016)
Das CameraFramework wurde entwickelt, um mittels Socket-Kommunikation [1] als Middleware zwischen verschiedenen Kamerainstanzen mit eigenen Kameratreibern und Clienten zu fungieren. Über diesen Kommunikationsweg ist es möglich Clienten nicht nur lokal, sondern auch über das Netzwerk mit Kameradaten zu versorgen. Um neue Kameras mit dem Framework nutzen zu können, muss die Implementierung gewissen Regeln folgen, was durch ein vorgegebenes Basis-Interface (abstrakte Basis-Klasse in C++ [2]) fast vollständig sichergestellt ist. Neue Kameras werden zur Laufzeit über dynamische Bibliotheken geladen. Parameter für Kameras sind über ein XML-File [3] einzustellen. Funktionen zur Übergabe von neuen Kameradaten sind implementiert und müssen durch den Entwickler der einzelnen Kamerainterfaces aufgerufen werden.
Die Zuordnung von Kameradaten zum passenden Nutzer übernimmt das Framework. Jeder Clienterhält seinen eigenen konfigurierbaren Ringbuffer [4] um unabhängig von anderen Nutzern und Kameras zu sein. Die Aufgaben des Frameworks sind auf verschiedene Module, wie in Abbildung 1 dargestellt, aufgeteilt.
Autonomous driving is one of the future visions in which many vehicle manufacturers are working with high pressure.
Nowadays, it is already supported partially by high-class vehicles. A completely autonomous journey is indeed the goal, but in cars for
the public road traffic still not available. Automatic lane keeping assistants, speed regulators as well as shield and obstacle detections
are parts or precursors on the way to completely autonomous driving.
The American vehicle manufacturer Tesla is not only known for its electric drive, but also for the fact that high-pressure work is carried out on the autonomous drive. Tesla is thus the only vehicle manufacturer to use its users as so-called beta testers for its assistance systems. The progress and the function of the currently available Model S in the field of assistance systems and autonomic driving is documented and described in this paper. It is shown how good or bad the test vehicle manages scenarios in normal road traffic situations
with the assistance systems, e.g. lane keeping assistant, speed control, lane change and distance assistant, and which scenarios can
not be managed by the vehicle itself.
Systeme zur automatisierten Bildanalyse sind vielfältig einsetzbar und gewinnen aufgrund technologischer Weiterentwicklungen und gesellschaftlicher Akzeptanz zunehmend an Bedeutung. Schwerpunkt im Bereich der "Technischen Bildverarbeitung dynamischer Szenen" ist die Entwicklung von Methoden, die bei der Interpretation von Bildern aus verschiedenen Sensordaten Verwendung finden. Dies sind neben den herkömmlichen Kamerabildern im wesentlichen Röntgen- und Radarbilder. Unter geeigneter Berücksichtigung der durch die jeweiligen Anwendungen vorgegebenen Randbedingungen werden daraus entsprechende Verfahren abgeleitet. Derzeitige Projekte beschäftigen sich mit der Analyse von Straßenverkehrsszenen, der Detektion von Sprengstoffzündern bei der Durchleuchtung von Fluggepäck, sowie mit der Bestimmung von Art und Ausdehnung von Ölverschmutzungen bei der Meeresüberwachung.
We are “not” too (young/old) to collaborate: Prominent Key Barriers to Intergenerational Innovation
(2019)
In this study, we analyzed the barriers to technology-supported intergenerational innovation to understand better how young and old can collaborate towards global innovations. Researchers in different disciplines have already identified various barriers to intergenerational collaboration. However, barriers are changing depending on the context of collaboration, and difficulties still exist to support intergenerational innovation in global settings. Therefore, we investigated the barriers that emerge when people work with someone decades older or younger. The results of our study have shown what barriers are influenced by age, what barriers exist only for senior and younger adults. The study theoretically contributes to deepening the Information Systems (IS) community's understanding of the barriers to intergenerational innovation that need to be considered when developing systems for global innovation
Systems for automated image analysis are useful for a variety of tasks and their importance is still increasing due to technological advances and an increase of social acceptance. The main focus of "Technical Image Processing of Dynamic Scenes" lies
with the development of methods for the interpretation of images derived from various sensors. Apart from conventional visual images, this involves mainly X-ray and radar images. Taking into account the requirements of the various applications, suitable methods are derived. Current projects are dealing with the analysis of traffic scenes, detection of detonators when X-raying luggage and determination of type and expansion of oil pollution in maritime surveillance.
Aktiv im Alter
(2016)
Die Prognosen für den demografischen Wandel sind eindeutig: In den kommenden Jahren wird es immer mehr Menschen über 65 Jahre geben. Damit verbunden sind große Herausforderungen für die Gesellschaft und ihre Sozialsysteme, aber auch für viele Angehörige, die ihre Verwandten im Alter pflegen. Doch nicht alle älteren Menschen leben im Kreise ihrer Familie oder können sich Fremdbetreuung durch Pflegedienste leisten. Häufig übernehmen Nachbarn oder Freunde aus der Umgebung diese Aufgabe. Für diese Menschen wird das Wohnquartier zum zentralen Gesundheitsstandort.
Im besten Fall können sie dort ihren Alltag noch lange selbstständig bewältigen und ihre sozialen Kontakte aufrechterhalten. Das soll bald eine App unterstützen. Sie ist Teil eines Trainingsprogramms, das die Hochschule für Gesundheit (hsg) im Verbund mit der Hochschule Ruhr West erarbeitet. Der Name des Projekts ist Programm: „Quartier agil – Aktiv vor Ort“. Mit Übungen zum kognitiven und körperlichen Training, Angeboten für Gruppenaktivitäten, Kommunikationsforen und Funktionen zur Selbstkontrolle wollen die Forscherinnen und Forscher
ältere Menschen fit halten.
In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren vorgestellt, welches textur- und konturbasierte Verfahren zur Segmentierung fusioniert. Als Kopplungsmatrix wird eine selbstorganisierte Karte nach Kohonen verwendet. Eine verbesserte Objekt- zu Hintergrundtrennung im Vergleich zu Einzelalgorithmen wird demonstriert.
Für das sichere Führen von Fahrzeugen im Straßenverkehr ist ein hohes Maß an Informationsverarbeitung notwendig, um aus den zur Verfügung stehenden Informationen, Handlungen für die Fahrzeugsteuerung abzuleiten. Der Mensch löst diese Aufgabe hauptsächlich auf der Basis visueller Informationen. Durch die Arbeitsweise des menschlichen Gehirns motiviert, wird am Institut für Neuroinformatik der Ruhr-Universität Bochum an einer Fahrzeugführung mittels Computer Vision gearbeitet. Fortlaufend oder zumindest in kurzen Abständen müssen hierbei Verkehrsteilnehmer aus den visuellen Informationen extrahiert und danach weiter attributiert werden. Wichtige Eigenschaften sind hierbei: Objektklasse (PKW, LKW, Fußgänger etc.), Abstand, Geschwindigkeit, Bewegungsrichtung und das Gefahrenpotential bezüglich der eigenen Ortsveränderung. Die Vielzahl der durch die Umwelt aufgestellten Randbedingungen und das aus der Aufgabenstellung implizierte hohe Maß an Sicherheit bedingen ein robustes und flexibles Gesamtsystem. Dieses Gesamtsystem besteht zum einen aus Basis-Algorithmen zur Vorverarbeitung der Eingabedaten und Extraktion von Bildmerkmalen und zum anderen aus darauf aufbauenden Verfahren zur Segmentierung, Klassifizierung und Verfolgung von Fahrzeugen.
Technical Report
(2016)
This internal report discusses the theoretical and practical aspects of the cluster management framework SimpleHydra, which was developed in order to allow researchers the quick setup of classical small to mid-scale computation clusters while being as lightweight and platform independent as possible. We motivate crucial design choices with a theoretical analysis in the aspect of time and space complexity, furthermore we give a comprehensive introduction regarding the frameworks usage (which includes examples and detailed description of fundamental concepts as well as data structures). In addition to that we illustrate application scenarios with complete source code examples. Furthermore we hope that this document proves valuable not only as a development report but also as a practical manual for SimpleHydra.
We present a study on 3D based hand pose recognition using a new generation of low-cost time-of-flight(ToF) sensors intended for outdoor use in automotive human-machine interaction. As signal quality is impaired compared to Kinect-type sensors, we study several ways to improve performance when a large number of gesture classes is involved. We investigate the performance of different 3D descriptors, as well as the fusion of two ToF sensor streams. By basing a data fusion strategy on the fact that multilayer perceptrons can produce normalized confidences individually for each class, and similarly by designing information-theoretic online measures for assessing confidences of decisions, we show that appropriately chosen fusion strategies can improve overall performance to a very satisfactory level. Real-time capability is retained as the used 3D descriptors, the fusion strategy as well as the online confidence measures are computationally efficient.
Multimodaler Sensor zur Fahrzeugführung: Teilprojekt: Architektur, Rundumsicht und Objekterkennung
(1997)
Analyse dynamischer Szenen
(1999)
In diesem Artikel wird die Analyse dynamischer Szenen im Rahmen einer flexiblen Architektur zur Lösung von Fahrerassistenzaufgaben in Kraftfahrzeugen vorgestellt. Die Lösung unterschiedlicher Aufgaben mit verwandten Ansätzen bedingt einen hohen Grad an Modularität und Flexibilität. Nur so können die gestellten Aufgaben mit den vorhandenen Algorithmen optimal gelöst werden. In der vorgestellten Architektur wird eine objektbezogene Analyse von Sensordaten, eine verhaltensbasierte Szeneninterpretation und eine Verhaltensplanung durchgeführt. Eine globale Wissensbasis, auf der jedes einzelne Modul arbeitet, beinhaltet die Beschreibung physikalischer Zusammenhänge, Verhaltensregeln für den Straßenverkehr, sowie Objekt- und Szenenwissen.
Externes Wissen (z.B. GPS – Global Positioning System) kann ebenfalls in die Wissensbasis eingebunden werden. Als Anwendungsbeispiel der Verhaltensplanung ist ein intelligenter Tempomat realisiert.
For face recognition from video streams speed and accuracy are vital aspects. The first decision whether a preprocessed image region represents a human face or not is often made by a feed-forward neural network (NN), e.g. in the Viisage-FaceFINDER® video surveillance system. We describe the optimisation of such a NN by a hybrid algorithm combining evolutionary multi-objective optimisation (EMO) and gradient-based learning. The evolved solutions perform considerably faster than an expert-designed architecture without loss of accuracy. We compare an EMO and a single objective approach, both with online search strategy adaptation. It turns out that EMO is preferable to the single objective approach in several respects.
Das kEFIR‐Projekt untersucht die praktische Anwendung von thermographischen Verfahren zur Analyse der strukturellen Integrität von Windkraftrotorblättern. Das Projekt entstand in Zusammenarbeit der Hochschule Ruhr West (HRW) mit der IQbis Consulting GmbH im Rahmen eines ZIM‐Förderprojekts des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Hintergrund ist die zunehmende Anzahl von Windkraftanlagen (WKA) und der somit steigende Wartungsaufwand. Um einen reibungslosen Betrieb dieser Anlagen zu gewährleisten und damit den besonderen Anforderungen an die Verfügbarkeit energieerzeugender Anlagen sicherzustellen, ist ein Bedarf an qualitativ hochwertigen Fehleranalysesystemen für im Betrieb befindlicher WKA von besonderer Bedeutung. Erfahrungsgemäß ist der Zeitaufwand für diese Inspektionen mit aktuellen Mitteln sehr groß und wird üblicherweise mit mehreren Arbeitstagen kalkuliert. Die Reproduzierbarkeit der gewonnenen Daten ist bei den derzeitigen Methoden meist nicht gewährleistet. Um frühzeitig auf Instabilitäten oder Schäden in den Rotorblättern einer WKA aufmerksam zu werden, ist die Entwicklung eines schnellen und qualitativ hoch wertigen Fehleranalysesystems von zentraler Bedeutung. Ein Forschungsschwerpunkt in diesem Zusammenhang ist die Entwicklung von geeigneten bildgebenden und berührungslosen Verfahren, welche bei den Inspektionen eingesetzt werden können. Beispielsweise erlaubt der Einsatz thermographischer Sensoren eine Analyse nicht nur der Rotorblattoberfläche, sondern auch ihrer inneren Struktur. Weiterhin ist aufgrund des schnell wachsenden Marktes bei unbemannten Luftfahrzeugen, wie beispielsweise positionsstabiler Quatrocoptersysteme, eine zusätzliche Möglichkeit gegeben, die Inspektion von Windenergieanlagen mit Hilfe mobiler, kompakter und fliegender Analysesysteme zu unterstützen.
Das kEFIR‐Projekt untersucht die praktische Anwendung von thermographischen Verfahren zur Analyse der strukturellen Integrität von Windkraftrotorblättern. Das Projekt entstand in Zusammenarbeit der Hochschule Ruhr West (HRW) mit der IQbis Consulting GmbH im Rahmen eines ZIM‐Förderprojekts des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Hintergrund ist die zunehmende Anzahl von Windkraftanlagen (WKA) und der somit steigende Wartungsaufwand. Um einen reibungslosen Betrieb dieser Anlagen zu gewährleisten, und damit den besonderen Anforderungen an die Verfügbarkeit energieerzeugender Anlagen sicherzustellen, ist ein Bedarf an qualitativ hochwertigen Fehleranalysesystemen für im Betrieb befindlicher WKA von besonderer Bedeutung. Erfahrungsgemäß ist der Zeitaufwand für diese Inspektionen mit aktuellen Mitteln sehr groß und wird üblicherweise mit mehreren Arbeitstagen kalkuliert. Die Reproduzierbarkeit der gewonnenen Daten ist bei den derzeitigen Methoden meist nicht gewährleistet. Um frühzeitig auf Instabilitäten oder Schäden in den Rotorblättern einer WKA aufmerksam zu werden, ist die Entwicklung eines schnellen und qualitativ hochwertigen Fehleranalysesystems von zentraler Bedeutung. Ein Forschungsschwerpunkt in diesem Zusammenhang ist die Entwicklung von geeigneten bildgebenden und berührungslosen Verfahren, welche bei den Inspektionen eingesetzt werden können. Beispielsweise erlaubt der Einsatz thermographischer Sensoren eine Analyse nicht nur der Rotorblattoberfläche, sondern auch ihrer inneren Struktur. Weiterhin ist aufgrund des schnell wachsenden Marktes bei unbemannten Luftfahrzeugen, wie beispielsweise positionsstabiler Quatrocoptersysteme, eine zusätzliche Möglichkeit gegeben, die Inspektion von Windenergieanlagen mit Hilfe mobiler, kompakter und fliegender Analysesysteme zu unterstützen.
Es ist eine alltägliche Erfahrung, daß wir Urteile über gut oder schlecht, bzw. qualitativ hochwertig oder minderwertig eines Gegenstandes mit der Wahrnehmung des emittierten Geräuschschalls in Verbindung bringen. Der Geräuschlaut ist deshalb ein wichtiges Entscheidungskriterium bei der Auswahl eines Produktes, welches wahrnehmbaren Schall erzeugt. Die Fragestellung hinsichtlich der Geräuschqualität und des Geräuschdesigns stellt daher hohe Anforderungen an den Akustik-Ingenieur. Zum heutigen Zeitpunkt ist es jedoch nicht möglich, mit einer instrumentellen Meßtechnik Aussagen über die Eignung eines Geräuschschalls für ein Produkt zu machen. Es ist nicht möglich, kognitive Faktoren über eine instrumentelle Meßtechnik zu messen. Es reicht nicht aus, eine Geräuschgüte mit Bewertungsschemata wie dem A-bewerteten Schalldruckpegel
oder Lautheitsmodellen zu definieren. Diese lassen allein keine eindeutigen Aussagen über die Wahrnehmung von Geräuschen zu. Der vorliegende Beitrag ist als Ansatz für das Soundengineering von Fahrzeuginnengeräuschen zu sehen. Es wird anhand von Hörversuchen mit Fahrzeuginnengeräuschen ein objektiver Beschreibungskatalog ermittelt, der eine Aussage über die jeweilige Hörempfindung zuläßt.
