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Hintergrund:
Ziel des wissenschaftlichen Projekts MigrAVE (Multilinguales Online-Lernportal und transkultureller Roboter-Lernassistent für Autismus-Spektrum-Störungen) ist die Entwicklung eines Lernassistenz-Roboters, der autistische Kinder und ihre Therapeuten bei der Durchführung von Lernprogrammen im Rahmen verhaltenstherapeutischer Interventionen unterstützt. Die Ausstattung mit einem KI-basierten Zustandserkennungssystem ermöglicht es dem Roboter, Übungen zu initiieren und die Aufmerksamkeit der Kinder während der Ausführung zu überwachen. Weiterhin soll der Roboter intervenieren, wenn Verhaltensweisen erkannt werden, die den Lernprozess beeinträchtigen. Als Reaktion auf identifiziertes, abgelenktes Verhalten soll der Roboter mit kindgerechter Ansprache die Aufmerksamkeit und Motivation des Kindes wiederherstellen. Die in anderen Studien genutzte Analyse von Sprache oder Gesichtsausdruck zur Erkennung von Emotionen stellt in der Anwendung bei autistischen Kindern aufgrund häufig eingeschränkter Mimik und sprachlicher Limitierungen eine technisch schwer umzusetzende Herausforderung dar. Zur Realisierung wird im Projekt MigrAVE stattdessen ein technologischer Ansatz vorgeschlagen, der sich auf die automatische Erkennung von Engagement auf der Grundlage von Blickrichtungs- und Gesichtsmerkmalsanalysen konzentriert. Um die Erkennung von Engagement zu ermöglichen, entwickeln wir in MigrAVE einen datenbasierten Algorithmus. Hierfür sind Trainingsdaten notwendig, die die reale Interaktion zwischen Kindern und Roboter spiegeln und eine Lerndatenerhebung erforderlich machen.
Methode:
Im Rahmen der Lerndatenerhebung interagierten 30 Teilnehmer mit einer gesicherten Diagnose aus dem autistischen Spektrum im Alter zwischen fünf und 21 Jahren (M = 10.44, SD = 3.43) mit dem Roboter. Während die Probanden zwei verhaltenstherapeutische Lernprogramme in Interaktion mit dem Roboter bearbeiteten, wurden Audio- und Videodaten aufgezeichnet. Die erhobenen Daten werden im Folgenden annotiert und dienen als Basis für das Training von Engagementdetektions-Modellen und entsprechenden Coping-Reaktionen.
Ergebnisse:
Da der Prozess der Annotation noch andauert, liegen aktuell keine abschließenden Ergebnisse vor. Diese werden zum Zeitpunkt der Konferenz präsentiert.
Schlussfolgerungen:
Aufgrund der Besonderheiten des mimischen und sprachlichen Ausdrucks bei Personen im autistischen Spektrum stellt der technologische Ansatz auf Basis von Blickrichtungs- und Gesichtsmerkmalsanalysen eine vielversprechende Alternative zu bisherigen klassischen Mimik- und Sprachanalysen dar.
In-depth analysis of customer journeys to broaden the understanding of customer behaviors and expectations in order to improve the customer experience is considered highly relevant in modern business practices. Recent studies predominantly focus on retrospective analysis of customer data, whereas more forward-directed concepts, namely predictions, are rarely addressed. Additionally, the integration of robotic process automation (RPA) to potentially increase the efficiency of customer journey analysis is not discussed in the current field of research. To fill this research gap, this paper introduces “customer journey mining”. Process mining techniques are applied to leverage digital customer data for accurate prediction of customer movements through individual journeys, creating valuable insights for improving the customer experience. Striving for improved efficiency, the potential interplay of RPA and customer journey mining is examined accordingly. The research methodology followed is based on a design science research process. An initially defined customer journey mining artifact is operationalized through an illustrative case study. This operationalization is achieved by analyzing a log file of an online travel agency functioning as an orientation for researchers and practitioners while also evaluating the initially defined framework. The data is used to train seven distinct prediction models to forecast the touchpoint a customer is most likely to visit next. Gradient-boosted trees yield the highest prediction accuracy with 43.1%. The findings further indicate technical suitability for RPA implementation, while financial viability is unlikely.
Against the setting of an increasing need for innovation and low margins, companies in the logistics
sector are facing highly competitive pressure. One field with high potential for optimization lies within
damage quotas. The use of big data analytics or data mining represents a promising approach to face
this challenge. However, within supply chain management, data mining is hardly being researched on
regarding damage quotas and thus not being utilized to its full possible extend. At the current time it
seems to predominantly be used for route and utilization optimization while the analysis of delivery
damages is hardly considered.
The aim of this research is therefore to showcase an initial approach for data mining in logistics to predict
delivery damage probabilities and to validate this by means of a multiple case study research. To create
a sound basis for evaluation, the groundwork is laid out based on CRISP-DM by the analysis of reference
data (German road-cargo market).
As a central result it is noted that data mining can systematically be used to help reducing the damages
by forecasting the probabilities of damages occurring during transport in dependence of different factors.
The approach can be utilized across different markets as long as sufficient data tracking delivery
damages is being collected within a company. Challenges arise in the field of air- and sea-freight.
A novel approach for ventilation systems is a periodically varying supply air flow rate, the so-called unsteady mode of operation. So far, useful effects of this unsteady operating mode have been observed, but the effect mechanisms are still unknown. In this manuscript, simulations using the recently proposed k-ω-ζ - f model implemented in a sensitized RANS computational framework for a cuboid room with swirl diffusers are compared and validated with PIV measurements.
Wastewater Generation Model to Predict Impacts of Urine Separation on Wastewater Treatment Plants
(2023)
Wastewater treatment plants are under increasing pressure to enhance resource efficiency and reduce emissions into water bodies. Separation of urine within the catchment area may be an alternative to mitigate the need for costly expansions of central wastewater treatment plant. While previous investigations assumed a spatially uniform implementation of urine separation across the catchment area, the present study introduces a modelling framework which allows to determine the influence of targeted urine separation on the operation and emissions of central wastewater treatment plants. The framework includes an adapted stochastic wastewater generation model, the Stormwater Management Model, and Activated Sludge Model No. 3 with Bio-P module (SIMBA#). The entire application is embedded in the R programming language. The model is validated by an extensive sampling and measurement campaign. Preliminary results based on observed and simulated wastewater generation and transport for a catchment area of 436 residents indicate the suitability of the model for wastewater generation and transport modelling, but also show further need for calibration.