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Eye Tracking im virtuellen Raum: Eye Tracking-Studien mit der Software iMotions für Virtual Reality-Anwendungen
In dieser Arbeit widmet sich Eye Tracking-Studien, welche mit Virtual Reality-Hardware
durchgeführt und mit geeigneter Software ausgewertet werden. Dafür wurden neue
Technologien an der Hochschule für Technik Wirtschaft und Kultur in Leipzig angeschafft,
deren Nutzung nun für Studierenden der Medienstudiengänge erschlossen und in einem
Leitfaden aufbereitet werden soll. In der Literatur findet sich ein erster Bestand an
Forschungen, welche sich den Bereichen Eye Tracking und Virtual Reality widmen, auch
Anleitungen und Informationen sind zu den Technologien vorhanden. Die fehlenden
praktischen Erfahrungen wurden durch Testläufe in der HTWK generiert und
dokumentiert, um daraus die notwendigen Inhalte für den Leitfaden zu erkennen und
diese dann in geeignetem Umfang zu aufzubereiten. Eine erste Version des Leitfadens zum
Eye Tracking im virtuellen Raum wurde im Rahmen der vorliegenden Ausführungen
erarbeitet. Der Weg bis zum diesem Stand des Leitfadens zeigte jedoch auch, dass
aufgrund der vielen Informationen, Details und Anknüpfungspunkte keine abschließende
Version des Leitfadens erstellt werden konnte. Stattdessen bieten sich nun einige
Anknüpfungspunkte und neue Problemstellungen für zukünftige Arbeiten in diesem
Bereich.:Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
1. Einleitung
1.1. Motivation
1.2. Problemstellung und Ziel der Arbeit
1.3. Methodisches Vorgehen und Aufbau
I Begriffe und Definitionen
2. Eyetracking
2.1. Methoden der Blickbewegungsmessung
2.2. Analyse und Auswertung
3. Usability und Usability- Studien
4. Virtual Reality – Virtuelle Realität
5. Leitfaden, Anleitung, Tutorial
II Stand der Forschung
6. Eye Tracking und VR
6.1. EyeTracking in Usability-Studien
6.2. Usability im virtuellen Raum
6.3. Eye Tracking im virtuellen Raum
7. Zur Software und Hardware
7.1. iMotions
7.2. HTC Vive Pro Eye
8. Grundlagen Leitfadenerstellung
8.1. Technische Dokumentation
8.2. Gestaltungsrichtlinien für eine gute Usability
8.3. Das HTWK-Wiki multimediales Publizieren und Kommunikationsdesign
8.4. Untersuchung des Wiki-Leitfadens zu den Tobii Pro Glasses 2
III Praxisteil
9. Methodik
9.1. Zielstellung und Konzept
9.2. Zielgruppe
9.3. formale Anforderungen
9.4. inhaltliche Anforderungen
9.5. technische Anforderungen
10. Technische und inhaltliche Analyse
10.1. Austesten und analysieren der HTC Vive Pro Eye im Medienlabor
10.2. Erste Sichtung und einarbeiten in die iMotions-Software
10.3. Teilnahme und Auswertung der iMotions-Online-Workshops
10.4. Erstellen einer Probestudie
11. Umsetzung der Leitfadenerstellung
11.1. Struktureller Aufbau des Leitfadens
11.2. Ausarbeiten und Priorisieren wesentlicher Inhalte
11.3. Verschriftlichung
11.4. Ausgestaltung des Layouts
12. Praxistest
12.1. Aufbau und Testlauf
12.2. Prototypische Durchführung einer Eyetracking-Studie anhand des erstellten Leitfadens
12.3. Auswertung des Praxistest
12.4. Schlussfolgerung
13. Fazit
13.1. Zusammenfassung der Ergebnisse
13.2. Ausblick
14. Literatur- und Quellenverzeichnis
14.1. Literatur
14.2. Online-Quellen
15. Anhan
Sensor Retrofitting of Existing Buildings in an Interdisciplinary Teaching Project at University Level
Existing residential buildings have an average lifetime of 100 years. Many of these buildings will exist
for at least another 50 years. To increase the efficiency of these buildings while keeping costs at reasonable
rates, they can be retrofitted with sensors that deliver information to central control units for
heating, ventilation and electricity. This retrofitting process should happen with minimal intervention
into existing infrastructure and requires new approaches for sensor design and data transmission. At
FH Aachen University of Applied Sciences, students of different disciplines work together to learn how
to design, build, deploy and operate such sensors. The presented teaching project already created a
low power design for a combined CO2, temperature and humidity measurement device that can be
easily integrated into most home automation systems
Durchgängige Digitalisierung industrieller Abläufe am Beispiel der Modellfabrik der FH Münster
Die Modellfabrik der FH Münster erlaubt durch den Umfang und die Komplexität der enthaltenen Automatisierungsaufgaben
sowie einen Aufbau aus industriellen Komponenten eine praxisnahe Lehre im Bereich aktueller Anlagenautomatisierung
und darüber hinausgehenden Funktionen im Sinne einer durchgängigen Digitalisierung. Die verwendete Unterscheidung
der durchgängigen Digitalisierung in horizontale und vertikale Verknüpfungen wird veranschaulicht.
Aufbauend auf Erfahrungen mit der Vorgängeranlage werden Neuerungen der 2021 aufgebauten neuen Modellfabrik
vorgestellt. Neuerungen umfassen insbesondere die Modularisierung der Anlage, das umgesetzte Sicherheitskonzept, einen
Webshop mit Onlinekonfigurator, eine Webvisualiserung des Anlagenzustandes inklusive der Energieverbräuche,
sowie Möglichkeiten zur virtuellen Inbetriebnahme. Weiterhin wird das aktuelle Konzept zur Erweiterung der horizontalen
digitalen Durchgängigkeit mittels der Einbindung eines autonomen mobilen Roboters in die Modellfabrik vorgestellt
Die Erschließung und Analyse der Horst Lippmann-Sammlung im Lippmann+Rau-Musikarchiv, Eisenach
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der archivarischen und geisteswissenschaftlichen Erschließung der Horst Lippmann-Sammlung (des Konzertveranstalters Horst Lippmanns, der Sammlung der Lippmann+Rau Konzertagentur) im Lippmann+Rau-Musikarchiv in Eisenach. Diese Arbeit ist eine Mischform aus Auflistung, tieferer Erschließung und Werkstattbericht der Arbeit des Autoren als Musikarchivar im Lippmann+Rau-Musikarchiv seit April 2022.
Die Horst Lippmann-Sammlung wird hier in ihrer Erschließung beschrieben, diese Workflows mit denen den Sächsischen Staatsarchiv verglichen und zum Schluss mit der Sammlung des Konzertveranstalters Fritz Rau auch biographisch verglichen.
Hier zeigt sich, dass Lippmann durch seinen Charakter als nachdenklicher Kunstliebhaber aus einer vermögenden Familie den Anforderungen einer großen Konzertagentur nicht wirklich gewachsen war, weshalb er sich ab den 70er Jahren aus dem Konzertgeschäft zugunsten von Fritz Rau zurückzog und hier das Plattenlabel führen konnte, was durch seine sorgfältige Arbeitsweise beinahe den kompletten Grundstock der Horst Lippmann-Sammlung darstellt. Zum Schluss zeigt sich, dass einem Erklären einer Sammlung auch immer ein ganzheitliches Verstehen einer Sammlung folgen muss, um eine Sammlung nachhaltig erschließen zu können.:1. Einleitung und Grundlage
2. Grundlegendes zum Lippmann+Rau-Musikarchiv
2.1. Bisherige Katalogisierungen im Lippmann+Rau-Musikarchiv
3. Erschließungsansätze von Archivsammlungen
3.1. Erschließungsansatz im Lippmann+Rau-Musikarchiv seit April 2022
3.2. Erschließungsstandards und -richtlinien und Vergleich mit der Erschließungsarbeit im
Lippmann+Rau-Musikarchiv
3.2.1. Die Erschließungsrichtlinien des sächsischen Staatsarchivs im Vergleich mit den
Arbeitsweisen im Lippmann+Rau-Musikarchiv
4. Die Sammlung Horst Lippmann im Lippmann+Rau-Musikarchiv (LRA-101)
4.1. Grundlegendes zu Horst Lippmann
4.2. Grundlegende Positionierung und Hindernisse bei der Erschließung der Horst Lippmann-
Sammlung LRA-101
4.3. Die Erschließung der Horst Lippmann-Sammlung im Lippmann+Rau-Musikachiv Eisenach
(LRA-101)
4.3.1. Die Erschließung der Dokumente der Horst Lippmann-Sammlung
4.3.2. Die Erschließung der Tonbänder der Horst Lippmann-Sammlung
4.3.3. Die Erschließung der Objekte der Horst Lippmann-Sammlung
4.3.3. Die Erschließung der Fotos der Horst Lippmann-Sammlung
4.3.4. Die Erschließung der Bücher, Zeitschriften, Vinyls und CDs der Lippmann-Sammlung
4.4. Die Erschließung der Horst Lippmann-Sammlung im Kontext und Auswertung der
Personendatenbank
5. Die Horst Lippmann-Sammlung im Vergleich zur Fritz Rau-Sammlung
5.1. Die Sammlung Fritz Rau (LRA-102)
5.1.1. Grundlegendes zu Fritz Rau
5.1.2. Die Erschließung der Fritz Rau-Sammlung im Lippmann+Rau-Musikarchiv Eisenach
(LRA-102)
5.1.3. Die Erschließung der Fritz Rau-Sammlung im Kontext
5.2. Die Charaktere von Horst Lippmann und Fritz Rau und die Auswirkungen auf die jeweiligen
Sammlungen
6. Andere Sammlungen zu Horst Lippmann in Deutschland
7. Analyse der Horst Lippmann-Sammlung im Kontext der Fritz Rau-Sammlung im
Lippmann+Rau-Musikarchiv Eisenach
8. Zusammenfassung
9. QuellenverzeichnisThis work deals with the archival and humanities development of the Horst Lippmann collection (of the concert promoter Horst Lippmann, the collection of the Lippmann+Rau concert agency) in the Lippmann+Rau music archive in Eisenach. This work is a hybrid of listing, in-depth development and workshop report of the author's work as a music archivist in the Lippmann+Rau Music Archive since April 2022.
The Horst Lippmann Collection is described here in its current status of cataloguing, these workflows compared with those of the Saxon State Archives and finally compared biographically with the collection of the concert promoter Fritz Rau.
This all shows that Lippmann, due to his character as a thoughtful art lover from a wealthy family, was not really up to the demands of a large concert agency, which is why he withdrew from the concert business in favor of Fritz Rau from the 70s onwards and was able to run the company's record label here, which he did in his meticulous way of working as it represents almost the entire core of the Horst Lippmann collection. Finally, it becomes clear that an explanation of a collection must always be followed by a holistic understanding of a collection in order to be able to catalogue a collection in the long term.:1. Einleitung und Grundlage
2. Grundlegendes zum Lippmann+Rau-Musikarchiv
2.1. Bisherige Katalogisierungen im Lippmann+Rau-Musikarchiv
3. Erschließungsansätze von Archivsammlungen
3.1. Erschließungsansatz im Lippmann+Rau-Musikarchiv seit April 2022
3.2. Erschließungsstandards und -richtlinien und Vergleich mit der Erschließungsarbeit im
Lippmann+Rau-Musikarchiv
3.2.1. Die Erschließungsrichtlinien des sächsischen Staatsarchivs im Vergleich mit den
Arbeitsweisen im Lippmann+Rau-Musikarchiv
4. Die Sammlung Horst Lippmann im Lippmann+Rau-Musikarchiv (LRA-101)
4.1. Grundlegendes zu Horst Lippmann
4.2. Grundlegende Positionierung und Hindernisse bei der Erschließung der Horst Lippmann-
Sammlung LRA-101
4.3. Die Erschließung der Horst Lippmann-Sammlung im Lippmann+Rau-Musikachiv Eisenach
(LRA-101)
4.3.1. Die Erschließung der Dokumente der Horst Lippmann-Sammlung
4.3.2. Die Erschließung der Tonbänder der Horst Lippmann-Sammlung
4.3.3. Die Erschließung der Objekte der Horst Lippmann-Sammlung
4.3.3. Die Erschließung der Fotos der Horst Lippmann-Sammlung
4.3.4. Die Erschließung der Bücher, Zeitschriften, Vinyls und CDs der Lippmann-Sammlung
4.4. Die Erschließung der Horst Lippmann-Sammlung im Kontext und Auswertung der
Personendatenbank
5. Die Horst Lippmann-Sammlung im Vergleich zur Fritz Rau-Sammlung
5.1. Die Sammlung Fritz Rau (LRA-102)
5.1.1. Grundlegendes zu Fritz Rau
5.1.2. Die Erschließung der Fritz Rau-Sammlung im Lippmann+Rau-Musikarchiv Eisenach
(LRA-102)
5.1.3. Die Erschließung der Fritz Rau-Sammlung im Kontext
5.2. Die Charaktere von Horst Lippmann und Fritz Rau und die Auswirkungen auf die jeweiligen
Sammlungen
6. Andere Sammlungen zu Horst Lippmann in Deutschland
7. Analyse der Horst Lippmann-Sammlung im Kontext der Fritz Rau-Sammlung im
Lippmann+Rau-Musikarchiv Eisenach
8. Zusammenfassung
9. Quellenverzeichni
Erstellung und Evaluation von Prototypen in der Softwareentwicklung am Beispiel eines mobilen Zeiterfassungssystems
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Vorgehen des Prototyping und wie dieses
in die Softwareentwicklung integriert werden kann. Dies wird anhand eines praktischen
Beispiels erläutert, indem Prototypen für ein mobiles, projektbasiertes Zeiterfassungssystem erstellt und anschließend evaluiert werden. Zu Beginn erfolgt die
Einordnung des Begriffs Prototyp und eine Beschreibung, wie Prototypen kategorisiert
werden können. Prozessmodelle des Usability Engineering, zum Beispiel nach
Jakob Nielsen, werden aufgegriffen und die Rolle des Prototyping innerhalb dieser
Prozesse erläutert, was die Grundlage für den praktischen Teil der Arbeit bildet. Weiterhin setzt sich der theoretische Teil mit den Gründen für das Prototyping sowie
geeigneten Evaluationsmethoden auseinander.
Im praktischen Teil erfolgt die Erstellung von Prototypen für das mobile Zeiterfassungssystem
auf Basis einer Konkurrenzanalyse. Dabei bilden die Prototypen unterschiedliche
User Journeys ab. Die anschließende Evaluation, bestehend aus einem
Cognitive Walkthrough sowie einem vergleichenden, nutzerbasierten Usability-Test,
ermittelt, welche Verbesserungen an der Gestaltung vorgenommen werden müssen
und welche User Journey von Benutzern bevorzugt wird. Ein Ausblick zeigt, hinsichtlich welcher Aspekte die mobile Zeiterfassung verbessert sowie erweitert werden könnte und wie weitere Erkenntnisse über die Gebrauchstauglichkeit gewonnen werden können.:Abkürzungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Glossar
1 Einleitung
1.1 Relevanz des Themas
1.2 Ziel der Arbeit
1.3 Methodisches Vorgehen und Aufbau der Arbeit
2 Einführung in den Prozess des Prototyping
2.1 Einordnung des Begriffs „Prototyp“
2.2 Prototyping als Teil des Usability Engineering
2.2.1 Prozessmodell „Usability Engineering“ nach Sarodnick und Brau
2.2.2 Usability Engineering Lifecycle nach Nielsen
2.3 Kategorisierung von Prototypen
2.3.1 nach Funktionsumfang und -tiefe
2.3.2 nach Darstellungstreue
2.4 Gründe für das Prototyping
3 Evaluation von Prototypen
3.1 Gründe für die Evaluation von Prototypen
3.2 Geeignete Evaluationsmethoden
3.2.1 Prüfung mit Benutzern
3.2.2 Inspektionsbasierte Evaluierung
4 Vorgehensweise und Methodik
4.1 Konkretisierung der Problemstellung
4.2 Anforderungen des Unternehmens
4.3 Ausführliche Beschreibung der Untersuchungsmethodik
5 Erstellung von Prototypen für ein mobiles Zeiterfassungssystem
5.1 Zweck der Prototypen im Projekt NewTimePLUS
5.2 Konkurrenzanalyse und Ableitung von Anforderungen
5.3 Erläuterung der Gestaltung der Prototypen
5.3.1 Gestaltung der User Journey 1
5.3.2 Gestaltung der User Journey 2
5.3.3 Gestaltung der User Journey 3
5.3.4 Gestaltung der Suchfunktion
6 Evaluation der Prototypen
6.1 Beschreibung des Evaluationsverfahrens
6.1.1 Cognitive Walkthrough
6.1.1.1 Vorbereitungsphase
6.1.1.2 Analysephase
6.1.2 Usability-Test mit System Usability Scale
6.2 Darstellung der Ergebnisse
6.2.1 Ergebnisse des Cognitive Walkthroughs
6.2.2 Ergebnisse des Usability-Tests
7 Diskussion der Ergebnisse
7.1 Bewertung der Ergebnisse
7.2 Schlussfolgerungen
8 Fazit der Untersuchung
8.1 Zusammenfassung der Ergebnisse
8.2 Ausblick
Literaturverzeichnis
Selbstständigkeitserklärung
Anlagenverzeichni
Evaluation eines neuen Bibliothekssystems für das Bundesverwaltungsgericht in Leipzig
Die vorliegende Bachelorarbeit betrachtet die individuellen Anforderungen der Bibliothek des
Bundesverwaltungsgerichts in Leipzig an eine neue Bibliothekssoftware. Neben dem jetzigen
System aDIS/BMS soll das Open Source System Koha näher beleuchtet werden. Die
Anforderungen an eine neue Software werden auf der Grundlage von sechs leitfadengestützten
Experten-Interviews definiert, die mit den Mitarbeitenden der Bibliothek geführt wurden.
Daraufhin wird ein Entwurf von Lasten- und Pflichtenheft entwickelt, in dem Kriterien nach
Relevanz gewichtet werden. Anhand dessen und mithilfe eines Punktesystems werden die
Funktionen der ausgewählten Software, Koha, untersucht und abschließend zusammengefasst.
Im Ergebnis wird festgestellt, dass Koha potenziell das jetzige Bibliothekssystem ablösen kann.
Individuelle Defizite der Software, die festzustellen sind, können durch alternative Lösungen
einfach und unkompliziert behoben werden. Eine Marktsichtung anderer Systeme sowie eine
Kostenanalyse, Projektplanung und Testinstallation bilden keinen Bestandteil dieser
Bachelorarbeit.:1. Einleitung
2. IST-Stand
2.1 Die Bibliothek des Bundesverwaltungsgerichts
2.2 aDIS/BMS
3. Das Open Source System Koha
4. Die Anforderungen
4.1 Allgemeine Anforderungen
4.2 Erwerbung, Erschließung und Inventarisierung
4.3 Bindeverwaltung und Haushaltsüberwachung
4.4 Periodika- und Loseblattverwaltung
4.5 Auskunft, Administration und Statistik
4.6 Katalogisierung und Elektronische Ressourcen
5. Fazit
6. Literaturverzeichnis
Anhan
Automatisierte Ermittlung der Vorzugsrichtung von Nervenfasern in mikroskopischen Abbildungen des menschlichen Gehirn
Diese Arbeit befasst sich mit der automatisierten Analyse der Ausrichtungen von Neuronenfasern in Mikroskopiebildern des menschlichen Gehirns. Für eine solche Analyse wurden vom Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung Leipzig (PFI) Fluoreszenzbilddaten zur Verfügung gestellt. Um für diese Daten Faserausrichtungen zu ermitteln, werden drei Schritte durchgeführt: Neuronenfasern werden hervorgehoben, bzw. freigestellt, es werden Orientierungen zu diesen zugeordnet und die hierdurch ermittelten Ergebnisse werden visualisiert. Es werden für jeden dieser Schritte mehrere Verfahren der klassischen Bildverarbeitung vorgestellt und die Auswirkung verschiedener Parameter auf deren Ergebnisse untersucht. Betrachtet werden Verfahren zur Kontrasterhöhung, Gauß-Filter, auf Hessematrizen basierende Filter, Berechnung von Phasenübereinstimmung und eine Wavelet-Transformation. Alle während dieser Arbeit vorgenommenen Implementierungen stehen als Python-Skripte auf GitHub (https://github.com/saphyll/fiber-orientation) zur Verfügung.:Einleitung
1. Grundlagen
1.1 Datengrundlage
1.2 Architektur
1.3 Grundlagen der Bildverarbeitung
1.3.1 Histogramme
1.3.2 Konvolution
1.3.3 Gaußkernel
1.3.4 Hessematrix und Eigenvektoren
1.4.5 Fourier-Transformation
2. Faseranalyse in 2D
2.1 Hervorhebung von Fasern
2.1.1 Histogram Equalization
2.1.2 Gauß-Filter
2.1.3 Hessematrix-basierte Filter
2.1.4 Phase Congruency
2.1.5 Isotropic Undecimated Wavelet Transform
2.2 Analyse und Visualisierung von Faserrichtungen
2.2.1 Richtungshistogramme
2.2.2 Kacheln
2.2.3 Direkte Ergebnisbilder
3. Zusammenfassung und AusblickThis thesis covers the automated analysis of fiber orientations in microscopic images of the human brain in regard to data provided by the Paul Flechsig Institute of Brain Research Leipzig (PFI). For the retrieval of information about fiber orientations, three steps are used: An enhancement of fiber visibility and definition, an assignment of orientations to those fibers and a visualisation of fibers and their orientations. Multiple methods from classical image processing are presented for each of these steps and are evaluated according to the available data. These methods include contrast enhancement, gaussian filters, hessian filters, calculation of phase congruency and a wavelet transformation. All implementations resulting from this thesis are available as Python scripts on GitHub (https://github.com/saphyll/fiber-orientation).:Einleitung
1. Grundlagen
1.1 Datengrundlage
1.2 Architektur
1.3 Grundlagen der Bildverarbeitung
1.3.1 Histogramme
1.3.2 Konvolution
1.3.3 Gaußkernel
1.3.4 Hessematrix und Eigenvektoren
1.4.5 Fourier-Transformation
2. Faseranalyse in 2D
2.1 Hervorhebung von Fasern
2.1.1 Histogram Equalization
2.1.2 Gauß-Filter
2.1.3 Hessematrix-basierte Filter
2.1.4 Phase Congruency
2.1.5 Isotropic Undecimated Wavelet Transform
2.2 Analyse und Visualisierung von Faserrichtungen
2.2.1 Richtungshistogramme
2.2.2 Kacheln
2.2.3 Direkte Ergebnisbilder
3. Zusammenfassung und Ausblic
Der Umgang mit künstlicher Intelligenz an deutschen Hochschulbibliotheken: Untersuchung von Veranstaltungsangeboten für Studierende
In dieser Arbeit wird betrachtet, wie deutsche Hochschulbibliotheken mit den neuen
künstlichen Intelligenzen umgehen können. Hauptbestandteil ist die Betrachtung von
Veranstaltungen über künstliche Intelligenz für Studierende. Künstliche Intelligenz gibt es bereits seit den 1950ern und es gibt viele Definitionen. Künstliche Intelligenz allgemein beschäftigt sich mit Methoden, wie Computer Aufgaben erfüllen können, die bei Menschen Intelligenz benötigen. Die Geschichte von KI wird betrachtet, ebenso aktuelle Entwicklungen, wie neue KI-Tools. Das bekannteste Beispiel ist ChatGPT. Weitere Tools werden erläutert, wie Elicit oder Perplexity.Ai. Es wird untersucht, wie Hochschulbibliotheken bereits mit KI umgehen, was ihre Möglichkeiten sind, aber auch, wo die Probleme bei künstlichen Intelligenzen und bei dem Umgang mit diesen liegen. In diesem Zusammenhang wird auch über Weiterbildungsmöglichkeiten für die Bibliotheksmitarbeitenden gesprochen. Es wurden Kriterienkataloge für Veranstaltungen erstellt, einmal für Schulungen und einmal für Coffee Lectures. Es wird eine Schulung der Universitätsbibliothek Leipzig und eine Coffee Lecture von der Thüringer Universitäts- und Landesbibliothek Jena untersucht. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse werden verwendet, um Handlungsempfehlungen für den Umgang mit künstlicher Intelligenz an deutschen Hochschulbibliotheken für darauf Bezug
nehmende Veranstaltungen für Studierende zu geben. Das Ergebnis lautet wie folgt.
Künstliche Intelligenz birgt zwar Risiken, die Tools zu verbieten ist allerdings nicht sinnvoll, da es kaum möglich ist, die Verwendung dieser zu festzustellen. Es ist sinnvoller, über KI aufzuklären. Hochschulbibliotheken sind dafür geeignet, da sie bereits Erfahrung in der Informationskompetenzvermittlung haben, auch im digitalen Bereich. Die Hochschulbibliotheken sollten prüfen, ob eine Integration von KI-bezogenen Veranstaltungen in ihrem Angebot möglich ist. Außerdem muss das geeignetste Format für eine mögliche Veranstaltung ermittelt werden.:1. Einleitung
2. Künstliche Intelligenz
2.1 Grundlegendes über künstliche Intelligenz
2.2 Aktuelle Entwicklungen und Angebote der künstlichen Intelligenz
2.2.1 Allgemeines zur Entwicklung
2.2.2 Chatbots
2.2.3 KI-Recherchetools
2.2.4 Problematiken von künstlicher Intelligenz
3. Deutsche Hochschulbibliotheken und künstliche Intelligenz
3.1 Chancen im Umgang mit künstlicher Intelligenz an deutschen Hochschulbibliotheken
3.2 Problematiken im Umgang mit künstlicher Intelligenz an deutschen Hochschulbibliotheken
3.3 Weiterbildungsmöglichkeiten für Bibliothekarinnen und Bibliothekare zum Thema künstliche Intelligenz
4. Untersuchung von Veranstaltungskonzepten von deutsche Hochschulbibliotheken zu künstlicher Intelligenz für Studierende
4.1 Veranstaltungen
4.2 Kriterien für Veranstaltungen
4.2.1 Kriterien für Schulungen
4.2.2 Kriterien für Coffee Lectures
4.3 Untersuchungen der Veranstaltungen
4.3.1 Untersuchung der Schulung der Universitätsbibliothek Leipzig
4.3.2 Untersuchung der Coffee Lectures der ThULB
4.4 Handlungsempfehlungen für deutsche Hochschulbibliotheken zu dem Umgang mit künstlicher Intelligenz
5. Zusammenfassun
Entwicklung einer Methodik zur Kalibrierung von Fototechnik
Die vorliegende Bachelorarbeit widmet sich der Entwicklung einer Methodik zur Kalibrierung von Fototechnik in der Medienvorstufe. Die Medienvorstufe ist ein Teilprozess in der Medienproduktion, der alle Schritte vor dem eigentlichen Druck umfasst. Dazu gehören beispielsweise die Bilderfassung, Bildbearbeitung und die Qualitätskontrolle. Die Medienvorstufe hat die Aufgabe, die Daten so aufzubereiten, dass diese für den Druck geeignet sind und eine hohe Qualität gewährleisten. Die Fototechnik bezieht sich auf Technologien und Geräte, die in der Fotografie verwendet werden, wie digitale Kameras, Objektive und diverses Zubehör, welche die Erfas- sung und Verarbeitung von hochwertigen Bildern ermöglicht.
Eine präzise Kalibrierung und Vorbereitung der Fototechnik im Prozess der Bildentstehung soll eine hohe Qualität gewährleisten, jedoch existiert bisher keine spezifische Methodik für die Anwendung im Lehrkontext. Im Rahmen der Qualitätssicherung in der Medienvorstufe werden in dieser Arbeit verschiedene Kalibriermethoden und -verfahren analysiert und experimentell untersucht, um praxisorientierte Richtlinien zu erstellen. Die entwickelte Methodik besteht aus fünf verschiedenen Leitfäden zur Kalibrierung, die anhand einer Testreihe in der Praxis geprüft werden. Basierend auf den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit können die Leitfäden in der fotografischen Lehre angewendet werden und bieten eine Grundlage für Weiterentwicklungen anhand zukünftiger Erkenntnisse in der Fototechnik.:1. Einführung 1
2. Digitale Kamerasysteme 2
2.1. Kameras in der digitalen Fotografie 2
2.1.1. Klassifizierung von Digitalkameras 2
2.1.2. Kamerafunktionen 5
2.2. Objektive und ihre Funktionen 7
2.3. Hilfsmittel und fotografisches Zubehör 10
3. Qualitätssicherung in der Medienvorstufe 12
3.1. Farbmanagement und Datenspeicherung 12
3.1.1. Farbtiefe 13
3.1.2. Farbsysteme 13
3.1.3. Dateiformate 16
3.1.4. Dateigröße, Bildauflösung, Bildgröße 17
3.2. Abbildungsfehler und Effekte 17
3.3. Kalibriermethoden und -verfahren 20
3.3.1. Notwendigkeit der Kalibrierung 20
3.3.2. Farbige und geometrische Kalibrierung 20
3.3.3. Kritische Bewertung der Methoden 29
4. Methodik zur Kalibrierung 33
4.1. Vorbereitung im Fotostudio 33
4.1.1. Auswahl der Messmethoden und -mittel 33
4.1.2. Auswahl der Kamera-Objektiv-Systeme 34
4.1.3. Vorbereiten der Aufnahmesituation 35
4.2. Experimente 35
4.2.1. Weißabgleich 36
4.2.2. Farbwiedergabe 40
4.2.3. Abbildungsmaßstab 42
4.2.4. Verzeichnung 45
4.2.5. Schärfentiefe im Autofokus 47
4.3. Entwicklung der Methodik 50
5. Evaluation 56
5.1. Teilnehmende Beobachtung 56
5.1.1. Testperson A: Weißabgleich und Farbwiedergabe 57
5.1.2. Testperson B: Weißabgleich und Abbildungsmaßstab 58
5.1.3. Testperson C: Weißabgleich und Verzerrungen 59
5.1.4. Testperson D: Weißabgleich und Schärfentiefe 60
5.2. Auswertung 61
5.3. Diskussion der praktischen Anwendbarkeit 62
6. Fazit 6
Automatisierte Erkennung von Mentoring-Anlässen durch maschinelles Lernen auf Basis von Eye-Tracking Daten im Kontext von E-Learning
Im Rahmen dieser Arbeit wird untersucht, wie Daten der Eye-Tracking Brille Pupil Invisible genutzt werden können, um mit Methoden der Mustererkennung Mentoring-Anlässe zu
erkennen. Die Arbeit ist Teil der Erforschung eines virtuellen Mentoring-Systems, welches
Studierende bei der Bearbeitung von Online-Learnaufgaben auf der Lernplattform OPAL
unterstützt. Als Mentoring-Anlass wird in erster Linie die Erkennung von mentaler Ermüdung untersucht, wobei Methoden der Psychologie zur Erkennung und Induktion ebendieser
genutzt werden. Dabei werden im Rahmen einer Vorstudie Eye-Tracking Daten gesammelt,
die anschließend von den Mustererkennungsalgorithmen Stützvektormaschine, Random Forest und künstlichem neuronalen Netz ausgewertet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass die
Erkennung von mentaler Ermüdung anhand der verwendeten Methodiken möglich ist. Zusätzlich wird ein Toolkit entwickelt, um die beschriebenen Prozesse zu automatisieren und
die Einbindung in ein virtuelles Mentoring-System zu vereinfachen.:Kurzfassung, Abstract
Selbständigkeitserklärung
Vorwort
Abkürzungsverzeichnis
1 Einführung
1.1 Motivation
1.2 Zielsetzung
2 Theoretische Grundlagen
2.1 Grundlagen des Eye-Trackings
2.1.1 Grundbegriffe und Charakteristiken des Eye-Trackings
2.1.2 Arten des Eye-Trackings
2.1.3 Wichtige Algorithmen
2.2 Grundlagen der Mustererkennung
2.2.1 Vorverarbeitung
2.2.2 Merkmalsextraktion und Auswahl
2.2.3 Klassifikation und Beurteilung
2.3 Grundlagen zu mentaler Ermüdung
2.3.1 Definition
2.3.2 Abgrenzung
3 Stand der Forschung
3.1 Pupil Invisible
3.2 Erkennung von mentaler Ermüdung
3.3 Einordnung
4 Methodik und Implementierung
4.1 Vorstudie
4.1.1 Sitzungsskript
4.1.2 Einarbeitung
4.2 Datenvorverarbeitung
4.2.1 Pistol-Framework
4.2.2 Verarbeitung der Rohdaten
4.2.3 Problemspezifische Merkmalserzeugung
4.3 Klassifikationsalgorithmen
4.3.1 Optimierung
4.3.2 Klassifikation mit künstlichen neuronalen Netzen
4.3.3 Auswertung
4.4 Toolkit
5 Ergebnisse
5.1 Vorstudie
5.2 Auswahl der Merkmale
5.3 Klassifikation
6 Diskussion
7 Zusammenfassung und Ausblick
7.1 Zusammenfassung
7.2 Ausblick
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Literaturverzeichnis
Anhang
A.1 Tabellen
A.1.1 Pearson und Spearman Korrelationstests (vollständig)
A.2 Sitzungsskript
A.2.1 Ablauf
A.2.2 Durchzuführende AufgabenThis thesis investigates how data from the eye-tracking glasses Pupil Invisible can be used
to detect mentoring occasions using pattern recognition methods. The work is part of the
research of a virtual mentoring system that supports students in completing online learning
tasks on the OPAL learning platform. As a mentoring occasion, the detection of mental
fatigue is primarily investigated, using methods from psychology for the detection and induction of just that. In this regard, eye-tracking data is collected as part of a preliminary
study, which is then evaluated by the support vector machine, random forest and artificial
neural network pattern recognition algorithms. The results show that the detection of mental fatigue is possible based on the methodologies used. In addition, a toolkit is developed to
automate the described processes to facilitate their incorporation into a virtual mentoring
system.:Kurzfassung, Abstract
Selbständigkeitserklärung
Vorwort
Abkürzungsverzeichnis
1 Einführung
1.1 Motivation
1.2 Zielsetzung
2 Theoretische Grundlagen
2.1 Grundlagen des Eye-Trackings
2.1.1 Grundbegriffe und Charakteristiken des Eye-Trackings
2.1.2 Arten des Eye-Trackings
2.1.3 Wichtige Algorithmen
2.2 Grundlagen der Mustererkennung
2.2.1 Vorverarbeitung
2.2.2 Merkmalsextraktion und Auswahl
2.2.3 Klassifikation und Beurteilung
2.3 Grundlagen zu mentaler Ermüdung
2.3.1 Definition
2.3.2 Abgrenzung
3 Stand der Forschung
3.1 Pupil Invisible
3.2 Erkennung von mentaler Ermüdung
3.3 Einordnung
4 Methodik und Implementierung
4.1 Vorstudie
4.1.1 Sitzungsskript
4.1.2 Einarbeitung
4.2 Datenvorverarbeitung
4.2.1 Pistol-Framework
4.2.2 Verarbeitung der Rohdaten
4.2.3 Problemspezifische Merkmalserzeugung
4.3 Klassifikationsalgorithmen
4.3.1 Optimierung
4.3.2 Klassifikation mit künstlichen neuronalen Netzen
4.3.3 Auswertung
4.4 Toolkit
5 Ergebnisse
5.1 Vorstudie
5.2 Auswahl der Merkmale
5.3 Klassifikation
6 Diskussion
7 Zusammenfassung und Ausblick
7.1 Zusammenfassung
7.2 Ausblick
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Literaturverzeichnis
Anhang
A.1 Tabellen
A.1.1 Pearson und Spearman Korrelationstests (vollständig)
A.2 Sitzungsskript
A.2.1 Ablauf
A.2.2 Durchzuführende Aufgabe