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Diagnostic accuracy differences in detecting wound maceration between humans and artificial intelligence : the role of human expertise revisited
No full textObjective
This study aims to compare the diagnostic abilities of humans in wound image assessment with those of an AI-based model, examine how “expertise” affects clinicians’ diagnostic performance, and investigate the heterogeneity in clinical judgments.
Materials and Methods
A total of 481 healthcare professionals completed a diagnostic task involving 30 chronic wound images with and without maceration. A convolutional neural network (CNN) classification model performed the same task. To predict human accuracy, participants’ “expertise,” ie, pertinent formal qualification, work experience, self-confidence, and wound focus, was analyzed in a regression analysis. Human interrater reliability was calculated.
Results
Human participants achieved an average accuracy of 79.3% and a maximum accuracy of 85% in the formally qualified group. Achieving 90% accuracy, the CNN performed better but not significantly. Pertinent formal qualification (β = 0.083, P < .001) and diagnostic self-confidence (β = 0.015, P = .002) significantly predicted human accuracy, while work experience and focus on wound care had no effect (R2 = 24.3%). Overall interrater reliability was “fair” (Kappa = 0.391).
Discussion
Among the “expertise”-related factors, only the qualification and self-confidence variables influenced diagnostic accuracy. These findings challenge previous assumptions about work experience or job titles defining “expertise” and influencing human diagnostic performance.
Conclusion
This study offers guidance to future studies when comparing human expert and AI task performance. However, to explain human diagnostic accuracy, “expertise” may only serve as one correlate, while additional factors need further research
Too Expensive or Worthwhile? : Approaches to AI Assessment in SMEs
No full textDespite the growing importance of artificial intelligence (AI), many small and mediumsized enterprises (SMEs) still hesitate to implement this technology. A key challenge in this regard is the evaluation of the cost-benefit ratio of AI. To address this issue, a practical approach was adopted, combining expert interviews with manufacturing SMEs and qualitative content analysis. The focus is primarily on examining the underlying assumptions and approaches rather than refining specific evaluation methods. The study identifies five distinct phases for SMEs, each with specific implications for entrepreneurs. The findings indicate that while SMEs often overestimate AI costs initially, rough estimates of the cost-benefit ratio are generally sufficient. However, personnel costs associated with AI implementation are frequently underestimated, as companies often focus primarily on license and material costs. Currently, there is a lack of applicable evaluation methods and case studies providing detailed overviews of costs and monetary benefits
Biokisten-Lieferdienste als Hebel für nachhaltigeres Ernährungsverhalten in Bildungseinrichtungen (Poster)
No full textHintergrund und Zielsetzung
Die Umsetzung der UN-Nachhaltigkeitsziele erfordert eine Transformation unserer Ernährungs- und Lebensmittelsysteme. Insbesondere die Ziele 2, 4 und 12 rücken Ernährungssicherheit, Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) sowie klimafreundliche Produktions- und Konsumweisen in den Fokus [1]. Bildungseinrichtungen können in diesem Kontext einen wesentlichen Beitrag leisten: Als alltägliche Orte der Verpflegung und Wissensvermittlung können sie ökologisch nachhaltige Ernährungskulturen nicht nur vermitteln, sondern auch vorleben [2, 3, 4]. Regionale Biokisten-Lieferdienste stellen nicht nur ökologisch erzeugte Lebensmittel bereit, sondern verfügen auch über eine Infrastruktur und Knowhow im Bereich der interaktiven Nachhaltigkeitsbildung und bergen somit ein Potenzial, zur Erreichung dieser Ziele beizutragen. Diese Studie untersucht, wie ihre systematische Einbindung in Bildungseinrichtungen gelingen kann.
Methodik
Im zweiten Halbjahr 2024 wurden 13 leitfadengestützte Expert:inneninterviews mit 17 Mitarbeiter:innen von Biokisten-Lieferdiensten in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen durchgeführt. Im Fokus stand dabei die Identifikation von Erfahrungen, Motivationen, Finanzierungsmöglichkeiten sowie Chancen und Herausforderungen hinsichtlich einer Kooperation mit Bildungseinrichtungen. Die qualitative Inhaltsanalyse mithilfe der Software MAXQDA fokussiert sich auf strukturelle, pädagogische und ökologische Anknüpfungspunkte für eine systemisch wirksame Kooperation zwischen Bildungseinrichtungen und Direktvermarktern [5-10].
Ergebnisse
Biokisten-Lieferdienste bringen nicht nur klimafreundlich erzeugte Produkte in die Einrichtungen, sondern auch Ansätze zur Vermittlung von Saisonalität, Herkunft, Biodiversität und Kreislaufwirtschaft. Gerade im frühkindlichen Bereich zeigen sich große Potenziale, Ernährung erfahrbar zu machen – etwa durch begleitende Hofführungen, Ernte- und Kochaktionen, Lernmodule oder Mitmachgärten. Fehlende politische Rahmenbedingungen und Förderinstrumente verhindern bisher jedoch die Entfaltung dieser Wirkung. Aus den Interviews wird ein Gestaltungsrahmen abgeleitet, wie Bildungseinrichtungen als Orte für ökologische Ernährungskultur gestärkt werden können.
Schlussfolgerung
Biokisten-Lieferdienste sind mehr als Lieferanten: Sie sind potenzielle Akteure eines ökologisch ausgerichteten Ernährungssystems. Ihre systematische Anbindung an Bildungseinrichtungen kann nicht nur zu nachhaltigerem Konsum beitragen, sondern auch zu strukturellen Veränderungen in Wertschöpfung, Bewusstseinsbildung und regionaler Ernährungssouveränität führen. Dafür braucht es integrierte Strategien auf bildungs-, agrar- und umweltpolitischer Ebene
Teller oder Tonne – Bedeutung der Hohlstrunkigkeit beim Brokkolikonsum in Deutschland
No full textBrokkoli erfreut sich in Deutschland wachsender Beliebtheit. Allerdings findet ein Teil des gekauften Frischgemüses nicht den Weg auf den Teller. Insbesondere der Strunk ist hiervon betroffen. Dieser macht bis zur Hälfte des Kopfgewichtes aus, wodurch erhebliche Lebensmittelverluste entstehen. Welche Rolle spielt dabei die bei Brokkoli häufig auftretende Hohlstrunkigkeit? Um diese und weitere Fragen rund um den Kauf und Konsum von Brokkoli zu klären, wurde eine Online-Befragung unter 1.000 Personen aus deutschen Haushalten durchgeführt. Die Studie ist ein Bestandteil des Forschungsprojektes BroHoKo+, das die Entwicklung eines Anbau- und Vermarktungskonzepts für hohlstrunkfreien Brokkoli zum Ziel hat.
88 % der Befragten gaben an, frischen Brokkoli mindestens einmal pro Monat in zubereiteter Form zu konsumieren; 41 % essen ihn sogar wöchentlich. Die mit Abstand größte Bedeutung beim Kauf von Brokkoli hat die Frische des Erzeugnisses. An zweiter und dritter Stelle folgten weitere auf das Aussehen des Gemüses bezogene Eigenschaften: ein fest stehender, dichter Kopf sowie ein hoher Röschenanteil und ein kleiner Strunk. Bei Vorliegen des Hohlstrunks gaben 89 % an, den Brokkoli nicht vollständig zu verwenden. Knapp ein Drittel verzehren in diesem Fall nur die Röschen, rund ein Viertel schneidet den hohlen Teil des Strunkes vollständig ab und entsorgt diesen. Etwa jede vierte befragte Person gab an, den Strunk generell nicht zu verzehren, weil sie nur die Röschen mögen, den Strunk für nicht genießbar halten oder nicht wissen, wie man diesen zubereitet.
Den Teilnehmenden wurde abschließend eine Brokkoli-Innovation vorgestellt, die keinen hohlen Strunk bildet, etwa 400 g wiegt und sich unter anderem durch einen besonders hohen Vitamin C-Gehalt auszeichnet. 30 % der Befragten bewerteten das Produkt als äußerst attraktiv. Dieser Anteil stieg auf 38 %, wenn zusätzlich auf eine geringere Stickstoffdüngung beim Anbau des Gemüses hingewiesen wurde
Torfmoos-Biomasse: eine mögliche Alternative für Torf als Referenzsubstrat im Keimpflanzentest?
No full textIm Keimpflanzentest zum Nachweis von pflanzenschädigenden Stoffen in Kultursubstraten nach VDLUFA dient Weißtorf als Vergleichssubstrat. Mit Blick auf den angestrebten Ausstieg aus der Torfverwendung im Gartenbau besteht die Notwendigkeit, ein alternatives Referenzsubstrat für den Keimpflanzentest zu etablieren. Im Rahmen von zwei Gewächshausversuchen wurde geprüft, ob Torfmoos-Biomasse hierfür in Betracht kommt. In die Untersuchungen waren elf Torfmoos-Varianten und drei Weißtorf-Varianten als Kontrollen einbezogen. Die Keimpflanzentests wurden mit Chinakohl durchgeführt und durch Substrat- und Pflanzenanalysen begleitet.
Hinsichtlich der Keimrate und verschiedener Boniturparameter wie Wurzelgesundheit, Laubfarbe und Blattform zeigten sich zwischen Weißtorf und den Prüfsubstraten zumeist keine nennenswerten Unterschiede. Allerdings waren in den Torfmoos-Varianten die Sprossfrischmasse und die Intensität der Wurzelentwicklung der Chinakohlpflanzen in der Regel signifikant niedriger als in den Kontrollen. Die Spross- und Wurzelentwicklung verhielt sich gegenläufig zum Ammoniumgehalt des Substrats, der am Ende des Versuchs gemessen wurde. Ein hoher Ammoniumgehalt lag insbesondere in ungedämpften Torfmoos-Varianten vor. In einem Folgeversuch wurden diese Prüfsubstrate nach einer 20-minütigen Hitzebehandlung bei 120 °C erneut getestet. Dies führte allerdings weder zu einer Verbesserung der Pflanzenentwicklung noch zu einer Reduktion des Ammoniumgehalts im Substrat. Es ist daher zu vermuten, dass in den Varianten mit gehemmter Pflanzenentwicklung entweder die Besiedelung des Substrats mit nitrifizierenden Bakterien gering blieb oder deren Aktivität durch Hemmstoffe eingeschränkt wurde, die mittels der angewendeten Hitzebehandlung nicht abgebaut werden konnten. Als vielversprechende Option zum bisherigen Referenzsubstrat konnte eine Torfmoos-Variante identifiziert werden, die bereits vom Produzenten in gedämpfter Form bereitgestellt wurde
Pflanzentechnologie in der Agrarwirtschaft (B.Sc) : Berufsbegleitend und online studieren
No full textDer berufsbegleitende Online-Studiengang „Pflanzentechnologie in der Agrarwirtschaft, B. Sc.“ der Hochschule Osnabrück richtet sich an Berufstätige aus dem gesamten Bundesgebiet, die sich wissenschaftlich weiterqualifizieren möchten. Hervorgegangen ist er aus dem Verbundprojekt „AgriCareerNet“ (2011-2019), gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung. Das Ziel war, praxisorientierte Weiterbildungsangebote für die Agrar- und Ernährungswirtschaft zu schaffen, wobei Unternehmensbefragungen halfen, relevante Zielgruppen und Kompetenzen zu identifizieren. Bevor der Studiengang im September 2023 startete, wurde das Konzept in Zertifikatskursen getestet.
Das Studium umfasst Module zu Pflanzentechnologie und Pflanzenbau, überfachliche Themen wie Kommunikation sowie Statistik, Wissenschaftliches Arbeiten und Projektmanagement. Über eine Regelstudienzeit von 8 Semestern bietet der entgeltfinanzierte Studiengang flexible Abendvorlesungen in der Woche, die eine optimale Integration in den beruflichen Alltag und persönlicher Verpflichtungen ermöglichen. Die Online-Lehre bietet eine maximale Flexibilität hinsichtlich des Lernortes und der Zeitplanung und wird durch das Lernmanagementsystem unterstützt, welches synchrone Veranstaltungen und asynchrones Lernen sowie Prüfungen ermöglicht. Trotz des Online-Formats sind praxisnahe Ausbildungsanteile wie Praktika und Laborübungen ein integraler Bestandteil. Zum Campus gehören zahlreiche Labore, Versuchsfelder und das hochmoderne Gebäude “Agrarsysteme der Zukunft” bestehend aus Dachgewächshauseinheiten und Indoor-Farmen. Letzteres bietet ideale Bedingungen für experimentelle Projekte und praxisbezogene Forschung und macht so die theoretischen Inhalte greifbar. So können Studierende online in Versuche eingebunden werden, bzw. sogar angehalten werden, selbst Versuche durchzuführen. Eine weitere Besonderheit: Viele der Module sind einzeln als Zertifikatskurse für die individuellen Weiterbildung verfügbar
Predicting Water Distribution and Optimizing Irrigation Management in Turfgrass Rootzones Using HYDRUS-2D
No full textThe increasing global reliance on water resources has necessitated improvements in turfgrass irrigation efficiency. This study aimed to compare measured field data with predicted data on irrigation water distribution in turfgrass rootzones to verify and enhance the accuracy of the HYDRUS-2D simulation model. Data were collected under controlled greenhouse conditions across unvegetated plots with two- and three-layered rootzone construction methods, each receiving 10 mm of water (intensity of 10 mm h−1) via subsurface drip irrigation (SDI) or a sprinkler (SPR). The water content was monitored at various depths and time intervals. The hydraulic soil parameters required for the simulation model were determined through laboratory analysis. The HYDRUS-2D model was used for testing the sensitivity of various soil hydraulic parameters and subsequently for model calibration. Sensitivity analysis revealed that soil hydraulic property shape factor (n) was most sensitive, followed by factor θsw (water content at saturation for the wetting water retention curve). The model calibration based on shape factors n and αw either in Layer 1 for SPR variants or in both upper layers for SDI variants yielded the highest improvement in model efficiency values (NSEs). The calibrated models exhibited good overall performance, achieving NSEs up to 0.81 for the SDI variants and 0.75 for the SPR variants. The results of the irrigation management evaluation showed that, under SPR, dividing the irrigation amount of 10 mm into multiple smaller applications resulted in a higher soil storage of irrigation water (SOIL_S) and lower drainage flux (DFLU) compared to single large applications. Furthermore, the model data under the hybrid irrigation approach (HYBRID-IA) utilizing SPR and SDI indicated, after 48 h of observation, the following order in SOIL_S (mm of water storage in the topmost 50 cm of soil): HYBRID-IA3 (3.61 mm) SDI-IA4 (2.53 mm) SPR-IA3 (0.38 mm). HYDRUS-2D shows promise as an effective tool for optimizing irrigation management in turfgrass rootzones, although further refinement may be necessary for specific rootzone/irrigation combinations. This modeling approach has the potential to optimize irrigation management, improving water-use efficiency, sustainability, and ecosystem services in urban turfgrass management
