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OpenAPETutorial - eine problembasierte Lerneinheit zur Personalisierung von SmartHome Anwendungen
(2021)
Die Arbeit hat die Konzeption einer problembasierten Lerneinheit zur Personalisierung von SmartHome Anwendungen zum Thema.
Dafür wurde neben der Lerneinheit ein Java Client für das Personalisierungsframwork OpenAPE und eine Tutorial Anwendung für OpenAPE, welche in der Lerneinheit als praktische Übung genutzt wird, entwickelt.
Im theoretischen Teil der Arbeit werden drei Themen erörtert. Zu Beginn wird das Thema Personalisierung mit besonderem Schwerpunkt auf das genutzte Personalisierungsframework OpenAPE behandelt.
Darauf folgen die Themen problembasiertes Lernen, hier wird in problembasiertes Lernen im Allgemeinen und problembasiertes Lernen in der Informatik und Programmierung unterschieden.
Für das letzte Thema Learning Analytics wird untersucht, was Learning Analytics bedeutet und wie es in eine Lerneinheit integriert werden kann.
Im praktischen Teil wurde ein Java Client für OpenAPE entwickelt. Dieser kann in Zukunft von allen Java und Android Anwendungen verwendet werden. Außerdem wurde eine Lerneinheit konzipiert, mit welcher die Anwendung der Schnittstellen OpenAPE und OpenHAB erlernt werden kann. Hierfür wurde die sogenannte OpenAPETutorial Anwendung entwickelt. Diese Anwendung wird für die Studierenden in der Lerneinheit als eine Art Lückentext als praktische Übung verwendet. In der sehr einfach aufgebauten Anwendung können Lampen über die OpenHAB Schnittstelle angesprochen werden und Einstellungen, welche zur Personalisierung genutzt werden, können über OpenAPE synchronisiert werden.
Schlussendlich wird die Lerneinheit in qualitativen Benutzertests durchgeführt und somit auf ihre Funktionalität geprüft. Es soll herausgefunden werden, ob die konzipierte Lerneinheit so durchführbar ist. Durch diese Vorgehensweise wurden bereits einige Schwachstellen in der Lerneinheit entdeckt und behoben. Grundsätzlich haben die Benutzertests gezeigt, dass die Lerneinheit so wie geplant durchgeführt werden kann. Dennoch sollte die Lerneinheit in einer größeren Gruppe mit Studierenden der Zielgruppe durchgeführt werden, um herauszufinden, ob sie in einer echten Umgebung funktioniert. Hier sollte besonders auf die benötigte Zeit geachtet werden.
Der Traum von adaptiven und personalisierten Computerlernsystemen, welche die Lehrkräfte von langweiligen und mühseligen Arbeiten befreien sollen, beschäftigt die Forschung schon seit den 1920er Jahren. Jüngste Bemühungen setzen sich vor allem mit dem Personalisieren von Lernpfaden auseinander. Das Ziel dieser Bachelorthesis ist die Implementation einer adaptiven Erweiterung in ein bestehendes Lernmanagementsystem namens "Schule 4.0", sodass dadurch individueller auf die Bedürfnisse des Lernenden eingegangen werden kann. Hierfür wird ein Überblick über das Themenfeld des adaptiven Lernens gegeben, sowie die Verfahren und Funktionsweise adaptiver Lernsysteme erklärt. Weiter werden Verfahren zur Generierung von adaptiven Lernpfaden vorgestellt und der "State of the Art" von Lernpfade Editoren untersucht. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird ein Konzept für einen grafischen Lernpfade Editor zum Erstellen adaptiver Lernpfade erstellt und systematisch mit Vorgehensmodellen aus dem Software Engineering in das bestehende System implementiert. Mithilfe der Implementation werden Beispielszenarien konstruiert und durch Experten der Pädagogik in einer Fokusgruppe evaluiert. Das Ergebnis dieser Arbeit ist ein grafischer Lernpfade Editor für "Schule 4.0", welcher in vielen Szenarien pädagogisch sinnvoll eingesetzt werden kann.
Virtual-reality (VR) is an immersive technology with a growing market and many applications for gesture recognition. This thesis presents a VR gesture recognition method using signal processing techniques. The core concept is based on the comparison of motion features in the form of signals between a runtime recording of users and a possible gesture set. This comparison yields a similarity score through which the most similar gesture can be recognized by a continuous recognition system. Some selected comparison methods are presented, evaluated and discussed. An example implementation is demonstrated. However, due to an introduced layer model parts of the method and its implementation are interchangeable.
Similar or even better performance is achieved compared to other related work. The comparison method Dynamic Time Warping (DTW) reaches an average positive recognitions rate of 98.18% with acceptable real-time application performance. Additionally, the method comes with some benefits: position and direction of users is irrelevant, body proportions have no significant negative impact on recognition rates, faster and slower gesture executions are possible, no user inputs are needed to communicate gesture start and end (continuous recognition), also continuous gestures can be recognized, and the recognition is fast enough to trigger gesture specific events already during the execution.
The increasing availability of online video content, partially fueled by the Covid-19 pandemic and the growing presence of social media, adds to the importance of providing audio descriptions as a media alternative to video content for blind and visually impaired people. In order to address concerns as to what can be sufficiently described and how such descriptions can be delivered to users, a concept has been developed providing audio descriptions in multiple levels of detail. Relevant information is incorporated into an XML-based data structure. The concept also includes a process to provide optional explanations to terms and abbreviations, helping users without specific knowledge or people with cognitive concerns in comprehending complex videos. These features are implemented into a prototype based on the Able Player software. By conducting a user test, the benefits of multi-layered audio descriptions and optional explanatory content are evaluated. Findings suggest that the choice of several levels of detail is received positively. Users acknowledged the concept of explanations played parallelly to the video and described further use cases for such a practice. Participants preferred a higher level of detail for a high-paced action video and a lower level for informative content. Possibilities to extend the data structure and features include multilanguage use cases and distributed systems.
Analyse von manuellen Prüfmethoden zur Bewertung der Barrierefreiheit von Websites nach BITV 2.0
(2021)
Durch die voranschreitende Digitalisierung und die steigende Anzahl von Menschen mit Behinderung hat die Relevanz der Barrierefreiheit von Informationstechnik im Laufe der letzten Jahre stark zugenommen. Mittels der Richtlinie 2016/2102 wurde die Umsetzung der Barrierefreiheit im öffentlichen Sektor für alle EU-Mitgliedsstaaten bereits verpflichtend festgelegt. Automatisierte Prüfverfahren können zwar einen ersten Eindruck über die Barrierefreiheit von Websites liefern, eine umfassende Bewertung der Barrierefreiheit ist derzeit aber nur durch manuelle Prüfmethoden möglich. Ein bekannter Typ von manuellen Methoden ist die konformitätsbasierte Prüfmethode, die den Grad der Erfüllung von definierten Anforderungen bewertet. Folglich kann abgeleitet werden, ob ein Prüfgegenstand als konform oder nicht konform zu einem definierten Standard eingeordnet werden kann. Ein weiterer Typ von manuellen Methoden ist die empirisch ermittelte Prüfmethode. Sie involviert die betroffenen Benutzergruppen stärker, indem beispielsweise geschulte Prüfer die Evaluation aus Sicht der Betroffenen vornehmen.
Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchte Forschungsfrage lautet: „Welche Unterschiede lassen sich bei konformitätsbasierten und empirisch ermittelten manuellen Prüfmethoden zur Bewertung der Barrierefreiheit von Websites feststellen?“ Ein umfassender systematischer Vergleich anhand von realen Daten, die durch Barrierefreiheitsexperten erstellt wurden, wurde bisher noch nicht durchgeführt. Um dies im Rahmen der vorliegenden Arbeit umsetzen zu können, wurde ein generischer Kriterienkatalog angefertigt, der auf dem Fachwissen diverser Barrierefreiheitsexperten basiert. Dieser Kriterienkatalog besteht aus 22 durch Experten identifizierte und gewichtete Kriterien, die durch insgesamt 41 Metriken quantifiziert werden. Der Kriterienkatalog kann in Zukunft beliebig angepasst bzw. erweitert werden, um möglichen zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden. Mithilfe dieses erstellten Kriterienkatalogs wurden folgende zwei Prüfverfahren hinsichtlich ihrer Eignung und Wirksamkeit verglichen: Der BIK BITV-Test als eines der bekanntesten Konformitätsprüfungsverfahren in Deutschland sowie der BITV-Audit der T-Systems Multimedia Solutions GmbH als Vertreter der empirisch ermittelten Prüfmethoden.
Im Vergleich schließt der BITV-Audit anhand des definierten Kriterienkatalogs besser ab als der BIK BITV-Test. Jedoch ist zu beachten, dass es keine für alle Situationen allgemeingültige Gewichtung der Kriterien geben kann, die allen individuellen Anforderungen gerecht wird. Daher kann der Leser bei Bedarf eine individuelle Gewichtung festlegen und anhand dieser das Ergebnis des Vergleichs für beide Verfahren neu berechnen. Auf Basis der Ergebnisse wurden außerdem die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Prüfverfahren identifiziert. Zudem wurden die jeweiligen Schwächen und Stärken jedes Prüfverfahrens dargelegt.
In dieser Bachelorarbeit habe ich für die e-Learning-Plattform Ilias Videoplayer analysiert, um einen Ersatz für den Ilias-Player zu finden, mit dem Hintergrund Barrierefreiheit. Analysiert wurden der Ilias-Player, der Youtube-Player, der Able Player, der OzPlayer und der Paella Player; die zugrundeliegenden Richtlinien sind in der EU-Norm EN 301 549 niedergeschrieben. Nach der Analyse wurde ein Prototyp implementiert, wie der gewählte Videoplayer (in diesem Fall der Able Player) in einer Ilias-Umgebung aussehen könnte.
Video games have a significant influence on our time. However, lack of accessibility makes it hard for disabled gamers to play most of them. Virtual reality offers new possibilities to include people with disabilities and enable them to play games. Additionally, serious VR games provide educational benefits, such as improved memory and engagement.
In this work, the accessibility problems in video games and VR applications are explored with an emphasis on serious games as well as a general lack of guidelines. An overview of existing guidelines is given. From this, a set of guidelines is derived that summarizes the relevant rules for accessible VR games.
New ways to interact with VR environments come with both opportunities and challenges. This work investigates the applicability of different hands-free input methods to play a VR game. Using a serious game five focus and three activation methods were implemented exemplary with the Oculus Go. The suitability of these methods was analyzed in a pre-study that excluded head movements for controlling the game. The remaining input methods were evaluated in an explorative user study in terms of operability and ease of use.In summary, all tested methods can be used to control the game. The evaluation shows head-tracking as the preferred input method, while scanning eye-tracking and voice control were rated mediocre.
In addition, the correlation between input methods and different menu types was examined, but the influence turned out to be negligible.
Aus der Digitalisierung resultieren große Veränderungen. Unternehmen, auch speziell (Buch-)Verlage, sind gezwungen sich stets zu prüfen und bei Bedarf anzupassen. Die Komplexität der eigenen digitalen Transformation macht jedoch ein Veränderungsmanagement erforderlich. Die vorliegende Arbeit möchte daher herausfinden, ob und (im Falle der Bejahung) wie New Work die Bewältigung der digitalen Transformation von (Buch-)Verlagen und branchenfremden Unternehmen unterstützen kann bzw. zu diesem Zweck instrumentell einsetzbar ist. Dabei soll ein Vergleich beider Seiten statfinden.
Nach Betrachtung der theoretischen Grundlagen, welche ebenfalls Primärforschung umfasst, werden mittels Experteninterviews mit Verantwortlichen der Thematik ‚New Work‘ und mittels einer On-line-Befragung mit Mitarbeitern Erkenntnisse zum Zusammenhang, zur aktuellen Lage der Unter-nehmen, zu Mitarbeiterbedürfnissen sowie möglichen unternehmensinternen Diskrepanzen gewonnen.
Es zeigt sich, dass New Work die Bewältigung unterstützen kann und ein Einsatz tendenziell geeignet ist. Festzustellen sind Wirkungsweisen von New Work(-Ausprägungen) auf die Bewältigung: das Abmildern von Herausforderungen, das Begünstigen oder Entsprechen von Erfolgsfaktoren und das Verbessern von Rahmenbedingungen der digitalen Transformation von Unternehmen. Zwischen den Branchen sind keine großen Unterschiede hinsichtlich der Thematik existent. Unternehmen ist letztlich der Einsatz bestimmter New Work-Ausprägungen, vor allem aber eine möglichst umfassende Umsetzung von New Work unter Berücksichtigung individueller Gegebenheiten, zu empfehlen.
Die vorliegende Arbeit zeigt Unternehmen ein Instrument zur Bewältigung der eigenen digitalen Transformation und zu berücksichtigende Brancheneigenheiten bei der Umsetzung bzw. dem Einsatz auf.