DAAN

Design Adaptiver Ambienter Notifikationsumgebungen

Unterschwellige Unterstützung von Handlungsoptionen im Alltag

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Projekt

Motivation

Im Alter lässt die kognitive Leistungsfähigkeit nach. Dieser Prozess kann Handlungen des täglichen Lebens so stark beeinträchtigen, dass diese ohne externe Hilfe nicht mehr zu bewältigen sind. Auch Menschen mit körperlichen Einschränkungen, wie Blinde oder Taube, benötigen oft Unterstützung im Alltag, können allerdings nur sehr begrenzt mit audiovisueller Technik interagieren.

Ziele und Vorgehen

Ziel im Projekt DAAN ist die Umsetzung einer technischen Plattform zur systematischen Unterstützung von Menschen, deren kognitive Leistungen abgenommen haben oder körperlich eingeschränkt sind. In einer Lernphase stellt sich das System auf die Handlungsabläufe des jeweiligen Nutzers bzw. der Nutzerin ein und unterbreitet danach in der Unterstützungsphase auf unaufdringliche Weise Vorschläge für mögliche Handlungen und Handlungsalternativen. Darüber hinaus bietet das geplante System alternative (z. B. taktile) Schnittstellen zur Benutzung von technischen Geräten in der häuslichen Umgebung (z. B. Telefon oder TV), welche ansonsten aufgrund der körperlichen Einschränkungen nur bedingt oder überhaupt nicht benutzbar wären.

Die obige Abbildung illustriert die Funktionsweise des Systems anhand eines Beispiels. Durch Aktivitätserkennung hat das System über einen längeren Zeitraum eine typische Handlungskette identifiziert. Herr Müller spaziert gerne nach dem Mittagessen im Park, wenn das Wetter es zulässt. Meist legt er dort auch eine kurze Pause ein in der für gewöhnlich einen Kaffee am Kiosk trinkt. Solche Muster können entweder mittels entsprechender Benutzerschnittstellen oder Sensorik, integriert in relevante Objekte (z.B. Kaffeetasse oder Spazierstock) oder Kleidung, erfasst werden.

Weicht nun Herr Müller bei gewohnten Bedingungen (gutes Wetter, nach dem Mittagessen) von diesen Gewohnheiten ab, beispielsweise indem er sich nach dem Essen auf die Couch setzt und dort vor dem Fernseher verweilt, wird dies vom System erkannt. Hier nun schaltet das technische System in die Exekutivphase und ermittelt mithilfe eines kognitiv adäquaten Inferenzprozesses verschiedene Handlungsoptionen und versucht Herrn Müller durch unter- bzw. niederschwellige ambiente Notifikationen zu einer Handlung zu bewegen. Um ihn z.B. zu animieren, seinen gewohnten Spaziergang im Park durchzuführen, werden zur Handlung passende Stimuli erzeugt. So werden beispielsweise Audio-Signale (Vogelgezwitscher) eingespielt oder der Blick wird zu einem Fenster gelenkt. Ebenfalls könnte der Spazierstock durch Audio und Lichtsignale auf sich aufmerksam machen. Herr Müller nimmt die erzeugten Stimuli wahr und entscheidet sich auf dieser Grundlage zu seinem gewohnten Spaziergang im Park. Sollten die gewohnten Bedingungen nicht vorliegen (Regen statt Sonnenschein), kann das System Handlungsalternativen vorschlagen. Beispielsweise kann das System den Hinweis liefern, einen Schirm mitzunehmen, oder gänzlich andere Tätigkeiten vorschlagen, wie z.B. mit dem Bus zum nächst gelegenen Schwimmbad zu fahren. Das System bietet dazu gleichzeitig eine Orientierung im Tagesablauf, indem übliche Handlungsoptionen aufgezeigt und über vorhandene Endgeräte (wie z.B. Tablet PC) abgerufen werden.

Innovationen und Perspektiven

Durch die Entwicklungen im Projekt entstehen neuartige adaptive Lösungen zur Unterstützung von Personen mit ersten schwachen kognitiven und körperlichen Einschränkungen, die sie motivieren und ihnen helfen, möglichst lange ein selbstständiges Leben führen zu können und am Alltag teilnehmen zu können.

Workshops & Seminare

Ambient Notification Environments, Dagstuhl Seminar, Germany — April 17, 2017
http://www.dagstuhl.de/de/programm/kalender/semhp/?semnr=17161

UbiTtention: Smart & Ambient Notification and Attention Management, Workshop in conjunction with UbiComp 2016,
Heidelberg, Germany — September 13, 2016
http://projects.hcilab.org/ubittention/

Smarttention, Please! Intelligent Attention Management on Mobile Devices
Workshop in conjunction with MobileHCI 2015, Coopenhagen, Denmark — August 24, 2015
http://mhci15.smarttention.com/

Publikationen

Wiehr, F., Voit, A., Weber, D., Gehring, S., Witte, C., Kärcher, D., … Krüger, A. (2016). Challenges in Designing and Implementing Adaptive Ambient Notification Environments. In Proceedings of the 2016 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing: Adjunct (pp. 1578–1583). inproceedings, New York, NY, USA: ACM. http://doi.org/10.1145/2968219.2968552

Voit, A., Machulla, T., Weber, D., Schwind, V., Schneegass, S., & Henze, N. (2016). Exploring Notifications in Smart Home Environments. In Proceedings of the 18th International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services Adjunct (pp. 942–947). inproceedings, New York, NY, USA: ACM. http://doi.org/10.1145/2957265.2962661

Weber, D., Voit, A., Le, H. V., & Henze, N. (2016). Notification Dashboard: Enabling Reflection on Mobile Notifications. In Proceedings of the 18th International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services Adjunct (pp. 936–941). inproceedings, New York, NY, USA: ACM. http://doi.org/10.1145/2957265.2962660

Weber, D., Shirazi, A. S., Gehring, S., Henze, N., Poppinga, B., Pielot, M., & Okoshi, T. (2016). Smarttention, Please!: 2Nd Workshop on Intelligent Attention Management on Mobile Devices. In Proceedings of the 18th International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services Adjunct (pp. 914–917). inproceedings, New York, NY, USA: ACM. http://doi.org/10.1145/2957265.2965025

Lessel, P., Altmeyer, M., Kerber, F., Barz, M., Leidinger, C., & Krüger, A. (2016). WaterCoaster: A Device to Encourage People in a Playful Fashion to Reach Their Daily Water Intake Level. In Proceedings of the 2016 CHI Conference Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems. ACM International Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI-16), May 9-12, San Jose,, CA, USA (pp. 1813–1820). inproceedings, ACM. Retrieved from http://doi.acm.org/10.1145/2851581.2892498

Kosmalla, F., Wiehr, F., Daiber, F., Krüger, A., & Löchtefeld, M. (2016). ClimbAware: Investigating Perception and Acceptance of Wearables in Rock Climbing. In Proceedings of the 2016 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (pp. 1097–1108). inproceedings, New York, NY, USA: ACM. http://doi.org/10.1145/2858036.2858562

Voit, A., & Witte, C. (2016). Envisioning an Ambient Smart Calendar to Support Aging in Place. UbiTtention: Smart & Ambient Notification and Attention Management.

Wiehr, F., Voit, A., Weber, D., & Gehring, S. (2016). Challenges in Designing and Implementing Adaptive Ambient Notification Environments. UbiTtention: Smart & Ambient Notification and Attention Management.

Wiehr, F., Kosmalla, F., Daiber, F., & Krüger, A. (2016). betaCube: Enhancing Training for Climbing by a Self-Calibrating Camera-Projection Unit. In Proceedings of the 2016 CHI Conference Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems (pp. 1998–2004). inproceedings, New York, NY, USA: ACM. http://doi.org/10.1145/2851581.2892393

Lessel, P., Altmeyer, M., Kerber, F., Barz, M., Leidinger, C., & Krüger, A. (2016). WaterCoaster: A Device to Encourage People in a Playful Fashion to Reach Their Daily Water Intake Level. In Proceedings of the 2016 CHI Conference Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems. ACM International Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI-16), May 9-12, San Jose,, CA, USA (pp. 1813–1820). ACM. Retrieved from http://doi.acm.org/10.1145/2851581.2892498

Weber, D., Mayer, S., Voit, A., Fierro, R. V., & Henze, N. (2016). Design Guidelines for Notifications on Smart TVs.

Weber, D., Voit, A., Dingler, T., Kallert, M., & Henze, N. (2016). Assessment of an Unobtrusive Persuasive System for Behavior Change in Home Environments. Proceedings of the 5th ACM International Symposium on Pervasive Displays, 245–246. doi:10.1145/2914920.2940340

Henze, N. (2015). Assessment of Notifications on Smartwatches. In the workshop Smarttention, Please! Intelligent Attention Management on Mobile Devices. 17th International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services. http://mhci15.smarttention.com/

Weber, D., & Henze, N. (2015). In the workshop Smarttention, Please! Intelligent Attention Management on Mobile Devices. Towards Smart Notifications using Research in the Large. 17th International Conference on Human-Computer Interaction with Mobile Devices and Services. http://mhci15.smarttention.com/

Projektinformationen

Verbundkoordinator
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH

Volumen
2,79 Mio. € (davon 73 % Förderanteil durch BMBF)

Laufzeit
03/2015 - 02/2018

Partner
Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH, Saarbrücken
Deutsche Telekom AG, Bonn
IXDS GmbH, Berlin
Universität Stuttgart
Intuity Media Lab GmbH, Stuttgart
Universität der Künste Berlin

Kontakt

Email: daan-info (at) dfki.de

Ansprechpartner:

  • Dr. Sven Gehring
  • Frederik Wiehr

Postanschrift:

DFKI GmbH
Stuhlsatzenhausweg 3
Campus D3_2
D-66123 Saarbrücken