Xmas Programming ist seit langem sehr beliebt. Auch an der Hochschule Fulda. Dieses Jahr habe ich in meiner Vorlesung zum ersten Mal ein weihnachtliches UML Modelling vorgeführt. Mir hat es Spaß gemacht und deswegen habe ich zumindest eine Modellierung als Video aufgenommen. Es ist die Modellierung eines Szenarios, in dem Kinder Wünsche ans Christkind schicken können, das Christkind mit dem Rentier die Geschenke austrägt und ein Radiosender den Aufruf für die Wunschaktion startet und dann auch die Liste aller Wünsche veröffentlicht. Zur Info: es handelt sich um eine Modellierung von UML Use Cases.
Der Text unten ist ein Teil des Beitrags am Geriatronics Summit, TUM, 9./10.7.2024 in Garmisch-Partenkirchen.
Für Roboter in der Pflege gibt es keine allgemein anerkannte Definition. Viele Forschungsvorhaben fokussieren auf autonome und mobile Roboter in humanoider Gestalt, die auch dem allgemeinen Verständnis von Robotern, geprägt durch Film und Fernsehen, am nächsten kommen. Erste (2016) Forschungsroboter wie der humanoide Prototyp Rhoni der Hochschule Niederrhein boten lediglich die Kraft und Reichweite für Handreichungen, mussten aber von der hilfsbedürftigen Person selbst gesteuert werden [1].
Aktuelle Robotersysteme für die Pflege
Es gibt eine Vielzahl an in Größe und Gestalt verschiedenen Robotersystemen in der Forschung und Entwicklung für die Pflege. Kommerziell verfügbar sind nur wenige, manche, wie der Care-O-Bot werden hauptsächlich für Schulungen oder Forschungsprojekte entwickelt. Viele der aktuellen Pflegroboter sind sogenannte Soziale Roboter, die verschiedene Unterstützungsfunktionen anbieten können. Im Englischen werden diese als Social Assitive Robots (SARs) bezeichnet. Nach verschiedenen Projekten an der Hochschule Fulda mit Studierenden konnten aktuell für die Forschung und Entwicklung relevante Robotersysteme identifiziert werden, von denen die vorgestellt werden sollen, die häufig zitiert oder verwendet werden (Abb.1). Um die Vielfalt der Systeme darzustellen, werden die beispielhaften Roboter unten kurz vorgestellt.
Abb.1: Beispiele für soziale Roboter in der Pflege
Pepper ist ein 1,20 m großes, humanoides Robotersystem auf Rädern, das sich durch eine schmal fast elegante Figur auszeichnet. Eine Vielzahl an Sensoren, Berührungssensoren, sowie Sensoren zur Ortung von Geräuschen und der Distanz zu den Kommunikationspartnern erlauben eine situationsgerechte Kommunikation. So bewegt das Robotersystem den Kopf und die Augen in Richtung eines Gesprächspartners. Mit einem großen Display am Oberkörper kann das System mit Bildern und Videos Unterhaltung, Therapien, Information oder Fortbildung anbieten.
Plato ist ein kommerzieller, mobiler Cobiot, der in Restaurants und Hotels aber auch für Pflegeeinrichtungen angeboten wird. Auf mehreren Etagen können Speisen oder andere Materialien transportiert werden. Mit Sprachbefehlen können die Ziele für den Transport angegeben werden. Die Navigation erfolgt autonom. Mit einer Höhe von knappen 1,12 m und einem Tablet, auf dem Augen animiert werden, wirkt der Roboter für Gäste und Personal sympathisch
Eilik ist ein kleiner (10,8 cm), nicht mobiler Roboter, der einen eigenen Charakter simuliert und als Spielzeug Unterhaltung mit einfachen Spielen und Musik bietet. Künstliche Intelligenz erlaubt, die Interaktion zwischen verschiedenen Eiliks.
PIO ist ein Roboter, dessen Design dem Aussehen eines Papageien nachempfunden ist. Er ist dazu konzipiert, Menschen mit Demenz zu unterstützen. Seine Funktionen werden von künstlicher Intelligenz angetrieben. Das Programm beginnt mit dem Schlüpfen des Roboters aus einem Ei, fährt damit fort, dass sich um das „Baby“ gekümmert werden muss, indem man es beruhigt, wenn es weint, es füttert, anzieht und schlafen legt. All diese Aktivitäten dienen dazu, eine soziale und emotionale Bindung zu dem Roboter aufzubauen, zudem sollen in frühen Stadien von Demenz positive Emotionen gefördert werden. Weiterhin bietet PIO Funktionen, wie die Anregung zu Gymnastik, Einkaufen gehen oder Spiele zu spielen.
Kaspar ist ein humanoider Roboter in kindlicher Größe mit einer Silikon-Gesichtsmaske. Das System besitzt 17 Freiheitsgrade, die Bewegungen von Torso, Armen, Kopf, Mund und Augen ermöglichen. Mimik und Gestik sind gegenüber der menschlichen Kommunikation stark vereinfacht. Diese vereinfachte emotionale Ausdrucksweise von Kaspar macht das System für Kinder mit Autismus-Spektrum-Störungen (Autism Spectrum Disorder – ASD) leicht interpretierbar. Kaspar kann auch auf Berührungen reagieren. Trainingseinheiten mit Kaspar können die Zusammenarbeit und Kooperation mit autistischen Kindern verbessern.
Paro: Dieses soziale Robotersystem ist einer Babyrobbe nachgebildet, wobei PARO eine Abkürzung für “Personal Assistive RObot” ist. Das Robotersystem kann den Schwanz und die Augen bewegen, mit Berührungssensoren wahrnehmen, wenn es gestreichelt wird, jemand mit ihm spricht oder ob es auf den Kopf gedreht wird. Die Reaktionen auf die Interaktion erinnern an eine echte Babyrobbe, indem mittels eines Lautsprechers tierische Laute wiedergeben werden. Seine Verhaltensmuster sind sowohl proaktiv, also eigenständiges Handeln, Ausführen von Bewegungen und Wiedergabe von Geräuschen, als auch reaktiv.
Teilen ist eine gute Idee, um Ressourcen zu sparen und die Umwelt zu schonen. Gegenstände, die man nicht ständig braucht, können anderen zur Verfügung gestellt werden, indem sie verliehen, vermietet oder verkauft werden. Das Verleihen ist eher privat und nicht gewinnorientiert. Hier steht die Gemeinschaft im Vordergrund und das kurzfristige Ausleihen nachdem der Besitzer / die Besitzerin den Gegenstand zurückerhält. Große Werkzeuge, Fahrzeuge, Transporte und Wohnraum werden meist gewinnorientiert vermietet. Im Gebrauchtwarenmarkt werden Gegenstände nach ihrem Einsatz verkauft und gehen in den Besitz des Käufers über, was die komplizierte Kontrolle von Ausleizeiten erspart. Gebrauchtwarenmärkte und Vermietungen sind inzwischen alle über elektronische Plattformen organisiert (z.B. ebay, Airbnb).
Das eigentliche Teilen, in dem ein Gegenstand für bestimmte oder auch unbestimmte Zeit an eine vertrauenswürdige Person verliehen wird, findet bisher eher offline oder über Chat Gruppen auf Social Media statt. Das begrenzt den Kreis der Menschen, die davon profitieren können. Über Webseiten und Internetdienste könnten Leihläden von jedem gefunden werden, der einen Bedarf hat. In der Schweiz bietet die Plattform Sharely Geräte aller Art zum Ausleihen an. Solche Plattformen können den Ausleihprozess für beide Parteien vereinfachen. Wer immer etwas sucht, kann in Ruhe zuhause alle angebotenen Geräte anschauen und sich für eins oder mehrere registrieren. Im Geschäft wird dies dann zurückgelegt und kann schnell herausgegeben werden, wenn es abgeholt wird. Die Kontrolle der Leihfrist und die Abrechnung erledigt im optimalen Fall eine Software.
Diesem Vorteil steht ein großer Nachteil entgegen. Beim konventionellen Teilen entsteht eine Gemeinschaft zwischen den Menschen, die etwas anbieten und denen, die es nutzen. Wenn dann das Ausleihen auch ohne menschlichen Kontakt abläuft, ist der Prozess vollkommen kontaktlos. Ich nutze gerne einen CarSharing-Dienst, der über einen Verein organisiert ist. Die Mitglieder lernen sich jedoch nicht kennen, weil über elektronische Schlüsselkarten und eine App alle Vorgänge ohne weitere menschliche Hilfe ablaufen. Das kann recht praktisch sein, fördert aber nicht die Gemeinschaft.
Da viele Menschen im Alter oder durch Armut vereinsamen, wäre es hilfreich die Sharing Dienste auch mit der Möglichkeit des Kennenlernens digital oder auch persönlich zu koppeln. Das könnte durch eine bessere Ausstattung der Vereine mit zusätzlicher Software, wie z.B. Terminvereinbarung für die persönliche Übergabe eines Geräts oder der Kontaktaufnahme bei Schwierigkeiten mit dem Gerät, erreicht werden. Da meist nicht-gewinnorientierte oder soziale Einrichtungen die Ausleihe organisieren, ist die Einführung von mehr Technik von den Kosten und dem technischen Knowhow der meist ehrenamtlichen Mitarbeitenden abhängig.
Trotzdem kann die Digitalisierung, wie im medizinischen Bereich nur empfohlen werden, da viele Vorgänge (z.B. die Abrechnung) und die Erreichbarkeit durch Internet, Terminvereinbarungs- und Chat-Tools stark vereinfacht werden.
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Hintergrund: Sharing Economy gehört zu den am schnellsten wachsenden Wirtschaftsformen und wird laut Prognosen von 14 Mrd. USD im Jahr 2014 auf etwa 335 Mrd. USD bis zum Jahr 2025 anwachsen (Yaraghi und Ravi, 2017).
Manchmal ist Zugfahren in überfüllten Zügen ziemlich aufschlussreich. Seit ein paar Wochen wurde ChatGPT schon an der Hochschule von Kolleg:innen diskutiert und ausprobiert. Auch ich selbst habe das Tool gleich mal mit meinen Prüfungsfragen gefüttert und konnte feststellen, dass die Antworten hervorragend formuliert sind, aber doch sehr oberflächlich bleiben. Im überfüllten ICE standen dann drei Studierende im Flur und unterhielten sich auf Englisch über die Chancen von ChatGPT für die Erledigung von Hausarbeiten. Einer der Studenten hatte Bedenken, dass die Hochschule merken könnte, dass der Text von dem Tool erstellt wurde. Die beiden anderen lachten und meinten, dass es noch 10 Jahre dauert, bis die Universitäten merken, dass es ChatGPT gibt. Etwas amüsiert habe ich dann den überraschten Studenten zu Verstehen gegeben, dass die Unis und Hochschule längst Bescheid wissen.
Aber was folgt für die Lehre aus der Situation, dass Texte schnell ziemlich gut erstellt und Programmieraufgaben sogar perfekt gelöst werden können? Zuerst sollte jede*r verstehen, dass die künstliche Intelligenz kein Verständnis der Aufgabe oder Fragestellung aufbaut, sondern lediglich einen Text nach den vielen im Internet zur Verfügung stehenden aufbaut. Verkürzt dargestellt „rät“ ChatGPT jeweils das nächste Wort der Antwort. Das führt neben den akzeptablen Antworten dazu, dass die Ergebnisse erfunden und völlig falsch sein können. Diese Einschränkung könnte mit der Zeit behoben werden, aber das sollte insbesondere den Studierenden klar kommuniziert werden, die vielleicht nicht unbedingt mogeln wollen, aber ChatGPT als Einstieg in ein Thema nutzen wollen.
Für die Lehrenden sollte klar werden, dass die Benutzung von ChatGPT nicht nachweisbar ist. Es gibt zwar inzwischen Tools, die anbieten Texte zu prüfen, ob eine Benutzung von ChatGPT vorliegt, aber die Zuverlässigkeit ist nicht besonders hoch. Rechtlich gesehen ist es schwierig zu behaupten, dass ChatGPT benutzt wurde.
Bei Hausarbeiten kann mit interessanten Fragestellungen, bei denen es auf eine bestimmte Herangehensweise oder Struktur ankommt oder wenn die Ergebnisse in Diagrammen dargestellt werden sollen, noch am besten die Benutzung von ChatGPT verhindert werden. Ansonsten dürften Klausuren ohne elektronische Hilfsmittel wieder mehr in Mode kommen.
In den letzten 5 Jahren durfte ich an dem geförderten Projekt für Regionale Innovation in Gesundheit und Lebensqualität an der Hochschule Fulda als Professorin Projekte mit Studierenden gestalten und ihre Erfolge beobachten. Thematisch waren die Projekte auf Wearables für die Gesundheitsförderung begrenzt.
Schon nach 4 Jahren konnten wir die Ergebnisse von 57 Studierendenprojekte mit unterschiedlichen Ausrichtungen, gehalten von Lehrkräften der Hochschule oder externen Unternehmensvertreter*innen, analysieren und bewerten. Direkte und auch indirekte Transfererfolge konnten beobachtet werden. Direkter Transfer besiert darauf, dass die Ergebnisse unmittelbar von einem Unternehmen aufgenommen werden. Indirekter Transfer geschieht über die Köpfe der Studierenden, die praxisnahes Wissen aufnehmen und über Veröffentlichungen oder später im Beruf in einem Unternehmen ankommt.
Das Poster zu den Ergebnissen gibt einen guten Überblick über die einzelnen Stufen des Wissenstransfers und die jeweilige Anzahl. Dieses Poster wurde auf der internationalen Konfernenz ISPIM 2022 veröffentlicht.
Die Zerstörungsgewalt der Klimakrise hat Deutschland im Sommer 2021 durch die Flutkatastrophe in NRW und Rheinland-Pfalz erreicht. Mit mindestens 170 Toten, weggespülten Häusern und Straßen/Brücken/Bahngleisen allein in Deutschland, die durch die Wasserfluten oder ihre Folgen ums Leben kamen, zeigt was mit den heftiger werdenden Wetterereignissen gemeint ist, vor denen seit Jahren gewarnt wird (siehe auch [1] und [2]). Heute liegt die weltweite Klimaerwärmung bei 1,2 Grad mit steigender Tendenz. Das Ziel ist die Erwärmung weltweit unter 1,5 Grad zu halten. In Zukunft könnten die Wetterphänomene also noch heftiger ausfallen.
Digitale Dienste sollten die Menschen vor Gefahren warnen oder auch bei der Rettung von Leben zu unterstützen. Die WarnApp des Bundes NINA gibt es seit einigen Jahren. Nicht alle Bürger*innen nutzen die App und an vielen Orten ist die Kommunikationsinfrastruktur leider dem Wasser zum Opfer gefallen ist, so dass tagelang kein Kontakt zu Vermissten hergestellt werden konnte. Es zeigt sich überdeutlich, dass IT-Technik allein, vor Wasserfluten nicht schützen kann. Hochwasserschutz besteht aus guten Deichen, Absperrungen, Überschwemmungsgebieten und wasserdichten Kellern.
Allerdings kann mit IT-Technik simuliert werden, welche Wege sich das Wasser im Katastrophenfall suchen würde und potentielle Hochwassergebiete und Überschwemmungsgebiete darstellen. Ein Beispiel, wie eine Simulation realisiert werden kann, zeigt die 2D Simulation für Wartberg, die 2019 erstellt wurde [3]. Leider sind viele Gebiete in gefährdeten Gebieten bebaut und bewohnt.
Aktuell (Juli 2021) wird heftig über effektivere Warnsysteme diskutiert, weil viele Betroffene nicht ausreichend oder rechtzeitig gewarnt wurden (siehe auch [4]). Das Meldesystem sollte aus einer Kombination aus WarnApps, Sirenen und Lautsprecherdurchsagen von Polizei und Feuerwehr bestehen, da Smartphones nicht immer angeschaltet sind und schlafende Menschen geweckt werden müssen.
Auch die Aussagekraft der Warnungen wird diskutiert. Der Wetterdienst macht nur Aussagen über Regenmengen, deren Auswirkungen aber nur vermutet werden können. So war für die Flutkatastrophe im Ahrtal bekannt, dass mehr als 200 l/qm fallen würden. Aber was bedeutet das konkret für einzelne Orte? Wenn zu früh gewarnt wird, wird viel Aufwand erzeugt, der im Nachhinein als überflüssig angesehen werden kann, da die Katastrophe vielleicht nicht oder nur in geringerem Ausmaß eingetreten ist. Fehlalarme müssen möglichst verhindert werden. Um die Auswirkungen besser vorhersagen zu können, könnten in der Zukunft auch die Pegelstände von kleinen Gewässern, wie Bächen gemessen werden. Bürgerinitiativen in Oxfort (England) und in Dornbirn messen die Gewässer in der Umgebung mit kleinen Sensoren, die eine ständige Überwachung gestatten, wobei der Pegelstand alle 15 Minuten gemeldet wird [5]. Entwickelt wurde die kleine Box für die Warnung vor Hochwasser, das Straßen überspült und Umwege nötig macht. Ob die Box auch für Katastrophenfälle verwendbar ist, müsste erst noch geprüft werden.
Hochwasserpegelmessungen an Bächen können Fehlalarme reduzieren, lassen aber in der Regel nicht mehr viel Zeit zu reagieren. Deswegen sollten meiner Meinung nach Überschwemmungsgebiete möglichst nicht bebaut oder bewohnt werden. Dort wo dies der Fall ist, muss über einen Umbau der Gebäude und die Errichtung von Deichen/Absperrungen nachgedacht werden, damit die Infrastruktur (auch die der Häuser, wie Heizung, Strom, Telefon) vor Hochwasser geschützt ist. PKW und LKW sollten in solchen Gebieten bei kritischen Wetterlagen nicht abgestellt werden, damit sie nicht von den Wassermassen erfasst und zerstört werden können. Das schützt neben dem Eigentum der Besitzer*innen auch die Umwelt, die nicht durch Benzin/Diesel oder andere Schadstoffe der Fahrzeuge verunreinigt wird. Dazu könnte eine Warnmeldestufen eingeführt werden, die vorsorglich greift.
Für die Überwachung von potentiellen Flutgebieten kann einiges getan werden, es braucht aber eine gute Koordination mit bestehenden Diensten und eine robuste Infrastruktur.
Kurz vor Weihnachten und in Erwartung eines harten Lockdowns hier ein Angebot an alle, die zuhause bleiben und Spaß am Programmieren haben. Was ihr dazu braucht: einen möglichst häßlichen Weihnachtspulli, Getränke und Plätzchen und eine Programmierumgebung. Für alle, die nicht so häufig Programmieren und keine Umgebung auf ihren Rechner installieren wollen. Es gibt viele online-Angebote zum Programmieren, wie repl.it.
Was kann programmiert werden? Alles was Spaß macht und in Weihnachsstimmung oder Feierstimmung versetzen könnte. Eine Anregung findet ihr in dem Video auf YouTube. Das Video zeigt eine launige Programmierung eines Daumenkinos und wurde für Studierende im ersten Semester des Studiengangs Gesundheitstechnik an der Hochschule Fulda als Anregung sich zu beteiligen erstellt. Es können aber alle mitmachen und mir dann Links über Twitter #ugsuco (ugly superfluous coding) zukommen lassen.
Bei den Überlegungen zur Lockerung der Kontaktsperren in Deutschland, europaweit und weltweit, werden Apps diskutiert, die helfen sollen die Kontakte von positiv getesteten Menschen zu ermitteln. Die Kontakte zu ermitteln ist unbedingt erforderlich, um die Kontakte warnen und ihrerseits zur Kontaktvermeidung/Quarantäne auffordern zu können. Bisher wird das über die Befragung der positiv getesteten erreicht, die dem Gesundheitsamt die Daten der Kontakte mitteilen. Das ist sinnvoll, aber leider sehr langsam, wenn es zu viele Fälle, wie zur Zeit gibt.
Die Hoffnung: eine App auf Smartphones, die viele Menschen ständig mit sich herumtragen, könnte helfen die Kontaktpersonen schneller zu ermitteln. Dabei soll in Deutschland auch auf den Datenschutz geachtet werden und Kontakte erst an amtliche Stellen übermittelt werden, wenn eine Person positiv getestet wurde. Die Verwendung der App soll freiwillig sein.
Es ist begrüßenswert, dass auf den Datenschutz und Freiwilligkeit geachtet werden soll. Allerdings stellen sich noch viele Fragen zu der Sinnhaftigkeit einer solchen App. In den BR-Nachrichten wurde heute berichtet, dass 55% der Bayern sich vorstellen können, eine solche App zu nutzen. Insbesondere die Menschen über 65 Jahren würden sich beteiligen. Wenn aber nur die Hälfte aller Menschen sich beteiligen, wird im Mittel nur jeder zweite Kontakt ermittelt. Die Tatsache, dass ältere Menschen sich beteiligen wollen, ist verständlich, da sie zur Risikogruppe gehören. Als Personen, die nicht mehr im Arbeitsleben verankert sind, bleibt jedoch die Frage, wie häufig Menschen ab 65 Jahren Smartphones nutzen oder ob das Gerät nicht doch häufig zuhause bleibt, weil es nicht benötigt wird oder schlicht nicht aufgeladen ist. Auch gibt es bei den Älteren immer noch viele, die ohne Smartphone leben. Auch kleine Kinder, die häufig keine Symptome haben und so unbemerkt das Virus übertragen können, haben nicht alle ein Smartphone oder tragen es nicht ständig mit sich herum.
Aber auch, wenn alle tatsächlich immer ein Smartphone mit sich tragen würden, bleibt die Frage, wie die COVID19-Tests der ermittelten Kontaktpersonen sichergestellt werden. Solange solche Tests nicht innerhalb von 1 bis 2 Tagen sichergestellt werden können, macht das Ermitteln keinen Sinn. Menschen die sich über die Lockerung der Kontaktsperren freuen und vielleicht gerade angefangen haben, ihre Existenz wieder in den Griff zu bekommen, sollen aufgrund einer Warnung von einer App wieder in die Isolation?
Es wäre schön, wenn die oben aufgeführten Fragen *vor* einer Einführung einer App geklärt würden. Vielleicht könnte dann die Innovationskraft der Ingenieur*innen für bessere Lösungen genutzt werden.
Ein Virus hat unsere Welt verändert und kostet viele Menschenleben. Der Shut-Down der ganzen Welt zeigt, wie ernst die Lage ist.
Leider diskutieren viele immer noch, ob es sinnvoll oder zumutbar ist Atemschutzmasken zu tragen. Masken, die Viren abhalten können, stehen nicht einmal in medizinischen Einrichtungen in ausreichender Anzahl zur Verfügung. Stoffmasken schützen zwar nicht den Träger vor den Viren der anderen, aber die anderen von den Viren des Trägers. Deswegen ist es ein Gebot der Stunde, dass alle die Masken tragen, denn wenn alle ein wenig besser geschützt sind, ist auch der Träger/die Trägerin der Maske geschützt.
Es gibt viele Nähanleitungen im Internet. Ich habe eine für das sogenannte Bremer Modell hinzugefügt, das die technischen Daten und ein paar Tipps enthält.
Rollenstereotype veredecken die individuelle Diversität.
Bündnis 90 / Die Grünen sind eine Partei, die zum Teil aus der Frauenbewgung entstand. Aber auch in dieser Partei wird die Bedeutung des Feminismus von einigen inzwischen in Frage gestellt. Deswegen wurde ich gebeten am 17. Januar 2020 einen Impulsvortrag zu dem Thema zu halten.
Die anschließende Diskussion war lebhaft und hat gezeigt, dass einige Teilnehmer*innen von einem biologischen Grund für die verschiedenen Lebenswege von Frauen und Männern ausgehen. Die vorhandenen biologischen Unterschiede sind für die Lebensentscheidungen aber nur zu einem sehr kleinen Teil verantwortlich. Viel mächtiger sind die Rollenstereotype, die wir alle von klein auf lernen. Die Rollenstereotype verhindern, dass wir (Frauen und Männer) Menschen mit all ihren Fähigkeiten deutlich wahrnehmen können. Wir sehen Frauen als sozial kompetent und Männer als technisch begabt an.
Feminismus ist leider noch nicht überflüssig, denn selbst wenn die Unterschiede biologisch wären, ist die geringere Bezahlung von typischen Frauenberufen und die geringe Beteiligung in der Politik nicht hinnehmbar. Für die Bewätigung der anstehenden Problemfelder Umwelt, Digitalisierung und Migration muss das Wissen und die Erfahrung von 50% der Bevölkerung einbezogen werden.
