Projektpartner
Die Projektpartner des vorliegenden M³S-Forschungsprojekts aus Forschung und Industrie ergänzen sich ideal in ihrem Know-How. Die Kombination von Fachwissen im Bereich Photonik, Optik, Sensorik, Elektronik gemeinsam mit der umfangreichen Erfahrung in den Bereichen kognitive Wahrnehmung, Software-Programmierung bis hin zur optimalen Durchführung von Anwendertests verschiedener Testgruppen stellt eine ideale Grundlage für die Definition und Findung neuer, weiterer innovativer Anwendungen und Erschließung zusätzlicher Märkte dar. Im Folgenden werden alle Projektpartner der Reihe nach vorgestellt.
Mediablix IIT GmbH
Die Mediablix – IIT GmbH ist ein moderner Usability-Dienstleister, der über eine vieljährige Anwendungs- und Markterfahrung verfügt. Usability (dt. Gebrauchstauglichkeit) wird allgemein als das Ausmaß verstanden, in dem ein technisches System durch bestimmte Nutzer in einem bestimmten Nutzungskontext verwendet werden kann, um bestimmte Ziele effektiv, effizient und zufriedenstellend zu erreichen (Definition nach DIN EN ISO 9241-11, 1999).
Im Fokus der von Mediablix angebotenen Dienstleistungen steht die Untersuchung unterschiedlicher Medien (z. B. Hard- und Softwareprodukte, Internetseiten oder Verkaufsräume) unter Einbeziehung neuester wissenschaftlicher Methoden in Bezug auf Kundenzufriedenheit und User-Experience.
User-Experience umfasst dabei alle Wahrnehmungen und Reaktionen, die aus der tatsächlichen und/oder erwarteten Benutzung eines Produkts, eines Systems oder einer Dienstleistung resultieren (Definition nach DIN EN ISO 9241.210, 2010).
Das Ziel dieser Untersuchungen liegt in der optimalen Vermittlung und Darstellung des jeweiligen Produktes gemäß den Wünschen und Bedürfnissen der jeweiligen Zielgruppen. Im Rahmen eines anwenderorientierten Ansatzes werden potenzielle Usability-Probleme identifiziert und entsprechende Lösungsansätze erarbeitet.
Zur Erhebung der hierzu notwendigen Daten setzt Mediablix auf den Einsatz hochmoderner Messmethoden. Es handelt sich dabei zum einen um stationäre und mobile Blickbewegungsaufnahmegeräte (Eyetracker), mit denen menschliche Augenbewegungen analysiert werden. Mithilfe dieser Messmethode können bspw. Aussagen darüber getroffen, wie lange eine Person einen bestimmten Bereich in ihrem Blickfeld betrachtet hat und ob ihr Blick ständig zwischen verschiedenen Bereichen hin- und hergewandert ist. Dabei wird angenommen, dass der Ort der Fixation dem Ort der visuellen Aufmerksamkeit entspricht.
Die zweite Messmethode, auf die sich Mediablix spezialisiert hat, ist die Erfassung menschlicher Hirnströme, die Elektroenzephalografie (EEG). Durch die Erfassung von Hirnströmen in Echtzeit ist es möglich, Aussagen über die aktuellen Gehirnaktivitäten eines Menschen abzuleiten. Die EEG-Methode kommt vor allem in der Medizin, Kognitions- und Usability-Forschung sowie mittlerweile auch in der Entwicklung nicht-invasiver BMIs zum Einsatz.
Im vorliegenden Forschungsprojekt stellt Mediablix beide Messmethoden zur Datenaufzeichnung bereit und entwickelt sie auf Basis existierender Techniken weiter. Darüber hinaus ist Mediablix für die synchronisierte Aufzeichnung der Daten zwischen einem stationären und mobilen EEG- sowie Blickbewegungsaufnahmegerät verantwortlich. Zusätzlich liefert Mediablix die entsprechenden Klassifikations- und Auswertungsverfahren für die synchronisierten Daten.
Die Ergebnisse können nicht nur für die Online Umwandlung der gemessenen Daten unter Einbeziehung von Aufmerksamkeitsaspekten in Befehle zur Steuerung diverser Geräte verwendet werden (z.B. die Lautstärke eines Radiogerätes regulieren), sondern auch dazu genutzt werden, um herauszufinden, welche Informationen in den jeweiligen Anwendungsszenarien für den individuellen Nutzer relevant und welche davon schwer zu verarbeiten sind.
Ein weiterer Schwerpunkt von Mediablix liegt in der Systemoptimierung für unterschiedliche Nutzergruppen nach Gesichtspunkten der im jeweiligen Nutzungsfeld gemachten Erfahrungen. Hierzu werden geeignete Nutzerstudien unter Berücksichtigung der entsprechenden Zielgruppen geplant, durchgeführt und ausgewertet. Auf Grundlage der erhobenen Nutzerdaten soll das neue innovative BMI sukzessiv immer besser an die Bedürfnisse der Nutzer angepasst werden.
AG Kognitronik & Sensorik der Universität Bielefeld
Die Arbeitsgruppe Kognitronik und Sensorik des Exzellenzclusters “Kognitive Interaktionstechnologie” (CITEC) der Universität Bielefeld unter Leistung von Herrn Prof. Dr.-Ing. Ulrich Rückert hat sich auf Forschungs- und Technologietransferaktivitäten in den Technologiebereichen Nanoelektronik, Kognitronik und rekonfigurierbare Systeme spezialisiert.
Im Rahmen des vorliegenden Forschungsprojekts liegt der Schwerpunkt im Bereich der ressourceneffizienten Verarbeitung der Signale zur Reduzierung der Latenz bei gleichzeitig möglichst präziser Berechnung. Das Ziel ist hierbei die Erhöhung der Benutzerakzeptanz und Bedienbarkeit. Darüber hinaus arbeitet die AG Kognitronik und Sensorik an einer intuitiven grafischen Benutzeroberfläche und der Integration des Systems in ein SmartHome.
Die AG Kognittronik und Sensorik übernimmt außerdem die elektronische Entwicklung und den Aufbau von Demonstratoren und Prototypen für das intelligente Bedienungsfeld (Panel). Diese Aufgabe stellt hohe Anforderungen an die interdisziplinäre Kompetenz, da die Projektpartner mit ihren Produkten erfolgreich vernetzt werden müssen, die Qualität des Panels aber auch als einziger Aktor des Systems von gravierender Bedeutung für die erfolgreiche Funktion des Gesamtsystems ist. Das Ziel der Entwicklung ist die Ansteuerung des von der Firma polyoptics GmbH entwickelten LED Arrays, welches bis zu 200 verschiedene Bereiche umfassen kann.
polyoptics GmbH
Die polyoptics GmbH ist ein Spezialist für die Herstellung von kundenspezifischen optischen Komponenten (z. B. optischer Kunststoff) sowie Systemen (z. B. Reflektoren). Als führender Anbieter ist polyoptics ein strategischer Partner für viele nationale und internationale Unternehmen der Medizintechnik, Automobil- und Beleuchtungsindustrie, Sensorik und Consumer Electronics.
Für das M³S-Forschungsprojekt wird polyoptics ausgehend von den Anforderungen der Signalverarbeitung sowie den medizinischen und rechtlichen Vorgaben ein Bedarfsprofil für die Anzeige des BMI erstellen. In diesem Zusammenhang sollen zuerst detaillierte Protokolle mit Anforderungsspezifikationen erstellt werden, um auf dieser Grundlage anschließend das Bedienungsfeld (Panel) zu entwickeln.
Das erstellte Bedarfsprofil soll im weiteren Verlauf des Projekts konkret umgesetzt werden, um eine optimale Darstellung der Inhalte sicherzustellen. Gleichzeitig sollen beliebige Frequenzen stabil dargestellt werden können, um eine höchstmögliche Signalqualität für die Verarbeitungssoftware zu gewährleisten.
Eine weitere wichtige Aufgabe von polyoptics ist die Bereitstellung geeigneter Leuchtmodule sowohl für den Einsatz im Innen- als auch Außenbereich (u. a. Blinkleisten und Warnleuchten mit LEDs). Darüber hinaus soll polyoptics störende Lichtquellen in der BMI-Umgebung identifizieren und minimieren.
Hochschule Rhein-Waal
Das Team um Prof. Dr. Ivan Volosyak, Professor für Biomedizin und Engineering an der Hochschule Rhein-Waal, hat sich auf Brain-Computer Interfaces (BCIs) und Brain-Machine Interfaces (BMIs) spezialisert, die sich die normalen Aktivitäten des menschlichen Gehirns zunutze machen.
Die Hochschule Rhein-Waal ist im Rahmen des M³S-Projekts unter anderem an der Enwicklung eines speziell für die SSVEP-Stimulation modifizierten Computerbildschirms beteiligt. SSVEPs (Steady State Visual Evoked Potentials) sind spezielle, durch visuelle Reize (Stimuli) ausgelöste Hirnpotentiale, die im Elektroenzephalogramm (EEG) zu erkennen sind.
Mithilfe des neuen Bildschirms sollen SSVEP-Stimulationsboxen variabel auf der Bildschirmoberfläche positioniert werden können. Zusätzlich sollen weitere Verfahren (Codebook-Based Visual Evoked Potentials und Fixation-Related Potentials) zum Einsatz kommen und in stationären sowie mobilen Anwendungen untereinander verglichen werden.
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