Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2009

Die vorliegende Dissertation behandelt die Fragestellung, inwiefern proaktive Elemente eines pädagogischen Agenten die Lernwirksamkeit von elektronischen Lernprogrammen und Lernplattformen verbessern können. Dabei basiert die Arbeit auf mehreren Vorarbeiten, wobei die wissenschaftlichen Untersuchungen sowohl von Krämer (2008) als auch von Domagk (2010) hierbei besonders hervorzuheben sind. Darüber hinaus wurde die vorliegende Arbeit durch aktuelle Entwicklungen im Bereich der mobilen Kommunikationstechnologien und sich etablierender Assistenzsysteme, wie beispielsweise blickabhängigen Browsern auf einem Mobiltelefon, beeinflusst. Diese haben zunehmend einen entscheidenden Stellenwert im Alltag und zeichnen sich durch eine Unterstützungsfunktion aus, welche die anzunehmenden Entscheidungen und Handlungen von Menschen vorausnehmen sollen. In diesem Kontext sind dabei Heimautomatisierungsfunktionen, Navigationsgeräte und –applikationen sowie insbesondere computer- oder webbasierte Trainingsprogramme zu nennen. Diese Entwicklungen beziehen in immer prägnanterer Art und Weise die Umwelt, in der sie verwendet werden, in ihre algorithmischen Handlungsalternativen ein und schaffen somit einen Mehrwert für die alltägliche Mensch-Computer-Interaktion.

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verbesserung von Mensch-Roboter Interaktion in Mensch-Roboter Teams für Teleoperation Szenarien, wie z.B. robotergestützte Feuerwehreinsätze. Hierbei wird ein Konzept und eine Architektur für ein System zur Unterstützung von Teleoperation von Mensch-Roboter Teams vorgestellt. Die Anforderungen an Informationsaustausch und -verarbeitung, insbesondere für die Anwendung Rettungseinsatz, werden ausgearbeitet. Weiterhin wird das Design der Benutzerschnittstellen für Mensch-Roboter Teams dargestellt und Prinzipien für Teleoperation-Systeme und Benutzerschnittstellen erarbeitet. Alle Studien und Ansätze werden in einem Prototypen-System implementiert und in verschiedenen Benutzertests abgesichert. Erweiterungsmöglichkeiten zum Einbinden von 3D Sensordaten und die Darstellung auf Stereovisualisierungssystemen werden gezeigt. / This work deals with teams in teleoperation scenarios, where one human team partner (supervisor) guides and controls multiple remote entities (either robotic or human) and coordinates their tasks. Such a team needs an appropriate infrastructure for sharing information and commands. The robots need to have a level of autonomy, which matches the assigned task. The humans in the team have to be provided with autonomous support, e.g. for information integration. Design and capabilities of the human-robot interfaces will strongly influence the performance of the team as well as the subjective feeling of the human team partners. Here, it is important to elaborate the information demand as well as how information is presented. Such human-robot systems need to allow the supervisor to gain an understanding of what is going on in the remote environment (situation awareness) by providing the necessary information. This includes achieving fast assessment of the robot´s or remote human´s state. Processing, integration and organization of data as well as suitable autonomous functions support decision making and task allocation and help to decrease the workload in this multi-entity teleoperation task. Interaction between humans and robots is improved by a common world model and a responsive system and robots. The remote human profits from a simplified user interface providing exactly the information needed for the actual task at hand. The topic of this thesis is the investigation of such teleoperation interfaces in human-robot teams, especially for high-risk, time-critical, and dangerous tasks. The aim is to provide a suitable human-robot team structure as well as analyze the demands on the user interfaces. On one side, it will be looked on the theoretical background (model, interactions, and information demand). On the other side, real implementations for system, robots, and user interfaces are presented and evaluated as testbeds for the claimed requirements. Rescue operations, more precisely fire-fighting, was chosen as an exemplary application scenario for this work. The challenges in such scenarios are high (highly dynamic environments, high risk, time criticality etc.) and it can be expected that results can be transferred to other applications, which have less strict requirements. The present work contributes to the introduction of human-robot teams in task-oriented scenarios, such as working in high risk domains, e.g. fire-fighting. It covers the theoretical background of the required system, the analysis of related human factors concepts, as well as discussions on implementation. An emphasis is placed on user interfaces, their design, requirements and user testing, as well as on the used techniques (three-dimensional sensor data representation, mixed reality, and user interface design guidelines). Further, the potential integration of 3D sensor data as well as the visualization on stereo visualization systems is introduced.

With the continuous development of artificial intelligence, there is an effort to let the expressed mind of robots resemble more and more human-like minds. However, just as the human-like appearance of robots can lead to feelings of aversion to such robots, recent research has shown that the apparent mind expressed by machines can also be responsible for their negative evaluations. This work strives to explore facets of aversion evoked by machines with human-like mind (uncanny valley of mind) within three empirical projects from a psychological point of view in different contexts, including the resulting consequences. In Manuscript #1, the perspective of previous work in the research area is reversed and thus shows that humans feel eeriness in response to robots that can read human minds, a capability unknown from human-human interaction. In Manuscript #2, it is explored whether empathy for a robot being harmed by a human is a way to alleviate the uncanny valley of mind. A result of this work worth highlighting is that aversion in this study did not arise from the manipulation of the robot’s mental capabilities but from its attributed incompetence and failure. The results of Manuscript #3 highlight that status threat is revealed if humans perform worse than machines in a work-relevant task requiring human-like mental capabilities, while higher status threat is linked with a higher willingness to interact, due to the machine’s perceived usefulness. In sum, if explanatory variables and concrete scenarios are considered, people will react fairly positively to machines with human-like mental capabilities. As long as the machine’s usefulness is palpable to people, but machines are not fully autonomous, people seem willing to interact with them, accepting aversion in favor of the expected benefits. / Mit der stetigen Weiterentwicklung von künstlicher Intelligenz besteht das Bestreben, das ausgedrückte Bewusstsein von Robotern dem menschlichen Bewusstsein immer mehr nachzubilden. Die Forschung hat dargelegt, dass das augenscheinlich von Maschinen ausgedrückte Bewusstsein für negative Bewertungen verantwortlich sein kann (Uncanny Valley of Mind). Dieser Befund soll aus psychologischer Perspektive in verschiedenen Kontexten inklusive der daraus resultierenden Konsequenzen genauer betrachtet werden. Mit Manuskript #1 wird die Perspektive bisheriger Arbeiten in dem Forschungsgebiet umgekehrt und gezeigt, dass Menschen Unheimlichkeit gegenüber Robotern empfinden, die scheinbar menschliche Gedanken lesen können, was aus der Mensch-Mensch-Interaktion unbekannt ist. In Manuskript #2 wird der Frage nachgegangen, ob Empathie für einen von einem Menschen verletzt werdenden Roboter eine Möglichkeit ist, das Uncanny Valley of Mind abzuschwächen. Ein hervorzuhebendes Resultat dieser Arbeit ist, dass Aversion in dieser Studie nicht durch die Manipulation der Bewusstseinszustände des Roboters aufgekommen ist, sondern durch dessen attribuierte Inkompetenz und sein Versagen. Die Ergebnisse von Manuskript #3 zeigen, dass Statusbedrohung auftritt, wenn Menschen bei einer arbeitsrelevanten Aufgabe, die menschenähnliche mentale Fähigkeiten erfordert, schlechter abschneiden als Maschinen. Es wird auf die wahrgenommene Nützlichkeit der Maschine Bezug genommen um zu erklären, dass höhere Statusbedrohung mit höherer Bereitschaft zur Interaktion assoziiert ist. Zusammenfassend reagieren Menschen recht positiv auf Maschinen mit menschenähnlichen mentalen Fähigkeiten, sobald erklärende Variablen und konkrete Szenarien mitberücksichtigt werden. Solange die Nützlichkeit der Maschinen deutlich gemacht wird, diese aber nicht vollkommen autonom sind, scheinen Menschen gewillt zu sein, mit diesen zu interagieren und dabei Gefühle von Aversion zugunsten der antizipierten Vorteile in Kauf zu nehmen.

Der Beitrag befasst sich mit einer ersten methodisch-systematischen Analyse der Biomorphisierung von Mensch-Maschine-Schnittstellen, also der Nutzung von biologischen Aktivitätsmustern für Signalkodierungen. Aufbauend auf Beispielen aus dem Alltag werden menschliche Eigenschaften, die sich zur Anthropomorphisierung und Biomorphisierung eignen, analysiert. Sodann werden geeignete Signalparameter zusammengestellt, die mit den technischen Ausgabemöglichkeiten und den dazugehörigen Signalen verbunden werden können. Beispielhaft wurde bei der Mensch-Maschine-Schnittstelle eines Geldautomaten eine Biomorphisierung deren Interaktionen vorgenommen. Ein Ausblick auf Folgeuntersuchungen, welche die Interaktionen evaluieren, schließt den Beitrag.

Univ., Diss. u.d.T.: Rüting, Torsten: Pawlows Bestimmung und Vermächtnis im Diskurs um die Entwicklung von Disziplin während der Modernisierung Rußlands und der Schöpfung der Sowjetzivilisation--Hamburg, 2000. / Literaturverz. S. [311] - 331.

Submitted by Fabiano Vassallo (fabianovassallo2127@gmail.com) on 2017-05-03T18:15:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertação Clarissa Rocha.pdf: 2010742 bytes, checksum: ea45626703ab908474ffe06c99996811 (MD5) / Approved for entry into archive by Josimara Dias Brumatti (bcgdigital@ndc.uff.br) on 2017-05-29T16:54:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertação Clarissa Rocha.pdf: 2010742 bytes, checksum: ea45626703ab908474ffe06c99996811 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-29T16:54:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) dissertação Clarissa Rocha.pdf: 2010742 bytes, checksum: ea45626703ab908474ffe06c99996811 (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo principal a tradução parcial de Der Mensch, (O ser humano) de Arnold Gehlen. Com a tradução da Introdução desta obra, publicada em 1940 e considerada a mais importante da Antropologia Filosófica, pretendemos contribuir para a reflexão sobre a literatura e a antropologia das funções poéticas. A tradução dos primeiros nove capítulos, acrescida de notas, é o foco da dissertação. De maneira complementar, esta pesquisa se propõe a discutir de forma sucinta os conceitoschave da teoria de Gehlen, a saber: Mängelwesen, nicht festgestelltes Tier e Entlastung; apresentar brevemente o autor e discutir estratégias para a tradução / Das wichtigste Anliegen der vorliegenden Arbeit ist es, einen Teil des Werkes Der Mensch von Arnold Gehlen zu übersetzen. Mit der Übertragung der Einführung des Buches, das 1940 veröffentlicht wurde und als das Hauptwerk der philosophischen Anthropologie gilt, soll ein Beitrag zur Reflexion über Literatur und die Anthropologie der poetischen Funktionen geleistet werden. Die mit Fußnoten versehene Übersetzung der ersten neun Kapitel ist der Fokus der Arbeit. Ausserdem sollen die wichtigsten Begriffe von Gehlens Theorie kurz erläutert werden, nämlich: Mängelwesen, nicht festgestelltes Tier und Entlastung. Weiterhin stellen wir den Autor kurz vor und erörtern einige Strategien der Übersetzung

Der Beitrag befasst sich mit einer ersten methodisch-systematischen Analyse der Biomorphisierung von Mensch-Maschine-Schnittstellen, also der Nutzung von biologischen Aktivitätsmustern für Signalkodierungen. Aufbauend auf Beispielen aus dem Alltag werden menschliche Eigenschaften, die sich zur Anthropomorphisierung und Biomorphisierung eignen, analysiert. Sodann werden geeignete Signalparameter zusammengestellt, die mit den technischen Ausgabemöglichkeiten und den dazugehörigen Signalen verbunden werden können. Beispielhaft wurde bei der Mensch-Maschine-Schnittstelle eines Geldautomaten eine Biomorphisierung deren Interaktionen vorgenommen. Ein Ausblick auf Folgeuntersuchungen, welche die Interaktionen evaluieren, schließt den Beitrag.

The following thesis is a brief view of the production process of Theatre UNO’s Spring 2014 production of the Tennessee William’s New Orleans Literary Festival One-Act play competition 2013 winner, Father. This thesis will include analysis, production book, documentation from the production, and an evaluation of the process of putting this production on stage. The play was performed in New Orleans, Louisiana at the University of New Orleans, Performing Arts Center Robert E Nims Lab Theatre on February 11th- 16th, 2014.

Im Katabolismus methylverzweigter Fettsäuren spielt die alpha-Methylacyl-CoA-Racemase eine wichtige Rolle, indem sie die (R)- und (S)-Isomere von alpha-methylverzweigten Fettsäuren als Coenzym A Thioester racemisiert. Methylverzweigte Fettsäuren entstehen beim Abbau von Isoprenoiden und werden darüber hinaus auch von vielen Organismen, wie z.B. Mycobakterien, synthetisiert. Die Hauptaufgabe der Racemase ist aber vermutlich in der Biosynthese von Gallensäuren zu sehen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die alpha-Methylacyl-CoA-Racemase aus humanem Gewebe zu reinigen und zu charakterisieren sowie ihre physiologische Rolle im Katabolismus verzweigtkettiger Fettsäuren und der Gallensäurebiosynthese zu untersuchen. Die alpha-Methylacyl-CoA-Racemase wurde aus humanem Gewebe zur Homogenität gereinigt, umfassend biochemisch charakterisiert und zur genauen molekularbiologischen Analyse in E.coli kloniert. Die Aktivität der Racemase wurde anhand der [³H]H2O-Freisetzung aus [alpha-³H]-a-Methylacyl-CoAs bestimmt. Die humane Racemase ist in der aktiven Form ein monomeres Protein und besteht aus 382 Aminosäuren. Als Substrate akzeptiert das Enzym ein breites Spektrum von alpha-Methylacyl-CoAs. Neben den Coenzym A-Thioestern alpha-methylverzweigter Fettsäuren, wie Pristansäure, werden auch CoA-Ester von Steroidderivaten, z.B. des Gallensäureintermediats Trihydroxycoprostansäure, und aromatischen Phenylpropionsäuren, wie dem Analgetikum Ibuprofen, umgesetzt. Freie Fettsäuren, geradkettige oder beta-methylverzweigte Acyl-CoAs werden nicht racemisiert. Die alpha-Methylacyl-CoA-Racemase ist im Menschen zu ca. 80 Prozent auf die Peroxisomen und ca. 20 Prozent auf die Mitochondrien verteilt, wobei entsprechende peroxisomale (PTS 1) und mitochondriale (MTS) Transportsignale die Lokalisation bestimmen. Die vollständige cDNA-Sequenz der humanen a-Methylacyl-CoA-Racemase hat eine Gesamtlänge von 2039 Basenpaaren mit einem offenen Leseraster von 89 - 1237 bp. Das Startcodon ATG ist in eine klassische Kozak-Sequenz zum Translationsstart eingebettet. Die Protein endet am C-Terminus mit dem Sequenzmotiv –KASL, das dem peroxisomalen Transportsignal (PTS I) einiger Säugetierkatalasen entspricht. Aufgrund alternativer Polyadenylierung sind in allen untersuchten menschlichen Geweben Transkripte von 1,6 kb bzw. 2,0 kb zu finden. Es liegt keine gewebsabhängige Polyadenylierung vor, die Racemase wird aber gewebsspezifisch exprimiert (besonders stark in Leber und Niere). Das humane Racemasegen liegt auf dem kurzen Arm des Chromosoms 5 nahe am Centromer (5p1.3), im Intervall von D5S651 (46,6 cM) und D5S634 (59.9 cM). / Racemization is an essential step for bile acid synthesis and it is important for degradation of alpha-methyl branched-chain fatty acids. The (R)- and (S)-isomers of alpha-methyl-branched chain fatty acids were shown to be interconverted as coenzyme A thioesters by an alpha-methylacyl-CoA racemase. Various branched-chain fatty acids arise in the catabolism of isoprenoids and are also synthesized by a variety of organisms, particularly mycobacteria. The aim of this work was to purify and to characterize the racemase from human tissue and to analyse the physiological role in the degradation of branched-chain fatty acids and the bile acid synthesis. The alpha-methylacyl-CoA racemase was purified from human liver to apparent homogeneity. The enzyme was exhaustively characterized by methods of biochemistry and protein chemistry. The cDNA coding for human racemase was cloned in E. coli and sequenced. A radiometric assay with 2-methyl[2-³H]acyl-CoAs as substrates was used routinely for monitoring purification procedure. The active form of the enzyme is a monomeric protein comprising 382 amino acids. The enzyme accepts a wide range of alpha-methylacyl-CoAs, including pristanoyl-CoA, trihydroxycoprostanoyl-CoA (an intermediate in bile acid synthesis) as substrates. Also arylpropionyl-CoAs such as the anti-inflammatory drug ibuprofen are accepted, but neither free fatty acids, beta-methyl-branched nor linear-chain acyl-CoAs. In human tissues 80 - 90 Prozent of the racemase activity is found in peroxisomes and 10 - 20 Prozent in mitochondria. Degradation of branched chain fatty acids is located in both compartments, so the enzyme has to be distributed between peroxisomes and mitochondria. No evidence was found for the existence of isoenzymes or different transcription products. It appears that only one mRNA is transcribed from one gene and that also only one protein is synthesized. The different recognition of peroxisomal (PTS 1) and mitochondrial targeting signals (MTS) may determine the subcellular distribution. The complete cDNA sequence has an overall length of 2039 base pairs, with a open reading frame between 89 - 1237 bp. The ATG start codon is embedded in a classical Kozak sequence for translation start. The C-Terminus of the protein is –KASL, which is very similar to the peroxisomal targeting signals (PTS 1) of many mammalian catalases. In all human tissues analysed in this work two different transcripts of racemase with sizes of 1,6 kb and 2,0 kb have been found and show alternate polyadenylation. Polyadenylation of racemase is not tissue-dependent but its expression is tissue-specific (strong activity is found in liver and kidney). The human racemase gene is localized on the short arm of chromosome 5, near the centromer (region 5p1.3) and between the markers D5S651 (46,6 cM) and D5S634 (59.9 cM).