Universiẗat, Diss., 2000--Zugl. : Tübingen.

Dortmund, Universität, Thesis (doctoral), 2001.

The present article dedicates itself to fuzzy modelling of data-inherent structures. In particular two main points are dealt with: the introduction of a fuzzy modelling framework and the elaboration of an automated, data-driven design strategy to model complex data-inherent structures within this framework. The innovation concerning the modelling framework lies in the fact that it is consistently built around a single, generic type of parametrical and convex membership function. In the first part of the article this essential building block will be defined and its assets and shortcomings will be discussed. The novelty regarding the automated, data-driven design strategy consist in the conservation of the modelling framework when modelling complex (nonconvex) data-inherent structures. Instead of applying current clustering methods the design strategy uses the inverse of the data structure in order to created a fuzzy model solely based on convex membership functions. Throughout the article the whole model design process is illustrated, section by section, with the help of an academic example.

Freiburg i. Br., Univ., Diss., 2007.

Adipositas ist eine chronische Erkrankung mit erheblichen Komorbiditäten und Folgeschäden, die bereits im Kindes- und Jugendalter weit verbreitet ist. Unterschiedliche Faktoren sind an der Ätiologie dieser Störung beteiligt. Die Ernährung stellt dabei eine der Hauptsäulen dar, auf welche immer wieder Bezug genommen wird. Der Einfluss der Eltern auf die kindliche Ernährung spielt unbestritten eine zentrale Rolle – hinsichtlich genetischer Dispositionen, aber auch als Gestalter der Lebensumwelten und Vorbilder im Ernährungsbereich. Die vorliegende Arbeit hat zum Ziel, Übereinstimmungen elterlicher und kindlicher Ernährung zu untersuchen und dabei zu prüfen, inwiefern Prozesse des Modelllernens für die Zusammenhänge verantwortlich zeichnen. Grundlage ist die sozial-kognitive Theorie Albert Banduras mit dem Fokus auf seinen Ausführungen zum Beobachtungs- oder Modelllernen. Die Zusammenhänge elterlicher und kindlicher Ernährung wurden anhand einer Stichprobe 7 – 13-jähriger adipöser Kinder und ihrer Eltern in Beziehung gesetzt zu den Bedingungen des Modelllernens, die zuvor auch in anderen Studien gefunden worden waren. Eine hohe Ähnlichkeit oder gute Beziehung zwischen Modell (Mutter bzw. Vater) und Lernendem (Kind) sollte demnach moderierend auf die Stärke des Zusammenhangs wirken. Aus Banduras Ausführungen zu den Phasen des Modelllernens ergibt sich zudem ein dritter Aspekt, der in das Untersuchungsmodell einbezogen wurde. Die von Bandura postulierte Aneignungsphase setzt voraus, dass das zu lernende Verhalten auch beobachtet werden kann. Aus diesem Grund sollte die Analyse von Zusammenhängen im Verhalten nicht losgelöst von der Zeit betrachtet werden, die Modell und Beobachter miteinander verbringen bzw. verbracht haben. Zudem wurde die Wahrnehmung eines Elternteils als Vorbild beim Kind erfragt und als Moderator aufgenommen. In die Analysen eingeschlossen wurden vollständige Mutter-Vater-Kind-Triaden. Im Querschnitt der Fragebogenerhebung waren die Daten von 171 Mädchen und 176 Jungen, in einem 7 Monate darauf folgenden Längsschnitt insgesamt 75 Triaden (davon 38 Mädchen) enthalten. Es zeigte sich ein positiver Zusammenhang zwischen der kindlichen und mütterlichen Ernährung ebenso wie zwischen der kindlichen und väterlichen Ernährung. Die Übereinstimmungen zwischen Mutter und Kind waren größer als zwischen Vater und Kind. Überwiegend bestätigt werden konnten der moderierende Einfluss der Beziehungsqualität und der Vorbildwahrnehmung auf die Zusammenhänge elterlicher und kindlicher gesunder Ernährung und der Einfluss gemeinsam verbrachter Zeit vor allem in Bezug auf Vater-Kind-Zusammenhänge problematischer Ernährung. Der väterliche Einfluss, der sowohl in Studien als auch in präventiven oder therapeutischen Angeboten oft noch vernachlässigt wird und in vorliegender Arbeit besondere bzw. gleichberechtigte Beachtung fand, zeigte sich durch den Einbezug moderierender Variablen verstärkt. Eine Ansprache von Müttern und Vätern gleichermaßen ist somit unbedingtes Ziel bei der Prävention und Therapie kindlicher Adipositas. Auch jenseits des Adipositaskontextes sollten Eltern für die Bedeutung elterlicher Vorbildwirkung sensibilisiert werden, um eine gesunde Ernährungsweise ihrer Kinder zu fördern. / Obesity is a chronic illness common even in childhood and adolescence. It increases the risk of severe mental and physical conditions. The aetiology of the illness is diverse. Diet is one of the main factors linked to obesity. Parental influence on children’s diet has been frequently demonstrated. Parents play a crucial role, not only with regard to genetic disposition, but also by influencing the availability and accessibility of food and by serving as role models. This thesis focuses on the parent-child-correlations for diet. In a sample of obese children between the ages of 7 and 13 years, these correlations were applied to modelling processes based on the social-cognitive theory of Albert Bandura. Former studies have found the similarity or quality of the relationship between a model (mother or father) and an observer (child) to be among the factors influencing modelling. These factors are said to moderate the correlation between parents’ and children’s diet. Moreover, since behaviour has to be observed in what Bandura calls the ‘attention stage’, time spent together between model and observer is likewise considered important. The children’s perception of the parent acting as a role model was used as another potential moderator. Only complete sets of mother-father-child-triads were used for the analyses. Cross-sectional questionnaire data was gathered from 171 girl triads and 176 boy triads. A follow-up study, conducted 7 months after the first interview, resulted in 75 triads (of which 38 girl triads). Positive correlations were found between both child and mother and child and father. The mother-child-correlations were stronger than those between father and child. Moderator analyses predominantly revealed that the parent-child relationship and the perceived role model had a moderating effect on these correlations. In father-child-correlations where diet was problematic, the influence of the time parent and child spent together was found to be particularly strong. The father’s role, frequently neglected in obesity prevention and therapy, was clearly demonstrated when moderating factors were taken into account. Hence, addressing mothers and fathers and sensitising them to their function as models is essential – not only in the context of obesity, but also when targeting healthy nutrition in all children.

The present article dedicates itself to fuzzy modelling of data-inherent structures. In particular two main points are dealt with: the introduction of a fuzzy modelling framework and the elaboration of an automated, data-driven design strategy to model complex data-inherent structures within this framework. The innovation concerning the modelling framework lies in the fact that it is consistently built around a single, generic type of parametrical and convex membership function. In the first part of the article this essential building block will be defined and its assets and shortcomings will be discussed. The novelty regarding the automated, data-driven design strategy consist in the conservation of the modelling framework when modelling complex (nonconvex) data-inherent structures. Instead of applying current clustering methods the design strategy uses the inverse of the data structure in order to created a fuzzy model solely based on convex membership functions. Throughout the article the whole model design process is illustrated, section by section, with the help of an academic example.

In der vorliegenden Dissertation wurde ein datengetriebenes Verfahren zum maschinellen Lernen von Mensch-Roboter Interaktionen auf Basis von Mensch-Mensch Demonstrationen entwickelt. Während einer Trainingsphase werden Bewegungen zweier Interakteure mittels Motion Capture erfasst und in einem Zwei-Personen Interaktionsmodell gelernt. Zur Laufzeit wird das Modell sowohl zur Erkennung von Bewegungen des menschlichen Interaktionspartners als auch zur Generierung angepasster Roboterbewegungen eingesetzt. Die Leistungsfähigkeit des Ansatzes wird in drei komplexen Anwendungen evaluiert, die jeweils kontinuierliche Bewegungskoordination zwischen Mensch und Roboter erfordern. Das Ergebnis der Dissertation ist ein Lernverfahren, das intuitive, zielgerichtete und sichere Kollaboration mit Robotern ermöglicht.

In der vorliegenden Dissertation wurde ein datengetriebenes Verfahren zum maschinellen Lernen von Mensch-Roboter Interaktionen auf Basis von Mensch-Mensch Demonstrationen entwickelt. Während einer Trainingsphase werden Bewegungen zweier Interakteure mittels Motion Capture erfasst und in einem Zwei-Personen Interaktionsmodell gelernt. Zur Laufzeit wird das Modell sowohl zur Erkennung von Bewegungen des menschlichen Interaktionspartners als auch zur Generierung angepasster Roboterbewegungen eingesetzt. Die Leistungsfähigkeit des Ansatzes wird in drei komplexen Anwendungen evaluiert, die jeweils kontinuierliche Bewegungskoordination zwischen Mensch und Roboter erfordern. Das Ergebnis der Dissertation ist ein Lernverfahren, das intuitive, zielgerichtete und sichere Kollaboration mit Robotern ermöglicht.