ALiS: Entwicklung einer Designtheorie für Augmented Living Spaces zur erweiterten Autonomie älterer und kognitiv eingeschränkter Menschen

Abstract

ZusammenfassungDer Alltag älterer und kognitiv eingeschränkter Menschen kann mithilfe von informationstechnologischen Lösungen erheblich unterstützt werden. In diesem Kontext ist, wie unterschiedliche Ansätze bereits zeigen, der Einsatz von Augmented Reality für viele Einsatzszenarien eine vielversprechende Lösung. Jedoch stellen die üblicherweise genutzten Head-Mounted-Displays eine technische Hürde dar und können nicht ausnahmslos von allen Personen getragen werden. Als alternativen Lösungsansatz entwickelt der vorliegende Beitrag einen Augmented Living Space (ALiS). Dieser nutzt anstatt Headsets oder anderen tragbaren Geräten Spatial Augmented Reality, welche bspw. durch Beamer und Lautsprecher implementiert wird. Damit können individuelle, bedürfnisorientierte Funktionen ergonomisch und dennoch immersiv bereitgestellt werden. Hierdurch sollen betroffene Menschen befähigt werden, länger autonom leben zu können, ohne dabei auf tragbare Technik angewiesen zu sein. Ein ALiS gewährt dabei insbesondere eine nutzerzentrierte Unterstützung in den Bereichen der Wahrnehmung, Mobilität, Organisation sowie Medizin und ermöglicht die Herausforderungen des Alltags leichter zu bewältigen. Spatial Augmented Reality ist aktuell ein nur wenig erforschter Ansatz und wird vornehmlich in der Produktion eingesetzt. Daher werden in diesem Beitrag Designanforderungen, Designprinzipien und Design-Features einer Designtheorie formuliert, anhand derer zukünftig ein ALiS für ältere und kognitiv eingeschränkte Menschen mithilfe von Spatial Augmented Reality zielführend gestaltet und eingesetzt werden kann. Zur Definition der nutzerspezifischen und technischen Anforderungen wurde eine zweistufige strukturierte Literaturanalyse sowie eine moderierte Fokusgruppe mit Expert*innen und Anwender*innen durchgeführt. Die entwickelte Designtheorie besteht aus 3 Designanforderungen, 8 Designprinzipien sowie 13 Design-Features und bildet die Grundlage für die Entwicklung eines ALiS-Prototypen. Die wahrgenommene Nützlichkeit der Designtheorie für die Entwicklung eines ALiS wurde durch eine Befragung von Augmented Reality- und Workflow-Management-Experten positiv evaluiert.

Leveraging Large Language Models for Simplified Patient Summary Generation, Literature Retrieval and Medical Information Summarization: A Health CASCADE Study

“…In this regard, our paper focuses primarily on the second completed design cycle, the outcome of which is an RA in the form of two UML diagrams as well as its implementation as an advanced prototype. In a first design cycle (Böhmer et al, 2022), the design theory was developed and instantiated, which was positively evaluated but showed the need for a deeper understanding of the underlying system and architecture.…”

“…All SLRs had the objective to integrate the literature, organize it conceptually as well as represent it from a neutral perspective. A detailed description of the search strings, databases, and results can be found in Böhmer et al (2022). The overall goal of this three-step SLR was to find frameworks, ontologies, and RAs as well as methods and best practices.…”

“…The term spatial augmented reality was initially defined by the work of Raskar et al (1998) and thus, laid the foundation for our development and the design of ALiS. This initial contribution brought up and discussed surface shape extractions, rendering methods, and acquisition artifacts that were picked up by subsequent contributions in this research field discussed in Böhmer et al (2022). To ensure relevant works regarding the implementation of such systems, SLR 1 was further performed on current ontologies, RAs, and techniques of SAR, where key findings covered error-free compensations methods for projection, projection manipulation, ideal projection surfaces, and successful practical applications of SAR in different areas such as cooking assistance for the cognitively impaired (Kosch et al, 2019).…”

“…Despite an increasing number of information technology solutions to support the ever-aging society and cognitively impaired people at home (Fernando et al, 2016;Kosch et al, 2019;Mshali et al, 2018), there is a persisting lack of knowledge on the development of holistic augmented reality (AR) assistance systems that do not require any arduous wearables such as headmounted displays (HMDs) or hand-held devices. In a first design science research (DSR) cycle (Böhmer et al, 2022), we found that elderly and cognitively impaired people have great difficulty wearing burdensome HMDs as their complex menus, low battery capacity, and the reduced field of view do not allow a holistic, yet easyto-use solution. An AR approach that can do without wearables, is that of spatial augmented reality (SAR) and the use of projections and auditory communication (Raskar et al 1998).…”

“…Since guiding design knowledge for an information system (IS) exhibiting the aforementioned characteristics is lacking, we identified design requirements (DRs) and interrelated design principles (DPs) of a design theory (DT) as well as a simplified IS architecture in a first design science research (DSR) cycle (Böhmer et al, 2022). The DT hereby consistently supports IS researchers and developers when designing IS architectures (Baskerville and Pries-Heje, 2010).…”