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In this paper, the electrochemical alkaline methanol oxidation process, which is relevant for the design of efficient fuel cells, is considered. An algorithm for reconstructing the reaction constants for this process from the experimentally measured polarization curve is presented. The approach combines statistical and principal component analysis and determination of the trust region for a linearized model. It is shown that this experiment does not allow one to determine accurately the reaction constants, but only some of their linear combinations. The possibilities of extending the method to additional experiments, including dynamic cyclic voltammetry and variations in the concentration of the main reagents, are discussed.
Konzept zum Umgang mit Prüfungsstress und Lernblockaden bei Studierenden in der Studieneingangsphase
(2021)
Auch die mittlerweile siebte Ausgabe des wissenschaftlichen Workshops “Usable Security und Privacy” auf der Mensch und Computer 2021 wird aktuelle Forschungs- und Praxisbeiträge präsentiert und anschließend mit allen Teilnehmer:innen diskutiert. Zwei Beiträge befassen sich dieses Jahr mit dem Thema Privatsphäre, zwei mit dem Thema Sicherheit. Mit dem Workshop wird ein etabliertes Forum fortgeführt und weiterentwickelt, in dem sich Expert:innen aus unterschiedlichen Domänen, z. B. dem Usability- und Security- Engineering, transdisziplinär austauschen können.
In Robot-Assisted Therapy for children with Autism Spectrum Disorder, the therapists’ workload is increased due to the necessity of controlling the robot manually. The solution for this problem is to increase the level of autonomy of the system, namely the robot should interpret and adapt to the behaviour of the child under therapy. The problem that we are adressing is to develop a behaviour model that will be used for the robot decision-making process, which will learn how to adequately react to certain child reactions. We propose the use of the reinforcement learning technique for this task, where feedback for learning is obtained from the therapist’s evaluation of a robot’s behaviour.
The rapid increase in solar photovoltaic (PV) installations worldwide has resulted in the electricity grid becoming increasingly dependent on atmospheric conditions, thus requiring more accurate forecasts of incoming solar irradiance. In this context, measured data from PV systems are a valuable source of information about the optical properties of the atmosphere, in particular the cloud optical depth (COD). This work reports first results from an inversion algorithm developed to infer global, direct and diffuse irradiance as well as atmospheric optical properties from PV power measurements, with the goal of assimilating this information into numerical weather prediction (NWP) models.
In den Atmosphärenwissenschaften spielt die Strahlungsbilanz der Erde eine wichtige Rolle für unser Verständnis des Klimasystems. Hier liefern ausgereifte Satellitenprodukte dekadische Klimazeitreihen mit einer so hohen Genauigkeit, dass z.B. Änderungen im Zusammenhang mit dem Klimawandel detektiert werden können. Dies gilt insbesondere auch für die solaren Strahlungsflüsse an der Erdoberfläche. Beim Vergleich dieser Satellitenprodukte mit instantanen Beobachtungen der Strahlung am Erdboden sind jedoch oft erhebliche Abweichungen feststellbar, die hauptsächlich durch kleinskalige Variabilität in der räumlichen Struktur von Wolken und ihrer Strahlungswirkung verursacht werden. Hier ist auch zu bedenken, dass Bodenbeobachtungen fast einer Punktmessung entsprechen, während Satellitenpixel eine Fläche in der Größenordnung von Quadratkilometern abtasten.
West Africa has a great potential for the application of solar energy systems, as it combines high levels of solar irradiance with a lack of energy production. Southern West Africa is a region with a very high aerosol load. Urbanization, uncontrolled fires, traffic as well as power plants and oil rigs lead to increasing anthropogenic emissions. The naturally circulating north winds bring mineral dust from the Sahel and Sahara and monsoons - sea salt and other oceanic compounds from the south. The EU-funded Dynamics-Aerosol-Chemistry-Cloud Interactions in West Africa (DACCIWA) project (2014–2018), dlivered the most complete dataset of the atmosphere over the region to date. In our study, we use in-situ measured optical properties of aerosols from the airborne campaign over the Gulf of Guinea and inland, and from ground measurements in coastal cities.
An der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg fand am Donnerstag, den 23.9.21 das erste Verbraucherforum für Verbraucherinformatik statt. Im Rahmen der Online-Tagesveranstaltung diskutierten mehr als 30 Teilnehmer:innen über Themen und Ideen rund um den Bereich Verbraucherdatenschutz. Dabei kamen sowohl Beiträge aus der Informatik, den Verbraucher- und Sozialwissenschaften sowie auch der regulatorischen Perspektive zur Sprache. Der folgende Beitrag stellt den Hintergrund der Veranstaltung dar und berichtet über Inhalte der Vorträge sowie Anknüpfungspunkte für die weitere Konstituierung der Verbraucherinformatik. Veranstalter waren das Institut für Verbraucherinformatik an der H-BRS in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl IT-Sicherheit der Universität Siegen sowie dem Kompetenzzentrum Verbraucherforschung NRW der Verbraucherzentrale NRW e. V. mit Förderung des Bundesministeriums der Justiz und für Verbraucherschutz.
Die Blockchain-Technologie ist einer der großen Innovationstreiber der letzten Jahre. Mit einer zugrundeliegenden Blockchain-Technologie ist auch der Betrieb von verteilten Anwendungen, sogenannter Decentralized Applications (DApps), bereits technisch umsetzbar. Dieser Beitrag verfolgt das Ziel, Gestaltungsmöglichkeiten der digitalen Verbraucherteilhabe an Blockchain-Anwendungen zu untersuchen. Hierzu enthält der Beitrag eine Einführung in die digitale Verbraucherteilhabe und die technischen Grundlagen und Eigenschaften der Blockchain-Technologie, einschließlich darauf basierender DApps. Abschließend werden technische, ethisch-organisatorische, rechtliche und sonstige Anforderungsbereiche für die Umsetzung von digitaler Verbraucherteilhabe in Blockchain-Anwendungen adressiert.
Hinreichende Datensouveränität gestaltet sich für Verbraucher:innen in der Praxis als äußerst schwierig. Die Europäische Datenschutzgrundverordnung garantiert umfassende Betroffenenrechte, die von verwantwortlichen Stellen durch technisch-organisatorische Maßnahmen umzusetzen sind. Traditionelle Vorgehensweisen wie die Bereitstellung länglicher Datenschutzerklärungen oder der ohne weitere Hilfestellungen angebotene Download von personenbezogenen Rohdaten werden dem Anspruch der informationellen Selbstbestimmung nicht gerecht. Die im Folgenden aufgezeigten neuen technischen Ansätze insbesondere KI-basierter Transparenz- und Auskunftsmodalitäten zeigen die Praktikabilität wirksamer und vielseitiger Mechanismen. Hierzu werden die relevanten Transparenzangaben teilautomatisiert extrahiert, maschinenlesbar repräsentiert und anschließend über diverse Kanäle wie virtuelle Assistenten oder die Anreicherung von Suchergebnissen ausgespielt. Ergänzt werden außerdem automatisierte und leicht zugängliche Methoden für Auskunftsersuchen und deren Aufbereitung nach Art. 15 DSGVO. Abschließend werden konkrete Regulierungsimplikationen diskutiert.
Künstliche Intelligenz im autonomen Fahrzeug verarbeitet enorme Mengen an Daten. Beim Betrieb eines solchen Fahrzeugs basiert jede Bewegung auf einer datenbasierten, automatisierten und adaptiven Entscheidungsfindung. Aber auch, um Regeln zur Erkennung und Entscheidung in komplexen Situationen wie den hochindividuellen Verkehrsszenarien entwickeln zu können (KI-Training), sind bereits beachtliche Datenmengen von Fahrzeugen im Realverkehr erforderlich – zum Beispiel Videosequenzen aus Kamerafahrten. Für das Training Künstlicher Intelligenz ist es aus Sicht der Fahrzeugentwicklung attraktiv, auf den Datenschatz zuzugreifen, den die Gesamtheit der Fahrzeuge im realen Anwendungskontext erzeugen kann. Als Nutzer:innen und Insassen sind Verbraucher:innen so Teil einer groß angelegten Testdatenerhebung durch Fahrzeughersteller und Anbieter. Das wirft Datenschutzfragen auf. Ziel des vorliegenden Beitrags ist es herauszuarbeiten, inwiefern sich hierdurch Implikationen für die Rechte und Freiheiten von Verbraucher:innen ergeben und welche Mechanismen das geltende Recht sowie aktuelle legislative Entwicklungen bereithalten, den „Datenhunger“ der KI mit den Interessen an Datensouveränität und informationeller Selbstbestimmung in Einklang und Ausgleich zu bringen. Im Fokus steht dabei insbesondere, wie Anforderungen schon im Produktdesign „mitgedacht“ werden und damit für Verbraucher:innen rechts- und vertrauensfördernd wirken können.
Datenschutz und informationelle Selbstbestimmung sind Bestandteile aktueller Leitbilder einer Digitalen Bildung in der Schule. Im Kontext der Schulschließungen und der vorrangigen Nutzung digitaler Medien zeigte sich jedoch, dass Datenschutz weder als Thema noch als Gestaltungsprinzip digitaler Lernumgebungen in der bildungsadministrativen und pädagogisch-praktischen Schulwirklichkeit systematisch verankert ist. Die Diskrepanz zwischen aktuellen Leitbildern einer digitalen Bildung und der sichtbar problematischen Praxis des digitalen Notfalldistanzunterrichts markiert den Ausgangspunkt des Beitrages, der sich der übergeordneten Frage widmet, welche Herausforderungen sich bei der Realisierung von Datenschutz in der Schul- und Unterrichtswirklichkeit in einer digital geprägten Welt stellen. Im Sinne einer Problemfeldanalyse werden prototypische Handlungsprobleme der Schule herausgearbeitet. Fokussiert betrachtet werden exemplarische Herausforderungen und Anforderungen an Technologien und Akteur:innen der inneren und äußeren Schulentwicklung auf den Ebenen der Unterrichtsentwicklung, der Personalentwicklung, der Technologieentwicklung und der Organisationsentwicklung.
Sprachassistenten wie Alexa oder Google Assistant sind aus dem Alltag vieler VerbraucherInnen nicht mehr wegzudenken. Sie überzeugen insbesondere durch die sprachbasierte und somit freihändige Steuerung und mitunter auch den unterhaltsamen Charakter. Als häuslicher Lebensmittelpunkt sind die häufigsten Aufstellungsorte das Wohnzimmer und die Küche, da sich Haushaltsmitglieder dort die meiste Zeit aufhalten und das alltägliche Leben abspielt. Dies bedeutet allerdings ebenso, dass an diesen Orten potenziell viele Daten erfasst und gesammelt werden können, die nicht für den Sprachassistenten bestimmt sind. Demzufolge ist nicht auszuschließen, dass der Sprachassistent – wenn auch versehentlich – durch Gespräche oder Geräusche aktiviert wird und Aufnahmen speichert, selbst wenn eine Aktivierung unbewusst von Anwesenden bzw. von anderen Geräten (z. B. Fernseher) erfolgt oder aus anderen Räumen kommt. Im Rahmen eines Forschungsprojekts haben wir dazu NutzerInnen über Ihre Nutzungs- und Aufstellungspraktiken der Sprachassistenten befragt und zudem einen Prototyp getestet, der die gespeicherten Interaktionen mit dem Sprachassistenten sichtbar macht. Dieser Beitrag präsentiert basierend auf den Erkenntnissen aus den Interviews und abgeleiteten Leitfäden aus den darauffolgenden Nutzungstests des Prototyps eine Anwendung zur Beantragung und Visualisierung der Interaktionsdaten mit dem Sprachassistenten. Diese ermöglicht es, Interaktionen und die damit zusammenhängende Situation darzustellen, indem sie zu jeder Interaktion die Zeit, das verwendete Gerät sowie den Befehl wiedergibt und unerwartete Verhaltensweisen wie die versehentliche oder falsche Aktivierung sichtbar macht. Dadurch möchten wir VerbraucherInnen für die Fehleranfälligkeit dieser Geräte sensibilisieren und einen selbstbestimmteren und sichereren Umgang ermöglichen.
Most people use disaster apps infrequently, primarily only in situations of turmoil, when they are physically or emotionally vulnerable. Personal data may be necessary to help them, data protections may be waived. In some circumstances, free movement and liberties may be curtailed for public protection, as was seen in the current COVID pandemic. Consuming and producing disaster data can deepen problems arising at the confluence of surveillance and disaster capitalism, where data has become a tool for solutionist instrumentarian power (Zuboff 2019, Klein 2008) and part of a destructive mode of one world worlding (Law 2015, Escobar 2020). The special use of disaster apps prompts us to ask what role consumer protection could play in safeguarding democratic liberties. Within this work, a set of current approaches are briefly reviewed and two case studies are presented of what we call appropriation or design against datafication. These combine document analysis and literature research with several months of online and field ethnographic observation. The first case study examines disaster app use in response to the 2010 Haiti earthquake, the second explores COVID Contact Tracing in Taiwan in 2020/21. Against this backdrop we ask, ‘how could and how should consumer protection respond to problems of surveillance disaster capitalism?’ Drawing on our work with the is IT ethical? Exchange, a co-designed community platform and knowledge exchange for disaster information sharing, and a Societal Readiness Assessment Framework that we are developing alongside it, we explore how co-design methodologies could help define answers.
Unsere interdisziplinäre Forschungsarbeit „Die Gestaltung wirksamer Bildsymbole für Verarbeitungszwecke und ihre Folgen für Betroffene“ („Designing Effective Privacy Icons through an Interdisciplinary Research Methodology“) baut auf dem „Data Protection by Design“-Ansatz (Art. 25(1) DSGVO) auf und zielt auf folgende Forschungsfragen ab: Wie müssen das Transparenzprinzip (Art. 5(1)(a) DSGVO) und die Informationspflichten (Art. 12-14 DSGVO) insbesondere im Hinblick auf die Festlegung der Verarbeitungszwecke (Art. 5(1)(b) DSGVO) umgesetzt werden, damit sie die Nutzer:innen effektiv vor Risiken der Datenverarbeitung schützen? Mit welchen Methoden lässt sich die Wirksamkeit der Umsetzung ermitteln und diese auch durchsetzen?1 Im vorliegenden Projekt erweitern wir juristische Methoden um solche aus der HCI-Forschung (Human Computer Interaction) und der Visuellen Gestaltung. In einer ersten Phase haben wir mit empirischen Methoden der HCI-Forschung untersucht, welche Datennutzungstypen Nutzer:innen technologieübergreifend als relevant empfinden. Diese Erkenntnisse können als Ausgangspunkt für eine neue Zweckbestimmung dienen, die bestimmte Datennutzungstypen deutlicher ein- oder ausschließt. Erste Umformulierungen von Zweckbestimmungen haben wir in zwei Praxisworkshops mit Verantwortlichen der Datenverarbeitung getestet. In einer darauffolgenden qualitativen Studie untersuchten wir dann die Einstellungen und Erwartungen von Internetnutzerinnen und -nutzern am Beispiel der Personalisierung von Internetinhalten, um die entsprechenden Zwecke anhand eines konkreten Beispiels, in unserem Fall der personalisierten Werbung, neu zu formulieren. Auf dieser Basis haben wir nun die zweite Forschungsphase begonnen, in der wir Designs für Datenschutzhinweise und Kontrollmöglichkeiten unter besonderer Berücksichtigung des Verarbeitungszwecks entwickeln. Da der Einsatz von Cookies eine wichtige Rolle bei der Personalisierung von Werbung spielt, ist eine zentrale Aufgaben die Neugestaltung des sogenannten „Cookie-Banners“.
Frequently the main purpose of domestic artifacts equipped with smart sensors is to hide technology, like previous examples of a Smart Mirror show. However, current Smart Homes often fail to provide meaningful IoT applications for all residents’ needs. To design beyond efficiency and productivity, we propose to realize the potential of the traditional artifact for calm and engaging experiences. Therefore, we followed a design case study approach with 22 participants in total. After an initial focus group, we conducted a diary study to examine home routines and developed a conceptual design. The evaluation of our mid-fidelity prototype shows, that we need to study carefully the practices of the residents to leverage the physical material of the artifact to fit the routines. Our Smart Mirror, enhanced by digital qualities, supports meaningful activities and makes the bathroom more appealing. Thereby, we discuss domestic technology design beyond automation.
With the debates on climate change and sustainability, a reduction of the share of cars in the modal split has become increasingly prevalent in both public and academic discourse. Besides some motivational approaches, there is a lack of ICT artifacts that successfully raise the ability of consumers to adopt sustainable mobility patterns. To further understand the requirements and the design of these artifacts within everyday mobility adopted a practice-lens. This lens is helpful to get a broader perspective on the use of ICT artifacts along consumers’ transformational journey towards sustainable mobility practices. Based on 12 retrospective interviews with car-free mobility consumers, we argue that artifacts should not be viewed as ’magic-bullet’ solutions but should accompany the complex transformation of practices in multifaceted ways. Moreover, we highlight in particular the difficulties of appropriating shared infrastructures and aligning own practices with them. This opens up a design space to provide more support for these kinds of material-interactions, to provide access to consumption infrastructures and make them usable, rather than leaving consumers alone with increased motivation.
Recent publications propose concepts of systems that integrate the various services and data sources of everyday food practices. However, this research does not go beyond the conceptualization of such systems. Therefore, there is a deficit in understanding how to combine different services and data sources and which design challenges arise from building integrated Household Information Systems. In this paper, we probed the design of an Integrated Household Information System with 13 participants. The results point towards more personalization, automatization of storage administration and enabling flexible artifact ecologies. Our paper contributes to understanding the design and usage of Integrated Household Information Systems, as a new class of information systems for HCI research.