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KI – Fluch oder Segen im Lern- (und Lehr-)Alltag?

Wagener, Andreas (2024)

KI – Fluch oder Segen im Lern- (und Lehr-)Alltag? W-Seminare, MGG Würzburg, 16.12.2024 2024.



Using LLMs to Improve Reproducibility of Literature Reviews.

Peinl, René; Haberl, Armin; Baernthaler, Jonathan; Chouguley, Sarang...

SIGSDA Symposium at the International Conference on Information Systems 2024. Bangkok, Thailand.


Open Access Peer Reviewed
 

Literature reviews play a crucial role in Information Systems (IS) research. However, scholars have expressed concerns regarding the reproducibility of their results and the quality of documentation. The involvement of human reproducers in these reviews is often hindered by the time-consuming nature of the procedures. The emergence of Large Language Models (LLMs) seems promising to support researchers and to enhance reproducibility. To explore this potential, we conducted experiments using various LLMs, focusing on abstract scanning, and have presented initial evidence suggesting that the application of LLMs in structured literature reviews could assist researchers in refining and formulating rules for abstract scanning. Based on our preliminary findings, we identify potential future research directions in this research in progress paper.

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Von Zentauren und Cyborgs. Wie wir KI in den Arbeitsalltag integrieren.

Wagener, Andreas (2024)

Digital Publishing Report, dpr ai@media, https://ai-at-media.de/de/ai-media/zentauren 2024.


Open Access
 

Angesichts des enormen Veränderungspotenzials, das ChatGPT, Perplexity & Co für die Arbeitswelt bergen, stellt sich die Frage, wie man diese Instrumente der generativen KI sinnvoll in den Arbeitsalltag integriert. Einen entsprechenden Analyseansatz bietet das Kategorisierungsmodell der „Cyborgs und Zentauren“.

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Comparing human-labeled and AI-labeled speech datasets for TTS

Wirth, Johannes; Peinl, René (2024)

4th European Conference on the Impact of Artificial Intelligence and Robotics (ICAIR 2024) 2024.


Open Access Peer Reviewed
 

As the output quality of neural networks in the fields of automatic speech recognition (ASR) and text-to-speech (TTS) continues to improve, new opportunities are becoming available to train models in a weakly supervised fashion, thus minimizing the manual effort required to annotate new audio data for supervised training. While weak supervision has recently shown very promising results in the domain of ASR, speech synthesis has not yet been thoroughly investigated regarding this technique despite requiring the equivalent training dataset structure of aligned audio-transcript pairs.
In this work, we compare the performance of TTS models trained using a well-curated and manually labeled training dataset to others trained on the same audio data with text labels generated using both grapheme- and phoneme-based ASR models. Phoneme-based approaches seem especially promising, since even for wrongly predicted phonemes, the resulting word is more likely to sound similar to the originally spoken word than for grapheme-based predictions.
For evaluation and ranking, we generate synthesized audio outputs from all previously trained models using input texts sourced from a selection of speech recognition datasets covering a wide range of application domains. These synthesized outputs are subsequently fed into multiple state-of-the-art ASR models with their output text predictions being compared to the initial TTS model input texts. This comparison enables an objective assessment of the intelligibility of the audio outputs from all TTS models, by utilizing metrics like word error rate and character error rate.
Our results not only show that models trained on data generated with weak supervision achieve comparable quality to models trained on manually labeled datasets, but can outperform the latter, even for small, well-curated speech datasets. These findings suggest that the future creation of labeled datasets for supervised training of TTS models may not require any manual annotation but can be fully automated.

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Ethical Generative AI – What Kind of AI Results are Desired by Society?

Peinl, René; Wagener, Andreas; Lehmann, Marc (2024)

4th European Conference on the Impact of Artificial Intelligence and Robotics (ICAIR 2024), Lisbon, Portugal 2024.


Open Access Peer Reviewed
 

There are many publications talking about the biases to be found in in generative AI solutions like large language models (LLMs, e.g., Mistral) or text-to-image models (T2IMs, e.g., Stable Diffusion). However, there is merely any publication to be found that questions what kind of behavior is actually desired, not only by a couple of researchers, but by society in general. Most researchers in this area seem to think that there would be a common agreement, but political debate in other areas shows that this is seldom the case, even for a single country. Climate change, for example, is an empirically well-proven scientific fact, 197 countries (including Germany) have declared to do their best to limit global warming to a maximum of 1.5°C in the Paris Agreement, but still renowned German scientists are calling LLMs biased if they state that there is human-made climate change and humanity is doing not enough to stop it. This trend is especially visible in Western individualistic societies that favor personal well-being over common good. In this article, we are exploring different aspects of biases found in LLMs and T2IMs, highlight potential divergence in the perception of ethically desirable outputs and discuss potential solutions with their advantages and drawbacks from the perspective of society. The analysis is carried out in an interdisciplinary manner with the authors coming from as diverse backgrounds as business information systems, political sciences, and law. Our contribution brings new insights to this debate and sheds light on an important aspect of the discussion that is largely ignored up to now.

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Wie VR und andere digitale Technologien den Vergnügungspark von morgen formen

Wagener, Andreas (2024)

Nerdwärts.de https://nerdwaerts.de/2024/12/wie-vr-und-andere-digitale-technologien-den-vergnuegungspark-von-morgen-formen/ 2024.


Open Access
 

Vergnügungsparks stehen vor der Herausforderung, sich in einer zunehmend digitalisierten Welt weiterzuentwickeln, um ihre Attraktivität für ein breites Publikum zu sichern. Digitale Technologien, insbesondere Virtual Reality (VR), eröffnen hier neue Perspektiven. Sie verändern nicht nur das Besuchererlebnis, sondern haben auch einen signifikanten Einfluss auf den Geschäftserfolg.

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Enhancing Fitness Visualization: Application and Efficacy of Realistic Inpainting Techniques Using Diffusion Models

Kemnitzer, Jonas; Groth, Christian (2024)

Proceedings of the 2nd International Conference on AI-generated Content 2024.


Peer Reviewed
 

In this paper we present a stable-diffusion based zero-shot approach to realistically transform the image of a

human body into a more fit version of that depicted person. Therefore we combine a modified stable diffusion

model with inpainting techniques and incorporated constraints. We introduce a prototype which allows users to

upload a photo and visualize a more fit version of themselves. We evaluated our approach in various experiments

and focused on the applicability and effectiveness of these techniques, with attention to gender-specific results.

This work contributes to the fields of computer vision and generative AI by demonstrating practical applications

and identifying areas for improvement in realistic body transformation visualizations.


Introduction to PLC Programming - S7 1200 and S7 1500 under TIA PORTAL

Malek, Khadhraoui; Plenk, Valentin (2024)


DOI: 10.57944/1051-189


Open Access
 

This book is intended as a practical guide to the concepts of hardware and software configuration for industrial production automation using the TIA PORTAL software platform. Thus, anyone working in the field of automation will benefit from reading it, while it has been written for undergraduate students of electrical, mechanical and industrial engineering, as well as engineering students engaged in similar academic pursuits.

This book deals with the use of S7 1200 and S71500 PLCs to control operational components in automated systems, in accordance with current standards. It is a good starting point into the world of Siemens' Totally Integrated Automation (TIA) product range.

The book also contains practical examples and explanatory diagrams of the graphical interfaces of the TIA PORTAL software, which illustrate the programming and configuration procedures and techniques.

Those interested in developing local industrial communication networks to implement centralised and decentralised control system architectures will also find this book useful. It details techniques provided by Siemens that are well suited to programming plans under the TIA PORTAL platform.

It also introduces the reader to Human Machine Interface (HMI) development, covering topics such as hardware configuration, software programming, networking, testing and validation.

This book is an invaluable resource for those new to the field of industrial automation, as well as for teachers wishing to teach and gain expertise in this specialised area.

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Wie der Simplification Bias unseren Sinn für gute Entscheidungen trübt.

Wagener, Andreas (2024)

Nerdwärts.de https://nerdwaerts.de/2024/11/wie-der-simplification-bias-unseren-sinn-fuer-gute-entscheidungen-truebt/ 2024.


Open Access
 

Natürlich sollte man nichts verkomplizieren. Oft sind ja einfache Lösungen durchaus sinnvoll. Aber angesichts der Komplexität unserer Umwelt neigen wir offenbar dazu, Probleme auf vermeintlich eindeutige Ursachen zurückzuführen. Dieser „Simplification Bias“ bestimmt zunehmend den gesellschaftlichen Diskurs, führt aber auch in Managementfragen zu schlechten Entscheidungen.

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Wie KI das Loyalty Marketing verändert.

Wagener, Andreas (2024)

Nerdwärts.de https://nerdwaerts.de/2024/11/wie-ki-das-loyalty-marketing-veraendert/ 2024.


Open Access
 

Loyalty Marketing hat sich in den letzten Jahren stark gewandelt. Unternehmen müssen heute weit mehr tun, als nur Rabattkarten auszustellen oder Treuepunkte zu vergeben, um ihre Kunden langfristig zu binden. Künstliche Intelligenz (KI) spielt dabei zunehmend eine zentrale Rolle, insbesondere bei der Datenanalyse, Automatisierung und Personalisierung.

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Discussion Panel “Intelligent Loyalty 5.0”, Top Voices – The Future of Loyalty

Wagener, Andreas (2024)

Discussion Panel “Intelligent Loyalty 5.0”, Top Voices – The Future of Loyalty 2024.



Longitudinal effects of SARS-CoV-2 breakthrough infection on imprinting of neutralizing antibody responses

Einhauser, Sebastian; Asam, Claudia; Weps, Manuela; Senninger, Antonia...

eBioMedicine 110, 105438.
DOI: 10.1016/j.ebiom.2024.105438


Open Access Peer Reviewed
 

Background

The impact of the infecting SARS-CoV-2 variant of concern (VOC) and the vaccination status was determined on the magnitude, breadth, and durability of the neutralizing antibody (nAb) profile in a longitudinal multicentre cohort study.

Methods

173 vaccinated and 56 non-vaccinated individuals were enrolled after SARS-CoV-2 Alpha, Delta, or Omicron infection and visited four times within 6 months and nAbs were measured for D614G, Alpha, Delta, BA.1, BA.2, BA.5, BQ.1.1, XBB.1.5 and JN.1.

Findings

Magnitude-breadth-analysis showed enhanced neutralization capacity in vaccinated individuals against multiple VOCs. Longitudinal analysis revealed sustained neutralization magnitude-breadth after antigenically distant Delta or Omicron breakthrough infection (BTI), with triple-vaccinated individuals showing significantly elevated titres and improved breadth. Antigenic mapping and antibody landscaping revealed initial boosting of vaccine-induced WT-specific responses after BTI, a shift in neutralization towards infecting VOCs at peak responses and an immune imprinted bias towards dominating WT immunity in the long-term. Despite that bias, machine-learning models confirmed a sustained shift of the immune-profiles following BTI.

Interpretation

In summary, our longitudinal analysis revealed delayed and short lived nAb shifts towards the infecting VOC, but an immune imprinted bias towards long-term vaccine induced immunity after BTI.

Funding

This work was funded by the Bavarian State Ministry of Science and the Arts for the CoVaKo study and the ForCovid project. The funders had no influence on the study design, data analysis or data interpretation.

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Macht KI uns dümmer oder klüger? Welche Kompetenzen werden wir in Zukunft noch brauchen, und wie vermitteln wir diese?

Wagener, Andreas (2024)

Nerdwärts.de https://nerdwaerts.de/2024/11/macht-ki-uns-duemmer-oder-klueger-welche-kompetenzen-werden-wir-in-zukunft-noch-brauchen-und-wie-vermitteln-wir-diese/ 2024.


Open Access
 

Der Rückgriff auf ChatGPT & Co. vereinfacht vieles im Alltag. Es ist unkompliziert und naheliegend, sich insbesondere Texte durch generative KI schreiben zu lassen oder auch Zusammenfassungen von komplexen und langen Artikeln damit zu erstellen, gerade wenn Zeit und Aufmerksamkeit begrenzt sind. Aber werden wir damit nicht zu bequem? Lassen wir unsere grauen Zellen damit verkümmern?Oder verkennen wir mit solchen Fragen das Potenzial der Technologie? Und welche Kompetenzen brauchen wir dann überhaupt in Zukunft noch?

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„Einrichtungen gehen das Thema strategisch an“, Altenheim Dossier „Telematikinfrastruktur: Was Sie zum TI-Anschluss wissen sollten“

Wolff, Dietmar; Klingbeil, Darren (2024)

Altenheim.net 63, S. S. 20.


Open Access
 


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Interactive WebXR Hypertext Storytelling for Cultural Heritage

Zöllner, Michael; Gemeinhardt, Jan; Krause, Moritz (2024)

HUMAN '24: Proceedings of the 7th Workshop on Human Factors in Hypertext 2024, 7, S. 1-4.
DOI: 10.1145/3679058.3688635


Open Access Peer Reviewed
 

We are presenting our approach for interactive cultural heritage storytelling in WebXR. Therefore, we are describing our scenes’ structure consisting of (stylized) photospheres of the historic locations, 3D models of 3D-scanned historic artifacts and animated 2D textures of historic characters generated with a machine learning toolset. The result is a platform-independent web-application in an immersive interactive WebXR environment running in browsers on PCs, tablets, phones and XR headsets thanks to the underlying software based on the open-source framework A-Frame. Our pa- per describes the process, the results and the limitations in detail. The resulting application, designed for the Fichtelgebirge region in Upper Franconia, Germany, offers users an immersive digital time travel experience in the virtual space and within a museum setting connecting real artifacts and virtual stories.

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Die innere Stimme - Wenn der Chatbot den Roboter steuert.

Peinl, René (2024)

c't Magazin für Computertechnik 2024 (23), S. 130-132.


 

Roboter, die autonom und flexibel arbeiten, könnten in Zukunft im Haushalt helfen. Um ihre Schritte zu planen, brauchen sie künstliche Intelligenz. Generative Sprachmodelle sollen dafür nicht nur Sätze oder Programmcode schreiben, sondern die Abläufe auch strukturieren.

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Proceedings of the 7th Workshop on Human Factors in Hypertext (HUMAN'24)

Atzenbeck, Claus; Rubart, Jessica (2024)

35th ACM Conference on Hypertext and Social Media 2024.
DOI: 10.1145/3679058


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Stepping into the Unknown: Immersive Spatial Hypertext

Eidloth, Lisa; Atzenbeck, Claus; Pfeiffer, Thies (2024)

Proceedings of the 7th Workshop on Human Factors in Hypertext (HUMAN'24) 2024, 4, S. 1–7.
DOI: 10.1145/3679058.3688632


Open Access Peer Reviewed
 

Traditional spatial hypertext systems, predominantly limited to two-dimensional (2D) interfaces, offer limited support for addressing long debated inherent problems such as orientation difficulties and navigation in large information spaces. In this context, we present opportunities from interdisciplinary fields such as immersive analytics (IA) and embodied cognition that may mitigate some of these challenges. However, while some research has explored the extension of spatial hypertext to three dimensions, there is a lack of discussion on recent advances in virtual reality technologies and related fields, and their potential impact on immersive spatial hypertext systems. This paper addresses this gap by exploring the integration of immersive technologies into spatial hypertext systems, proposing a novel approach to enhance user engagement and comprehension through three-dimensional (3D) environments and multisensory interaction.

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Harnessing Hypertext Paradigms to Augment VR Spaces

Atzenbeck, Claus; Eidloth, Lisa (2024)

Proceedings of the 7th Workshop on Human Factors in Hypertext (HUMAN'24) 2024, S. 1–10.
DOI: 10.1145/3679058.3688633


Open Access Peer Reviewed
 

This paper explores the integration of hypertext structures within Virtual Reality (VR) environments, differentiating between two distinct design philosophies: VR as a native framework for 3D embodiment-enabled spaces similar to traditional 2D spatial hypertext, and utilizing hypertext to enhance VR experiences. Focusing on the latter approach, we propose an abstract knowledge layer that bridges typical VR systems and human thinking, thus facilitating the integration of human cognitive capabilities. Finally, we explore ethical implications of VR systems that arise in the presented context and propose hypertext as a paradigm to address some of these concerns.

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Telematikinfrastruktur: Wie hoch sind die Pauschalen?

Wolff, Dietmar; Stock, Nele; Füllkrug, Ina (2024)

Altenheim.net 2024.


Open Access
 

Telematikinfrastruktur: Wie hoch sind die Pauschalen?

Die Hürde der TI-Finanzierung wurde nach zähen Verhandlungen genommen und dem Weg der Pflege in die Telematikinfrastruktur zum 1. Juli 2025 steht kaum noch etwas entgegen. Wieviel Geld steht Pflegeheimen genau zu und was sollten Verantwortliche nun in Angriff nehmen?

16.10.2024Gemäß der Finanzierungsvereinbarung nach §106b SGB XI erhalten Pflegeeinrichtungen für die Kosten der Telematikinfrastruktur pro Versorgungsvertrag eine monatliche TI-Pauschale – doch reicht die aus? Das ist ein Thema auf der Altenheim Digital Konferenz „Telematikinfrastruktur umsetzen und finanzieren“ am 13. November.Foto: Adobe Stock/studio v-zwoelf

Im Kurzinterview skizzieren Dietmar Wolff, Professor für Wirtschaftsinformatik an der Hochschule Hof und ehrenamtlicher Vorstand des Fachverbands Informationstechnologien in Sozialwirtschaft und Sozialverwaltung (Finsoz) sowie Nele Stock, wissenschaftliche Mitarbeiterin bei Finsoz, wichtige Eckpunkte der Finanzierung und was Pflegeheime bei der TI-Anbindung beachten sollten. Beide präsentieren das Thema ausführlich auf der digitalen Konferenz „Telematikinfrastruktur umsetzen und finanzieren“ am 13. November

Wie viel Geld steht den Pflegeheimen zu und was kosten Anschluss und Betrieb?
Dietmar Wolf: Ambulante und stationäre Pflegeeinrichtungen erhalten (rückwirkend) seit dem 01.07.2023 für die Kosten der Telematikinfrastruktur (TI) pro Versorgungsvertrag eine monatliche TI-Pauschale, die quartalsweise ausgezahlt wird. Gemäß der Finanzierungsvereinbarung nach §106b SGB XI (in Verbindung mit §380 Absatz 2 Nr. 4 SGB V) bzw. gemäß §380 Absatz 2 Nr. 4 SGB V gilt diese sowohl für die Ausstattungs- als auch die Betriebskosten und beträgt bis zum 31.12.2023 192,80 Euro pro Monat. Ab dem 01.01.2024 erhöht sich die Pauschale um 3,85 % auf 200,22 Euro im Monat. Zusätzlich erhalten Pflegeeinrichtungen Zuschlagspauschalen für die Kosten von maximal zwei elektronischen Heilberufeausweisen (eHBA) von 7,20 Euro und ab 01.01.2024 7,48 Euro pro Monat. Einrichtungen, die sich erstmals zwischen dem 01.01.2021 und dem 30.06.2023 an die TI angebunden haben und damit bisher nur eine Investitionspauschale erhalten hatten, stehen für einen Zeitraum von 30 Monaten 50 % der TI-Pauschale zu. Kalkuliert auf 5 Jahre, gemäß des Gültigkeitszeitraums der Authentifizierungskarten, erhalten Pflegeeinrichtungen pro Versorgungsvertrag mit zwei eHBA-Karten seit dem 01.07.2023 insgesamt 12.432 Euro, und ab dem 01.01.2024 insgesamt 12.910,80 Euro.
Ob die Kosten für den Anschluss und Betrieb der TI damit vollständig gedeckt sind, bleibt bislang unklar. Aufgrund der geringfügigen TI-Anbindungen im Pflegesektor fehlen bis dato sowohl auf Dienstleister- als auch auf Einrichtungsebene ausreichende Erfahrungswerte. Hinzu kommt eine gewisse Intransparenz der TI-Angebote seitens der Industrie. Erste Erhebungen des FINSOZ e.V. zeigen jedoch, dass die TI-Angebote je nach Anbieter und Dienstleister stark variieren und maßgeblich von den individuellen Infrastrukturen der jeweiligen Einrichtungen abhängig sind. Keins der uns bisher vorliegenden Angebote durch die TI-Pauschale wird dabei vollständig gedeckt, die verbleibenden „Eigenanteile“ liegen zwischen niedrigen und sehr hohen vierstelligen Beträgen.

Was muss für eine erfolgreiche Anbindung in Angriff genommen werden und welche Anbindungsart sollten Pflegeheime nutzen?
Nele Stock: Für eine nachhaltige TI-Anbindung ist die individuelle adäquate Auswahl der unterschiedlichen Hard- und Softwarekomponenten entscheidend. Der bisherige Einboxkonnektor wird nach unserer Einschätzung keine Zukunft haben. Stattdessen rücken neue Lösungen wie das TI-Gateway in den Fokus. Dabei wird ein serverbasiertes System, der sogenannte Highspeed-Konnektor, von einem Dienstleister in einem Rechenzentrum betrieben und bietet vor allem für kleine und mittlere Einrichtungen eine optimale Lösung. Große Pflegeeinrichtungen könnten diesen Highspeed-Konnektors auch selbst betreiben. Bis ausreichend Gateway-Lösungen verfügbar sind, empfiehlt es sich in Rücksprache mit dem ausgewählten Dienstleister, auf TI as a Service zurückzugreifen. Dies gewährleistet einen reibungslosen Übergang und vermeidet unnötige Hardwarekosten für Pflegeeinrichtungen. 

Was sollten Pflegheime auf Ihrem Weg zur erfolgreichen TI-Anbindung noch beachten?
Dietmar Wolf: Neben den technischen Grundvoraussetzungen und einer funktionierenden IT-Infrastruktur müssen auch Rahmenbedingungen geschaffen werden, um den Zugang zur TI zu ermöglichen. Einrichtungen sollten Mitarbeitende, Patienten sowie deren Angehörige von Beginn an einbeziehen und entsprechende Schulungen zur erfolgreichen Implementierung integrieren. Eine effektive Nutzung der TI erfordert zudem die Vernetzung aller beteiligten Akteure für eine sektorenübergreifende Kommunikation. Relevante Schnittstellen müssen identifiziert und entsprechende Leistungserbringer im direkten Umfeld eingebunden werden, um die Kommunikationsprozesse wie Rezept- und Verordnungsmanagement, Medikationsmanagement sowie digitale Leistungsabrechnung z.B. über KIM zu optimieren. Der frühzeitige Kontakt mit Netzwerkakteure in der Region ist daher fundamental für die erfolgreiche Nutzung der TI. Ganz besonders wichtig ist aber auch die Klärung der Abläufe im eigenen Haus – wo gehen zukünftig z.B. KIM-Nachrichten ein, wie werden die verteilt usw., weil sich daraus auch der Bedarf am elektronischen Heilberufeausweisen (eHBA) ableitet.

Die Fragen stellte Ina Füllkrug

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