Gedächtnis, Sprache, Wahrnehmung sind nur einige Beispiele für sogenannte kognitive Fähigkeiten. Sie sind Prozesse im Gehirn, die Signale aus der Umwelt wahrnehmen und verarbeiten. Bei kognitiven Beeinträchtigungen können technische Assistenzsysteme im Alltag unterstützen. Das AIS (Ambient Intelligent Systems)-Lab am Campus Kamp-Lintfort erforscht und entwickelt digitale kognitive Assistenzsysteme und macht sie für die Praxisanwendung nutzbar. Beispiele sind etwa die Roboterpuppe Heidi, die mit demenzkranken Menschen sprechen kann, eine smartphonebasierte Navigation im ÖPNV oder das KI-Llama „Amica“ – ein Chatbot für Kinder mit besonderen Bedürfnissen.
In den vergangenen Jahren hat sich das AIS-Lab zu einem zentralen Akteur innerhalb und außerhalb der Hochschule entwickelt – als Labor, das Wissenschaft, Technik und Anwendung miteinander verbindet. Besonders durch die Nutzung der Möglichkeiten, die der Forschungsschwerpunkt „Centre for Assistance and Participation“ (CASPAR) bietet, konnte das Netzwerk um das Labor innerhalb und außerhalb der Hochschule erheblich wachsen. CASPAR verknüpft unterschiedliche Fachrichtungen, Disziplinen und Forschungslabore miteinander und schafft damit einen Ort, an dem unterschiedliche Perspektiven zusammenkommen. Eine enge Zusammenarbeit im AIS-Labor findet nun etwa mit den Psychologielaboren der HSRW am Campus Kamp-Lintfort statt. Aber auch die Vernetzung mit Laboren am Campus Kleve wurde aufgebaut und wird kontinuierlich – auch mit geförderten Forschungsprojekten – vertieft. So entstand ein optimaler Ausgangspunkt für anwendungsbezogene interdisziplinäre Forschung, ein „strategischer Synergieraum“ für neue Ideen.
Im November 2023 startete zudem das Projekt Zentrum Assistive Technologien (ZAT) Rhein-Ruhr, das aus dieser gewachsenen Struktur hervorgegangen ist. ZAT ist ein Gemeinschaftsprojekt der Hochschulen Rhein-Waal, Niederrhein, Bonn-Rhein-Sieg und der Universität Duisburg-Essen. Gefördert wird ZAT vom nordrhein-westfälischen Ministerium für Kultur und Wissenschaft. Im Fokus steht dabei neben der Forschung insbesondere die engere Anbindung nach außen – an das gesellschaftliche Umfeld, an Praxispartner und an weitere Hochschulen.
Durch diese Vernetzung können Forschungsergebnisse schneller in die Anwendung gelangen. Neue Impulse aus der Praxis wiederum fließen in die wissenschaftliche Arbeit zurück. Zukünftige Forschung profitiert so von einem lebendigen Austausch zwischen Wissenschaft und Gesellschaft und der engen Anbindung Kooperationspartnern. Ein Novum bei Drittmittelprojekten: Prof. Dr. Nele Wild-Wall, Professorin für Psychologische Methodenlehre, Neuro- und Gerontopsychologie an der Fakultät Kommunikation & Umwelt (K&U), und Prof. Dr.-Ing. Christian Ressel, Professor für Ambient Intelligent Systems an der Fakultät K&U, teilen sich die Projektleitung bei ZAT.
Ebenso interdisziplinär, wie das AIS-Lab arbeitet, sind auch zwei Promotionen aufgebaut, an denen im Umfeld des AIS-Labs geforscht und gearbeitet wird. Sie profitieren vom offenen Austausch und den technischen wie methodischen Ressourcen, die im Labor, im Forschungsschwerpunkt und innerhalb des Netzwerks bereitstehen. Die Zweitbetreuerin bei beiden Promotionen ist Prof. Dr. Nele Wild-Wall.
Kommunikation im Alter
Miriam Drazek ist wissenschaftliche Mitarbeiterin im Teilprojekt LabLandschaften unseres Projekts. Die enge Zusammenarbeit mit den verschiedenen Laboren der HSRW und die damit verbundenen Einblicke haben bei ihr, wie sie sagt: „Stränge verknüpft und Ideen generiert.“ Das Ergebnis: Eine Promotion über gerontologische Sprache in der Pflege und Medizin. Dafür hat sich Miriam für eine kooperative Individualpromotion an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) entschieden.
Das Thema Sprache hat sie bereits beruflich vor ihrem Start bei TransRegINT begleitet. Die Fülle an Assistenzsystemen und ihre Anwendungsbreite, die sie in den Labs erfahren hat, haben bei Miriam die Idee geweckt, die sprachliche Interaktion mit älteren Menschen in der Pflege und Medizin zu untersuchen. Das Stichwort: Biographiearbeit. Wie werden persönliche Informationen und die individuellen Lebensgeschichten von Patient*innen in Behandlungssituationen kommuniziert? Und wie erfährt medizinisches und Pflegepersonal von diesen wichtigen Details in Zeiten von Fachkräftemangel und Kostenexplosion in der Pflege? Wie könnte man hierbei technisch unterstützen? Um diesen Forschungsfragen in der Praxis nachzugehen, konnte Miriam durch das AIS-Lab mit CASPAR und ZAT wertvollen Kontakt zum St. Bernhard-Hospital Kamp-Lintfort aufbauen.
Gefühle aus einem EKG lesen
Johannes Pfeifer ist derzeit wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeits- und Organisationspsychologie. Ab Januar wird er sich im EFRE-Projekt SALAMI mit skalierbaren KIs und maschinellen Lernen beschäftigen. In seiner Promotion, die er am Promotionskolleg NRW realisiert, geht er der Frage nach, ob es möglich ist, Emotionen zu messen. Genauer, welche spezifischen Teile in einem EKG (Elektrokardiagramm zur Messung der Herzaktivitäten) für Gefühle wie Trauer, Wut oder auch Freude stehen. Das kann Aufschluss geben, wie sich emotionale Lagen beispielsweise während einer Therapie verändern. Neben bereits bestehenden Datensätzen, möchte er eigene Daten erheben. Dafür sollen in einem Pilottest bei rund 40 Menschen in einer virtuellen Realität Emotionen ausgelöst werden.
Unterstützung aus dem AIS-Lab
Miriam und Johannes gehen den Weg zur Promotion unterschiedlich. Im AIS-Lab bzw. im Wirkungskreis des AIS-Labs kreuzen sich ihre Wege jedoch regelmäßig . Denn das AIS-Lab ist ein Knotenpunkt für technische Anwendungen und Unterstützung. Während sich Miriam insbesondere für die Arbeit mit Sprachassistenz interessiert, stehen für Johannes die technischen Kompetenzen und das Know-how im Bereich Virtual Reality im Vordergrund. Insbesondere mit den wissenschaftlichen Mitarbeitenden Dr. Kyra Kannen, Sarah Büscher, Dr. André Frank Krause findet ein enger fachlicher Austausch statt. Beide betonen zudem, wie sehr sie von der kooperativen Arbeit mit den Projekten profitieren und heben die Netzwerkfunktion hervor.
„Ein großer Vorteil sind die wertvollen Connections zu anderen Wissenschaftler*innen.“
Die Besonderheit bei Miriam und Johannes ist, dass sie extern promovieren. Ihre berufliche Tätigkeit an der HSRW ist nicht verbunden mit ihren Promotionen. Daher sprechen sie offen über das Gefühl des Alleinseins, gerade am Anfang ihres jeweiligen Prozesses. Bei der Arbeit mit dem AIS-Lab haben sie in den vergangenen Wochen und Monaten Unterstützung erfahren. Sie fühlen sich dem Team zugehörig – eine Erfahrung, die für beide stärkend und motivierend wirkt.