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Accurate monitoring of a patient's heart rate is a key element in the medical observation and health monitoring. In particular, its importance extends to the identification of sleep-related disorders. Various methods have been established that involve sensor-based recording of physiological signals followed by automated examination and analysis. This study attempts to evaluate the efficacy of a non-invasive HR monitoring framework based on an accelerometer sensor specifically during sleep. To achieve this goal, the motion induced by thoracic movements during cardiac contractions is captured by a device installed under the mattress. Signal filtering techniques and heart rate estimation using the symlets6 wavelet are part of the implemented computational framework described in this article. Subsequent analysis indicates the potential applicability of this system in the prognostic domain, with an average error margin of approximately 3 beats per minute. The results obtained represent a promising advancement in non-invasive heart rate monitoring during sleep, with potential implications for improved diagnosis and management of cardiovascular and sleep-related disorders.
Software scripts for sensor data extraction in Rasberry Pi: user-space and kernel-space comparison
(2024)
This paper compares two popular scripting implementations for hardware prototyping: Python scripts execut from User-Space and C-based Linux-Driver processes executed from Kernel-Space, which can provide information to researchers when considering one or another in their implementations. Conclusions exhibit that deploying software scripts in the kernel space makes it possible to grant a certain quality of sensor information using a Raspberry Pi without the need for advanced real-time operational systems.
The massive use of patient data for the training of artificial intelligence algorithms is common nowadays in medicine. In this scientific work, a statistical analysis of one of the most used datasets for the training of artificial intelligence models for the detection of sleep disorders is performed: sleep health heart study 2. This study focuses on determining whether the gender and age of the patients have a relevant influence to consider working with differentiated datasets based on these variables for the training of artificial intelligence models.
In diesem Kapitel wird eine Einführung in die sich abzeichnenden Trends bei der Gestaltung der digitalen Transformation gegeben, wobei der Schwerpunkt auf digitalen Produkten, intelligenten Diensten und damit verbundenen Systemen sowie auf Methoden, Modellen und Architekturen liegt. Das primäre Ziel dieses Buches ist es, einige der neuesten Forschungsergebnisse auf diesem Gebiet hervorzuheben. Wir stellen eine Reihe von Kurzbeschreibungen der im Buch enthaltenen Kapitel zur Verfügung.
Die digitale Transformation ist die heute vorherrschende geschäftliche Transformation, die einen starken Einfluss darauf hat, wie digitale Dienstleistungen und Produkte dienstleistungsdominant gestaltet werden. Eine beliebte zugrundeliegende Theorie der Wertschöpfung und des wirtschaftlichen Austauschs, die als dienstleistungsdominante Logik (S-D) bekannt ist, kann mit vielen erfolgreichen digitalen Geschäftsmodellen verbunden werden. Allerdings ist die S-D-Logik an sich abstrakt. Unternehmen können sie nicht ohne Weiteres als Instrument für die Innovation und Gestaltung von Geschäftsmodellen nutzen. Um dies zu ändern, wird eine umfassende Ideenfindungsmethode auf der Grundlage der S-D-Logik vorgeschlagen, die als service-dominantes Design (SDD) bezeichnet wird. SDD zielt darauf ab, Unternehmen beim Übergang zu einer service- und wertorientierten Perspektive zu unterstützen. Die Methode bietet eine vereinfachte Möglichkeit, den Ideenfindungsprozess auf der Grundlage von vier Modellkomponenten zu strukturieren. Jede Komponente besteht aus praktischen Implikationen, Hilfsfragen und Visualisierungstechniken, die aus einer Literaturrecherche, einer Anwendungsfallbewertung der digitalen Mobilität und einer Fokusgruppendiskussion abgeleitet wurden. SDD ist ein erster Schritt zu einem Toolset, das etablierte Unternehmen bei der Service- und Werteorientierung im Rahmen ihrer digitalen Transformation unterstützen kann.
Unternehmen sind derzeit dabei, ihre Strategie, ihre Prozesse und ihre Informationssysteme zu verändern, um ihren Digitalisierungsgrad zu erhöhen. Das Potenzial des Internets und verwandter digitaler Technologien wie Internet der Dinge, Services Computing, Cloud Computing, künstliche Intelligenz, Big Data mit Analysen, mobile Systeme, Kollaborationsnetzwerke und cyber-physikalische Systeme treibt neue Geschäftsmodelle an und ermöglicht sie. Die Digitalisierung führt zu einer tiefgreifenden Umwälzung bestehender Unternehmen, Technologien und Volkswirtschaften und fördert die Architektur digitaler Umgebungen mit vielen eher kleinen und verteilten Strukturen. Dies hat starke Auswirkungen auf neue Wertschöpfungsmöglichkeiten und die Gestaltung digitaler Dienste und Produkte, die durch die Nutzung einer service-dominanten Logik gesteuert werden. Das Hauptergebnis des Buchkapitels erweitert Methoden für integrale digitale Strategien um wertorientierte Modelle für digitale Produkte und Dienstleistungen, die im Rahmen eines multiperspektivischen digitalen Unternehmensarchitektur-Referenzmodells definiert werden.
Die Digitalisierung, der ständige technologische Fortschritt und immer kürzere Produktlebenszyklen stellen Unternehmen derzeit vor große Herausforderungen. Um am Markt erfolgreich zu sein, müssen Geschäftsmodelle häufiger und schneller als früher an veränderte Marktbedingungen angepasst werden. Schnelle Anpassungsfähigkeit, auch Agilität genannt, ist in der heutigen Zeit ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Aufgrund des ständig wachsenden IT-Anteils von Produkten und der Tatsache, dass diese mit Hilfe von IT hergestellt werden, hat die Änderung des Geschäftsmodells große Auswirkungen auf die Unternehmensarchitektur (EA). Die Entwicklung von EAs ist jedoch eine sehr komplexe Aufgabe, da viele Beteiligte mit gegensätzlichen Interessen in den Entscheidungsprozess eingebunden sind. Daher ist ein hohes Maß an Zusammenarbeit erforderlich. Um Unternehmen bei der Entwicklung ihrer EA zu unterstützen, wird in diesem Artikel eine neuartige integrative Methode vorgestellt, die die Interessen der Stakeholder systematisch in die Entscheidungsfindung einbezieht. Durch die Anwendung der Methode wird die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Interessengruppen verbessert, indem Berührungspunkte zwischen ihnen identifiziert werden. Darüber hinaus machen die standardisierten Aktivitäten die Entscheidungsfindung transparenter und vergleichbarer, ohne die Kreativität einzuschränken.
Since half a decade, there has been an increasing interest in Robotic Process Automation (RPA) by business firms. However, academic literature has been lacking attention to RPA, before adopting the topic to a larger extent. The aim of this study is to review and structure the latest state of scholarly research on RPA. This chapter is based on a systematic literature review that is used as a basis to develop a conceptual framework to structure the field. Our study shows that some areas of RPA have been extensively examined by many authors, e.g. potential benefits of RPA. Other categories, such as empirical studies on adoption of RPA or organisational readiness models, have remained research gaps.
Higher education institutions (HEIs) rely heavily on information technology (IT) to create innovations. Therefore, IT governance (ITG) is essential for education activities, particularly during the ongoing COVID-19 pandemic. However, the traditional concept of ITG is not fully equipped to deal with the current changes occurring in the digital age. Today's ITG requires an agile approach that can respond to disruptions in the HEI environment. Consequently, universities increasingly need to adopt agile strategies to ensure superior performance. This research proposes a conceptualization comprising three agile dimensions within the ITG construct: structures, processes, and relational mechanisms. An extensive qualitative evaluation of industry uncovered 46 agile governance mechanisms. Moreover, 16 professors rated these elements to assess agile ITG in their HEIs to determine those most effective for HEIs. This led to the identification of four structure elements, seven processes, and seven relational mechanisms.
Selecting a suitable development method for a specific project context is one of the most challenging activities in process design. To extend the so far statistical construction of hybrid development methods, we analyze 829 data points to investigate which context factors influence the choice of methods or practices. Using exploratory factor analysis, we derive five base clusters consisting of up to 10 methods. Logistic regression analysis then reveals which context factors have an influence on the integration of methods from these clusters in the development process. Our results indicate that only a few context factors including project/product size and target application domain significantly influence the choice. This summary refers to the paper “Determining Context Factors for Hybrid Development Methods with Trained Models”. This paper was published in the proceedings of the International Conference on Software and System Process in 2020.
Lehre und Lernen unterliegt einem stetigen Wandel, wobei Interaktion als ein zentrales Element der Motivationssteigerung im Lernkontext angesehen wird. Der vorliegende Beitrag zeigt verschiedene Ansätze zur Gestaltung von interaktivem und kollaborativem Lehren und Lernen in einem virtuellen Klassenzimmer auf und stellt ein Beispiel für die Umsetzung und den Einsatz eines solchen Systems vor. Die Mehrwerte und Erfolgsfaktoren, die sich beim Einsatz virtueller Klassenzimmer und deren Gestaltung in Form einer interaktiven blended-learning Umgebung ergeben, werden dargestellt und diskutiert. Mit dem System Accelerator wird eine CSILT (Computer Supported Interactive Learning and Teaching)-Umgebung vorgestellt, in der diese Faktoren zum Einsatz kommen.
Die rasante Entwicklung der Sensortechnik im Endverbraucherbereich lässt einen klinischen Nutzen der verfügbaren dezentral erhobenen Daten aus dem Patientenalltag zur Überwachung des individuellen Gesundheitszustands vermuten. Zur Überprüfung dieser Vermutung ist die Bereitstellung einer entsprechenden Plattform in den klinischen Alltag erforderlich. Hierzu wird die bwHealthApp entwickelt, mit der sowohl die aktuelle Bandbreite als auch die Evolution der Sensortechnik auf die klinische Anwendung abbildbar ist. Mit dem flexiblen Entwurf lässt sich der klinische Nutzen für die personalisierte Medizin evaluieren. Außerdem bietet die bwHealthApp einen an Machbarkeit orientierten Diskussionsbeitrag zu offenen rechtlichen, regulatorischen und ethischen Fragestellungen der Digitalisierung in der Medizin in Deutschland.
The livestock sector is growing steadily and is responsible for around 18% of global greenhouse‐gas‐emissions, which is more than the global transport sec-tor (Steinfeld et al. 2006). This paper examines the potential of social marketing to reduce meat consumption. The aim is to understand consumers’ motivation in diet choices and to learn what opportunities social marketing can provide to counteract negative environmental and health trends. The authors believe that research to answer this question should start in metropolitan areas, be-cause measures should be especially effective there. Based on the Theory of Planned Behaviour (TPB, Ajzen 1991) and the Technology‐Acceptance‐Model by Huijts et al. (2012), an online‐study with participants from the metropolitan region (n = 708) was conducted in which central socio‐psychological constructs for a meat consumption reduction were examined. It was shown that attitude, personal norm and habit have a critical influence on the intention to reduce meat consumption. A segmentation of consumers based on these factors led to three consumer clusters: vegetarians/flexitarians, potential flexitarians and convinced meat eaters. Potential flexitarians are an especially relevant target group for the development of social‐marketing‐measures to reduce meat consumption. In co‐creation‐workshops with potential flexitarians from the metropolitan region, barriers and benefits of reducing meat consumption were identified. The factors of environmental protection, animal welfare and desire for variety turn out to be the most relevant motivational factors. Based on these factors, consumers proposed a variety of social marketing measures, such as applications and labels to inform about the environmental impact of meat products.
Das ZD.BB - Digitaler Hub für kleine und mittelständische Unternehmen in der Region Stuttgart
(2020)
Die Digitale Transformation ist eines der meistdiskutierten Themen in der heutigen Geschäftswelt. Viele Unternehmen, vor allem kleine und mittelständische Unternehmen (KMU), tun sich schwer die Chancen und Risiken der Digitalisierung einzuschätzen. Mit all den Möglichkeiten und Chancen, welche die Digitalisierung birgt, droht Unternehmen, die sich vor den Entwicklungen verschließen, der Verlust ihrer Markt- und Wettbewerbsposition. Mit dem im Februar 2019 eröffneten Digital Hub ZD.BB (Zentrum Digitalisierung) besteht in der Region Stuttgart eine neue, zentrale Anlaufstelle für Fragen rund um das Thema Digitalisierung. Am ZD.BB erhalten kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) sowie Startups für ihre digitalen Transformationsprozesse eine kompetente Beratung und Betreuung. Sie geht von der Sensibilisierung über die Analyse bis zur Lösungsentwicklung für digitale Prozesse. Mithilfe einer digitalen Qualifizierungsoffensive und mittelstandsgerechten Methoden zur Geschäftsmodellentwicklung werden Unternehmen im ZD.BB umfassend bei ihren Digitalisierungsvorhaben unterstützt. Dazu werden in Innovationslaboren, in Coworking Spaces und bei Events unterschiedliche Kompetenzen, Disziplinen, Ideen, Technologien und Kreativität vernetzt und auf diese Weise digitale Innovationen hervorgebracht.
Formula One races provide a wealth of data worth investigating. Although the time-varying data has a clear structure, it is pretty challenging to analyze it for further properties. Here the focus is on a visual classification for events, drivers, as well as time periods. As a first step, the Formula One data is visually encoded based on a line plot visual metaphor reflecting the dynamic lap times, and finally, a classification of the races based on the visual outcomes gained from these line plots is presented. The visualization tool is web-based and provides several interactively linked views on the data; however, it starts with a calendar-based overview representation. To illustrate the usefulness of the approach, the provided Formula One data from several years is visually explored while the races took place in different locations. The chapter discusses algorithmic, visual, and perceptual limitations that might occur during the visual classification of time-series data such as Formula One races.
Decentralized energy systems are characterized by an ad hoc planing. The missing integration of energy objectives into business strategy creates difficulties resulting in inefficient energy architectures and decisions. Practice-proven methods such as balanced scorecard, enterprise architecture management and value network approach supports the transformation path towards an effective decentralized system. The methods are evaluated based on a case study. Managing multi-dimensionality, high complexity and multiple actors are the main drivers for an effective and efficient energy management system. The underlying basis to gain the positive impacts of these methods on decentralized corporate energy systems is digitization of energy data and processes.
Active storage
(2018)
In brief, Active Storage refers to an architectural hardware and software paradigm, based on collocation storage and compute units. Ideally, it will allow to execute application-defined data ... within the physical data storage. Thus Active Storage seeks to minimize expensive data movement, improving performance, scalability, and resource efficiency. The effective use of Active Storage mandates new architectures, algorithms, interfaces, and development toolchains.
A transaction is a demarcated sequence of application operations, for which the following properties are guaranteed by the underlying transaction processing system (TPS): atomicity, consistency, isolation, and durability (ACID). Transactions are therefore a general abstraction, provided by TPS that simplifies application development by relieving transactional applications from the burden of concurrency and failure handling. Apart from the ACID properties, a TPS must guarantee high and robust performance (high transactional throughput and low response times), high reliability (no data loss, ability to recover last consistent state, fault tolerance), and high availability (infrequent outages, short recovery times).
The architectures and workhorse algorithms of a high-performance TPS are built around the properties of the underlying hardware. The introduction of nonvolatile memories (NVM) as novel storage technology opens an entire new problem space, with the need to revise aspects such as the virtual memory hierarchy, storage management and data placement, access paths, and indexing. NVM are also referred to as storage-class memory (SCM).
Der Siegeszug von Social Media im privaten Umfeld hat die Vorteile dieser Kommunikationswerkzeuge aufgezeigt. Unternehmen versuchen, diese Erfolge für sich zu nutzen und setzen Social Media für ihre Kommunikationsaktivitäten ein. In der externen Kommunikation etwa ermöglichen diese Werkzeuge einen schnellen und unkomplizierten Nachrichtenaustausch mit Kunden oder helfen Kundenexpertise in organisationale Prozesse, etwa Produktentwicklung oder Kundenbeschwerdemanagement, zu integrieren. Auch in der internen Kommunikation entstehen durch den Einsatz von Social Media neue Kanäle. Eine spezielle Gruppe von Social-Media Werkzeugen für die interne Kommunikation und Kollaboration wird als Enterprise Social Networks (ESN) bezeichnet.
Stress is becoming an important topic in modern life. The influence of stress results in a higher rate of health disorders such as burnout, heart problems, obesity, asthma, diabetes, depressions and many others. Furthermore individual’s behavior and capabilities could be directly affected leading to altered cognition, inappropriate decision making and problem solving skills. In a dynamic and unpredictable environment, such as automotive, this can result in a higher risk for accidents. Different papers faced the estimation as well as prediction of drivers’ stress level during driving. Another important question is not only the stress level of the driver himself, but also the influence on and of a group of other drivers in the near area. This paper proposes a system, which determines a group of drivers in a near area as clusters and it derives the individual stress level. This information will be analyzed to generate a stress map, which represents a graphical view about road section with a higher stress influence. Aggregated data can be used to generate navigation routes with a lower stress influence to decrease stress influenced driving as well as improve road safety.