Ambient Computing

Modul Ambient Computing, Universität zu Lübeck

205

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Lina Schad

Étudier

Lina Schad

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Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über das Thema Ambient Computing auf Universitätsniveau. Sie behandeln zentrale Konzepte wie Ambient Intelligence, Ubiquitous Computing und Embedded Computing, sowie deren Anwendungen und Technologien. Die Karteikarten eignen sich für Studierende und Forscher, die sich mit der Integration von Technologie in den Alltag und die Interaktion zwischen Mensch und Maschine auseinandersetzen.

Cartes-fiches

205

Utilisateurs

Langue

Allemand

Catégorie

Informatique

Niveau

Université

Créé / Mis à jour

01.03.2017 / 13.08.2018

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Was hat Douglas Englebart erfunden/entwickelt?

1968
Verstärkung des menschlichen Intellekts durch Computer
Erfand Maus
mother of all demos
hypertext (Querverweise)
Objektaddressierung
shared screen collaboration mit audio und video
dynamic file linking

Was hat Myron Krueger erfunden/entwickelt?

1977
Responsive Environments
- Kunst die auf Bewegung und Gesten von Betrachter reagiert durch sensing floors, graphic tables und Videokameras.
Interactive Computer Art - “Komponist” von intelligenten realtime computer mediated spaces. —> System erkennt Ereignisse in der realen Welt (Kontext), Prozessiert diese Events in bedeutsamer Weise, Produziert Feedback —> Beziehung zwischen realer und virtueller Welt geschaffen

Was ist Mobile Computing?

portabel, kabellos, netzwerkend, location sensitive, sicher
1996 PDA Nokia 9000 mobiltelefon mit PDA, SMS, Email, office, html browser
Smartphones: Konvergenz der Funktionen
Computing Trend: früher ein großer Computer den viele Teilen, heute umgekehrt (Handy+Tablet)

Was sind Vor- und Nachteile der Konvergenz der Funktionen?

Vorteile
- Alle Funktionen in einem Gerät
- Kontextawareness durch Sensoren
- Erweiterbar durch Apps
Nachteile
- schlechtere Qualität als einzelne Geräte (Photo)
- Hoher Energieverbrauch
- komplexe Entwicklung aber einfach Nutzung
- nicht erweiterbar

Was ist pervasive Computing?

alles durchdringend
industrielle Interpretation von Ubicom (überall verfügbar, Name der Wissenschaft)
in ein Gerät hineinwachsend
Name der Industrie
eTicket für Flug

Was ist Embedded Computing?

Computer mit bestimmter Funktion in Hard/software Umgebung eingebettet
muss wenig kosten, wenig Platz, wenig Energie, wenig Speicher. braucht speziale CPU (mikrokontroller), speziale operating systems
z.B. Fahrzeug Kontrolle (airbag, ESP), Internet-TV, T-Engine (Open Source!)
z.B. Rasperry PI2, Arduino -> smartes Sofakissen -> Mikroplattform für jeden

Was ist Wearable Computing?

Computer die am Körper sind - digitale Prothesen
früher: Uhren, Hörgerät
Heute smartWatches, Glasses, Shoes
Forschung: Energieversorgung, Formfaktoren und Anwendbarkeit
1976: Roulette Schuh, 2007: Oakley mit Mp3 player, Seit 1980: Steve Mann “Cyborg”
Cyborg: Kombination von biologischen, mechanischen und elektronischen Komponenten in hybride Organismen. Organismus (Minority Report), Cyborgs (Ironman), Cybernetics (I Robot)

Was ist Ubiquitous Computing?

Verteilte Systeme (Kommunikation, Management, Sicherheit)
- Mobile Computing
  - Mobile Netzwerke
  - Informationszugriff
  - Adaptive Applikationen —> Ubiquitous Computing
    - Natürliche Benutzerschnittstellen
    - Kontextadaptivität/Sensoren
    - Smart Spaces
    - Datenschutz
    - Datensicherheit
    - gesellschaftliche Auswirkungen
“Billionen von Sensoren werden die Welt permanent Messen und ein digitales Weltmodell analog zum WWW entstehen”
“Ubicomp ist der logische Schritt in Informationsprozessierung. Es schließt die Lücke zwischen Informationssystemen und Realität”

Was Probleme des Ubiquitous Computing?

Probleme
Ausstattung/Kalibrierung aufwendig
Skalierung (viele Kabel)
Eigentumsansatz
Komplexe, heterogene Hardware und komplexe conflicting Szenarien
Diskrepanz zwischen Modell und Realität
Hohe Datenmengen
Negative Statements
- “Ein Versuch einer gewalttätigen technologischen Penetration unseres Alltags”
- “Totalitarismus”
- Totalität

Was ist Invisible Computing?

Hardware für jede einzelne Anwendung
Nachteil: Ressourcen/Ergonomie, Wunsch ist Konvergenz
Donald E. Norman (1999)
Appliance - Gerät mit bestimmter Funktion z.B. Toaster
Information Appliance - Gerät spezialisiert für Informationen, z.B. Wissen, Fakten, Bilder, Photos, Sound und bestimmte Aktivitäten Musik, Schreiben... Können untereinander Informationen austauschen. “Jede 6 of 23 Anwendung hat sein eigenes Device speziell für eine Aufgabe. Lernen wie man das Gerät benutzt ist das gleiche wie die Aufgabe zu lernen
z.B. Stift mit Handschrifterkennung (print, send, save), Home Medical Advisor (misst alle Daten und sendet an Arzt), Photografie information appliance (nehme Bilder von Kamerachip und Internet und andere devices)
User centered design: Aufgaben, Bedürfnisse des Users, dann Produkt designen, dann technische Entwicklung

Was wird bei Invisible Computing kritisiert?

Komplexität nur auf anderes Level verschoben
- Umgang mit vielen Geräten
PC ist zu komplex
- general purpose device wie Schweizer Taschenmesser lieber einzeln Messer, Schere...

Was ist Unremarkable Computing?

Weisers Vision fürs Büro (100te kabellose Rechner pro Person
Heimszenario: Wie können 100te Geräte unsichtbar und ästhetisch zugleich sein? Wie können Sie gleichzeitig von mehreren Usern benutzt werden
2002 Tolmie et al: Ethnologische research Methoden: Field Studies, Fragebögen, Video Beobachtung, Verstehen von Komplexität der Routine, unbemerkte Aktionen (Klopfen an der Tür, Wecker klingelt Etc) -> Technologie die in Routine eingebettet werden soll, hat hohe Anforderungen

Was ist Disappearing Computing?

Kognitiv, emotional - Toaster Touch, Spiegel... 2001 Norbert Streitz: erweitert Weisers Aussage - “Technologien, die ein stimmiges und soziales Erlebnis ermöglichen wenn sie mit der Umgebung interagieren und kooperieren, indem sie den angemessenen Angebotscharakter bieten”
physical disappearance: Miniaturisierung und Integration der Geräte in tägliche Artefakte z.B. Kleidung, sodass man sie nicht mehr sieht
mental disappearance: Artefakte können groß sein, werden aber nicht als Computer wahrgenommen z.B. Interaktive Wand/Tisch. Technik rückt in den Hintergrund

Wofür werden Sensor Knoten verwendet?

z.B. SmartIts: Wie Postits (embedded devices), die an alltägliche Objekte “geklebt” werden um sie mit Sensorik, Wahrnehmung, Rechnen, Speicher und Kommunikation auszustatten
- Kontextbewusstsein
Ziel: Jedes reale Objekt kann smart gemacht werden. Für bestimmten Einsatz, wenig Energie, Sensoren und Aktoren, kein Userinterface

Was ist Smart Dust?

Smart Dust
- 2001: Autonomes sensing und communication in Kubikmillimeter
- Kommunikation durch Laser “Morsecode”
- Wetter-/Tierbeobachtung, Krieg?
- Organisch Abbaubar!?

Was ist das Internet der Dinge?

ab 1999 Netzwerk smarter Objekte mit
- eingebetteter Elektronik
- Software
- Sensoren
- Verbindung
Vereinen die reale und virtuelle Welt
Wie ubicomp
Industrie 4.0: Ich weiß immer jeden Zustand.
Ampeln, Uhren, Kühlschränke, Öfen, Klimaanlage, Steckdosen...
Web of Things: Anwendungsschicht für IoT. REST, HTTP, JSON, Websockets

Was ist Calm Computing?

1996: Weiser und Brown: Informationen in die Peripherie verschieben
Peripheral Awareness: Zentrieren von peripheren Objekten zur Aufmerksamkeit
z.B. Car warning lamps, Dangling String (roter riesen Faden im Büro zeigt Datenraten durch Bewegung und Sound), Pin Wheels (an der Decke, zeigen z.B. Web site hits tracking, stock market activity...)
Technik macht sich nur bemerkbar wenn sie gebraucht wird

Was ist Organic Computing?

Computer design auf biologischen Prinzipien beruhend
Self-CHOP: configuration (robotik wie zellen), healing, optimization, protection (Virenschutz) Self-X: explanation, describing...
NANO-BOTS

Was ist Ambient Intelligence?

context aware (Ot, Wer, Stimmung)
interactive (natürlich)
personalisiert (Rechts-/Linkshänder)
Multimodal, adaptive, antizipatorisch (Wunsch vorhersagen), sozialisiert (an Regeln/Religion/Kultur anpassen), empathisch (angepasstes Licht), Bewusstsein (eigene Wünsche)
Intelligenz = Bewusstsein, Trainieren, Fähigkeit bewegen -> selbst Laufen
Smart = programmierbar - wenn das ist mache ich das (Zustand)
Ambient Intelligence = Smartness
EU-Ziele: Mensch Maschinenkommunikation, ubiquitär, smarte Objekt. “größere Nutzerfreundlichkeit, effizienterer support, user Ermächtigung, Unterstützung von menschlicher Interaktion. Personen werden unsichtbar umgeben sein von intelligenten, intuitiven Schnittstellen die eingebettet in alltägliche Objekte sind und die Umgebung erkennen und auf Anwesenheit von Individuen und Objekten reagieren können.

Was ist Ambient Computing?

Kombination aus Ambient assisted living(/...) und ubiquitous computing, pervasive etc.
Gruppe am ITM seit 2010
Infrastruktur, Services und Interaktion in Ambient Spaces
Ambient Computing ist Kombination vieler Trends, keine neue Technologie

Ambient Begriffserklärung

Adjektiv

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

bestehend oder gegenwärtig

Ambient Begriffserklärung

Herkunft

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

ambire
- umhergehen
erste bekannte Nutzung
- 1596

Ambient Begriffserklärung

Nomen

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

umfassende Atmosphere
- Umwelt
erste bekannte Nutzung
- 1624

Was ist Ambient Light

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Umgebungslicht
- natürliches Licht
  - Sonne, Mond, ...
- künstliches Licht
  - Lampen
Philips Patent
- künstliches Licht hinter dem Fernseher -> erweitert das Bild

Was ist Ambient Occlusion?

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Umgebungsverdeckung
Methode um Schatten für 3d Computergrafiken zu Erzeugen
- für realistische Schatten

Wer hat Ambient Music "erfunden"?

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Brian Eno

Was ist Ambient Media?

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Werbung die in der Umgebung integriert ist

Beispiele für Ambient Media

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Bushaltestellenhäuschen mit integriertem Bildschirm
Werbung auf Bierdeckeln
Uhrenwerbung auf Haltegriffen im Bus
Werbung in Spiegeln
...

Wann und wo wurde der Abacus erfunden?

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

1100 v.Chr. in Indonesien

Was ist der Abakus?

Commandes clavier:

= tourner,

= avant/arrière,

= faire défiler

Rechenhilfsmittel
quasi erster Ambienter Computer
- zwar nicht digital
- mobil
- neues Interface
- visuelle Darstellung
schneller als Taschenrechner
Erweiterung einer manuellen Fähigkeit
- Body Extender

Wer war Vannevar Bush?

amerikanischer Ingenieur
Mitglied im Manhattan Projekt
Erfindung des Memex

Wer ist J.C.R. Licklider?

Psychologe und Akustiker
Begründer des Felds des Computer Interface Designs
hatte die Idee über Software, die in einem Netzwerk existiert und von dort überall hin migriert werden kann
- Web Services?!
Idee für ein "Intergalatisches Netzwerk"
- Internet!

Wer hat das Computer Interface Design begründet?

J.C.R. Licklider

Wer hatte die Idee zu einem "intergalaktischen Netzwerk"?

J.C.R. Licklider

Wer war Douglas Engelbart?

1925-2013
beschäftigt im Augmentation Research Center am Stenford Research Institute in Menlo Park
wollte menschlichen Verstand mit Computern erweitern
Erfinder von
- Maus
- Hypertext
- Objektadressierung
- Dynamische Dateiverlinkung
- Vater der Demos

Wer hat die Maus entwickelt?

Douglas Engelbart

Wer hat den Hypertext entwickelt?

Douglas Englebart

Wer hat die Objektadressierung entwickelt?

Douglas Englebart

Wer hat die dynamische Dateiverlinkung erfunden?

Douglas Engelbart

Wer hat die erste Demo überhaupt gemacht?

Douglas Engelbart

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Cartes-fiches

Was ist das Internet der Dinge?

ab 1999 Netzwerk smarter Objekte mit
- eingebetteter Elektronik
- Software
- Sensoren
- Verbindung
Vereinen die reale und virtuelle Welt
Wie ubicomp
Industrie 4.0: Ich weiß immer jeden Zustand.
Ampeln, Uhren, Kühlschränke, Öfen, Klimaanlage, Steckdosen...
Web of Things: Anwendungsschicht für IoT. REST, HTTP, JSON, Websockets

Was ist Calm Computing?

1996: Weiser und Brown: Informationen in die Peripherie verschieben
Peripheral Awareness: Zentrieren von peripheren Objekten zur Aufmerksamkeit
z.B. Car warning lamps, Dangling String (roter riesen Faden im Büro zeigt Datenraten durch Bewegung und Sound), Pin Wheels (an der Decke, zeigen z.B. Web site hits tracking, stock market activity...)
Technik macht sich nur bemerkbar wenn sie gebraucht wird

Was ist Organic Computing?

Computer design auf biologischen Prinzipien beruhend
Self-CHOP: configuration (robotik wie zellen), healing, optimization, protection (Virenschutz) Self-X: explanation, describing...
NANO-BOTS

Was ist Ambient Intelligence?

context aware (Ot, Wer, Stimmung)
interactive (natürlich)
personalisiert (Rechts-/Linkshänder)
Multimodal, adaptive, antizipatorisch (Wunsch vorhersagen), sozialisiert (an Regeln/Religion/Kultur anpassen), empathisch (angepasstes Licht), Bewusstsein (eigene Wünsche)
Intelligenz = Bewusstsein, Trainieren, Fähigkeit bewegen -> selbst Laufen
Smart = programmierbar - wenn das ist mache ich das (Zustand)
Ambient Intelligence = Smartness
EU-Ziele: Mensch Maschinenkommunikation, ubiquitär, smarte Objekt. “größere Nutzerfreundlichkeit, effizienterer support, user Ermächtigung, Unterstützung von menschlicher Interaktion. Personen werden unsichtbar umgeben sein von intelligenten, intuitiven Schnittstellen die eingebettet in alltägliche Objekte sind und die Umgebung erkennen und auf Anwesenheit von Individuen und Objekten reagieren können.

Was ist Ambient Computing?

Kombination aus Ambient assisted living(/...) und ubiquitous computing, pervasive etc.
Gruppe am ITM seit 2010
Infrastruktur, Services und Interaktion in Ambient Spaces
Ambient Computing ist Kombination vieler Trends, keine neue Technologie

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