VuLCAn

Erschließung bislang ungenutzter Gesundheitsdaten von smarten Devices über eine intelligente Validierungsplattform auf Low-Code Basis für die digitale Psychometrie.

Das zentrale Ziel des Vorhabens VuLCAn ist es, zuvor ungenutzte Gesundheitsdaten von smarten Devices über eine intelligente Validierungsplattform auf Low-Code Basis für die digitale Psychometrie nutzbar zu machen. Durch VuLCAn wird Fachpersonal ohne Programmierkenntnisse dahingehend befähigt, ihr domänenspezifisches Expertenwissen niederschwellig in neue psychometrische Assessments zu überführen.

In dessen Folge soll eine erhebliche Beschleunigung sowie Vereinfachung bei der Erstellung von psychometrischen Assessments erzielt werden. Die Integration smarter Devices ermöglicht ein intelligentes Ableiten von bisher unentdeckten Korrelationen.

Die schnelle und fundierte Validierung dieser digitalen Assessments soll zudem einen zeitnahen sowie kostengünstigen Transfer in den ersten Gesundheitsmarkt ermöglichen. In dessen Folge ist eine Verbesserung der Behandlungsqualität und -geschwindigkeit sowie der Betreuungssituation durch psychometrische Assessments für die Gesellschaft zu erwarten.

Unsere Rolle im Projekt

Das August-Wilhelm Scheer Institut wird die prototypische Implementierung der generischen Schnittstelle für IoT-Services, deren Einbindung in das Low-Code Autorentool sowie die Entwicklung des Tools übernehmen. Außerdem unterstützt das Institut den Projektpartner Insight.out bei der Implementierung der Schnittstelle der zentralen Validierungsplattform und stellt basierend darauf eine erfolgreiche Integration und Evaluation des Autorentools in die Plattform sicher.

Im Austausch mit den Domänenexper:innen werden insbesondere die fachlichen Anforderungen und Herausforderungen für das Low-Code Autorentool vom August-Wilhelm Scheer Institut abgefragt. Das Institut beschäftigt sich zudem mit der Erfassung der technischen Anforderungen bzgl. der IoT-Services und des Low-Code Autorentools.
In Kooperation mit dem Projektpartner werden gemeinsam Schnittstellen für die Verknüpfung des Autorentools mit der Plattform, IoT-Services und der Datenbank ausgearbeitet und definiert.

Ergebnis: Dokumentierte fachliche und technische Anforderungen, Konzept zur vollständigen IT-Infrastruktur inkl. Schnittstellen

Das August-Wilhelm Scheer Institut bereitet die Anforderungen an die Schnittstelle zum Low-Code Autorentool auf. Darüber hinaus stellt das Institut sicher, dass geeignete Datenübertragungsprotokolle auch innerhalb des Autorentools und der angebundenen IoT-Services verwendet werden und eine ordnungsgemäße Ablage der Daten in der von insight.out gesicherten Datenbank erfolgt.

Ergebnis: Reibungsloser Datenaustausch zwischen den einzelnen Komponenten über Schnittstellen zum Autorentool und zur testbox, gesicherter Datenfluss und Datenbank

Die Entwicklung des Front-Ends wird vollständig durch das August-Wilhelm Scheer Institut abgedeckt. Der Fokus liegt auf der intuitiven Bedienbarkeit bei der Zusammenstellung der Test über den Low-Code Ansatz. Zudem implementiert das Institut das Back-End und dessen Anbindung zur Benutzeroberfläche.

Ergebnis: Intuitives Front-End des Low-Code Autorentools, funktionsfähiges Back-End des Autorentools

Das August-Wilhelm Scheer Institut führt ein Screening zu verfügbaren IoT-Services durch und ist für die Selektion und Implementierung geeigneter Services zuständig. Auch die technische Umsetzung des generischen IoT-Interface wird vollständig durch das Institut abgebildet. Anschließend integriert das August-Wilhelm Scheer die aufgesetzten IoT-Services über das entwickelte generische IoT-Interface in das Autorentool und testet diese Anbindung.

Ergebnis: Implementierte IoT-Services, generisches IoT-Interface, erfolgreich angebundene IoT-Service, welche innerhalb des Autorentools zur Verfügung stehen

Das August-Wilhelm Scheer Institut stellt dem Projektpartner insight.out das Low-Code Autorentool sowie das generische IoT-Interface zur Verfügung, um dieses in die entwickelte Validierungsplattform zu integrieren. Im Anschluss überwacht das Institut die Funktionsfähigkeit des Autorentools und aktiviert IoT-Devices und deren Anbindung für Integrationstests, welche betreffende Funktionalitäten mit abprüfen. Das August-Wilhelm Scheer Institut unterstützt zudem bei der Aufbereitung der Plattform zu einem Prototyp und ist für die korrekte Anbindung und Verfügbarkeit der IoT-Services bzw. Devices verantwortlich.

Ergebnis: Zusammenführung der Validierungsplattform, getestete Gesamtinfrastruktur und Zusammenarbeit der Komponenten, Prototyp der VuLCAn Validierungsplattform

Das August-Wilhelm Scheer Institut unterstützt die Planung und Koordination der Evaluation und stellt sicher, dass das Feedback von den Zielgruppen zu den technischen Komponenten und insbesondere des Autorentools in geeigneter Form erfasst wird. Eine anschließende Auswertung dieser Daten wird genutzt um die Usability des Tools sowie der angewendeten technologischen Neuheiten zu beurteilen.

Ergebnis: Gesamtevaluation und Evaluationsbericht erstellt

Das August-Wilhelm Scheer Institut unterstützt die Ausarbeitung eines initialen Datenschutzkonzeptes und stellt dabei insbesondere die Informationen zum Datenfluss innerhalb der zuvor entwickelten Komponenten dar. Zudem werden die ermittelten und geprüften Konzepte innerhalb der Komponenten umgesetzt und vor allem bei Schnittstellen und Datenübertragungen fortlaufend sichergestellt.

Ergebnis: Umsetzung der regulatorischen Vorgaben in den Bereichen des Datenschutzes sowie der Datensicherheit

Die Ausgangssituation

Der Handlungsbedarf im Überblick

Diagnostik ist ein methodisches Vorgehen zur Identifikation von Merkmalsausprägungen einer Person, um objektive Diagnosen zu erstellen und Folgemaßnahmen einzuleiten. Im medizinischen Kontext werden psychosoziale und neuropsychologische Assessments als Werkzeuge der Diagnostik eingesetzt, um aktuelle Stimmungen und Einstellungen, die kognitive Leistungsfähigkeit oder Verhaltensauffälligkeiten eines Menschen zu erfassen und darauf basierend ein Gesundheitsbild von Patient:innen zu erstellen. Da sich Merkmalsausprägungen über die Zeit verändern, müssen solche Tests spätestens alle acht Jahre (z. B. DIN 33430) sehr zeit- und kostenintensiv neu validiert und normiert werden. Nur dadurch kann die Validität, Objektivität und Reliabilität des Verfahrens sichergestellt werden. Die Validierung von Testverfahren dauert üblicherweise 2 bis 3 Jahre oder länger. Auch einschlägige Testverfahren sind aktuell überwiegend nur als analoge Version psychometrisch geprüft und validiert.

Tests müssen alle acht Jahre neu validiert werden

Revalidierung ist sehr zeit- und kostenintensiv

Eure Kontaktperson

VuLCAn

Intelligente Validierungsplattform und Low-code Autorentool für die digitale Diagnostik

nanna.dahlem@aws-institut.de

+49 162 8143 520

Eure Kontaktperson

VuLCAn

Intelligente Validierungsplattform und Low-code Autorentool für die digitale Diagnostik

Nanna Dahlem

nanna.dahlem@aws-institut.de

+49 162 8143 520

Unser Lösungsansatz im Fokus

Zur Umsetzung des Projektes soll die intelligente Validierungsplattform VuLCAn und Schnittstellen konzipiert und implementiert werden. Dazu wird zu Beginn des Projekts ein Low-Code Autorentool entwickelt. Eine Besonderheit des Low-Code Autorentools liegt in der Erweiterung, um die Möglichkeit der Integration von smarten IoT-Services, welche als vorkonfigurierte Komponenten nutzerfreundlich über Drag and Drop in das Assessment integriert werden können und so die Verwirklichung von sensorbasierten Assessments auf üblichen Smart Devices realisiert. Um die notwendige Validierung neu erstellter digitaler Assessments zu ermöglichen, wird in VuLCAn eine Probanden-Matching Routine implementiert, bei welcher ein Probandenkollektiv erstellt wird, welches an einer Validierungsstudie teilnimmt. Nach Abschluss der Studie erfolgt eine statistische  Auswertung zur Einschätzung der psychometrischen Güte (Schmitt, 2014) des Assessments. Bei Erfüllung dieser Gütekriterien wird das Testverfahren als validiert zertifiziert, und kann in die test.box Plattform des Konsortialführers insight.out aufgenommen und registrierten Therapeut:innen, Diagnostiker:innen und Forscher:innen zur Verfügung gestellt werden.

  • Entwicklung eines Multi-Channel-Radarsensors
    Der entwickelte Radar-Sensor ist speziell auf die Anforderungen der Lagerverwaltung und die Integration in Drohnensysteme. Er nutzt Short-Range-Radar-Technologie, um eine detaillierte Erfassung von Gegenständen durch Paletten und Kartons hindurch zu ermöglichen.
  • Integration des Radarsensors in die Drohne
    Der Multi-Channel-Radarsensor wir in ein Drohnensystem integriert, wodurch eine Datenfusion und damit die Erstellung eines kompletten 3D-Abbildes des Lagers und der Lagerbestände möglich wird. Diese Visualisierung bietet eine genaue Übersicht auf Artikelebene.
  • Entwicklung einer KI-basierten Software zur Zählung und Identifikation
    Auf Basis der vom Radarsensor erfassten Daten wird eine Software entwickelt, die mithilfe von künstlicher Intelligenz Paletten, Kartons und die darin enthaltenen Gegenstände eindeutig identifizieren und zählen kann. Diese Automatisierung reduziert manuelle Fehler und beschleunigt den Zählprozess erheblich.
  • Evaluierung und Integration in bestehende Lagerverwaltungssysteme
    Schließlich wird das Gesamtsystem in realen Lagerumgebungen getestet, um seine Effizienz zu überprüfen und sicherzustellen, dass es nahtlos in bestehende Lagerverwaltungssysteme integriert werden kann. Die Lösung ist skalierbar und anpassbar, sodass sie den unterschiedlichen Anforderungen von Lagerbetrieben gerecht wird und schnell in den Betrieb übernommen werden kann.

Dieser Ansatz gewährleistet eine genaue Bestandsverfolgung und trägt zur Reduzierung von Fehlern und einer erhöhten Effizienz bei, während er gleichzeitig auf modernste Sensortechnologie und KI-gestützte Prozesse setzt.

Schmitt, G. (2014). Psychologische Diagnostik kompakt. Weinheim Basel: Beltz Verlag.

Partnerunternehmen

insight.out

Förderhinweis

Das Projekt VuLCAn ist gefördert durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt.
Förderkennzeichen: 01IS23043
Laufzeit: 01.08.2023 –31.07.2026

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