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Ambient Assisted Living 1

Semester:Wintersemester 2007/2008
Art:Projekt, 6 SWS
LV-Nr.:0435 L 735
Zeit:Do. 14-16 Uhr, ab 18.10
Raum:FR 1032
Dozent:  Sahin Albayrak, Kroll-Peters
Bemerkung:Vertiefungsveranstaltung im Hauptstudium (KI, BKS, WI)

Gestalte deine Zukunft!

Dienstbare Geister der Zukunft

 

Immer mehr Funktionen werden in Alltagsgegenstände wie Kleidung, Möbel, Wohnräume und Büros eingebettet. Aus diesem technologischen Bereich ist das Ambient Assistend Living entstanden. Dieser Forschungsbereich hat das Ziel den Menschen best möglich in einer modernen Technik orientierten Welt zu Unterstützen. Mit Hilfe eines Smart Butlers werden die Services, die in der Wohnung der Zukunft integriert sind, dem Benutzer Artgerecht zur Verfügung gestellt. Um die Möglichkeiten einer solchen Umgebung in vollem Umfang nutzen zu können, bedarf es intelligenter Benutzerschnittstellen, die einen intuitiven und natürlichen Dialog mit den Geräten und Diensten ermöglichen.

Im Projekt soll ein Roboter so programmiert werden, dass er mit einem Hausbewohner kommuniziert und diesen unterstützt. Bei dem Roboter handelt es sich um einen AIBO-Roboterhund. Es sollen Anwendungen realisiert werden, die erkennen mit welchem Hausbewohner kommuniziert wird und wo sich dieser befindet. Zusätzlich sollen Dienste entwickelt werden, die den Benutzer unterstützen.

 

Beispielsweise wären folgende Dienste denkbar:

  • E-Mail Dienst - Der Roboter liest auf Anfrage die E-Mails des Benutzers vor
  • Der Roboter erinnert den Benutzer an seine Termine
  • Ãœber den Roboter kann der Benutzer telefonieren
  • Nachrichten: Der Roboter spielt Radionachrichten ab und versucht dabei die Entfernung zum Benutzer minimal zu halten.
  • ...

Voraussetzungen

  • Java Kenntnisse
  • Spass an Teamarbeit
  • Interesse an der Gestaltung der Zukunft

 

Sinnvolle ergänzende Kenntnisse die nicht vorausgesetzt werden aber hilfreich sind:

  • Robotik
  • Sprachverarbeitung
  • Urbi Forge
  • Subversion

Lernziele

  • Einblick in die Funktionsweise von autonomen mobilen Robotern
  • Grundlagen der Sensordatenverarbeitung
  • Unterschiede zwischen RealWorld vs. Simulationen (Learning by doing)
  • Theorie in der Praxis umsetzen
  • Was ist Intelligenz? Welche Ansätze gibt es, intelligentes Verhalten in Agenten zu realisieren?
  • Programmierung von Kontrollarchitekturen für Roboter
  • Analytische Herangehensweise

Szenario

Das Haus der Zukunft

Man betritt ein Haus der Zukunft. Nach dem Eintreten nimmt man per Sprache mit einem dienstbaren Roboter Kontakt auf. In unserem Fall ist dies ein AIBO, der sich im Raum befindet und auf Spracheingabe reagiert. Dieser erkennt verschiedene Benutzer und stellt verschiedene Dienste benutzerabhängig bereit.

 

 

Im Projekt müssen daher mit verschiedenen Gruppen die folgenden Funktionen implementiert werden.

  • Der AIBO versteht Spracheingaben
  • Er kann verschiedene Benutzer erkennen
  • Er stellt verschiedene Dienste für den Benutzer zur Verfügung.  

 

 

Optional sind noch folgende Funktionen zu erstellen:

  • Relative Positionsbestimmung der Bewohner mit Hilfe von zwei Mikrofonen
  • Steuerung von Diensten mit Hilfe von Gesten.

Terminübersicht

Termin Thema Inhalte und Lernziele
     
18.10.2007 Organisatorisches, Ambient Assisted Living, Ãœberblick Darstellung des Inhaltes des Projektes
25.10.2007 Grundlagen Robotik, Gruppeneinteilung Themenvergabe Ziele im Haus der Zukubnft generieren
01.11.2007 Einführung in die Programmierung mit URBI  
08.11.2007 Kommunikation mit dem AIBO Schnittstelle mit dem AIBO herstellen
15.11.2007 Sprachbasierte Kommunikation Sprachbasierte Kommunikation mit dem AIBO herstellen
22.11.2007 Prototyp Vorstellung der bisherigen Implementierung.
29.11.2007 Gesellschaftlicher Kontext Wie sieht das Haus der Zukunft aus? Welche Dienste sind möglich? Was bedeutete das?
06.12.2007 Einführung in Verhaltensbasierte Robotik Grundlagen der Verhaltensbasierten Robotik
13.12.2007 Testen Sinn und Zweck von Zielen für Softwareprodukte verstehen und wie diese getestet werden können:

  • Sinn und Zweck von Tests
  • Testarten
  • Automatisiertes Testen von Software
  • Manuelles Testen von Software
  • Testen von Sicherheitsfunktionalitäten
20.12.2007 Vorstellung des bisherigen Projektergebnisses Funktionierende Prototyp. Ausblick auf Rest des Semesters
Weihnachten    
10.01.2008 Dienste Dienste Designen
17.01.2008 Dienste Dienste implementieren.
24.01.2008 Dienste Dienste funktional testen
31.01.2008 Benutzbarkeit Dienste benutzerzentriert testen.
07.02.2008 Gruppenintegration Die Ergebnisse der Gruppen werden zu einem Projekt integriert.
14.02.2008 Abschlusstermin Zusammenfassung der Projektarbeit vorstellen, mit gesammelten Erfahrungen und Bewertungen.

Prüfungsmodalitäten

Diese Lehrveranstaltung kann in eine Prüfung in den Bereichen KI, KBS und WVA eingebracht werden.

 

Die Note im Projekt setzt sich aus mehreren Teilnoten zusammen, die unterschiedliche gewichtet in die Gesamtnote einfliessen:

  • Projekt umsetzung (70 %)
  • Abschlussbericht und -präsentation (30 %)

Organisation und Durchführung

Jede Gruppe, bestehend aus 3-4 Personen, bearbeitet Einzelaufgaben im Rahmen des Gesamtziels, AIBO-Roboter mit Fähigkeiten zur Kommunikation, Kooperation und des Lernens auszustatten. Dies beinhaltet in starkem Maße Teamarbeit, Literaturrecherche und Dokumentation, mündliche Präsentationen, gruppenübergreifende Aufgabenkoordination und nicht zuletzt die Programmierung von Sony Aibo-Robotern.

Links zum Einstieg

AIBO: www.aibo-europe.com

URBI: www.urbiforge.com

Robotik: de.wikipedia.org/wiki/Robotik

Informationen zum Modul

  • Dieses Modul kann sowohl von Studierenden im Diplom als auch in den Masterstudiengängen Informatik und Technische Informatik belegt werden.
  • Das Modul besteht aus den zwei Projekten Ambient Assisted Living 1 und Ambient Assisted Living 2.
  • Diplomstudenten können nur eines oder aber auch beide Projektbestandteile belegen. Master Studenten müssen beide belegen.
  • Im Bachelor kann diese Veranstaltung nicht belegt werden!
  • Weitere Informationen zum Modul (MINF-KT-AC.W07)
  • Ansprechpartner

    Olaf Kroll-Peters