Neuen Paradigmen folgend verschwinden Computer zunehmend im Ambiente. Das eröffnet neue Möglichkeiten, stellt Entwickler ambienter Systeme aber auch vor neue Herausforderungen. Insbesondere die Benutzungsschnittstellen müssen bei solchen Systemen, beispielsweise durch den Einsatz von Affordanzen, besonders berücksichtigt werden. Ein Ansatz sind sogenannte NUI, also Natural User Interfaces, bei denen "natürliche" Interaktionsformen genutzt werden. Mit natürlich ist hier gemeint, dass beispielsweise auf Sprache und Gesten als Teil alltäglicher Mensch-Mensch-Interaktion zurückgegriffen wird, um eine Mensch-Maschine-Interaktion aufzubauen. Bei Gestensteuerungssystemen spielen insbesondere individuell definierbare Ganzkörpergesten eine wichtige Rolle.

Die Movement Analysis Engine ist ein System zur Bewegungsanalyse. Grundlage bilden graphische Beschreibungen unterschiedlicher Körperbewegungen und Gesten, die sogenannte Labanotation, eine Notation von Rudolf Laban. Sie ist ein flexibles Werkzeug, durch welches Bewegungen in unterschiedlichen Genauigkeitsstufen abgebildet werden können. Die Movement Analysis Engine generiert sogenannte Labanotation-Scores (also "Bewegungspartituren"), welche die Bewegungen unterschiedlicher Körperteile in unterschiedlicher Granularität beschreiben. Des Weiteren kann durch die Engine auch eine Gestenerkennung basierend auf angegebenen Labanotation-Scores stattfinden.

Um unterschiedliche Geräte dynamisch zu verknüpfen, wurde Ambient Dynamix entwickelt. Hierbei handelt es sich um ein Software-Framework, um Smartphones in ein mobiles Smart-Gateway zu verwandeln, und somit auf unterschiedliche (kombinierte) Sensordaten und auf Kontextinformation über das Smartphone zugreifen zu können.

Bewegungsanalyse kann im Sportbereich und in der Reha eingesetzt werden, um zu analysieren, ob Sportübungen korrekt ausgeführt werden. Übungsprofile (wie soll eine Übung durchgeführt werden) können mit Fähigkeitsprofilen (welche Beeinträchtigungen gibt es und welche Bewegungen darf eine Person nicht durchführen) kombiniert werden, um eine falsche Ausführung der Übungen zu vermeiden. Nach dem Prinzip "Meine Daten gehören mir" sollen die aufgenommenen Daten und die Fähigkeitsprofile beim  Benutzer verbleiben und beispielsweise auf dem persönlichen Smartphone ausgewertet werden. Es steht dem Benutzer frei, die Daten, beispielsweise mit Trainern oder Ärzten, zu teilen.

Thema der Arbeit/Aufgabenstellung

Im Rahmen der Bachelorarbeit sollen Labanotation-Scores durch Ambient Dynamix bereitgestellt werden. Hierdurch soll es Entwicklern ermöglicht werden, Analyse-Apps für Sportdiagnostik und Reha umzusetzen, die dynamisch auf unterschiedliche Sensoren zurückgreifen. Folgende Aspekte müssen berücksichtigt werden:

• State of the Art: Wie ist der aktuelle Stand der Sportdiagnostik?
• Analyse: Bei welchen Sport/Reha-Geräten kann das System sinnvollerweise eingesetzt werden?
• Systementwurf und Realisierung auf Basis von Ambient Dynamix
• Einfacher Hardware-Aufbau von zwei Geräten zu Demonstrationszwecken
• Evaluation: Sind Genauigkeit und Framerate ausreichend? Abschätzung des Entwicklungsaufwands für weitere Plugins, die andere Sensoren als Quelle für die Bewegungsanalyse nutzen (beispielsweise LEAP Motion).

Zudem soll eine iterative Evaluation mit Beteiligung von Trainern und Sportlern durchgeführt und so auch die Frage geklärt werden, bei welchen Übungen das System sinnvoll eingesetzt werden kann.

Voraussetzungen

Kenntnisse in der Programmierung mit Java werden vorausgesetzt.

Das Kleingedruckte

Nach Einarbeitung und Umsetzung ist die geleistete Arbeit in der eigentlichen Ausarbeitung sorgfältig zu dokumentieren. Der implementierte Code ist selbstverständlich vollständig zu kommentieren. Die Ergebnisse werden quelloffen, beispielsweise unter den Bedingungen der Apache-Lizenz 2.0, veröffentlicht. Es sind die Regeln zur Erstellung von wissenschaftlichen Arbeiten des Instituts zu beachten.