Forschung und Entwicklung
Ästhetische Visualisierung von Information
In der modernen Informationsgesellschaft wächst die Flut an Daten, die dem Menschen zur Verfügung stehen, stetig an. Dabei wird es immer schwieriger, die Menge an Information kognitiv zu erfassen und relevante Daten zu erkennen. Klassisches Kommunikations-Design hat zum Ziel, bestimmte Botschaften zu übermitteln. Der Designer sucht dafür eine ästhetische Darstellungsform, die die Botschaften möglichst optimal dem Empfänger präsentiert. Es findet also eine Visualisierung von Information statt. Die gleiche Zielsetzung hat auch die automatisierte Darstellung großer Sammlungen von Daten. Diese ist mittlerweile ein eigenständiger Forschungsbereich der Informatik, die Informationsvisualisierung. Dort werden abstrakte Daten mit Mapping-Algorithmen in ein visuelles Layout überführt. Im Referenzmodell der Informationsvisualisierung soll dieser Schritt zu einer effektiven Mensch-Maschine-Kommunikation führen. Eine Visualisierung ist effektiv, wenn sie alle Möglichkeiten des Ausgabemediums und die visuellen Fähigkeiten des Betrachters optimal nutzt. Bei vielen Visualisierungstechniken wird deshalb versucht, die ästhetischen Eigenschaften der Darstellung zu verbessern. Dadurch soll die gute Wahrnehmbarkeit der Visualisierungen erhöht werden, wodurch deren Effektivität steigt. Die Perzeption von visualisierten Daten, deren ästhetische Darstellung sowie die effektive und effiziente Interaktion zwischen Mensch und Computer sind dabei wichtige und noch ungelöste Probleme.
Im Netz
Ausgewählte Publikationen gibt es bei Researchgate
Konferenzbeiträge
(Peer Reviewed)
Steiner, M. & Meiller, D. (2023): Human in Focus: Evaluation with Electro Graphic Methods and Artificial Intelligence. In: Miranda, P. & Isaías, P. et al. (Hrsg.): Proceedings of the International Conference on Applied Computing / WWW/Internet 2023 . ISBN: 978-989-8704-53-5. IADIS Press.
Steiner, M. & Meiller, D. (2023): Simple Measurement of User Response. In: Blashki, K. et al. (Hrsg.): International Conference Interfaces and Human Computer Interaction 2023 . ISBN: 978-989-8704-49-8. IADIS Press.
Meiller, D. (2022): Flutter: The Future of Application Development? In: Kommers, P. et al. (Hrsg.): 12th International Conference on Internet Technologies & Society 2022. ISBN: 978-989-8704-46-7. 197-200. IADIS Press.
Pretter, S. & Meiller, D. (2022): Approach to predict Student Engagement in Video Lectures. In: Kommers, P. et al. (Hrsg.): 12th International Conference on Internet Technologies & Society 2022. ISBN: 978-989-8704-46-7. 161-164. IADIS Press.
Scharnagl, T. & Meiller, D. (2021): Physically based materials synthesis. In: Xiao, Y. Abraham A. & Peng, G. C. (Hrsg.): International Conferences Computer Graphics, Visualization, Computer Vision and Image Processing 2021, S. 127-132, ISBN: 978-989-8704-32-0, IADIS Press.
Meiller, D. & Schieder, C. (2018): Applied Machine learning: Predicting behaviour of industrial units from climate data. In: Abraham A. P., Roth, J. & Peng, G. C. (Hrsg.): Multi Conference on Computer Science and Information Systems 2018, S. 66-72, ISBN: 978-989-8533-80-7, IADIS Press
Meiller, D., (2017). Die Gestaltung und Implementierung eines virtuellen Klosterführers. In: Burghardt, M., Wimmer, R., Wolff, C. & Womser-Hacker, C. (Hrsg.), Mensch und Computer 2017 - Tagungsband. Regensburg: Gesellschaft für Informatik e.V.. (S. 289-294).
Schöler-Niewiera, F. & Meiller, D. (2017). Visual Analytics für haptische Datenanalyse im industriellen Umfeld von Big Data. In: Burghardt, M., Wimmer, R., Wolff, C. & Womser-Hacker, C. (Hrsg.), Mensch und Computer 2017 - Workshopband. Regensburg: Gesellschaft für Informatik e.V..
Martens, B., Bittner, D., Meiller, D., Heckmann, D., Schäfer, U. & Frey, M. (2017). Interactive Smart Mirror. In: Burghardt, M., Wimmer, R., Wolff, C. & Womser-Hacker, C. (Hrsg.), Mensch und Computer 2017 - Workshopband. Regensburg: Gesellschaft für Informatik e.V..
Meiller, D. (2017): Using Intractive Visual Analytics to analyze influences of climate on industrial production. In: Yingcai Xiao & Ajith P. Abraham (Ed.): International Conferences Computer Graphics, Visualization, Computer Vision and Image Processing 2017 and Big Data Analytics, Data Mining and Computational Intelligence 2017, IADIS Press, S. 357-358, ISBN: 978-989-8533-66-1
Meiller, D.; Müller, K.; Legat, H. & Gerlang, B. (2016): Barrierefreiheit im Web für Bildungseinrichtungen. In: Heinrich C. Mayr, Martin Pinzger, ed., Lecture Notes in Informatics (LNI) –Proceedings. Series of the Gesellschaft für Informatik (GI). Volume P-259, Gesellschaft für Informatik, Bonn, S. 1105-1108
Meiller, D. & Niewiera, F. (2016): Visual Analytics zur Auswertung von Daten für die Industrie 4.0. In: Prinz, W., Borchers, J. & Jarke, M. (Hrsg.), Mensch und Computer 2016 - Tagungsband. Aachen: Gesellschaft für Informatik e.V.
Meiller, D. & Niewiera, F. (2016): Data Visualization and Evaluation for Industry 4.0 using an interactive k-Means Algorithm. In: Vaclav Skala (Ed.): WSCG'2016 - 24th International Conference in Central Europe on Computer Graphics, Visualization and Computer Vision'2016 proceedings, Computer Science Research Notes [CSRN] ISSN 2464-4617
Meiller, D. (2015): Diving into the Data Ocean. In: J. Abascal et al. (Eds.): INTERACT 2015, Part IV, LNCS 9299, S. 465–468. DOI: 10.1007/978-3-319-22723-8_39
Meiller, D. (2015): Von Neumann Data. In: Proceedings of the 36th IATUL Conference, 5 - 9 July 2015 – Strategic Partnerships for Access and Discovery. Hannover, Germany.
Meiller, D. (2014): Data Ocean. In: Butz, A., Koch, M. & Schlichter, J. (Hrsg.), Mensch & Computer 2014 - Tagungsband. Berlin: De Gruyter Oldenbourg. (S. 307-310).
Meiller, D. (2013): Interaktive Informationsvisualisierung in sozialen Netzwerken. In: Matthias Horbach, ed., Lecture Notes in Informatics (LNI) –Proceedings. Series of the Gesellschaft für Informatik (GI). Volume P-220, Gesellschaft für Informatik, Bonn, S. 122-124
Meiller, D. (2013): Web-basierte Steuerung von Geräten im Haus. In: Matthias Horbach, ed., Lecture Notes in Informatics (LNI) –Proceedings. Series of the Gesellschaft für Informatik (GI). Volume P-220, Gesellschaft für Informatik, Bonn, S. 125-127.
Meiller, D. (2013): A Social Sculpture for the Digital Age. In: Susanne Boll; Susanne Maaß & Rainer Malaka, ed., 'Mensch & Computer 2013 - Workshopband', Oldenbourg Verlag, München, S. 505-508.
Meiller, D., Hemmje, M. & Klas, C.-P. (2012): Aesthetic visualisation of information: optimization of graph representations. In: Proceedings of the International Working Conference on Advanced Visual Interfaces, AVI '12. ACM, New York, NY, USA, S. 653-656
Monografien
Kayser-Meiller, M. & Meiller, D. (2023). Unterwegs im Cyber-Camper: Annas Reise in die digitale Welt. Berlin, Boston: De Gruyter Oldenbourg. ISBN: 9783110738216 https://doi.org/10.1515/9783110733396
Meiller, D. (2021): Modern App Development with Dart and Flutter 2 – A Comprehensive Introduction to Flutter. De Gruyter Oldenbourg, ISBN: 978-3110721270
Meiller, D. (2021): App-Entwicklung mit Dart und Flutter 2 – Eine umfassende Einführung. De Gruyter Oldenbourg, ISBN: 978-3110752984
Meiller, D. (2020): Moderne App-Entwicklung mit Dart und Flutter – Eine umfassende Einführung. De Gruyter Oldenbourg, ISBN: 978-3-11-069064-4
Meiller, D. (2010): Dissertation: Zur ästhetischen Visualisierung von Information – Die Zeit der Graphen. FernUniversität in Hagen.
Patent
Klug, R., Meiller, D. & Roth H. M (2019). Arrangement and method for controlling electronically controllable devices and systems in public and private buildings. U.S. Patent Nr. 10,333,732, 2019.
Forschungsberichte
Meiller, D, Prettner, S., Stephan, V. & Steiner M. (2023): Didaktik über Grenzen – Wir unterrichten gemeinsam für die Zukunft. In: OTH-AW Forschungsbericht 2023, S. 31-36
Meiller, D: Applied machine learning: predicting behaviour of industrial units from climate data. In: OTH-AW Forschungsbericht 2019, S. 12-17
Meiller, D: Using Interactive Visualizations to analyze influences of climate on industrial production. In: OTH-AW Forschungsbericht 2018, S. 23-24
Meiller, D., & Schöler-Niewiera, F. (2017): Auswertung und Visualisierung von Industrie 4.0 Daten durch Anwendung von Clusteralgorithmen. In: OTH-AW Forschungsbericht 2017, S. 14-17
Meiller, D., Müller, K., & Hildegard, L. (2016): Wundernetz–Gemeinsam unterwegs. In: OTH-AW Forschungsbericht 2016, S. 65-87
Meiller, D., Laufer U., Abele, S. & Kaiser, D. (2015): Entwicklung von Kiosk-Systemen für ein Technikmuseum in Verbindung mit einer virtuellen Ausstellung im Web . In: OTH-AW Forschungsbericht 2015, S. 92-93.
Meiller, D. & Gerlang, B. (2015): Benutzungsschnittstellen für Produktionsanlagen. In: OTH-AW Forschungsbericht 2015, S. 29-30.
Meiller, D. (2014): Web-basierte Heim-Automatisierung. In: OTH-AW Forschungsbericht 2014, S. 48-49.
Meiller, D. & Bernd Gerlang (2014): BHS Projekt Mensch-Maschine Interaktion. In: OTH-AW Forschungsbericht 2014, S. 50-51.
Meiller, D. (2012): Praxistaugliche interaktive Informationsvisualisierungen im Web. In: HAW-AW Forschungsbericht 2012/2013, S. 44-49.
Meiller, D. (2010): Barrierefreier Web-Zugang für Personen mit kognitiven Einschränkungen. In: HAW-AW Forschungsbericht 2010/2011, S. 76-82.
Vorträge/Workshops/Ausstellungen
Vortrag: Filme generieren mit Künstlicher Intelligenz – Stable Diffusion und Deforum, Lange Nacht der Wissenschadften 2023, Nürnberg am 21.10.2023
Vortrag: Erfassung von Exponaten für die Präsentation in virtuellen Welten. EDV-Tage Theuern auf Einladung vom Kulturschloss Theuern, Amberg am 19.09.2019
Tutorial: Modern App Programming with Flutter and Dart. Angenommenes Tutorial, Mensch und Computer 2019, Hamburg am 09.09.2019
Vortrag: Moderne App-Programmierung mit Flutter und Dart. Angenommener Vortrag, Gulaschprogrammiernacht 2019, Karlsruhe am 02.02.2019
Vortrag: Die Geschichte der digitalen Kommunikation. EDV-Tage Theuern 2017 am 22.09.2017 auf Einladung vom Kulturschloss Theuern. DOI: 10.13140/RG.2.2.28026.18883
Vortrag: Industry Software Application Center: ISAC@OTH-AW – fakultätsübergreifendes Projekt zur Förderung der Vorteile von Industrie 4.0 für mittelständische Unternehmen. Indigo Konferenz 2017, Amberg am 30.6. 2017
Vortrag: Erfahrungen in der Umsetzung von Service-Learning am Beispiel des Projektes: Gemeinsam Unterwegs - Das Wundernetz, Ingolstadt am 13.01.2016 auf Einladung des DIZ Ingolstadt
Ausstellung: Maschinenmensch–Menschmaschine. Kulturschloss Theuern, 12.11. – 14.11.2015
Vortrag: Das Forschungsgebiet Mensch-Maschine Interaktion. Vortragsreihe der Akademie für Natur und Industriekultur, Weiherhammer am 22.1.2015 auf Einladung der Akademie für für Natur und Industriekultur Ostbayern-Böhmen
Vortrag: Werbespiele und Werbung in Spielen. Ringvorlesung Games im WERK1, München am 14.01.2015 auf Einladung des MedienCampus Bayern e.V.
Ausstellung: Im Herzen Europas – Europa im Herzen? Steinstadl Kastl, 25.10. – 2.11.2014
Vortrag: Realisierung eines Kiosk-Systems für eine Museumsausstellung in Verbindung mit einer (virtuellen) Ausstellung im Web. EDV-Tage Theuern am 26.9.2014
Workshop: Schnelleinstieg in die Spiele-Programmierung. Medientage München am 26.10.2012 auf Einladung des MedienCampus Bayern e. V.
Vortrag: Generatives Design mit Processing. Medientage München am 21.10.2011 auf Einladung des MedienCampus Bayern e. V.
Workshop: Barrierefreies Internet für geistig Behinderte. PIKSL Konsortium, Düsseldorf am 23.Februar 2010 auf Einladung von In der Gemeinde leben gGmbH
Ausstellung: Visual Computing & Computational Art. OTH Amberg-Weiden, 9.–11.10.2009
Projekte (Auswahl)
Didaktik über Grenzen
Von Dezember 2020 bis März 2023 lief das internationale Projekt „Didaktik über Grenzen – Wir unterrichten gemeinsam für die Zukunft”, das in Zusammenarbeit mit der Universität Pilsen (CZ) und dem Geschichtspark Bärnau-Tachov historische Inhalte in moderner, digitaler Form für angehende Pädagogen und Schüler bereitstellt. Dabei geht es vorrangig darum, die historischen Inhalte sowohl didaktisch als auch aus medial optimal zu gestalten und hierfür neueste intelligente Techniken zu Nutzen. Durch die digitalen Medien soll ein erhöhtes Themeninteresse und besseres Lernverhalten bei den Schülern erreicht werden. Die Pädagogen werden durch eine moderne und intelligente Plattform beim Erstellen, Aktualisieren und Nachhalten des Lehrmaterials unterstützt.
ISAC@OTH-AW
Entwicklung neuartiger Bedienkonzepte zur Steuerung und Überwachung von digitaler Produktion
Aufgrund bestehender Industriekontakte, vorangegangener Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, sowie aufgrund der Erkenntnisse bei der Betreuung von in Industrieunternehmen durchgeführten Masterarbeiten haben wir erkannt, dass es Forschungsbedarf im Bereich Bedienkonzepte von verteilten digitalen Industriesteuerungen gibt. Dieser Bedarf wird vermutlich durch die Initiativen zur Einführung von Industrie 4.0 in Bayern noch weiter steigen. Dies wird offensichtlich, wenn man bedenkt, dass sogar regionale Hersteller Industrieanlagen pla-nen, die zukünftig weitgehend autonom und selbstregulierend arbeiten sollen. Wenn kein Personal mehr direkt an der Maschine arbeitet, muss die Möglichkeit der Überwachung und Steuerung von Außerhalb gegeben sein. Die immer größere werdende Verzahnung der Produktionsprozesse erfor-dert eine globale Form der Betriebsüberwachung, die bisher vorherrschende lokal operierende Überwachungs- und Steuerungssysteme ersetzen muss.
Das Projekt läuft von September 2015 bis zum September 2021.
Virtuelle Sensorik in der WPA
Analyse der Korrelation zwischen Produktions- und Wetterdaten
Mittlerweile wird die digitale Fabrik zentral überwacht und gesteuert. Dazu werden die Daten von den Maschinen zu Interfaces übertragen: zum Beobachten und Bedienen. Diese Interfaces stellen die Daten dar und ermöglichen eine Interaktion mit der Anlage. Die nächste Ausbaustufe ist die automatische Analyse dieser Daten, um daraus Prognosen und Parameter abzuleiten. Dies soll unter Verwendung von globalen Kontextdaten, beispielsweise Wetterdaten für alle Wellpappenanlagen (WPAs) geschehen. Ziel in diesem Projekt war es, Daten aus WPAs im Zusammenspiel mit Klimadaten zu verarbeiten, um daraus bessere Einstellungsparameter zur Erhöhung der Produktions- und Prozessqualität ableiten zu können.
Wichtige Ergebnisse des Projektes:
Eine Korrelation zwischen den Klimadaten in der Halle und der Leistungsaufnahme der Anlagenteile konnte nachgewiesen werden. Zudem wurde der Einfluss des Wetters auf den Energieverbrauch und auf das Hallenklima nachgewiesen. Aus vorhandenen Wetterdaten können kurzfristige Prognosen des Hallenklimas getroffen werden.
Das Projekt lief in Kooperation mit der Firma BHS Corrugated im Zeitraum vom 15.11.2016 bis 14.11.2017
Wundernetz – gemeinsam unterwegs
Bisher gab es im Raum Amberg-Sulzbach keine Vernetzung im Bereich barrierefreie Bildung und Freizeit. Die „Offene Behindertenarbeit“ schließt sich daher mit örtlichen und regionalen Bildungsträgern, mit dem örtlichen Fernsehsender und der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden zum „Wundernetz“ zusammen, um grundlegende und strukturelle Verbesserungen voran zu bringen. Die Arbeitsgruppe der OTH Amberg-Weiden fokussiert sich dabei auf die Beratung und Entwicklung im Bereich barrierefreies Web.
Zur Umsetzung der beschriebenen Arbeiten wurde an der OTH eine halbe Stelle für einen Projektingenieur geschaffen, die vom Oktober 2015 an mit einem Bachelor der Medienproduktion und -technik besetzt wurde. Die fachlichen Koordinatoren sind die Professoren Karlheinz Müller, zuständig für die grafischen Arbeiten und Dieter Meiller, zuständig für die technischen Arbeiten. Folgende Arbeitspakete wurden ausgeführt:
- Recherche der Grundlagen von Barrierefreiheit im Web
- Umsetzung einer barrierefreien Projekt-Webseite
- Überprüfung von Webseiten der beteiligten Bildungseinrichtung auf Barrierefreiheit
- Entwicklung einer Symbolschrift
- Durchführung von Benutzertests zusammen mit Menschen mit Behinderung
- Dokumentation und Publikation der gewonnenen Erkenntnisse
Das Projekt lief von 2015 bis zum Ende des Jahres 2017
Virtuelle Museumsausstellung für das Kulturschloss Theuern
Das 1978 eröffnete Bergbau- und Industriemuseum in Theuern hat das Ziel, den Bergbau und die Industrie des gesamten ostbayrischen Raumes zu erforschen, zu dokumentieren und darzustellen. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt eine Neugestaltung der Ausstellung zum Thema „Made in Germany - Made in Ostbayern“, die die Geschichte der Industrie in der Oberpfalz im Zeitraum von 1800 bis heute beleuchtet und abbildet. Da das Internet heute eine große und immer wichtigere Rolle spielt und mittlerweile zu dem am meist genutzten Medium gehört, wird die Ausstellung auch durch einen ansprechenden Webauftritt präsentiert und unterstützt . Aber auch die Ausstellung an sich wird mit berührungsgesteuerten Medienstationen ausgestattet , die dem Besucher gewünschte und wichtige Informationen näher bringen. Ebenso bilden die Medienstationen einen kleinen Interaktionspunkt, der die Geschichte „greifbarer“, und so auch für die jüngere Generation interessanter, macht. Die Umsetzung dieser Aufgabenstellung erfolgt in Kooperation mit der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden, welche dieses Thema sowohl in Bachelor- als auch in Projektarbeiten betreut.
Link zur Ausstellungswebseite: http://www.made-in-ostbayern.de
BHS Projekt für Mensch-Maschine Interaktion
Die Firma BHS Corrugated mit Sitz in Weiherhammer ist der weltgrößte Hersteller von Wellpappenanlagen und Riffelwalzen. Das Unternehmen agiert weltweit in 26 Ländern und beschäftigt 1500 Mitarbeiter. Es bestehen vielfältige Kontakte zur OTH-AW, so ist BHS unter anderem mit einem eigenen Sitz im Hochschulrat vertreten.
Um auch in Zukunft innovative Produkte anbieten zu können, weitet das Unternehmen sein Engagement im Bereich Forschung und Hochschulkooperationen aus. Hierzu sollen verstärkt Informations- und Kommunikations-Technologien fokussiert werden.
Eine besondere Herausforderung bei der Steuerung von Industrieanlagen ist die zunehmende Komplexität und die Entkopplung der Steuerung von der Maschine selbst. Übergeordnete Computersysteme steuern das perfekte Zusammenspiel aller einzelnen Maschinen und liefern genau die Informationen, die der Bediener für die aktuelle Aufgabe benötigt.
Maschinen im industriellen Umfeld werden mehr und mehr von Computern, aber auch von sogenannten Smart-Devices (wie z.B. Tablets oder Handys) bedient. Dabei kann die Bedienung durch mobile Geräte an allen Stellen der Anlage aus erfolgen.
Diesen Übergang von mechanischen zu digitalen Bedienkonzepten kann man als eine neue industrielle Revolution betrachten, die Chancen und Risiken birgt.
Die Wissenschaft hat gerade erst begonnen, sich mit dieser Thematik zu beschäftigen. Auch die Entwicklungsabteilungen in der Industrie sind gerade dabei, sich eingehender mit den neuen Herausforderungen auseinander zu setzen.
Hier setzte das Entwicklungsvorhaben der OTH-AW und der BHS an.
Gegenstand des Projektes sind die Analyse, das Design und die Entwicklung neuartiger Bedienoberflächen zur Steuerung von Industrieanlagen.
Kernziel hierbei ist die möglichst optimale Mensch-Maschine Interaktion.
Das Projekt lief im Zeitraum vom April 2015 bis zum April 2016 .
iHaus
Ziel des Projektes war die Entwicklung einer Web-basierten Anwendung, die es erlaubt, mit Tablet-Computern einzelne Geräte innerhalb eines Hauses über das Internet zu bedienen. Die Software wurde mittels der standardisierter Technologien realisiert werden und ist auf dem iPad sowie auf Android-Geräten lauffähig. Zusätzlich kann die Steuerung auch vom Desktop-Rechner aus erfolgen. Dabei soll der Nutzer immer das Gefühl der vollständigen Kontrolle haben, indem ihm ein direktes Feedback gegeben wird.
Technovis / PlexoJS
Ziel des Projektes war die Entwicklung einer Software zur Visualisierung und Analyse von Beziehungen in webbasierten sozialen Netzwerken. Die Firma Siemens betreibt im Intranet eine eigene Plattform, in der sich Entwickler weltweit organisieren können. Durch dieses interne soziale Netzwerk sollen Synergieeffekte gefördert werden. Entwickler, die weltweit verstreut an ähnlichen Themen arbeiten, erhalten durch diese Plattform die Möglichkeit, miteinander in Kontakt zu treten und sich auszutauschen.
Die bisher größte und ungelöste Schwierigkeit für die Benutzer war jedoch die Suche nach für sie relevanten Netzwerken. Die Suchfunktion lieferte bisher nur eine lineare Auflistung der Suchergebnisse, ähnlich denen herkömmlicher Suchmaschinen. Im Projekt wurde eine visuelle Repräsentation des Netzwerks als Graph-Darstellung entwickelt, die eine interaktive Suche erlaubt. Eine besondere Herausforderung dabei war die Anforderung von Siemens, dass die entwickelte Anwendung im allen Web-Browsern, auch in älteren Versionen, ohne den Einsatz von zusätzlichen Plugins lauffähig sein soll.