humanmonitoring

Human Monitoring

Diplomarbeit: Sebastian Glaeser | Prüfer Prof. Erich Schöls | Zweitprüfer Prof. Braun
UNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES. WUERZBURG. 2006

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Bildlich gesprochen umgibt jeden Menschen eine Aura, die sich aus äußeren und inneren Einflüssen zusammensetzt. Dieser "Datennexus" besteht zum Teil aus messbaren Werten. Daten des Menschen wie EKG, Puls, Temperatur und Bewegung werden zur Analyse im Allgemeinen als zweidimensionale Kurvengrafiken im zeitlichen Verlauf dargestellt. Etablierte Darstellungen in der Medizin bedeuten allerdings am Beispiel EKG eine seit 100 Jahren unveränderte visuelle Form.

Wenn man sich aber einmal von der Konvention gewohnter Darstellungen löst und mehrdimensional denkt, wird einem bewusst, dass die zweidimensionale Darstellung oft nur ein Hilfskonstrukt des jeweiligen zweidimensionalen Mediums ist. Diese hat sich aber bis in unser multimediales Zeitalter als Standart nachhaltig etabliert. Die verortete Darstellung im virtuell simulierten Realraum hingegen ermöglicht durch ihre Multidimensionalität eine optimierte Abbildung von Werten. Denn zu jedem Wert den es auf dieser Welt gibt gehört ein Ort, ein Zeitpunkt und weitere Faktoren die ihn beeinflussen.
Dieses Projekt versucht durch die Verortung von menschlichen Daten neue Darstellungen zu entwickeln und somit neuen Interpretationsraum zu schaffen. Die Verortung entnimmt der Darstellung schon einen großen Teil an Abstraktion. Puls, Bewegung, Geschwindigkeit als menschliche Daten sowie Höhe, Laufrichtung und Position werden im Verlauf visualisiert. Die Daten werden höhengenau in ein topografisches Model eingezeichnet und können mit unterschiedlichem Kartenmaterial hinterlegt werden.

Es wurden bisher sieben verschiedene Visualisierungsformen entwickelt. Diese können in Kombination, um beispielsweise Korrelationen erkennen zu können, oder einzeln dargestellt werden. Sie sind als Studien zu sehen mit welchen ich versuche, die Seh- und Lesegewohnheiten von Datengrafiken im dreidimensionalen, virtuellen Raum zu ermitteln.

Der Puls wird über einen Brustgurt kabellos an den Rechner übermittelt. Über einen GPS Empfänger werden weitere Daten wie Postion, Laufrichtung, Höhe und Geschwindigkeit empfangen. Diese Werte sind Prototypisch.




Säulendiagramme sind per se dreidimensionale Konstrukte und daher für Datengrafiken im dreidimensionalen Raum prädestiniert. Korrelationen lassen sich sehr gut interpretieren.




Darstellung der Werte in Würfeln. Hier die Werte des gelaufenen Höhenprofils. Es ergeben sich Treppenstrukturen, die einem durch die Größe der Kuben einen schönen Eindruck und Überblick über die Strecke vermitteln.




Diese 3D-Graphen geben einem in unterschiedlichen Varianten sehr aussagekräftige Informationen. Beispielsweise kann man durch das "Versenken" des Graphen in der Karte Wertespitzen sehr gut verortet sehen.




Die Darstellung in Linien, welche sich auf einer Nullebene aufbauen, gibt ein sehr spannendes Raumgefühl bei gro- ßer Wertedichte. Selbst bei ineinander geschobenen Linien sind die einzelnen Werte noch gut lesbar.




Die Punktedarstellung ist die einfachste Variante, welche aber mehr beim Anzeigen von typografischen Visualisie- rungen Nutzen bringt. Alleine für sich stehend wird eine perspektifische Beurteilung der Punkte schwierig.




Für die Grundlage dieser Darstellung berechne ich aus einem von mir definierten Additions- und Multiplikationsfak- tor einen Wert aus den Puls-, Bewegungs- und Höhendaten (Summenwertdarstellung). Mit den Daten modelliere ich Form und Farbe eines Kubusses. Je röter und größer ein Kubus ist, desto höher die körperliche Anstrengung. Klei- ne und grüne Werte bedeuten weniger Anstrengung.




Diese Scheiben sind von mehreren Seiten betrachtbar. In der Draufsicht lassen sie sich um 90 Grad drehen, um auf eine volle Kreisfläche blicken zu können. Dann sind die Werte sehr genau ortsbezogen ablesbar.




Dies sind kompakte, liegende Säulendiagramme. Dadurch entsteht auch in der Draufsicht eine interessante Ver- gleichsmöglichkeit. Die Kuben können per "mouse over" zur Ansicht einzeln herausgezogen werden.


Die Anwendung funktioniert sowohl in Echtzeit als auch mit in einer Datenbank gespeicherten Werten. Diese Daten sollen später in einem "Monitoring Recorder" in Uhrform gespeichert und zur Visualisierung über Bluetooth an ein mobile Device (PDA) oder an Dritte über kabellose Netzwerke (wie UMTS) übertragen werden.
Je nach Sensorenart und somit Art der gemessenen Daten hat dieses Tool ein recht breites Einsatzspektrum. Dieses kann vom sportlichen über den medizinischen Einsatz bis in umweltbiologische und umweltmedizinische Bereiche reichen. Für die Weiterentwicklung ist das Einbinden von Umweltdaten angedacht was wiederum neue Einsatzfelder eröffnet.

Hintergrund:                                                                         (Click to enlarge)