4,735 research outputs found

    Enhancing healthcare services through cloud service: a systematic review

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    Although cloud-based healthcare services are booming, in-depth research has not yet been conducted in this field. This study aims to address the shortcomings of previous research by analyzing all journal articles from the last five years using the preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses (PRISMA) systematic literature review methodology. The findings of this study highlight the benefits of cloud-based healthcare services for healthcare providers and patients, including enhanced healthcare services, data security, privacy issues, and innovative information technology (IT) service delivery models. However, this study also identifies challenges associated with using cloud services in healthcare, such as security and privacy concerns, and proposes solutions to address these issues. This study concludes by discussing future research directions and the need for a complete solution that addresses the conflicting requirements of the security, privacy, efficiency, and scalability of cloud technologies in healthcare

    Multidisciplinary perspectives on Artificial Intelligence and the law

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    This open access book presents an interdisciplinary, multi-authored, edited collection of chapters on Artificial Intelligence (‘AI’) and the Law. AI technology has come to play a central role in the modern data economy. Through a combination of increased computing power, the growing availability of data and the advancement of algorithms, AI has now become an umbrella term for some of the most transformational technological breakthroughs of this age. The importance of AI stems from both the opportunities that it offers and the challenges that it entails. While AI applications hold the promise of economic growth and efficiency gains, they also create significant risks and uncertainty. The potential and perils of AI have thus come to dominate modern discussions of technology and ethics – and although AI was initially allowed to largely develop without guidelines or rules, few would deny that the law is set to play a fundamental role in shaping the future of AI. As the debate over AI is far from over, the need for rigorous analysis has never been greater. This book thus brings together contributors from different fields and backgrounds to explore how the law might provide answers to some of the most pressing questions raised by AI. An outcome of the Católica Research Centre for the Future of Law and its interdisciplinary working group on Law and Artificial Intelligence, it includes contributions by leading scholars in the fields of technology, ethics and the law.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

    Sustainable digital marketing under big data: an AI random forest model approach

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    Digital marketing refers to the process of promoting, selling, and delivering products or services through online platforms and channels using the internet and electronic devices in a digital environment. Its aim is to attract and engage target audiences through various strategies and methods, driving brand promotion and sales growth. The primary objective of this scholarly study is to seamlessly integrate advanced big data analytics and artificial intelligence (AI) technology into the realm of digital marketing, thereby fostering the progression and optimization of sustainable digital marketing practices. First, the characteristics and applications of big data involving vast, diverse, and complex datasets are analyzed. Understanding their attributes and scope of application is essential. Subsequently, a comprehensive investigation into AI-driven learning mechanisms is conducted, culminating in the development of an AI random forest model (RFM) tailored for sustainable digital marketing. Subsequent to this, leveraging a real-world case study involving enterprise X, fundamental customer data is collected and subjected to meticulous analysis. The RFM model, ingeniously crafted in this study, is then deployed to prognosticate the anticipated count of prospective customers for said enterprise. The empirical findings spotlight a pronounced prevalence of university-affiliated individuals across diverse age cohorts. In terms of occupational distribution within the customer base, the categories of workers and educators emerge as dominant, constituting 41% and 31% of the demographic, respectively. Furthermore, the price distribution of patrons exhibits a skewed pattern, whereby the price bracket of 0–150 encompasses 17% of the population, whereas the range of 150–300 captures a notable 52%. These delineated price bands collectively constitute a substantial proportion, whereas the range exceeding 450 embodies a minority, accounting for less than 20%. Notably, the RFM model devised in this scholarly endeavor demonstrates a remarkable proficiency in accurately projecting forthcoming passenger volumes over a seven-day horizon, significantly surpassing the predictive capability of logistic regression. Evidently, the AI-driven RFM model proffered herein excels in the precise anticipation of target customer counts, thereby furnishing a pragmatic foundation for the intelligent evolution of sustainable digital marketing strategies

    Natural and Technological Hazards in Urban Areas

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    Natural hazard events and technological accidents are separate causes of environmental impacts. Natural hazards are physical phenomena active in geological times, whereas technological hazards result from actions or facilities created by humans. In our time, combined natural and man-made hazards have been induced. Overpopulation and urban development in areas prone to natural hazards increase the impact of natural disasters worldwide. Additionally, urban areas are frequently characterized by intense industrial activity and rapid, poorly planned growth that threatens the environment and degrades the quality of life. Therefore, proper urban planning is crucial to minimize fatalities and reduce the environmental and economic impacts that accompany both natural and technological hazardous events

    LIPIcs, Volume 251, ITCS 2023, Complete Volume

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    LIPIcs, Volume 251, ITCS 2023, Complete Volum

    The Application of Data Analytics Technologies for the Predictive Maintenance of Industrial Facilities in Internet of Things (IoT) Environments

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    In industrial production environments, the maintenance of equipment has a decisive influence on costs and on the plannability of production capacities. In particular, unplanned failures during production times cause high costs, unplanned downtimes and possibly additional collateral damage. Predictive Maintenance starts here and tries to predict a possible failure and its cause so early that its prevention can be prepared and carried out in time. In order to be able to predict malfunctions and failures, the industrial plant with its characteristics, as well as wear and ageing processes, must be modelled. Such modelling can be done by replicating its physical properties. However, this is very complex and requires enormous expert knowledge about the plant and about wear and ageing processes of each individual component. Neural networks and machine learning make it possible to train such models using data and offer an alternative, especially when very complex and non-linear behaviour is evident. In order for models to make predictions, as much data as possible about the condition of a plant and its environment and production planning data is needed. In Industrial Internet of Things (IIoT) environments, the amount of available data is constantly increasing. Intelligent sensors and highly interconnected production facilities produce a steady stream of data. The sheer volume of data, but also the steady stream in which data is transmitted, place high demands on the data processing systems. If a participating system wants to perform live analyses on the incoming data streams, it must be able to process the incoming data at least as fast as the continuous data stream delivers it. If this is not the case, the system falls further and further behind in processing and thus in its analyses. This also applies to Predictive Maintenance systems, especially if they use complex and computationally intensive machine learning models. If sufficiently scalable hardware resources are available, this may not be a problem at first. However, if this is not the case or if the processing takes place on decentralised units with limited hardware resources (e.g. edge devices), the runtime behaviour and resource requirements of the type of neural network used can become an important criterion. This thesis addresses Predictive Maintenance systems in IIoT environments using neural networks and Deep Learning, where the runtime behaviour and the resource requirements are relevant. The question is whether it is possible to achieve better runtimes with similarly result quality using a new type of neural network. The focus is on reducing the complexity of the network and improving its parallelisability. Inspired by projects in which complexity was distributed to less complex neural subnetworks by upstream measures, two hypotheses presented in this thesis emerged: a) the distribution of complexity into simpler subnetworks leads to faster processing overall, despite the overhead this creates, and b) if a neural cell has a deeper internal structure, this leads to a less complex network. Within the framework of a qualitative study, an overall impression of Predictive Maintenance applications in IIoT environments using neural networks was developed. Based on the findings, a novel model layout was developed named Sliced Long Short-Term Memory Neural Network (SlicedLSTM). The SlicedLSTM implements the assumptions made in the aforementioned hypotheses in its inner model architecture. Within the framework of a quantitative study, the runtime behaviour of the SlicedLSTM was compared with that of a reference model in the form of laboratory tests. The study uses synthetically generated data from a NASA project to predict failures of modules of aircraft gas turbines. The dataset contains 1,414 multivariate time series with 104,897 samples of test data and 160,360 samples of training data. As a result, it could be proven for the specific application and the data used that the SlicedLSTM delivers faster processing times with similar result accuracy and thus clearly outperforms the reference model in this respect. The hypotheses about the influence of complexity in the internal structure of the neuronal cells were confirmed by the study carried out in the context of this thesis

    Rethink Digital Health Innovation: Understanding Socio-Technical Interoperability as Guiding Concept

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    Diese Dissertation sucht nach einem theoretischem GrundgerĂŒst, um komplexe, digitale Gesundheitsinnovationen so zu entwickeln, dass sie bessere Erfolgsaussichten haben, auch in der alltĂ€glichen Versorgungspraxis anzukommen. Denn obwohl es weder am Bedarf von noch an Ideen fĂŒr digitale Gesundheitsinnovationen mangelt, bleibt die Flut an erfolgreich in der Praxis etablierten Lösungen leider aus. Dieser unzureichende Diffusionserfolg einer entwickelten Lösung - gern auch als Pilotitis pathologisiert - offenbart sich insbesondere dann, wenn die geplante Innovation mit grĂ¶ĂŸeren Ambitionen und KomplexitĂ€t verbunden ist. Dem geĂŒbten Kritiker werden sofort ketzerische Gegenfragen in den Sinn kommen. Beispielsweise was denn unter komplexen, digitalen Gesundheitsinnovationen verstanden werden soll und ob es ĂŒberhaupt möglich ist, eine universale Lösungsformel zu finden, die eine erfolgreiche Diffusion digitaler Gesundheitsinnovationen garantieren kann. Beide Fragen sind nicht nur berechtigt, sondern mĂŒnden letztlich auch in zwei ForschungsstrĂ€nge, welchen ich mich in dieser Dissertation explizit widme. In einem ersten Block erarbeite ich eine Abgrenzung jener digitalen Gesundheitsinnovationen, welche derzeit in Literatur und Praxis besondere Aufmerksamkeit aufgrund ihres hohen Potentials zur Versorgungsverbesserung und ihrer resultierenden KomplexitĂ€t gewidmet ist. Genauer gesagt untersuche ich dominante Zielstellungen und welche Herausforderung mit ihnen einhergehen. Innerhalb der Arbeiten in diesem Forschungsstrang kristallisieren sich vier Zielstellungen heraus: 1. die UnterstĂŒtzung kontinuierlicher, gemeinschaftlicher Versorgungsprozesse ĂŒber diverse Leistungserbringer (auch als inter-organisationale Versorgungspfade bekannt); 2. die aktive Einbeziehung der Patient:innen in ihre Versorgungsprozesse (auch als Patient Empowerment oder Patient Engagement bekannt); 3. die StĂ€rkung der sektoren-ĂŒbergreifenden Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Versorgungpraxis bis hin zu lernenden Gesundheitssystemen und 4. die Etablierung daten-zentrierter Wertschöpfung fĂŒr das Gesundheitswesen aufgrund steigender bzgl. VerfĂŒgbarkeit valider Daten, neuen Verarbeitungsmethoden (Stichwort KĂŒnstliche Intelligenz) sowie den zahlreichen Nutzungsmöglichkeiten. Im Fokus dieser Dissertation stehen daher weniger die autarken, klar abgrenzbaren Innovationen (bspw. eine Symptomtagebuch-App zur Beschwerdedokumentation). Vielmehr adressiert diese Doktorarbeit jene Innovationsvorhaben, welche eine oder mehrere der o.g. Zielstellung verfolgen, ein weiteres technologisches Puzzleteil in komplexe Informationssystemlandschaften hinzufĂŒgen und somit im Zusammenspiel mit diversen weiteren IT-Systemen zur Verbesserung der Gesundheitsversorgung und/ oder ihrer Organisation beitragen. In der Auseinandersetzung mit diesen Zielstellungen und verbundenen Herausforderungen der Systementwicklung rĂŒckte das Problem fragmentierter IT-Systemlandschaften des Gesundheitswesens in den Mittelpunkt. Darunter wird der unerfreuliche Zustand verstanden, dass unterschiedliche Informations- und Anwendungssysteme nicht wie gewĂŒnscht miteinander interagieren können. So kommt es zu Unterbrechungen von InformationsflĂŒssen und Versorgungsprozessen, welche anderweitig durch fehleranfĂ€llige ZusatzaufwĂ€nde (bspw. Doppeldokumentation) aufgefangen werden mĂŒssen. Um diesen EinschrĂ€nkungen der EffektivitĂ€t und Effizienz zu begegnen, mĂŒssen eben jene IT-System-Silos abgebaut werden. Alle o.g. Zielstellungen ordnen sich dieser defragmentierenden Wirkung unter, in dem sie 1. verschiedene Leistungserbringer, 2. Versorgungsteams und Patient:innen, 3. Wissenschaft und Versorgung oder 4. diverse Datenquellen und moderne Auswertungstechnologien zusammenfĂŒhren wollen. Doch nun kommt es zu einem komplexen Ringschluss. Einerseits suchen die in dieser Arbeit thematisierten digitalen Gesundheitsinnovationen Wege zur Defragmentierung der Informationssystemlandschaften. Andererseits ist ihre eingeschrĂ€nkte Erfolgsquote u.a. in eben jener bestehenden Fragmentierung begrĂŒndet, die sie aufzulösen suchen. Mit diesem Erkenntnisgewinn eröffnet sich der zweite Forschungsstrang dieser Arbeit, der sich mit der Eigenschaft der 'InteroperabilitĂ€t' intensiv auseinandersetzt. Er untersucht, wie diese Eigenschaft eine zentrale Rolle fĂŒr Innovationsvorhaben in der Digital Health DomĂ€ne einnehmen soll. Denn InteroperabilitĂ€t beschreibt, vereinfacht ausgedrĂŒckt, die FĂ€higkeit von zwei oder mehreren Systemen miteinander gemeinsame Aufgaben zu erfĂŒllen. Sie reprĂ€sentiert somit das Kernanliegen der identifizierten Zielstellungen und ist Dreh- und Angelpunkt, wenn eine entwickelte Lösung in eine konkrete Zielumgebung integriert werden soll. Von einem technisch-dominierten Blickwinkel aus betrachtet, geht es hierbei um die GewĂ€hrleistung von validen, performanten und sicheren Kommunikationsszenarien, sodass die o.g. InformationsflussbrĂŒche zwischen technischen Teilsystemen abgebaut werden. Ein rein technisches InteroperabilitĂ€tsverstĂ€ndnis genĂŒgt jedoch nicht, um die Vielfalt an Diffusionsbarrieren von digitalen Gesundheitsinnovationen zu umfassen. Denn beispielsweise das Fehlen adĂ€quater VergĂŒtungsoptionen innerhalb der gesetzlichen Rahmenbedingungen oder eine mangelhafte PassfĂ€higkeit fĂŒr den bestimmten Versorgungsprozess sind keine rein technischen Probleme. Vielmehr kommt hier eine Grundhaltung der Wirtschaftsinformatik zum Tragen, die Informationssysteme - auch die des Gesundheitswesens - als sozio-technische Systeme begreift und dabei Technologie stets im Zusammenhang mit Menschen, die sie nutzen, von ihr beeinflusst werden oder sie organisieren, betrachtet. Soll eine digitale Gesundheitsinnovation, die einen Mehrwert gemĂ€ĂŸ der o.g. Zielstellungen verspricht, in eine existierende Informationssystemlandschaft der Gesundheitsversorgung integriert werden, so muss sie aus technischen sowie nicht-technischen Gesichtspunkten 'interoperabel' sein. Zwar ist die Notwendigkeit von InteroperabilitĂ€t in der Wissenschaft, Politik und Praxis bekannt und auch positive Bewegungen der DomĂ€ne hin zu mehr InteroperabilitĂ€t sind zu verspĂŒren. Jedoch dominiert dabei einerseits ein technisches VerstĂ€ndnis und andererseits bleibt das Potential dieser Eigenschaft als Leitmotiv fĂŒr das Innovationsmanagement bislang weitestgehend ungenutzt. An genau dieser Stelle knĂŒpft nun der Hauptbeitrag dieser Doktorarbeit an, in dem sie eine sozio-technische Konzeptualisierung und Kontextualisierung von InteroperabilitĂ€t fĂŒr kĂŒnftige digitale Gesundheitsinnovationen vorschlĂ€gt. Literatur- und expertenbasiert wird ein Rahmenwerk erarbeitet - das Digital Health Innovation Interoperability Framework - das insbesondere Innovatoren und Innovationsfördernde dabei unterstĂŒtzen soll, die Diffusionswahrscheinlichkeit in die Praxis zu erhöhen. Nun sind mit diesem Framework viele Erkenntnisse und Botschaften verbunden, die ich fĂŒr diesen Prolog wie folgt zusammenfassen möchte: 1. Um die Entwicklung digitaler Gesundheitsinnovationen bestmöglich auf eine erfolgreiche Integration in eine bestimmte Zielumgebung auszurichten, sind die Realisierung eines neuartigen Wertversprechens sowie die GewĂ€hrleistung sozio-technischer InteroperabilitĂ€t die zwei zusammenhĂ€ngenden Hauptaufgaben eines Innovationsprozesses. 2. Die GewĂ€hrleistung von InteroperabilitĂ€t ist eine aktiv zu verantwortende Managementaufgabe und wird durch projektspezifische Bedingungen sowie von externen und internen Dynamiken beeinflusst. 3. Sozio-technische InteroperabilitĂ€t im Kontext digitaler Gesundheitsinnovationen kann ĂŒber sieben, interdependente Ebenen definiert werden: Politische und regulatorische Bedingungen; Vertragsbedingungen; Versorgungs- und GeschĂ€ftsprozesse; Nutzung; Information; Anwendungen; IT-Infrastruktur. 4. Um InteroperabilitĂ€t auf jeder dieser Ebenen zu gewĂ€hrleisten, sind Strategien differenziert zu definieren, welche auf einem Kontinuum zwischen KompatibilitĂ€tsanforderungen aufseiten der Innovation und der Motivation von Anpassungen aufseiten der Zielumgebung verortet werden können. 5. Das Streben nach mehr InteroperabilitĂ€t fördert sowohl den nachhaltigen Erfolg der einzelnen digitalen Gesundheitsinnovation als auch die Defragmentierung existierender Informationssystemlandschaften und trĂ€gt somit zur Verbesserung des Gesundheitswesens bei. Zugegeben: die letzte dieser fĂŒnf Botschaften trĂ€gt eher die FĂ€rbung einer Überzeugung, als dass sie ein Ergebnis wissenschaftlicher BeweisfĂŒhrung ist. Dennoch empfinde ich diese, wenn auch persönliche Erkenntnis als Maxim der DomĂ€ne, der ich mich zugehörig fĂŒhle - der IT-Systementwicklung des Gesundheitswesens

    Strategies to Improve Employee Motivation in Addiction Treatment

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    Addiction treatment leaders are experiencing challenges in motivating qualified and committed professionals within their businesses. Without strategies to motivate and retain employees, addiction treatment businesses will fail, and patient outcomes can suffer. Grounded in Herzberg’s two-factor theory of motivation, the purpose of this qualitative multiple-case study was to explore strategies addiction treatment leaders used to improve employee motivation. The participants were 10 addiction treatment leaders with demonstrated experience in utilizing leadership strategies to improve employee motivation. Data were collected through semistructured interviews, a review of the literature on employee motivation in addiction treatment organizations, and a review of organizational archival information. Through Yin’s five-step thematic analysis, four themes emerged: (a) employee and peer relationships; (b) recognition, praise, and promotions; (c) adequate compensation; and (d) working environment. A key recommendation for addiction treatment leaders is to increase efforts around employee appreciation events, recognition, and promotional opportunities. The implications for positive social change include the potential to improve the lives of individuals affected by addiction; bridge the gap between these individuals, their families, and the community; and create sustainable addiction treatment businesses across the United States that impact the greater good
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