Technische Unterstützung im Alter - was ist möglich, was ist sinnvoll? Expertise zum Siebten Altenbericht der Bundesregierung

Im Unterschied zu einzelnen technischen Artefakten oder Hilfsmitteln handelt es sich bei technischen Assistenzsystemen (AAL) um vernetzte Systeme, die in der Woh-nung implementiert und mittels Gateways mit dem Wohnumfeld verbunden sind. Ältere Menschen sind dabei eine besonders wichtige, jedoch nicht die einzige Zielgruppe. Ziel dieser Systeme ist es, "die Potenziale und Ressourcen aller Menschen, also gleichermaßen von jungen und alten, von gesunden und chronisch kranken Personen oder von Menschen mit Behinderungen zu nutzen, sie zu bestärken und ihr Erfahrungswissen in die Gesellschaft einzubinden". In den letzten sechs Jahren wurde in Deutschland und der EU in vorwiegend staatlich geförderten Modell- und Anwendungsprojekten gezeigt, welche Möglichkeiten technische Assistenzsysteme für die selbstständige Lebensführung haben können. Das Interesse an diesen Systemen ist in der Gesellschaft gewachsen, die Akzeptanz und Nachfrage hat zugenommen. Jedoch sind bisher nur wenige Systeme marktreif, sodass es immer noch kaum möglich ist, individuell passende Module unkompliziert zu kaufen, miteinander zu koppeln und zu Hause anzuschließen. Die Robustheit der technischen Systeme ist aus Nutzersicht nicht hinreichend, die für eine Marktdurchdringung wesentlichen offenen Standards und Interoperabilität sind nach wie vor nicht selbstverständlich, es fehlen Information und Beratung sowie geeignete Geschäftsmodelle und tragfähige Finanzierungskonzepte, die nicht nur die potenziellen Nutzerinnen und Nutzer, sondern auch diejenigen Akteure einbinden, die von technischen Assistenzsystemen einen (Sekundär-)Nutzen haben (Wohnungswirtschaft, Kommunen, Kranken- und Pflegekassen). Seit 2013 liegen empirisch gestützte Empfehlungen vor, technische Assistenzsysteme in den Hilfsmittelkatalog der Pflegekassen aufzunehmen und auch Krankenkassen und Kommunen um Mitfinanzierung anzufragen. Deren Bereitschaft wird vor allem dadurch gebremst, dass bislang keine ausreichenden empirischen Wirkungsnachweise der Systeme vorliegen. Es fehlen sozialwissenschaftliche Evaluationsstudien mit großen Stichproben und längeren Laufzeiten

Ortungsanforderungen und Ortungsmöglichkeiten bei Sekundärbahnen

Die Sicherung von Zugfahrten erfolgt bei Eisenbahnen durch verschiedene Systeme der Sicherungstechnik. Die Ausrüstungsstandards, und damit auch die Ortungslösungen, orientieren sich an den Bedürfnissen des Kernnetzes und sind auf Bahnen untergeordneter Bedeutung, sog. Sekundärbahnen, hauptsächlich aus wirtschaftlichen Gründen nicht tragfähig. Steigende Anforderungen an die Sicherheit und der weiter zunehmende Kostendruck werden für diese Bahnen eine Ablösung der bisherigen Betriebsweise mit Hilfe neuer technischer Möglichkeiten erfordern. Die vorliegende Arbeit soll Anforderungen an Ortungslösungen für Sekundärbahnen auf Grundlage bereits bestehender Umsetzungen identifizieren. Die Ergebnisse sollen die Basis für eine vedarfsgerechte Weiterentwicklung bisheriger Techniken zur Sicherung von Zugfahrten auf Sekundärbahnen bilden.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 14 1.1 Motivation 14 1.2 Zielstellung 14 1.3 Vorgehen 15 2 Grundlagen und Begriffe 17 2.1 Grundlegende Begriffe des Systems Eisenbahn 17 2.1.1 Abgrenzung der Begriffe 17 2.1.2 Aufgaben der Sicherungstechnik 20 2.1.3 Aufgaben der Leittechnik 22 2.1.4 Aufgaben der Telematik 23 2.2 Begriffsabgrenzung der Netzbereiche 25 2.2.1 Neue Sekundärbahn 25 2.2.2 Kernnetz 26 2.2.3 Transeuropäische Netze 26 2.2.4 Zusammenhang der Netzteile 26 2.3 Physikalische Betrachtungen 27 2.4 Grundlegendes zur Ortung bei Schienenbahnen 30 2.5 Einordnung verschiedener Ortungsmöglichkeiten 30 2.6 Begrifflichkeiten fahrzeugseitiger Ortungssysteme 32 2.6.1 Absolute und relative Ortung 32 2.6.2 Initialortung 33 2.7 Entwicklungstendenzen der Ortung bei Schienenbahnen 33 2.7.1 Forschungs- und Spezifizierungsaktivitäten 33 2.7.2 Aktivitäten europäischer Organe 34 2.7.3 Merkmale des Systems Galileo 35 2.7.4 Schlussfolgerung zur weiteren Entwicklung 38 3 Europäische Ortungslösungen 40 3.1 Allgemeines 40 3.2 ERTMS Regional 40 3.2.1 Allgemeines 40 3.2.2 Systemarchitektur 41 3.2.3 Ortung 43 3.2.4 Besonderheiten 45 3.3 SATLOC 48 3.3.1 Allgemeines 48 3.3.2 Systembeschreibung 49 3.3.3 Ortung 50 3.3.4 Testanwendung 52 4 Nordamerikanische Ortungslösungen 54 4.1 Besonderheiten der Nordamerikanischen Eisenbahnen 54 4.1.1 Charakteristika der Eisenbahn in Nordamerika 54 4.1.2 Eisenbahnbetrieb und Sicherungstechnik 57 4.1.3 Entwicklungen in der Sicherungstechnik 58 4.2 Advanced Civil Speed Enforcement System 60 4.2.1 Allgemeines 60 4.2.2 Systembeschreibung 60 4.2.3 Ortung 62 4.3 Interoperable Electronic Train Management System 63 4.3.1 Allgemeines 63 4.3.2 Systembeschreibung 63 4.3.3 Ortung 66 4.3.4 Besonderheiten 67 5 Vergleich der betrachteten Lösungen 68 5.1 Rahmenbedingungen der Eisenbahnsysteme 68 5.2 Allgemeine Systemeigenschaften70 5.2.1 Einsatzbereich der Systeme70 5.2.2 Systemarchitektur 71 5.3 Ortungsspezifische Systemeigenschaften 73 5.3.1 Eigenschaften der Ortung 73 5.3.2 Zugintegrität 74 5.3.3 Kommunikationsmöglichkeiten 75 6 Anforderungen an fahrzeugseitige Ortungssysteme 77 6.1 Allgemeines 77 6.2 Konzeption eines fahrzeugseitigen Ortungssystems 78 6.2.1 Koordinatensysteme 78 6.2.2 Ausrüstung von Fahrzeugen 81 6.2.3 Architektur eines fahrzeugseitigen Ortungssystems 82 6.3 Funktionale Anforderungen 84 6.3.1 Nutzung der Ortungsinformationen 84 6.3.2 Örtliche Verfügbarkeit der Ortungsinformationen 88 6.3.3 Zeitliche Verfügbarkeit der Ortungsinformationen 93 6.3.4 Geschwindigkeit 99 6.3.5 Zugintegrität 100 6.3.6 Zuglänge 103 6.3.7 Genauigkeit Querrichtung 106 6.3.8 Genauigkeit Längsrichtung 108 6.3.9 Interoperabilität und Intraoperabilität 109 6.3.10 Integrität der Ortungsinformation 110 6.3.11 Absolute und relative Ortung 111 6.3.12 Übergang zu anderen Ortungsverfahren 112 6.3.13 Veränderungen der Zugkonfiguration 116 6.4 Wirtschaftliche Anforderungen 117 6.4.1 Kostenbetrachtungen 117 6.4.2 Kostenverteilung 118 6.4.3 Kostenprognosen 118 6.5 Rechtliche Anforderungen 119 6.5.1 Zulassung 119 6.5.2 Diskriminierungsfreiheit 120 6.5.3 Garantieübernahme 120 6.5.4 Sicherheitsverantwortung 121 6.6 Sonstige Anforderungen 121 6.6.1 Nichtausgerüstete Fahrzeuge 121 6.6.2 Hardware 124 6.6.3 Software 126 6.6.4 Weiterentwicklungsfähigkeit und Abwärtskompatibilität 126 6.6.5 Betriebliche Belange 127 6.6.6 Umweltbelange 128 7 Zusammenfassung und Ausblick130 7.1 Zusammenfassung 130 7.1.1 Aktuelle Situation 130 7.1.2 Funktionale Anforderungen an ein fahrzeugseitiges Ortungssystem 130 7.1.3 Weitere Anforderungen und Herausforderungen131 7.2 Ausblick 132 7.2.1 Handlungsempfehlungen 132 7.2.2 Weiterentwicklung der Zugbeeinflussung 133 7.2.3 Weiterentwicklung der Fahrwegsicherung 134 7.2.4 Weiterentwicklung der Betriebsverfahren 134 7.2.5 Weiterentwicklung Technik134 Abkürzungsverzeichnis 136 Abbildungsverzeichnis 141 Tabellenverzeichnis 143 Literaturverzeichnis Glossar 150 Erklärung 155 Anhang A: Besprechungsprotokolle 156 Anhang B: Baumdiagramm Anforderungskatalog 172 Anhang C: Zusammenstellung wichtiger Informationen173The safety of railway operations is ensured by different technical systems of train protection. The systems including train positioning are usually designed to satisfy the requirements of busier lines but are not suitable for secondary lines due to economic reasons. Rising demands on safety combined with increasing cost pressure will lead to the need of new technical solutions. The intention of this diploma thesis is the identification of train positioning system requirements taking into consideration existing solutions. The results are meant to be a basis for further development of customised technical solutions for safe train operations on low density lines.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 14 1.1 Motivation 14 1.2 Zielstellung 14 1.3 Vorgehen 15 2 Grundlagen und Begriffe 17 2.1 Grundlegende Begriffe des Systems Eisenbahn 17 2.1.1 Abgrenzung der Begriffe 17 2.1.2 Aufgaben der Sicherungstechnik 20 2.1.3 Aufgaben der Leittechnik 22 2.1.4 Aufgaben der Telematik 23 2.2 Begriffsabgrenzung der Netzbereiche 25 2.2.1 Neue Sekundärbahn 25 2.2.2 Kernnetz 26 2.2.3 Transeuropäische Netze 26 2.2.4 Zusammenhang der Netzteile 26 2.3 Physikalische Betrachtungen 27 2.4 Grundlegendes zur Ortung bei Schienenbahnen 30 2.5 Einordnung verschiedener Ortungsmöglichkeiten 30 2.6 Begrifflichkeiten fahrzeugseitiger Ortungssysteme 32 2.6.1 Absolute und relative Ortung 32 2.6.2 Initialortung 33 2.7 Entwicklungstendenzen der Ortung bei Schienenbahnen 33 2.7.1 Forschungs- und Spezifizierungsaktivitäten 33 2.7.2 Aktivitäten europäischer Organe 34 2.7.3 Merkmale des Systems Galileo 35 2.7.4 Schlussfolgerung zur weiteren Entwicklung 38 3 Europäische Ortungslösungen 40 3.1 Allgemeines 40 3.2 ERTMS Regional 40 3.2.1 Allgemeines 40 3.2.2 Systemarchitektur 41 3.2.3 Ortung 43 3.2.4 Besonderheiten 45 3.3 SATLOC 48 3.3.1 Allgemeines 48 3.3.2 Systembeschreibung 49 3.3.3 Ortung 50 3.3.4 Testanwendung 52 4 Nordamerikanische Ortungslösungen 54 4.1 Besonderheiten der Nordamerikanischen Eisenbahnen 54 4.1.1 Charakteristika der Eisenbahn in Nordamerika 54 4.1.2 Eisenbahnbetrieb und Sicherungstechnik 57 4.1.3 Entwicklungen in der Sicherungstechnik 58 4.2 Advanced Civil Speed Enforcement System 60 4.2.1 Allgemeines 60 4.2.2 Systembeschreibung 60 4.2.3 Ortung 62 4.3 Interoperable Electronic Train Management System 63 4.3.1 Allgemeines 63 4.3.2 Systembeschreibung 63 4.3.3 Ortung 66 4.3.4 Besonderheiten 67 5 Vergleich der betrachteten Lösungen 68 5.1 Rahmenbedingungen der Eisenbahnsysteme 68 5.2 Allgemeine Systemeigenschaften70 5.2.1 Einsatzbereich der Systeme70 5.2.2 Systemarchitektur 71 5.3 Ortungsspezifische Systemeigenschaften 73 5.3.1 Eigenschaften der Ortung 73 5.3.2 Zugintegrität 74 5.3.3 Kommunikationsmöglichkeiten 75 6 Anforderungen an fahrzeugseitige Ortungssysteme 77 6.1 Allgemeines 77 6.2 Konzeption eines fahrzeugseitigen Ortungssystems 78 6.2.1 Koordinatensysteme 78 6.2.2 Ausrüstung von Fahrzeugen 81 6.2.3 Architektur eines fahrzeugseitigen Ortungssystems 82 6.3 Funktionale Anforderungen 84 6.3.1 Nutzung der Ortungsinformationen 84 6.3.2 Örtliche Verfügbarkeit der Ortungsinformationen 88 6.3.3 Zeitliche Verfügbarkeit der Ortungsinformationen 93 6.3.4 Geschwindigkeit 99 6.3.5 Zugintegrität 100 6.3.6 Zuglänge 103 6.3.7 Genauigkeit Querrichtung 106 6.3.8 Genauigkeit Längsrichtung 108 6.3.9 Interoperabilität und Intraoperabilität 109 6.3.10 Integrität der Ortungsinformation 110 6.3.11 Absolute und relative Ortung 111 6.3.12 Übergang zu anderen Ortungsverfahren 112 6.3.13 Veränderungen der Zugkonfiguration 116 6.4 Wirtschaftliche Anforderungen 117 6.4.1 Kostenbetrachtungen 117 6.4.2 Kostenverteilung 118 6.4.3 Kostenprognosen 118 6.5 Rechtliche Anforderungen 119 6.5.1 Zulassung 119 6.5.2 Diskriminierungsfreiheit 120 6.5.3 Garantieübernahme 120 6.5.4 Sicherheitsverantwortung 121 6.6 Sonstige Anforderungen 121 6.6.1 Nichtausgerüstete Fahrzeuge 121 6.6.2 Hardware 124 6.6.3 Software 126 6.6.4 Weiterentwicklungsfähigkeit und Abwärtskompatibilität 126 6.6.5 Betriebliche Belange 127 6.6.6 Umweltbelange 128 7 Zusammenfassung und Ausblick130 7.1 Zusammenfassung 130 7.1.1 Aktuelle Situation 130 7.1.2 Funktionale Anforderungen an ein fahrzeugseitiges Ortungssystem 130 7.1.3 Weitere Anforderungen und Herausforderungen131 7.2 Ausblick 132 7.2.1 Handlungsempfehlungen 132 7.2.2 Weiterentwicklung der Zugbeeinflussung 133 7.2.3 Weiterentwicklung der Fahrwegsicherung 134 7.2.4 Weiterentwicklung der Betriebsverfahren 134 7.2.5 Weiterentwicklung Technik134 Abkürzungsverzeichnis 136 Abbildungsverzeichnis 141 Tabellenverzeichnis 143 Literaturverzeichnis Glossar 150 Erklärung 155 Anhang A: Besprechungsprotokolle 156 Anhang B: Baumdiagramm Anforderungskatalog 172 Anhang C: Zusammenstellung wichtiger Informationen17

Methoden und Werkzeuge für eine datengetriebene Entwicklung digitaler Gesundheitsanwendungen

Dem Paradigma der Präzisionsmedizin folgend schaffen digitale Gesundheitsanwendungen die Grundlage für eine personalisierte Versorgung, um damit die Effizienz und Effektivität von Gesundheitssystemen zu erhöhen. Im Kontext weltweit entstehender digitaler Gesundheitsökosysteme stehen dabei Daten als treibender Faktor im Mittelpunkt des Entwicklungsprozesses. Welche Methoden und Werkzeuge benötigt werden, um das dadurch mögliche Zusammenspiel zwischen einer datengetriebenen und einer wissensbasierten Entwicklung von digitalen Gesundheitsanwendungen zu unterstützen, wird in dieser Arbeit untersucht und anhand eines Rahmenwerks beschrieben. Durch Anwendung der Design Science Research Methode werden diesbezügliche Artefakte einem probleminitiierten Ansatz folgend entworfen, implementiert und durch quantitative sowie qualitative Methoden evaluiert. Dafür wird zunächst ein Vorgehensmodell abgeleitet, welches die zu beantwortenden Fragen in den Phasen der Digitalisierung, Automatisierung und Optimierung bis hin zur Translation in die medizinische Versorgung adressiert. Unter Beachtung entsprechender Normen findet eine Verknüpfung von interdisziplinären Methoden, Anforderungen sowie technologischen Ansätzen zu einer Wissensbasis statt, womit die Grundlage für zu entwickelnde Werkzeuge gelegt wird. Diese werden im Anwendungskontext dementieller Syndrome eruiert und pro Artefakt demonstriert sowie im Detail mit $n$ Probanden multiperspektivisch validiert. In Kooperation mit einer gerontopsychiatrischen Klinik werden diesbezüglich domänenspezifische Anforderungen an digitale Gesundheitsanwendungen bestimmt. Hierfür findet exemplarisch die explorative Entwicklung eines ambulanten Systems zur Messung kognitiver Leistungsparameter statt. Eine im Kontext dieser Zusammenarbeit durchgeführte Feldstudie ($n=55$) mit kognitiv eingeschränkten Personen zeigt Potentiale und Herausforderungen, welche durch die digitale Erfassung, Vernetzung und Auswertung von neuropsychologischen Daten entstehen. Dabei werden ebenfalls Anforderungen bezüglich der zielgruppenspezifischen Gestaltung einer gebrauchstauglichen Nutzerschnittstelle ($n=91$) gesammelt, welche in einem Leitfaden zusammenfließen und in einer grafischen Benutzeroberfläche iterativ implementiert werden. Aus der Perspektive von Datensubjekten ($n=238$) wird zusätzlich untersucht, welchen Stellenwert ein selbstbestimmter Umgang mit dieser Art von personenbezogenen Daten hat und für welche Zwecke diese aus deren Sicht eingesetzt werden sollten. Im Zuge dieses Entwicklungsprozesses sind ebenfalls Ansätze zur Automatisierung und Optimierung der Datenauswertung für die Ableitung des Gesundheitszustandes notwendig. Diese Schritte liefern als Artefakte, neben den Ergebnissen zum Vergleich verschiedener Algorithmen aus dem Bereich des maschinellen Lernens, die Identifikation von dafür geeigneten Leistungs- und Optimierungsmaßen sowie Merkmalsselektionsverfahren. Im Vergleich mit schwellwertbasierten Verfahren zur Operationalisierung von Bewertungsmetriken (maximaler Cohen\u27s Kappa $\kappa = 0,67$) erreicht die durch maschinelles Lernen gestützte Softwareanwendung eine höhere durchschnittliche Sensitivität von 83% bei einer 93%igen Spezifität (maximaler Cohen\u27s Kappa $\kappa = 0,79$) für die Erkennung von kognitiven Einschränkungen. Die automatisierte Erfassung hierfür notwendiger Merkmale erfolgt durch neu entwickelte Ansätze und zeigt zukünftige Forschungsaktivitäten auf, welche die damit verbundenen Herausforderungen adressieren. Dabei werden Indikatoren identifiziert, wodurch sich die Potentiale in computergestützten Modellen aufzeigen. Diese liefern zusätzliche Erkenntnisse über das Spannungsfeld zwischen einer zuverlässigen Erfüllung klinischer Leitlinien sowie regulatorischer Implikationen insbesondere hinsichtlich der Erklärbarkeit datengetriebener Optimierungs- und Automatisierungsansätze. Eine Untersuchung der Transferpotentiale in die deutsche Regelversorgung aus der Perspektive unterschiedlicher Interessenvertreter unterstreicht diese Punkte. Hierfür konzipierte Werkzeuge und Methoden ermöglichen einerseits die empirische Untersuchung der Adhärenz solcher digitaler Lösungen bezüglich der Nutzungsbereitschaft ($n=29$) sowie deren zeitliche Entwicklung ($n=18$). Andererseits werden damit die Akzeptanzkriterien der kassenärztlich organisierten Leistungserbringer im deutschen Gesundheitswesen ($n=301$) erhoben und dargestellt, welchen Einfluss diese auf Markteintrittsstrategien haben. Darauf aufbauend werden Wege definiert, um einen Beitrag zur Entlastung des Gesundheitssystems zu leisten. Die gesammelten Erkenntnisse werden hierfür in einem ganzheitlichen Plattformkonzept zur Entwicklung personalisierter Präventions- und Behandlungsprogramme gebündelt

About the proof of safety case for a bord autonomous satellite based localisation unit for railways

Mit dieser Arbeit wird ein Beitrag zur Steigerung der Attraktivität des Schienenverkehrs durch den Wechsel von traditioneller streckenseitiger auf satellitenbasierte fahrzeugseitige Ortung geleistet. Hierbei wird eine Grundlage für den Entwicklungsprozess für die Selbstortung des Schienenfahrzeugs ohne streckenseitige Einrichtungen oder Aktivitäten des Fahrers erstellt, um die Zertifizierung und Typzulassung einer bordautonomen, mit ETCS Level 3 konformen satellitenbasierten Ortungseinheit für den Schienenverkehr zu erreichen. Anstelle der momentan im Schienenverkehr üblichen diskreten Zugortung können mit Einführung der satellitenbasierten kontinuierlichen Ortung eine Vielzahl an Vorteilen durch einen effizienteren Betrieb und den Verzicht auf streckenseitige Ortungskomponenten sowie Signalisierung ermöglicht und realisiert werden. Die hier konzipierte Ortungseinheit muss für eine Zertifizierung entsprechend dem gültigen normativen Rahmen entwickelt werden. Dafür werden der normative Rahmen und dessen historische Entwicklung analysiert und die beteiligten Organisationen im Normerstellungsprozess sowie die Entwicklungsprozesse in Europa betrachtet. Um die Ergebnisse dieser Arbeit auch weltweit für Entwicklungsprozesse nutzen zu können, wird auch der internationale normative Rahmen fokussiert. Darauf aufbauend soll die Begutachtung und Zertifizierung der satellitenbasierten Ortungseinheit im Schienenverkehr durchgeführt und der Prozess nachvollzieh und wiederholbar dargestellt werden. Die satellitenbasierte Zugortung soll in moderne Zugbeeinflussungssysteme eingebunden werden und ist somit nicht separat einsetzbar. Für die somit notwendige Integration wird hier die Grundlage gelegt, die Umsetzung erfolgt durch ein modulares Modellkonzept für die Schnittstellen.This thesis contributes to a more attractive railways by enhancing the change from traditional track side to satellite based vehicle self localisation. The development process for the self localisation of a rail vehicle without track side infrastructure and activities of the driver is created to reach the certification and type approval of a board autonomous localisation unit for railways compatible with ETCS level 3. Instead of the currently used discrete localisation in railways the advantages of satellite based localisation can be used for a continuous localisation. This leads to various benefits by an efficient operation and the abandonment of track side localisation as well as signalling components. The localisation unit designed in this thesis has to be developed for a certification according the normative background which is therefore analysed. Furthermore the historical background of the normative background is analysed and the participating organisations in the creation of a norm as well as the development process in Europe are focused. To use the results of this work for worldwide development processes, the international normative background is focused as well. On this basis, the certification and assessment of the satellite based localisation unit for railways is carried out with consistent and comprehensive process. The satellite based train localisation is integrated in modern train control system and can therefore not be used separately. For the necessary integration the fundamental work is done, the implementation is carried out by a modular model concept for the interfaces. To enable a clear structured description, a terminologically consistent approach is introduced and used. The focus is on the terms relevant for development and certification to enhance the comprehensibility and for a consistent implementation. This work is the basis for a safe system development and the connected certification with a clearly structured system. These are introduced here and are necessary to know the relevant parts for the safety analysis. This approach enables to identify potential problems and difficulties early and to adopt adequate solutions to be included in the development process. The necessary processes are introduced in general and subsequently applied to the certification of the satellite based localisation in railways

Formalized Terminologies of Technical Systems and their Reliability

Während des Lebenslaufs eines technischen Systems kommunizieren Fachleute mit verschiedenen Ausbildungs- und Erfahrungshintergründen miteinander. Nur ein gleiches Verständnis auf der Grundlage eines gemeinsamen Terminologoegebäudes ermöglicht zueinander passendes Handeln. Existierende Ansätze der Terminologiearbeit erfüllen die Ansprüche an eine eindeutige, widerspruchsfreie, präzise, mehrsprachige und domänenübergreifende terminologische Basis allerdings nicht. Um einen reibungslosen Ablauf der gewerkeübergreifenden Zusammenarbeit über den gesamten Lebenslauf technischer Systeme zu ermöglichen, müssen die Grenzfälle und Unschärfen bestehender Terminologieabbildungen gelöst werden. Die in dieser Arbeit ausgearbeitete methodische Grundlage besteht in einer eindeutigen Festlegung von Termini durch die durchgängige Nutzung einheitlicher formaler Beschreibungsmittel. Auf dieser Basis aufbauend wird die Basisterminologie der leittechnischen Modellwelt beschrieben. Sie stellt das Fundament für eine weitergehende Modellbildung dar. Die im Rahmen dieser Arbeit konzipierte Vorgehensweise wird auf die Modellierung eines formalisierten Terminologiegebäudes zur Verlässlichkeit technischer Systeme angewendet. Die einzelnen Termini werden hierbei durch ein Netz zwischen ihnen bestehender Bedeutungsbeziehungen abgebildet und so zu einem neuen Terminologiegebäude zusammengefügt. Gleichwertige Benennungen werden identifiziert und somit ein Beitrag zur Eindeutigkeit des Fachvokabulars geleistet. In dieser Arbeit wird ein Terminologiemanagementsystem konzipiert, welches die Sprache in ihrer Komplexität abzubilden vermag und somit über eine bloße Auflistung von Bezeichnungen und den ihnen zugeordneten Definitionen hinausgeht. Es erlaubt die verteilte Erarbeitung und Abstimmung eines Fachwortschatzes in der Normungsarbeit und in der industriellen Praxis und ermöglicht dort eine fachübergreifende Kommunikation, wo bisher nur Unverständnis, Missverständnis und Ablehnung bestanden.In the lifecycle of a technical system experts with different educational backgrounds and experiences communicate with each other. Only a common understanding allows for coordinated and coherent action. Existing approaches of terminology management can not adequately fulfill the unambiguous, consistent, precise, multilingual conceptualization across different domains. In order to allow for an unobstructed interdisciplinary cooperation a harmonization of heterogeneous information is required and the fuzziness of the currently existing terminology needs to be overcome. The methodical framework to do this is developed in this work. The formalization of unambiguously defined technical terms is supported by the integrated use of formal means of description. Based on this approach the basic terms and definitions of control technology can be formally described. A standardized and well defined vocabulary is the basis for subsequently defined concepts and models. The methodical approach outlined in this work is applied to the formalization of a concept system of the dependability of technical systems. The individual concepts will be identified and integrated into a network structure by means of semantic relations. Equivalent designations for identical concepts can be identified and the currently existing frequent use of synonyms can be avoided. This helps to overcome the existing problems and to improve communication across different domains. As language is a complex phenomenon tool support is of utmost importance. This work lays the basis for a terminology management system which can model various facets of language and thus goes far beyond the scope and expressiveness of currently existing terminology management systems. The terminology management system introduced allows for the distributed and collaborative development of a terminology in standardization as well as in industrial applications

Normen und Standards für die digitale Transformation: Werkzeuge, Praxisbeispiele und Entscheidungshilfen für innovative Unternehmen, Normungsorganisationen und politische Entscheidungsträger

Norms and standards are indispensable for the success of the economy’s digital transformation, even as their applications become more and more complex. This book sheds light on relevant findings from standards research, participation in standardization consortia, certification, and other important aspects and condenses them into specific recommendations

Eine Modellierungssprache zur Entwicklung effizienter Vorlagen für die klinische Befunddokumentation: Im Fachbereich der Gastroenterologie

Die klinische Dokumentation ist ein zentraler Bestandteil der Patientenversorgung. Sie dient der räumlichen und zeitlichen Überbrückung des Kommunikationsbedarfs zwischen den an der Versorgung beteiligten Akteuren. Die Erstellung einer vollständigen und präzi-sen Dokumentation beansprucht einen erheblichen Teil der ärztlichen Arbeitszeit. Diese Zeit zu reduzieren und dabei die Qualität der erfassten Daten zu verbessern gehört zu den technologischen Aufgaben des klinischen Informationssystems. Ziel dieser Arbeit ist die Konzeption einer Modellierungssprache zur Beschreibung von Befundvorlagen für die strukturierte Dokumentation. Darauf aufbauend werden die Möglichkeiten der Integration in konventionelle Informationssysteme beschrieben. Eine Anforderung dieser Arbeit ist es einer breiteren Autorenbasis die Mitgestaltung der Vorlagen zu ermöglichen. Dieses Ziel wurde insbesondere durch eine visuelle Notation sowie ein Konstrukt für die kollaborative Entwicklung der Vorlagen erreicht. Die Beschreibungssprache wurde zyklisch den Anfor-derungen der Klinikärzte und Autoren angepasst. Eine mit der Beschreibungssprache ver-knüpfbare Ontologie ist die Basis für Automatismen und verbessert als semantisches Be-zugssystem die Qualität der erfassten Daten. Das Artefakt ermöglicht zum einen die zeitef-fiziente Erstellung der Befundberichte durch die strukturierte, leitfadengestützte Doku-mentation und zum anderen wird analog zu dem narrativen Befundbericht automatisch ein formales Modell erstellt, dass die Möglichkeiten der Eingabe, Repräsentation und Auswer-tung der Daten erweitert. Im Rahmen der abschließenden Evaluation wurde das Artefakt in ein klinisches Informationssystem mit relationaler Datenbasis integriert. Es konnte ge-zeigt werden, dass durch das entwickelte Artefakt und insbesondere durch die Möglichkei-ten des formalen Modells, beispielsweise die Automatismen, das initiale Ziel einer zeiteffi-zienten Dokumentation erreicht wurde. Darüber hinaus konnte, vor allem durch erweiterte Möglichkeiten der Datenauswertung, die Qualität der Daten und deren Nutzen verbessert werden. Das Artefakt wurde innerhalb der Gastroenterologie evaluiert und kann auf weite-re Fachbereiche, insbesondere der Inneren Medizin übertragen werden