Detecting Flow Experiences in Cognitive Tasks - A Neurophysiological Approach

Das Flow-Erlebnis beschreibt einen Zustand vollständiger Aufgabenvertiefung und mühelosen Handelns, der mit Höchstleistungen, persönlichem Wachstum, sowie allgemeinem Wohlbefinden verbunden ist. Für Unternehmen stellen häufigere Flow-Erlebnisse der ArbeitnehmerInnen daher auch eine produktivitäts- und zufriedenheitsfördernde Basis dar. Vor allem da sich aktuell globale Phänomene wie die steigende Nachfrage nach Wissensarbeit und das niedrige Arbeitsengagement zuspitzen, können Unternehmen von einer Förderung von Flow profitieren. Die Unterstützung von Flow stellt allerdings aufgrund der Vielfalt von Arbeitnehmerfertigkeiten, -aufgaben, und -arbeitsplätzen eine komplexe Herausforderung dar. WissensarbeiterInnen stehen dynamischen Aufgaben gegenüber, die diverse Kompetenzen und die Kooperation mit anderen erfordern. Arbeitsplätze werden vielseitiger, indem die Grenzen zwischen ko-präsenten und virtuellen Interaktionen verschwinden. Diese Vielfalt bedeutet, dass eine solide Flow-Förderung nur durch personen-, aufgaben- und situationsunabhängige Ansätze erfolgen kann. Aus diesem Grund werden zunehmend die neurophysiologischen Grundlagen des Flow-Erlebens untersucht. Auf deren Basis könnten adaptive Neuro-Informationssysteme entwickelt werden, die mittels tragbarer Sensorik Flow kontinuierlich erkennen und fördern können. Diese Wissensbasis ist bislang jedoch nur spärlich und in stark fragmentierter Form vorhanden. Für das Individuum existieren lediglich konkurrierende Vorschläge, die noch nicht durch situations- und sensorübergreifende Studien konsolidiert wurden. Für Gruppen existiert noch fast keine Forschung zu neurophysiologischen Flow-Korrelaten, insbesondere keine im Kontext digital-mediierter Interaktionen. In dieser Dissertation werden genau diese Forschungslücken durch die situationsübergreifende Beobachtung von Flow mit tragbaren EKG und EEG Sensoren adressiert. Dabei werden zentrale Grenzen der experimentellen Flow-Forschung berücksichtigt, vor allem die Defizite etablierter Paradigmen zum kontrollierten Hervorrufen von Flow. Indem Erlebnisse in zwei kognitiven Aufgaben und mehreren Manipulationen (von Schwierigkeit, Natürlichkeit, Autonomie und sozialer Interaktion) variiert werden, wird untersucht, wie Flow intensiver hervorgerufen und wie das Erlebnis stabiler über Situationen hinweg beobachtet werden kann. Die Studienergebnisse deuten dabei insgesamt auf ein Flow-Muster von moderater physiologischer Aktivierung und mentaler Arbeitslast, von erhöhter, aufgabenorientierter Aufmerksamkeit und von affektiver Neutralität hin. Vor allem die EEG Daten zeigen ein diagnostisches Potenzial, schwächere von stärkeren Flow-Zuständen unterscheiden zu können, indem optimale und nicht-optimale Aufgabenschwierigkeiten (für Individuen und Gruppen) erkannt werden. Um das Flow-Erleben weiter zu fördern, werden geeignete Wege für zukünftige Forschung abschließend diskutiert

Towards Universal Interaction for Extended Reality

Extended Reality (XR) is a rapidly growing field offering unique immersive experiences, social networking, learning, and collaboration opportunities. The continuous advancements in XR technology and industry efforts are gradually moving this technology toward end consumers. However, a universal one-size-fits-all solution for seamless XR interaction still needs to be discovered. Currently, we face a diverse landscape of interaction modalities that depend on the environment, user preferences, task, and device capabilities. Commercially available input methods like handheld controllers, hand gestures, voice commands, and combinations of those need universal flexibility and expressiveness. Additionally, hybrid user interfaces, such as smartwatches and smartphones as ubiquitous input and output devices, expand this interaction design space. In this position paper, we discuss the idea of a universal interaction concept for XR. We present challenges and opportunities for implementing hybrid user interfaces, emphasizing Environment, Task, and User. We explore the potential to enhance user experiences, interaction capabilities, and the development of seamless and efficient XR interaction methods. We examine challenges and aim to stimulate a discussion on the design of generic, universal interfaces for XR

Tiergestützte Interventionen mit Nutztieren in der Sozialen Landwirtschaft aus Sicht der Tierethologie und -haltung

Animal-assisted interventions mean therapeutic and pedagogical measures as well as social support for people with various physical and mental disabilities or social weaknesses. Integral part is the use of animals, which meet specific criteria. In animal-assisted interventions on farms, animals such as cattle, pigs or chicken are used as “co-therapists”. Besides the competences of the providers and operational safety on the farm, also the welfare of the animals has to be ensured to offer quality and safety of the animal-assisted interventions. The aim of this survey was to give an overview of the concepts and the range of animal use on basis of literature re-search – and to work out approaches to evaluate animal welfare. The considerations have shown that the offer is quite heterogeneous and difficult to categorize. Though, general criteria can be set on the level of personnel, on level of farm animal behaviour and husbandry and on level of animal health

Monitoring Cognitive Load with 3D-Printed EEG Headphones

Real-world cognitive load monitoring promises to be an essential foundation for positive adaptive information systems that foster knowledge workers’ productivity and well- being. Towards this goal, our research combines established EEG load monitoring principles with low-cost, 3D-printed headphones. This provides a means for continuous, unobtrusive, and real-time cognitive load detection. Results from two experiments document strong relationships of cognitive load reports with EEG frequency bands (Theta and Alpha), both around the ears and on top of the head. While limitations with Theta band power sensitivity are observed, Alpha band modulations are robust across sessions, task repetitions, and three tasks. Furthermore, short setup durations are found, and only minimal influences of hairstyle or glasses on setup times and load relationships. With a discussion of the remaining challenges for more naturalistic studies, this article documents the system’s future potential for load sensing during knowledge work

InterFlowCeption: Foundations for Technological Enhancement of Interoception to Foster Flow States during Mental Work: About the potential of technologically supported body awareness to promote flow experiences during mental work

Conducting mental work by interacting with digital technology increases productivity, but strains attentional capacities and mental well-being. In consequence, many mental workers try to cultivate their fow experience. However, this is complex and difcult to achieve. Nevertheless, current technological systems do not yet provide this support in mental work. As interoception, the individual bodily awareness is an underlying mechanism of numerous fow correlates, it might ofer a new approach for fow-supporting systems in these scenarios. Results from a survey study with 176 digital workers show that adaptive regulation of interoceptive sensations correlates with higher levels of fow and engagement. Additionally, regular mindfulness practices improved workers’ adaptive regulation of bodily signals. Based on these results and integrating the current literature, this work conceptualizes three future technological support systems, such as interoceptive biofeedback, and electrical or auditory stimulation to enhance interoceptive awareness and foster fow in mental work

Analyse der sozialen Folgen von digitalen Technologien für Betriebe in der kleinstrukturierten Landwirtschaft

So far, only few results are available regarding the social consequences of digital technologies for everyday work in small-scale agriculture. At the same time, farmers often have little information to assess what to expect after investing in digital technologies. However, information on possible consequences becomes more and more relevant to support farmers in a targeted way and to increase acceptance. This article examines the possible consequences using the technology assessment approach, taking Baden-Württemberg as an example. For this purpose, we conducted 38 qualitative expert interviews and analyzed them qualitatively and content-wise. The results show technology- specific social consequences (e.g. for work, family) and possible solutions for (family) farms in small scale agriculture. They provide useful information for industry, trade, politics, education, and consulting

Ebermast: Entwicklung eines Konzepts für die Produktion, Schlachtung und Vermarktung ökologisch erzeugter Eber entlang der gesamten Wertschöpfungskette

In vorliegendem Projekt wurde die ökologische Ebermast als mögliche Alternative zur Ferkelkastration von verschiedenen Seiten beleuchtet. Bei den Untersuchungen auf fünf Praxisbetrieben und zwei verarbeitenden Betrieben wurden dabei die Bereiche Fütterung, Haltung, Tierwohl und Tierverhalten sowie das Auftreten von Ebergeruch und –geschmack untersucht. Es zeigte sich, dass auch unter ökologischen Haltungs- und Fütterungsbedingungen eine erfolgreiche Jungebermast möglich ist, mit guten Tierleistungen und keinem erhöhten Verletzungsrisiko für die unkastrierten männlichen Tiere. Der Anteil geruchsauffälliger Tiere blieb auf einem sehr niedrigen Niveau. Im Bereich der Detektion geruchsauffälliger Tiere am Schlachthof zeigte sich, dass es vor allem geschultem, sensitivem Personal bedarf, welches die entsprechenden Tiere zuverlässig heraussuchen kann. Eine Maskierung von geruchsauffälligem Eberfleisch war in einem gewissen Rahmen, etwa durch Raucharomen, bei einigen Produkten möglich

Nachgefragt: 25 Fragen und Antworten zum Stand des Wissens rund um Öko-Landbau und Bio-Lebensmittel - Argumentationsleitfaden zum Ökologischen Landbau für Multiplikatoren

„Ist Bio denn wirklich gesünder?“ Dies ist nur eine der vielen Fragen, die immer wieder gestellt werden, wenn es um Ökologischen Landbau und Bio-Lebensmittel geht. Und: Sie werden mit dem wachsenden Bio-Markt und der zunehmenden Beliebtheit seiner Produkte immer häufiger, immer kritischer und nach wie vor oftmals vorurteilsbeladen und polemisch gestellt. Dieser Argumentationsleitfaden will die Diskussion versachlichen. Auf dem Stand des Wissens stellt er die Vorzüglichkeit der ökologischen Lebensmittelwirtschaft sachlich, fundiert und übersichtlich dar und benennt ebenso Bereiche, bei denen noch Defizite und somit Handlungsbedarf besteht. Damit werden Fragestellungen aufgegriffen, die in der gesellschaftlichen Auseinandersetzung um die biologische Lebensmittelwirtschaft immer wieder zu Diskussionen und Auseinandersetzungen führen. Zu den Themenfeldern Grundlagen, Erzeugung, Verarbeitung, Vermarktung, Qualität, Umweltwirkungen sowie ökologische Lebensmittelwirtschaft und Gesellschaft werden 25 Fragen so beantwortet, dass die wichtigsten Gesichtspunkte zu der jeweiligen Frage „auf einen Blick“ in einer logischen Argumentationskette zur Verfügung stehen. Quellenverweise ermöglichen es, einzelne Sachverhalte zu vertiefen. Damit ist der Argumentationsleitfaden ein wichtiges Instrument für Journalisten und Politiker, die Fragen zur ökologischen Lebensmittelwirtschaft haben, sich schnell und doch umfassend zu informieren. Ebenso soll der Leitfaden für die Multiplikatoren der Branche, wie Verbandsvertreter oder Ausbilder, eine Hilfe in der täglichen Arbeit sein. Sei es, um sich auf eine Podiumsdiskussion vorzubereiten, einem Pressevertreter weiterführende Quellen nennen zu können oder um bei der Verkäuferschulung Antworten auf häufig gestellte Kundenfragen besprechen zu können

Systematic Comparison of Three Methods for Fragmentation of Long-Range PCR Products for Next Generation Sequencing

Next Generation Sequencing (NGS) technologies are gaining importance in the routine clinical diagnostic setting. It is thus desirable to simplify the workflow for high-throughput diagnostics. Fragmentation of DNA is a crucial step for preparation of template libraries and various methods are currently known. Here we evaluated the performance of nebulization, sonication and random enzymatic digestion of long-range PCR products on the results of NGS. All three methods produced high-quality sequencing libraries for the 454 platform. However, if long-range PCR products of different length were pooled equimolarly, sequence coverage drastically dropped for fragments below 3,000 bp. All three methods performed equally well with regard to overall sequence quality (PHRED) and read length. Enzymatic fragmentation showed highest consistency between three library preparations but performed slightly worse than sonication and nebulization with regard to insertions/deletions in the raw sequence reads. After filtering for homopolymer errors, enzymatic fragmentation performed best if compared to the results of classic Sanger sequencing. As the overall performance of all three methods was equal with only minor differences, a fragmentation method can be chosen solely according to lab facilities, feasibility and experimental design