Roboter und Mensch berühren sich.

Charakteristika

Worin unterscheidet sich die englische Sprache von Region zu Region, je nachdem ob sie mit dem Italienischen, Spanischen oder Maltesischen in Kontakt kam? Welche Farben von heutzutage längst verblichenen Skulpturen sah ein Kirchenbesucher im Mittelalter und wie lässt sich das digital rekonstruieren? Methoden der Informatik wie die Sprachverarbeitung oder Datenvisualisierung eröffnen Forschenden anderer Fachrichtungen neue Möglichkeiten. Umgekehrt verlangen die komplexen Anforderungen aus den Geistes-, Sozial- und Verhaltenswissenschaften häufig nach speziellen, informatisch noch wenig erforschten Lösungen.

Mitglieder aller vier Fakultäten kooperieren im Forschungsschwerpunkt Digitale Geistes-, Sozial- und Humanwissenschaften mit dem Ziel, innovative Informationstechnologien zu entwickeln und digitale Methoden in der Forschung der beteiligten Disziplinen zu erproben. Einen organisatorischen Rahmen für die Forschung bildet das Zentrum für innovative Anwendungen der Informatik (ZIAI). Es fördert den interdisziplinären Austausch innerhalb der Universität sowie mit nationalen und internationalen Forschungsinstitutionen.

Die Arbeiten finden in fünf Teilgebieten statt.

Teilgebiete

Die Forschung im Teilgebiet Digitale Überlieferung befasst sich mit der Entwicklung von Informationstechnologien für die Geistes- und Kulturwissenschaften. Das Spektrum reicht von Analysen und virtuellen Rekonstruktionen historischer Denkmäler bis zur Entwicklung einer Föderationsplattform für multimediale Forschungsdaten. Eine Besonderheit besteht darin, informatische Lösungsansätze sowohl für textgestützte wie für nicht-textuelle, materielle Überlieferungsformen zu entwickeln und aufeinander zu beziehen.

Das Teilgebiet Digitale Wissensverarbeitung und -vermittlung beschäftigt sich mit der technologischen Unterstützung von Lehr- und Lernsituationen und deren Auswirkungen auf den langfristigen Lern-, Transfer- und Inklusionserfolg. Es werden beispielsweise Apps evidenzbasiert entwickelt und evaluiert. Das Kompetenzfeld unterstreicht hierbei auch fachdidaktische Perspektiven und setzt sich damit auseinander, wie insbesondere informationstechnische Gegenstände zu vermitteln oder fächerspezifische Medienkonzepte auszugestalten sind.

Das Teilgebiet Kognition und Interaktion befasst sich mit natürlichen und künstlichen kognitiven Systemen und deren Interaktion. Dabei werden zwei Perspektiven eingenommen: Einerseits werden Methoden der künstlichen Intelligenz genutzt, um kognitive Modelle zu entwickeln, die helfen kognitive Prozesse im Detail zu verstehen. Andererseits liefern empirische Untersuchungen und Erkenntnisse der Psychologie und der Soziologie Impulse, um künstliche kognitive Systeme zu entwickeln.

Was macht Künstliche Intelligenz (KI) mit unserer Gesellschaft, wie verändert KI Persönlichkeit, das Lernen und Lehren, das soziale Miteinander, Kultur, Arbeit und Alltagsleben? Das Teilgebiet Künstliche Intelligenz in Geistes-, Sozial- und Humanwissenschaften betrachtet KI einerseits als Forschungsmethode, um etwa große Datenmengen zu analysieren und komplexe Aufgaben automatisiert zu erledigen; andererseits als Untersuchungsgegenstand, um Bedeutung und Auswirkungen von KI zu verstehen und geeignete Anwendungsmöglichkeiten zu identifizieren und konsequent weiterzuentwickeln.

Forschungen im Teilgebiet Soziotechnische Systeme befassen sich mit der Frage, wie Menschen in Gruppen, Netzwerken, Organisationen und Gesellschaften Informations- und Kommunikationstechnologien nutzen (können) und wie Interaktionen in derartigen sozialen Kontexten mit angemessenen Methoden analysiert werden können. Hierunter fallen etwa Softwarelösungen zur Organisation interaktiver Formen der Bürgerbeteiligung und Methoden zur Analyse und Visualisierung sozialer Interaktionen.

Ausgewählte Forschungsprojekte

Die I-GENDO-App unterstützt Menschen bei der Veränderung individueller psychologischer Mechanismen, die die Gewichtsabnahme beeinflussen. Betroffene erfahren, wie sie mit Hilfe psychologischer Strategien Gewicht erfolgreich reduzieren können und werden durch individualisierte gendersensible Übungen bei einer dauerhaften Gewichtsreduktion unterstützt. Eine Kooperationsstudie der Universitäten Bamberg und Bochum erprobt die Effektivität der eigens entwickelten App unter Bedingungen des Versorgungsalltags. Das Forschungsprojekt trägt den Titel: Gendersensible Erweiterung herkömmlicher Gewichtsreduktionsprogramme bei Übergewicht und Adipositas: eine personalisierte Smartphone-App.

In Verwaltungen von Unternehmen ist es für Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mitunter schwierig, in der Flut von Tabellen, Präsentationen und Texten den Überblick zu behalten. Außerdem benötigt jede einzelne Datei Energie und Speicherplatz auf einer Festplatte. Was aber soll gelöscht werden? Informatikerinnen und Informatiker der Universität Bamberg arbeiten derzeit an einer automatisierten Lösung: Sie entwickeln in dem interdisziplinären Projekt Dare2Del zusammen mit der Fachgruppe Arbeitspsychologie an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg mittels maschinellem Lernen ein System, das hilft, irrelevante Daten zu löschen. Ausgeschrieben heißt das Projekt Lernen zu Löschen: Vergessen digitaler Objekte als Gemeinschaftsaufgabe von Mensch und KI. Dare2Del ist ein partnerschaftliches KI-System, das seine Entscheidungsvorschläge begründen kann.

Das Projekt DISL – Dependable Intelligent Software Lab erforscht den verantwortungsvollen Einsatz von Künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen in sicherheitskritischen Anwendungen. Im Rahmen dieses Projekts werden insbesondere Methoden entwickelt, um die zuverlässige und robuste Anwendung von Verfahren des maschinellen Lernens mit künstlichen neuronalen Netzen in cyber-physikalischen Systemen zu ermöglichen, zum Beispiel in den Bereichen autonome Fahrzeuge und Mensch-Roboter-Interaktion in der Fertigung.

Teil des Projekts ist der Aufbau eines KI-Labors. Methodisch stellt es einen Schulterschluss zwischen KI und Softwaretechnik her. Es werden effiziente Überwachungstechniken für Entscheidungen auf Basis maschinellen Lernens entwickelt, die fatale Fehlentscheidungen sicher unterbinden können. Außerdem werden Methoden zur Analyse gelernter Modelle untersucht.

Im Projekt Gestaltung und Wirkung von Tablet-Unterricht in Berufsfachschulen (tablet2BFS) wird der Tablet-Einsatz in den Unterrichtsfächern Deutsch, Englisch und Mathematik in Berufsfachschulen in Baden-Württemberg erprobt. Insgesamt nehmen 12 Schulen und 24 Klassen an dem Projekt teil. Seit September 2020 übernimmt die Professur für Wirtschaftspädagogik die wissenschaftliche Begleitung. Einerseits evaluiert sie den Tabletunterricht. Dabei setzt sie den Fokus auf die didaktische Gestaltung und deren Wirkung unter anderem auf die fachlichen Fähigkeiten und die Motivation der Schülerinnen und Schüler. Andererseits nimmt die Professur die Entwicklung digitaler Handlungsfähigkeit der Schülerinnen und Schüler im Zeitverlauf auf.

Mit der UN-Dekade Bildung für eine nachhaltige Entwicklung (BNE) hatten sich die Vereinten Nationen dazu verpflichtet, die Prinzipien der Nachhaltigkeit in ihren Bildungssystemen zu verankern. Das Projekt MyPlanetEarth  stellt digitale Medien in den Dienst von BNE. Zentraler Inhalt des Projekts ist die Entwicklung eines digitalen Lernspiels zur Nachhaltigkeit sowie die empirische Analyse der durch das Lernspiel ausgelösten Lernprozesse bei Schülerinnen und Schülern. Dazu kooperiert die Didaktik der Naturwissenschaften der Universität Bamberg sehr eng mit dem renommierten Spieleentwickler upjers GmbH aus Bamberg sowie mit fünf verschiedenen Schulen aus der Umgebung. Das Projekt wird von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) sowie der Oberfrankenstiftung gefördert. Mit dem Lernspiel sollen die komplexen Zusammenhänge nachhaltigen Handelns erfahrbar gemacht werden.