Dr.-Ing. Dipl.-Inform. Christian Mandel

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Kurzbiografie

• 2020-2023 Senior Researcher am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz im Rahmen des vom BMWI geförderten Verbundprojekts Spaces für intelligente Gesundheitssysteme (KI_SIGS). Hier: Entwicklung von Klassifikationssystemen zur Prediktion von cardiopulmonalen Entgleisungen bei intensivpflichtigen Patienten (Anwendungsprojekt 330 RIDIMP).
• 2017-2019 Senior Researcher am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz im Rahmen des vom BMBF geförderten Projektes Rollator-Modul zur Haltungs-Erkennung und Sturz-Prävention (ModEst)
• 2012-2014 Senior Researcher am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz im Rahmen des Ambient Assisted Living Joint Programme Projektes Assistants for Safe Mobility
• 2011-2014 Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Bernd Krieg-Brückner. Hier: Entwicklung eines natürlichen, adaptiven und sicheren Systems für die Interaktion zwischen Menschen und Ambient-Assisted-Living-Umgebungen auf der Basis des BAALL.
• 2009-2010 Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt T2-[Rolland] des SFB/TR8 - Spatial Cognition
• 2008 Researcher am DFKI im Forschungsbereich Sichere Kognitive Systeme (SKS)
• 2008 Promotionsarbeit: Navigation of the Smart Wheelchair Rolland
• 2007 Promotionsstipendium des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI)
• 2003-2006 Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Projekt A1-[RoboMap] des SFB/TR8 - Spatial Cognition
• 2002-2006 Wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Programmiersprachen, Übersetzerbau und formale Methoden der Software-Techniken von Prof. Dr. Bernd Krieg-Brückner
• 2002 Diplomarbeit: Trajektorienplanung und Trajektorienfolgeregelung im Konfigurationsraum nicht-holonomer Fahrzeuge
• 1998-2002 Hauptstudium der Informatik an der Universität Bremen - Hauptstudiumsprojekt: Roses - Rollstuhl als sicheres eingebettetes System
• 1995-1998 Grundstudium der Informatik an der Universität Hildesheim

Veröffentlichungen

 

	Christian Mandel, Kathrin Stich, Serge Autexier, Christoph Lüth, Ariane Ziehn, Karin Hochbaum, Rolf Dembinski. Using Gated Recurrent Unit Networks for the Prediction of Hemodynamic and Pulmonary Decompensation. In Proceedings of the 44th. International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, 445 Hoes Lane, Piscataway, NJ 08854 USA.
	Amit Choudhury, Christian Mandel, Karin Hochbaum, Serge Autexier, Christoph Buldemann (2022). Klinische Evaluation eines Rollatormodus zur sensorgestützten Haltungs- und Gangmustererkennung. In Künstliche Intelligenz im Gesundheitswesen, S. 881–905. Springer Gabler, Abraham-Lincoln-Str. 46, 65189 Wiesbaden, Germany.
	Christian Mandel, Amit Choudhury, Karin Hochbaum, Serge Autexier, Jeannine Budelmann (2019). Erkennung und Klassifikation von Haltungs- und Gangmustern am Rollator durch Abstandsmessungen – ein Vergleich zwischen klinischer Beurteilung und maschineller Klassifikation. In Zeitschrift für Gerontologie und Geriatrie, S. 1–9.
	Christian Mandel, Amit Choudhury, Serge Autexier, Karin Hochbaum, Jeannine Budelmann, Petra Wedler (2018). Gait cycle classification for wheeled walker users by matching time series of distance measurements. In Proceedings of the 2018 Conference of the Rehabilitation Engineering and Assistive Technology Society of North America.
	Christian Mandel, Tim Laue, Serge Autexier (2018). Smart-Wheelchairs. In Pablo Diez (Hrsg.), Smart Wheelchairs and Brain-computer Interfaces , S. 291–317. Elsevier, Amsterdam.
	Christian Mandel, Serge Autexier (2016). People Tracking in Ambient Assisted Living Environments Using low-cost Thermal Image Cameras. In Inclusive Smart Cities and Digital Health. International Conference on Smart Homes and Health Telematics (ICOST-2016), Inclusive Smart Cities and Digital Health, Band 9677, S. 1–13, Lecture Notes in Computer Science. Springer.
	Bernd Krieg-Brückner, Bernd Gersdorf, Christian Mandel, Christoph Budelmann, Marcus-Sebastian Schröder (2013). Navigation Aid for Mobility Assistants. In Proceedings of the Joint CEWIT-TZI-acatech Workshop “ICT meets Medicine and Health” ICTMH 2013 .
	Christian Mandel, Oliver Birbach (2013). Localization in Urban Environments by Matching Sensor Data to Map Information. In IEEE Explore - Proceedings of the 6th European Conference on Mobile Robots.
	C.Mandel, T.Roefer, I.Lohmueller (2012). On the Clinical Evaluation of Smart Driving Assistance for Power Wheelchairs. In Proceedings of the IROS 2012 Workshop on Progress, Challenges and Future Perspectives in Navigation and Manipulation Assistance for Robotic Wheelchairs .
	Christian Mandel, Udo Frese (2011). Annelid - a Novel Design for Actuated Robots Inspired by Ringed Worm`s Locomotion. In Achim J. Lilienthal, Tom Duckett (Hrsg.), Proceedings of the 5th European Conference on Mobile Robots (ECMR 2011), S. 265–270.
	Christian Mandel, Tim Laue (2010). Particle Filter-based Position Estimation in Road-Networks using Digital Elevation Models. In Proceedings of the 2010 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems.
	Bernhard Graimann, Brendan Allison, Christian Mandel, Thorsten Lüth, Diana Valbuena, Axel Gräser (2009). Non-invasive Brain-Computer Interfaces for Semi-autonomous Assistive Devices. In Robust Intelligent Systems. Springer Verlag, London.
	C. Mandel, T. Lüth, T. Laue, T. Röfer, A. Gräser, B. Krieg-Brückner (2009). Navigating a Smart Wheelchair with a Brain-Computer Interface Interpreting Steady-State Visual Evoked Potentials. In Ning Xi, W. R. Hamel (Hrsg.), Proceedings of the 2009 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, S. 1118–1125. IEEE.
	T. Röfer, C. Mandel, T. Laue (2009). Controlling an Automated Wheelchair via Joystick/Head-Joystick Supported by Smart Driving Assistance. In Proceedings of the 2009 IEEE 11th International Conference on Rehabilitation Robotics, S. 743–748.
	Thomas Röfer, Christian Mandel, Axel Lankenau, Bernd Gersdorf, Udo Frese (2009). 15 Years of Rolland. In Berthold Hoffmann, Christoph Lüth, Till Mossakowski, Lutz Schröder (Hrsg.), Festschrift Dedicated to Bernd Krieg-Brückner on the Occasion of his 60th Birthday, S. 255–272. Sichere Kognitive Systeme, DFKI Bremen.
	Hui Shi, Christian Mandel, Robert J. Ross (2008). Interpreting Route Instructions as Qualitative Spatial Actions. In T. Barkowsky, M. Knauff, G. Ligozat, D. R. Montello (Hrsg.), Spatial Cognition V, Band 4387, Lecture Notes in Computer Science. Springer Verlag, 14197 Berlin.
	C.Mandel, U.Frese (2007). Comparison of Wheelchair User Interfaces for the Paralysed: Head-Joystick vs. Verbal Path Selection from an offered Route-Set. In Proceedings of the 3rd European Conference on Mobile Robots (ECMR 2007).
	C. Mandel, U. Frese, T. Röfer (2007). Design Improvements for Proportional Control of Autonomous Wheelchairs Via 3DOF Orientation Tracker. In Proceedings of the 9th International Work-Conference on Artificial Neural Networks (IWANN'2007), Lecture Notes in Computer Science. Springer, Berlin.
	C. Mandel, T. Röfer, U. Frese (2007). Applying a 3DOF Orientation Tracker as a Human-Robot Interface for Autonomous Wheelchairs. In Proceedings of the 10th International Conference on Rehabilitation Robotics.
	Christian Mandel, Udo Frese, Thomas Röfer (2006). Robot Navigation based on the Mapping of Coarse Qualitative Route Descriptions to Route Graphs. In Proceedings of the IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2006).
	B. Krieg-Brückner, U. Frese, K. Lüttich, C. Mandel, T. Mossakowski, R. Ross (2005). Specification of an Ontology for Route Graphs. In C. Freksa, M. Knauff, B. Krieg-Brückner, B. Nebel, T. Barkowsky (Hrsg.), Spatial Cognition IV, Band 3343, S. 390–412, Lecture Notes in Artificial Intelligence. Springer-Verlag, D-69121 Heidelberg, Germany.
	C. Mandel, K. Huebner, T. Vierhuff (2005). Towards an Autonomous Wheelchair: Cognitive Aspects in Service Robotics. In Proceedings of Towards Autonomous Robotic Systems (TAROS 2005), S. 165–172.
	Christian Mandel (2002). Trajektorienplanung und Trajektorienfolgeregelung im Konfigurationsraum nich-holonomer Fahrzeuge. DiplomaThesis.
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Vorträge

• SFB/TR8 Colloquium, Bremen, 26.09.2003, Using RouteGraphs as an Appropriate Data Structure for Navigational Tasks [PPT] [PDF]
• SFB/TR8 Colloquium, Bremen, 17.09.2004, An Extension to the Dynamic Window Approach for arbitrarily shaped Robots [PPT] [PDF]
• IROS 2006 Konferenz Vortrag, Peking, 11.10.2006, Robot Navigation based on the Mapping of Coarse Qualitative Route Descriptions to Route Graphs [PPT]
• ICORR 2007 Konferenz Vortrag, Noordwijk aan Zee, 12.06.2007, Applying a 3DOF Orientation Tracker (IMU) as a Human-Robot Interface for Autonomous Wheelchairs [PPT]
• Promotionskolloquium, Bremen, 08.01.2008, Navigation of the Smart Wheelchair Rolland [PPT]
• IROS 2009 Konferenz Vortrag, Saint Louis/USA, Oktober 2009, Navigating a Smart Wheelchair with a Brain-Computer Interface Interpreting Steady-State Visual Evoked Potentials [PPTX]
• IROS 2010 Konferenz Vortrag, Taipeh/Taiwan, Oktober 2010, Particle Filter-based Position Estimation in Road Networks using Digital Elevation models [PPTX]
• ECMR 2011 Konferenz Vortrag (Udo Frese), Örebro/Schweden, September 2011, Annelid - a Novel Design for Actuated Robots Inspired by Ringed Worm's Locomotion [PPTX]
• IROS 2012 Workshop Vortrag, Vilamoura/Portugal, Oktober 2012, On the Clinical Evaluation of Smart Driving Assistance for Power Wheelchairs [PPTX]
• ICTMH 2013 Workshop Vortrag, Bremen/Deutschland, März 2013, Navigation Aid for Mobility Assistants [PPTX]
• ICORR 2013 Workshop Vortrag, Seattle/USA, Juni 2013, Development and Evaluation of Mobility Assistants and Smart User Interfaces for Electrically Powered Wheelchairs [PPTX]
• ICOST 2016 Konferenz Vortrag, Wuhan/China, People Tracking in Ambient Assisted Living Environments Using low-cost Thermal Image Cameras [PPTX]
• AAL Kongress 2018 Vortrag, Karlsruhe/Deutschland, Oktober 2018, Gangparameter-Klassifikation von Rollator-Nutzern: Vergleich zwischen Mahalanobis-Distanz und gefalteten Neuronalen Netzwerken [PPTX]

Poster

• ICORR 2009 Konferenz, Kyoto/Japan, Juni 2009, Controlling an Automated Wheelchair via Joystick/Head-Joystick Supported by Smart Driving Assistance [Poster a: PPTX] [Poster b: PPTX]
• SFB/TR 8 Spatial Cognition, Phase 2 Evaluation, Projekt T2-[Rolland], Freiburg/Deutschland, Juni 2010, Quantitative Driving Assistance for Everyday Use [Poster a: PDF] [Poster b: PDF]
• ECMR 2013 Konferenz, Barcelona/Spanien, September 2013, Localization in Urban Environments by Matching Sensor Data to Map Information [PPTX]
• RESNA 2018 Konferenz, Washington/USA, Juli 2018, Gait Cycle Classification for Wheeled Walker Users by Matching TimeSeries of Distance Measurements [Poster a: PPTX] [Poster b: PPTX]
• KI-SIGS Summit 2021, Lübeck/Deutschland, November 2021, Risikoindikatoren für cardiopulomanle Dekompensation auf Intensivstationen durch Monitoring von Vitalparametern (RIDIMP) [Poster: PPTX]

Videos

Dieser Teaser zeigt einen Rollator während autonomer Navigation im Bremen Ambient Assisted Living Lab (BAALL). Zur Hindernisvermeidung wird der Hybrid-State-A* Ansatz verwendet.

Dieses Video illustriert den Stand der Entwicklung (August 2014) eines Demonstrators aus dem Projekt “Assistantenten für Sichere Mobilität” (ASSAM). Der zu sehende Prototyp navigiert autonom über Fußgänger- und Radwege. Zu jeder Zeit ist der Benutzer in der Lage das System anzuhalten indem er der Joystick aus seiner Arretierung löst. Mehr Informationen zu diesem Teaser erscheinen mit der entsprechenden Publikation.

Dieses Video illustriert den Stand der Entwicklung (Dezember 2013) zweier Demonstratoren die im Projekt “Assistantenten für Sichere Mobilität” (ASSAM) entwickelt werden. Die beiden Teile des Films zeigen den Navigation Aid: ein System das akkurate Selbstlokalisierung und Wegplanung für Rollatoren und Rollstühle bereitstellt; den Fahrassistenten: ein System das sichere Rollstuhlnavigation ermöglicht.

Dieses Video demonstriert die Anwendung eines kabellosen Kopfjoysticks. Dieser ermöglicht es beeinträchtigten Menschen einen automatisierten Rollstuhl zu steuern, auch wenn sie dabei nicht auf eine Hand- oder Fuß-Steuerung zurückgreifen können.

Die folgenden beiden Videos illustrieren die Simulation des Roboters Annelid. Dieser imitiert die Bewegungsmuster eines Regenwurms, und besteht aus einem Skelett in Form einer länglichen Sprungfeder, das von einer flexiblen Haut überzogen ist. Aufgrund der für das Skelett verwendeten Formgedächtnislegierung lassen sich durch das Variieren der Temperatur Kräfte innerhalb der Feder erzeugen. In seinem Ruhezustand unterliegt der gesamte Körper einer durch die Haut aufgezwungenen Vorspannung. Auf diese Weise kann sich das System bei Zufuhr von thermischer Energie ausdehenen, und zusammenziehen wenn das integrierte Luftkühlungssystem diese Energie wieder abführt.

Dieses Video dokumentiert die erfolgreiche Interpretation und Ausführung von verbalen Wegbeschreibungen. Das zur Interpretation der Weganweisung verwendete Verfahren bildet die beteiligten räumlichen Relationen mitsamt den von ihnen referenzierten Landmarken auf eine Routengraph-Darstellung der Umgebung ab. Im Anschluß setzt der hindernisvermeidende Navigationsansatz kubische Bezierkurven bei der Suche nach einer optimalen Trajektorie zur gewünschten Zielpose ein.

Verschiedenes

• Mit plotly visualisierte Vitalparameter-Datensätze die im Rahmen des MIMIC-II-Projekts erhoben und veröffentlicht wurden. Die dargestellten Zeitreihen dienten in Predicting Acute Hypotensive Episodes - The PhysiopNet Computing in Cardiology Challenge2009 als Trainings- und Testdatensätze für die zu entwickelnden AHE-Klassifikatoren.

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