Dr. -Ing. Monica Ciolacu

Project Management SMART vhb, “Digital Knowledge Management” and “e-health” VWA Mint Coach DIT Knowledge Management (Student Information Platform) on iLearn

Research:

  • Education 4.0 * Multimodal Learning Analytics * Sensor-based Learning * Educational Data Analytics * IoT in Higher Education * Wearables * Biofeedback

Academic Staff

Member of the Faculty Council AI


Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Monica I. Ciolacu
  • P. M. Svasta
  • D. Hartl
  • S. Görzen
Education 4.0: Smart Blended Learning assisted by Artificial Intelligence, Biofeedback and Sensors, pg. 1-4.
  • 2020

DOI: 10.1109/ISETC50328.2020.9301034

The paper presents smart blended learning for fostering students’ performance. It uses models of student activity and detects causes of a possible drop out, using learning analytics and real-time data. Taking advantage of embedded sensors (non-invasive, low-cost, flexible and distraction free) built into wearable devices real-time data can be used to support students’ success, well-being and health. In our contribution to the research topic we evaluate the students' experience with smart blended learning using biofeedback methods, sensor data extracted from wearables for five specific lectures, during study periods and in examinations. The preliminary results indicate a correlation between the physiological signals and the grades in examination.
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Monica I. Ciolacu
  • Ali Fallah-Tehrani
  • P. M. Svasta
  • I. Tache
  • D. Stoichescu
Education 4.0: An Adaptive Framework with Artificial Intelligence, Raspberry Pi and Wearables- Innovation for Creating Value, pg. 298-303.
  • 2020

DOI: 10.1109/SIITME50350.2020.9292148

The Education 4.0 process can be used to foster students' performance, to motivate them by means of adaptive and personalized learning, to automate answering routine questions and to improve the quality of online examinations. It releases teachers from routine tasks, and it enables them to be more involved in the individualization of the educational process and in innovation. We apply artificial intelligence methodology to motivate students to improve their performance, and to identify early in course which students are at-risk of dropping out. In the adaptive Education 4.0 loT framework, the environmental and embedded sensors from wearables examine biosignals with biofeedback, such as pulse (HR) and heart rate variability (HRV), thereby increasing students' self-reflection, and allowing for a more personalized learning experience. The first experiments corroborate meaningful correlations between the data-points reached in the self-assessments, and values of the biosignals.
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Monica I. Ciolacu
  • Leon Binder
  • Heribert Popp
Enabling IoT in Education 4.0 with Biosensors from Wearables and Artificial Intelligence, pg. 17-24.
  • 2020

DOI: 10.1109/SIITME47687.2019.8990763

A major challenge for Education 4.0 is to make use of wearable devices for helping students in monitoring their learning behavior and their activities (steps, heart rate variability, and heart rate) in real-time. The first aim of this paper is to present our implementation of adaptivity and Artificial Intelligence (AI) methods within the Education 4.0 process. In this work, we investigate embedded biosensors (noninvasive, low-cost, and distraction-free) used in smartphones and smartwatches. The next objective is to enable IoT for Higher Education, i.e. a novel system assisted by AI that takes embedded biosensor data and environmental data into account in order to estimate students’ wellbeing and health. In this regard, we propose a framework that uses wearable devices to collect data with biofeedback methods to support students’ academic success.
  • TC Grafenau
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Heribert Popp
  • Monica I. Ciolacu
  • Leon Binder
Education 4.0: IoT- und CoP-unterstützte Smarte E-Learning Prozesse, pg. 42-55.
  • 2020
Studierende erleben im Lernmanagementsystem (LMS) „Moodle“ smarte E-Learning Prozesse in Mathematik- und Wissensmanagement-Kursen. „Smartes E-Learning“ besteht in Anlehnung an „smarte Produkte“ aus einer physischen, einer intelligenten und einer Vernetzungs-Komponente. Vernetzt sind die StudentInnen mit dem LMS einerseits in „Communities of Practice“ (CoP) zur Reflexion und andererseits über die Sensoren ihrer Smartphones oder Smartwatches (physische Komponente). Damit lässt sich dieses Lernumfeld der Kategorie “Internet of Things” (IoT) zuordnen. Im Lernprozess können die eingebetteten Sensoren mit den Biosignalen „Puls“ (HR) und „Herzfrequenzvariabilität“ (HRV) zur Selbstreflexion der Lernenden, zur Steuerung des Lernsystems und zur Personalisierung des Nutzungserlebnisses dienen. Erste Tests fanden u.a. Korrelationen zwischen erreichten Punkten in den Kontrollfragen und den Werten der Biosignale. Als intelligente Komponenten sind BenutzerInnenmodellierung, Chatbot, maschinelles Lernen usw. bei „Education 4.0“ im Einsatz.
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Monica I. Ciolacu
  • Leon Binder
  • P. M. Svasta
  • D. Stoichescu
  • I. Tache
Education 4.0 - Jump to Innovation IoT in Higher Education, pg. 135-141.
  • 2020

DOI: 10.1109/SIITME47687.2019.8990825

Artificial Intelligence (AI) will play a key role in Higher Education. Our contribution leads the road to innovation within IoT for Education 4.0, using a system comprising smartwatch data, health data, learning analytics and Artificial Intelligence. By using embedded sensors from wearable devices, we can add value to Education 4.0. Smartwatches are IoT devices, equipped with a multitude of embedded sensors collecting distraction-free huge amounts of real-time data during students’ learning. In our paper we highlight advantages of wrist-based wearables like smartwatches for Education 4.0. We develop a User Experience Questionnaire for the measurement of acceptance of advanced electronic technology in Higher Education. We identify as experiment’s results the most important sensors and protocols for Education 4.0.
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
Education 4.0: Learning Analytics in der Lehre mit Künstliche Intelligenz und Sensoren60-minütiger Workshop (Focus Group I: KI in der Bildung - Learning Analytics)

In: Leadership & Innovation Talk 2019: Do you trust this Robot? - Künstliche Intelligenz fordert uns heraus

  • 2019
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
Education 4.0: Artificial Intelligence and Wearable Devices Assisted Higher EducationVortrag und Posterpräsentation

In: 6. Tag der Forschung

  • 2019
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
Education 4.0 for Tall Thin Engineer in a Data Driven SocietyPosterpräsentation

In: 5. Tag der Forschung

  • 2018
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Monica I. Ciolacu
  • Heribert Popp
  • R. Beer
  • Leon Binder
Education 4.0 für Akademiker 4.0 Kompetenzen – Blended Learning 4.0 Prozess mit Learning Analytics Cockpit
  • 2018

Wir präsentieren unsere Ergebnisse von Education 4.0, didaktisch umgesetzt mit einem effizienten Blended-Learning-4.0-Prozess. In der Reflexionsphase des Blended-LearningProzesses bauen wir ein Learning Analytics Cockpit auf. Dafür lassen wir das Neuronale Netz (NN) aus den Klickdaten und den erreichten Punkten in den Kontrollfragen der Kurse (der ersten zwei Monate) sowie das Bestehen/Nichtbestehen (Klassifikation) bzw. die erreichten Punkte (Regression) in der Klausur lernen. Dann testen wir die gelernten NN bei der nächsten Durchführung des Kurses (erreichte Prognosegenauigkeit 76%-100% bei der Klassifikation) und setzen sie bei der nächsten Kursdurchführung ein. Das Lernen der NN und das Testen sind dem Cockpiteinsatz vorgelagert. Das LA Cockpit, das in PHP als Plugin zum Lernmanagementsystem Moodle implementiert ist, dient nur in der Arbeitsphase zur Anwendung des gelernten NN. Bisher lernten wir NN für drei Kurse und konnten in zwei Simulationen die Auswirkungen des CockpitEinsatzes testen indem wir im Fach Mathematik und im Fach Informations- und Wissensmanagement (IWM) des Studiengangs Betriebswirtschaftslehre im WS 17/18 bzw. SS 18 erste erfolgreiche Anwendungen durchführten. Basierend auf den Prognosen wurden Warn-EMails an als gefährdet eingestufte Studierende verschickt. Dadurch konnten die Durchfallquote in Mathematik und die Nichtantrittszahl in IWM nahezu halbiert werden.
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Heribert Popp
  • Monica I. Ciolacu
  • Leon Binder
Blended Learning 4.0-Prozess: Effizient und KI unterstützt, pg. 101-112.
  • 2018

Mögliche Methoden der Künstlichen Intelligenz zur Effizienzsteigerung des digitalen Lernprozesses sind Personalisierung, Adaptation, Communities of Practice, Chatbots und Neuronale Netze. Der Artikel liefert eine prototypische Demonstration erster Ergebnisse des Einsatzes dieser Methoden, z. B. die Halbierung der Durchfallquote durch Neuronale Netze zur frühzeitigen Gefährdetenerkennung
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Monica I. Ciolacu
  • Ali Fallah-Tehrani
  • Leon Binder
  • P. M. Svasta
Education 4.0 - Artificial Intelligence Assisted Higher Education: Early Recognition System with Machine Learning to Support Students' Success, pg. 23-30.
  • 2018

DOI: 10.1109/SIITME.2018.8599203

Education 4.0 is being empowered more and more by artificial intelligence (AI) methods. We observe a continuously growing demand for adaptive and personalized Education. In this paper we present an innovative approach to promoting AI in Education 4.0. Our first contribution is AI assisted Higher Education Process with smart sensors and wearable devices for self-regulated learning. Secondly we describe our first results of Education 4.0 didactic methods implemented with learning analytics and machine learning algorithms. The aim of this case study is to predict the final score of students before participating in final examination. We propose an Early Recognition System equipped with real data captured in a blended learning course with a personalized test at the beginning of the semester, an adaptive learning environment based on Auto Tutor by N. A. Crowder theory with adaptive self-assessment feedback. It is obvious that focusing on students' success and their experiences is a win-win scenario for students and professors as well as for the administration.
  • TC Grafenau
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Vortrag
  • Heribert Popp
  • R. Beer
  • Monica I. Ciolacu
Blended Learning 4.0: KI unterstützte digitale LehreWorkshop

In: Forum der Lehre 2018

  • 2018
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
  • Ali Fallah-Tehrani
  • Leon Binder
  • P. Mugur Svasta
Education 4.0 - Artificial Intelligence Assisted Higher Education: Early Recognition System with Machine Learning to support Students' Success

In: 2018 IEEE 24th International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging​ (SIITME)

  • 2018

  • Angewandte Informatik
  • TC Grafenau
  • DIGITAL
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
  • Leon Binder
  • R. Beer
  • Heribert Popp
Education 4.0 für Akademiker 4.0 Kompetenzen -Blended Learning 4.0 Prozesss mit Learning Analytics CockpitWorkshop

In: 16. E-Learning-Fachtagung Informatik (DeLFI) und die 8. Fachtagung Hochschuldidaktik der Informatik (HDI)

  • 2018

  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
Education 4.0: Early recognition system to support students success in examination - First results of implementing Learning Analytics Design and Neural Networks in Higher Education

In: 2. Learning Analytics Summer Institute Conference (LASI) der Society for Learning Analytics Research (SoLAR)

  • 2018

  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Vortrag
  • Heribert Popp
  • Monica I. Ciolacu
  • Leon Binder
Smarter Blended Learning 4.0 Prozess(Vortrag im Rahmen der "Künstliche Intelligenz-APP-Bot Session")

In: 17. E-Learning-Tag der FH JOANNEUM: "Jetzt für die Zukunft"

  • 2018

  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Heribert Popp
  • R. Beer
  • Monica I. Ciolacu
Blended Learning 4.0: KI unterstützte digitale LehreWorkshop, pg. 72-78.
  • 2018

  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Monica I. Ciolacu
  • P. M. Svasta
  • Waldemar Berg
  • Heribert Popp
Education 4.0 for Tall Thin Engineer in a Data Driven Society, pg. 432-437.
  • 2017

DOI: 10.1109/SIITME.2017.8259942

  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Vortrag
  • Heribert Popp
  • Monica I. Ciolacu
Lehre 4.0 revolutioniert E-Learning

In: 16. E-Learning Tag an der FH JOANNEUM

  • 2017
  • Angewandte Informatik
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Monica I. Ciolacu
  • Ali Fallah-Tehrani
  • R. Beer
  • Heribert Popp
Education 4.0 – Fostering Student's Performance with Machine Learning Methods, pg. 438-443.
  • 2017

DOI: 10.1109/SIITME.2017.8259941

  • TC Grafenau
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
Education 4.0 for Tall Thin Engineer in a Data Driven Society

In: IEEE 23rd International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging (SIITME)

  • 2017
  • Angewandte Informatik
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
Effiziente virtuelle Weiterbildung von problematischen Zielgruppen mit Lehre 4.0 MethodenPosterpräsentation

In: 4. Tag der Forschung an der Technischen Hochschule Deggendorf

  • 2017
  • Angewandte Informatik
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
Lehre 4.0 Methoden zur effizienten Qualifizierung von ArbeitnehmernPosterpräsentation

In: 3. INDIGO-Konferenz

  • 2017
  • Angewandte Informatik
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
Education 4.0 - Fostering Student's Performance with Machine Learning Methods

In: IEEE 23rd International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging (SIITME)

  • 2017
  • Angewandte Informatik
Zeitschriftenartikel
  • Heribert Popp
  • Monica I. Ciolacu
Lehre 4.0 revolutioniert E-Learning in Hochschule und Weiterbildung, pg. 12-15.

In: Die neue Hochschule (DNH)

  • 2017
  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Monica I. Ciolacu
  • R. Beer
Adaptive User Interface for Higher Education Based on Web TechnologyResearch and Innovation in Industry 4.0, pg. 300-303.
  • 2016

DOI: 10.1109/SIITME.2016.7777299

  • Angewandte Informatik
  • DIGITAL
Vortrag
  • Monica I. Ciolacu
Adaptive User Interface for Higher Education Based on Web Technology?Research and Innovation in Industry 4.0

In: IEEE 22nd International Symposium for Design and Technology in Electronic Packaging (SIITME)

  • 2016
  • Angewandte Informatik
Beitrag (Sammelband oder Tagungsband)
  • Heribert Popp
  • E. Semke
  • Monica I. Ciolacu
Virtueller, wissensbasierter und analytischer MINT-Coach (VWA-MINT), pg. 72-81.
  • 2015
  • Angewandte Informatik