4. Informationsverarbeitung Flashcards
Reiz, Bereich, Organ, Rezeptoren und Empfindung für Modalität Visuell nennen
Reiz: Elektromagnetische Strahlung Bereich: Wellenlänge 400-720 nm Organ: Auge Rezeptoren: Zäpfchen, Stäbchen Empfindung: Farbe, Helligkeit
Reiz, Bereich, Organ, Rezeptoren und Empfindung für Modalität Auditiv nennen
Reiz: Periodische Luftdruckschwankung Bereich: 20 - 20.000 Hz Organ: Innenohr Rezeptoren: Haarzellen des Corti'schen Organs Empfindung: Tonhöhe, Lautstärke
Definition der Psychophysik
Die Vorhersage von Empfindungen und Verhaltensweisen aufgrund physikalischer Reizbeschreibungen
Werber’sches Gesetzt
Merkt man den Unterschied von 200g + 10g?
k = deltaR/R
k = Weber Konstante
R = Absolute Reizstärke
delta R = Unterschiedsschwelle
Wie ist die Reiz-/Absolutschwelle definiert?
Reizstärke, bei der in mehr als 50% der Fälle eine Wahrnehmung erfolgt
Nenne drei Untersuchungsmethoden und beschreibe sie
- Grenzmethode
Intensität des Reizes so lange erhöhen, bis er eben noch wahrgenommen wird - Herstellungsmethode
Proband muss Reiz so einstellen, sodass er eben noch wahrgenommen wird - Konstanzmethode
Reize mit verschiedener Stärke werden in zufälliger Reihenfolge; Mit Ja antworten, wenn er einen Reiz wahrgenommen hat. Erkennungswahrscheinlichkeit aufgetragen gegen Reinzstärke
Nenne 6 Gestaltungsgesetzte
- Prägnanzgesetzt (Ringe)
- Gesetzt der Ähnlichkeit
- Gesetzt der fortgesetzt durchgehenden Linie
- Gesetzt der Nähe
- Gesetzt des gemeinsamen Schicksals
- Gesetzt der Vertrautheit
Visuelle Warhrnehmung im Fahrzeug beschreiben (Blickfeld)
- foveales Sehen (Innerer Kreis)
- erweitertes Sehfeld (Mittlerer Kreis)
- peripheres Sehfeld (Äußerer Kreis)
Anatomie des Auges beschreiben
- Linse
- Iris
- Pupille
- vordere Augenkammer
- hintere Augekammer
- Hornhaut
- Irisfortsätze
- Schlemm Kanal
- Ziliarkörper
- Glaskörper
- Netzhaut
- Sehnerv
- Lederhaut
- Aderhaut
- Zonulafasern
Definition Blickfeld
derjenige Bereich, welcher mit beiden Augen ohne Bewegung des Kopfes, jedoch mit Bewegung der Augen, eingesehen
werden kann.
Definition Gesichtsfeld
Derjenige Bereich, welcher mit beiden Augen ohne Bewegung der Augen oder des Kopfes wahrgenommen werden kann
Definiton Akkomodation
Einstellen des Auges auf die Entfernung des betrachteten Objekts. Dabei wird die Form der Linse durch den Ziliarmuskel verändert.
Definiton Adaption
Die Adaptation beschreibt die Anpassungsvorgänge des Auges an die Leuchtdichten im Gesichtsfeld:
Pupillenreflex: Die Iris (Regenbogenhaut) ändert ihre Größe und beeinflusst somit wie eine Blende die Menge des einfallenden Lichts.
Anpassung der Netzhaut: Die Photorezeptoren der Netzhaut ändern langsam ihre Lichtempfindlichkeit.
Definiere Kurzsichtigkeit (Myopie) & Gegenmaßnahme
Augen-Bulbus zu lang
dadurch Schnittpunkt des einfallenden Lichtes zu weit vorne
Gegenmaßnahme: Konkave Zerstreuungslinse -> weitet Lichtstrahlen, sodass sich der Schnittpunkt nach hinten verschiebt
Definiere Weitsichtigkeit (Hyperopie) und Gegenmaßnahme
Augen-Bulbus zu kurz
dadurch Schnittpunkt des einfallenden Lichtes zu weit hinten
Gegenmaßnahme: Konvexe Sammellinse -> verengt Lichtstrahlen, sodass Schnittpunkt weiter vorne
verschiedene Veränderungen im Alter durch Schädigung der Makula nennen
- Abnahme der Sehschärfe
- Abnahme des Kontrastempfindens
- Abnahme des Farbensehens
- Abnahme der Adaptionsfähigkeit
- Erhöhung der Blendungsempfindlichkeit
- Auftreten zentraler Gesichtsfeldausfälle
Gestaltungshinweise für Sehschärfe
- neue Information deutlich und auffällig
- ausreichende Schriftgröße, Helligkeit, Kontrast
- Verarbeitung top-down erleichtern
- Einstellungen anpassbar halten
Gestaltungshinweise für Akkommodation
- mehrere Fokussierungsebenen und damit Akkomodationswechsel vermeiden
- optimale Sehweite für alle Anzeigen einhalten
Gestaltungshinweise für Farbe
- mehrere kurzwellige Farben als Codes vermeiden
- vielstufige Farbcodes vermeiden
- ausreichende Farbsättigung
Gestaltungshinweise für Blendung
- ausreichende Beleuchtung
- für die Informationsaufnahme empfohlen: 100 cd/m2
- Blendung vermeiden: diffuses, indirektes Licht besser
- kritisch vor allem in der Fahrdomäne
Gestaltungshinweise für Kontrast
- optimaler Kontrast: helles Weiß auf Schwarz oder umgekehrt
- keine im Spektrum angrenzenden Farben als Hintergrund
- Kontext-Hinweise zur Verarbeitung top-down
Definition, Einheit und Formel für Lichtstrom
gesamte, vom Auge bewertete Strahlungsleistung, die eine Lichtquelle in den gesamten umgebenden Raum (Raumwinkel Ω) abgeben kann
Einheit: Lichtstrom Φ [lm]
Definition, Einheit und Formel für Lichtstärke
der Teil des gesamten Lichtstromes, der in einen bestimmten Raumwinkel abgestrahlt wird
Lichtstärke I [cd] = Candela
I = Φ / Ω
Definition, Einheit und Formel für Beleuchtungsstärke
Der Teil des Lichtstromes, der auf eine bestimmte Fläche A fällt, erzeugt dort die Beleuchtungsstärke E
Beleuchtungsstärke E [lux]
E = Φ/A
Definition, Einheit und Formel für Leuchtdichte
der Teil der Lichtstärke I, der von einem Körper oder einer Fläche reflektiert und unter einem bestimmten Sehwinkel ins Auge fällt. Oder sie ist der Teil der Lichtstärke I einer Lichtquelle, der unter einem bestimmten Sehwinkel direkt ins Auge fällt.
Leuchtdichte L [cd/m^2]
L = I / (a * cos e)
e = Winkel zwischen Lichteinfall & Lichtausfall zum Auge a = Fläche, die durch den Sehwinkel auf Oberfläche gesehen wird
Anforderungen an die Beleuchtungsstärke an Arbeitsplätzen nennen
- Orientierungsbeleuchtung 15 lux
- einfache Sehaufgabe 120 lux (Lagerräume)
- durchschnittliche Sehaufgabe 500 lux (Büro)
- schwierige Sehaufgabe 1.000 lux (Konstruktionsbüro)
Quadratisches Entfernungsgesetz
Bei einer punktförmigen Lichtquelle nimmt die Beleuchtungsstärke auf einer m beleuchteten Fläche umgekehrt proportional zum Quadrat der Entfernung ab.
E(x) = I/x^2 * Ω0
Ω0 = 1sr
Was ist bei Beleuchtung mit künstlichem Licht zu beachten?
• Die Lichtfarbe sollte mit der Tageslichtfarbe übereinstimmen.
➔ Grundsatz: Nachahmung des Tageslichtes in Lichtfarbe und Helligkeit
• Die Schattenbildung sollte wie bei Tageslicht sein.
• Mischlicht ist zu vermeiden.
• Blendungen sind zu vermeiden.
Wie funktioniert die auditive Wahrnehmung von Geräuschen
Die auditive Wahrnehmung von Richtungen erfolgt über die Auswertung von Laufzeit- und Pegelunterschieden von Schallereignissen an beiden Ohren. Diese Unterschiede ergeben sich aus dem Ohrabstand.
Nenne Veränderungen im Alter + Gestaltungshinweise
- Hörschräfe nimmt ab
• hohe Warntöne vermeiden - Lokalisierungsfähigkeit verschlechtert sich
• zur Aufmerksamkeitssteuerung: 5.000 – 8.000 Hz
• ausreichende Darbietungszeit, um Zuwendung und Lokalisierung zu unterstützen
• hohe Frequenzen vermeiden - Verrauschtes Umfeld wirkt sich für Ältere negativer aus
• redundante Codierung von angebotener Information
• Sprache: Stimme & Text
• Sprechrate < 140 Wörter pro Minute
Definition & Auswirkungen von Lärm
Lärm ist jede Art von Schall, insbesondere von großer Intensität, durch den Menschen gestört, belästigt oder gar gesundheitlich geschädigt werden.
Auswirkungen von Lärm
• Schwerhörigkeit
• Vegetative Störungen
• Psychische Veränderungen
Audiometrie von Lärmschwerhörigkeit & Altersschwerhörigkeit
Lärmschwerhörigkeit: Hördefizit um 4.000Hz
Altersschwerhörigkeit: jenseits von 10.000 Hz
Auswirkung von Lärm auf Bürotätigkeit schildern
- Erhöhung der Bearbeitungszeit
- Erhöhung der Fehlerhäufigkeit
- Verminderung der Leistungseffizienz
Höchstwerte von Lärm am Büroarbeitsplatz & am Arbeitsplatz & in Lernumgebungen
Büro
- Einfache & Routinetätigkeiten: 70dB
- kreative & anspruchsvolle Tätigkeiten: 55dB
Arbeitsplätze
- obere Grenze: 85 dB
- oberste Grenze: 90 dB
Lernumgebung
- max. 55 dB
Beschreibe das Gedächtnismodell und die Komponenten
- Sensorisches Gedächtnis
- Kurzzeitspeicher einer spezifischen Modalität
- Iconic Memory
- Echoic Memory - Kurzzeitgedächtnis
- Speicher kleiner Informationsmengen über mehrere Sekunden
- ca. 7 Informationseinheiten
- Rehearsal als Mechanismus der Erhaltung von Information
- Chunking als Mechanismus zur Steigerung der Effizienz
- Primacy und Recency Effekt (Tendenz, das erste und letzte Item
besser berichten zu können) - Langzeitgedächtnis
• Systeme zur Speicherung großer Informationen über lange Zeitperioden
• Kapazität 1015 Einheiten
• Deklaratives Gedächtnis: „wann hat was wo stattgefunden“ (Daten, Fakten, Konzepte, Modelle)
• Implizites Gedächtnis (u.a. prozedurales Gedächtnis): „wie ist was zu tun“
Chunking beschreiben
- Ein Chunk stellt eine Informationseinheit dar (Miller 1956).
- Nach Miller beträgt die Spanne des Kurzzeitgedächtnisses 7+/-2 Chunks.
- Der Informationsgehalt dieser Chunks (gemessen in bits) kann allerdings unterschiedlich groß sein.
Welche Veränderungen der kognitiven Verarbeitung erfährt man im Alter
- Aufmerksamkeit
- selektive Aufmerksamkeit beeinträchtigt
- Ablenkbarkeit durch Aufgaben-irrelevante Reize erhöht
- Probleme bei neuartigen Mehrfachaufgaben (geteilte Aufmerksamkeit) - Gedächtnis
- Defizite im Arbeitsgedächtnis hinsichtlich der Kapazität
• Defizite im Langzeitgedächtnis: Enkodierung
• Aber: Mentale Modelle, Strategien, Fertigkeiten intakt
• Visuelle Reize zerfallen im Alter langsamer
Erkläre Lerntheorie: Behaviorismus
- Hirn als passiver Behälter
- Input Output Relation
- Klassisches Konditionieren
Erkläre Lerntheorie: Kognitivismus
- Hirn als informationsverarbeitendes Gerät
- Selbstlernende Erschließung eines Wissensgebietes, Lehrer nur als Helfer
- Entdeckendes Lernen
• Transferförderung
Verknüpfung neu gelernter Wissenseinheiten mit bereits vorhandener Wissensstruktur
• Problemlösefähigkeit
Hierzu gehört die Fähigkeit, die Lösung eines Problems selbstständig anzugehen
• Intuitives Denken
Vertrautheit in einem bestimmten Wissensgebiet
• Förderung intrinsischer Motivation
Neugier gegenüber einem Wissensgebiet (Bruchstücke der Informationen)
Erkläre Lerntheorie: Konstruktivismus
- Hirn als informationell geschlossenes System
- Lernen auf Grundlage der eigenen Erfahrungen und unter Einsatz der eigenen Werte, Überzeugungen, Muster und Vorerfahrungen
- Entwicklung des Lernens aus dem Handeln (insozialen Situationen)
Theorien des Vergessens nennen und beschreiben
• Theorie des Spurenzerfalls:
Je größer der zeitliche Abstand vom Zeitpunkt der Aneignung des Gedächtnismaterials ist, desto mehr wird die Gedächtniswirkung vermindert.
• Theorie des Adressenverlustes:
Zugangsmöglichkeiten zu Gedächtnisinhalten gehen verloren, die Inhalte selber bleiben jedoch unberührt.
• Theorie der Verdrängung:
kognitive Vermeidung von Inhalten, die sich in der betreffenden Situation als unangenehm erwiesen haben
• Prozesse der Interferenz:
Ersatz der Gedächtnisinhalte durch andere, ähnliche (vorher oder nachher gelernte)
Nenne 3 Mnemotechniken
- Semantische Strukturen (Eselsbrücken)
- Erhöhung der Bedeutsamkeit
- Einheitenbildung
- Visualisierung
- Locibildung
Nenne die Komponenten der 3 Ebenen des Rasmussen Models
Fertigkeitsbasiert
- Merkmalsbildung
Regelbasiert:
- Erkennen
- Assoziation
- Gespeicherte Regeln für Aufgabe
Wissensbasiert
- Identifikation
- Entscheidung der Aufgabe
- Planung
- Gespeicherte Regeln für Aufgabe
Fertigkeitsbasiert
- Automatis. Sensumotor. Muster
Fertigkeitsbasiertes (Skills) Verhalten beschreiben
- Automatische Reaktion auf Signale (Stimulus-Response)
- Geringe bis keine Interpretationsleistung
- Geringer Bedarf an Aufmerksamkeitsressourcen
- Extrem hohe Expertise des Nutzers
Fehler entstehen bspw. aufgrund
→ fehlgeleiteter Aufmerksamkeit oder
→ Unterbrechungen
Beispiel: Fliegen (Stabilisieren)
Regelbasiertes (Rules) Verhalten beschreiben
- Automatische Reaktion auf bedeutungsvolle Informationen (signs)
- Nutzer ist vertraut mit der Aufgabe
- Interpretationsleistung des Nutzers liegt vor
- Anwendung von „if - then“ Verhaltensmustern
- Bindung von Aufmerksamkeitsressourcen
Fehler aufgrund von
→ Fehlinterpretationen
→ Anwendung falscher Regeln
Beispiel: Autofahren Fahranfänger (manövrieren)
Wissenbasiertes (Knowledge) Verhalten beschreiben
- Analytisches Vorgehen in neuartigen Situation auf Basis von Erfahrung
- Verarbeitung bedeutungsvoller Symbole (meaningful symbols)
- Hohe Ressourcenbindung und Gedächtnis-Retrieval
- auch „problem solving“ genannt
Fehler aufgrund
→ begrenzter Ressourcen des working memory
→ biases bei der Hypothesenbildung
Beispiel: Navigation in fremden Umgebungen
Model Human Processor macht Aussagen zu
Langzeitgedächtnis, Arbeitsgedächtnis, Visu-Motorik, Sensorik
Was beschreibt Fitt’s Law?
- Vorhersage der benötigten Zeit für eine zügige Bewegung zu einem Ziel
- Bewegungen mit Hand und Finger als auch Bewegungen auf einem Bildschirm
- Zeit, die für eine Positionierung benötigt wird, wird als Funktion der Distanz D und Größe S des Ziels beschrieben
T = a + b*log2(D/S + 0,5)
Was beschreibt Hick Hyman Law?
- Je komplexer Entscheidungen oder Wahlmöglichkeiten sind, umso länger benötigt man, um die Entscheidung zu treffen
- Die Auswahl-Reaktionszeit nach einem Reiz ist nach dem Gesetz von Hick- Hyman proportional zur informationstheoretischen Entropie H einer Entscheidung.
T = H * I
n gleiche Alternativen
H = log2 (n+1)
n Alternativen unterschiedlicher. Wahrscheinlichkeit
H = SUMME(p * log2((1/p) +1)
p = Wahrscheinlichkeit
Was ist die Aussage vom Speed-Accuracy-Trade-Off?
- Bei Geschwindigkeitsaufgaben bzw. Aufgaben, bei denen es um Reaktionszeiten geht, machen Menschen oft Fehler.
- Es erfolgen mehr Fehler, je schneller sie versuchen zu antworten. Diese Gegenseitigkeit wird als “Speed-Accuracy Trade-Off” (SATO) bezeichnet.
- Zeitdruck beeinträchtigt die Qualität der Antworten, während Qualitätsdruck zu längeren Reaktionszeiten führt.
Einflussfaktoren auf die Reaktionszeit
• Reizdiskriminierung
− Verlängerung der RT bei mehreren, ähnlichen, aufeinanderfolgenden Reizen
• Wiederholungseffekt
− Schnellere RT bei Wiederholung für den zweiten Reiz als für den ersten Reiz
• Antwortfaktoren
− RT ist umso länger, je eher Antworten verwechselt werden können.
− RT verlängert sich, je komplexer die Antwort ist.
• Praxis bzw. Übung
− Verbesserung der Informationsübertragungsrate
• Reiz-Reaktionskompatibilität
Signal-Reaktions-Kompatibilität (S-R-Kompatibilität) beschreiben und den Unterschied zwischen räumlicher Kompatibilität und Bewegungskompatibilität
- S-R-Kompatibilität bezeichnet den (inhaltlichen) Zusammenhang zwischen einem Stimulus und einer auszuführenden Reaktion
- S-R-Kompatibilität erhöht die Effizienz und Effektivität der Reaktion des Benutzers. Dies spielt eine wichtige Rolle in der Anordnung und Gestaltung von Bedienelementen
- räumliche Kompatibilität: wo und wie sollten Bedienelemente für die entsprechenden Displays angeordnet werden (Zusammengehörende nebeneinander)
- Bewegungskompatibilität: wie sollten sich Bedienelemente idealerweise bewegen lassen (mehr = höher)
Performance Resource Function beschreiben
- Je einfacher eine Aufgabe ist, desto automatischer erfolgt die Verarbeitung nach Übung
Multiple Resource Theory beschreiben und den Würfel beschriften
- Theorie multipler Ressourcen ist eine Ergänzung zu Ein-Ressourcen- Modellen
- Zwei „gleichartige“ Aufgaben sind schwieriger gleichzeitig ausführbar als „verschiedene“ Aufgaben
Würzel x - Stages: Encoding Central processing Responding
y - Modalities:
Auditory
Visual
z - Responses
Manual - Spatial
Vocal - Verbal
Vorgehen von Detection Response Task erläutern
Repräsentation von Simuli (visuell oder taktil), auf die der Proband über Tastendruck möglichst schnell reagieren muss
→Aufzeichnung der Reaktionszeit, Hit-/Missrate gibt Aufschluss über den Workload
(Fahraufgabe, DRT, n back)
Wie kann DRT eingesetzt werden
- DRT kann leicht zum Vergleich der Workload in verschiedenen experimentellen Aufbauten verglichen werden
- DRT kann zur Messung von Dialogaufgaben verwendet werden
- DRT Messung ist unabhängig von Aufgabenanweisung
Die Veränderungen im Alter bezüglich Handlung nennen und beschreiben
- Bewegungsgeschwindigkeit nimmt ab
- Koordination mehrer Bewegungen schlechter
- Kraft sinkt
- Kraftkontrolle
- nachlassende Beweglichkeit
- Reduktion der Leistungsmotivation
