Vorlesungen MMI Flashcards
Wie sieht der Human Information Processing Prozess aus?
Input (senses) -> Human Information Processing -> Output -> Input (Keyboard) -> Central Processing Unit -> Output (Monitor) -> und wieder von vorne
Sichtweise der Kognitionswissenschaften auf den Menschen als Informationsverarbeitendes System
Wahrnehmung = Eingabe von Informationen (ungleich Wissen)
Kognition = (rationale) Verarbeitung von Informationen (da wir Menschen nicht rational sind)
Motorik = Ausgabe von Information
Nicht berücksichtigt: Emotionen, Kreativität
Das Mensch Maschine System ist ein Wechselspiel aus?
… Benutzer, Werkzeug und Aufgabe innerhalb eines Nutzungskontextes
Alles beeinflusst sich gegenseitig!
Lösungen, um eine Mensch Maschine Interaktion zu gestalten
Aufgabe möglichst optimal lösen!
- effizient (geringer Aufwand)
- effektiv (gutes Resultat)
- schnell
- fehlerfrei
Mensch vs Computer - Wer kann was besser?
Mensch: - Fehlerbehebung - Neue Lösungsansätze - Kreativität Computer - Rechenleistung - Algorithmen ... --> Wir können uns aktuell sinnvoll ergänzen und den Rechner als Werkzeug benutzen
Beschreibung des Modells der Informationsverarbeitung und Handlungssteuerung
Links: Reize -> Sinnesorgane -> Sensorische Register -> Zeichenerkennung
Rechts: Langzeitgedächtnis (zu Zeichenerkennung)
Kurzzeitgedächtnis (zu Zeichenerkennung) -> Motorische Systeme (zu Sensorische Register)
Über Allem: Aufmerksamkeit
Beschreibung Model Human Processor Modell
Stimuli -> sensorisches Register -> Perzeptueller Prozessor -> Kognitiver Prozessor -> Motorischer Prozess -> Effektoren -> Reaktionen -> Rückmeldung zu Stimuli
Vom Kognitiven Prozess gehen noch das Arbeitsgedächtnis und das Langzeitgedächtnis ab
Beschreibung Human Information Processing Modell (Wickens, Hollands)
Stimuli -> Short Term Sensory Store -> Perception -> Decision and Response Selection -> Response Execution -> Responses und zurück zu Stimuli
Von Perceptopn und Decision and Response selection geht noch das Memory incl. Working Memory und Long Term Memory ab
Attwntion Resources über allem
Was bedeutet EVA?
Eingabe
Verarbeitung
Ausgabe
-> Grundlage des Human Information Processing
Definition von Sinnen
Ein Sinn ist ein System, das aus Zelltypen besteht, die auf eine bestimmte physikalische Energie reagieren und zu einer definierten Region des Gehirns gehören, wo die Signale ankommen und interpretiert werden.
Welche Sinne gibt es?
6 externe Sinne: - Sehen - Hören - Berühren - Geruch - Geschmack - Gleichgewicht Interne Sinne - Wärmeempfinden - Schmerzempfinden - Tiefensesibilität über Lage im eigenen Körper
- Andere Lebewesen können andere Sinne haben
- Unsere Sinne können sich mit der Zeit verändern
Welches sind die primären Sinne des Menschen?
- Sehen
- Hören
- Lageempfinden
Menschliche Sinne sind absolut nicht perfekt! Sie limitieren unsere Nutzung, können aber durch Hilfsmittel ausgeglichen/verbessert werden
Was ist das Short-Term Sensory Storage System?
Sensory Memory ist die kurzzeitige Speicherung der Effekte von sensorischer Stimulation.
- Informationen für den Prozess werden gesammelt
- werden für einen kurzen Zeitraum während der initialen Bearbeitung gehalten
- Informationen füllen die Lücken, wenn die Stimulation unterbrochen wird
Was ist das besondere an einem STSS?
- braucht keine Aufmerksamkeit (preattentiv)
- ist nicht im Gehirn
- Ist nicht Teil des Kurzzeitgedächtnisses
- Ist nicht Teil des bewussten Gedächtnisses
- wichtigste Typen: echoic memory (2-10 sec. nach Stimulus) und iconic memory (0,5 - 1,0 sec. nach Stimulus)
Was war das Ergebnis des Testes von George Sperling (1960)?
(Test: alle Buchstaben merken vs nur eine Reihe merken)
Die Aufmerksamkeitsressourcen beeinflussen die Menge an Informationen, die gespeichert werden kann.
Definiton von Aufmerksamkeit
Zuweisung von Bewusstseinsressourcen auf Bewusstseinsinhalte
–> Filter!
Definition von Vigilanz
Aufmerksamkeit, die auf das Eintreffen bestimmter Ereignisse gerichtet ist.
Definition Konzentration
Maß für Intensität und Dauer der Aufmerksamkeit
Welche Arten von Aufmerksamkeit gibt es?
- Selective Attention: willingly
- Focused Attention: respond to external events
- Divided Attention: simultaneous focusing
Was sagt die Filtertheorie (Broadbent, 1958) zur selektiven Aufmerksamkeit aus?
Wenn ein Mensch zwei Informationen gleichzeitig erhält, dann kann er nur eine von beiden ausgeben.
- Ort der Nachrichtenselektion ist früh
- Weiterleitung nach “alles-oder-nichts” Prinzip
- nur ein zentraler Prozessor
Was sagt die Attenuations-Theorie (Treismann, 1964) zur selektiven Aufmerksamkeit aus?
Obwohl wir uns auf einen Reiz konzentrieren, kann unser Name uns davon ablenken.
- Ort der Nachrichtenselektion ist früh, aber flexibel
- abgeschwächte Weiterleitung zulässig
- Hierarchie von Verarbeitungsstufen
Was sagt die Späte Selektion (Deutsch & Deutsch, 1963) zur selektiven Aufmerksamkeit aus?
- Ort der Nachrichtenselektion ist spät
- Weiterverarbeitung nur von relevanten Reizen
- Paralleles Verarbeiten
Was sagt das Allocation Modell (Kahmemann 1973) zur selektiven Aufmerksamkeit aus?
- Wir haben eine limitierte Menge an Rechenleistung
- Aufgabenbearbeitung je nach Restkapazität
Was sagt das Modell der Controlled and automatic attention (Schneider and Shiffirn 1977) zur selektiven Aufmerksamkeit aus?
- Kontrollierte Prozesse bedürfen großer Aufmerksamkeitsressourcen und verlangsamt und limitiert Kapazitäten
- Automatische Prozesse brauchen keine Aufmerksamkeitsressourcen, sind schnell und werden nicht von Kapazitätslimits beeinflusst
Was ist die selektive und fokussierte Aufmerksamkeit?
- Konzentration auf eine Reizquelle
- wird zB zum Lernen gebraucht
- Wenn man zu selektiv ist, dann kann das zu einem kognitiven Tunnel führen
- Problem: Menschen haben die Tendenz abgelenkt zu werden
- Nicht sinnvoll, wenn man sich auf die falsche Quelle fokussiert
Was besagt die geteilte Aufmerksamkeit?
- Menschen haben nur eine beschränkte Aufnahmekapazität, die nur bis zu einem bestimmten Punkt aufgeteilt werden kann
- Wichtig bspw. für das Design eines Cockpits
Was ist der Stroop Effekt und wann tritt er auf?
- tritt bei mentalen Verarbeitungskonflikten auf
- trainierte Handlungen laufen automatisch ab
- ungewohnte Handlungen brauchen mehr Aufmerksamkeit
Was ist die Vigilanz?
- ein Aspekt der Aufmerksamkeit, um wichtige Events/Signale über einen langen Zeitraum zu entdecken, trotz Lärm oder Inaktivität
- Gepäckkontrolle am Flughafen
- Qualitätssicherung
Was ist Wahrnehmung?
- das Ergebnis von der Informationsverarbeitung von Reizen (extern oder intern)
- meistens unbewusst
- durch gezielte Steuerung der Aufmerksamkeit veränderbar
- Rohdaten müssen interpretiert werden
Welche zwei Formen der Wahrnehmung gibt es?
- bottom-up: durch sensorischen Input
- top-down: beeinflusst durch das Langezitgedächtnis (Erwartung…)
Aus welchen Hauptkomponenten besteht das menschliche Gedächtnis?
- Working memory
- long term memory
Welche Gedächtnis-Prozesse gibt es?
- Erinnerung
- Wiedererkennung
- In Stücke zerlegen/Gruppieren
- Einstudieren
- -> das menschliche Gedächtnis ist multi-modal
Wissenswertes über das Gehirn
- das Gehirn macht 2% des menschlichen Gewichts aus
- das Gehirn verbraucht 20% der Energie des Körpers, auch im Ruhezustand (ca. 20 Watt, was 20% der Gesamtenergie eines durchschnittlichen Erwachsenen entspricht)
Was ist das working Memory?
- Gedächtnisspeicher für bis zu 30 Sek.
- schneller Zugang: ca 70ms access time
- Speichergröße: 3-4 chunks
- einfach zu überschreiben
- kann 2 verschiedene Datentypen gleichzeitig speichern (visuelle und verbale Infos)
- um den Inhalt zu erhalten muss er wiederholt werden
- um die Infos nachhaltig zu Speichern, müssen sie ins Langzeitgedächtnis
Was ist das Langzeitgedächtnis?
- unlimitierte Kapazität
- kann von ein paar Minuten bis zu einem ganzen Leben anhalten
- langsamer Zugang von rund 100ms
- multi-modales Gedächtnis
- 3 Varianten (episodisch, prozedural, semantisch)
- semantisch leitet sich aus episodisch ab
Wie läuft das Vergessen im Langzeitgedächtnis ab?
- schrittweise und sehr langsam
- entweder ersetzt neues Wissen altes oder altes beeinflusst neues
- kann durch Emotionen beeinflusst werden
Wieso ist das Wiedererkennen im Bezug auf das Gedächtnis relevant?
- sich lange Zeit an etwas zu erinnern ist schwer, das Wiedererkennen kann hierbei helfen
- Das gilt für Bilder aber auch Text
- Es ist oft schwieirg sich an Webseiten zu erinnern, da sie sich in der Gestalt ändern -> demnach ist das Erinnern an die Gestalt gebunden
Icons und Horton’s Checkliste für Icons
- Metapher, um sich an assoziierte Objekte oä. zu erinnern Checklist: - verständlich - bekannt - unmissverständlich - erinnerungswürdig - informativ - wenige - attraktiv - deutlich
Wie werden Entscheidungen getroffen?
- automatisch
- schnell
- ohne große Aufmerksamkeit
- reflexartig
- kontrolliert
- Aufmerksamkeit nötig
- Interaktion mit Working Memory und Langzeitgedächtnis
Wofür steht PACT und was soll es sagen?
Person Activities Context Technologies Menschen führen Aktivitäten in einem Kontext unter Verwendung von Technologien aus.
Was muss man bei den einzelnen Punkten von PACT bedenken?
- Person: alle Menschen sind unterschiedlich
- Activities: Frequenz, Druck, Unterbrechung, Antwortzeit System, Kooperation, Komplexität, Sicherheit, Fehlerbehandlung, Art des Inhalts, Medieneinsatz
- Context: physisches Umfeld, soziales Umfeld, organisatorischer Kontext
- Technologies: Eingabe, Ausgabe, Kommunikation, Inhalte
Wofür sind Stäbchen und Zäpfchen im menschlichen Auge zuständig und wo im Auge befinden Sie sich?
- Stäbchen: hell und dunkel sehen (Rand)
- Zäpfchen: Farben sehen (Mitte)
Wofür steht RGB?
Rot
Grün
Blau
Wofür steht HSV?
Hue (Farbton)
Satturation (Sättigung)
Value (Farbwert, Helligkeit)
Welche Farbkontraste gibt es?
- Farbe-an-sich-Kontrast
- Hell-Dunkel-Kontrast
- Kalt-Warm-Kontrast
- Komplementärkontrast
- Simultankontrast
- Qualitätskontrast
Wie werden Unterschiede (Farbe und Form) wahrgenommen?
- Nur Farbe oder nur Form: präattentiv
- Kombi aus zwei Eigenschaften: attentiv
Welche Gestaltgesetze gibt es?
- Nähe
- Ähnlichkeit
- Geschlossenheit
- Einfachheit
- Einfache Fortsetzung
- Verbundenheit
Was besagt die phonologische Schleife?
Wir können ungefähr 2 Sekunden an Tonspur behalten und abrufen
Kann durch Unterbrechung gestört werden (auch “Ähm”)
Was sind auditory Icons und Earcons?
Auditory Icons: - wie visuelle Icons - repräsentiert Objekt oder Vorgang - oft natürliche Sounds - funktioniert für sich, haben wir schon gelernt Earcons: - abstrakte Codierung mehrerer Größen - Bedeutung müssen wir neu lernen
Wofür kann man den Tastsinn nutzen?
- Vibrationsalarm
- Wärme oä.
- haptisches Fedback
Was ist Propriozeption?
- Lage der Gliedmaßen im Raum, zueinander und zum Körper
- funktioniert blind
Was ist Kinästhesie?
- Gefühl für Bewegung
Geruchs- und Geschmackssinn
- starke emotionale Wirkung
- kann sehr facettenreich sein
- nicht durch 3 “Grundgerüche” ansprechbar
- technisch schwer umsetzbar
Was besagt Fitt’s Law?
MT = a+bID = a+blog2(D/W + 1)
MT = Movement Time (Geschwindigkeit, Präzision)
a = konst, empirisch ermittelt, abhängig von Person
b = konst, empirisch ermittelt, abhängig von Zeigegerät
D = Distanz der Ziele
W = Breite der Ziele
Die Präzision mit der man die zwei voneinander entfernte Ziele trifft, hängt von der Geschwindigkeit, der Distanz der beien Ziele und der Breite der Ziele ab.
Ziel ist es die MT gering zu halten
Welche 4 Kategorien an Pixeln gibt es nach Fitts Law?
- Kanten (Zielfläche ist unendlich groß) - Startleiste, Docks
- Ecken (Zielfläche in zwei Richtungen unendlich groß) - Hot Corners, Startmenü
- aktuelle Pixel - Kontextmenü
- alle anderen
Wie kann ich nach Fitts Law MT verringern?
- D minimieren - Abstand verringern
- W maximieren - Fläche vergrößern
- b minimieren - Training, Beschleunigung
- a minimieren - Training
Fitts Law am Beispiel der unerschiedlichen Bedienung Windows/Mac
- Unterschiedliche - Menüleisten (direkt am Programm & am oberen Bildschirmrand)
- Mac: Am oberen Rand, dadurch gut zu erreichen, aber ein weiterer Weg
Was besagt das Steering Law?
Zusammenhang zwischen der Breite einer Straße und der Geschwindigkeit, die man fahren kann.
Ziel: Bewegung innerhalb der vorgegebenen Pfade
T = a+b * Integral über S (1/W(s))ds
S = der perfekte Weg
Relevanz MMI: geschachtelte Menüs und die Wege, die man darin mit der Mouse gehen muss
Wie sieht die Kombination zwischen Fitts und Steering aus?
T = a1 + b1 * log2(nh/h + 1) + a2 + b2 * W/h
Vertikal: Fitts
Horizontal: Steering
Wie unterstützen Betriebssysteme die Navigation?
- Time-out: wenn ich nur kurz das Menü verlasse, macht das noch nichts
- Trichter: Wenn man ein Menü öffnet, dann kann man sich trichterförmig nach unten “verlaufen”
- Webseiten, die mit CCS und HTML erstellt wurden, sind oft sehr hart in der Bedienung
Was besagt Yves Guiard’s Experiment?
- Er lies Menschen Briefe mit untergelegtem Kohlepapier schreiben
- die dominante Hand schreibt, die andere gibt die Rahmenbedingungen vor (bewegt das Blatt etc.)
Was besagt die motorische Kette?
Jedes Gliedmaß am Körper ist als Motor formalisiert und kann - unabhängig - parallel und - in Serie geschaltet werden
In welchen Handlungen im Alltag haben Hände eine symmetrische oder asymmetrische Verteilung?
symmetrisch: - Tippen auf der Tastatur - Essen mit den Händen (Burger) - Socken anziehen - Schwimmen asymmetrisch: - Essen mit Besteck - Schreiben - Schuhe binden - Gitarre spielen --> die asymetrische Verteilung kann in der Erstellung von Interfaces benutzt werden
Welche Ausgabemöglichkeiten hat der Mensch?
- Motorik (wichtigster Kanal)
- Audioausgabe (Sprache, Geräusche)
- Gedankensteuerung
- Ambiente/ubiqiutäre Steuerung (Kombination vieler Ausgaben; keine implizite Bedienung von Geräten)
Was ist ein mentales Modell?
- wir haben ein Modell im Kopf, wie Dinge funktionieren
- meistens gelernt
- zT selber herausgefunden
- mentales Modell kann verschieden sein von realer Funktionsweise
- wenn sich ein System so verhält, wie wir glauben, verläuft die Bedienung flüssig
- wenn nicht, dann stocken wir in der Bedienung: dafür gibt es zwei Ursachen
- Modell ist nicht logisch
- wir haben ein falsches mentales Modell im Kopf
Welche Modellarten gibt es?
- mentales Modell (Benutzer)
- konzeptuelles Modell (Designer)
- implementiertes Modell (Entwickler)
- präsentiertes Modell (System)
Wann sprechen wir von Transparenz? (Modelle)
Wenn das konzeptuelle und das mentale Modell gleich sind.
Der Benutzer weiß also intuitiv, wie das System funktioniert.
Transparenz ist ein Ziel für den Entwurf von Systemen, da der Nutzer sich dann auf seine Aufgabe konzentrieren kann.
Welche Ziele haben Modelle?
- Transparenz
- Flexibilität
Wann sprechen wir von Flexibilität? (Modelle)
- ein flexibles User Interface bietet verschiedene mentale Modelle (shortcuts, rechtsklick, menü, codes…)
- ggf. auch mit Lernanweisungen (so wie bei shortcuts im Menü)
- verschiedene Wege zum Ziel - zuerst überlegen, wie Menschen normalerweise vorgehen und das dann adaptieren
Wie sieht der Zyklus der Auführung zielgerichteter Handlungen aus?
- beabsichtigte Handlung
- Folge von Aktionen
- Ausführung der Aktionen
- System
- Beobachtung der Reaktion
- Interpretation der Beobachtung
- Bewertung des Ergebnisses
- Ziel (Benutzer) …
- -> in jedem Punkt können Fehler gemacht werden
