Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung at TU Berlin

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#Grundlagen

Was bedeuten die Perspektive "above the neck"?

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#SDT

Wovon hängt in der Bagage Screening Task die neuronale Aktivität ab?

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#SDT

Was sagt die Evidenzvariable X aus?

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#SDT

Was sagt das Antwortkriterium Xc aus?

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#SDT

ß gibt das Verhältnis von P(XIS) und P(XIN) an: ß= P(XIS) / P(XIN)

Was bedeutet es, wenn :

a) P(XIS) = P(XIN) 

b) P(XIS) < P(XIN) 

c) P(XIS) > P(XIN) 

ist?

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#SDT

Wie werden die Wahrscheinlichkeiten von S und N berechnet?

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#SDT

Wieso kommt es zum sluggish β?

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#SDT

Was sagt die Sensitivität d´ aus?

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#SDT

Welche Auswirkungen hat die Höhe der Sensitivität im Anwendungskontext?

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#SDT

Nenne 2-3 Anwendungsfelder der SDT.

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#Aufmerksamkeit

Welche Aufmerksamkeitsarten gibt es? Welche Funktionen und Schwächen haben sie?

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#Aufmerksamkeit

Wo spielen selektive visuelle Aufmerksamkeit eine Rolle?

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Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#Grundlagen

Was bedeuten die Perspektive "above the neck"?

- Berücksichtigung kognitiver Aspekte für die Gestaltung der Mensch-Techni-Interaktion

Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#SDT

Wovon hängt in der Bagage Screening Task die neuronale Aktivität ab?

Eindeutigkeit des Stumulus- je eindeutiger ein Stimulus ist, desto wahrscheinlicher (und schneller) wird er erkannt.

Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#SDT

Was sagt die Evidenzvariable X aus?

  • Externes Signal (z.B. Bild des Gepäckscanners) -> neuronale Aktivität wird ausgelöst (neuronale Feuerrate)
  • Hohe Reizintensität= hohe Feuerfrequenz der Neuronen
  • Je intensiver dieses Signal, desto ausgeprägter die Aktivität (mehr Evidenz X spricht für das Vorhandensein des Signals)

Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#SDT

Was sagt das Antwortkriterium Xc aus?

Schwelle überschritten-> Antwort JA

Schwelle nicht überschritten-> Antwort NEIN

Neuronale Aktivität trotz fehlenden Signals vorhanden-> Spontanaktivität

Auch ohne Signal kann Xc überschritten werden (bei niedrigem Kriterium oder hoher Spontanaktivität).

Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#SDT

ß gibt das Verhältnis von P(XIS) und P(XIN) an: ß= P(XIS) / P(XIN)

Was bedeutet es, wenn :

a) P(XIS) = P(XIN) 

b) P(XIS) < P(XIN) 

c) P(XIS) > P(XIN) 

ist?

a) neutrales Kriterium: ß=1

b) liberales Kriterium: ß<1

c) konservatives Kriterium: ß>1

Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#SDT

Wie werden die Wahrscheinlichkeiten von S und N berechnet?

Normativ : 

βopt=P(N) / P(S)


Unterscheidung zwischen Fällen:

(1) P(S) = P (N)-> (Signal und Noise gleich wahrscheinlich)-> Kriterium sollte "neutral " sein. ßopt=1


(2) P(S) > P (N)-> (Signal wahrscheinlicher als Noise)-> Kriterium sollte "liberal" werden-> ßopt<1


(3) P(S) < P (N)-> (Noise  wahrscheinlicher als Signal)-> Kriterium sollte "konseravtiver" werden-> ßopt>1

Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#SDT

Wieso kommt es zum sluggish β?

– Personen wollen nicht zu oft mit JA / NEIN in einer Reihe antworten 

       - Sie wollen „kreativer“ wirken

–Einschätzung von Wahrscheinlichkeiten von Ereignissen

• sehr geringe Wahrscheinlichkeiten werden generell eher überschätzt(= größer wahrgenommen) –sie sind „auffälliger“ und „präsenter“

Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#SDT

Was sagt die Sensitivität d´ aus?

- Fähigkeit des Beobachters zwischen Rauschen und Signal zu unterscheiden 

- Maß: d´ Abstand zwischen Mittelwerten der beiden Wahrscheinlichkeitsverteilungen von Signal und Noise

- je größer d´, desto besser die Diskriminierungsleistung.

Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#SDT

Welche Auswirkungen hat die Höhe der Sensitivität im Anwendungskontext?

KEINE SENSITIVITÄT:

Der Kontrolleur "rät", ob in dem Koffer ein verborgener Gegenstand erhalten ist (z.B. "blinder" Gepäckkontrolleur oder Zufallsgenerator)


SEHR HOHE SENSITIVITÄT: Der Kontrolleur ist in der Lage, selbst unter schwierigsten Bedingungen (Verdeckung, ungünstige Perspektive) verbotene Gegenstände im Gepäck zu entdecken.

Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#SDT

Nenne 2-3 Anwendungsfelder der SDT.

• Medizinische Diagnostik

• Produktinspektion und Qualitätskontrolle

• Überwachung von Leitwarten

• Luftüberwachung und Flugsicherung

• Sicherheitschecks

• Alarmsysteme / Assistenzsysteme

• Augenzeugenberichte


Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#Aufmerksamkeit

Welche Aufmerksamkeitsarten gibt es? Welche Funktionen und Schwächen haben sie?

Selektive Aufmerksamkeit (seriell)

- Funktion: Herausfiltern wesentlicher Informationen

- Verarbeitung: Serielles Fokussieren verschiedener Areale oder Objekte im visuellen Feld

- Wichtige Aufgaben: 

  • Überwachungsaufgaben
  • Bemerken unerwarteter Ereignisse
  • Zielgerichtete Suche 

Schwächen

  • Flasche Filterung möglich
  • Ablenkung stört Fokussierung

Geteilte Aufmerksamkeit (parallel)

  • Funktion: Berücksichtigung simultaner Anforderungen
  • Verarbeitung:
    • Parallel oder
    • Schnelles Switching (Wechseln des Aufmerksamkeitsfokus)
  • Aufgaben: Multitasking
  • Schwächen:
    • „Echt parallel“ erfordert hohe Automatisierung
    • Optimale Aufteilung beim Switching oft schwierig
    • Hohe Verarbeitungskosten beim Switching (Wechselkosten)
    • Ggf. Leistungseinbußen (vgl. „dual task paradigma“)

Kognitive Ergonomie und Systemgestaltung

#Aufmerksamkeit

Wo spielen selektive visuelle Aufmerksamkeit eine Rolle?

Supervisory control: Zielgerichtete Überwachung dynamischer Variablen, die über Instrumente angezeigt werden und Eingreifen bei unerwünschten Veränderungen (z.B. in einer Leitwarte)


Noticing: Monitoring des visuellen Feldes und Entdecken unerwarteter Ereignisse sowie Reaktion darauf (z.B. beim Autofahren)


Visuelle Suche im Gesichtsfeld nach spezifischen, meist vordefinierten Zielen (z.B. nach dem Flugschreiber an der Absturzstelle eines Flugzeugs)

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