Human Factors Grundlagen
Prüfungsvorbereitung
Prüfungsvorbereitung
Nenne ein Beispiel für einen analogen, nicht steuerbaren Touchpoint.
Weiterempfehlung durch Freunde oder Bekannte
Wie funktioniert die Methode des „Lauten Denkens“ während einer Evaluation?
Probanden berichten während der Aufgabenbearbeitung spontan ihre Gedanken, Erwartungen und Eindrücke, um Usability-Probleme und deren Ursachen direkt sichtbar zu machen.
Nenne konkrete Maße für die Effektivität (Genauigkeit/Vollständigkeit).
Aufgabenerfüllung (binär), Fehlerrate, räumliche Genauigkeit, Erinnerungsleistung, Verständnis.
Wann und wie oft sollte laut Vorlesung evaluiert werden?
So früh wie möglich und so häufig wie möglich
Was versteht man unter „Automation“?
Die Erbringung von Leistungen durch Maschinen bei Aktivitäten, die zuvor von Menschen ausgeführt wurden.
Nenne die vier Stufen der Informationsverarbeitung, an denen sich Automationsmodelle orientieren.
1. Informationsaufnahme/-filter, 2. I.-Manipulation/Integration, 3. Entscheidungs-/Handlungsauswahl, 4. Handlungsausführung.
Was beschreibt die „Fitts-Liste“ (1951)?
Eine Gegenüberstellung von Aufgaben, in denen Menschen besser sind (Men-Are-Better-At), und Aufgaben, in denen Maschinen überlegen sind (Machines-Are-Better-At).
n wie viele Ebenen unterteilen Sheridan & Verplank (1978) die Automation (von „keine Hilfe“ bis „Computer entscheidet alles“)?
In 10 Ebenen
Was ist der Unterschied zwischen Overtrust und Undertrust?
Overtrust (Complacency) führt zu übermäßigem Vertrauen und Fehlern beim Monitoring; Undertrust (Mistrust) führt zur Nichtnutzung (Disuse) des Systems.
Wie äußert sich Overtrust im Verhalten?
Reliance (Vertrauen, dass das System sich bei Problemen meldet) und Compliance (sofortige Reaktion auf einen Alarm ohne Prüfung).
Was ist laut Bainbridge (1987) die zentrale „Ironie“ für den Menschen in automatisierten Systemen?
Der Mensch wird als Fehlerquelle betrachtet und soll „entfernt“ werden, bekommt dann aber die schwierigsten Aufgaben (Monitoring, Ausnahmebehandlung), die nicht automatisierbar waren.
Nenne die drei Arten der flexiblen Automation.
Scheduled (zeitgesteuert), Adaptable (Nutzer entscheidet) und Adaptive Automation (System entscheidet).
Was sind die langfristigen Folgen von Overtrust im Flugverkehr?
Verlust manueller Fähigkeiten (Deskilling) und das „Out-of-the-loop“-Phänomen (OOTLUF), also ein mangelndes Verständnis für den aktuellen Systemzustand.
Welchen Vorteil und welchen Nachteil hat Transparenz (z. B. durch grafische Erklärungen) in automatisierten Systemen?
Vorteil: Besseres Verständnis und kalibriertes Vertrauen; Nachteil: Möglicher Anstieg des Mental Workload oder Ablenkung.
Was ist das Ziel von „Etikette“-Regeln in der HAI?
Die Unterstützung effizienter Interaktionen durch formale Umgangsregeln, wie z. B. präzise Kommunikation oder das Warten auf Nutzerreaktionen.
Welche vier Elemente benötigt ein System für Adaptive Automation?
1. Task Manager, 2. Automatisierbare Aufgaben, 3. Eindeutige Kommunikation, 4. Erfassung von Leistung und Workload.
Zu welcher der 4 Stufen der Automation gehört die Vorhersage eines zukünftigen Zustands (z. B. Wartungsbedarf)?
Stufe 2: Informationsmanipulation und -integration
Ab welchem Level (SAE bzw. GoA) übernimmt das System im Straßen- und Schienenverkehr die vollständige Kontrolle ohne ständige Überwachung?
Ab SAE Level 3 (Bedingte Automation) bzw. GoA 3 (Fahren ohne Triebfahrzeugführer).
Wie verändert sich das Vertrauen (Situational Trust) im Verlauf einer Nutzung?
Es wird am Erlebten kalibriert: Positive Erfahrungen steigern das Vertrauen, während Fehler es (oft massiv) senken.
Wie sieht das Informationsverarbeitungsmodell aus?
Die 3 Hauptziele (Nennen) Was sind die drei zentralen Ziele bei der Gestaltung von Mensch-System-Interaktionen?
Leistung, Sicherheit und Nutzendenzufriedenheit
Informationsverarbeitung (Modell) Nenne die drei Blöcke, die im Modell zwischen der „Sensorischen Verarbeitung“ und der „Ausführung“ liegen.
Wahrnehmung (Perception), 2. Arbeitsgedächtnis/Kognition, 3. Handlungsauswahl (Response Selection).
Effektivität vs. Effizienz (Zuordnung) Ordne zu: Welches Maß gehört zu welcher Kategorie? A) Zeit Time B) Fehleranzahl
A = Effizienz (Aufwand/Zeit), B = Effektivität (Genauigkeit/Vollständigkeit)
Bedürfnisse nach Jordan (Reihenfolge) Bringe die Ebenen von unten (Basis) nach oben (Ziel) in die richtige Reihenfolge: Usability, Functionality, Values, Pleasure.
1. Functionality, 2. Usability, 3. Pleasure, 4. Values.
Wie nennt man eine Variable, deren Einfluss man bei der Datenauswertung aktiv berücksichtigt?
Kontrollvariable.
Realismus & Probanden (Denkaufgabe) Was benötigen Versuchspersonen (Vp) im Vergleich zum Labor eher, wenn eine Studie im realen Feld stattfindet?
Mehr Expertise oder Training.
Statistik-Kritik (Nennen) Was ist das Hauptproblem bei der strikten Interpretation des p-Wertes (z. B. 0.04 vs. 0.06)?
Die „Alles-oder-Nichts“-Interpretation (p-Wert ist eigentlich kontinuierlich)
Human-Centered Design (Prozess) Nenne die 4 iterativen Schritte des HCD-Zyklus.
1. Nutzungskontext, 2. Anforderungen, 3. Entwurf (Gestaltungslösung), 4. Evaluation.
Nenne die vier Felder der SDT-Matrix, die das Ergebnis einer Entscheidung beschreiben.
Treffer (Hit), Verpasser (Miss), Falscher Alarm (FA) und Korrekte Zurückweisung (CR).
Welches Maß beschreibt die sensorische Fähigkeit zur Reizunterscheidung und welches das gewählte Antwortverhalten?
d‘ steht für die Sensitivität (Abstand der Verteilungen), β (oder Xc) für das Antwortkriterium.
ROC-Kurve (Modell) Was bedeutet es, wenn zwei Punkte auf derselben ROC-Kurve liegen?
Die Person hat die gleiche Sensitivität (d‘), nutzt aber unterschiedliche Antwortkriterien (β).
as liberale Kriterium (Logik) Was ist die Folge eines sehr liberalen Kriteriums (β < 1)?
Man sagt häufiger „Ja“: Die Trefferrate steigt, aber die Anzahl der Falschen Alarme nimmt ebenfalls zu.
Payoffs & Beta (Denkaufgabe) Ein Verpasser (Miss) hat katastrophale Folgen (z. B. Bombe im Koffer). Wie sollte der Designer den Schwellenwert Xc für ein Alarmsystem einstellen?
Sehr niedrig / liberal, um Verpasser fast unmöglich zu machen (Kompensation durch hohe Kosten)
„Sluggish Beta“ (Definition) Warum verhalten sich Menschen in der Realität oft „träge“ (sluggish) gegenüber optimalen Werten?
Weil sie geringe Wahrscheinlichkeiten überschätzen oder nicht zu oft hintereinander dieselbe Antwort geben wollen.
Vigilanz-Verlauf (Modell) Wie entwickelt sich die Daueraufmerksamkeit (Vigilanz) typischerweise bei einer Überwachungsaufgabe?
Sie fällt nach Beginn der Aufgabe sehr stark ab und pendelt sich dann auf niedrigem Niveau ein.
Absoluturteile (Definition) Was ist das Kernproblem bei Absoluturteilen auf einer einzelnen Reizdimension (z. B. 10 verschiedene Tonhöhen)?
Informationsverlust (Hloss), da die menschliche Kapazität zur feinen Unterscheidung begrenzt ist.
orrelierte Dimensionen (Nutzen) Welchen Vorteil hat die „redundante Kodierung“ (z. B. Ampel: Rot ist immer oben UND farbig)?
Sie verhindert Informationsverlust und stärkt die Sicherheit der Übertragung.
Der „Cry Wolf Effect“ (Anwendung) Was passiert, wenn ein technisches Alarmsystem eine zu niedrige Schwelle hat?
Es entstehen zu viele Falsche Alarme, was dazu führt, dass Menschen dem Alarm nicht mehr vertrauen / ihn ignorieren.
Das SEEV-Modell (Nennen) Nenne die vier Faktoren, die laut Modell die Wahrscheinlichkeit bestimmen, mit der eine Information (AoI) fixiert wird.
Salience (Salienz), Effort (Aufwand), Expectancy (Erwartung), Value (Wert)
Bottom-up vs. Top-down (Zuordnung) Welche SEEV-Faktoren wirken reizgesteuert (Bottom-up) und welche basieren auf dem mentalen Modell (Top-down)?
Bottom-up = Salienz & Aufwand. Top-down = Erwartung & Wert
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Flashcards
Die 3 Hauptziele (Nennen) Was sind die drei zentralen Ziele bei der Gestaltung von Mensch-System-Interaktionen?
Leistung, Sicherheit und Nutzendenzufriedenheit
Informationsverarbeitung (Modell) Nenne die drei Blöcke, die im Modell zwischen der „Sensorischen Verarbeitung“ und der „Ausführung“ liegen.
Wahrnehmung (Perception), 2. Arbeitsgedächtnis/Kognition, 3. Handlungsauswahl (Response Selection).
Effektivität vs. Effizienz (Zuordnung) Ordne zu: Welches Maß gehört zu welcher Kategorie? A) Zeit Time B) Fehleranzahl
A = Effizienz (Aufwand/Zeit), B = Effektivität (Genauigkeit/Vollständigkeit)
Bedürfnisse nach Jordan (Reihenfolge) Bringe die Ebenen von unten (Basis) nach oben (Ziel) in die richtige Reihenfolge: Usability, Functionality, Values, Pleasure.
1. Functionality, 2. Usability, 3. Pleasure, 4. Values.
Wie nennt man eine Variable, deren Einfluss man bei der Datenauswertung aktiv berücksichtigt?
Kontrollvariable.
Realismus & Probanden (Denkaufgabe) Was benötigen Versuchspersonen (Vp) im Vergleich zum Labor eher, wenn eine Studie im realen Feld stattfindet?
Mehr Expertise oder Training.
Statistik-Kritik (Nennen) Was ist das Hauptproblem bei der strikten Interpretation des p-Wertes (z. B. 0.04 vs. 0.06)?
Die „Alles-oder-Nichts“-Interpretation (p-Wert ist eigentlich kontinuierlich)
Human-Centered Design (Prozess) Nenne die 4 iterativen Schritte des HCD-Zyklus.
1. Nutzungskontext, 2. Anforderungen, 3. Entwurf (Gestaltungslösung), 4. Evaluation.
Nenne die vier Felder der SDT-Matrix, die das Ergebnis einer Entscheidung beschreiben.
Treffer (Hit), Verpasser (Miss), Falscher Alarm (FA) und Korrekte Zurückweisung (CR).
Welches Maß beschreibt die sensorische Fähigkeit zur Reizunterscheidung und welches das gewählte Antwortverhalten?
d‘ steht für die Sensitivität (Abstand der Verteilungen), β (oder Xc) für das Antwortkriterium.
ROC-Kurve (Modell) Was bedeutet es, wenn zwei Punkte auf derselben ROC-Kurve liegen?
Die Person hat die gleiche Sensitivität (d‘), nutzt aber unterschiedliche Antwortkriterien (β).
as liberale Kriterium (Logik) Was ist die Folge eines sehr liberalen Kriteriums (β < 1)?
Man sagt häufiger „Ja“: Die Trefferrate steigt, aber die Anzahl der Falschen Alarme nimmt ebenfalls zu.
Payoffs & Beta (Denkaufgabe) Ein Verpasser (Miss) hat katastrophale Folgen (z. B. Bombe im Koffer). Wie sollte der Designer den Schwellenwert Xc für ein Alarmsystem einstellen?
Sehr niedrig / liberal, um Verpasser fast unmöglich zu machen (Kompensation durch hohe Kosten)
„Sluggish Beta“ (Definition) Warum verhalten sich Menschen in der Realität oft „träge“ (sluggish) gegenüber optimalen Werten?
Weil sie geringe Wahrscheinlichkeiten überschätzen oder nicht zu oft hintereinander dieselbe Antwort geben wollen.
Vigilanz-Verlauf (Modell) Wie entwickelt sich die Daueraufmerksamkeit (Vigilanz) typischerweise bei einer Überwachungsaufgabe?
Sie fällt nach Beginn der Aufgabe sehr stark ab und pendelt sich dann auf niedrigem Niveau ein.
Absoluturteile (Definition) Was ist das Kernproblem bei Absoluturteilen auf einer einzelnen Reizdimension (z. B. 10 verschiedene Tonhöhen)?
Informationsverlust (Hloss), da die menschliche Kapazität zur feinen Unterscheidung begrenzt ist.
orrelierte Dimensionen (Nutzen) Welchen Vorteil hat die „redundante Kodierung“ (z. B. Ampel: Rot ist immer oben UND farbig)?
Sie verhindert Informationsverlust und stärkt die Sicherheit der Übertragung.
Der „Cry Wolf Effect“ (Anwendung) Was passiert, wenn ein technisches Alarmsystem eine zu niedrige Schwelle hat?
Es entstehen zu viele Falsche Alarme, was dazu führt, dass Menschen dem Alarm nicht mehr vertrauen / ihn ignorieren.
Das SEEV-Modell (Nennen) Nenne die vier Faktoren, die laut Modell die Wahrscheinlichkeit bestimmen, mit der eine Information (AoI) fixiert wird.
Salience (Salienz), Effort (Aufwand), Expectancy (Erwartung), Value (Wert)
Bottom-up vs. Top-down (Zuordnung) Welche SEEV-Faktoren wirken reizgesteuert (Bottom-up) und welche basieren auf dem mentalen Modell (Top-down)?
Bottom-up = Salienz & Aufwand. Top-down = Erwartung & Wert
Blindheit-Typen (Definition) Was ist der Unterschied zwischen Change Blindness und Inattentional Blindness?
Change Blindness = Nicht-Erkennen von Veränderungen (z. B. nach Blinzeln). Inattentional Blindness = Übersehen eines Objekts trotz direktem Hinschauen (Gorilla-Effekt).
UFOV (Definition) Was beschreibt das „Useful Field of View“ (UFOV) bei der visuellen Suche?
Den kreisförmigen Bereich um den Fixationspunkt, aus dem Informationen gleichzeitig verarbeitet werden können (ca. 1° bis 4°)
Clutter-Check (Zuordnung) Wie nennt man Clutter, der durch zu viele potenzielle Distraktoren auf dem Display entsteht?
Numerosity Clutter.
Dwell Time (Denkaufgabe) Was signalisiert eine ungewöhnlich lange Fixationsdauer (Dwell Time) bei der Informationsaufnahme?
Eine erschwerte Extraktion der Information oder eine suboptimale Anzeigengestaltung.
Emergenz (Modell-Inhalt) Warum hilft es, Instrumente so zu rotieren, dass alle Zeiger im Normalzustand nach oben zeigen?
Es entsteht eine emergente Eigenschaft (gemeinsame Gestalt). Eine Abweichung führt zu einem schnellen „Pop-out“-Effekt.
Tunneling (Unterscheidung) Was unterscheidet Attentional Tunneling von Cognitive Tunneling?
Attentional = Fixierung durch hohe Salienz (Bottom-up). Cognitive = Fixierung durch falsche Hypothesen/mentale Modelle (Top-down)
Head-up Displays (Denkaufgabe) Was ist die größte Gefahr von HUDs, obwohl sie die geteilte Aufmerksamkeit unterstützen sollen?
Tunneling auf die Anzeige, wodurch unerwartete Ereignisse in der realen Umwelt übersehen werden.
Proximity Compatibility (PCP) Wann sollte man laut PCP eine hohe „Display Proximity“ (enge räumliche oder objektbasierte Nähe) wählen?
Wenn die Aufgabe eine Informationsintegration erfordert (geteilte Aufmerksamkeit nötig).
Stufen der Fortbewegung (Nennen) Welche vier Stufen der Informationsverarbeitung sind typischerweise an der Bewegung durch den Raum beteiligt?
1. Wahrnehmung der Szene, 2. Verständnis der Situation, 3. Auswahl von Richtung/Tempo, 4. Lokomotion,.
Bezugsrahmen (Zuordnung) Welcher Bezugsrahmen (Frame of Reference) nutzt Begriffe wie „links/rechts“ und welcher nutzt „Nord/Süd“?
„Links/rechts“ ist egozentrisch (selbstbezogen), „Nord/Süd“ ist exozentrisch (weltbezogen)
Kartenausrichtung (Denkaufgabe) Warum ist bei der Navigation eine „Track-up“ (oder Heading-up) Karte meist effektiver als eine eingenordete Karte?
Weil die Übereinstimmung von Karte und Blickrichtung die Kosten für die mentale Rotation (FORT) minimiert
Mentale Rotation (Modell-Inhalt) Bei welchem Drehwinkel sinken die Kosten der mentalen Rotation kurzzeitig ab, weil eine verbale Strategie („links ist rechts“) greift?
Bei einer perfekten 180-Grad-Drehung
Wissensformen (Definition) Wie nennt man das „Kartenwissen“, also eine interne kognitive Karte der topografischen Struktur einer Region?
Survey knowledge
teuerungstypen (Unterscheidung) Was unterscheidet Open-loop von Closed-loop control?
Open-loop ist rückmeldungsunabhängig (z. B. Schnürsenkel binden), Closed-loop ist rückmeldungsabhängig (z. B. Fahrzeugführung)
Fitts’ Law (Logik) Welche drei Variablen bestimmen laut Fitts’ Law die Schwierigkeit und Dauer einer gezielten Bewegung?
Ausführungszeit, Genauigkeit (Zielgröße) und Distanz
Phasen der Bewegung (Nennen) In welche zwei Phasen unterteilt man eine gezielte Bewegung (z. B. Mauszeiger auf Icon)?
1. Initial ballistic phase (schnell), 2. Homing phase (langsame visuelle Korrektur)
Tracking-Einschränkung (Definition) Was beschreibt die „Bandbreite“ beim Tracking?
Die Frequenz der notwendigen Kursänderungen (Abweichung Ist- zu Sollzustand)
Unterstützungssysteme (Denkaufgabe) Welchen entscheidenden Vorteil bieten „Predictor Displays“ bei der Steuerung verzögerter Systeme (z. B. Schiffe)?
Sie berechnen den zukünftigen Zustand des Systems auf Basis aktueller Daten und entlasten so das Arbeitsgedächtnis.
Line of Sight Ambiguity (Definition) Was beschreibt das Problem der „Line of Sight Ambiguity“ bei 3D-Displays?
Die Schwierigkeit, Entfernungen und Positionen präzise zu bestimmen, die direkt entlang der Blickachse des Displays liegen.
Was ist das wichtigste Designprinzip für Steuerbewegungen beim Tracking?
Die räumliche Übereinstimmung (S-R-Kompatibilität): Eine Kursänderung des Objekts nach rechts sollte auch eine Steuerbewegung nach rechts erfordern.
