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
Prospect Theory (Modell-Inhalt) Was besagt die „Verlustaversion“ (loss aversion) über unser Erleben von Gewinnen und Verlusten?
Ein Verlust wird subjektiv deutlich stärker (schmerzhafter) bewertet als ein Gewinn in gleicher Höhe.
Framing-Effekt (Logik) Wie verändert sich das Risikoverhalten, wenn eine Entscheidung negativ (als Verlust) statt positiv (als Gewinn) geframed wird?
Bei Gewinnen handeln Menschen risikovermeidend, bei Verlusten risikofreudig („man lässt es drauf ankommen“).
Nach welchen zwei Kriterien wählen Menschen (oft implizit) ihre Entscheidungsstrategie aus?
Erwarteter Aufwand vs. erwartete Genauigkeit.
Nenne drei Gründe, warum Feedback im Alltag oft nicht zu besserem Entscheiden führt.
Es ist oft verzögert, ambivalent (schlechter Weg führt zufällig zu gutem Ziel) oder wird selektiv wahrgenommen (Confirmation Bias).
Nenne die vier Hauptfehlerquellen bei der Informationswahrnehmung für Entscheidungen.
1. Fehlende Infos, 2. Info-Überflutung, 3. Unterschiedliche Salienz (Reizstärke), 4. Gleiche Gewichtung aller Cues.
Was beschreibt der Begriff „Sluggish Beta“ in Bezug auf die Wahrnehmung von Wahrscheinlichkeiten?
Geringe Wahrscheinlichkeiten werden unterschätzt, weshalb das Antwortkriterium zu langsam angepasst wird.
Wann nutzen Menschen bevorzugt den „Direkten Gedächtnisabruf“ statt abzuwägen?
Bei hoher Expertise in Kombination mit hohem Zeitdruck (z. B. Feuerwehrleute).
Welche Faktoren führen dazu, dass wir Risiken im Alltag falsch einschätzen?
Verfügbarkeitsheuristik (Medien), Angstfaktor (Unkontrollierbarkeit), Unbekanntheit und Grad der Freiwilligkeit
Was ist der Kernunterschied zwischen „Debiasing“ und „Prozeduralisierung“?
Debiasing will Verzerrungen bewusst machen; Prozeduralisierung schreibt normative Wege (z. B. Matrizen) fest vor.
Wie kann Technik in der „Diagnosephase“ der Entscheidung unterstützen?
Durch Entlastung des Arbeitsgedächtnisses (Aufzeichnung) oder aktive Generierung von Vorhersagen (Expertensysteme).
Wie wird Mentaler Workload (MWL) im Kern definiert?
Als das Verhältnis zwischen den für eine Aufgabe benötigten kognitiven Ressourcen (Demand) und den tatsächlich verfügbaren Ressourcen (Supply)
In der Analogie zur Blechbiegeprobe: Was entspricht der „Belastung“ (äußere Kraft) und was der „Beanspruchung“ (innere Verformung)?
Die Aufgabe/Umwelt ist die Belastung; die Reaktion des Menschen darauf (z. B. Konzentration, Physiologie) ist die Beanspruchung.
Die „Red Line“ (Modell-Inhalt) Ab welchem Prozentsatz der zeitlichen Auslastung (benötigte Zeit / verfügbare Zeit) steigt die Fehlerwahrscheinlichkeit massiv an?
Bereits ab 80 % (nicht erst bei 100 %)
MWL-Zustände (Unterscheidung) Was ist der Unterschied zwischen Overload und Underload in Bezug auf die Aufmerksamkeit?
Overload: Zu viele Reize führen zu falschem Information-Sampling.
Underload: Zu wenige Reize führen zum „Out-of-the-Loop“-Phänomen (z. B. Tagträumen).
Die 3 Mess-Metriken (Nennen) Nenne die drei grundlegenden Kategorien von Metriken zur Erfassung des MWL.
1. Leistung (Primär-/Sekundäraufgaben), 2. Subjektive Bewertungen (Fragebögen), 3. Physiologische Indikatoren
Nenne drei gängige Fragebögen zur Erfassung des subjektiven Workloads.
NASA-TLX, RSME (Rating Scale Mental Effort) und SWAT (Subjective Workload Assessment Technique)
Dissoziation (Denkaufgabe) Was bedeutet „Dissoziation“ bei der MWL-Messung?
Dass objektive Leistungsmaße und subjektives Empfinden unterschiedliche Ergebnisse liefern (z. B. Leistung bleibt stabil, aber Anstrengung wird als extrem hoch bewertet).
Welchen Zusammenhang beschreibt das Yerkes-Dodson-Gesetz zwischen Stress (Arousal) und Leistung?
Eine umgekehrte U-Funktion: Die beste Leistung wird bei mittlerem Stress erreicht; zu wenig oder zu viel Stress verschlechtert die Leistung.
Nenne drei spezifische Auswirkungen von Stress auf die Kognition.
1. Narrowing (Tunnelblick der Aufmerksamkeit), 2. Verringertes Arbeitsgedächtnis, 3. Perseveration (Festhalten an falschen Strategien).
Welche zwei Schlüsselkomponenten bestimmen laut Modell den internen Umgang mit Stressoren?
Appraisal (Bewertung der Ressourcen) und Choice (Wahl einer Strategie, z. B. mehr Aufwand investieren oder Aufgabe ändern).
Von welchen drei Faktorenkomplexen hängt die Höhe des Mentalen Workloads ab?
1. Aufgabencharakteristika (Zeitdruck), 2. Operateureigenschaften (Fähigkeiten), 3. Umwelteigenschaften(Lärm, Temperatur).
Nenne vier physiologische Parameter, die zur MWL-Messung genutzt werden können.
Herzrate/-variabilität, Pupillendilatation, EEG (Gehirnaktivität) und EDA (Hautleitfähigkeit).
Wofür steht das MTO-Konzept bei der soziotechnischen Systemgestaltung?
Mensch – Technik – Organisation. Es fordert die gemeinsame Optimierung dieser drei Teilsysteme.
Nenne zwei Möglichkeiten, wie man einem kognitiven Overload gestalterisch entgegenwirken kann.
Nutzung unterschiedlicher Ressourcen (Wickens-Modell), Automatisierung oder Operatortraining.
Was ist die Ursache von „Technostress“?
Einbußen in der Produktivität und psychische Belastung durch die permanente Einbindung in die digitale Informationswelt.
Was wird in Multitasking-Studien primär untersucht?
Die Leistungsminderung bei der Ausführung eines Aufgaben-Sets (Dual-Task-Dekrement) im Vergleich zur Einzelausführung.
Multiple Resource Theory (MRT) Nenne die vier allgemeinen Mechanismen, die für die Variabilität der Multitasking-Leistung verantwortlich sind.
1. Aufwand (Ressourcenbedarf), 2. Ähnlichkeit der Ressourcen, 3. Relative Priorität, 4. Ähnlichkeit der spezifischen Information/Zuordnung.
Leistungs-Ressourcen-Funktion (Matching) Was kennzeichnet eine „datenbeschränkte“ Aufgabe (Kurve C im PRF-Modell)?
Die Leistungsgrenze liegt unter dem Maximum; selbst voller Ressourceneinsatz führt nicht zu perfekter Leistung, da die Signalqualität (z. B. Hörschwelle) limitiert.
Nenne die vier dichotomen Dimensionen, entlang derer Ressourcen im Wickens-Modell getrennt werden.
1. Verarbeitungsstufen, 2. Verarbeitungscodes, 3. Wahrnehmungsmodalitäten, 4. Visuelle Kanäle (fokal vs. ambient).
Warum ist eine modalitätsübergreifende Zeitaufteilung (visuell + auditiv) effizienter als eine intramodale?
Weil getrennte Ressourcen genutzt werden; bei zwei Aufgaben im selben Kanal (z. B. zwei visuelle Reize) kommt es schneller zur Ressourcenkonkurrenz.
Unterbrechungsmodell (Zuordnung) Was bedeuten die Abkürzungen OT, IT und S1/S2 im Kontext des Aufgabenmanagements?
OT = Ongoing Task (Hauptaufgabe), IT = Interruption Task (Unterbrechung), S1/S2 = Wechselzeiten zwischen den Aufgaben.
Warum wird bei einer auditiven Hauptaufgabe (OT) seltener zu einer Nebenaufgabe gewechselt als bei einer visuellen?
Weil auditive Information flüchtig ist und nicht permanent zur Verfügung steht (kein „Nachlesen“ möglich).
Wann sollte eine „Adaptive Automation“ Unterbrechungen idealerweise zulassen, um Fehler zu minimieren?
Erst wenn eine (Unter-)Aufgabe vollständig abgeschlossen wurde
Welche spezifische Fähigkeit nimmt bei Personen über 60 Jahren in Multitasking-Situationen besonders ab?
Die Flexibilität in der Aufmerksamkeitszuwendung und die exekutive Kontrolle.
Stützt die wissenschaftliche Datenlage das Stereotyp, dass Frauen Multitasking besser beherrschen als Männer?
- ein, die Befunde sind inkonsistent; teils zeigen Männer sogar leichte Vorteile in der Reaktionsauswahl.
Was passiert, wenn eine Unterbrechungsaufgabe (IT) eine sehr geringe Salienz (Auffälligkeit) hat?
Sie wird oft ignoriert, da die Bearbeitung rein auf dem prospektiven Gedächtnis (Knowledge in the head) basiert.
Was beschreibt die Zeitspanne S2 im Unterbrechungsmodell?
Den „Resumption Lag“ – die Zeit, die für den Rückwechsel und den Wiedereinstieg in die Hauptaufgabe benötigt wird.
Warum empfinden Experten Multitasking-Situationen oft als weniger belastend?
Durch einen höheren Grad an Automatizität benötigen ihre Aufgaben weniger Ressourcen, wodurch mehr Kapazität für Nebenaufgaben bleibt.
Box-Task-Studie (Anwendung) Was war das zentrale Fazit der Studie von Buchholz et al. (2023) zur Fahrerablenkung?
Die Methode „BT+tDRT“ ist deutlich sensibler für die Messung gemeinsamer Ressourcennutzung als die klassische Okklusionsmethode
Was ist der Kerngegenstand der Verkehrspsychologie?
Das Erleben und Verhalten von Menschen in Verkehrs-, Transport- und Mobilitätssystemen sowie die zugrundeliegenden psychischen Prozesse.
