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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Lernkarten
Nenne die drei Ebenen der Fahraufgabe nach Michon (1985) und ihre Zeitkonstanten.
1. Strategic Level (Minuten/Stunden), 2. Manoeuvring Level (Sekunden), 3. Control Level (Millisekunden).
Welche zwei räumlichen Zonen sind laut Gibson & Crooks (1938) entscheidend für die Fahrzeugführung?
Das Field of Safe Travel (sicherer Fahrbereich) und die Minimum Stopping Zone (nötiger Anhalteweg).
Wie viel Zeit vergeht im Durchschnitt beim Autofahren für den bloßen Wechsel vom Gaspedal auf die Bremse?
Circa 1,5 Sekunden
Nenne die vier in der Vorlesung hervorgehobenen Faktoren für schwere Unfälle.
Müdigkeit (10% d. tödl. Unfälle), Alkohol (~50% d. tödl. Unfälle), Geschwindigkeit (Speeding) und das Alter (junge/ältere Fahrer).
Welche drei Faktoren werden in der Haddon-Matrix kombiniert, um Unfälle systematisch zu analysieren oder zu verhüten?
Fahrer (Mensch), Fahrzeug und Straße (Infrastruktur).
Ab welchem SAE-Level übernimmt das System die dauerhafte Überwachung der Fahrumgebung (man muss nicht mehr permanent „auf die Straße schauen“)?
Ab Level 3 (Conditional Automation).
Warum ist das „Fliegen“ (Tracking) schwieriger als das „Fahren“?
Weil ein Flugzeug auf 6 Achsen (6 df) statt nur 2 gesteuert wird und die Instrumente sehr abstrakt und hochverdichtet sind.
Was ist eine spezifische Belastung für Schiffspersonal durch die 24/7-Arbeitsumwelt?
Störungen des circadianen Rhythmus und Schlafmangel, da Menschen oft 30–60+ Tage auf dem Schiff leben.
Nenne ein zentrales Ziel automatisierter Bahnsysteme (z. B. Versuchsfeld Erzgebirge).
erringerung der Blockabstände zwischen Zügen und Verkürzung der Meldeketten.
Nenne einen psychologischen Grund, warum Fahrer oft zu schnell fahren, obwohl sie das Risiko kennen.
Kognitive Biases wie die Speed Fallacy oder die Fehleinschätzung der eigenen Fähigkeiten.
Was ist die „vierte Dimension“, die Piloten bei der Navigation berücksichtigen müssen?
Die Zeit (Einhaltung von Zeitfenstern)
Nenne je einen HF-Vorteil und einen HF-Nachteil des öffentlichen Verkehrs gegenüber dem Individualverkehr.
Pro: Sicherste Mobilitätsform, um Unfallzahlen zu senken.
Contra: Lärm, mangelnde Individualisierung und Abhängigkeit von Verlässlichkeit.
Welche Display-Art hilft Piloten oder Kapitänen besonders gut beim Umgang mit sehr trägen Systemdynamiken (Verzögerungen)?
Future Predictive Displays (Vorschaubilder des zukünftigen Zustands)
In welchem Bereich neben dem Cockpit werden HF-Experten in der Luftfahrt noch dringend benötigt?
Im Bodenverkehr (Ground Traffic Management) am Flughafen.
Warum ist die primäre Tracking-Aufgabe beim Fliegen deutlich komplexer als beim Autofahren?
Ein Flugzeug hat 6 Freiheitsgrade (df) statt 2, nutzt hochverdichtete/abstrakte Displays und weist starke Instabilitäten sowie Zeitverzögerungen auf.
Nenne drei spezifische Belastungsfaktoren für die Besatzung in der Schifffahrt.
24/7-Arbeitsumgebung, circadiane Rhythmusstörungen durch Schlafmangel und lange Isolationsphasen (30–60+ Tage auf See).
Welche Belastungszustände (Workload) sind typisch für einen transatlantischen Flug?
Ein Wechsel zwischen extremem Underload während des Reiseflugs und Overload in den Phasen von Start und Landung.
Was war die entscheidende Änderung im Anhang zum Wiener Übereinkommen im Jahr 2014?
Es wurde der kontrollierte Transfer der Fahrzeugkontrolle an ein automatisiertes System erlaubt (zuvor musste der Mensch jederzeit selbst steuern).
Welche zwei Hauptarten der Übernahme der Fahrzeugkontrolle werden unterschieden?
System-initiierte Übernahme (nach Aufforderung durch das Fahrzeug) und Fahrer-initiierte (freiwillige) Übernahme.
In welchem Zeitbereich variieren die Übernahmezeiten (TOR) in der Regel?
Zwischen 1,14 und 15 Sekunden, wobei 6 bis 8 Sekunden am häufigsten vorkommen.
Welchen Einfluss haben Nebenaufgaben während der automatisierten Fahrt auf die spätere Fahrleistung nach einer Übernahme?
Je beanspruchender die Nebenaufgabe war, desto schlechter ist die Fahrleistung unmittelbar nach der Übernahme.
In welcher Situation nutzen Menschen laut Tesla-Studie Automatisierung (L2) am liebsten?
Auf der Autobahn; dort sind das Vertrauen, die wahrgenommene Nützlichkeit und die Angemessenheit höher als auf Landstraßen.
Unter welchen objektiven Bedingungen der „Kritikalität“ brechen Fahrende die Automation freiwillig ab?
Bei zu geringem Abstand (Time Headway - THW) zum Vordermann oder bei geringem Kraftschluss (TU) der Fahrbahn.
Welche zwei Persönlichkeitsmerkmale fördern laut Forschung eine höhere Nutzung von Automationssystemen?
Eine hohe Technikaffinität und eine geringe Ausprägung von Neurotizismus.
as unterscheidet ein Schiff vom Grad 2 gegenüber Grad 3?
Grad 2 ist ferngesteuert mit Seeleuten an Bord; Grad 3 ist ferngesteuert ohne Besatzung an Bord.
Teleoperation
Der Begriff beschreibt die seit 2022 in Deutschland erlaubte „technische Aufsicht“ für autonome Fahrfunktionen.
Wie wird „Knowledge in the world“ im Cockpit technisch umgesetzt, um das Gedächtnis bei komplexen Prozeduren zu entlasten?
Durch den Einsatz von Checklisten für alle Flugphasen
Wie verändert sich die Reaktion der Fahrenden, wenn die verfügbare Zeit für eine Übernahme sehr knapp ist (z. B. nur 5 Sek.)?
Sie reagieren zwar schneller, aber die Qualität der Fahrleistung ist schlechter.
Welche Art der Kommunikation wird bei Übernahmeaufforderungen (TOR) gegenüber rein visuellen Anzeigen bevorzugt?
Sprachliche Kommunikation.
Usability vs. User Experience (Definition) Was ist der zeitliche Hauptunterschied zwischen Usability (U) und User Experience (UX)?
Usability fokussiert auf die effektive Aufgabenbearbeitung während der Nutzung; UX umfasst zusätzlich die Erwartungen davor und die Verarbeitung danach.
Welche drei Kernschritte werden im menschenzentrierten Gestaltungsprozess (HCD) immer wieder durchlaufen?
1. Verstehen (Anforderungsanalyse), 2. Design (Gestaltungslösung), 3. Evaluation.
Wozu dienen „Personas“ in der Anforderungsanalyse?
Sie visualisieren und speichern Merkmale relevanter Zielgruppen für das gesamte Unternehmen, besonders wenn kein direkter Kontakt zu echten Nutzenden besteht.
Nenne die sieben Interaktionsprinzipien für die Dialoggestaltung.
Aufgabenangemessenheit, Selbstbeschreibungsfähigkeit, Erwartungskonformität, Erlernbarkeit, Steuerbarkeit, Robustheit gegen Benutzungsfehler, Benutzerbindung.
Was beschreibt der „User-Flow“ in einer App oder Webseite?
Den Pfad, den prototypische Nutzende über eine Abfolge von Schritten zurücklegen, um ein spezifisches Ziel/eine Aufgabe abzuschließen.
Welche zwei „Brücken“ muss ein Design laut Norman (1986) überwinden, um die Interaktion zu unterstützen?
Die Execution Bridge (Ausführung: Intention zur Handlung) und die Evaluation Bridge (Interpretation: Systemstatus verstehen).
Was ist der grundlegende Unterschied zwischen „heuristischer Evaluation“ und „Usability-Testing“?
Heuristische Evaluation ist ein expertenorientiertes Verfahren; Usability-Testing ist ein nutzerorientiertes Verfahren.
Wie viele Nutzende sind für eine qualitative Evaluation (z. B. Usability-Probleme finden) laut Kosten-Nutzen-Verhältnis optimal?
Zwischen 3 und 6 Nutzende
Bringe die Phasen der Customer Journey in die richtige Reihenfolge
1. Awareness, 2. Consideration, 3. Purchase, 4. Retention, 5. Advocacy (Weiterempfehlung).
Was unterscheidet die Customer Experience (CX) von der User Experience (UX)?
CX betrachtet die Interaktion an allen Touchpoints mit dem gesamten Unternehmen (Messe, Werbung, Hotline etc.), nicht nur die Interaktion mit dem spezifischen Produkt.
Nenne ein Beispiel für einen analogen, nicht steuerbaren Touchpoint.
Weiterempfehlung durch Freunde oder Bekannte
