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Der Mensch

Der Mensch. Software-Ergonomie. Agenda. Zusammen- fassung. Gefühle. Einleitung. Auge. Der Mensch. Ein-/ Ausgabekanäle. Gestalttheorie. Ohr. Problemlösen. Bewegung. Problemraum. ACT*. Analogie. Gedächtnis. Langzeit-. Sensorisches. Kurzzeit-. Computer sollen dem Menschen helfen

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Der Mensch

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Presentation Transcript

  1. Der Mensch Software-Ergonomie

  2. Agenda Zusammen-fassung Gefühle Einleitung Auge Der Mensch Ein-/ Ausgabekanäle Gestalttheorie Ohr Problemlösen Bewegung Problemraum ACT* Analogie Gedächtnis Langzeit- Sensorisches Kurzzeit-

  3. Computer sollen dem Menschen helfen • muss auf seine Bedürfnisse angepasst sein • Wissen über Fähigkeiten / Grenzen notwendig! •  Mensch = Informations-Verarbeitungs-System • Eingabe- / Ausgabekanäle • Gedächtnis • Verarbeitung von Informationen Einleitung

  4. Agenda Zusammen-fassung Gefühle Einleitung Auge Der Mensch Ein-/ Ausgabekanäle Gestalttheorie Ohr Problemlösen Bewegung Problemraum ACT* Analogie Gedächtnis Langzeit- Sensorisches Kurzzeit-

  5. Mensch • Sehen • Hören • Fühlen • Schmecken • Riechen • Computer • Bildschirm • Tastatur, Maus Eingabe-Ausgabe Kanäle

  6. das Auge - Anatomie

  7. Stäbchen • 120 Mio • Helligkeits-empfindlich • nur unscharfes sehen • Verteilung: stärker am Rand • Zapfen • 6 Mio • Farbempfindlich • 3 Arten: • lang (rot)- / mittel (grün)- /kurz (blau)- Wellenlängen • scharfes sehen(Foveacentralis, Anteil Zapfen für blau 3-4%) • Verteilung: stärker im Zentrum das Auge - Anatomie • Wahrnehmung elektromagnetischer Wellen: 380-770nm • 7 Mio Farben sichtbar

  8. das Auge - Anatomie

  9. das Auge - Anatomie

  10. Ganglien Zellen • X-Zellen • Verteilung: stärker im Zentrum • Mustererkennung • Y-Zellen • Verteilung: stärker am Rand • Bewegungserkennung • Wahrnehmung eines Abstandes zwischen 2 Punkten ab Sehwinkel > 1/60° das Auge - Anatomie

  11. Sehen ist aktiv  die Signale vom Auge müssen interpretiert werden! Beispiel: optische Täuschungen das Auge - Wahrnehmung

  12. das Auge - Wahrnehmung

  13. das Auge - Wahrnehmung

  14. Das Gehirn nimmt Dinge manchmal nicht so wahr, wie sie sind! • Bilder werden kontextabhängig interpretiert • Bilder können unseren Erwartungen entsprechend angeglichen werden das Auge - Wahrnehmung

  15. das Auge - Wahrnehmung The quick brown fox jumps over the the lazy dog.

  16. Lesen geht am schnellsten, wenn… • Schriftgröße: 9 – 12pt • gleiche Zeilenlängen (58 – 132mm) • Text gedruckt, statt auf Bildschirm • Wortform eingehalten wird (Groß-/Kleinschreibung) • Wortüberlegenheitseffekt • schwarzer Text auf weißem Hintergrund das Auge - Wahrnehmung "Luat enier Sidtue an eienr elgnhcsien Uvrsnäiett, ist es eagl in wcheler Rhnfgeeloie die Bstuchbaen in eniem Wrot snid. Das eniizg Whictgie ist, dsas der etrse und der lztete Bstuchbae am rtigeichn Paltz snid. Der Rset knan tatol deiuranchnedr sien und man knan es ienrmomch onhe Porbelm lseen. Das legit daarn, dsas wir nhcit jeedn Bstuchbaen aeilln lseen, srednon das Wrot als Gzanes.

  17. Aufgabe:Die Anzahl der Pässe eines Teams zählen. • http://viscog.beckman.uiuc.edu/grafs/demos/15.html • Erklärung:Begrenzte Verarbeitungskapazität des Gehirns Reize werden nur dann bewusst wahrgenommen, wenn sie unsere Aufmerksamkeit haben! (InattentionalBlindness) das Auge - Wahrnehmung

  18. Das Ohr

  19. hörbarer Frequenzbereich: 20Hz – 15kHz • Geräusche werden gefiltert (Cocktail-Party-Effekt) • Verwendung bei HCI: • Warnungen • Hinweise • Aber mehr Potential! • Statusinformationen; Bestätigungen; Navigation Das Ohr

  20. Wenn es Erwartungen an die Sinne gibt, versucht das Gehirn diese zu bestätigen! • Michael Jackson – Bad •  „Du blöde Sau“ •  „The Word Is Out“ • Pink Floyd – Another Brick in the Wall •  „Hol ihn, hol ihn, unters Dach“ •  „All in all it's just …” Das Ohr - Wahrnehmung

  21. Sensoren: • für Mechanische Reize, Schmerz, Temperatur • ungleiche Verteilung (Rücken, Fingerspitze) • Verwendung bei HCI: • Haptik der Eingabegeräte • Druckpunkt der Tasten; Mausklick, … Tastsinn

  22. Bewegung • Antwortzeit = Reaktionszeit + Bewegungszeit • Reaktionszeiten abhängig vom Stimulus • Auditiv: 150ms • Visuell: 200ms • Schmerz: 700ms • Bewegungszeit abhängig von Alter, Fitness • Je schneller die Reaktionszeit, desto ungenauer (gilt nicht bei trainierten Nutzern) • Fitt‘s Law: • Mt = a + b(log2(D/S) + 1) • Mt Bewegungszeit • D Distanz • S Größe des Ziels •  möglichst große Ziele und kurze Distanzen

  23. Bewegung

  24. Agenda Zusammen-fassung Gefühle Einleitung Auge Der Mensch Ein-/ Ausgabekanäle Gestalttheorie Ohr Problemlösen Bewegung Problemraum ACT* Analogie Gedächtnis Langzeit- Sensorisches Kurzzeit-

  25. „Puffer“ für Sehen (ikonisch), Hören (echoisch), Fühlen (haptisch) • Speicherdauer: ~0,5sec • Filterfunktion: • nur Dinge, die unsere Aufmerksamkeit haben, werden weitergeleitet • Beweise für Existenz: • schnelle Bewegung der Finger vor Auge  Finger gleichzeitig an mehreren Positionen sichtbar • Hören einer Frage, während man in etwas vertieft ist  Nachfragen  Wissen der Frage, obwohl diese noch nicht wiederholt wurde Gedächtnis - Sensorisches

  26. „Notizblockspeicher“ • Schneller, begrenzter Speicher • (Zugriffszeit: 70ms, Speicherdauer: 200ms) • Begrenzte Kapazität: 7 +/- 2 „Chunks“ • Chunk = Informationseinheit • z.B. 73829384 = 8 Chunks • z.B. 0711 262 889 = 3 Chunks • Neue Informationen überschreiben alte • Aber: getrennte Kanäle • z.B.: neue visuelle Informationen überschreiben nicht die auditiven Gedächtnis - Kurzzeit

  27. Langsamer, unbegrenzter Speicher • (Zugriffszeit: ~1sec) • Übergang von Informationen vom Kurzzeitg. ins Langzeitg. durch wiederholtes Lernen • besser oft kurz lernen/wiederholen über einen längeren Zeitraum, als einmal lang • Informationen mit bereits gelerntem verknüpfen • Episodisches / Semantisches Gedächtnis • Abrufen von Informationen durch Visualisierung • Vergessen: • Verlieren der Verknüpfung (logarithmischer Verfall) • „Maskieren“ der alten Information mit der neuen Gedächtnis - Langzeit

  28. Agenda Zusammen-fassung Gefühle Einleitung Auge Der Mensch Ein-/ Ausgabekanäle Gestalttheorie Ohr Problemlösen Bewegung Problemraum ACT* Analogie Gedächtnis Langzeit- Sensorisches Kurzzeit-

  29. Problemlösen = Vorhandenes Wissen auf neue Situationen anwenden Problemlösen

  30. Problemlesen auf zwei Arten möglich: • Reproduzierendes Lösen • Lösung aufgrund vorhergehender Erfahrung finden • könnte die Person zu sehr „eingrenzen“ • Produzierendes Lösen • durch Neustrukturierung / Einsicht in das Problem die Lösung finden Gestalttheorie

  31. Im Problemraum existieren versch. „problemstates“ • Lösen = durch versch. Operatoren in den Lösungsstatus wechseln • Bsp.: „means-end analysis“ • Vergleichen des Ziel-Zustandes, mit dem Ist-Zustand Problemraumtheorie

  32. Beispiel: 2ten Textabschnitt aus Textverarbeitungsprogramm löschen Problemraumtheorie 2ter Absatz existiert, Cursor irgendwo im Dokument Cursor an Start des Dokuments setzen Cursor an Start des nächsten Absatz setzen Absatz löschen 2ter Absatz gelöscht

  33. Lösen neuer Probleme, durch Übertragen (mappen) von Wissen einer ähnlichen Domain (analogicalmapping) ~ Gestalttheorie: Vorhandenes Wissen wird verwendet, um ein Problem zu lösen • Problem: Übertragen von Wissen meist zu schwer, da die Domänen zu verschieden. Analogie

  34. Wie funktioniert das Problemlösen in bereits bekannten Bereichen? • Wissen in bestimmten Bereichen effizienter kodiert • Wie bekommt man diese effizientere Codierung? (ACT* Modell) • Der Anfänger verwendet universelle Richtlinien, die Tatsachen über ein Problem darstellen • Der Anfänger entwickelt Regeln, die auf die Aufgabe zugeschnitten sind • Die Regeln werden verbessert, um die Geschwindigkeit zu steigern Fähigkeiten antrainieren Prozeduralisierung Generalisierung

  35. Universelle Richtlinie fürs Kochen IF cook[type, ingredients, time] THEN cookfor: time cook[casserole, [chicken,carrots,potatoes], 2 hours] cook[casserole, [beef,dumplings,carrots], 2 hours] cook[cake, [flour,sugar,butter,eggs], 45mins] Fähigkeiten antrainieren

  36. Prozeduralisieren • (Variablen mit spezifischen Werten definieren) If type iscasserole AND ingredientsare [chicken,carrots,potatoes] THEN cookfor: 2 hours If type iscasserole AND ingredientsare [beef,dumplings,carrots] THEN cookfor: 2 hours If type iscake AND ingredientsare[flour,sugar,butter,eggs] THEN cookfor: 45 mins Fähigkeiten antrainieren

  37. Generalisieren • Zusammenfassen der einzelnen Fälle If type iscasserole AND ingredientsare ANYTHING THEN cookfor: 2 hours • „Erfahrenes Verhalten“ (skilledbehaviour) geschieht meist unbewusst Fehlerquelle • Was passiert, wenn das trainierte Verhalten leicht verändert werden muss?  Das ursprüngliche Verhalten wird durchbrochen und verursacht somit Fehler. Fähigkeiten antrainieren

  38. Mental-Modelle: • persönliche Theorie, wie das Verhalten eines Systems zu erklären ist • meist nur bruchstückhaft, inkonsistent • nicht Beweis-Basierend • Fehler entstehen, wenn Mental-Modell und System ungleich sind – Fehler in B(S(A)) •  Beim Entwickeln von Systemen müssen Konventionen eingehalten werden oder es muss explizit auf das Verhalten hingewiesen werden! Fehlerquellen

  39. Agenda Zusammen-fassung Gefühle Einleitung Auge Der Mensch Ein-/ Ausgabekanäle Gestalttheorie Ohr Problemlösen Bewegung Problemraum ACT* Analogie Gedächtnis Langzeit- Sensorisches Kurzzeit-

  40. James-Lange Theorie • Emotion ist Folge eines körperlichen Vorganges(Man fühlt sich traurig, weil man weint) • Kritik: (Cannon) • Körperliche Vorgänge zu langsam, um plötzliche Gefühle auslösen zu können • physiologische Erregung kann unterschiedliche Emotionen haben (klopfendes Herz = Aufregung in z.B. einem Wettbewerb ODER Angst vor etwas) • Ein Gefühl ist die Reaktion auf einen externen Stimulus und beeinflusst körperliche und geistige Ereignisse • Durch einen „positiven Reiz“ reagiert der Körper so, dass schwere Aufgaben leicht gelöst werden können • Durch einen „negativen Reiz“ reagiert der Körper so, dass leichte Aufgaben nur schwer gelöst werden können. Gefühle

  41. positive Reize durch ästhetisches User-Interface… Gefühle

  42. Agenda Zusammen-fassung Gefühle Einleitung Auge Der Mensch Ein-/ Ausgabekanäle Gestalttheorie Ohr Problemlösen Bewegung Problemraum ACT* Analogie Gedächtnis Langzeit- Sensorisches Kurzzeit-

  43. Mensch hat begrenzte Aufnahmefähigkeit • Wahrnehmung der Realität entspricht nicht immer der Wahrheit • Wahrnehmung ist kontextabhängig • Dinge am Rand müssen sich bewegen • begrenzte Kapazität des Gehirns beachten • Aufmerksamkeitsverteilung beachten • Möglichst große Ziele und kleine Distanzen • Kurzzeitgedächtnis: 7 +/- 2 Chunks • Konventionen einhalten, Mental-Modelle berücksichtigen • Schöne grafische Oberflächen , denn Gefühle beeinflussen Handeln/Reaktionen Zusammenfassung

  44. Alan Dix, Janet Finlay, Gregory Abowd, Russell Beale (2003):Human-Computer Interaction, 3rd Edition, Prentice HallKapitel 1: the human • Rainer Malaka:Mensch Computer Interaktion, Volresungsskript • Prof. Dr. Dipl-Ing. Kretzschmar: WissenschaftlichesArbeiten:EffektivesLernen, Vorlesungsskript • Prof. Dr. Mangold:Psychologie, Vorlesungsskript Quellen

  45. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Fragen?

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