8. Vorlesung: Geteilte Aufmerksamkeit (aka multitasking, Dual tasking)

• Multitasking verursacht Leistungseinbußen: mehr Fehler, längere Bearbeitungszeiten

• Betriebswirtschaftliche Folgen (Beispiel USA 2014):

  • Produktivitätsverlust: ca. 27,5 %

  • Arbeitszeitverlust: ca. 32 %

  • Gesamtkosten: ca. 450 Milliarden USD jährlich

• Individuelle Folgen:

  • Erhöhter Stress

  • Geringere Jobzufriedenheit

• Studie von Strayer et al. (2010) untersucht Multitasking beim Autofahren

• Vergleich:

  • Baseline (kein Handy)

  • Hand-held phone

  • Hands-free phone

• Ergebnis (Speed Profile):

  • Beide Handy-Bedingungen führen zu reduzierter Fahrgeschwindigkeit

  • Verlangsamte Reaktion bei unerwarteten Ereignissen

• Bildvergleich: Fahrer mit Handy (rechts) nimmt relevante Reize schlechter wahr

• Fazit: Auch freihändiges Telefonieren beeinträchtigt Aufmerksamkeit und Fahrleistung

• Multitasking im Büro:

  • Gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Aufgaben und Informationsquellen

  • Häufige Unterbrechungen durch Kollegen, Internet, Smartphone

• Studie von Mark, Gudith & Klocke (2008):

  • Aufgabe: 12 E-Mails mit und ohne Unterbrechungen bearbeiten

  • Objektive Ergebnisse: keine Unterschiede in Zeit, Fehlerzahl, Mailqualität

  • Subjektive Ergebnisse:

    • Mehr Stress, Frustration, Zeitdruck und Aufwand bei Unterbrechung

• Fazit (Mark et al., 2009):

  • Multitasking kann objektive Leistung verschlechtern, wenn subjektive Belastung gleich bleibt (Kompensationskosten)

• Aufgabenähnlichkeit beeinflusst Multitasking-Leistung

• Eingangsmechanismen (Allport et al., 1972) – dichotisches Hören:

  • Beschattungsaufgabe + zusätzliche Reize (auditiv vs. visuell)

  • Geringe Gedächtnisleistung bei auditiven Wörtern

  • Hohe Gedächtnisleistung (90 %) bei visuellen Bildern

• Interpretation: Unterschiedliche Sinneskanäle stören sich weniger

• Ausgabemechanismen (McLeod, 1977) – Effektoren:

  • Tracking (manuell) + Tonidentifikation

  • Reaktion entweder vokal oder manuell (mit freier Hand)

  • Ergebnis: Weniger Fehler bei Tonaufgabe, aber schlechteres Tracking, wenn Reaktion auch manuell

• Interpretation: Gleiche Effektoren (z. B. Hand + Hand) stören sich mehr als unterschiedliche (z. B. Hand + Sprache)

Fazit

• Wir können besser multitasken, wenn die Aufgaben verschiedene Sinneskanäle (Input) oder verschiedene Körperteile (Output) benutzen

• Ähnliche Aufgaben konkurrieren um dieselben Ressourcen und beeinträchtigen sich stärker

• Theorien multipler Ressourcen (z. B. Navon & Gopher, 1977; Wickens, 1984)

• Menschliches System besteht aus mehreren separaten Verarbeitungseinheiten

• Jede Aufgabe nutzt bestimmte Ressourcen (z. B. visuell, auditiv, motorisch)

• Interferenz entsteht, wenn zwei Aufgaben dieselben Ressourcen beanspruchen

• Unterschiedliche Aufgaben (mit verschiedenen Ressourcen) stören sich weniger oder gar nicht

• Modell multipler Ressourcen (Wickens, 1984): parallele Verarbeitungskapazitäten

• Vier Ressourcendimensionen:

• Verarbeitungsprozesse: Enkodierung, zentrale Prozesse, Output

• Modalitäten: visuell, auditiv

• Verarbeitungscodes: räumlich, verbal

• Antwortmodalitäten: manuell, vokal

• Hohe Aufgabenähnlichkeit → stärkere Interferenz

• Nutzung unterschiedlicher Ressourcen → geringere Interferenz

• Geteilte Aufmerksamkeit abhängig von Ressourcenüberlappung

• Gleichzeitige Aufgabenbewältigung hängt von Aufgabenschwierigkeit ab

• Leichte, ideomotorisch kompatible Aufgaben (z. B. Greenwald & Shulman, 1973; Lien et al., 2006) → kaum Interferenz

• Theorie “attention and effort” (Kahneman, 2011): Aufmerksamkeit als begrenzte, flexibel einsetzbare Ressource

• Ressource kann auf eine oder mehrere Tätigkeiten verteilt werden (graded capacity sharing)

• Hohe Aufgabenschwierigkeit → höherer Aufmerksamkeitsbedarf → stärkere Interferenz

• Leichte Aufgaben → geringer Ressourceneinsatz notwendig

• Befunde stützen Konzept des graded capacity sharing

• Aufmerksamkeitszuteilung kann bewusst über Instruktion gesteuert werden

• Verstärkte Fokussierung auf eine Aufgabe → Leistungssteigerung in dieser Aufgabe

• Gleichzeitig Leistungsabfall in der parallel ausgeführten Aufgabe

• Beispiel: Kombination aus Ziffernidentifikation & Nachführaufgabe

• Aufgabenpriorität beeinflusst Leistungsverteilung (Priorität 1,0 = alleinige Bearbeitung)

• Theorie zentraler Kapazität (Kahneman, 2011): strikt begrenzte zentrale Ressource

• Ressource flexibel auf mehrere Tätigkeiten verteilbar

• Leistung bei Doppelaufgaben hängt von Ressourcenanforderungen beider Aufgaben ab

• Interferenz entsteht, wenn kombinierte Anforderungen die Gesamtkapazität übersteigen

• Aufgabenschwierigkeit ist entscheidender Faktor für Performanz bei Doppelaufgaben

• Ein-Kanal-Theorien (z. B. Welford, Broadbent, Pashler): nur ein zentraler Verarbeitungskanal

• Broadbent (1958): Aufmerksamkeit kann nur vollständig einer Aufgabe zugewiesen werden (Alles-oder-Nichts-Prinzip)

• Multitasking nur durch schnelles Umschalten des Filters möglich

• PRP-Doppelaufgaben (Psychologische Refraktär-Periode) stützen Existenz eines strukturellen Flaschenhalses

• Bottleneck = zentraler, nicht paralleler Verarbeitungspunkt → führt zu unvermeidbarer Interferenz

• PRP: “Psychologische Refraktärperiode

• PRP-Situation: zwei Aufgaben mit variablem Abstand (SOA = stimulus onset asynchrony)

• Aufgabe 1: Ton identifizieren (hoch/tief)

• Aufgabe 2: Buchstaben identifizieren (z. B. A, B oder C)

• PRP-Effekt: Reaktionszeit bei Aufgabe 2 steigt bei kurzem SOA

• Ursache: zentrale Verarbeitungskapazität noch durch Aufgabe 1 blockiert

• PRP-Paradigma erlaubt präzise experimentelle Kontrolle über Reizverarbeitung

• Alles-oder-Nichts-Bottleneck: zentraler Verarbeitungskanal begrenzt parallele Bearbeitung

• Frage: Ist der Bottleneck durch Übung aufhebbar?

• Studien (z. B. Van Selst et al., 1999): Training über 36 Sessions reduziert PRP-Effekt

• Aber: PRP-Effekt bleibt trotz Training bestehen

• Interpretation: Bottleneck ist robust, strukturell und nicht vollständig eliminierbar

• Unterstützt durch zahlreiche Studien (z. B. Maquestiaux, Ruthruff, Schumacher, Strobach et al.)

• Central Bottleneck Model: erklärt begrenzte parallele Informationsverarbeitung

• Bottleneck = zentrale Verarbeitungsstufe, die nur eine Aufgabe gleichzeitig verarbeiten kann

• PRP-Effekt: Aufgabe 2 muss warten, bis Aufgabe 1 den Engpass passiert hat

• Zentrale Annahme: Prozess A (z. B. Reaktionswahl) kann nicht gleichzeitig in zwei Aufgaben ablaufen

• Modell dient dazu, Engpass-Stufe zeitlich und funktional zu lokalisieren

• Zitat (Pashler, 1994): „Wenn Prozess a in einer Aufgabe aktiv ist, kann er nicht gleichzeitig in einer anderen stattfinden.“

• Verarbeitung wird in drei Stufen unterteilt: Reizidentifikation, Antwortauswahl, Antwortausführung

• Antwortauswahl als Engpass identifiziert → nur seriell verarbeitbar

• Vorhersage 4: Verlängerung der Antwortauswahl in Aufgabe 2 wirkt additiv zum SOA-Effekt

  • Evidenz: Ungewohnte Stimulus-Response-Zuordnung erhöht Reaktionszeit unabhängig vom SOA (McCann & Johnston, 1992)

• Vorhersage 3: Variation in Reizidentifikation wirkt subadditiv zum SOA-Effekt

  • Evidenz: Geringe Sichtbarkeit (z. B. durch reduzierten Kontrast) verlängert Reaktionszeit nur bei langer SOA (Pashler & Johnston, 1989)

• Interpretation: Reizidentifikation erfolgt vor dem Bottleneck, Antwortauswahl im Bottleneck

Diese Experimente zeigen, dass der zentrale Engpass (der Punkt, wo wir nicht zwei Dinge gleichzeitig verarbeiten können) sehr wahrscheinlich in der Antwortauswahl liegt. Also nicht beim Erkennen des Reizes oder beim Drücken der Taste, sondern genau dazwischen – beim Entscheiden, wie man reagieren soll.

• Modell multipler Ressourcen: Multitasking scheitert besonders bei ähnlichen Aufgaben (wegen Ressourcenüberschneidung)

• Theorie der zentralen Kapazität: Schwierige Aufgaben erfordern mehr Aufmerksamkeit → erschweren Multitasking

• Theorie des zentralen Flaschenhalses: Zwei Aufgaben können bestimmte Verarbeitungsstufen nicht gleichzeitig durchlaufen → echte Parallelverarbeitung nicht möglich

• Kernaussage: Der Mensch kann Aufgaben nicht vollständig parallel bearbeiten – echtes Multitasking ist begrenzt