Ziel der kognitiven Interaktionsgestaltung
Optimieren der Mensch-Meschine-Interaktion unter Berücksichtigung der Theorien/ Prinzipien zu
Gedächntis/ Lernen
Aufmerksamkeit
Wahrnehmung
Wissenspräsentation
Denken
Kreativität
Problemlösen
Interaktionsgestaltung
Informationsgestaltung
EIngabegestaltung
Feedbackgestaltung
-> schnelle/ fehlerrobuste Informationsaufnahme/ Interaktion
Perceptual Encoding = Wahrnehmungsbasierte Informationsaufnahme
Wahrnehmung - Visuelles Denken (Allgmein)
Visuelle Wahrnehmung entsteht durch das Zusammenspiel von:
Bottom-up-Prozessen: Verarbeitung von Umgebungsreizen
Top-down-Prozessen: Einfluss von Wissen, Erwartungen und Zielen
Bottom-Up-Prozesse:
1. Merkmalserkennung (Features)
Erkennung grundlegender Merkmale durch spezialisierte Gehirnbereiche:
Größe, Farbe, Form, Bewegung, Tiefe, Textur
Parallele Verarbeitung der Informationen
2. Mustererkennung (Patterns)
Organisation des visuellen Raums durch:
Regionen
Konturen
Grenzen gleicher Farbe/Textur
Nutzung von Gestaltgesetzen
3. Objektbildung
Zusammenführung einzelner Details zu einem Gesamtobjekt.
Speicherung im visuellen Arbeitsgedächtnis.
Begrenzte Kapazität:
3–5 Objekte
0,1–2 s
Top-down (wissens- und aufmerksamkeitsgesteuert):
Vorwissen, Erwartungen und die aktuelle Aufgabe steuern die Aufmerksamkeit.
Einfluss der Aufmerksamkeit:
relevante Informationen verstärkt verarbeitet
Wahrgenommenes davon Abhängig wonach gesucht wird
Wichtigster Aufmerksamkeitsprozess: Sakkaden
effiziente Auswahl interessanter Bereiche der Umgebung
Ablauf:
Grobe Übersicht potentiell wichtiger Regionen
Planung der Reihenfolge von Augenbewegungen
Mustererkennung und Speiherung bereits betrachteter Bereiche
Just-In-Time Processing
Selektive Visuelle Stichproben der Umgebung aufgrund aktueller Notwendigkeit
Keine Detalierte Abspeicherung der Umgebung im Gehirn
Wahrnehmung - Visuelles Denken (Bottom-Up-Prozesse)
Reizgesteuert/ Datenbasiert
Wahrnehmung: Apparat und Prozess des Sehens
Komprimierung/ Verarbeitung:
Rezeptoren (>100Millionen) -> Nervenbahnen (>1Millionen) -> Hirnareale
Sakkade (schnelle Augenbewegung) um nacheinander Details der Umgebung wahrnehmen zu können
bis zu 900°/s möglich
Einzelne Augenbewegung nicht bewusst Wahrgenommen/ Gehirn erzeugt einheitliches (kohärentes) Bild wahrgenommen
Wahrnehmung - Visuelles Denken (Top-Down-Prozesse)
Wissen/Aufmerksamkeitsgesteuerte Prozesse
Vorwissen, Erwartungen und Aufgaben steuern die Aufmerksamkeit.
Relevante Informationen werden verstärkt verarbeitet.
Wahrnehmung hängt davon ab, wonach gesucht wird.
Schnelle Augenbewegungen zur Auswahl wichtiger Bereiche.
Grobe Übersicht potenziell interessanter Regionen.
Planung der Augenbewegungsfolge.
Mustererkennung + Speicherung bereits betrachteter Bereiche.
Just-in-Time Processing
Umgebung wird nur selektiv und bedarfsgerecht erfasst.
Keine vollständige Speicherung der Umgebung im Gehirn.
Top Down:
Expectancy (Erwartungshaltung)
Wo erwarte ich relevante Informationen?
Value (Wert/ Relevanz)
Wie wichitg ist Information für mein Ziel?
Bottom Up:
Salience (Auffälligkeit)
Wie Äuffällig/ Signalstark ist der Reiz
Effort (Mühe)
WIe viel Aufwand kostet es den Blick/ Fokus darauf zu richten?
Gestaltung von Interaktionen entlang kognitiver Prinzipien
Gestaltungsprinzipien und Regeln
Aufgabenangemessenheit:
Bedienung des Systems soll nicht mehr Schwierigkeiten machen als die Aufgabe selbst
Selbstbeschreibungsfähigkeit:
Jeder Bedienschritt ist durch selbsterklärende Gestaltung verständlich.
Keine zusätzlichen Anweisungen notwendig
Steuerbarkeit:
Nutzer kann den Ablauf beeinflussen
Geschwindigkeit
Auswahl & Reihenfolge der Bedienschritte
Art & Umfang der Ein-/Ausgabe
Festen Eingabetakt vermeiden
Erwartungskomformität:
Bedienung soll
Erwartungen entsprechen
bisherigen Arbeitsabläufen entsprechen
Oder durch Benutzerschulungen erklärt werden
Fehlerrobustheit
menschliche Fehler dürfen nicht zu undefinierten Zuständen führen
Fehler sollen dem Menschen verständlich angezeigt werden
Geringer Korrekturaufwand für den Nutzer
Intuitivität & Erlernbarkeit
Intuitivität
Intuition
Lernförderliche Systeme
Lernen
Gestaltungsmerkmale
Eigenschaft eines Systems, die eine direkte und unmittelbare Verständlichkeit der Bedienung ermöglicht.
Nutzer erkennt die richtige Bedienung spontan ohne bewusstes Nachdenken.
Spontane Erkenntnis oder Entscheidung ohne bewusstes Schlussfolgern.
Beruht auf Wahrnehmung, Erfahrung und innerer Vorstellung.
Unterstützt den Nutzer beim Erlernen der Bedienung.
Gibt Hilfestellungen und erleichtert den Einstieg.
Dauerhafte Verhaltensänderung aufgrund von Erfahrung.
Der Grad der Intuitivität und Erlernbarkeit wird beeinflusst durch:
Hintergrundfaktoren:
Nutzer
Funktionalität
Markenprägung
Nutzungskontext
→ Diese bestimmen die Gestaltung von:
Bedienlogik (Wie wird das System bedient?)
Funktionspriorisierung (Welche Funktionen stehen im Vordergrund?)
Anordnungslogik (Wie sind Elemente angeordnet?)
Design Prinzipien (6) nach Don Norman
Affordance
Objekt zeigt durch seine Gestaltung, wie es benutzt werden kann.
Bedienung ist sofort erkennbar.
Mapping/ räumliche Kompatibilität
Natürlicher Zusammenhang zwischen Bedienelement und Wirkung.
Nutzer erkennt, welche Aktion welche Folge hat.
Constraints
Begrenzen mögliche Handlungen und führen zur richtigen Bedienung.
Verhindern Fehlbedienungen.
Sichtbarkeit
Funktionen und Bedienmöglichkeiten sind klar erkennbar.
Design zeigt, wie das Produkt genutzt wird.
Feedback
Sofortige Rückmeldung des Systems nach einer Aktion.
Nutzer erkennt, ob die Eingabe erfolgreich war.
Consistency
Gleiche Bedienelemente führen zu gleichen bzw. ähnlichen Ergebnissen.
Weitere Kompatibilitätsarten
Primäre Kompatibilität
Äußere Kompatibilität:
Bewegungsrichtungen/ Anzeigen von Stellteilen stimmen mit Bewegungsrichtung anderer Stellteile überein
Innere Kompatibilität:
Bewegungsrichtung stimmt mit inneren Modell (Erwartung) überein
Sekundäre Kompatibilität:
Drehsinn und Bewegungsrichtung dürfen nicht im Widerspruch zur ressultierenden Veränderung stehen
Gestaltungsregel Stereotype
Gestaltungsregel Codierung
Gestaltungsregel Stereotype:
Beachte vorhandene Standards/ Stereotype bezühlich Anordnung/ Bewegung
Wenn keine Standards vorhanden, sind eindeutige Beschriftungen/ Konstruktive Maßnahmen vorzusehen
Codierungen/ Codes:
Farben = max. 5
Formen = Formenstandards
Größe = Lesbarkeit
Position
Analoge/ digitale Anzeige
Beachten von kulturellen Standards
Beschränkte Anzahl von Codes
Shannon and Weaver‘s Modell
Eingabegestaltung
unter beachtung Theorien zur kognitiven Verarbeitung/ Information und Kommunikation
Ziel:
fehlerrobuste und schnelle Informationsaufnahme und Interaktion
Gestaltungskriterien für Gestensteuerung
(Anforderungen der Ergonomie)
Toleranz & Robustheit
Fehl- und Nichterkennungen vermeiden.
False Positive: Normale Bewegung wird als Geste erkannt.
False Negative: Beabsichtigte Geste wird nicht erkannt.
Affordance & Systemtransparenz
Erkennbar machen wann, wo und welche Geste ausgeführt werden soll.
Gesten sind oft nicht selbsterklärend.
Gestenvokabular
Gesamtheit der verfügbaren Gesten.
Ca. 7 ± 2 Gesten, kulturabhängig.
Gesten sollen gut unterscheidbar und leicht merkbar sein.
Kompatibilität & Mapping
Innere Kompatibilität: Geste entspricht dem mentalen Modell.
Sekundäre/Reiz-Reaktions-Kompatibilität: Bewegung passt zur Wirkung.
Mapping: Eindeutige räumliche Zuordnung zwischen Geste und Funktion.
Nutzer erkennt sofort, ob die Geste erkannt wurde.
Echtzeit-Feedback: Latenz ≤ 100 ms.
Feedback vor oder während der Geste möglich.
Physiologische Beherrschbarkeit
Anthropometrische Grenzen berücksichtigen.
Kleine, wenige Bewegungen; extreme Gelenkstellungen vermeiden.
Konsistenz
Gleiche Funktionen → gleiche Gesten.
Ähnliche Gesten erleichtern das Merken.
Möglichst gleiche Gesten auch in verschiedenen Systemen verwenden.
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