HCI 3 – Gedächtnis und Lernen

TFH Berlin
HCI 3 – Gedächtnis und Lernen
3.1 Gedächtnis und Kognition
3.2 Lernen, Erinnern und Wiedererkennen
BHT Berlin
© Ilse Schmiedecke 2010
Schwerer Kopf?
TFH Berlin
§ Gehirn knapp 3 Pfund schwer
§ ca. 2% der Körpermasse
§ ca. 20% des Energiebedarfs!
§
§
§
§
© schmiedecke 10
HCI
vegetative Prozesse
Sinneswahrnehmungen
unbewusste Denkprozesse
bewusste Denkprozesse
2
Gedächtnis und Kognition
TFH Berlin
§
Gedächtnisforschung ist Teil der
Psychologie
– daher "psychische
Benutzereigenschaft"
§
Kognition steht für menschliche
Informationsverarbeitung:
– Erkennen, Durchdenken,
Anwenden ...
§
Gedächtnis ist zentral für die
Interaktion:
– Keine Interaktion ohne Kognition
– Keine Kognition ohne Gedächtnis
© schmiedecke 10
HCI
3
Gedächtnisarten
TFH Berlin
·
Sensorisches Gedächtnis:
- ikonischer
(12 Chunks, 0,5 sec Persistenz)
- und echoischer Speicher
(bis 5 sec. Persistenz)
·
KZG (Kurzzeit-Gedächtnis)
- Arbeitsspeicher
- 7 +/- 2 Chunks, 15-30 sec.
- störungsanfällig
- Informationsverlust durch Überlastung
- auffrischbar durch Wiederholung
·
LZG (Langzeit-Gedächtnis)
- Unbegrenzte Kapazität und Persistenz
(100 TB)
- Assoziatives Wissensnetz
- Zugriffszeit 0,1 – 0,8 sec/Chunk (und mehr!)
- Recall / Recognition (Zugang zum Wissensnetz)
© schmiedecke 10
HCI
Grafik: J.Tomaschewski, Modul MCK
4
Sensorisches Gedächtnis und Wahrnehmungsfilter
TFH Berlin
§
Wahrnehmungsfilter: Prägnanz
– Es ist kein Dauerreiz (Sensorischer Filter)
– Reiz passt in den aktiven Kontext (KZG)
– Es gibt Vorwissen zum Reiz (LZG)
© schmiedecke 10
HCI
5
Scheinbewegungen durch sensorischen "Nachhall"
TFH Berlin
§
Das sensorische
Gedächtnis ist wie ein
Nachhall der
Sinneseindrücke
– Dadurch werden
Veränderungen der
Wahrnehmung
zugeführt.
§
Täuschungen durch
gezielte Fehldeutung
minimaler
unwillkürlicher
Augenbewegungen
– "unruhige Bilder"
beruhen teilweise
auf diesem
Phänomen
Quelle: www.schwarzerkater.at/Webdesign/blog/images/wasdasHirnalleskann.pps
© schmiedecke 10
HCI
6
Visuelle Wahrnehmung und Gestaltgesetze
TFH Berlin
Visuelle Wahrnehmung
Unbewusste Vorverarbeitung
– Erkennen bekannter Strukturen
– "Vorsortierung" der visuellen Information
– Unterdrückung von Dauerreizen
(Hintergrundstrukturen)
Gestaltgesetze
…beschreiben die Verarbeitung im
sensorischen Gedächtnis
© schmiedecke 10
HCI
7
Kurzzeitgedächtnis
TFH Berlin
§ Arbeitsgedächtnis
– Planung und Orientierung im Handlungsprozess
§ klein: 7 +/- 2 Chunks
§ flüchtig: 15-30 sec.
§ störungsanfällig
© schmiedecke 10
HCI
8
Nur ins Kurzzeitgedächtnis einprägen?
TFH Berlin
§
§
§
§
§
§
§
Einkaufsliste?
Lernen für die Klausur am Vorabend?
Memory-Paare?
Telefonnummer zum Wählen?
km-Angaben auf Autobahnschild?
Weg zum Bahnhof?
Angaben aus dem Wetterbericht?
© schmiedecke 10
HCI
9
Chunking
TFH Berlin
§ Aufteilung der Information in (7-er-) Blöcke
© schmiedecke 10
HCI
10
Langzeitgedächtnis
TFH Berlin
§ Unbegrenzt!
§ Assoziationen sind die Schlüssel:
– je neuer
– je mehr
– je frequentierter
à desto besser abrufbar
§ Schlüssel kann man verlegen …
§ Gute "Schlüsselanhänger" sind
– "Eselsbrücken"
– Klänge und Bilder
– Emotionen
(eigentlich sind das eigene Schlüssel)
© schmiedecke 10
HCI
11
Wissensnetz und Assoziationen
TFH Berlin
§
§
§
§
§
Persistenz der Info
unbegrenzt
Abruf über
Assoziationen
Assoziationen
"verblassen", sind
aber reaktivierbar
Recall: aktive Suche
nach Assoziationen
Recognition: (Re-)
Aktivierung von
Assoziationen
Grafik: J.Tomaschewski, Modul MCK
© schmiedecke 10
HCI
12
ACT-Gedächtnismodell
TFH Berlin
§ ACT-Modell :
§ "Adaptive Control and Thought"
§ Zweiteiliges LZG
– Deklaratives und
– Prozedurales Gedächtnis
§ Prozedurale Inhalte sind leichter
abrufbar als deklarative.
à Learning by Doing
Grafik: J.Tomaschewski, Modul MCK
© schmiedecke 10
HCI
13
Rechts oder Links?
TFH Berlin
§ Die allgemein bekannte Aufteilung in rechte und linke
Gehirnhälfte betrifft (v.a.) das Langzeitgedächtnis:
§ DekLaratives Gedächtnis:
– Fakten
– Konzepte, Modelle
– Zusammenhänge
§ PRozedurales Gedächtnis
v Abläufe
v Klänge, Farben
v Emotionen
© schmiedecke 10
HCI
Leichterer
14
Zugang!
links oder rechts?
TFH Berlin
© schmiedecke 10
HCI
© http://www.mindstation.de/ 15
Kognition:
Gedächtnis und Informationsverarbeitung
TFH Berlin
Kognition als Systemmodell:
©
© schmiedecke 10
HCI
16
KZG und Interaktion
TFH Berlin
Warum ist bei der Gestaltung von Dialogen eine Überlastung des
KZG zu vermeiden?
·
à Störungsanfällig
Warum ist es wichtig, längere Menüs oder Listen zu gruppieren?
·
à Chunking zur Unterstützung des KZG
Warum sind optische Gruppierungen besser als nur Überschriften
im Textfluss?
·
à Chunking unterstützt durch die
Wahrnehmung (Gestaltgesetze)
© schmiedecke 10
HCI
17
2.4. Aufmerksamkeit und Lernen
TFH Berlin
§ Aufmerksamkeit:
– vgl. das Kognitionsmodell von
Wickens (Folie 19)
– Konzentration heißt
Bündelung der Aufmerksamkeitsressourcen
• zielgerichtet kognitiv arbeiten
• optimale KZG-Leitsung
• keine (wirksame) Störung
– Bündelung der Aufmerksamkeitsressourcen ist Arbeit!
Erleichterung durch
• KZG-Entlastung
• Störungsvermeidung
© schmiedecke 10
HCI
18
Aufmerksamkeit und Lernen
TFH Berlin
§ Lernen:
– Wirkungsvolle kognitive Prozesse
durch Aktivierung der Aufmerksamkeitsressourcen:
Interesse wecken/zeigen
Störungen ausschalten
– Gezielte Assoziationsbildung und "-pflege"
(Wiederholung, Eselsbrücken, alternative Darstellungen)
– Nutzung der rechten Hirnhälfte
(prozedurales Gedächtnis, Affekte, …)
- Unterstützung der linken Hirnhälfte
(gute, logische Strukturen à klares mentales Modell)
© schmiedecke 10
HCI
19
Aufmerksamkeit und Lernen
TFH Berlin
§ Lernen:
– Wirkungsvolle kognitive Prozesse durch Aktivierung der
Aufmerksamkeitsressourcen: Interesse wecken/zeigen, Störungen
ausschalten
– Gezielte Assoziationsbildung und "-pflege“(Wiederholung,
Eselsbrücken, alternative Darstellungen)
– Nutzung der rechten Hirnhälfte (prozedurales Gedächtnis, Affekte, …)
- Unterstützung der linken Hirnhälfte (gute, logische Strukturen à
klares mentales Modell)
© schmiedecke 10
HCI
20
Aufmerksamkeit und Lernen
TFH Berlin
§ Lernen:
– Wirkungsvolle kognitive Prozesse
durch Aktivierung der Aufmerksamkeitsressourcen:
Interesse wecken/zeigen
Störungen ausschalten
– Gezielte Assoziationsbildung und "-pflege“
(Wiederholung, Eselsbrücken, alternative Darstellungen)
– Nutzung der rechten Hirnhälfte
(prozedurales Gedächtnis, Affekte, …)
- Unterstützung der linken Hirnhälfte (
gute, logische Strukturen à klares mentales Modell)
© schmiedecke 10
HCI
21
Aufmerksamkeit und Lernen
TFH Berlin
§ Lernen:
– Wirkungsvolle kognitive Prozesse
durch Aktivierung der Aufmerksamkeitsressourcen:
Interesse wecken/zeigen
Störungen ausschalten
– Gezielte Assoziationsbildung und "-pflege"
(Wiederholung, Eselsbrücken, alternative Darstellungen)
– Nutzung der rechten Hirnhälfte
(prozedurales Gedächtnis, Affekte, …)
- Unterstützung der linken Hirnhälfte
(gute, logische Strukturen à klares mentales Modell)
© schmiedecke 10
HCI
22
Aufmerksamkeit und Lernen
TFH Berlin
§ Lernen:
– Wirkungsvolle kognitive Prozesse
durch Aktivierung der Aufmerksamkeitsressourcen:
Interesse wecken/zeigen
Störungen ausschalten
– Gezielte Assoziationsbildung und "-pflege"
(Wiederholung, Eselsbrücken, alternative Darstellungen)
– Nutzung der rechten Hirnhälfte
(prozedurales Gedächtnis, Affekte, …)
- Unterstützung der linken Hirnhälfte
(gute, logische Strukturen à klares mentales Modell)
© schmiedecke 10
HCI
23
Aufmerksamkeit und Lernen
TFH Berlin
§ Lernen:
– Wirkungsvolle kognitive Prozesse
durch Aktivierung der Aufmerksamkeitsressourcen:
Interesse wecken/zeigen
Störungen ausschalten
– Gezielte Assoziationsbildung und "-pflege"
(Wiederholung, Eselsbrücken, alternative Darstellungen)
– Nutzung der rechten Hirnhälfte
(prozedurales Gedächtnis, Affekte, …)
- Unterstützung der linken Hirnhälfte
(gute, logische Strukturen à klares mentales Modell)
© schmiedecke 10
HCI
24
TFH Berlin
J
Jetzt gibt es keine Entschuldigung mehr für
Ineffektives Lernen
Langweilige Benutzerschnittstellen
BHT Berlin
© Ilse Schmiedecke 2010