HCI -- Kognition
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Kognition Overview • • • • • • • Kognition vs. Wahrnehmung Kurzzeitgedächtnis (KZG) Arbeitsgedächtnis Langzeitgedächtnis (LZG) Mental Model / Metapher Aufmerksamkeit / Affordance Richtlinien: – GOMS – Fitt’s law – Hick’s law © Möller 2 Quelle: Motschnig + Figl Kognitive Psychologie • kognoscere=erkennen • … hat jene Strukturen und Prozesse zum Gegenstand, welche zwischen „Reizaufnahme“ und „Verhalten“ liegen bzw. mit den Strukturen und Repräsentationen der Kognition in Zusammenhang stehen. • Kognitive Prozesse u. Strukturen – Wahrnehmung (sensation: Wahrnehmung im Sinne von Eindruck, Perzeption: Wahrnehmung im Sinne von Begreifen) – Mustererkennung – Aufmerksamkeit – Lernen, Gedächtnis, Erinnern – Begriffsbildung, Denken – Vorstellungsbilder, Sprache – Bewusstsein, Emotionen – Entwicklungsprozesse © Möller 3 Quelle: Motschnig + Figl Menschliche Informationsverarbeitung © Möller 4 Quelle: Psychologie, Zimbardo Was ist das Gedächtnis? • Aktiv wahrnehmendes kognitive System, das Information aufnimmt, enkodiert, modifiziert und wieder abruft • Die Fähigkeit sich zu erinnern erfordert – Enkodieren: erstmalige Verarbeitung von Informationen – Speichern: Aufbewahrung von Informationen – Abrufen (retrieval) : Wiederauffinden der gespeicherten Information Reaktionen der VP Darbietung der Informationen Behaltensintervall (t) R Zeitachse Enkodierung Repräsentation & Speicherung © Möller Abruf 5 Visuelle Wahrnehmung • visuelle Wahrnehmung ‘passiert einfach’ • Augen sind keine passiven Sensoren, sondern pre-process Informationen • kann nicht vergessen oder verlernt werden • Optische Täuschung – widersprüchliche Informationen – overloading des visuellen systems 6 Visuelle Wahrnehmung vs. visuelle Kognition 0.5-1s 1-10s J. Koenderink, ‘‘Awareness’’, http://www.gestaltrevision.be/en/resources/clootcrans-press 7 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Gedächtnisstufen in der Wahrnehmung © Möller 8 Overview • • • • • • • Kognition vs. Wahrnehmung Kurzzeitgedächtnis (KZG) Arbeitsgedächtnis Langzeitgedächtnis (LZG) Mental Model / Metapher Aufmerksamkeit / Affordance Richtlinien: – GOMS – Fitt’s law – Hick’s law © Möller 9 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Sensorisches Kurzzeitgedächtnis • Speichert die Signale der Sensoren • Struktur: First In First Out (FIFO) • Ca. 1 Sekunde lang Zugriff • Originalreiz wird genau wiedergegeben. • Ohne sie würden wir Reize nur so lange hören oder sehen wie sie physikalisch vorhanden wären - nicht lange genug um sie zu erkennen und weiterzuverarbeiten. © Möller 10 Quelle: Motschnig + Figl Beispiele © Möller 11 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Beispiele • Partyeffekt – Im allgemeinen Gesprächsrauschen einer Party wird man aufmerksam, nachdem man seinen Namen gehört hat, obwohl man dem Sprecher gar nicht zugehört hat. • Brummen eines Kühlschranks – Hört man nachträglich, nachdem er ausgegangen ist. Das plötzliche Fehlen des Geräuschs macht aufmerksam, worauf quasi der Inhalt des sensorischen Kurzzeitgedächtnisses nochmals auf wichtige Informationen durchsucht wird. © Möller 12 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Veränderungsblindheit • Psychologe Kevin O'Regan (2005) – Wenn Zwischen den beiden zu vergleichenden Bildern oder Darstellungen kurzzeitig eine Störung wie beispielsweise ein komplett helles Bild gezeigt wird, sind Änderungen nur noch sehr schwer zu erkennen, selbst wenn sie größere Teile des Bildes betreffen. – Da Änderungen so nicht mehr wahrgenommen werden, nennt er den Effekt change blindness oder Veränderungsblindheit. © Möller 13 Quelle: Ronald Rensink, University of BC, Vancouver, Canada Beispiel © Möller 14 Quelle: Ronald Rensink, University of BC, Vancouver, Canada Beispiel © Möller 15 Quelle: Ronald Rensink, University of BC, Vancouver, Canada Beispiel © Möller 16 © Möller 17 Quelle: Ronald Rensink, University of BC, Vancouver, Canada Beispiel © Möller 18 Quelle: Ronald Rensink, University of BC, Vancouver, Canada Beispiel © Möller 19 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Kurzzeitgedächtnis bzw. Arbeitsgedächtnis • Das Kurzzeitgedächtnis ist so etwas wie der Arbeitsspeicher des Gehirns und damit des Wahrnehmungsapparates. • Die Dinge und Objekte, mit denen wir uns gerade im Geiste beschäftigen, auf die wir uns konzentrieren, werden hier gespeichert. • Damit werden die „Gegenwart“ und das Bewusstsein definiert • Durch selektive Wahrnehmung und Aufmerksamkeit sowie Mustererkennung gelange sensorische Erinnerungen ins Kurzzeitgedächtnis. (Zimbardo) © Möller 20 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Kontext • Das Kurzzeitgedächtnis definiert den Kontext • Kann dazu verwendet werden, den Anwender in die gewünschte Denkrichtung zu schicken – Bsp: „Sie kennen sich aus in Mathematik/ Zahnmedizin/ Botanik, was ist eine Wurzel?“ – Bsp: Interpretation als 13 oder als B je nach Erwartung einer Zahl oder eines Buchstabens • Bei der Gestaltung eines Programms – Den Kontext des Benutzers stets beachten – Passende Funktionen anbieten – Entsprechende Rückmeldungen geben © Möller 21 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Kapazität • Das Kurzzeitgedächtnis ist schnell zugreifbar • Hat eine kurze Behaltensdauer (ca. 20 sec.), die sich durch bewusste Aufmerksamkeit (z.B. erhaltendes Wiederholen) ausdehnen lässt (Zimbardo) • Hat eine begrenzte Kapazität • Die Kapazität wollen wir durch ein Experiment ermitteln: – Merken Sie sich die Zahlen auf der nächsten Folie, die für 1 Minute gezeigt wird. – Dann schreiben Sie alle auf, die sie behalten haben – Dann vergleichen Sie wieder mit der Folie und zählen Sie die richtig behaltenen © Möller 22 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Kapazität - Experiment © Möller 23 Quelle: Psychologie, Zimbardo Die magische Zahl Sieben (George Miller, 1956) • Die 7 Tage der Schöpfung…die 7 Weltwunder… • Die Kapazität des KZG ist typischerweise: – 7 +- 2 Elemente • Keine kulturellen Grenzen: afrikan. Stammeshistoriker können Sagen von 12000 Wörtern rezitieren, gehen jedoch nur 7 Generationen zurück • Einheiten können sich jedoch der Größe nach unterscheiden: chunks • Bsp: 1980 statt 1, 9, 8, 0 © Möller 24 Overview • • • • • • • Kognition vs. Wahrnehmung Kurzzeitgedächtnis (KZG) Arbeitsgedächtnis Langzeitgedächtnis (LZG) Mental Model / Metapher Aufmerksamkeit / Affordance Richtlinien: – GOMS – Fitt’s law – Hick’s law © Möller 25 Quelle: Motschnig + Figl Arbeitsgedächtnis nach Baddeley (1974) • präziseres Modell des Kurzzeitgedächtnisses • Im Gegensatz zu früheren Modellen ist KZG kein einheitliches System • Untersuchungen zeigten, dass es z.B. möglich ist, mehrere Aufgaben unterschiedlichen Typs gleichzeitig auszuführen, z.B. Rechnen komplexer Aufgaben und das Merken von Wortreihen • Hingegen können aber Aufgaben des gleichen Typs nur sehr schlecht parallel ausgeführt werden phonologische Schleife visuell- räumlicher Notizblock Zentrale Exekutive © Möller Prof. Alan D. Baddeley (geb. 1934) 26 Quelle: Motschnig + Figl Visuell- räumlicher Notizblock • Pattern recognition span: Matrix aus verschiedenfarbigen Zellen muss kurz gespeichert werden und wird mit 2.Matrix verglichen © Möller 27 Quelle: Motschnig + Figl Visuell- räumlicher Notizblock • Ist Matrix dieselbe? © Möller 28 Quelle: Motschnig + Figl Kopfrechnen • Was ist 37*28 ? © Möller 29 Quelle: Wikipedia Zentrale Exekutive • Beispiel: Lösung der Multiplikationsaufgabe 37*28 im Kopf • zwei Lösungsstrategien: – Aufgabe sich bildlich vorstellen und man rechnet quasi so, als würde man die Aufgabe schriftlich lösen (Einbeziehung des visuell-räumlichen Notizblocks) – Aufgabe sich selbst immer wieder vorsprechen und berechnet, ständig verbalisierend, Schritt für Schritt (Einbeziehung der phonologischen Schleife). • Die zentrale Exekutive hat dabei die Aufgabe zu speichern, was überhaupt die Aufgabe ist, Informationen aus dem LZG abzurufen (zum Beispiel, dass 7*8 = 56), sich Überträge zu merken (zum Beispiel die 5 aus 56) und schließlich zu verfolgen, wie weit die Lösung der Aufgabe fortgeschritten ist (Anderson, 2001) © Möller 30 Quelle: Prof. Andreas Heinecke. Skript zur Vorlesung MCI. Interne Codes des Gedächtnisses • Unterschiedliche Codierungen für unterschiedliche Objekte – Geometrische Objekte in räumlichem Zusammenhang – Wörter als Ketten (in Leserichtung) • Unterschiedliche Erkennungsleistungen – besser, wenn die Anordnung der Codierung entspricht • Bestätigung der Forschungsarbeiten durch Untersuchung der Blutzufuhr im Gehirn – unterschiedliche Hirnregionen sind bei der Verarbeitung verbaler und räumlicher Informationen involviert – nachweisbar durch Veränderung der Durchblutungsintensität © Möller 31 Quelle: Prof. Andreas Heinecke. Skript zur Vorlesung MCI. Folgerungen für Bildschirmgestaltung • Verbalobjekte linear in Zeilen und Spalten anordnen – möglichst in Leserichtung (kulturspezifisch) • grafische Elemente in gleichbleibender geometrischer Anordnung präsentieren – nicht unbedingt an Zeilen und Spalten gebunden – aber: Gestaltgesetze beachten © Möller 32 Quelle: Motschnig + Figl KZG-Folgerung: Blindschreiben • Aufmerksamkeit durch KZG bestimmt • 10-Fingersystem -> mehr Aufmerksamkeit für Text © Möller 33 Overview • • • • • • • Kognition vs. Wahrnehmung Kurzzeitgedächtnis (KZG) Arbeitsgedächtnis Langzeitgedächtnis (LZG) Mental Model / Metapher Aufmerksamkeit / Affordance Richtlinien: – GOMS – Fitt’s law – Hick’s law © Möller 34 Quelle: Psychologie, Zimbardo Aufbau des Langzeitgedächtnisses • Das LZG hat vermutlich unbegrenzten Speicherumfang und Speicherdauer. • Informationen im LZG gehen nicht vollständig verloren, sondern sind mehr oder weniger abrufbar (zugänglich). • ACT-Modell von Anderson (Adaptive Control of Thought, 1985) – 2 Hauptbestandteile: deklaratives und prozedurales Gedächtnis (Produktionengedächtnis) LZG Deklaratives Wissen Episodisches Gedächtnis Prozedurales Wissen Semantisches Gedächtnis © Möller 35 Quelle: www.psychologie.uni-heidelberg.de/ae/allg/lehre/050602_Gedaechtnis.ppt Episodisches Gedächtnis • Gedächtniselemente mit Raum-Zeit Bezug • Speichert autobiographische Informationen Ausflug ins Weltall Erster Schultag © Möller Familienausflug Erstes Date Erster Tanzkurs 36 Quelle: www.psychologie.uni-heidelberg.de/ae/allg/lehre/050602_Gedaechtnis.ppt Semantisches Gedächtnis • Kategorische Erinnerungen, Bedeutungen von Wörtern und Begriffen, Formeln, Fakten Tadsch Mahal = in Indien, Agra Bedienungswissen über Icons oder Menüaufbau © Möller Satz des Pythagoras 37 Quelle: www.psychologie.uni-heidelberg.de/ae/allg/lehre/050602_Gedaechtnis.ppt Prozedurales Gedächtnis • Abläufe laufen automatisch ohne weiteres Überlegen ab, nur wenn Ablauf ungewohnt, schaltet sich bewusstes Überlegen ein • Bsp: Schreiben eines Textes, Kopfrechnen, Gestalten einer Benutzungsoberfläche, sämtliche motorische Fertigkeiten, direkt gekoppelte Folgen von Funktionsaufrufen, über Tastatur, Menüs oder Dialoge • Konsistente Interaktionsgestaltung wichtig für effizientes Arbeiten Radfahren Kochen © Möller Textbearbeitung 38 Quelle: Motschnig + Figl Vergessenskurve nach Ebbinghaus (1885) • Erste Versuche zum menschlichen Gedächtnis • Uneffizientes Auswendiglernen von sinnlosen Silben (z.B. DAX, BUP, LOC, …). – Bei erneutem Lernen Zeiteinsparung von fast 60% – Großteil des Materials wird bereits in den ersten 20 Minuten vergessen – Zunächst rasches Vergessen, setzt sich abgeschwächt über 30 Tage lang danach fort © Möller 39 Quelle: Motschnig + Figl Gedächtniseffekte • Enkodierspezifität – Verbesserter Abruf von Gedächtnisinhalten, wenn der Kontext des Abrufs mit dem der Enkodierung übereinstimmt – Das betrifft den äußeren Kontext sowie innere, emotionale Zustände – Bsp: Den Briefträger würde man auf einer Privatparty nicht so schnell erkennen wie in der Postfiliale – Beleg: klassisches Experiment von Godden und Baddeley (1975), in dem Taucher Wortlisten an Land oder unter Wasser lernten bzw. erinnerten. • Serieller Positionseffekt – Primacy- Effekt: zuerst genannte Informationen werden besser erinnert – Recency-Effekt: zuletzt wahrgenommene Informationen werden besser erinnert © Möller 40 http://www.psych-methoden.uni-koeln.de/veranstaltungen/allgemeine/gedaechtnis/vorlesung/Gedaechtnis-Vorlesung-03.pdf Recognition ist einfacher als Recall! • Freies Reproduzieren (Reproduktion, free recall) – die gelernten Informationen müssen ohne Hilfe aus dem Kopf wiedergegeben werden • Wiedererkennen (Rekognition, recognition) – aus einer vorgegebenen Liste müssen die korrekten Items wiedererkannt werden – Liste enthält auch falsche Items, so genannte Distraktoren • HCI-Folgerungen: – sinnvolle Befehlsnamen – Auswahlmenüs © Möller 41 Overview • • • • • • • Kognition vs. Wahrnehmung Kurzzeitgedächtnis (KZG) Arbeitsgedächtnis Langzeitgedächtnis (LZG) Mental Model / Metapher Aufmerksamkeit / Affordance Richtlinien: – GOMS – Fitt’s law – Hick’s law © Möller 42 Quelle: Motschnig + Figl Kognitive Strukturen der Gedächtnisrepräsentationen – – – – – – Begriffe Propositionen semantische Netzwerke, Hierarchien Schemata Skripts (Ereignis-Schemata) Vorstellungsbilder und kognitive Landkarten • John Anderson (1990): Das deklarative Wissen eines Menschen stellt ein Netzwerk dar. Das Netzwerk besteht aus den grundlegenden Wissenseinheiten, also aus Propositionen, bildhaften Vorstellungen und EreignisSchemata. Schemata bilden in diesen Netzwerken die nächst höhere Kategorisierung der grundlegenden Wissenseinheiten. © Möller 43 wwweickel.in.tum.de/lehre/Seminare/Proseminar/WS00/vortrag3/vortrag.ppt Reaktion in HCI • Priming in Menüs: Ähnliches zusammenfassen • verstärkt noch durch Trennlinien, Beispiele Times New Roman Matisse itc Arial Black Courier New -----------------------Fett Kursiv Unterstrichen Schattiert Fett Arial Black Times New Roman Courier New Unterstrichen Kursiv Matisse ITC schattiert © Möller 44 Quelle: Wikipedia Kognitive Landkarten • sind stark schematisierte Repräsentationen unserer Umwelt • Typische Verzerrungen: – Begradigung: "Krumme" Landschaftsmerkmale (Flüsse, Straßen) werden in der geistigen Vorstellung begradigt – Rechte Winkel: Wir neigen dazu, uns Kreuzungspunkte rechtwinklig vorzustellen – Einordnung: Der Landschaft wird eine klare Nord-SüdOst-West-Ausrichtung gegeben – Verzerrung: Gegenden, die man kennt, nehmen in der kognitiven Karte mehr Raum ein und sind detaillierter abgebildet als fremde Räume © Möller 45 Kognitive Landkarten London Subway Map, 1927 46 Kognitive Landkarten Harry Beck, 1933 47 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Metaphern • Metapher: Übertragung mentaler Modelle auf andere Anwendungsbereiche • angewendet z.B. bei der Gestaltung von Benutzungsschnittstellen • Bekannte Konzepte, meistens der realen Welt, übertragen in die virtuelle Welt der Software • WIMP-Konzept: – „Window“, „Icon“, „Menu“, „“Pointing device“ – bezeichnet die derzeit dominierenden Grundkonzepte moderner grafischer Benutzungsschnittstellen – Dateien beispielsweise werden als grafische Objekte dargestellt, die in die Hand genommen und von einem Ordner in einen anderen verschoben werden können. © Möller 48 Quelle: http://mitschau.edu.lmu.de/video_online/vorlesungen/wise2006_2007/mensch_maschine/index.php Metaphern: Scrollbar • Scrollbar: – Aufwärtsbewegung der Scrollbar – Abwärtsbewegung des Dokuments © Möller 49 Quelle: http://mitschau.edu.lmu.de/video_online/vorlesungen/wise2006_2007/mensch_maschine/index.php Metaphern: Hand • Hand: – Aufwärtsbewegung der Scrollbar – Aufwärtsbewegung des Dokuments © Möller 50 Quelle: Colin Ware Locomotion and Viewpoint Control • Spatial Navigation Metaphers: – – – – world-in-hand eyeball-in-hand walking flying • Wayfinding / Maps – landmarks are important – present at all scales – distinct from one another etc. © Möller 51 Quelle: Colin Ware Locomotion and Viewpoint Control © Möller 52 Quelle: Colin Ware Locomotion and Viewpoint Control © Möller 53 Quelle: Colin Ware Frames of Reference • egocentric – typically tilt vs. pan (not roll) • vs. exocentric view – another person’s view – over-the-shoulder – god’s-eye view – wingman’s view – map view – called tethered, if following a moving object © Möller 54 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Metaphern - Konsistenz • Allerdings muss man bei der Gestaltung von Metaphern auf der Hut sein: • Die Analogie von realem und virtuellem Objekte sollte so konsistent wie möglich in der gesamten Anwendung durchgehalten werden. – Dateien oder Datensätze sollten immer durch Ablegen auf einem Papierkorb gelöscht werden. – Das Öffnen einer Datei sollte immer auf die gleiche Art und Weise geschehen – Immer zu einem ähnlichen Ergebnis führen, meistens dem Aufruf der damit verbundenen Applikation. © Möller 55 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Metaphern - Grenzen • Ein echtes Blatt Papier, das einer Datei entspricht, lässt sich nicht so einfach duplizieren und in mehrfachen Versionen in verschiedenen Ordnern ablegen. • Diese Unterschiede müssen dem Anfänger auf jeden Fall mitgeteilt werden. • Sonst entstehen Missverständnisse, die zu Verwirrung oder sogar zu Datenverlust führen können – Arbeit an verschiedenen Kopien der Datei – So verschwinden immer wieder Daten unerklärlicherweise © Möller 56 Overview • • • • • • • Kognition vs. Wahrnehmung Kurzzeitgedächtnis (KZG) Arbeitsgedächtnis Langzeitgedächtnis (LZG) Mental Model / Metapher Aufmerksamkeit / Affordance Richtlinien: – GOMS – Fitt’s law – Hick’s law © Möller 57 © Möller 58 © Möller 59 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Aufmerksamkeit • Die Aufmerksamkeit – Der Augenblick – Das Bewusstsein • Wird durch das Kurzzeitgedächtnis – Seinen Inhalt und – Seine Kapazität bestimmt • Bedienung von Geräten, einer Website oder eines Buchhaltungsprogramms – Aufmerksamkeit immer nur auf eine Handlung © Möller 60 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Mentale Belastung • Entweder auf die Aufgabe konzentrieren • Oder auf die Bedienung der Benutzungsschnittstelle – Beispiel: Autofahren • Anforderungen an den mentalen Aufwand zur Benutzung so gering wie möglich – Weniger Fehler – Mehr erledigte Arbeit – Weniger Anstrengung resultiert. © Möller 61 Inattentional Blindness Daniel J. Simons and Daniel T. Levin, Failure to detect changes to people during a real world interaction, 1998 © Möller 62 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Überlastung • Nur auf eine einzige Aufgabe konzentrieren • Zu viele Informationen aufzunehmen – Über verschiedene Kanäle – Unter hohem psychischem Druck • Überflüssige Informationen – Zu viele und überladene Menüs • Vermeidung von mentaler Überlastung – Zufriedenheit des Benutzers gesteigert – Fehler vermieden. • Kapitel 7 Normen und Gesetze • Kapitel 8 Richtlinien © Möller 63 Wachsamkeit • Entdeckung von nicht oft auftretenden Zielen – Radar oder Röntgen Monitore auf Flughäfen • Wickens 1992: – nimmt stark über die erste Stunde ab – Müdigkeit hat einen stark negativen Einfluss – benötigt signifikante kognitive Ressourcen; Nebentätigkeiten nicht möglich – irrelevante Signale reduzieren die Leistung • Hilfe: – wiederholte Erinnerung des Zieles – ‘fast forward’ Option © Möller 64 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Antwortzeiten • Dauert die Ausgabe so lange, dass der Benutzer auf Teile der Ausgabe wieder warten muss, wird diese Zeit ebenfalls als Wartezeit empfunden. © Möller 65 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Antwortzeiten - Richtwerte • • • • • Wartezeit = Antwortzeit eines interaktiven Systems Bis ca. 1 Sekunde: unmittelbar (instantan) Bis ca. 5 Sekunden: verzögert Bis ca. 10 Sekunden: stark verzögert Ab über 10 Sekunden Wartezeit: keine Antwort erwartet – Konsequenzen bei Websites: zur Konkurrenz gewechselt • Werte differieren zwischen – Anwendungsfällen und Benutzergruppen – Erfahrungen der Besucher © Möller 66 Overview • • • • • • • Kognition vs. Wahrnehmung Kurzzeitgedächtnis (KZG) Arbeitsgedächtnis Langzeitgedächtnis (LZG) Mental Model / Metapher Aufmerksamkeit / Affordance Richtlinien: – GOMS – Fitt’s law – Hick’s law © Möller 67 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de GOMS-Modell • Goals – Ziele, die mit einer Operation verfolgt werden • Operators – Operatoren, mit denen einzelne Ziele erreicht werden • Methods – Methoden, um eine Folge von Operatoren einzusetzen • Selection Rules – Regeln zur Auswahl von Operatoren oder Methoden © Möller 68 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de GOMS – Ziele • Ziel des Modells ist die Simulation von Interaktionsabläufen, um – Sie besser verstehen zu können, – Schwierigkeiten entdecken zu können und – Verbesserungen durchführen zu können. © Möller 69 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de GOMS - Quantifizierung Operator Zeitdauer Ta s t a t u r Keying eingabe K 0,2 Sekunden (0,08 bis 1,2 Sekunden) Mauszeigen Pointing P 1,1 Sekunden (siehe auch Fitt’s law unten) Wechsel M a u s – Homing Tastatur H 0,4 Sekunden Mentally Vorbereiten M prepare 1,35 Sekunden für das Klarmachen eines Goals und die Anwendung einer Selection Rule (siehe auch Hick’s law unten) ResponR ding n Sekunden Wartezeit, bis der Computer die Funktion ausgeführt hat Warten © Möller 70 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de GOMS – Heuristiken 1 Regel 0: Einfügen von Ms Ein M vor allen Ks Ein M vor allen Ps, die einen Befehl auswählen, aber nicht vor den Ps für die Auswahl von Argumenten Antizipierte Ms sind überflüssige Vorbereitungsschritte, da die geistige Regel 1: Vorbereitung bereits in einem Löschen antizipierter vorangegangenen M stattgefunden hat. Ms Beispiel: Mausbewegung zum Ziel des Klickens am Zielpunkt –> M P M K –> MPK Entspricht einer Ausweitung der Regel 1 auf Regel 2: längere, zusammenhängende Aktivitäten Löschen von Ms in Bei spi el : Zusammenhängende Stri ngs k o g n i t i v e n (Folgen von Buchstaben/Zahlen Worte, Einheiten Argumente, Sätze) –> M nur am Anfang MKMKMKM –> MKKKK © Möller 71 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de GOMS – Heuristiken 2 Regel 3: Löschen von Ms vor Begrenzer sind Zeichen, die das Ende eines Wortes oder Satzes markieren, zum a u f e i n a n d e r Beispiel: (Leertaste), (.), (,) oder (:). f o l g e n d e n Begrenzern Begrenzer, die immer angegeben werden Regel 4: müssen, zum Beispiel (Enter) zur Löschen von Ms, die Ausführung. Diese werden nach einer Begrenzer von Weile automatisch eingegeben und Befehlen sind bedürfen keiner Überlegung mehr. Gilt nicht für Anfänger, nur für Erfahrene. Regel 5: Wird ein M von einem R (Warten auf Löschen von Re a k t i o n ) ü b e r l a g e r t , k a n n d a s M überlagernden Ms gestrichen werden. © Möller 72 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de GOMS – Folgerungen • Viele Ms sind ein Hinweis auf viele Stockungen im Arbeitsablauf. – Verbesserung: Bedienkonzept den Erkenntnissen anpassen • Viele Hs deuten auf zu häufigen Wechsel zwischen Maus und Keyboard hin. – Verbesserung: Zu häufige Wechsel sollten unterbleiben • Werden statt weniger Ks über die Tastatur viele Ps mit der Maus gebraucht, ist die Bedienung zu aufwändig. – Verbesserung: Dieses deutet auf eine Umsetzung hin, die viel zu aufwändig zu bedienen ist © Möller 73 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de GOMS – Umsetzung • Die Schwierigkeit: Komponenten zu erkennen und zu identifizieren: – Anfänger folgen viel eher festen Regeln, die von der Betriebsanleitung vorgegeben werden. – Sie können eine Aufgabe nicht selbständig in Sub-Goals unterteilen. – Experten verlassen sich auf ihre Erfahrung und können vielfach gar nicht mehr erklären, was sie tun, geschweige denn, G, O, M oder S angeben. • Hochsprache: Task Modelling Language (TML) © Möller 74 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Fitt‘s Law - Positionierung • Positionierzeit/ms = a + b*log2(D/S + 1) • a und b sind Konstanten – Experimentell bestimmt – a = 50 (für die konstante Suchzeit) – b = 150 (für die Skalierung) verwendet © Möller 75 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Fitt‘s Law – Folgerungen • Die Ziele sollten nicht zu klein dargestellt werden. • Sie müssen erkannt und gefunden werden und sie müssen getroffen werden. • Setze bei fortlaufenden Aktionen innerhalb eines (Teil-) Arbeitsprozesses die Ziele nahe zusammen. • Möglichst wenig Verwendung von weit entfernten Objekten, zum Beispiel Pop-up-Fenster. • Zusammengehörige Objekte nah zueinander anordnen. Gestaltgesetz der Nähe • Die Forderung nach Konsistenz und Erwartungskonformität wird erfüllt, wenn häufig gesuchte Ziele immer an der gleichen Stelle zu finden sind. © Möller 76 Hover Queries • brauchen keinen Mausklick mehr • ‘tool tip’ • viel schneller © Möller 77 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Hick‘s Law – Auswahl • Auswahlzeit/ms = a + b*log2(n + 1) – n ist die Anzahl der Alternativen – Konstanten a und b wie Fitt‘s Law • Zeit/ms = a + b*Sum( p(i)*log2(1/p(i) + 1) ), – p(i) die Wahrscheinlichkeit der Auswahl © Möller 78 Quelle: Pearson Studium, Grundlagen der MCI, M. Dahm, www.swergonomie.de Hick‘s Law – Folgerungen • Die Auswahl aus komplexen Alternativen kostet mehr Zeit als bei einfachen Alternativen. • Aus einer großen Anzahl an Alternativen gleichzeitig zu wählen geht schneller als aus einer verschachtelten Auswahl von jeweils weniger Alternativen. • Das entspricht auch allen anderen Untersuchungen zu Menüstrukturen. • Grenzen werden hier durch die Bildschirmgröße und die Kapazität des Kurzzeitgedächtnisses (7 +– 2 Elemente) gebildet. © Möller 79 © Möller 80
