LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS2017. Mensch-Maschine-Interaktion

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1 1 Mensch-Maschine-Interaktion

2 Kapitel 3 - Kognition Gedächtnistypen Kurzzeitgedächtnis und kognitive Prozesse Langzeitgedächtnis Lernen Vergessen Aufmerksamkeit Kognitive Belastung Arbeitsgedächtnisbelastung Belastung durch Mehrfachaufgaben Messen der kognitiven Belastung Entscheidungsfindung und -zeiten LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS2017 2

3 3 Zur Erinnerung: Grundmodell Aufmerksamkeit Zeichenerkennung Langzeitgedächtnis (LZG) deklaratives Wissen, prozedurales Wissen Sensorische Register (visuell, auditiv, haptisch, etc.) Sinnesorgane (Auge, Ohr, etc.) Reize Kurzzeitgedächtnis (KZG) Arbeitsgedächtnis kontrollierte kognitive Prozesse (z.b. Entscheiden, Gedächtnissuche) Motorische Systeme (z.b. Koordination des Arm-Hand-Finger- Systems, Augenbewegungen, etc.)

4 4 Kurzzeitgedächtnis: recognize-act Zyklus LZG A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y recognize B B B Visuelles Register B KZG B B act Dauer: ca ms

5 5 Begrenzungen des Kurzzeitgedächtnisses Es war einmal 123 * 456 =?

6 6 Chunks im Kurzzeitgedächtnis Kapazität generell: ca. 3 (2-4) chunks für ganz kurze Zeiten (2s) auch ca. 7 (5-9) = 42 = B Binär Hex ASCII Punkt Strich S O SOS

7 7 Langzeitgedächtnis Deklaratives Wissen Prozedurales Wissen motorisch vs. kognitiv Tier Vogel Fisch Pinguin Kanarienvogel

8 8 Wiedererkennen vs. Erinnern Ist dein Fahrrad von der Marke XYZ? Antwort muss produziert werden Bsp: grep Erinnern chapter??.tex Welche Fahrradmarke?? Muss nur ja/nein entschieden werden

9 Kapitel 3 - Kognition Gedächtnistypen Kurzzeitgedächtnis und kognitive Prozesse Langzeitgedächtnis Lernen Vergessen Aufmerksamkeit Kognitive Belastung Arbeitsgedächtnisbelastung Belastung durch Mehrfachaufgaben Messen der kognitiven Belastung Entscheidungsfindung und -zeiten LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS2017 9

10 10 Bewertung von Lernverfahren Kontrollgruppe: lernt ohne Verfahren (trial & error) Transfergruppe: lernt mit neuem Verfahren (z.b. Kurs) Zeit bis zu einem bestimmten Erfolg wird gemessen Transfergruppe lernt Transfergruppe wendet an Kontrollgruppe lernt beim Anwenden T ransferleistung = Zeit kontrollgruppe Zeit transfergruppe Zeit kontrollgruppe 100 T ransfereffektivität = Zeit kontrollgruppe Zeit transfergruppe Zeit neuelerntechnik T rainingskostenverhältnis = T rainingskosten der neuen Lerntechnik (pro Zeiteinheit) T rainingskosten der bisherigen M ethode (pro Zeiteinheit)

11 11 Lernen durch Beispiele Instructables Youtube Übung zur Vorlesung

12 Praktische Ausübung (learning by doing) LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS

13 13 Trainieren von Teilaufgaben (Lenken + Balance) + Treten = Radfahren + = =

14 Kapitel 3 - Kognition Gedächtnistypen Kurzzeitgedächtnis und kognitive Prozesse Langzeitgedächtnis Lernen Vergessen Aufmerksamkeit Kognitive Belastung Arbeitsgedächtnisbelastung Belastung durch Mehrfachaufgaben Messen der kognitiven Belastung Entscheidungsfindung und -zeiten LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS

15 Spurenverfallstheorie Geht auf den Psychologen Hermann Ebbinghaus zurück Experiment: Erinnerung an bedeutungslose Silbenfolgen verblasst zunehmend mit der Zeit daher Theorie: Spur im LZG verschwindet Neuere Erkenntnisse: Zeit nicht alleine ausschlaggebend, sondern Aktivierung wann und wie oft wurde auf das Wissen zugegriffen? Selten benötigtes Wissen verschwindet mit der Zeit LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS

16 16 Interferenztheorie Neues Wissen ersetzt altes Bsp: Umzug, Straßennamen Bsp: Namen von Mitschülern beim Schulwechsel Bsp: ungenutzte Fremdsprache weitere??

17 17 Faktoren, die das Vergessen verlangsamen Starke Emotionen: damit verknüpftes wird länger behalten Kontext: Lernen und Erinnern im selben Kontext

18 Kapitel 3 - Kognition Gedächtnistypen Kurzzeitgedächtnis und kognitive Prozesse Langzeitgedächtnis Lernen Vergessen Aufmerksamkeit Kognitive Belastung Arbeitsgedächtnisbelastung Belastung durch Mehrfachaufgaben Messen der kognitiven Belastung Entscheidungsfindung und -zeiten LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS

19 19 Selektive Aufmerksamkeit

20 Cocktail-Party-Effekt Selektives Hören Geregelte Unterhaltung trotz Stimmengewirr Andere Stimmen um bis zu 15dB gedämpft nur in der Wahrnehmung nicht physikalisch Derzeit für Computer nicht machbar LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS

21 21 Fokussierte Aufmerksamkeit

22 Geteilte Aufmerksamkeit ip/zas8ioh-act0nrmfdcfeqoht9qq/eb5bedd494c6c b9b687436a564dc3f82/assetrelationteaser-detail/limmattal/zuerich/1200-personen-in-fuenf-wochen-wegen-ablenkung-am-steuer-gebuesst LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS

23 LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS

24 Kapitel 3 - Kognition Gedächtnistypen Kurzzeitgedächtnis und kognitive Prozesse Langzeitgedächtnis Lernen Vergessen Aufmerksamkeit Kognitive Belastung Arbeitsgedächtnisbelastung Belastung durch Mehrfachaufgaben Messen der kognitiven Belastung Entscheidungsfindung und -zeiten LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS

25 25 Arbeitsgedächtnisbelastung Extrinsische Belastung durch die Form der Darbietung bzw. Vermittlung Intrinsische Belastung durch die Aufgabe selbst Lernbezogene Belastung durch das Bilden und Automatisieren neuer Schemata

26 26 Belastung durch Mehrfachaufgaben Aufgabe 3 Aufgabe 3 Aufgabe 3 Aufgabe 2 Aufgabe 2 Aufgabe 2 Aufgabe 1 Aufgabe 1 Aufgabe 1

27 27 Performance Resource Function 3 Leichte Aufgabe 1 2 Schwere Aufgabe Performanz Ressourcen

28 Messen der kognitiven Belastung Nebengemessen Nebenaufgabe Hauptaufgabe Nebenaufgabe Hauptaufgabe aufgabe Haupt-

29 Yerkes-Dodson Gesetz / Aktivationsgesetz LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS2017

30 Kapitel 3 - Kognition Gedächtnistypen Kurzzeitgedächtnis und kognitive Prozesse Langzeitgedächtnis Lernen Vergessen Aufmerksamkeit Kognitive Belastung Arbeitsgedächtnisbelastung Belastung durch Mehrfachaufgaben Messen der kognitiven Belastung Entscheidungsfindung und -zeiten LMU München LFE Medieninformatik Mensch-Maschine Interaktion (Prof. Dr. Florian Alt) SS

31 31 Hick-Hyman Gesetz EZ N EZ = k + z H s = k + z log 2 (N)

32 32 Beispiele für Hick-Hyman Gesetz (oder nicht?)

33 33 Hick s Law, erklärt für eine andere Zielgruppe