Band 7, Heft 1

Zusammenfassung In zukünftigen Rettungseinsätzen können mobile Roboter zur Unterstützung von Einsatzkräften eingesetzt werden. Trotz der großen Fortschritte im Bereich Autonomie, die in der Robotik erreicht wurden, werden Roboter den Menschen vorerst nicht komplett ersetzen können. Bevor Rettungsroboter standardmäßig als Unterstützung in Mensch-Roboter Teams eingesetzt werden können, gilt es effiziente Interaktion als eines der Hauptprobleme zu lösen. Hierbei sollen Rettungsroboter zusammen mit den Einsatzkräften vor Ort, durch einen Einsatzleiter koordiniert werden. Die gesammelten Sensordaten und andere Informationen müssen angemessen aufgearbeitet und in einer entsprechenden Benutzungs-schnittstelle visualisiert werden. Auf Basis einer Nutzeranalyse mit Feuerwehrkräften werden die Anforderungen für ein entsprechendes System erläutert. Die experimentelle Auswertung wird vorgestellt, die unterschiedlichen Erfahrungen und entsprechende Vorschläge für zu-künftige Benutzungsschnittstellen werden diskutiert. Summary Future rescue missions, e.g. in fire fighting, will include mobile robots in the rescue teams. Even though robotics has made great advances in the area of autonomy, a robot cannot fully substitute the human rescue workers. Efficient interaction between human and robots will be the key problem to solve for successful application of rescue robots. The rescue robots together with the rescue personnel in the emergency area have to perform under the guidance of a remote operator. The acquired sensor data from the rescue area and other information has to be processed and visualized in appropriate user interfaces. This work introduces the needs on basis of a user requirement analysis with fire fighters for such a system. The experimen-tal evaluation is presented and lessons learnt as well as the resulting advances for future user interfaces are discussed.

Zusammenfassung Dieser Beitrag beschreibt die modellbasierte Gestaltung der Mensch-Computer-Interaktion an militärischen Arbeitsplätzen zur Luftlagebewertung. Die Interaktion wird zunächst allgemein anhand eines erweiterten Semiotischen Modells auf vier Ebenen (pragmatisch, semantisch, syntaktisch und physikalisch) charakterisiert. Daraus werden die entsprechenden Ges-taltungsbereiche abgeleitet und kurz beschrieben. Als exemplarische Umsetzung wird dann anhand eines Prototyps die Gestaltung einer Benutzungsschnittstelle für die Luftlagebewertung dargestellt. Summary A model-based design of human-computer interaction at military workplaces for air situation assessment is described in this contribution. At first, interactions are generally characterized according to an extended semiotic model containing four levels of interaction (pragmatical, semantical, syntactical, and physical). In the second step, the model is used for deriving and describing design consequences. Finally and as an exemplary realisation, it is illustrated how to design a user interface for air situation assessment according to the model.

The usability of interactive systems is an important attribute, especially for safety-critical devices like driver information systems. The functional complexity of such devices is increasing. Traditional user testing during development often fails to provide necessary data for an appropriate usability evaluation. In this work an approach for in-the-field usage data collection using the D'PUIS framework and automatic evaluation with the REVISER evaluation tool is introduced. Zusammenfassung Gebrauchstauglichkeit ist ein wichtiges Attribut interaktiver Systeme. Das gilt besonders für sicherheitskritische Geräte wie Fahrerinformationssysteme, deren Funktionsvielfalt stetig zunimmt. Eine klassische entwicklungsbegleitende Bewertung mit Probanden wird meistens nur unter Laborbedingungen durchgeführt. In diesem Beitrag wird ein Konzept zur nutzungsbegleitenden Bewertung vorgestellt. Dabei werden sowohl die Nutzungsdaten durch das Framework D'PUIS automatisch gesammelt als auch die Bewertung mit Hilfe des Bewertungstools REVISER automatisch durchgeführt.

Zusammenfassung In diesem Beitrag wird ein Ansatz zur Analyse sicherheitskritischer Assistenzsysteme im Flugzeug oder Automobil unter Verwendung integrierter Mensch-Maschine-Umgebung Modellen vorgestellt. Dabei wird ein kognitives Modell zur ablauffähigen Simulation des menschlichen Verhaltens aufgebaut, um eine frühe Bewertung von Assistenzentwürfen aus Sicht der späteren Anwender zu ermöglichen. Es wird gezeigt, wie kognitive Modelle gezielt auf zu analysierende Phänomene des menschlichen Verhaltens abgestimmt werden können. Am Beispiel der Analyse „gelernter Sorglosigkeit” werden die Prinzipien des Ansatzes verdeutlicht. Summary This text describes an approach for analyzing safety critical assistance systems in aircraft or cars. The approach relies on an integrated human-machine-environment model. An executable cognitive model of human behaviour enables early assessment of assistance system designs from the users' perspective. It is shown how cognitive models can be customized to the analysis of specific phenomena of human behaviour. The approach is illustrated using the analysis of “learned carelessness” as an example.

Zusammenfassung Steht ein Mensch mit geschlossenen Augen in der freien Natur, dann kann er sich schon allein aus dem, was er hört, ein Bild der Umgebung machen. Er hört dabei dreidimensional in Richtung und Entfernung. Wir wollen dieses dreidimensionale Hörerlebnis in einer technischen Umgebung zumindest teilweise zurückgeben. Wir hoffen, dass es Piloten dabei unterstützt, ein Bild ihrer Umgebung und ihrer eigenen Position darin aufzubauen. Unsere Lösung und der Aufbau zur experimentellen Überprüfung wird im Folgenden beschrieben. Summary With closed eyes in the nature, humans can sense the surrounding just by listening. Listening is three-dimensional providing direction and distance clues. We try to provide at least part of this perception in technical settings. We expect to support aircraft pilots' awareness of situation and own position. We describe our solution and the means for an experimental evaluation in the following paper.

Zusammenfassung „Online”-Bildauswerter in der polizeilichen und militärischen Aufklärung müssen neben Ihrer Haupttätigkeit der Auswertung des Videodatenstroms ebenfalls die Aufgabe des Markierens auffälliger Objekte zur Kommunikation an den „Offline”-Bildauswerter erfüllen. Eine textliche oder sprachliche Form ist hierbei unbefriedigend, da diese beide Auswerter in nicht unerheblichem Maße kognitiv belastet. Hier bietet sich als Alternative der Einsatz von Blickbewegungsregistrierung zur Minimierung dieser kognitiven Zusatzbelastung an. Die Markierung könnte durch den „Online”-Bildauswerter mittels Tastendruck geschehen. Ein Rahmen wird um die aktuelle Blickposition gezeichnet und das so entstandene Bild an den „Offline”-Bildauswerter weitergeleitet. Die Blickdaten bilden hier also den Kommunikationskanal für die wichtige Markierungsinformation. Dieser Beitrag beschreibt eine Versuchsumgebung zur Ermittlung der örtlichen und zeitlichen Präzision eines solchen Ansatzes und stellt bezüglich letzterer ausgehend vom „Model Human Processor” (Card, Moran und Newell 1983) eine Hypothese zu deren Vorhersage auf. Summary Beyond their main task of the interpretation of the video data stream, “online” image analysts in the police and military reconnaissance domain have to accomplish the task of marking conspicuous objects and to communicate this information to the “offline” image analyst. A textual or spoken representation is unsatisfactory in this context since it puts a considerable additional cognitive load on both analysts. Here eye tracking provides a promising alternative to minimize this additional cognitive load. The marking could be done by the “online” analyst through pressing a key causing a frame to be drawn at his current gaze position on the screen. This annotated image is then delivered to the “offline” analyst, so the gaze data here forms a communication channel for the important marking information. This article describes an evaluation environment to determine the spatial and temporal precision of the suggested approach. Concerning the latter it poses a hypothesis based on the “model human processor” (Card, Moran und Newell 1983) for its prediction.

Zusammenfassung Die Spezifikation von Aufgabenmodellen für sozio-technische Systeme bekommt besondere Bedeutung, wenn es um sicherheitskritische Systeme geht. Probleme bei der Kommunikation innerhalb derartiger Systeme wurden inzwischen als Hauptursache für das Entstehen sowohl kritischer Situationen als auch von Unfällen erkannt. In einem Forschungsprojekt haben wir eine Aufgabenmodellierungsumgebung entwickelt, die die speziellen Bedürfnisse derartiger Systeme ausdrück-lich berücksichtigt. Das Modell erlaubt die Spezifikation von Risikofaktoren, Barrieren und insbesondere auch des Informationsflusses zwischen einzelnen Aufgaben. In diesem Artikel stellen wir den Ansatz vor, mit spezieller Betonung der Kommunikationsvorgänge in Aufgabenmodellen. Wir zeigen auf, wie Kommunikation als orthogonale Struktur explizit formuliert werden kann, so dass deutlich wird, wie Kommunikation zur erfolgreichen Durchführung kooperativer Aufgaben beiträgt. Summary Specifying task models of socio-technical systems is especially relevant when safety-critical processes and systems are concerned. It has been found that communication in safety-critical socio-technical systems is a major root for critical incidents and accidents. In a recent project we created a task modelling environment taking into account the special needs for this type of systems. The model allows the specification of risk assessment factors, barriers and the information flow between tasks. In this paper we present the approach with special emphasis on the specification of communication within the model. We show how communication can be made an explicit concept necessary for the successful execution of co-operative tasks and discuss the integration of communication into the framework of task decomposition.