1 / 40

ACT-R Anwedungen in der Mensch-Maschine-Interaktion

ACT-R Anwedungen in der Mensch-Maschine-Interaktion. Referat von Dorothea Kintz Seminar: Einführung in die kognitive Modellierung mit ACT-R Wintersemester 07/08 Leitung: Sven Brüssow. Inhalt. Mensch-Maschine-Interaktion ACT-R in der MMI Entwurf und Evaluation von MM-Schnittstellen

haile
Download Presentation

ACT-R Anwedungen in der Mensch-Maschine-Interaktion

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. ACT-RAnwedungen in der Mensch-Maschine-Interaktion Referat von Dorothea Kintz Seminar: Einführung in die kognitive Modellierung mit ACT-R Wintersemester 07/08 Leitung: Sven Brüssow

  2. Inhalt • Mensch-Maschine-Interaktion • ACT-R in der MMI • Entwurf und Evaluation von MM-Schnittstellen • Exkurs: Software-Technik • Rapid Prototyping • Simulation statt Prototyp • Zusammenfassung

  3. Mensch-Maschine-System

  4. Mensch-Maschine-System • Mensch-Maschine-Interaktion: • Häufig verstanden als Wissenschaftsdisziplin, die sich mit der benutzergerechten Gestaltung von Maschinen beschäftigt • Mensch-Maschine-System • Mensch-Maschine-Schnittstelle

  5. Mensch-Maschine-Systeme

  6. Regale Paletten Exkurs • Entwickelt ein Robotersystem

  7. Exkurs • Welche Fragen wurden zu Beginn gestellt? Welche Leitfragen halfen beim Entwurf? • Aufgabenstellung • Teilaufgaben • Was wurde bei der Entwicklung beachtet? • Funktionalität • Effizienz • Zuverlässigkeit • …

  8. Softwaretechnik • Um Qualität zu gewährleisten, müssen die einzelnen Phasen des Entwurfsprozess getestet werden:

  9. Softwaretechnik • Fehler in SW- Projekten Fast die Hälfte aller Fehler beruht auf falschem Verständnis – in frühen Entwicklungsphasen! Kommentare 46 % Spezifikation Implemetierung

  10. Kostenschätzung • Wie teuer wird ein Projekt? • Anforderungen aus dem Hochbau: • Kostenschätzung: 20 – 25 % Genauigkeit (für die Vorplanung) • Kostenberechnung: 10-15% Genauigkeit (für die Entwurfsplanung) • Kostenanschlag: 5-10% Genauigkeit (für Ausführungsplanung und als Grundlage für Vergabe) • Mensch-Maschine-System: ???

  11. Entwicklung von Prototypen

  12. CogTool • Ziel: Mehrzweck-Prototypen für die Bewertung von Benutzerschnittstellen im Bereich Pervasive Computing • Pervasive Computing: • Allgegenwärtigkeit von Informationsverarbeitung

  13. HTML-Prototypen • Erlauben einfaches What-you-see-is-what-you-get –Design z.B: via Dreamweaver • Zur Kommunikation von Design-Ideen geeignet • Geeignet, um Schwierigkeiten für ungeübte Benutzer herauszufinden • Nicht geeignet für Leistungsvorhersagen

  14. Vorhersage menschl. Leistung • Viele Modelle zur Auswahl • Model Human Processor • Key-Stroke-Level-Models (siehe Folie 15) • GOMS (siehe Folie 24) • Kognitive Architekturen (ACT-R) • Möglichkeiten zur Modellierung • Manuell • Computergestützt mit gefakter Interaktion • Computergestützt mit reeller Interaktion

  15. KLM

  16. KLM - Funktion • Annahme sequentieller Verarbeitung • Gesamtaufgabenzeit: Addition der Teilaufgaben • Mentaler Operator: an Widgets des Interface gekoppelt

  17. Vorteile durch ACT-R • Bietet detaillierte Beschreibung menschlicher Wahrnehmung, Kognition und Performanz. • Theorien zu Augenbewegung, Aufmerksamkeit, visuelle Aufmerksamkeit, Motor Ausführung … •  ACT Simple verbindet Einfachheit von KLM mit sowie Vorsagefähigkeit von ACT-R • Multitasking: Kombination einfacher Tasks via ACT-R  Umschalten

  18. Benutzung von CogTool • Theorien zu menschl. Kognition gekapselt  Designer braucht kein Wissen darüber • Designer stellt über WYSIWYG HTML-Prototypen zusammen – CogTool sorgt für Kommunikation zu CogTool und ACT-R • Designer demonstriert gewünschtes Verhalten – CogTool zeichnet dieses auf, speziell die Interaktionen • CogTool übersetzt Demonstration auf gewünschte Schnittstelle

  19. Benutzung von CogTool • CogTool platziert Mentale Operatoren an die „richtigen Stellen“ • Modell in ACT-R wird erstellt • ACT-R interagiert direkt mit HTML-Prototyp,

  20. Beispiel: Autofahrt

  21. Beispiel: Autofahrt • Vergleich CogTool - echter Mensch

  22. Simulation der Interaktion

  23. Vorteil Simulation • Schon in frühen Phasen möglich, wenn lediglich Modelle der Prozesse zut Verfügung stehen

  24. Hierarchische Aufgabenanalyse • GOMS • Entwickelt 1983 von Card, Moran und Newell • Goals: Ziele, die erreicht werden sollen • Methods: Methoden, mit den die Ziele erreicht werden können • Operators: kleine Schritte, die einen Unterschied bewirken, haben durchschnittliche Bearbeitungszeit • Selection Rules: Regeln zur Auswahl der geeigneten Methoden

  25. GOMS • Ansätze: • Sequentiell • Programmform • GOMS-Modelle • KLM • CMN-GOMS • NGOMSL • CPM-GOMS

  26. GOMS - Eigenschaften • Nach der Bestimmung der GOMS findet Auswertung statt – bestimmbar: • Leistung erfahrener Benutzer • Zeit zum Lernen von Methoden • Wahrscheinlichkeit für Gedächtnisfehler • Kostenkalkulation für Subsystem Mensch möglich • Notwendigkeit eines Redesigns des Systems • Qualität des Designs

  27. GOMS - Eigenschaften • Nachteile und Einschränkungen • GOMS gilt für erfahrene Benutzer • Kognitive Prozesse werden wenig beachtet • Keine Beachtung von Arbeitslast • Keine Modellierung von Ermüdung • Zielkonflikte bleiben unbeachtet

  28. Vorteile kognitiver Architekturen • Phänomenübergreifende Modellierung • Basieren auf kognitionswissenschaftlich begründeten Strukturen und Mechanismen • Forschergemeinde • Sehr gute Bausteine für Gedächtnisleistungen und Wahrnehmung

  29. Verarbeitung von Zeit • Menschliche Fähigkeit, Zeit einzuschätzen, unterliegt starken Schwankungen • Erweiterung einer kognitiven Architektur um generischen Baustein zur Dauerschätzung

  30. Timebuffer

  31. ACT-R Externes Programm Situation

  32. ACT-R Externes Programm AGI • ACT-R Graphical User Interface • Abstraktion innerhalb der kognitiven Simulation AGI

  33. ACT-R Externes Programm AGI agimap • Steigerung der Modellierungseffizienz agimap

  34. Agimap-Framework

  35. ACT-R als Werkzeug zur SW-Entwicklung

  36. Nutzung der Tools

  37. Zusammenfassung • CogTool: Benutzen von ACT-R für so genanntes Rapid Prototyping • GOMS : Werkzeug zur Aufgabenanalyse • Erweiterung von ACT-R zur Verbesserung der Simulation • Timer • AGI • agimap

  38. Literatur • Urbas. Schulze-Kissing, Leuchter: Werkzeuge für die Erstellung kognitiver Nutzermodelle • Urbas & Leuchter: Model Based Analysis and Design of Human-Machine-Dialogues through Displays • John & Salvucci (2004): Multipurpose Prototypes for Assessing User Interfaces in Pervasive Computing Systems, in IEEE Pervasive Computing, • Tichy : Folien zur Vorlesung Softwaretechnik, WiSe 05/06 • Kunze (2005): Einführung in die Analyse eines User Interface mittels Goms,http://www.medien.ifi.lmu.de/fileadmin/mimuc/mmi_ws0506/essays/uebung2-kunze.html • Bodnar, Heagy, Henderson, Seals: GOMS, Lecture Notes, http://ei.cs.vt.edu/~cs5724/g2/

  39. GOMS -Beispiele • KLM: Moving text with the MENU-METHOD • CMN –GOMS • GOAL: EDIT-MANUSCRIPT. GOAL: EDIT-UNIT-TASK ...repeat until no more unit tasks. . GOAL: ACQUIRE UNIT-TASK ...if task not remembered

  40. GOMS - Beispiele • NGOMSL • Method for goal: Move text 1Step 1. Accomplish goal: Cut text. 1Step 2. Accomplish goal: Paste text 1Step 3. Return with goal accomplished. 1

More Related