Dissertation ist gesperrt bis 09.03.2023 !
Die Komplexität der Mensch-Maschine-Interaktion (HMI) nimmt ständig zu, während die kognitiven Ressourcen des Menschen begrenzt bleiben. Es gibt zahlreiche Belege für einen Zusammenhang zwischen kognitiver Beanspruchung und menschlicher Leistung, was darauf hindeutet, dass die Anzahl menschlicher Fehler dadurch verringert werden könnte, dass man intelligente Schnittstellen, die die kognitive Beanspruchung der Bediener auf einem mittleren Niveau halten können, einsetzt. Die Entwicklung solcher Systeme erfordert in erster Linie eine geeignete Messmethode für die kognitive Beanspruchung, die (1) leicht auf ähnliche Situationen verallgemeinert werden kann, (2) in der Lage ist, die kognitive Beanspruchung über die Zeit zu verfolgen, ohne die Leistung bei der primären Aufgabe zu beeinträchtigen, und (3) so diskret und unauffällig wie möglich ist, um für kommerzielle Entwicklungen geeignet zu sein. Diese Dissertation versucht, diese Herausforderungen zu adressieren, indem sie einen neuartigen, theoretisch fundierten Ansatz zur Messung der kognitiven Beanspruchung in Situationen vorstellt, in denen es um das Management von Ressourcen unter Zeitdruck geht. In einer Reihe von drei Studien wurde die initial temporal action density decay Metrik (TADD) auf der Grundlage des time-based resource-sharing Modells (TBRS) von Barrouillet et al. (2004) entwickelt und anhand von Verhaltensdaten, kortikaler Hämodynamik und Eye-Tracking Korrelaten validiert. Zusammenfassend, konnte es gezeigt werden, dass spezifische Zeiträume für die Vorhersage der kognitiven Beanspruchung und der Benutzerleistung verwendet werden können und dass ein theoretisch fundierter Ansatz einen Vorteil gegenüber datengesteuerten Bottom-up Methoden haben kann. Durch den Einsatz verschiedener Messmethoden wurde ein konsistentes Bild der Methode erarbeitet und es konnten Rückschlüsse auf die kognitiven Prozesse gezogen werden, die in den untersuchten Zeiträumen ablaufen. Insgesamt liefert die vorliegende Dissertation erste Belege für die Einsetzbarkeit des TBRS-Modells als theoretische Grundlage für Messungen der kognitiven Beanspruchung in realistischen Situationen unter Zeitdruck und untermauert die Rolle der Aufmerksamkeit als entscheidenden Aspekt bei der Einschränkung des Arbeitsgedächtnisses (WM). Obwohl weitere Forschung zur Verfeinerung der Methode erforderlich ist, scheint sie vielversprechend für die Entwicklung von computerbasierten Systemen, die sich an die kognitive Beanspruchung ihrer Benutzer anpassen können.