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CRC Colloquium
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Mentale Modelle in der Prozessvisualisierung
Montag, 16.06.2008 16:00 - 18:00
Mentale Modelle in der Prozessvisualisierung

Karin Schweizer und Denise Gramß
Universität Erlangen-Nürnberg und TU Braunschweig



Mit zunehmender Automatisierung wird es immer schwieriger, die kontinuierliche Überwachung von Produktionsprozessen effektiv zu realisieren. Im DFG-Projekt „Präsenz, Aufmerksamkeit und Slidertraining in der Prozessvisualisierung“ (PAST-P) wird untersucht, inwieweit der Einsatz von grafischen Displays in 2D und 3D einen förderlichen Effekt auf die Prozessüberwachung hat. Ziel ist es, eine geeignete Visualisierung von Prozessdaten zu erstellen, die beim Operateur eine höhere Prozessnähe erzeugt. Dazu werden sowohl förderliche als auch beeinträchtigende Faktoren untersucht. Als förderlich werden die Präsenz sowie die Interaktion mit der Visualisierung angesehen. Nebentätigkeiten und die Komplexität der Aufgabe stellen beeinträchtigende Faktoren dar. Als Untersuchungsobjekt dient die Visualisierung eines thermo-hydraulischen Prozesses zur Herstellung von Holzspanplatten. Die zu überwachenden Prozessdaten werden je nach Untersuchungsgruppe zwei- als auch dreidimensional visualisiert. Im Experiment werden insgesamt fünf Gruppen untersucht, die sich in der Visualisierungsform (2D vs. 3D) als auch in der Trainingsform (Standbild vs. Slider) unterscheiden. Die fünfte Gruppe hat zusätzlich die Möglichkeit der Interaktion mit der Datenvisualisierung.
Ein Teil der Studie umfasst die Untersuchung mentaler Modelle, die Personen während des Trainings und der Aufgabenbearbeitung in der Versuchsumgebung aufgebaut haben. Mentale Modelle determinieren nach Gentner & Stevens (1983) den Umgang mit komplexen Systemen und beeinflussen die Steuerung und Kontrolle des Systems durch den Operateur. Sie bilden die Grundlage für Entscheidungen und Aktivitäten in der Interaktion mit technischen Systemen. Die zugrundeliegende Annahme der Untersuchung ist, dass eine dreidimensionale Visualisierung von Daten, also eine integrierte Darstellung von Prozessinformationen, einen positiven Effekt auf den Aufbau eines mentalen Modells vom System selbst und vom ablaufenden Prozess ermöglicht. Bei zweidimensionalen Darstellungsformen ist hingegen der Nutzer kognitiv gefordert, die präsentierte Information aus verschiedenen Quellen selbst zu integrieren und entsprechende Handlungen abzuleiten. Nachdem die Probanden sowohl ein Training als auch die Überwachung verschiedener Situationen des Prozesses absolviert haben, wurden mentalen Modelle mit Hilfe eines halbstrukturierten Interviews erhoben, indem Wissen über den Prozess erfragt wurde. Ergänzend sollte mit Hilfe der Kartenlegetechnik der Verlauf des Prozesses, vom Rohmaterial zur Herstellung der fertigen Spanplatte dargestellt werden.
Der Vortrag umfasst sowohl die Vorstellung des Untersuchungsgegenstandes als auch die Methoden zur Erhebung der mentalen Modelle. Außerdem werden erste Ergebnisse der Untersuchung vorgestellt.
Contact
contact-person: Constanze Vorwerg