Teilprojekt C6

Menschliche Einflussgrößen auf die Unsicherheit der Nutzung / Untersuchung des Nutzungsverhaltens und Definition einer Nutzungssprache

Basierend auf der Literaturrecherche wurde im Teilprojekt C6 ein Modell zur Beschreibung der menschbedingten Nutzungsunsicherheit und der Interaktion zwischen Mensch und technischem System im Kontext der Umwelt abgeleitet (Bild 1).

Der Fokus des Modells liegt auf der Untergliederung des menschlichen Interaktionsanteils, der maßgeblich für die menschbedingte Nutzungsunsicherheit ist. Neben der Entwicklung eines Modells zur Beschreibung der menschbedingten Nutzungsunsicherheit wurden insgesamt 68 relevante menschbezogene Einflussgrößen erfasst, die sich auf die Interaktion zwischen Mensch und technischem System auswirken. Entsprechend der Differenzierung des Menschen auf Basis der Teilprozesse sowie der darauf wirkenden Einflussgrößen lässt sich an Stelle des technischen Systems das Prozessmodell des Sonderforschungsbereichs 805 einfügen und die Unsicherheit von Prozessen gesamtheitlich betrachten.

Bild 1: Mensch-Maschine-Interaktion

Ausgehend vom Modell zur Beschreibung der menschbedingten Nutzungsunsicherheit wurde die Human Uncertainty Modes and Effects Analysis (HUMEAn) als Ansatz zur Quantifizierung und Bewertung der Unsicherheit entwickelt.

Eine erste Anwendung der HUMEAn wurde an einem eigens aufgebauten Flugsimulator durchgeführt, wobei als Aufgabe für die 44 Probanden das Landen eines Flugzeugs (Typ Cessna S172) vorgegeben wurde. In der Studie konnte die Auswirkung spezifischer Einflussgrößen, wie z.B. Qualifikation und Erfahrung, nachgewiesen und quantifiziert werden. Zudem konnte die Eignung von Markov-Modellen (Bild 2) zur Beschreibung der Unsicherheit der Handlungsauswahl belegt werden. Im Rahmen einer weiteren Laborstudie am Dreibein (Demonstrator aus der ersten Förderperiode) mit insgesamt 60 Probanden konnte der menschliche Einfluss vornehmlich physischer Einflussgrößen auf die Systembelastung quantifiziert werden. Ausgehend aus den ersten beiden Studien zeigte sich zudem, dass die resultierende, menschbedingte Nutzungsunsicherheit im Falle einer existenten Minimalbelastung einer Lognormalverteilung folgt. Weiter wurde in einer dritten Studie mit 32 Probanden überprüft, ob durch geeignete Darstellung eines Belastungsfeedbacks für den Nutzer eine Reduktion der Unsicherheit möglich ist und inwieweit die Umsetzung und Gestaltung des Belastungsfeedbacks die Unsicherheit beeinflusst. Es konnte gezeigt werden, dass die Verwendung eines digitalen Belastungsfeedbacks zu einer signifikanten Reduktion der Unsicherheit führt.

Das beendete Teilprojekt C6 konnte somit die Grundlagen zur Beschreibung, Bewertung und Beherrschung von menschbedingter Nutzungsunsicherheit legen und diese mit den bisherigen Methoden des SFBs verknüpfen. Weiterhin kann die bisherige Erkenntnis einer lognormalverteilten, menschbedingten Nutzungsunsicherheit für zahlreiche Modellierungsansätze verwendet werden, um den Faktor Mensch bereits frühzeitig in die Unsicherheitsbetrachtung zu integrieren.

Bild 2: Markov-Modell

Teilprojektleiter

  Name
Professor Bruder
Prof. Dr.-Ing. Ralph Bruder