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Übung 2 : Mensch-Maschine-Interaktion

Essay: 24. Human motor skills

Jan Wendland

Motorische Fertigkeiten des Menschen

Die Fähigkeit des Körpers und der Organe eines Menschen sich zu bewegen nennt man Motorik und die erlernten motorischen Fähigkeiten sind die motorischen Fertigkeiten. Motorik beinhaltet alle Steuerungs- und Funktionsprozesse, die für die Kontrolle und Steuerung von Bewegungen bzw. Abläufe nötig sind. Dazu gehören sensomotorische (Sensomotorik), neurophysiologische (Neuromotorik) und kognitive, psychische (Psychomotorik) sowie soziale und kulturelle (Soziomotorik) Abläufe. Außerdem kann man die Motorik in Feinmotorik und Grobmotorik einteilen, wovon die meisten Fähigkeiten in der Kindheit und in der Jugend eines Menschen erlernt werden sofern keine Behinderungen dem entgegen stehen. Unter Feinmotorik fallen Aktivitäten wie Mimik, Fingergeschicklichkeit etc. und unter Grobmotorik Bewegungen wie Laufen, Springen, Gehen usw.

Für die im Alltag vorkommenden Aufgaben werden motorische Fertigkeiten benötigt, die die Abläufe weitgehend automatisieren und so die Anforderungen an die Aufmerksamkeit des Menschen senken können. Würde zum Beispiel das Gehen die ganze Aufmerksamkeit eines Menschen erfordern, so würde er in einer Umgebung wie einer Stadt mit stark befahrenen Straßen und vielen anderen Gefahren nicht zurechtkommen. Die Fertigkeiten werden explizit durch Übung oder implizit durch Erfahrung ausgebildet und es können so nach dem Erlernen von Bewegungen bzw. Abläufe diese dann ohne Steuerung durch das Bewusstseins abgerufen werden. Den Gewinn von Fertigkeiten nennt man motorisches Lernen. Anfänglich werden beim motorischen Lernen Abläufe bzw. Bewegungen noch mit hoher Aufmerksamkeit und unter visueller, akustischer oder sonstiger Kontrolle ausgeführt. Mit der Zeit bzw. nach Wiederholung tritt der Effekt des motorischen Lernens ein und die Bewegungen werden schneller und haben keinen Bedarf mehr einer ständigen bewussten Kontrolle. Wichtig für das erfolgreiche Lernen einer motorischen Fertigkeit ist das häufige Wiederholen der Bewegungen, die erlernt werden sollen. Die erfolgreich erlernte motorische Fertigkeit wird nach und nach im prozeduralen Gedächtnis abgelegt bis sie später ohne Steuerung des Bewusstseins abgerufen bzw. ausgeführt werden kann. Dieses Phänomen muss bei Studien berücksichtigt werden, da eine häufige Wiederholung eines Experiments einen Lerneffekt bei einer Testperson hervorruft und wenn dieser Effekt nicht gewollt wird, kann das Endergebnis der Studie verfälscht sein.

Die motorischen Fertigkeiten spielen im Zusammenhang mit der Interaktion mit Maschinen, insbesondere Computern, eine große Rolle. Eine schwer erlernbare und komplexe Bedienung eines Systems braucht eine sehr lange Einarbeitungsphase bzw. Übungsphase. Dieses führt häufig zu Frustration der Benutzer, da der Lerneffekt sehr schleppend eintritt und immer wieder viele verschiedene Fehler gemacht werden können und auch gemacht werden. Hinzu kommt noch, dass die Belastung eines Benutzers dabei sehr hoch ist, da das System eine hohe Anforderung an seine Aufmerksamkeit stellt. Ist das System inkonsistent, d. h. zum Beispiel, dass die verwendeten Symbole im unterschiedlichen Kontext benutzt werden, oder wenn das System zu komplex ist, so kann es sein, dass das Erlernen der Bedienung des Systems den Benutzer unmöglich gemacht wird oder ihn dieses vom Umgang mit dem System abschreckt. Gerade unter wirtschaftlichen Aspekten ist wichtig die Benutzer bei der Entwicklung von Systemen in den Mittelpunkt zu stellen und dessen Bedürfnisse bzw. motorischen Fähigkeiten und Fertigkeiten zu beachten. Allerdings können nicht einfach erlernbare Systeme sehr effizient sein wenn sie erst einmal erlernt wurden, jedoch muss dann abgewogen werden, ob ein höherer wirtschaftlicher Nutzen durch eine lange Einarbeitungsphase entsteht.

Die Erforschung von Eingabegeräte und das Design von Benutzerschnittstellen hat eine starke Verbindung zu den Studien über die motorischen Fertigkeiten von Menschen. Diese Verbindung ist besonders durch die Entwicklung und des Einsatzes von grafischen Benutzerschnittstellen zustande gekommen. Auf der einen Seite wurden Ergebnisse aus den Studien über Motorik für die Erforschung von Eingabegeräte und Design von Software verwendet und auf der anderen Seite wurden mit Hilfe von Eingabegeräten die Fertigkeiten der Menschen analysiert. Es hat sich zum Beispiel gezeigt, dass jüngere Kinder nicht so gute motorische Fertigkeiten haben wie ältere Kinder oder Erwachsene bei der Ausführung von einer so genannten Fitts' Law Anwendung [3], die auf dem von Paul Fitts gefundenes 'Gesetzt' abzielt. Das nach seinem Entdecker genannte Fitts' Law ist ein Modell, was Vorraussagungen über die Geschwindigkeit von der Interaktion zwischen Mensch und Maschine treffen kann und es kommt unter anderem für die Modellierung des Bewegens einer Maus von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt bei Computern zum Einsatz. Das Gesetz besagt, dass die Zeit, die zum Bewegen von einem Punkt zu einem anderen gebraucht wird, im mathematischen Zusammenhang mit der Distanz von dem Startpunkt zum Ziel und der Größe des Ziels steht. Im konkreten Fall hatten die Kinder Probleme Icons auf der grafischen Benutzeroberfläche zu treffen. Die Kinder, die in dem Versuch beobachtet wurden, konnten die Icons klar sehen und wussten auch was passiert wenn sie auf diese klicken würden, jedoch hatten sie große Probleme die Icons zu treffen. Im Zuge dieser Erkenntnis konnten Mensch-Maschine Interaktion Forscher das Design von Benutzerschnittstellen für Kinder beeinflussen. Diese Erkenntnis ist besonders interessant für die Gestaltung von Webseiten, da Kinder eine der am schnellsten wachsenden Benutzergruppe des Internets sind. In dem Zusammenhang ist auch das Studienergebnis von Kail (1991) interessant, welches besagt, dass die Verarbeitung von Informationen expotentiell mit dem Alter steigt. Strommen (1994) fand heraus, dass Kinder mit dem gedrückt halten von Maustasten für eine Zeitspanne und dem gleichzeitig ziehen der Maus auch ein Problem haben. Der Doppelklick mit der Maus (Bederson, 1996) und das differenzieren zwischen linke und rechte Maustaste (Hourcade, 2003) fällt ihnen außerdem auch sehr schwer. Außer dem schon genannten Fitts' Law gibt es noch eine Reihe anderer Modelle, die über Verhalten des Benutzers eines System Vorraussagungen trifft wie zum Beispiel Keystroke-Level Model und Hick's Law.

Letztendlich kann die Mensch-Maschine Interaktion Forschung auch die motorischen Fähigkeiten von behinderten Benutzern in der realen Welt erweitern und so ermöglichen, dass Behinderte ohne Hilfe zurechtkommen. Benutzerschnittstellen für körperlich eingeschränkte Personen fördern je nach Art der Schnittstelle dann die Fertigkeiten des Benutzers, die er nicht lernen kann. Zum Beispiel arbeitet die Multimodal User Supervised Interface and Intelligent Control (MUSIIC) an einem Roboter für Benutzer mit eingeschränkten motorischen Fähigkeiten. Der Roboter soll in einer unstrukturieren Umgebung dem Benutzer assistieren können und mit der Benutzung von Sprache und Gestik können der jeweilige Benutzer Gegenstände in der echten Welt manipulieren. So kann der Benutzer ohne Fremnde Hilfe auch Ohne die Fähigkeit Gehen zu können, sich selbst helfen.

Literaturverzeichnis:

[1]Titel: How do I find blue books about dogs? The errors and frustrations of young digital library users Autor(en):Hilary Hutchinson, Allison Druin, Benjamin B. Bederson u.a. Letzter Abruf: 12.11.2005 URL: http://hcil.cs.umd.edu/trs/2005-27/2005-27.htm

[2]Titel:Multimodal HCI for Robot Control: Towards an Intelligent Robotic Assistant for People with Disabilities Autor(en):Zunaid Kazi, Shoupu Chen, Matthew Beitler, Daniel Chester and Richard Foulds Letzter Abruf: 13.11.2005 URL: http://www.kazi.net/zunaid/musiic-aaai-95.pdf

[3]Titel:It's Too Small! Implications of Children's Developing Motor Skills on Graphical User Interfaces Autor(en):Juan Pablo Hourcade Letzter Abruf: 12.11.2005 URL: http://hcil.cs.umd.edu/trs/2002-24/2002-24.pdf

[4]Titel:An overview of human performance studies in manual input control Autor(en):Shumin Zhai Letzter Abruf: 13.11.2005 URL:http://www.billbuxton.com/input08.HumanPerformance.pdf

[5]Titel Motorische Entwicklung Autor(en):Martin Ihlius Letzter Abruf: 14.11.2005 URL:http://nibis.ni.schule.de/~as-lg2/sp1/motorentw.htm#_ftnref1

[6]Titel:Acquisition and Improvement of Human Motor Skills: Learning through Observation and Practice Autor(en):Wayne Iba Letzter Abruf: 12.11.2005 URL:http://www.westmont.edu/~iba/pubs/disabst.txt

[7]Titel:Fähigkeiten & Fertigkeiten Autor(en):Prof. Dr. U. Rockmann Letzter Abruf: 12.11.2005 URL:http://www.uni-oldenburg.de/sport/bww2/Lehre/F_u_F/f_u_f.html#Anchor-Motorische-26462

[8]Titel:Motorisches Lernen: Untersuchungen mit der funktionellen Bildgebung Autor(en):R. J. Seitz Letzter Abruf: 12.11.2005 URL:http://www.zeitschrift-sportmedizin.de/images/heft1201/a02_12_01.pdf

[9]Titel:Entwicklung motorischer Fertigkeiten Autor(en):Roland Hoffmann Letzter Abruf: 14.11.2005 URL:http://user.phil-fak.uni-duesseldorf.de/~stempert/daten/HSmotentw070103.pdf

[10]Titel: Motorik Autor(en): unknown Letzter Abruf: 11.11.2005 URL: http://de.wikipedia.org/wiki/Motorik