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Evaluating spatially directing cues on a wearable user interface in a field setup
Reea Mynttinen
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Philosophie und Bildungswissenschaft
Betreuer*in
Kiti Müller
DOI
10.25365/thesis.9056
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-30461.40513.777370-4
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die vorliegende Studie untersucht, wie räumliche Aufmerksamkeit und Handlungsfähigkeit in einer anspruchsvollen und anwendungsnahen Aufgabe durch kreuz- und multimodale Stimuli gesteuert werden kann.
Tragbare Mensch-Maschinen-Schnittstellen (wearable user interfaces) werden vermutlich vorwiegend im Freien benützt, wo sich Umstände und Umgebung ständig ändern können. Evaluationen sollten unter entsprechenden Umständen
erfolgen, weil Daten, die im Labor erhoben werden, weniger ökologische Aussagekraft haben können. Für die vorliegende Studie wurde daher ein angewandter Feldversuch unternommen.
Auf einem Militärschießplatz wurde eine Schießübung durchgeführt, die eine zeitkritische Krisenmanagementaufgabe simuliert. Die Resultate sind aber auch außerhalb des militärischen Kontext nutzbar. Die Probanden wurden gebeten
nach bestimmten Stimuli, auf eines von drei Zielen zu schießen. Die Stimuli gaben die Richtung des Zieles vor und waren entweder visuell, auditiv, taktil oder multimodale Kombinationen dieser Stimuli. Alle diese Variationen wurden mit und ohne körpelichen Belastungsübungen durchgeführt, um die tatsächlichen Umstände eines Gefechts zu simulieren.
Die verschiedenen Reiz-variationen wurden hinsichtlich Performanz (Reaktionszeit, Schussgenauigkeit, deren Abstimmung) und subjektiver Evaluierung (Fragebogen, Leitfaden-Interview) untersucht. Die Belastung durch
die körperliche Übung wurde mittels EKG und NASA-TLX kontrolliert und evaluiert.
Aufgrund der gleichwertigen Resultate kann man die verschiedenen Modalität-Variationen nicht in Rangfolge setzen weder hinsichtlich Performanz, noch hinsichtlich subjektiver Evaluierung. Die unterschiedlichen Modalität-Variationen
ergaben keine signifikante statistische Evidenz hinsichtlich der Performanz. Es konnte lediglich festgestellt werden, dass die Performanz nach der Belastungsübung tendenziell abnahm. Die Probanden hatten individuelle Präferenzen unter den Modalitäten. Für jede Modalität wurden Stärken und
Schwächen erlebt.
Die Ergebnisse legen nahe, dass sich das Design einer kreuz- und multimodalen Aufmerksamkeitssteuerung mit einer tragbaren Mensch-Maschine-Schnittstelle sich auf die Nachweisbarkeit und Verlässlichkeit der Stimuli konzentrieren sollte. Man sollte die Aufgabenanforderungen und die Umstände sorgfältig berücksichtigen, anstatt zu bestimmen versuchen welche Modalität in der Schiessaufgabe die Reaktionszeit am meisten beschleunigt oder die Genauigkeit bei derselben verbessert. Die Nutzer-Evaluation in einem angewandten Feldversuch ist essenziell, und die Performanzmessungen können benützt werden, um auf mögliche Probleme hinzuweisen, wie z.B. welche Anreize nicht bemerkt wurden.
Abstract
(Englisch)
This thesis studied the use of different modality cues in directing spatial attention and action in a cognitively demanding real world task.
Wearable user interfaces are likely to be used outdoors and in constantly changing circumstances. Their evaluation in similar conditions is important because data collected in a laboratory setting may not be ecologically valid. Therefore, an applied real world setting was chosen.
The task here was a shooting task at a military firing range, simulating a time critical crisis management task, but the results can be utilized also more widely. The subjects were instructed to shoot at one of three targets by stimulus cues
presented in three different modalities (visual, auditory and tactile stimuli), and their multimodal combinations. All conditions were tested with and without physical exercise, simulating battle stress.
The different modality cues were investigated based on performance (reaction time, shooting accuracy and speed-accuracy trade-off), and subjective measurements (questionnaires and a structured interview). Physical effort was controlled with electrocardiogram (heart rate) and NASA-Task Load Index (estimates of subjective workload)
The results do not clearly put modality variations in a ranking order, neither by performance nor by subjective measures. No statistical effects were found between performance with different modality cues or their combinations. However, a trend pointing to the performance degrading due to physical exercise was observed. The subjects had preferences among modalities, but these differed between subjects. Each modality had some experienced strengths and weaknesses.
Based on the results, the design of cross- and multimodal cuing on wearable UIs should concentrate on reliability and detectability of the cues in the target environment. Task requirements should be considered carefully, rather than
trying to define which modality leads to fastest or most accurate performance. User evaluation in a field setup is essential, and the performance measures can be used to indicate possible problems, such as cues that were not detected.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
crossmodal multimodal visual tactile auditory spatial cuing wearable user interface attention field setup human factors
Schlagwörter
(Deutsch)
kreuzmodal multimodal visuell auditiv taktil räumliche Steuerung der Aufmerksamkeit tragbare Mensch-Maschinen-Schnittstelle Feldversuch kognitive Ergonomie
Autor*innen
Reea Mynttinen
Haupttitel (Englisch)
Evaluating spatially directing cues on a wearable user interface in a field setup
Paralleltitel (Deutsch)
Aufmerksamkeitssteuerung mit Hilfe einer tragbaren Mensch-Maschinen-Schnittstelle ; ein Feldversuch
Publikationsjahr
2010
Umfangsangabe
116 S. : Ill, graph.Darst.
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Kiti Müller
Klassifikationen
50 Technik allgemein > 50.14 Technik in Beziehung zu anderen Gebieten ,
54 Informatik > 54.08 Informatik in Beziehung zu Mensch und Gesellschaft ,
54 Informatik > 54.80 Angewandte Informatik ,
77 Psychologie > 77.05 Experimentelle Psychologie ,
77 Psychologie > 77.31 Kognition ,
77 Psychologie > 77.37 Aufmerksamkeit ,
77 Psychologie > 77.50 Psychophysiologie ,
77 Psychologie > 77.93 Angewandte Psychologie
AC Nummer
AC08083437
Utheses ID
8165
Studienkennzahl
UA | 066 | 013 | |