Mensch-Maschine-Interaktion: Brücke zwischen Technik und Intuition

Während die Nutzung von Computern und Maschinen vor einigen Jahren noch unzugänglich war oder spezifisches Fachwissen erforderte, sind Geräte wie Smartphones, Smartwatches und Sprachassistenten heutzutage alltäglich und bieten eine benutzerfreundliche Schnittstelle. Die Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) beschreibt die Kommunikation zwischen Menschen und technischen Systemen, insbesondere Computern und Maschinen. Sie ist ein zentraler Bestandteil der digitalen Revolution und hat das Potenzial, den volkswirtschaftlichen Nutzen in verschiedenen Bereichen zu steigern. 

MMI beschreibt den Vorgang, bei dem Menschen mit Maschinen, Software und anderen digitalen Systemen reagieren. Dies kann mithilfe verschiedener Anwendungen geschehen, wie zum Beispiel durch Tastaturen, Sprachsteuerungen und Touchscreens. Der Fokus liegt dabei stets auf einer intuitiven Nutzung der Systeme und einer effizienten Interaktion, bei der der Benutzer und dessen Bedürfnisse/Aufgaben im Mittelpunkt stehen. 

(Photo: Femos gGmbH)

Die Methoden der MMI entwickeln sich kontinuierlich weiter und bieten immer mehr Verbesserungspotenzial. Mit der Weiterentwicklung von Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) und neuronalen Schnittstellen wird die Interaktion noch nahtloser und intuitiver. Außerdem sind die eingesetzten Maschinen immer mehr in der Lage, die Interessen und Bedürfnisse des Benutzers zu verstehen und die Antwort auf diese anzupassen, was eine noch tiefere und personalisierte Zusammenarbeit ermöglicht. 

Insbesondere für Menschen mit Behinderungen bietet MMI viele Möglichkeiten wie die der 

Erleichterten Kommunikation, der Zugänglichkeit von Inhalten und Hilfestellungen, der Förderung der Unabhängigkeit und Selbstständigkeit, sowie der Personalisierung und Anpassung. Durch das Projekt „KomIn2Assist“ sollen diese Vorteile für Menschen mit Behinderung durch aktive Verwendung von MMI erforscht werden. 

Intuitive Benutzeroberflächen 

Das Prinzip der intuitiven Benutzeroberflächen ist Teil der MMI und basiert auf der Annahme, dass der Nutzer möglichst wenig lernen muss, um eine Interaktion erfolgreich abzuschließen. Dazu gehört es, Designs zu entwickeln, die mit den natürlichen Handlungen und Erwartungen der Benutzer übereinstimmen.  

Ein gutes Beispiel hierfür ist die Interaktion zwischen einem Menschen und einem Smartphone. Der Mensch erwartet eine Reaktion der Maschine nach Berührung des Touchscreens. Dabei können durch verständliche Symbole und eine minimalistische Gestaltung, Benutzerflächen optimal gestaltet werden. 

Für Menschen mit Behinderungen müssen Benutzerflächen so effizient wie möglich gestaltet werden, denn nur so können sie Barrieren abbauen und den Zugang zu digitalen Inhalten erleichtern. Einige Anbieter bieten sogar schon Möglichkeiten für Menschen mit Behinderung an, die Benutzeroberfläche eigenständig anzupassen, wie zum Beispiel IOS von Apple. Der Anbieter ermöglicht es den Nutzern, Farbanpassungen zu betreiben und Kontraste zu regulieren. So können Menschen mit einer Sehschwäche beispielsweise Farben invertieren oder Kontraste verstärken. 

(Photo: Femos gGmbH)

Usability-Studien zur MMI 

Doch wie effizient ist MMI wirklich? Wie kann die Produktivität durch MMI gemessen werden? Diese Fragen werden von sogenannten “Usability-Studien” beantwortet. Das sind Forschungen, die die Benutzerfreundlichkeit von MMI testen. Viele dieser Studien vergleichen dabei auch direkt die Nützlichkeit für Menschen mit und Menschen ohne Behinderung. 

Ein Beispiel für solche Usability-Studien ist die Forschung von Vigouroux, Vella, Lepage und Campo. Sie untersuchten die Effizienz von taktilen und sprachbasierten Interaktionsmodi für die Hausautomation an verschiedenen Gruppen von Menschen mit Behinderungen. Die Ergebnisse zeigten, dass beide Interaktionsmodi leicht erlernbar sind, jedoch in den Bereichen Nützlichkeit und Benutzerfreundlichkeit Verbesserungsbedarf bei Menschen mit Behinderungen besteht. Es wurde festgestellt, dass eine multimodale Schnittstelle, die sowohl taktile als auch sprachbasierte Eingaben ermöglicht, den unterschiedlichen Bedürfnissen der Nutzer besser gerecht werden würde.  

Eine weitere Usability Studie zu dem Thema wurde durch Ojeda-Castelo, Piedra-Fernandez und Iribarne durchgeführt. Die Schüler entwickelten ein neues Interaktionsmodell, das auf Anpassungsregeln für verschiedene Benutzermodelle basiert. Ziel war es, die Interaktionsebene an die spezifischen Fähigkeiten und Bedürfnisse von Nutzern mit Behinderungen anzupassen, um die Benutzerfreundlichkeit zu verbessern. Die Evaluation mit Schülern aus einem Förderzentrum zeigte, dass dieses Modell die Interaktion mit Computersystemen erleichtert und somit deren akademische und persönliche Entwicklung fördert. Somit konnte die Effizienz erneut gesteigert werden.  

Usability-Studien zum Thema MMI sollen als Vorreiter des Projektes KomIn2Assist dienen. Die Nutzung von MMI von Menschen mit Behinderung wird in das Programm stark eingebunden. So kann die Effizienz der Vorgehensweise von der Nutzung von MMI weiterhin erforscht und verbessert werden.  

MMI als Projektbaustein für KomIn2Assist 

Das Projekt KomIn2Assist nutzt MMI in verschiedenster Weise, um die Steigerung des volkswirtschaftlichen Nutzens zu gewährleisten und die Arbeit für Menschen mit Behinderung zu erleichtern. Dabei wird die Effizienz der Interaktion mit verschiedenen Arten von Schnittstellen untersucht: 

Der Schlaue Klaus: Der Schlaue Klaus ist ein kamerabasierter Assistenzwerktisch, der die Montagearbeit, die durch Menschen mit Behinderungen erfolgt, erleichtert, indem es sie durch den Fertigungsprozess führt. Das System nutzt künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, um in Echtzeit Feedback zu geben, Fehler zu erkennen und dem Mitarbeiter Feedback zu geben. Die genannten Funktionen sollen zu einer Verbesserung der Qualität führen. Der Schlaue Klaus wird mit dem sympathischen Assistenten namens „Gregor Gouda“ ergänzt, welcher einen vertrauenswürdigen Ansprechpartner für die Mitarbeiter darstellt. Er dient dazu, die Anwendung der Spielpsychologie zu verkörpern und gibt dabei Echtzeit-Feedback und sofortige Problemstellenlösungen. Seine motivationsfördernde Funktion verleiht den Mitarbeitern Selbstvertrauen und einen Sinn für Autonomie.  

Conversational User Interface (CUIs): Eine Schnittstelle, die es dem Benutzer ermöglicht, mit einem Computersystem mithilfe von Sprache oder Text zu kommunizieren. CUIs ermöglichen eine Kommunikation, die einer Mensch-zu Mensch Interaktion ähnelt und sorgt somit für erhöhtes Vertrauen der Mitarbeiter. 

Conversational Agents (CAs): Conversational Agents sind computergestützte Dialogsysteme, die Teil einer CUI sind und über natürliche Sprachfähigkeiten verfügen. Dadurch können sie nicht nur auf Benutzerfragen antworten, sondern auch komplexe Gespräche führen. Bei KomIn2Assist werden CAs eingesetzt. Sie tragen maßgeblich zur Bereitstellung von kundenorientierten Dienstleistungen, der Automatisierung von Abläufen und der Optimierung der Benutzererfahrung in unterschiedlichen Anwendungsbereichen bei. Insbesondere für Menschen mit Behinderungen sind CAs eine Bereicherung. Sie fördern nicht nur Autonomie und Unabhängigkeit, sondern auch eine personalisierte Kommunikation, was die Nutzung erleichtert und die Mitarbeiter motiviert.  

(Photo: Wix)

MMI – Chancen 

Wie zuvor schon erwähnt kann MMI eine Bereicherung für den Arbeitsplatz, insbesondere den für Menschen mit Behinderung, darstellen.  

MMI sorgt für eine erhöhte Produktivität, indem Arbeitsabläufe schneller und einfacher gestaltet werden. Außerdem können sich ständig wiederholende Aufgaben automatisiert werden, wodurch Zeit gespart wird. Des Weiteren werden Fehler vermieden, indem die Maschinen den Benutzer durch komplexe Prozesse führen und sofortiges Feedback bieten. Dies sorgt dafür, dass Aufgaben korrekt und effizient erledigt werden. Durch Systeme wie dem „schlauen Klaus“ kann die Einarbeitungszeit verkürzt werden. 

Besonders Menschen mit Behinderungen können von MMI-Technologien profitieren, die speziell entwickelt wurden, um Barrieren abzubauen. Zum Beispiel ermöglichen Sprachsteuerung oder Augensteuerung Menschen mit motorischen Einschränkungen oder Sehbehinderungen, Geräte zu bedienen, die sie sonst möglicherweise nicht nutzen könnten. Außerdem können Systeme wie der „Schlaue Klaus“ für mehr Motivation sorgen und den Mitarbeiter gezielt durch Arbeitsschritte leiten, was den Menschen Selbstvertrauen schenkt. 

MMI – Risiken 

MMI bietet zwar Chancen für den Benutzer und die Produktivität, jedoch muss sie gewissenhaft eingesetzt werden, um folgende Risiken zu vermeiden. 

Die ständige Nutzung von MMI kann zu einer technologischen Abhängigkeit führen. Durch die ständige Kommunikation mit Assistenten, die für jedes Problem eine Lösung wissen, kann die eigene Fähigkeit, Lösungen zu finden, stark abnehmen. Somit werden Mitarbeiter nicht autonom, sondern im Gegenteil, sie werden von den Assistenten abhängig. Durch die Abhängigkeit von der Maschine wird das Selbstbewusstsein der Menschen mit Behinderung gestört. Im Projekt KomIn2Assist nutzen wir hierfür die Adaptivität der Assistenz. Ziel ist es anhand unterschiedlicher Indikatoren, die Hilfestellung variabel zu erhöhen bzw. Zu senken.  

Systeme wie Conversational Agents (CAs) verfügen zwar über natürliche Sprachfähigkeiten, jedoch ist es wichtig zu betonen, dass Maschinen niemals die gleichen Emotionen und zwischenmenschlichen Feinheiten wahrnehmen können wie ein Mensch. In Bereichen, in denen Empathie und persönliche Beziehungen entscheidend sind, kann dies zu einer unbefriedigenden Benutzererfahrung führen. Besonders für Menschen mit Behinderungen, die möglicherweise auf diese Technologien angewiesen sind, kann eine solche Interaktion zu einer negativen Wahrnehmung der Maschine führen, was das Vertrauen beeinträchtigen und die Effizienz verringern könnte. 

Zudem birgt der Einsatz von MMI-Systemen auch Risiken, die insbesondere Menschen mit Behinderungen betreffen können. Der Verlust von Privatsphäre, durch die Sammlung persönlicher Daten, ist ein bedeutendes Problem, ebenso wie technologische Barrieren, die gerade für Menschen mit Einschränkungen oder ältere Menschen frustrierend sein können. Hinzu kommen Sicherheitsrisiken, die durch die Verarbeitung und Speicherung sensibler Daten entstehen, was für alle Benutzer, einschließlich derer mit besonderen Bedürfnissen, problematisch sein kann. 

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