Kurzfassung der Dissertation

Auch 30 Jahre nach den ersten PCs basieren moderne Informations- und Kommunikations-Technologien (IKT) noch immer auf dem initialen Design-Paradigma eines ausgeglichenen Verhältnisses zwischen Computer und User - und damit auf der Annahme der ungeteilten Aufmerksamkeit des Bedieners. In einer Zeit der allgegenwärtigen Vernetzung erzeugt dieses veraltete Interaktionsprinzip jedoch ein substantielles Überangebot an Information. Dies führt zu einer kritischen Verknappung der menschlichen Aufmerksamkeit und damit zu einer massiven Überforderung. Diese Arbeit verfolgt ein alternatives, nutzerorientiertes Designkonzept, das einen respektvollen Umgang mit der menschlichen Aufmerksamkeit als kritische Ressource verkörpert ("Attention-Aware ICT"). Die Vision dieses Konzeptes ist es, IKT-Systeme mit einer Wahrnehmungsfähigkeit auszustatten die über die reine Detektion physischer Nutzer-Präsenz oder expliziter Nutzeraktivität hinausgeht indem diese auch auf die Einschätzung des kognitiven Status erweitert wird. Momentan nimmt der menschliche Nutzer lediglich die passive Rolle des limitierenden Engpasses in der Informationsverarbeitung ein. Eine Integration der Messung, Modellierung und Steuerung menschlicher Aufmerksamkeit könnte diese Interpretation jedoch grundlegend zu Gunsten des Nutzers verändern und den Nutzer zur impliziten und expliziten Kontrollgröße jeder Informationsübertragung machen. Mögliche Anwendungen wären beispielsweise die Vermeidung von Information Overload durch Anpassung der Informationsübermittelung an Wahrnehmungskapazitäten, Vermeidung von Fehlern durch die Detektion und Intervention bei Ablenkung oder aktive Unterstützung in Multi-Tasking Anwendungen. Diese Arbeit befasst sich mit dem ersten Schritt, der sensorischen Erfassung von Aufmerksamkeit und Ihrer Nutzung als Input für Computersysteme durch die Analysebeobachtbarer menschlicher Aufmerksamkeitsindikatoren. Die Kernbeiträge dieser Arbeit in der Interpretation menschlicher Aufmerksamkeit als Input für technische System sind (i) eine umfassende, interdisziplinäre Bewertung potentieller Aufmerksamkeitsindikatoren bezüglich Ihrer Eignung für interaktive Systeme und vor allem (ii) die Entwicklung innovativer Ansätze zur Einschätzung der Aufmerksamkeit- sowohl auf methodischer als auch auf algorithmischer Ebene. Der Fokus in der Auswahl der untersuchten Indikatoren liegt auf in der Kognitiven Psychologie etablierten Kandidaten, welche noch nicht nachhaltig erforscht wurden oder die mit heutiger Technologie neue Potentiale bieten. In diesem Zusammenhang liefert diese Arbeit Beiträge im Bereich der Pupillometrie (Online-Analyse und Anwendbarkeit in realen Umgebungen) sowie innovative Ansätze zur Verhaltens-Analyse. Der methodische Fokus basiert auf dem traditionellen Prozess der (i) Modellbildung, (ii) algorithmischen Realisierung, (iii) der empirischen und statistischen Validierung basierend auf Experiment- oder Referenzdaten. Die Erkenntnisse und Beiträge dieser Arbeit unterstützen den aktuellen Trend zur Integration der menschlichen Aufmerksamkeit und Wahrnehmung als fundamentale Designaspekte zukünftiger IKT Systeme.