Prognose der Verkehrslage in der Region Hannover

Die primäre Anforderung der Verkehrsteilnehmer im Bereich des Straßenverkehrs ist die Kenntnis der aktuellen Verkehrslage. Diese basiert in der Regel auf der wirklich benötigten Reisezeit von sehr vielen Verkehrsteilnehmern, deren Daten häufig im Kontext von Routingdiensten abgegriffen werden.

Im Rahmen von Data4UrbanMobility wurden Werkzeuge entwickelt um eine ganglineinbasierte Prognose der Verkehrslage zu ermöglichen. Die folgende Abbildung zeigt eine Oberfläche auf der typische Ganglinienverläufe und Ausreißer visualisiert werden.

Die Prognose der Verkehrslage kann dann mittels einer Karte für den Endnutzer visualisert werden:

Erste Version der MIC-App bereitgestellt

Eine erste Version der MIC-App (Move in the City) konnte allen Partnerinnen und Partnern des Projekts und einer geschützten Nutzer*innengruppe der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt werden. Die mobile App MiC ist ein Instrument zur Datenerhebung.

Dabei verknüpft MiC – eine Entwicklung des Institute for Sustainable Urbanism ISU der TU Braunschweig und Projektionisten GmbH Hannover – das wachsende Bewusstsein und die Notwendigkeit für digitale Bürger*innenrechte mit den Potentialen mittels der Auswertung großer Datenmengen neue Formen der menschzentrierten Entwicklung von Stadt und Mobilität zu ermöglichen stellt eine Möglichkeit dar, sich aktiv als Bürgerwissenschaftlerin und Bürgerwissenschaftler an der Forschung und Entwicklung der Mobilität für alle in der Stadt der Zukunft zu beteiligen.

MiC erhebt – durch die Nutzerinnen und Nutzer gesteuert – Daten zu Strecken und Art der Fortbewegung. Diese Daten werden pseudonymisiert, so dass ein Rückschluss auf die jeweilige Person nicht mehr möglich ist. Wichtig ist die Vielzahl der Nutzerinnen und Nutzer – nicht die einzelne Bewegung. Die Stadt der Zukunft zeichnet sich aus durch den barrierearmen Zugang zu Mobilität und Erreichbarkeit für alle. Der holistische Ansatz der Forscherinnen und Forscher des Institute for Sustainable Urbanism ISU (TU Braunschweig) sowie der Projektbeteiligten betrachtet Stadt dabei auf verschiedenen Maßstabsebenen und bringt intelligente Planungen – wie z.B. die 5-Minuten Stadt –, Städtebau und innovative Technologien zusammen. Für ein umfassendes Verständnis individueller Mobilität und darauf aufbauende neue Methoden und Werkzeuge für integrierte Verkehrs- und Stadtplanung werden mittels der MiC-App uns umfangreiche und detaillierte Daten darüber geliefert, wie und auf welchem Wege wir uns in der Stadt fortbewegen.

Entwicklungsstand:

In der ersten Version ermöglicht das Stadtforschungstool MiC den Nutzer*innen durch eine einfach Handhabung das Starten und Beenden der „Tracking-Time“ (Bild 1). Wichtig ist, die Nutzer*innen entscheidet selber über den Zeitraum. Als erstes Ergebnis für die Nutzer*innen steht eine Zusammenfassung ihrer bisher aufgezeichneten Routen (Bild2). In den Einstellung (Bild 3) kann der Nutzer sich aktiv an Feedback beteiligen (Bild 4) sowie seinen Account und somit seiner zur Verfügung gestellten Daten löschen (Bild 5).

von links nach recht: Bild1-5 MIC App Interface – Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International  (CC BY-NC-SA 4.0)

Die aktuelle Weiterentwicklung sieht eine Visualisierung der Routen für den jeweiligen Nutzer vor.

Um Teil der Testgruppe zu werden ist zur Zeit noch eine Anmeldung unter: www.mic-app.org notwendig. Die Anwendung ist nicht frei im App Store / GooglePlay Store zu erhalten.

Auf der Internetseite www.mic-app.org wird zusätzlich detailliert auf häufige Fragen (FAQ) zur Anwendung sowie über Entwicklungen und Neuheiten informiert

D4UM Plattform und Dashboard V2

Die neue Version der Plattform inklusive des Dashboards gibt noch detailliertere Auskünfte über die Verkehrssituation

Die farblich unterschiedlichen Label lassen eine schnelle Unterscheidung zwischen den verschiedenen Event typen zu. Durch das klicken auf eines der Events wird der typically affected subgraph angezeigt für diesen Eventtyp.

Beispiele: Visualisierungen eines Konzerts und eines Fußballspiels

Zusätzlich gibt der Graph in der oberen rechten Ecke Auskunft über die Verkehrssituation vor und nach dem Eventstart.

{API}
Es wurden die API Endpunkte mit zusätzlichen Information erweitert.
Diese werden mittels der als Teil der Forschung entwickelten Modellen erstellt.

Erste Version der D4UM-App bereitgestellt

Eine erste Version der D4UM-App konnte allen Partnern des Projekts zur Verfügung gestellt werden. Die App stellt eine Möglichkeit dar, sich Fahrtauskünfte mit dem öffentlichen Personennahverkehr in Niedersachsen und Bremen (Datengrundlage: EFA – elektronische Fahrplanauskunft für Niedersachsen und Bremen) ausgeben zu lassen. Im Fokus stand hierbei, dass der Nutzer schnell und einfach an die für ihn wichtigen Informationen gelangen kann, um so seine Reise möglichst simpel planen zu können.

Folgende Funktionen dienen dabei in der ersten Version der schnellen Auskunft:

Abfahrten und Verbindungen

Über die Funktion Abfahrten lassen sich Abfahrtszeiten an einer bestimmten oder an nahegelegenen Haltestellen ermitteln. Unter Verbindungen können hingegen Fahrtvorschläge von einem Startpunkt (Adresse oder Haltestelle) zu einem Zielpunkt gesucht werden. Zeiten stehen dabei auch in Echtzeit zur Verfügung, sodass auch Verspätungen direkt von dem Nutzer erkannt werden können.

Karte

Über die Karte sind alle Haltestellen zu finden, sodass sich der Nutzer einen Überblick über die nähere Umgebung oder auch den Weg zur Haltestelle oder einem Ziel verschaffen kann.

Wird auf der Karte auf ein Haltestellensymbol oder den zugehörigen Haltestellennamen geklickt, öffnet sich der Abfahrtsmonitor zu dieser Haltestelle. Die nächsten Abfahrten können somit auch über diesen Weg aufgerufen werden.

Darüber hinaus kann sich der Nutzer auch den Verlauf seiner Fahrt anzeigen lassen.

Menü/Einstellungen

Weitere Funktionen und Einstellungen finden sich ergänzend im Menü der App.

Der Nutzer bekommt hier zum einen die Möglichkeit, dass erweiterte Einstellungen zu den Suchanfragen bei Verbindungen oder Abfahrten vorgenommen werden können, und zum anderen, dass er weitere Features verwenden kann. Darunter befindet sich zum Beispiel das Feedbackformular. Hierüber kann unkompliziert Kontakt mit den Entwicklern der D4UM-App per Mail aufgenommen werden. Icons ermöglichen es, dass ein Eindruck zu der App übermittelt werden kann. Ein weiteres Feld für Freitext bietet zudem Platz für individuelle Kritik und einer Meinung zu der App. So kann in Zukunft kundennah an der App weiterentwickelt und einfach auf Wünsche und Meinungen reagiert werden.

Quantifizierungen und Vorhersage von Auswirkungen von Veranstaltungen

Neue Data4UrbanMobility-Forschungsergebnisse ermöglichen es, die räumlichen Auswirkungen von Veranstaltungen zu quantifizieren und vorherzusagen. Dazu werden zusammenhängende, betroffene Straßenabschnitte in der Nähe von Veranstaltungen identifiziert. Auf dieser Grundlage kann dann die räumliche Auswirkung quantifiziert werden. Das Verfahren ist in der folgenden Grafik dargestellt.

(Karte von https://www.openstreetmap.org)

Hier in Gelb markiert ist eine Veranstaltung, in Rot betroffene Straßenabschnitte und in Dunkelblau die gemessene Auswirkung. Weiterhin wurden Verfahren des Maschinellen Lernens angewandt, um diese Auswirkungen zu prognostizieren. Dabei konnte der Fehler gegenüber bestehenden state-of-the-art Ansätzen um bis zu 40% verringert werden.

D4UM – Plattform V1 fertiggestellt

Die erste Version der Data4UrbanMobility Plattform wurde fertiggestellt. Dazu wurde zunächst eine 3-Schichten Architektur der Plattform konzipiert und implementiert. Die Plattform bietet RESTfull Webservices für Mobilitätsapplikationen wie Dashboard-Anwendungen oder Apps an. Als erste Beispielanwendung wurde dazu eine interaktive Karte entwickelt, die die Auswirkungen von Veranstaltungen visualisiert. Ein Ausschnitt aus der Anwendung ist im folgenden Screenshot zu sehen.

Zu sehen sind 4 Veranstaltungen in Hannover. Die Farben entsprechen dabei unterschiedlichen Veranstaltungsarten (etwa Konzerte, Messen, Fußballspiele). Die Kreise visualisieren die räumlichen Auswirkungen, die diese Veranstaltungen auf den Verkehr hatten.

Umfangreicher Anforderungskatalog
Die Data4UrbanMobility Anforderungsanalyse umfasst die Erfassung der Anforderungen der Anwendungspartner Region Hannover (RH) und Wolfsburg AG (WAG), sowie der nicht-funktionalen Anforderungen. Aus den Anforderungen der AnwendungspartnerInnen (RH und WAG), die von MOMA erhoben wurden, sind von L3S Forschungsfragen für die Datenanalyse abgeleitet worden, die sich speziell auf die Informationsbedürfnisse der AnwenderInnen beziehen und im weiteren Projektverlauf adressiert werden.

Die aktuelle Forschungsfragen adressieren insbesondere:

1.  Automatische Verifikation von Verkehrswarnmeldungen und Prognose von deren Auswirkungen.
2.  Identifikation von Veranstaltungen und Prognose verkehrsrelevanter Auswirkungen.
3. Korrelation von IV-Reiseflussdaten, EFA-Querylogs, Warnmeldungen und Twitterfeeds.
4. Bestimmung von optimalen Reisezeitpunkte.

Wachsende Datensammlung

Das ISU hat einen umfassende Datenmatrix mit potentiellen Quellen für mobilitätsrelevante Daten  erstellt. Das von L3S entwickelte Data4UrbanMobility Datenmodell beschreibt alle projektrelevanten Daten und setzt diese in Verbindung um die Daten sowohl für die Analyse als auch für die Anwendungen und Apps einheitlich zur Verfügung zu stellen. Die ausgewählten Datenquellen sind von L3S in das Data4UrbanMobility Datenmodell überführt. Einige der Datenquellen wie EFA-logs, und IV-Daten sind dabei auf deren Qualität geprüft worden.

Um die Datenintegration zu ermöglichen sind Werkzeuge zur Extraktion der relevanten Daten aus Mobilitätsrelevanten Datenquellen entwickelt worden:

• Straßen- und Graphextraktion aus OpenStreetMap
• EFA-Anfragen Bulkloader für die Extraktion der ÖPNV Anfragen aus EFA Logs
• Integration von Daten aus dem Zentralen Haltestellen Verzeichnis (ZHV) inklusive Verknüpfung der Daten mit den EFA-Anfragen

Die aktuelle Datensammlung (Stand: 12 Dezember 2017) umfasst:

EFA-Logs: 17 Mio. Suchanfragen
IV-Daten: 174 Tsd. Straßen, alle 15 Minuten
GTFS-Daten: 90 Tsd. Haltestellen, 2,6 Tsd. Routen
Wetter: Radolan Regenraster
Twitter: 2,5 Mio. Tweets ab Juni 2017

OSM: 440 Tsd. Straßen
Events: 21 Tsd. Veranstaltungen (14.08.2016-17.07.2018)

Warnmeldungen: 13 Tsd. Warnmeldungen (ab 06.2017)

Visualisierungen der ÖPNV Informationen

Zur intuitiven Analyse von mobilitätsrelevanten Informationen, insbesondere von ÖPNV Informationen, wurde von den PROJEKTIONISTEN (PROJ) eine Dashboard-Webapplikation konzipiert. Erste Prototypen visualisieren Anfragen an das regionale Fahrplanauskunftsystem EFA (www.efa.de) und dienen als Ausgangsbasis für explorative Analysen und die Implementierung der produktiven Version des Dashboards. Im Folgenden ist eine im Dashboard integrierte Visualisierung der häufigsten Start- und Ziel-punkte zu sehen.

Analysen der EFA-Logs
Als erste Forschungsfrage wird aktuell die Analyse der Auswirkungen der Veranstaltungen auf dem ÖPNV mit Methoden des Maschinellen Lernens analysiert.  Hierzu wurden in explorativen Datenanalysen der Einfluss von großen Veranstaltungen wie z.B. Fussballspielen und mittelgroßen Veranstaltungen, etwa Konzerte, auf Anfragen an den ÖPNV betrachtet.  Als Grundlage für umfassende Analysen wurden mit Hilfe visueller Methoden exemplarisch Korrelation zwischen ÖPNV-Nachfrage und Veranstaltungszeiträumen detektiert.

Dabei zeichnen sich z.B. für Hannovers Innenstadt klare, sternförmige Muster ab, die zentrale Mobilitätsknoten identifizieren.

Das Bild stellt die Luftlinie zwischen Start- und Ziel-Ort der Anfragen dar. Dabei entsprechen dunklere Farben häufigeren Strecken. Hier werden deutlich Hannover Hauptbahnhof und Hannover Kröpcke (die zentrale U-Bahn Station) als Mobilitätsknoten identifiziert.

Analysen der Nachfrage für einzelne Stationen lassen wochentagspezifische Muster erkennen.

Hier dargestellt sind die durchschnittliche Anzahl der Anfragen mit der Ziel-Haltestelle “Hannover Stadionbrücke”. Zu erkennen sind vor allem Unterschiede zwischen Werktagen und dem Wochenende.

Auch der Einfluss von Veranstaltungen kann mit Hilfe der Anfragen visualisiert werden:

Dargestellt sind die Anzahl der Anfragen mit Ziel “Hannover Stadionbrücke” für Mittwoch, den 26.04.2017 (Orange) sowie die durchschnittlichen Anzahl von Anfragen, die mittwochs mit gleichem Ziel gestellt wird (Blau).
An diesem Tag fand in einer nahe gelegenen Konzerthalle ein Konzert statt, das um 20 Uhr begann. Die signifikante Abweichung zwischen 17 und 19 Uhr wurde sehr wahrscheinlich von den anreisenden Gästen verursacht wurde. Dies illustriert, dass Anfragen an den ÖPNV eine wertvolle Informationsquelle sein können, um Prognosen über die Auswirkung von Veranstaltungen auf Mobilität zu erstellen.

• Transect walks and malaise traps differ in temperature sensitivity but reveal consistent drivers of pollinator richness. Kerner, Janika M.; König, Sebastian; Maihoff, Fabienne; Bofinger, Lukas; Sauer, Nikki; Ssymank, Axel; Väth, Peter; Classen, Alice (2024).

  Abstract While transect walks have long been the preferred monitoring method for many flying insect taxa, malaise traps combined with DNA metabarcoding have gained growing prominence. However, it remains unclear whether both methods reveal comparable species richness and the same ecological drivers along environmental gradients. We selected three groups of pollinators (wild bees, hoverflies and butterflies) and one group of herbivores (grasshoppers) as functionally important and conservation-relevant model groups, comparing results of both methods along an elevational gradient in the German Alps. Across the study region, both methods detected a similarly high species richness of pollinators with ~50% overlap of species pools, but transect walks revealed more species per site, especially in higher elevations and under low temperatures. Body size spectra differed between methods, with on average more large butterfly and more small bee species in transect walks. Nevertheless, temperature and flower richness were consistent drivers of pollinator richness, independent of the sampling method. Grasshopper richness from transect walks was considerably higher than from malaise traps. Both methods identified temperature and only malaise traps also identified management as drivers of grasshopper richness. We conclude that malaise traps are principally suitable substitutes for the more time-consuming pollinator transect walks. However, the effectiveness of these passive traps is more susceptible to changes in sampling temperature, and in some pollinator groups, body size classes are presented differently, which is important to consider during analyses. For grasshoppers, transect walks appear to be more suitable to assess species richness, as considerably more species can be monitored.
• High visual salience of alert signals can lead to a counterintuitive increase of reaction times. Einhäuser, Wolfgang; Neubert, Christiane R.; Grimm, Sabine; Bendixen, Alexandra (2024). 14 8858.

  It is often assumed that rendering an alert signal more salient yields faster responses to this alert. Yet, there might be a trade-off between attracting attention and distracting from task execution. Here we tested this in four behavioral experiments with eye-tracking using an abstract alert-signal paradigm. Participants performed a visual discrimination task (primary task) while occasional alert signals occurred in the visual periphery accompanied by a congruently lateralized tone. Participants had to respond to the alert before proceeding with the primary task. When visual salience (contrast) or auditory salience (tone intensity) of the alert were increased, participants directed their gaze to the alert more quickly. This confirms that more salient alerts attract attention more efficiently. Increasing auditory salience yielded quicker responses for the alert and primary tasks, apparently confirming faster responses altogether. However, increasing visual salience did not yield similar benefits: instead, it increased the time between fixating the alert and responding, as high-salience alerts interfered with alert-task execution. Such task interference by high-salience alert-signals counteracts their more efficient attentional guidance. The design of alert signals must be adapted to a ``sweet spot'' that optimizes this stimulus-dependent trade-off between maximally rapid attentional orienting and minimal task interference.
• Chebifier: Automating semantic classification in ChEBI to accelerate data-driven discovery. Glauer, Martin; Neuhaus, Fabian; Flügel, Simon; Wosny, Marie; Mossakowski, Till; Memariani, Adel; Schwerdt, Johannes; Hastings, Janna (2024). to appear.
• Autonomous VR Exposure Therapy for Anxiety Disorders Using Conversational AI—Ethical and Technical Implications and Preliminary Results. Obremski, David; Wienrich, Carolin (2024). 12(4)

  The need for psychotherapy is very high and the lack of care causes a lot of suffering and high costs. This paper presents an interdisciplinary approach to creating an AI-guided exposure therapy for fear of heights in virtual reality (VR). First, ethical principles for the use of conversational AI in psychotherapy were translated into technical requirements and made measurable. Based on this, an autonomous virtual reality exposure therapy was iteratively developed with a therapist. The feasibility and implementation of the ethical principles were tested with a patient. The patient was very satisfied with the VR setup. The AI therapist was also rated positively, although there is still room for improvement regarding conversational skills. Overall, the paper shows how AI can contribute responsibly to improving the psycho-therapeutic supply. It also provides guidelines that make ethical principles tangible and measurable for developers.
• Assessing experimental silvicultural treatments enhancing structural complexity in a central European forest – BEAST time‐series analysis based on Sentinel‐1 and Sentinel‐2. Kacic, Patrick; Gessner, Ursula; Holzwarth, Stefanie; Thonfeld, Frank; Kuenzer, Claudia (2024).
• A. Ali (2020).
• Seo. Ahmed (2020).
• cancer or mesothelioma. Braverman, Daniel (2010).
• Reference Model and Key Technology Research for Human Factors Simulation in Manufacturing Systems. Zhang, X.; Yang, Y.; Yi, S.; Schlick, C.; Schmidt, L. (2006). 42(3) 56–64.
• Knowledge Representation for Engineering Design. Schmidt, L.; Luczak, H. (2005). 2(3) 191–206.

  Engineering design tasks are mainly knowledge-intensive cognitive actions. Therefore, an adequate computer-based structure and representation of engineering design knowledge is a crucial point to support the design engineer's cognitive tasks. On the one hand, this knowledge representation should correspond to an intuitive way of thinking. On the other hand, this representation should comply with conscious systematic design methods without limiting human problem solving. In a first step of an analytical research approach, this contribution is concerned with deriving detailed requirements on a useful knowledge representation for computer-aided engineering design. For that purpose, generalised characteristics of human problem solving and information processing can be specified for design problem solving. According to their fulfilment of these requirements, eight main models of knowledge representation were compared concerning their utility to support human problem solving in engineering design. As a result of this evaluation, a useful model of knowledge representation is suggested and illustrated by an example of use.
• Ergonomie und Führungssysteme. Schmidt, L. (2005).
• Untersuchung der Hand-Auge-Koordination bei einem videobasierten Spiegel-HMD. Serefoglou, S.; Park, M.; Radermacher, K. Schmidt in Fortschrittberichte VDI, Reihe 22, Mensch-Maschine-Systeme, L. Urbas, C. Steffens (eds.) (2005). 287–290 *** Best Poster Award ***.

  Im hier beschriebenen Forschungsvorhaben wurde die Hand-Auge-Koordination mit und ohne Nutzung eines stereoskopischen video see-through Head-Mounted Display (HMD) untersucht. Zuerst wurden zwei Kameras durch eine Vorrichtung am HMD montiert, welche eine variable und reproduzierbare Positionierung relativ zu den Augen ermöglicht. Danach wurden diese und ein Spiegelpaar ähnlich einem Periskop montiert, um das Bild aus der Position der Augen aufzunehmen. Es wurden drei Aufgaben mit dem Spiegel-HMD sowie unter natürlicher Sicht durchgeführt, welche die Führung von medizinischen und industriellen Werkzeugen simulierten. Die Versuchspersonen sollten auf einem Tablet PC mit einem Stift pseudozufällig generierte Linien nachzeichnen und Punkte treffen, sowie ein optisch getracktes Werkzeug entlang einer vordefinierten Kurve auf einem Schädelmodell führen. Die dafür entwickelte Software hat die Dauer zur Bearbeitung der Aufgaben und die Abweichung gemessen und gespeichert. Die statistische Auswertung der Daten weist signifikante Unterschiede in der Genauigkeit zwischen den Bedingungen mit und ohne Spiegel-HMD auf, wobei die Versuchspersonen mit dem HMD deutlich ungenauer waren. Bei der Bearbeitungsdauer konnte nur bei einer Aufgabe (Punkte Treffen) signifikant bessere Leistung mit der natürlichen Sicht als mit dem Spiegel-HMD nachgewiesen werden.
• Benutzerzentrierte Gestaltung von Augmented Reality in der Produktion. Schmidt, L.; Wiedenmaier, S.; Oehme, O.; Luczak, H. C. Stary (ed.) (2005). 51–60 *** Best Paper Award ***.

  Dieser Beitrag stellt einen Augmented-Reality-Ansatz zur Unterstützung von Montageprozessen in der Produktion vor. Neben einem Überblick zu den damit zusammenhängenden Gestaltungsbereichen für die Mensch-Technik-Interaktion wird ein an ISO 13407 angelehntes Vorgehen vorgestellt, um die benutzerzentrierte Gestaltung der Technik zu gewährleisten. Als konkreter Anwendungsfall aus der Flugzeugindustrie wird die prototypische Umsetzung eines Augmented-Reality-Systems zur Unterstützung der Kabelbaumkonfektionierung näher beschrieben, das einer Evaluation mit den potenziellen Nutzern unterzogen wurde.
• Augmented Reality. Schmidt, L.; Wiedenmaier, S.; Oehme, O.; Luczak, H. A. Beyer, M. Lohoff (eds.) (2005). 60–65 u. 79.

  Augmented Reality (AR, dt. erweiterte Realität) ist eine noch wenig verbreitete neue Technologie, die die reale Umwelt mit computergenerierten Informationen ergänzen oder bereichern (augmentieren) kann. Die Informationen werden dem Benutzer bedarfsgerecht und kontextbezogen dargestellt und können interaktiv genutzt und weiterverarbeitet werden. Ebenso wie bei Virtual Reality-Systemen (VR, dt. virtuelle Realität) ist es für eine intuitive Nutzbarkeit dieser Funktionalität erforderlich, diese neue Technologie aus zwei Perspektiven zu gestalten. Aus technozentrierter Sicht betrifft dies vor allem die Entwicklung einer Systemplattform für die Funktionalität der Hard- und Software. Aus benutzerzentrierter Perspektive sind neben ergonomischen Fragen der Informationsdarstellung und visuellen Wahrnehmung des Menschen, die Gestaltung der Benutzungsschnittstellen und systemergonomische Fragestellungen der Nutzung dieser neuen Technologie in den unterschiedlichen Anwendungsfeldern und Arbeitskontexten unter Einbezug der zukünftigen Benutzer und ihrer Anforderungen zu berücksichtigen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick zu Augmented Reality als neue Form der MenschTechnik-lnteraktion.
• Vernetzung arbeitswissenschaftlicher Hochschullehre. Schmidt, L.; Luczak, H. H. Luczak, L. Schmidt (eds.) (2005). 1–13.

  Das webbasierte, multimediale Lehrsystem INTEGRAL II wurde von 15 Hochschulpartnern aus Deutschland exemplarisch für die arbeitswissenschaftliche Lehre entwickelt. Das hierbei zugrundeliegende Konzept ist auch für andere Inhalte und damit für den Einsatz in anderen Studiengängen anpassbar. Folgende Aspekte wurden näher untersucht: ° Pflege von verteilten internetbasierten Lehr- und Lernsystemen, auch über die Projektlaufzeit hinaus, einschließlich Einbindung neuer Partner ° Ergonomische Gestaltung multimedialer Lehr- und Lernsysteme und Verwirklichung von "Design-for-all"-Ansätzen ° Didaktische Gestaltung und Unterstützung kooperativen Lernens ° Weiterentwicklung der hard- und softwaretechnischen Lösungen. Hinsichtlich der inhaltlichen Weiterentwicklung wurden über die Ergebnisse des Vorgängerprojektes INTEGRAL hinaus auch organisatorische und personalorientierte Lehrinhalte multimedial aufbereitet. Inhaltlich wurden folgende Ziele verfolgt: ° Entwicklung von multimedialen Lehrbausteinen zur Vermittlung technisch-ergonomischer und organisatorisch-personaler Lehrinhalte ° Entwicklung eines multimedialen Systems zur Vermittlung der Abläufe in organisationalen Veränderungsprozessen ° Erweiterung der Inhalte hinsichtlich ihrer technischen und didaktischen Aufbereitung. Durch die große Zahl der Projektpartner konnte in kurzer Zeit ein sehr umfangreiches Angebot bereitgestellt werden, die Projektpartner entwickelten entsprechend ihrer Kompetenz Einzelmodule, die in der Lehre eingesetzt wurden. Aus der Anforderungsanalyse wurden vier Einsatzszenarien abgeleitet und die Lernplattform entsprechend implementiert. Zur Evaluation wurde das System an den teilnehmenden Hochschulen eingesetzt und anhand von Fragebögen und einer Logfile-Analyse bewertet.
• Mobile Mixed-Reality-Anwendungen benutzerorientiert gestalten. Schmidt, L. in Fortschrittberichte VDI, Reihe 22, Mensch-Maschine-Systeme, L. Urbas, C. Steffens (eds.) (2005). 89–94.

  In diesem Beitrag wird zunächst ein Gestaltungsmodell für mobile Mensch-Maschine-Systeme vorgestellt, das zum einen unterschiedliche Aspekte von Mobilität und zum anderen ein strukturiertes Vorgehen unter expliziter Nutzerbeteiligung integriert. Der Gestaltungsprozess stützt sich dabei auf arbeitswissenschaftliche Methoden und umfasst in Anlehnung an DIN EN ISO 13407 die Phasen der Analyse, Konzeption, Integration und Evaluation. Die exemplarische Nutzung dieses Modells wird im zweiten Teil des Betrags anhand der Entwicklung einer konkreten Mixed-Reality-Anwendung erläutert, mit der Servicefälle bei Werkzeugmaschinen multimodal unterstützt werden sollen, da in diesem Anwendungsfeld herkömmliche Technologien kaum mehr ausreichen, um die komplexen Diagnose- und Reparaturprozeduren zu unterstützten. In der Analysephase wurden die Anforderungen partizipativ und szenarienbasiert in verschiedenen Fokusgruppen erhoben und zu Use Cases zusammengefasst. Bei der Konzeption wurden mögliche Mixed-Reality-unterstützte Arbeitsprozesse gemeinsam mit den potentiellen zukünftigen Benutzern weiter konkretisiert. Die Prototypentwicklung und Integration erfolgten zunächst mit einfachen Mock-Ups. Ein iteratives Vorgehen mit komplexeren prototypischen Umsetzungen bildete dann die Basis für detailliertere weitere Evaluationen und Tests mit den Anwendern.
• Evaluation webbasierter E-Learning-Systeme mittels implizit erfasster Benutzerinteraktionen. Schmidt, L. in Lecture Notes in Informatics (LNI) - Proceedings, J. M. Haake, U. Lucke, Tavangarian (eds.) (2005). 387–398.

  Dieser Beitrag stellt eine Methode zur Evaluation webbasierter Systeme vor, bei der im Hintergrund aufgezeichnete Benutzerinteraktionen verwendet werden. Welche technischen Rahmenbedingungen sind bei der Aufbereitung und Interpretation dieser Daten zu berücksichtigen? Wie lassen sich diese implizit weitergegebenen Informationen zur Evaluation webbasierter E-Learning-Systeme nutzen? Diesen Fragen soll im Folgenden im Detail nachgegangen. Parallel zur schrittweisen Vorstellung der Methode werden die jeweiligen Ergebnisse der einzelnen Arbeitsschritte exemplarisch anhand einer konkreten E-Learning-Plattform veranschaulicht.
• Evaluation der arbeitswissenschaftlichen Lernplattform INTEGRAL II mittels Logfile-Analyse. Schmidt, L. Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e. V. (ed.) (2005). 199–202.

  Zur Evaluation der arbeitswissenschaftlichen Lernplattform INTEGRAL II wurde die Logfile-Analyse eingesetzt. Grundlage hierfür sind die im Hintergrund aufgezeichneten Benutzerinteraktionen, die im Bezug auf die Nutzung des Angebots in der Realität, auf die Nutzungshäufigkeiten, Dauern und Intensitäten und auf die Herkunft der Benutzer ausgewertet wurden.
• Benutzerzentrierte AR-Systemgestaltung. Schmidt, L. M. Schenk (ed.) (2005). 103–112.

  Der Prozess der benutzerzentrierten Systemgestaltung stützt sich auf arbeitswissenschaftliche Methoden und sollte die technologische Umsetzung von AR in allen Phasen der Entwicklung begleiten. Durch die Einbeziehung potenzieller zukünftiger Benutzer wird so sichergestellt, dass die entwickelten AR-Systeme den Anforderungen von Mitarbeitern, Arbeitsprozessen und Märkten entsprechen, die Benutzungsschnittstellen ergonomisch gestaltet sind und Verbesserungen der Arbeitsorganisation durch AR-Funktionalitäten in prototypischen Umsetzungen nachgewiesen werden können und somit auch ein Beleg der wirtschaftlichen Effekte stattfindet. Um die zielgruppenspezifischen Benutzeranforderungen in den Entwicklungsprozess mit einbeziehen zu können, kann eine an die ISO 13407 "Benutzerorientierte Gestaltung interaktiver Systeme" angelehnte Vorgehensweise gewählt werden. Ziel ist es, die entwickelten AR-Systeme leichter verständlich und benutzbar zu machen, die Zufriedenheit der Benutzer und die Produktqualität zu erhöhen sowie die Produktivität und Effizienz der Arbeitsprozesse mit AR-Unterstützung zu steigern. Kennzeichen dieser benutzerorientierten Vorgehensweise ist neben der aktiven Beteiligung der Benutzer in allen Phasen des Entwicklungsprozesses ein klares Verständnis ihrer Anforderungen und Aufgaben.
• Changes in Hand-Eye-Coordination with Different Levels of Camera Displacement from Natural Eye Position. Park, M.; Schmidt, L.; Luczak, H. (2005). 191–199.

  The paper describes the changes in performance while using video see-through head mounted displays with five different camera positions. Two of the positions were set above the eye level, one at the eye level and two others below the eye level. Test participants had to complete four different tasks with each camera position. Experimental results revealed significant changes in performance quality with different positions. Camera positions right above or right beneath the eye level were the best in terms of hand-eye-coordination. With extreme upper and lower positions as well as the position at the eye level performance degradation could be observed. Those positions were also less preferred by the test participants. The results of the experiment provide design recommendations for developers and users of video see-through systems.
• E-Learning-Kooperation in der Arbeitswissenschaft Luczak, H.; Schmidt, L. (2005). Ergonomia Verlag, Stuttgart.

  Ergebnisse und Erfahrungen aus dem E-Learning-Projekt INTEGRAL II: Die Entwicklung, Erprobung und Evaluation von multimedialen, webbasierten Lernangeboten der arbeitswissenschaftlichen Hochschullehre standen im Mittelpunkt des Projektes, an dem 15 Hochschulpartner aus Deutschland im Rahmen des BMBF-Förderprogramms "Neue Medien in der Bildung" mitwirkten. Dieses Buch gibt einen Überblick über die Möglichkeiten, die Lernplattform oder auch nur einzelne, thematisch abgegrenzte Lernmodule in der arbeitswissenschaftlichen Hochschullehre einzusetzen. Querschnittsthemen wie die Vernetzung der Hochschullehre, die Gestaltung von Lernplattform und Lernmodulen unter Berücksichtigung von Didaktik, Gebrauchstauglichkeit und Barrierefreiheit sowie Aspekte der Evaluation und Nachhaltigkeit werden im ersten Teil des Buches beschrieben. Der zweite Teil widmet sich den einzelnen Lernmodulen. Neben einem inhaltlichen Überblick finden sich dort auch Erfahrungsberichte und Empfehlungen zum praktischen Einsatz dieser Module: ° Messen, Bewerten und Beurteilen von Schallbelastungen und ihren Wirkungen ° Menschliche Informationsverarbeitung ° Arbeitsstrukturierung ° Zeitermittlung für Arbeitsabläufe ° Bewertung körperlicher Arbeit ° Psychologische Arbeitsanalyse ° Methodisches Vorgehen zur ergonomischen Produktgestaltung ° Gestaltung von Stellteilen zur Steuerung von Kraftfahrzeugen ° VR-gestützte Analyse und Nutzfahrzeugen und Bildschirmarbeitsplätzen ° Software-Ergonomie ° Qualifizierung für ein integratives Gesundheitsmanagement ° Der Reorganisationssimulator ° Management von Reorganisationsprojekten ° Reorganisation von Geschäftsprozessen ° Reorganisation der Produktionsplanung und -steuerung ° Einführung von Gruppenarbeit
• Effektives Projektmanagement durch die Simulation von Produktentwicklungsprozessen. Licht, T.; Dohmen, L.; Schmidt, L.; Schlick, C.; Luczak, H. (2005). 100(6) 345–350.

  Terminprobleme bei Produktentwicklungsprojekten sind oft die Folge einer unrealistischen Zeitplanung. In diesem Beitrag wird ein simulationsbasierter Ansatz zur Modellierung von Produktentwicklungsprojekten vorgestellt, der neben einer ganzheitlichen Darstellung von Aufbau- und Ablauforganisation, von Entwicklungsprodukt und Engpassressourcen vor allem Aspekte menschlichen Verhaltens berücksichtigt. Mit Hilfe dieses Ansatzes ist eine realistischere Zeitplanung für Concurrent-Engineering-Projekte möglich. Eine Fallstudie bei einem KMU der Elektronikbranche belegt die Praxistauglichkeit des Simulationsmodells.
• Integrated Modeling and Simulation of Development Processes. Kausch, B.; Schneider, N.; Licht, T.; Schmitz, P.; Schmidt, L.; Schlick, C. J. Feliz-Teixeira, A. E. Carvalho Brito (eds.) (2005). 283–290.

  Modeling and simulation are increasingly emerging as efficient techniques for the optimization and utilization of existing potentials of business processes. Especially in the area of product development, today's business environments are changing faster than ever before. A permanent and apace optimization of these processes is essential for enterprises of every branch to ensure a competitive position. This paper introduces C3 as a modeling method, especially designed to map weakly structured cooperative work processes, like product design processes often are. Additionally, a transparently and accurately structured transformation of the process structure model into a simulation model is demonstrated. As a result, the process of optimization can be shortened and simplified by reducing the specified analysis steps. The paper also aims at highlighting the main points of the discussion about certain influencing parameters, which are critical for process improvements because of their effect on particularly the duration and quality of the development process. Therefore, it provides answers to some calls for pluralistic and multidisciplinary modeling approaches.
• Menschliche Informationsverarbeitung. Kausch, B.; Schmidt, L.; Luczak, H. H. Luczak, L. Schmidt (eds.) (2005). 89–97.

  Die INTEGRAL-II-Lerneinheit "Menschliche Informationsverarbeitung" basiert auf der Präsenzveranstaltung an der RWTH Aachen. Es kann sowohl online genutzt werden, als auch von der Lernplattform heruntergeladen werden. Die Inhalte wurden multimedial durch kurze Videosequenzen, Grafiken und animierte Beispiele aufbereitet und durch externe und interne Hyperlinks erweitert. Das Lernmodul ist textreduziert konzipiert, um so Monotomie-Empfindungen zu vermeiden. Als motivationsförderlich wird die interaktive Manipulierbarkeit der dargestellten Objekte eingestuft, durch die Anreicherung mit Multimedia-Elementen lassen Effekte der visuellen und auditiven Wahrnehmung und der sich anschließenden Informationsverarbeitung anschaulich vermitteln. Neben dem direkten Lerninhalt ist jedem Teil des Moduls ein Diskussionsforum zugeordnet, dass es ermöglicht, Unklarheiten mit anderen Studierenden oder einem Tutor zu diskutieren. Zur Betreuung dieser Diskussionen wurde ein E-Tutor eingesetzt, der für die administrativ-technischen Fragen zuständig war und inhaltliche Fragen an den jeweilig verantwortlichen wissenschaftlichen Mitarbeiter weiterleitete. Zur Evaluation dieser Lerneinheit wurde eine Untersuchung mit acht Studierenden durchgeführt und ein online-Kurzfragebogen eingesetzt.
• Evaluation. Balazs, B.; Schmidt, L. H. Luczak, L. Schmidt (eds.) (2005). 45–57.

  Bei der Evaluation der Lernplattform mussten einerseits die technischen und ergonomischen Rahmenbedingungen der einzelnen Lerneinheiten, andererseits aber auch Aspekte wie die didaktische Qualität oder die Nutzung und Akzeptanz innerhalb der Zielgruppe beachtet werden. Hierzu wurde ein Multi-Layer-Modell entwickelt, dessen äußere Schicht alle Benutzer des Internets umfasst. Als Maßstab für diese Schicht wurde die Anzahl der angemeldeten Nutzer angesetzt. In der zweiten Schicht befinden sich die potenziellen Nutzer von INTEGRAL II, die Kernfragestellung ist hier, warum einige Studierende oder Praktiker, die sich mit arbeitswissenschaftlichen Themen befassen, die Plattform nutzen und andere nicht. Zur Untersuchung dieser Frage wurden den potenziellen Benutzern an der RWTH Aachen mehrere Laptops zur freien Exploration zur Verfügung gestellt und anschließend die eine Bewertung anhand von Fragebögen durchgeführt. Die dritte Schicht beschreibt die Benutzerschnittstelle, hier wurde ein bestehendes Learning-Management-System (ILIAS) modifiziert, indem zahlreiche software-ergonomische Untersuchungen durchgeführt wurden. Die vierte Schicht umfasst die Qualität der Inhaltsvermittlung. Zur Bewertung wurde hier ein Fragebogen eingesetzt, der zum Teil direkt in die Lernmodule eingebettet wurde.
• Überwachungstätigkeit. Schmidt, L.; Luczak, H. G. Pressel, K. Landau (eds.) (2004). 632–636.

  Als Überwachungstätigkeit wird im Allgemeinen die leitende Kontrolle (Supervisory Control) meist komplexer Systeme oder Prozesse durch einen menschlichen Operateur verstanden. Diese Aufgabe des Operateurs lässt sich qualitativ als übergeordneter Regelungsvorgang beschreiben, bei dem der Zustand eines Prozesses oder Systems beobachtet wird, ein Vergleich mit dem Sollzustand hergestellt wird und ggf. eine Korrekturhandlung geplant und ausgeführt wird.
• Benutzerzentrierte Gestaltung. Schmidt, L.; Beu, A.; Edelmann, M.; Epstein, A.; Oehme, O.; Quaet-Faslem, P.; Rottenkolber, B.; Triebfurst, G.; Wiedenmaier, S.; Wohlgemuth, W. W. Friedrich (ed.) (2004). 28–51.

  Ziel des Leitprojektes ist die benutzerfreundliche und anwendungsgetriebene Entwicklung von Augmented-Reality-Technologien zur Unterstützung von Arbeitsprozessen in Entwicklung, Produktion und Service für komplexe technische Produkte und Anlagen. Hierbei werden arbeitswissenschaftliche Methoden angewendet, um sicherzustellen, dass die entwickelten AR-Systeme den Anforderungen von Mitarbeitern und Arbeitsprozessen entsprechen, die Benutzungsschnittstellen ergonomisch gestaltet sind und in die technische Spezifikation einfließen kann, durch AR-Funktionalitäten Verbesserungen der Arbeitsorganisation ermöglicht und die wirtschaftlichen Effekte dargelegt werden sowie letztlich innovative Trainingsverfahren entstehen, die für Aus- und Fortbildung genutzt werden können.
• Analysis of Telecooperation in the German Automotive Industry. Schmidt, L.; Depolt, J.; Luczak, H. H. M. Khalid, M. G. Helander, A. W. Yeo (eds.) (2004). 184–188.

  In times of increasing globalization and high customer demands, product development in the automotive industry is becoming more and more decentralized. Consequently, cooperation between en-terprises must be enhanced and deepened. This cannot be handled by conventional telecommunication technology alone. An increase in work efficiency and productivity can be reached by telecooperation, i.e. computer-supported teamwork. This paper compares conventional cooperation processes and tele-cooperation in the framework of an extended efficiency analysis. It could be shown that telecoopera-tion reduces both costs and time of cooperation processes and enhances the subjectively-felt quality of information and work results.
• Comparison and Classification of Human-Computer Interaction Behaviour Using the Levenshtein Distance. Schmidt, L.; Luczak, H. E. F. Fallon, W. Karwowski (eds.) (2004). 547–556.

  Based on the Levenshtein distance, a method of sequence analysis to compare and classify variations in human-computer interaction behavior is presented. If interaction patterns can be described as a characterizing series of discrete events, this method can be used to measure the similarity between two interaction behavior strings of different length. Using quadratic, symmetric distance matrices the influence of sequence length on dissimilarity can be calculated separately. Besides the sum of squared distances from pair wise sequence comparisons as a ranking criterion, a hierarchical cluster analysis gives enhanced possibilities of further exploration and characterizing classes of procedures that were executed by the users. Together with the description of the method, its application is illustrated utilizing a software system for product development as an example of use.
• Benutzerzentrierte Gestaltung von Augmented-Reality-Systemen Luczak, H.; Schmidt, L.; Koller, F. in Fortschrittberichte VDI, Reihe 22, Mensch-Maschine-Systeme (2004). (Vol. 17) VDI-Verlag, Düsseldorf.

  Die Breite der Anwendungsfelder von Augmented Reality, die gegenwärtig Gegenstand von Forschung und Entwicklung in Wissenschaft und Industrie sind, macht deutlich, dass mit dieser Technologie ein hohes Potential für eine verbesserte Effizienz in vielen Arbeitsprozessen verbunden wird. Über die Anreicherung der realen Umwelt mit computergenerierten Informationen entstehen außerdem neue Möglichkeiten der Unterstützung des Menschen mit seinem Arbeitsumfeld. Diese Informationen werden dem Benutzer bedarfsgerecht und kontextbezogen dargestellt und können interaktiv genutzt und weiterverarbeitet werden. Diese Monographie fasst aus benutzerzentrierter Gestaltungsperspektive aktuelle Ergebnisse des BMBF-Leitprojektes ARVIKA hinsichtlich grundlagenergonomischer Fragen der Displays und Informationsdarstellung, des Usability Engineerings der Benutzungsschnittstellen und systemergonomischer Fragestellungen der Nutzung dieser neuen Technologie in den unterschiedlichen Anwendungsfeldern und Arbeitskontexten zusammen.
• Hand-Auge-Koordination bei videobasierten AR-Systemen. Schmidt, L.; Park, M. (2004). (3) 27.

  Die Holste-Stiftung fördert das interdisziplinäre Forschungsprojekt "Optimierung der Hand-Auge-Koordination bei videobasierten Augmented Reality (AR) Systemen für die Anwendung in der bildgeführten Chirurgie", an dem neben dem Institut für Arbeitswissenschaft (IAW) der RWTH Aachen auch die Abteilung Chirurgische Therapietechnik des Lehrstuhls für Angewandte Medizintechnik im Helmholtz-Institut für Biomedizinische Technik (HIA) beteiligt ist. Anknüpfend an Vorarbeiten aus dem Projekt TEREBES (Tragbares Erweitertes Realitäts-System zur Beobachtung von Schweißprozessen) werden nun statt Schweißnähten im Schiffsbau medizintechnische Anwendungen im Vordergrund stehen, z. B. simulierte Fräsoperationen am Schädelknochen. Auch in diesem Anwendungsbereich ist die Hand-Auge-Koordination von zentraler Bedeutung. Sie wird nun im Rahmen die-ses neuen Projektes beim Einsatz videobasierter Augmented Reality Systeme systematisch untersucht.
• Augmented Reality als neue Form der Mensch-Technik-Interaktion. Schmidt, L.; Wiedenmaier, S.; Oehme, O.; Luczak, H. H. Luczak, L. Schmidt, F. Koller (eds.) (2004). 1–14.

  Für industrielle Arbeitsprozesse in Entwicklung, Produktion und Service wurden im BMBF geförderten Mensch-Technik-Interaktions-Leitprojekt ARVIKA Augmented-Reality-Technologien benutzerorientiert und anwendungsgetrieben erforscht. Charakteristisch für Augmented Reality (AR) ist die Anreicherung des Sichtfeldes des Betrachters mit rechnergenerierten virtuellen Objekten, um damit Produkt oder Prozessinformationen situationsgerecht im Kontext zur wahrgenommenen Realität intuitiv nutzbar zu machen. Diese innovative Art der Mensch-Technik-Interaktion erfordert neben der anwendungsorientierten Entwicklung der AR-Basistechnologien insbesondere die Berücksichtigung von Benutzeranforderungen bei der ergonomischen Gestaltung von AR-Systemen. Die Projektideen wurden in für die deutsche Industrie relevanten Anwendungsfeldern wie Automobil- und Flugzeugbau, Maschinen- und Anlagenbau realisiert. Eine besondere Perspektive war damit für mittelständische Unternehmen verbunden, die durch verbesserte Diagnose- und Wartungskompetenz flexibler und effizienter agieren können und damit eine Stärkung im globalen Wettbewerb erfahren. Konkret erfolgte im Rahmen von ARVIKA die Konzentration bei der Entwicklung auf das Automobil, bei der Produktion auf das Automobil und Flugzeug und beim Service auf die Kraftwerksanlagentechnik sowie Werkzeug- und Produktionsmaschinen. Dadurch wurden wesentliche industrielle Einsatzfälle von AR abgedeckt und die notwendige anwendungsorientierte Tiefe zur Verifikation dieser neuartigen Technik erreicht. Diese inhaltlichen Schwerpunkte waren in einen Prozess der benutzerzentrierten Systemgestaltung eingebettet, die das Projekt in allen Phasen begleitet und sich auf arbeitswissenschaftliche Methoden stützt. Durch die Einbeziehung potentieller zukünftiger Benutzer wurde sichergestellt, dass die entwickelten AR-Systeme den Anforderungen von Mitarbeitern, Arbeitsprozessen und Märkten entsprechen, die Benutzungsschnittstellen ergonomisch gestaltet wurden und Verbesserungen der Arbeitsorganisation bei den Projektpartnern durch AR-Funktionalitäten in den prototypischen Umsetzungen nachgewiesen werden konnten und somit auch ein Beleg der wirtschaftlichen Effekte stattfand.
• Evaluation von AR-Realisierungen in der Produktion. Wiedenmaier, S.; Oehme, O.; Schmidt, L.; Luczak, H. H. Luczak, L. Schmidt, F. Koller (eds.) (2004). 70–82.

  Im Produktionsbereich bilden Montagetätigkeiten am Ende der Produktionskette einen sehr wichtigen Bestandteil der Wertschöpfungskette. Landau et al. (2001) schreiben von über einer Million Montagearbeitsplätzen in der Fahrzeug- und Elektroindustrie sowie im Maschinen und Anlagenbau. Auch die manuelle Montage ist in vielen Bereichen der Industrie weit verbreitet, sie stellt einen wesentlichen Bestandteil der Produktions- und Servicebereiche der in diesem Sektor arbeitenden Unternehmen dar. Mit dem Aufkommen von Augmented Reality (AR) als neuer Form der Mensch-Rechner-Interaktion eröffnen sich Potentiale zur Unterstützung an Montagearbeitsplätzen, die sich auch auf die Arbeitsorganisation auswirken. Gegenstand dieses Kapitels ist die Untersuchung von AR-Systemen unter möglichst realistischen Bedingungen an realen Montagearbeitsplätzen. Im Gegensatz zu den bei Wiedenmaier (2004) beschrieben quantitativen Untersuchungen zur Einsetzbarkeit von AR-Technologien in der manuellen Montage und der quantitativen Evaluation von verbesserten Darstellungsmöglichkeiten von virtuellen Objekten gehen die hier gewählten Beispiele auf einem qualitativen Niveau einen Schritt weiter. In den beiden Montageszenarien werden alle Arbeitstätigkeiten und damit die gesamten Arbeitsplätze neu gestaltet und mit den zukünftigen Arbeitspersonen qualitativ evaluiert. Ein weiterer interessanter Ansatz ist der einer Produktion vorgelagerte Bereich der kooperativen Anlagenplanung. Dabei können Kooperationspartner aus verschiedenen, räumlich verteilten Unternehmensteilen oder einzelnen Unternehmen eine Produktionsanlage planen. Der Evaluationsfokus liegt im Bereich der Wirtschaftlichkeit eines Einsatzes von AR-Netcollaboration. Im Gegensatz zu den beiden Montageszenarien, bei denen aufgrund der permanenten Arbeit mit den AR-Systemen das Usability Engineering im Mittelpunkt steht, wird hier vor allem die Zeit- und Kostenersparnis in den Vordergrund gestellt. Dennoch darf auf bei der kooperativen Anlagenplanung die Benutzbarkeit nicht außer Acht gelassen werden.
• Mensch gegen Maschine, Interview von Nadine Oberhuber. Schmidt, L. (2004).

  Computernutzer geraten oft außer Rand und Band, beschimpfen oder zerstören ihre Rechner. Der Schaden ist immens. Doch die Unternehmen kümmert das wenig.
• Warum schlagen wir unseren PC. Schmidt, L. (2004).
• Antizipative Modellierung des Benutzerverhaltens mit Hilfe von Aktionsvorhersage-Algorithmen. Künzer, A.; Ohmann, F.; Schmidt, L. (2004). (7) 61–83.

  Es wird die Entwicklung eines adaptiven Hilfesystems bzw. Tutors für eine multimodale Benutzungsschnittstelle zum 3D-Laserschweißen in Autonomen Produktionszellen vorgestellt. Dabei wird ein generischer und antizipativer Ansatz verfolgt, welcher kein spezifisches Domänenwissen benötigt, sondern lediglich das Benutzerverhalten beobachtet. Verschiedene Vorhersagealgorithmen aus der Literatur werden untersucht und zwei eigene Aktionsvorhersage-Algorithmen (KO- und LEV-Algorithmus) vorgestellt. Diese basieren auf der Ähnlichkeit von Benutzersequenzen bzw. der Häufigkeit von Untersequenzen innerhalb der Datenbasis. Alle Algorithmen werden sowohl innerhalb eigener Szenarios als auch mit den Referenzdaten von Greenberg bewertet. In allen untersuchten Fällen erreichte der KO-Algorithmus die höchsten Vorhersagegüte. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurden das Hilfe- und das Tutorsystem bewertet. Es zeigte sich, dass die verschiedenen Algorithmen gut geeignet sind, das Benutzerverhalten zu prognostizieren und dass eine adaptive Hilfe die Ähnlichkeit mit den Interaktionssequenzen der Experten steigert.
• Integral II. Schmidt, L. (2004).
• Ein Cognitive-Engineering-Ansatz zur Unterstützung der Produktentwicklung Schmidt, L. (2004). Shaker, Aachen.

  Die Entwicklung von Produkten wird heute in vielfältiger Art und Weise mit rechnerbasierten Werkzeugen unterstützt. Mit der modernen Informationstechnik wurde die Voraussetzung geschaffen, auch eine Fülle miteinander vernetzter Daten komplexer technischer Produkte beherrschen zu können. Versteht man Konstruieren als das Vorausdenken eines zu schaffenden technischen Objektes unter Berücksichtigung vorgegebener Nebenbedingungen, dann sind für solche Arbeitsprozesse die kognitive Leistungsfähigkeit, Flexibilität und Kreativität zentrale Anforderungen. Trotz der informationstechnischen Weiterentwicklung bleibt daher der Mensch auch zukünftig unverzichtbares Element eines jeden roduktentwicklungsprozesses. Der in dieser Publikation vorgestellte Gestaltungsansatz greift die Schwachpunkte bisheriger Konzepte auf und orientiert sich an der Rolle des Menschen als interaktiver Problemlöser in der Produktentwicklung. Dabei wird das Ziel verfolgt, zum einen durch eine aufgabenangemessene Wissensrepräsentation die menschliche Informationsverarbeitung zu unterstützen, zum anderen aber auch Aspekten kooperativer Tätigkeitszusammenhänge im interdisziplinären Produktentwicklungsteam im Sinne des Simultaneous Engineering gerecht zu werden. Der Autor nutzt dazu Erkenntnisse der Kognitionsergonomie, der klassischen Konstruktionsmethodik sowie Ergebnisse empirischer Untersuchungen von Konstruktionsprozessen und setzt sich kritisch mit Expertensystemen und Konzepten der Künstlichen Intelligenz auseinander. Die als Ergebnis abgeleitete Architektur eines Konstruktionssystems und der aufgabenorientierten Wissensrepräsentation ist in zwei Gestaltungszyklen Gegenstand der prototypischen Umsetzung. Mit der umfassenden Evaluation durch zahlreiche Produktentwicklungsexperten unterschiedlichen fachlichen Hintergrunds liefert der Verfasser den Nachweis der Tragfähigkeit des gewählten Cognitive-Engineering-Ansatzes. Die erreichte kognitiv-ergonomische Systemgestaltung verbindet somit Ergebnisse arbeitswissenschaftlicher Forschung mit den anwendungsorientierten Anforderungen der Praxis für eine interdisziplinäre Zusammenarbeit in der Produktentwicklung.
• USEWORLD.NET: Die deutsche Online-Community zu Themen der Mensch-Maschine-Interaktion. Röse, K.; Kindsmüller, M. C.; Leuchter, S.; Urbas, L.; Künzer, A.; Schmidt, L.; Gersch, P. in VDI-Berichte, V.-G. M.-. und Automatisierungstechnik (ed.) (2004). 199–207.

  Gegenstand der Präsentation sind die Ergebnisse des Projektes USEWORLD.NET. Im Rahmen dieses Projektes wurde ein Informations- und Kommunikationssystems entwickelt, welches den Zugang zu unterschiedlichen Diensten in einem Portal integrativ anbietet. Außerdem wurde es zur Unterstützung der Kommunikation und Kooperation von örtlich verteilt arbeitenden Wissenschaftlern und Praktikern aus dem Bereich der Mensch-Maschine-Interaktionsforschung entwickelt. Das Projekt wurde in einem interdisziplinär zusammengesetztem Team mit Mitarbeitern des Zentrums Mensch-Maschine-Systeme (TU Berlin), des Fachgebiets Ergonomie im Design (Uni Essen), des Zentrums für Mensch-Maschine- Interaktion (TU Kaiserslautern) und des Instituts für Arbeitswissenschaft (RWTH Aachen) durchgeführt.
• TEREBES. Park, M.; Balazs, B.; Schmidt, L. (2004).

  Das Institut für Arbeitswissenschaft hat im Projekt TEREBES die Anforderungserhebung, die ergonomische Gestaltung des Sichtschutzes und der graphischen Benutzeroberfläche (GUI) sowie Sicherheitstests und Evaluationen durchgeführt. Durch diese Arbeiten wurde im Rahmen des Gesamtprojekts die benutzerzentrierte Entwicklung des Schweißhelmes sichergestellt. Als besondere Herausforderung für den Erfolg des Systems hat sich die Hand-Auge-Koordination mit dem geschlossenen Video-See-Through Head-Mounted-Display herausgestellt. Insbesondere hierzu wurden umfangreiche Untersuchungen u. a. mit Schweiß-Facharbeitern durchgeführt. Daneben wurden typische Schweißaufgaben durch Befragung von Fachkräften ermittelt und in Lasten- und Pflichtenheft für alle Projektpartner zugänglich gemacht. Zudem wurden Sicherheitsaspekte herausgearbeitet, die für die Konstruktion des Helmes von besonderer Bedeutung sind. Projektbegleitend wurden Evaluationen mit unterschiedlichen Zielen, etwa zur Akzeptanz des Helmes bei den Facharbeitern, zur Gestaltung der GUI und des Eingabegerätes, aber auch zur Handhabbarkeit usw. durchgeführt. Die Ergebnisse wurden an die Projektpartner zurückgespiegelt und flossen somit in der Weiterentwicklung des Helmes ein.
• Methoden zur Evaluation von AR-Systemen. Oehme, O.; Wiedenmaier, S.; Schmidt, L.; Luczak, H. H. Luczak, L. Schmidt, F. Koller (eds.) (2004). 64–69.

  Die Vorgehensweise in ARVIKA orientierte sich an der ISO 13407 "Benutzergerechte Gestaltung interaktiver Systeme", welche neben den Arbeitsschritten zur szenarienbasierten Anforderungserhebung, Konzeption und Spezifikation, Prototypentwicklung und Integration, Evaluation, Test und Verifikation auch die Auswertung der Ergebnisse und Dokumentation umfasste. Da es sich bei Augmented Reality (AR) um eine recht junge und komplexe Technologie handelt, die das Laborstadium noch nicht verlassen hat, stand die Lösung der technologisch-technischen Herausforderungen in der Vergangenheit bei anderen AR-Projekten oftmals im Vordergrund (technozentrierte Gestaltung). Um jedoch dem Anspruch gerecht zu werden, einen späteren Einsatz von AR im Produktivbereich zu ermöglichen, durften die ergonomischen Faktoren der Mensch-Rechner-Schnittstelle nicht unterschätzt werden. Hinsichtlich der Entwicklung von Benutzungskonzepten für AR konnte jedoch nicht aus Erfahrungen aus dem Praxiseinsatz dieser Technologien geschöpft werden. Zudem ließen sich auch in AR-Prototypen aus Forschung und Entwicklung keine umfassenden Konzepte zum Interaktionsdesign erkennen und es existierten keinerlei Richtlinien zur Gestaltung von Benutzungsschnittstellen für AR-Systeme. Darüber hinaus konnten auf Grund der anderen Rahmenbedingungen die von herkömmlichen Bildschirmarbeitsplätzen bekannten Erfahrungen nicht ohne weiteres in eine gemischt real-virtuelle Umgebung übertragen werden, so dass auch neue Wege bezüglich des User Interfaces eingeschlagen werden mussten. Um die im Gestaltungsprozess identifizierten, konzipierten und in prototypischen Realisierungen umgesetzten User Interfaces hinsichtlich ihrer Praxistauglichkeit zu bewerten, wurden so genannte anwendungsspezifischen Prototypen mit Bezug auf ein als kritisch identifiziertes Anwendungsszenario entwickelt und evaluiert. Hiermit sollte überprüft werden, ob und inwieweit die entwickelten AR-Systeme den Anforderungen von Mitarbeitern und Arbeitsprozessen entsprechen, die Benutzungsschnittstellen software- und hardwareergonomisch gestaltet sind, durch AR-Funktionalitäten Verbesserungen der Arbeitsorganisation in den genannten Anwendungsfeldern ermöglicht werden und ein Beleg der wirtschaftlichen Effekte stattfindet. Der an ISO 13407 angelehnte Gestaltungsprozess wurde während des Projektes zweimal durchlaufen. Somit bestand die Möglichkeit, die Umsetzung von erhobenen Anforderungen in ersten prototypischen Realisierungen abhängig vom Szenario ergonomisch zu gestalten, deren Wirkungen im Arbeitsprozess in der Phase der Evaluation zu untersuchen und die gewonnen Erkenntnisse in einem zweiten Durchlauf des Zyklus (wiederum unter Beteiligung der potentiellen zukünftigen Benutzer) zu optimieren. Durch diesen iterativen Prozess konnten gewonnene Erkenntnisse hinsichtlich sinnvoller AR-Szenarien und identifizierte Gestaltungsmängel der "Phase 1" sowohl in die Szenarienfindung als auch in die Gestaltung der zweiten anwenderspezifischen Prototypen einfließen.
• Integral II: Entwicklung eines multimedialen Lehrsystems zur Vermittlung von arbeitswissenschaftlichen Lehrinhalten. Luczak, H.; Schmidt, L. D. P. des B. für N. M. in der B. + Fachinformation (ed.) (2004). 168–169.

  Ziel von INTEGRAL II ist die Entwicklung, Erprobung und Evaluation eines multimedialen Lehrsystems zur Vermittlung von arbeitswissenschaftlichen Lehrinhalten. Neben der eigentlichen Entwicklung des Lehrsystems und der Erstellung der multimedial aufbereiteten und präsentierten Lerninhalte steht die wissenschaftliche Entwicklung und Erprobung des Meta-Konzeptes zur Entwicklung, zum Aufbau, zur Pflege und Vermarktung des multimedialen Lernsystems im Vordergrund.
• Person-Centered Simulation of Product Development Processes Using Timed Stochastic Coloured Petri Nets. Licht, T.; Dohmen, L.; Schmitz, P.; Schmidt, L.; Luczak, H. C. Bobeanu (ed.) (2004). 188–195 *** Best Paper Award ***.

  Results of recent studies in the field of automative industry affirm that productivity of product development departments provides room for tremendous improvements. Particularly work organization offers great potential in that respect. Simulation has proven to be an adequate technique to reveal potential for improving work organization e.g. in production planning or logistics. Existing simulation approaches for product development processes however, are still lacking in maturty and therefor not in practical use yet. In this paper an executable simulation model is presented which goes beyond existing approaches enabling modeling and simulation of product development processes with respect to aspects of time, costs and quality. The simulation model consists of five generic partial models which have been integrated into a consistent overall modell: 1) model of products to be developed, 2) model of persons involved, 3) model of tools, 4) model of organizational structure and 5) model of product development projects. The model was formally described by Timed Stochastic Coloured Petri Nets. Furthermore the model has been implemented with a standard simulation software. As first results selected data from verification tests as well as from validation by means of an empirical case study are presented.
• TEREBES: Welding Helmet With AR Capabilities. Hillers, B.; Aiteanu, D.; Tschirner, P.; Park, M.; Gräser, A.; Balazs, B.; Schmidt, L. D. P. des B. für Informationstechnik (ed.) (2004). 1–10.

  An Augmented Reality (AR) system integrated in a new developed welding helmet improves the conditions for manual welding. The scene is acquired by a stereoscopic High Dynamic Range CMOS (HDRC) camera system that allows the observance of the welding arc and the environment simultaneously. By image processing, the scene will be enhanced and displayed on a video see through Head Mounted Display (HMD). Besides the better view on the welding scene, the welder can operate an "on-screen" remote control of the welding machine to change machine parame-ters without lifting the helmet or changing the working position. During the welding process, the inclusion of additional on-line process data provides more information about the quality of the seam and erroneous states like sputter or suboptimal welding torch inclination. Electrical data and synchronized acquired images are recorded on-line and may be used for off-line documentation and quality inspection. With this AR helmet the welder will be able to produce seams of higher quality and the inspection cost will decrease. The article presents the development and research of the second prototype helmet in detail.
• Goal Awareness in Distributed Cooperative Work Settings. Licht, T.; Schmidt, L.; Luczak, H. H. Luczak, K. J. Zink (eds.) (2003). 329–334.

  Providing efficient, naturally-to-use environments for simultaneous product development is one of the challenges that the CSCW community will face. In this paper a framework is proposed which enables engineering designers to represent their knowledge in a natural way and beyond provides the opportunity to synchronize it with cooperation partners. This paper especially addresses the goal awareness issue in distributed cooperative work settings and how it can be supported by a cognitive engineering approach. For this purpose an empirical case study with a software prototype of a product design environment was conducted. First results presented here include typical cooperation channels within the experimental setting.
• Improving Design and Usability of an Open-Source e-Learning-Platform in Order to Enhance Acceptance. Kausch, B.; Balazs, B.; Schmidt, L.; Steltenkamp, V.; Witte, J.; Hofmann, T. H. Luczak, K. J. Zink (eds.) (2003). 709–714.

  The user interface of software products forms the connection between the user and the program with all its functionalities. This fact makes design of software for broad levels of user groups with different skills and experiences an important challenge. The following article deals with the experiences made with using a GNU General Public License (gpl) learning software off the rack in context of the e-learning project INTEGRAL II. A lack of learner-sided acceptance pointed up the need for further evaluations. Efforts made and implantations derived from these are described.
• Realization of an Open Framework for Shared Workspaces and its Application for a Community Portal. Künzer, A.; Röse, K.; Schmidt, L.; Luczak, H. (2003). 1–4.

  "UseWorld.Net" is a web-based portal for the community of man-machine-interfaces. To support the cooperative tasks of the members, a shared workspace was included. This shared workspace was based on an open framework, called "SWOF" that provides the basic features and can be customized to dif-ferent cooperation case. Based on this customization even an adaptation of SWOF to mobile devices was implemented. High usability is an important aspect of the implementation. To achieve these aims SWOF focuses on an information space with more task-suited item-types that can help to pre-structure the information and increase the users’ informational and structural awareness. In this article the con-cept is described and the results of a first evaluation are presented.
• SWOF - An Open Framework for Shared Workspaces. Künzer, A.; Röse, K.; Schmidt, L. H. Strasser, K. Kluth, H. Rausch, H. Bubb (eds.) (2003). 575–579.

  "UseWorld.Net" is a web-based portal for the community of man-machine-interfaces. To support the cooperative tasks of the members, a shared workspace was included. This shared workspace was based on an open framework, called "SWOF" that provides the basic features and can be customized to a different cooperation case. High usability is an important aspect of the implementation. To achieve these aims SWOF focuses on an information space with more task-suited item-types that can help to restructure the information. So the system help the users to keep information in a consistent way and reduce the number of necessary agreements between the group members. In this article the concept is described and the results of a first evaluation are presented.
• Comparison Between the Strain Indicator HRV of a Head Based Virtual Retinal Display and LC-Head Mounted Displays for Augmented Reality. Oehme, O.; Schmidt, L.; Luczak, H. (2003). 9(4) 419–430.

  Augmented Reality uses Head Mounted Displays (HMD) to overlay the real word with additional virtual information. Virtual Retinal Displays (VRD), a new display technology, no longer requires Liquid Crystal Displays (LCD). VRD technology addresses the retina directly with a single laser stream of pixels. There are no studies on the user's informational strain in this new VRD technology. Various papers have shown that Heart Rate Variability (HRV) is a valid indicator for the user's informational strain. An empirical test revealed no difference in the user's HRV between VRD technology and LCD technology. Consequently, there seems to be a comparable user informational strain regarding the display types.
• Use-Centered Interface Design for an Adaptable Administration System for Chemical Process Design. Foltz, C.; Westfechtel, B.; Schmidt, L.; Luczak, H. C. Stephanidis, J. Jacko (eds.) (2003). 365–369.

  In this paper, the use-centered interface design for an adaptable administration system for chemical process design is presented. On the basis of the main work activities to be supported with the tool, two different analytical evaluation methods were applied to the prototypical original interface. The derived requirements led to the design and implementation of an alternative interface which was compared with the original one in an experimental study with ten users.
• Design of an Integrated Concept for the Evaluation of the E-Learning-Plattform INTEGRAL II. Balazs, B.; Kausch, B.; Schmidt, L.; Kettler, G.; Steltenkamp, V.; Witte, J. H. Luczak, K. J. Zink (eds.) (2003). 703–708.

  The introduction of new ways of learning, using the internet as distribution channel meets the given organizational structure of universities. Among the efforts within the INTEGRAL II project are the establishment of an e-learning platform in the context of teaching at university and the evaluation of this platform and its impact on the target group of students of industrial engineering and ergonomics. A multi-layer model as a framework for evaluation is been introduced.
• Entwicklung eines Werkzeugs zur Evaluation von Lernmodulen innerhalb der e-Learning-Plattform INTEGRAL II. Balazs, B.; Kausch, B.; Schmidt, L. H. Luczak (ed.) (2003). 207–210.

  Im Rahmen des Projekts INTEGRAL II wird eine e-Learning-Plattform für arbeitswissenschaftliche Themen entwickelt. Eine Teilfragestellung des Projekts ist die Evaluation. Diese muss sich im Sinne eines Zwiebelschalenmodells den verschiedenen Ebenen mit geeigneten Methoden nähern. Zur summativen Evaluation einer Ebene dieses Modells - den einzelnen Lernmodulen - wurde ein Kurzfragebogen micht acht Fragen entwickelt. Die Entwicklungsprozess und der resultierende Fragebogen werden vorgestellt.
• Group Task Analysis and Design of Computer Supported Cooperative Work. Luczak, H.; Mühlfelder, M.; Schmidt, L. E. Hollnagel (ed.) (2003). 99–127.

  Pushed by the connectivity of the internet, the emerging power of the world wide web, and the prevailing nature of "virtual" organizations, i.e. locally distributed teams collaborating by using networked computer systems (groupware), many new forms of computer supported cooperative work (CSCW) are becoming increasingly common. The communities of science and practice dealing with analysis and design of CSCW are truly multi-disciplinary and combine knowledge from computer science, software engineering, human factors, psychology, sociology, ethnography, business administration and training. Despite this quantitative and qualitative growth, many groupware systems still have serious usability problems. At worst, cooperating by using groupware can be awkward and frustrating compared to face-to-face collaboration. Still, research on CSCW has only sketchy knowledge of how people really collaborate, and translating what people actually do into effective designs is difficult. As well, the effort involved in assessing groupware prototypes and systems is onerous. There are neither any universal evaluation techniques nor any generally approved design criteria existing. The methods of cognitive task analysis can contribute to improve both groupware design, e.g. by giving insight in demand, structure and process of collaborative task execution, and task design for locally distributed teams, e.g. by analyzing the effects of groupware on work structure and process, allocation of responsibility and resources, and task bound communication. This paragraph joins the domains of task analysis and CSCW by explaining cognitive issues in collaboration and applying them in a collaborative project planning scenario.
• Probleme verteilter Produktentwicklungsteams: Gemeinsames Zielbewusstsein ist ein Schlüssel zum Erfolg. Licht, T. Schmidt (2003). (4) 12–13.

  Wenn Menschen gemeinsam ein Arbeitsobjekt bearbeiten, sich jedoch nicht an einem gemeinsamen Ort befinden, kommt es bei der Koordination ihrer Tätigkeiten manchmal zu Abstimmungsschwierigkeiten, und der Fortlauf der gemeinsamen Arbeit ist infolge dessen von geringer Effizienz gekennzeichnet. Gründe dieser Abstimmungsschwierigkeiten werden aufgezeigt und als Lösungsansatz wird ein Modell vorgestellt, das auf einer Abstraktions-Dekompositions-Hierarchie basiert, mit dem auf natürliche Art und Weise das Wissen einer Arbeitsperson über ein bestimmtes Fachgebiet abgebildet werden kann. Durchgeführte Versuche verdeutlichen die Erwartungen der Kooperationspartner bei gemeinsamen Entwicklungsprojekten und die mögliche Unterstüzung durch den gewählten Ansatz.
• Task Performance With a Wearable Augmented Reality Interface for Welding. Luczak, H.; Park, M.; Balazs, B.; Wiedenmaier, S.; Schmidt, L. D. Harris, V. Duffy, M. Smith, C. Stephanidis (eds.) (2003). 98–102.

  This paper describes research on a wearable Augmented Reality (AR) welding support system. "Blind welding" caused by current protecitve welding helmets is to be replaced by AR supported views of the welding process. In this development the question of 2D to 3D viewing aids arises. For the experiment an integrated helmet with two High-Dynamic Range Camerias (HDRC) and a closed view stereoscopic head-mounted display was used. The experimental task was to position pegs on a pegboard. Alignment angles of the cameras and inter-camera separation distances were varied under the different experimental conditions. It was found that a convergent alignment of the cameras resulted in less mistakes and higher speed. An effect of the inter-camera separation was found in 3D-perception, suggesting the advantage of smaller distances.
• Webbasiertes Hochschul-E-Learning - Deutschlandweite Kooperation in der Arbeitswissenschaft. Schmidt, L. U. Beck, W. Sommer (eds.) (2003). 201–206.

  Im Rahmen des BMBF-geförderten Projektes "Integral II" entwickeln, erproben und evaluieren 15 Hochschulpartner aus ganz Deutschland ein webbasiertes, multimediales Lehrsystem zur interdiziplinären Vermittlung von arbeitswissenschaftlichen Lehrinhalten, schwerpunktmäßig in den Ingenieur-, Geistes- und Wirtschaftswissenschaften, aber auch für die Bereiche Design, Architektur, Informatik und verschiedene Naturwissenschaften. Auf Basis einer umfassenden Anforderungsanalyse wurden didaktische Gestaltungsempfehlungen für die einzelnen Lernmodule und die Lernumgebung sowie technische, softwareergonomische und Usability-Empfehlungen entwickelt. Die als Kooperationspartner eingebundenen Institute und die Projektpartner erstellen entsprechend ihrer Kompetenz jeweils zu einem oder mehreren Teilgebieten der Arbeitswissenschaft multimediale Module und setzen das System mit allen Inhalten in ihrer Hochschullehre ein. Dabei reichen die Anwendungsszenarien vom mediengestützten Selbstlernen (individuell oder in der Gruppe) über virtuelle Seminare und Tutorien bis hin zum Teleteaching in einer rein virtuellen Vorlesung und zielen dementsprechend auf die Förderung von Fach-, Methoden-, Sozial- und Lernkompetenz der studentischen Nutzer.
• Let’s talk: Anthropomorphization as Means to Cope With Stress of Interacting With Technical Devices. Luczak, H.; Rötting, M.; Schmidt, L. (2003). 46(13/14) 1361–1374.

  This study is concerned with the anthropomorphization of technical devices and the resulting influence on human-machine interaction; a special focus is laid on the verbal interaction be-tween human and machine. Questions were, for example: why do people regard technical devices as human, when do they do so and how do they perceive their own dialogue and other persons’ dialogues with technical devices? Further, the correlational dependencies were analyzed between the amount of shown anthropomorphism, the subjects’ personality structure (using the five factor model of McCrae \& Costa, 1987), the fear of technical devices and the self-rated technical competency. A subsequent regression analysis revealed that extraversion and gender of the respondents were significant predictors of the amount of interaction with technical devices. It was found in another regression analysis that neuroticism and agreeableness were significant predictors of self-rated technical competency. Technical devices that were seen as helpers or friends were generally treated less unfriendly than devices perceived as tools exclusively. Finally, the findings are discussed in the context of emotion and stress at work and the usabil-ity of technical devices.
• Gestaltung von Arbeitssystemen nach ergonomischen und gesundheitsförderlichen Prinzipien. Luczak, H.; Schmidt, L.; Springer, J. H.-J. Bullinger, H.-J. Warnecke, E. Westkämper (eds.) (2003). 421–458.

  Für ein Verstehen des komplexen Themas "Gesundheit" ist zunächst eine Analyse der Rahmenbedingungen und Einflussgrößen erforderlich. Ergonomische Gestaltungsfelder müssen erkannt und gesundheitsförderliche Prinzipien verstanden werden, bevor Methoden zur gesundheitsförderlichen Arbeitsgestaltung angewendet und im Unternehmen organisatorisch verankert werden können. Nicht zuletzt hat Gesundheit einen, wenn auch häufig nicht entsprechend akzeptierten, hohen Stellenwert für die Wirtschaftlichkeit des Unternehmens. Gesundheitsförderung wird so zum "wertschöpfenden" Prozess und zur Querschnittsaufgabe für alle betrieblichen Akteure. Wesentliche Rahmenbedingungen und Entwicklungstendenzen sind: (1) Rechtliche Rahmenbedingungen des Arbeits- und Gesundheitsschutzes und Regelungen der Unfallversicherungsträger mit rechtlich bindendem Charakter, (2) personenbezogene Entwicklungstendenzen wie höhere Qualifikation, höherer Stellenwert persönlicher Gesundheit, steigendes mittleres Alter der Erwerbstätigen u.a., (3) Entwicklung von Krankheitsarten und des Umfangs krankheitsbedingter Ausfälle, (4) Organisatorische Entwicklungen wie Dezentralisierung von Verantwortung, Flexibilisierung von Arbeitszeiten, Veränderungen von Aufgabeninhalten und -strukturen etc. sowie (5) Technische Entwicklungen, wie z.B. die zunehmende Anzahl von Bildschirmarbeitsplätzen oder die Integration von Automatisierungstechnologie.
• ARVIKA. Oehme, O.; Wiedenmaier, S.; Schmidt, L. (2003).

  Augmented Reality (AR) bezeichnet die Anreicherung der realen Welt mit zusätzlichen virtuellen Informationen, die im Kontext zur betrachteten Realität stehen. Bei AR handelt es sich jedoch um eine recht junge und komplexe Technologie, bei der die Lösung der technologischen Fragestellungen oftmals im Vordergrund stand. Evaluationen erster AR-Prototypen im industriellen Bereich, bei denen schlecht gestaltete Benutzungsschnittstellen bis hin zur Nichtausführbarkeit der Arbeitsaufgabe führten, unterstrichen die Notwendigkeit einer ergonomischen Gestaltung der Mensch-Rechner-Schnittstelle, damit ein späterer Einsatz im Produktivbereich ermöglicht werden kann. Die Gestaltung einer ergonomischen Benutzungsoberfläche für AR ist jedoch insofern schwierig, als ein Paradigmenwechsel vom Arbeitssystem "Bildschirmarbeitsplatz", dem während der gesamten Arbeitszeit die ungeteilte Aufmerksamkeit gilt, zu einem Unterstützungssystem für ein anderes Arbeitssystem stattfindet, in welches sich das AR-System lediglich als Arbeitsmittel zur Aufgabenbewältigung einordnen muss. Ziel dieses Teilvorhabens war deshalb die benutzerzentrierte Gestaltung von Augmented-Reality-Systemen in Entwicklung, Produktion und Service mit Hilfe arbeitswissenschaftlicher Methoden. Auf diese Weise wurde sichergestellt, dass die entwickelten und prototypisch umgesetzten AR-Systeme den Anforderungen von Mitarbeitern und Arbeitsprozessen entsprechen, die Benutzungsschnittstellen software- und hardware-ergonomisch gestaltet wurden, durch AR-Funktionalitäten Verbesserungen der Arbeitsorganisation in den genannten Anwendungsfeldern ermöglicht werden. Darüber hinaus wurden in diversen Evaluationen der entwickelten Prototypen die wirtschaftlichen Effekte belegt. Letztendlich wurde eine webbasierte, multimediale Lehreinheit als innovatives Trainingsverfahren geplant und realisiert, die für die inner- und überbetriebliche Aus- und Fortbildung genutzt werden kann.
• Untersuchung des Einflusses der Augendominanz auf die Informationsentnahme mit einem Head-Mounted Display in einer Augmented-Reality-Umgebung. Oehme, O.; Wiedenmaier, S.; Schmidt, L.; Luczak, H. H. Strasser, K. Kluth, H. Rausch, H. Bubb (eds.) (2003). 311–314.

  Augmented Reality - a new kind of machine interaction - uses so-called Head-Mounted Displays (HMD) to overlay the real world with virtual information. The use of monocular HMDs opens the user the possibility to use it on the left or on the right eye. HMD manufacturers recommend to use these on the dominant eye. According to this recommendation the influence of the dominant eye has been evaluated in an experiment.
• Development of an Intuitive User Interface for an Augmented Reality Welding Application. Park, M.; Balazs, B.; Schmidt, L.; Luczak, H. H. Luczak, K. J. Zink (eds.) (2003). 495–500.

  In this paper the development of a intuitive user interface for augmented reality welding application is described. The new interface will provide a better view of the welders work environment as well as some supporting information, such as overlaid CAD graphics, important parameters of the welding machine etc. The development of the graphical user interface has been an iterative process and has undergone different phases, e.g. testing prototypes with end-users. In this paper a usability test is described, which was carried out in order to check different types of supporting tools for easier navigation through the menu.
• Stress mit Geräten. Schmidt, L. (2003).

  Personen sprechen nicht nur mit anderen Personen, sondern gelegentlich auch mit sich selbst, und einige Personen sprechen mit technischen Geräten. Die Umfrage einer US-amerikani-schen Versicherungsgesellschaft (Progressive, 2000) ergab, daß 32% der Befragten ihrem Auto einen Namen gaben und 12% der Befragten ihrem Auto ein Geschenk zum Valentinstag machen würden. Warum betrachten Personen technische Geräte als menschlich, wann tun sie dies und wie nehmen sie ihre eigenen Dialoge und die Dialoge anderer Personen mit technischen Geräten wahr: dies waren - unter anderem - die Fragen, die wir erörtern wollten. Die Behandlung nicht-menschlicher Objekte wie Menschen ist unter dem Begriff Anthropomorphismus bekannt. Ein kurzer Überblick über die gegenwärtige Forschung geht dem Bericht über die Ergebnisse voraus. Basierend auf der gegenwärtigen Forschung und eigenen Erfahrungen formulierten wir einige Fragen bezüglich der Interaktion von Personen mit technischen Geräten. Ein Fragebogen schien die angemessenste Methode zu sein. Wir erwarteten, daß sowohl die Persönlichkeitsstruktur als auch die technische Kompetenz der Befragten von Relevanz sein würden. Daher wurde neben dem NEO-FFI (McCrae \& Costa, 1987) zur Erfassung von Persönlichkeitseigenschaften auch ein Fragenblock bezüglich der selbst eingeschätzten technischen Kompetenz verwendet. Die Ergebnisse und Konsequenzen dieser Studie werden abschließend im Rahmen von Streß am Arbeitsplatz diskutiert.
• Vernetzung arbeitswissenschaftlicher Hochschullehre - Das E-Learning-Kooperationsprojekt Integral II. Schmidt, L. (2003). 53(5) 318–319.

  An vielen Stellen wird schon heute die klassische arbeitswissenschaftliche Präsenzlehre an den Hochschulen mit multimedialen und computerunterstützten Elementen ergänzt, um Sachverhalte und Prozesse mit Hilfe Neuer Medien besser veranschaulichen zu können. Um darüber hinaus auch die direkte Interaktion der Studierenden mit dem Lerngegenstand zu ermöglichen und in einem anwendungsorientierten Zusammenhang ihre Problemlösefähigkeit zu fördern, setzen neue Angebote auch auf andere Formen des Lernens, von virtuellen Tutorien über telekooperative Seminargruppen bis hin zum medienunterstützen Selbstlernen. Die Entwicklung, Erprobung und Evaluation solcher neuen Lernangebote verfolgen derzeit 15 Hochschulpartner aus ganz Deutschland, indem sie im Rahmen des vom BMBF-geförderten Kooperationsprojektes "Integral II" ein webbasiertes, multimediales Lehrsystem zur interdiziplinären Vermittlung von arbeitswissenschaftlichen Lerninhalten aufbauen, schwerpunktmäßig in den Ingenieur-, Geistes- und Wirtschaftswissenschaften, aber auch für die Bereiche Design, Architektur, Informatik und verschiedene Naturwissenschaften. Auf Basis einer umfassenden Anforderungsanalyse konnten für die einzelnen Lernmodule vier didaktische Kernszenarien abgegrenzt werden. Die technischen Rahmenbedingungen wurden erhoben und über die Open-Source-Lernplattform ILIAS umgesetzt sowie für alle beteiligten Partner softwareergonomische und Usability-Empfehlungen entwickelt. Auf dieser Grundlage wurden von den Projektpartnern entsprechend ihrer Kompetenz jeweils zu einem oder mehreren Teilgebieten der Arbeitswissenschaft multimediale Module entwickelt, die im Wintersemester 2002/2003 einer ersten Evaluation im Lehrkontext unterzogen werden. Durch die große Zahl der Projektpartner beim Aufbau dieses Lehrsystems konnte innerhalb kurzer Zeit ein sehr umfangreiches Angebot an Inhalten und Fallstudien bereitgestellt werden, das in unterschiedlicher Zusammenstellung und angepasst an die spezifischen Lehrsituationen der einzelnen Hochschulen genutzt werden kann. Neben der eigentlichen Entwicklung des Lehrsystems und der Erstellung der Lerninhalte spielt im Projekt auch die wissenschaftliche Entwicklung und Erprobung des Meta-Konzeptes zur Entwicklung, zum Aufbau, zur Pflege und Vermarktung des multimedialen Lernsystems eine Rolle. Über die Projektlaufzeit hinaus sollen in einem Open-Source-Ansatz auch neue Partner eingebunden sowie die Pflege und Weiterentwicklung des verteilten internetbasierten Lehr-/Lernsystems gewährleistet werden. In diesem Beitrag wird die multimediale Lehr-/Lernplattform "Integral II" vorgestellt und ein Überblick über die einzelnen E-Learning-Module der Projektpartner gegeben.
• Development of Error-Compensating UI for Autonomous Production Cells. Luczak, H.; Reuth, R.; Schmidt, L. (2003). 46(1-3) 19–41.

  This contribution deals with the impact of human error on the overall system reliability in flexible manufacturing systems (FMS). Autonomous production cells are used exemplary to illustrate an error-compensating system design on the basis of Sheridan’s paradigm of supervisory control. In order to specify human errors and their effects in terms of system disturbances a taxonomy of system disturbances is recommended. This taxonomic approach was derived by a value benefit analysis and is based on HEDOMS (Human Error and Disturbance Occurrence in Manufacturing Systems) with slight modifications and Reason’s GEMS (Generic Error Modeling System). The taxonomy is used for data acquisition. Next, a risk priority equivalent similar to FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) is introduced to structure the data according to their relevance. Then, Vicente’s and Rasmussen’s guidelines for an ecological interface design are related to the paradigm of supervisory control. On the basis of these guidelines four case studies are presented to show their successful applicability for interface design in FMS.
• Useful Knowledge Representations for Computer Supported Engineering Design. Schmidt, L.; Luczak, H. H. M. Khalid, L. T. Yong, L. N. Kion (eds.) (2003). 346–353 *** Best Paper Award ***.

  The focus of this contribution is on how to structure and represent engineering design knowledge for the design engineer's cognitive tasks, corresponding to an intuitive way of thinking as well as to conscious systematic design methods without limiting human problem solving. To derive detailed requirements on a useful knowledge representation for computer-aided engineering design, generalized operations of human problem solving and information processing can be specified for design problem solving. In an analytical research approach, eight main models of knowledge representation were compared concerning their utility to support human problem solving in engineering design. According to the results of this analysis, an example application is illustrated.
• Vernetzung arbeitswissenschaftlicher Hochschullehre - Das E-Learning-Kooperationsprojekt Integral II. Schmidt, L.; Rötting, M. H. Strasser, K. Kluth, H. Rausch, H. Bubb (eds.) (2003). 1085–1088.

  This contribution deals with the development of the web-based multimedia learning system "Integral II" in the domain of university education. In a German-wide network fifteen participating research institutes and academic chairs construct e-learning modules for the application field of industrial engineering and ergonomics. These modules are used as supplement in lectures and exercises and in individual learning situations. An overview to the project is given in this article as well as results from the requirements analysis and their consequences for the e-learning approach.
• Augmented Reality (AR) for Assembly Processes - Design and Experimental Evaluation. Wiedenmaier, S.; Oehme, O.; Schmidt, L.; Luczak, H. (2003). 16(3) 497–514.

  Augmented Reality (AR) for assembly processes is a new kind of computer support for a traditional industrial domain. This new application of AR-technology is called ARsembly. The intention of this article is to describe a typical scenario for assembly and service personnel and how they might be supported by AR. For this purpose, tasks with different degrees of difficulty were selected from an authentic assembly process. In addition, two other kinds of assembly support media (a paper manual and a tutorial by an expert) were examined in order to compare them with ARsembly. The results showed that the assembly times varied according to the different support conditions. AR-support proved to be more suitable for difficult tasks than the paper manual, whereas for easier tasks, the use of a paper manual did not differ significantly from AR-support. Tasks done under the guidance of an expert, were completed most rapidly. Some of the information obtained in this investigation also indicated important considerations for improving future ARsembly applications.
• Vergleichende Untersuchung alternativer Gestaltungsmerkmale für eine Augmented-Reality-Unterstützung in der manuellen Montage. Wiedenmaier, S.; Oehme, O.; Schmidt, L.; Luczak, H. H. Strasser, K. Kluth, H. Rausch, H. Bubb (eds.) (2003). 307–310.

  Augmented Reality (AR) is a technology merging real world with computer generated virtual objects in the user's field of view. This technology can also support work persons to execute their manual assembly tasks. For assembly as a new AR-application field only few heuristic guidelines are available for a user centered design. Whereas Virtual Reality (VR) needs the complete model of virtual objects AR for assembly support can use simple icons. Three icons and two different display technologies were evaluated in an experiment. A new icon combining arrow and torus and the look-around display technology support assembly tasks best.
• Integral II: A Web-Based E-Learning Approach. Reuth, R.; Gude, D.; Soeding, M.; Schmidt, L. H. Luczak, A. E. Çakir, G. Çakir (eds.) (2002). 119–121.

  An approach for the development of an e-learning platform is presented. Due to highly interacting yet limiting characteristics in terms of personal, legal, organizational, technical and didactical aspects a wholistic approach was chosen. According to this, a detailed requirements analysis was carried out that ends in the formulation of a didactical and software-technical concept for later implementation. A case study is used to illustrate this approach.
• User Interface for a Wearable Augmented Reality Welding System. Park, M.; Canales, C.; Schmidt, L. N. Carbonell, C. Stephanidis (eds.) (2002). 167–174.

  This paper describes the development and evaluation of a graphical user interface for a wearable augmented reality (AR) welding system. The AR-system enables the user to perceive his close environment more precisely than ordinary welding helmets and to receive additional online information about the welding process itself. During the usability test, single icons as well as user interfaces on an industrial PC and on two different head mounted displays - i-glasses video see-through and MicroOptical look-around display - were tested. Various methods were employed for this purpose, such as observation, thinking aloud, interviews and walkthroughs. The results indicated a positive attitude of the users towards the innovative AR-system. The participants expressed their comments and recommendations, which would be considered for further improvements and design of the system.
• Evaluation eines Augmented Reality User Interfaces für ein binokulares Video See-Through Head Mounted Display. Oehme, O.; Wiedenmaier, S.; Schmidt, L. in VDI-Berichte, V.-G. M.-. und Automatisierungstechnik (ed.) (2002). 35–40.

  Augmented Reality (AR) ist eine junge Technologie, die es zusätzlich zur betrachteten Realität gestattet, situationsgerecht virtuelle Informationen (z.B. Produkt- oder Prozessinformationen) in das Sichtfeld des Betrachters einzublenden. Während der Evaluation eines für den Produktionsbereich entwickelten Prototyps wurde in einem Usability Test das AR-User-Interface-Konzept untersucht und dessen Selbstbeschreibungsfähigkeit festgestellt. Darüber hinaus konnten durch einbeziehung der späteren Anwender wichtige Verbesserungsvorschläge des Systems auf dem Weg zur Praxistauglichkeit erhoben werden, welche die Grundlage für die Entwicklung späterer Systeme darstellen.
• Modellbasierte Gestaltung einer multimodalen Benutzungsschnittstelle zur Unterstützung von Greif- und Spannprozessen beim 3D-Laserschweißen. Reuth, R.; Künzer, A.; Boldt, T.; Schmidt, L.; Luczak, H.; Murrenhoff, H. in Fortschrittberichte VDI, Reihe 22, Mensch-Maschine-Systeme, R. Marzi, V. Karavezyris, H.-H. Erbe, K.-P. Timpe (eds.) (2002). 55–70.

  Die wachsende Komplexität der Arbeitssysteme in der Produktion sowie hohe Produktivitäts- und Qualifikationsanforderungen bezüglich der Prozessfähigkeit von Maschinen erfordern im Zuge der Organisationsentwicklung in der Produktion den Einsatz von rechnerbasierten Hilfesystemen für das Fachpersonal. Neben einer Diagnosefunktionalität solcher Unterstützungssysteme solltenherzu auch Hilfen zur Fehlerprognose sowie Vorschläge zurFehlerbehebung und zum Funktionsumfang eines Störungsdiagnosesystems einschließlich der Möglichkeit des elbst gesteuerten Lernens gehören. Allgemein geht es darum, die Kompetenz des Sytemanwenders als Gestaltungsziel zu berücksichtigen.
• A Cognitive Engineering Approach to Computer Supported Cooperative Design. Schmidt, L.; Luczak, H. H. Luczak, A. E. Çakir, G. Çakir (eds.) (2002). 208–210.

  For the computer support of cooperative engineering design tasks, aspects of individual knowledge representation and team-based, collaborative work are described. In a cognitive engineering approach an analysis of empirical data in conjunction with the theories of shared mental models and awareness are used to derive implied requirements for cooperative design systems.
• Usability Engineering für Benutzer-Interaktionskonzepte von Augmented-Reality-Systemen. Schmidt, L.; Oehme, O.; Wiedenmaier, S.; Beu, A.; Quaet-Faslem, P. (2002). 44(1) 31–39.

  Bei Augmented Reality (AR) handelt es sich um eine neue Technologie, die es gestattet, in das reale Sichtfeld von Benutzern zusätzliche virtuelle Informationen einzublenden. Um neben einer reinen Technikentwicklung auch die zukünftigen Benutzer von Anfang an zu berücksichtigen, wurdeim BMBF-geförderten Leitprojekt ARVIKA die benutzerzentrierte Systemgestaltung als zentraler Bestandteil des Projektes verankert. In diesem Beitrag werden neben der Vorgehensweise beim Usability Engineering im Projekt ARVIKA erste Ergebnisse aus der Evaluationsphase der AR-Benutzerschnittstellen dargestellt. Diese zeigen, dass AR zwar große Potentiale für die Praxis aufweist, jedoch wesentliche Bestandteile der heute gängigen Interaktionskonzepte desktopbasierter Systeme hinsichtlich ihrer AR-Tauglichkeit überarbeitet bzw. vollständig neu gestaltet werden müssen. Neben Problemen mit den bislang entwickelten AR-Benutzerschnittstellen werden Lösungsansätze dargestellt und so die Grundlagen für die Entwicklungen in der zweiten Projektphase aus benutzerzentrierter Sicht gegeben.
• Comparison between the Strain Indicator HRV of a Head Based Virtual Retinal Display and LC-Head Mounted Displays for Augmented Reality. Oehme, O.; Wiedenmaier, S.; Schmidt, L.; Luczak, H. H. Luczak, A. E. Çakir, G. Çakir (eds.) (2002). 387–389.

  Augmented Reality uses Head Mounted Displays (HMD) to overlay the real word with additional virtual information. Virtual Retinal Displays (VRD), a new display technology, no longer need Liquid Crystal Displays (LCD). The VRD technology addresses the retina directly with a single laser stream of pixels. Empirical studies concerning the user’s informational strain of this new VRD technology are unknown. Various papers have shown, that the Heart Rate Variability (HRV) is a valid indicator for the user’s informational strain. An empirical test revealed no difference in the user’s HRV between the VRD technology and the LCD technology. Consequently, there seems to be an comparable users informational strain regarding the display types.
• Representing Knowledge for Chemical Process Design Using an Abstraction-Decomposition Space. Foltz, C.; Luczak, H.; Schmidt, L. H. Luczak, A. E. Çakir, G. Çakir (eds.) (2002). 618–620.

  To create new processes or to retrofit existing ones different and party overlapping stages are passed through. Within these stages interrelated models that serve as the basis for decision making are developed and used in different software tools. By using different tools and models, however, it will sometimes be difficult to identify and to memorize dependencies between the models. Thus, the cognitive task performance of a chemical engineer may be impeded. A framework for representing and structuring chemical process design knowledge is presented. This framework illustrates the reasoning space for a chemical engineer involved in process design. Therefore, it supports decision making and can be used to guide the design of appropriate computer support.
• Stress mit Geräten. Luczak, H.; Schmidt, L.; Rötting, M. H. Kowalski (ed.) (2002). 39–55.

  In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer Befragung wiedergegeben, die sich mit der Anthopomorphisierung technischer Geräte und dem daraus resultierenden Einfluss auf die Mensch-Technik-Interaktion beschäftigte; dabei wurde ein besonderer Fokus auf die verbale Interaktion zwischen Mensch und technischen Geräten gelegt. Fragestellungen waren beispielsweise: Warum betrachten Personen technische Geräte als menschlich, wann tun sie dies und wie nehmen sie ihre eigenen Dialoge und die Dialoge anderer Personen mit technischen Geräten wahr? Außerdem werden die Korrelationen zwischen dem Grad eines vorhandenen Anthropomorphismus, der Persönlichkeitsstruktur der Befragten, der Angst vor technischen Geräten und der selbsteingeschätzten Kompetenz im Umgang mit ihnen analysiert. Beispielsweise werden Geräte, die als Freund oder Helfer betrachtet werden, weniger unfreundlich behandelt als Geräte, die nur als Werkzeug empfunden werden. Des Weiteren werden Aspekte von Emotionen und Stress im Umgang mit technischen Geräten diskutiert.
• An Open Framework for Shared-Workspaces to Support Different Cooperation Tasks. Künzer, A.; Schmidt, L. H. Luczak, A. E. Çakir, G. Çakir (eds.) (2002). 217–219.

  The development of a Web-based portal for the community of man-machine-interaction is the primary goal of the project MMI-Interaktiv. Scientists and other experts both in research and in industry can use this portal for information retrieval, communication, support and help. The portal is funded by the DFN organization and addresses initially German-speaking people. According to these aspects the portal is extended with a shared workspace to meet the cooperative needs depending on different user groups. High usability is an important aspect of the implementation. Therefore, the design should be flexible and cover most of the requirements. To achieve these aims a "Shared Workspace Open Framework" called SWOF was developed. This frame-work can be adapted to several cooperation tasks and even to other problems.
• SWOF - an Open Framework for Shared Workspaces to Support Different Cooperation Tasks. Künzer, A.; Röse, K.; Schmidt, L.; Luczak, H. (2002). 21(5) 351–358.

  Computer supported collaborative work (CSCW) allows people to cooperate by computers from different places and in different times. To enable an easier integration of such collaborative components intoweb-based communities and portals, a Shared Workspace Open Frameworks (SWOF) was developed. This framework provides the basic features of shared workspaces and can be customized to different cooperation classes. High usability is an important aspect of the implementation. To achieve these aims SWOF focuses on an information space with more task-suited item-types that can help to pre-structure the information. Thus, on the one hand the system can help the users to write down the needed information in a consistent way and, on the other, could reduce the arguments between the group members on how to structure their workspace. As a use case for SWOF the development of a Web-based portal for the community of a man-machine interaction was chosen. In the project MMI-Interaktiv, a portal is built with a SWOF-based shared workspace component. An evaluation for this use case is presented.
• Ein integrierter modellbasierter Softwareentwicklungsprozess als Basis für adaptive Benutzerunterstützung. Künzer, A.; Reuth, R.; Schmidt, L. in VDI-Berichte, V.-G. M.-. und Automatisierungstechnik (ed.) (2002). 99–104.

  Bei der Gestaltung einer multimodalen adaptiven Benutzungsschnittstelle zur Steuerung einer autonomen Produktionszelle mit Schwerpunkt auf dem 3D-Laserschweissen, wurde ein modellbasierter Entwicklungsprozess verwendet. Als Basis zur Modellierung der Benutzeraufgaben dienten gefärbte Petrinetze, die um zusätzlich Informationen zur adaptiven Gestaltung erweitert wurden. Eine handlungsgerichtete Benutzerunterstützung verwendet dieses Aufgabenmodell, um den übergeordneten Applikationsfluss zu kontrollieren, während stochastische Verfahren auf der syntaktischen Dialogebene eine detailliertere Handlungsunterstützung geben können.
• Not Seeing the Woods for the Trees - Empirical Studies in Engineering Design. Foltz, C.; Schmidt, L.; Luczak, H. N. I. of Standards, Technology (eds.) (2002). 1–7.

  Since engineering design research widened its view from prescribing to describing design activities, empirical studies have gained more and more importance. However, empirical research is not the "core competence" of engineering design. Therefore, it is useful to apply methods of empirical research developed in social science. Here a brief introduction to those methods is given, followed by two studies concerning information system support in the area of mechanical and chemical engineering. Finally, some general proposals for empirical research in engineering design are given.
• MMI interaktiv - Entwicklung eines föderierten, benutzeradaptiven Web-Portals für die Mensch-Maschine-Interaktionsforschung. Bruder, R.; Leuchter, S.; Röse, K.; Schmidt, L.; Urbas, L. Gesellschaft für Arbeitswissenschaft e. V. (ed.) (2002). 125–127.

  Mitarbeiter des Zentrums Mensch-Maschine-Systeme (TU Berlin), des Fachgebiets Ergonomie im Design (Uni Essen), des pak-ZMMI (Uni Kaiserslautern) und des Instituts für Arbeitswissenschaft (RWTH Aachen) führen in Kooperation mit dem Institut für Arbeitspsychologie der ETH Zürich bestehende und zu entwickelnde Informationsangebote in einem Web-Portal zusammen und verbinden diese mit einer Kooperationsplattform. Mit dem Web-Portal, das Mitte 2003 in den Betrieb gehen wird, soll der Informationsaustausch und die Zusammenarbeit in Forschung und Entwicklung im Bereich der Mensch-Maschine-Interaktionsforschung (MMI) unterstützt und weiter verbessert werden. Die Entwicklung wird vom DFN-Verein finanziert. Der Betrieb des Portals wird von einem gemeinnützigen Trägerverein übernommen werden. Im folgenden Bericht werden die Ziele, die den Entwurf des Online-Dienstes geleitet haben, und die Funktionen des Portals anhand seiner Komponenten vorgestellt.
• Empirical Studies on an Augmented Reality User Interface for a Head Based Virtual Retinal Display. Oehme, O.; Wiedenmaier, S.; Schmidt, L.; Luczak, H. M. J. Smith, G. Salvendy (eds.) (2001). 1026–1030.

  Numerous experimental studies on the design of user interfaces of common desktop monitors exist, whereas empirical studies concerning the design of an Augmented Reality user interface are unknown. Therefore, recommendations relating to the optimal representation size of virtual information for an head mounted display with see through mode, which is used for Augmented Reality, cannot be given at the moment. In order to apply this new technology successfully to an industrial area, such information is urgently necessary. For this reason, three different kinds of displays were tested in this study regarding human information perception. Thus, the smallest target size necessary to provide successful information processing could be determined for different tasks. This study gives exemplary results obtained through tests with the prototype of a "Virtual Retinal Display".
• Augmented Reality (AR) for Assembly Processes - an Experimental Evaluation. Wiedenmaier, S.; Oehme, O.; Schmidt, L.; Luczak, H. (2001). 185–186.

  Augmented Reality (AR)-systems systems are often refused by potential users even if their technical performance is good. Their problem is that they are not designed in a user-friendly way. The experience made with an AR-supported assembly scenario has shown that workers have appreciated the AR-supported assembly when some basic usability aspects have been taken into account.
• "MMI-Interaktiv" entwirft Netzdienste für das wissenschaftliche Informationswesen. Schmidt, L.; Künzer, A. (2001). (3) 9.

  "MMI-Interaktiv" baut ein Kooperations- und Informations-Portal für die Gemeinschaft der MMI-Wissenschaftler auf. Es wird vom Deutschen Forschungsnetz (DFN) gefördert und mit dem Fachgebiet Design der Uni Essen, dem Lehrstuhl für Produktionsautomatisierung (pak) der Universität Kaiserslautern, dem Zentrum Mensch-Maschine-Systeme (ZMMS) der TU-Berlin und dem Institut für Arbeitspsychologie (IfAP) der ETH-Zürich durchgeführt.
• BMB+F Projekt TEREBES wird Schweißprozesse mit Augmented Reality unterstützen. Schmidt, L.; Canales, C.; Wiedenmaier, S. (2001). (2) 9.

  Das Projekt TEREBES (Tragbares Erweitertes Realitäts-System zur Beobachtung von Schweißprozessen) wird vom BMB+F gefördert und gemeinsam mit dem Institut für Automatisierungstechnik der Universität Bremen, der EWM Hightech Welding GmbH in Mündersbach, der Optrel AG in Wattwil (CH) sowie der Lürssen Werft GmbH & Co in Bremen durchgeführt.
• Vernetzt, schnell und erfolgreich: Wettbewerbsvorteile durch computergestützte Zusammenarbeit. Schmidt, L. (2001).
• Sie liebten und sie schlugen ihn - Vom Stress mit dem PC und anderen Geräten. Schmidt, L. (2001). (2) 5–8.

  In diesem Beitrag werden Ergebnisse einer Befragung wiedergegeben, die sich mit der Vermenschlichung (Anthropomorphisierung) technischer Geräte und dem daraus resultierenden Einfluss auf die Mensch-Technik-Interaktion beschäftigt; dabei wurde ein besonderer Fokus auf das Sprechen des Menschen mit dem technischen Gerät gelegt. Des Weiteren werden Aspekte von Emotionen und Stress im Umgang mit technischen Geräten diskutiert.
• Shapley-Shubik and Banzhaf Indices Revisited. https://usa5starit.com/product/buy-verified-transferwise account/ (24 24-hour Reply/Contact; ➤Email: usa5starit@gmail.com; ➤Skype: @usa5starit; ➤Telegram: @usa5starit1; ➤whatsapp:+1(716)5011667, eds.) (2001). 26(1) 89–104.
• Ergonomics of CAD Systems. Luczak, H.; Springer, J.; Schmidt, L. W. Karwowski (ed.) (2001). 663–667.

  This article deals with solving the problems of implementation of CAD systems in design departments. One reason for a lack of efficiency of design processes is that the users do not take full advantage of the function capacities. In order to overcome the poor performance in the production of technical drawings, CAD systems need improvements in their suitability for task requirements and their ability to adapt different user qualifications.
• Palaver - Talking to Technical Devices. Luczak, H.; Rötting, M.; Schmidt, L. M. Helander, H. M. Khalid, T. M. Po (eds.) (2001). 349–355 *** Best Paper Award ***.

  This study is concerned with the anthropomorphization of technical devices and the resulting influence on human-machine interaction; a special focus is laid on the verbal interaction between human and machine. Further, the correlational dependencies between the amount of shown anthropomorphism, the subjects' personality structure and the fear of technical devices will be analyzed. Finally, the findings are discussed in the context of emotion at work and the usability of technical devices.
• Eine empirische Untersuchung zur Modellierung von Handlungsvorhersagen mit Hilfe dynamischer Bayes-Netze. Künzer, A.; Schlick, C.; Ohmann, F.; Schmidt, L.; Luczak, H. K.-P. Gärtner, M. Grandt (eds.) (2001). 147–164.

  Mehrere dynamische Bayes-Netze mit unterschiedlichen Topologien werden in Bezug auf die Modellierung von Handlungsvorhersagen evaluiert: (1) Markov-Kette erster Ordnung, (2) Hiden-Markov-Modell, (3) autoregressives Hidden-Markov-Modell, (4) faktorielles Hidden-Markov-Modell, (5) einfach-hierarchisches Hidden-Markov-Modell und (6) baumstrukturiertes Hidden-Markov-Modell. Ziel der Untersuchung ist es, mit Hilfe einer Interaktionsaufgabe die stochastischen Modelle hinsichtlich der Vorhersagegenauigkeit des regelbasierten Interaktionsverhaltens vergleichend zu bewerten. Es wird das Fallbeispiel einer multimodalen Benutzungsschnittstelle zur Steuerung einer autonomen Produktionszelle herangezogen. Um eine geeignete Datenbasis zu schaffen, wurde eine Reihe erfahrener Nutzer beobachtet, während sieeine typische Aufgabe ausführten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anzahl der Benutzerbeobachtungen einen hohen Einffluss auf die Vorhersagequalität hat. Bei wenigen Benutzerbeobachtungen gibt es keine signifikanten Unterschiede bei der Vorhersagegenauigkeit von Markov-Ketten erster Ordnung, faktoriellen oder baumstrukturierten Hidden-Markov-Modellen.
• An Empirical Study of Dynamic Bayesian Networks for User Modeling. Künzer, A.; Schlick, C.; Ohmann, F.; Schmidt, L.; Luczak, H. R. Schäfer, M. E. Müller, S. A. Macskassy (eds.) (2001). 1–10.

  Six topologies of dynamic Bayesian Networks are evaluated for predicting the future user events: (1) Markov Chain of order 1, (2) Hidden Markov Model, (3) autoregressive Hidden Markov Model, (4) factorial Hidden Markov Model, (5) simple hierarchical Hidden Markov Model and (6) tree structured Hidden Markov Model. Goal of the investigation is to evaluate, which of these models has the best fit for modeling the prediction of rule-based interaction behaviour for a real domain. Case study of the experiments is a multimodal user interface for supervisory control of advanced manufacturing cells. A group of experienced users were observed while executing a typical task, to build a data analysis basis for the evaluation. The results show that the number of user cases has high influence on the prediction quality and that there are no significant differences in using Markov Chain of order 1, factorial or tree structured Hidden Markov Models.
• ARVIKA - Augmented Reality for Development, Production and Service. Friedrich, W.; Jahn, D.; Schmidt, L. D. P. des B. für Informationstechnik (ed.) (2001). 79–89.

  Augmented Reality (AR) is a form of human-machine interaction where information is presented in the field of view of an individual e. g. through a head mounted display, thus augmenting his or her perception of reality. This occurs in a context-sensitive manner, i. e. in accordance with and derived from the observed object, such as a part, tool or machine, or his or her location. In this way, the real-world field of view of a skilled worker, technician or design engineer is augmented with superimposed notes to present information that is relevant to this individual. ARVIKA develops this technology or applications in the fields of design, production, and service in the automotive and aerospace industries, for power and processing plants and for machine tools and production machinery. This technology offers special dimensions for mid-sized enterprises that can leverage an improved diagnostic and maintenance competence to increase their flexibility and efficiency, thereby strengthening their global competitive position. ARVIKA is primarily designed to implement an Augmented Reality system for mobile use in industrial applications. This article presents the milestones that have been achieved after a project duration of a full two years: A basic system for Augmented Reality systems was developed based on a specially designed software architecture. Initial application-specific prototypes have been created on this basis and have been evaluated in usability tests. The solutions that can be demonstrated today indicate a good progress of the project in terms of the basic technologies such as Augmented Reality (marker-based tracking), human machine interaction as well as the AR-oriented information delivery and workflow, but they also show the challenges for further development. Significant improvements that need to be achieved during the second phase of the project include markerless tracking, the engineering e. g. of product models and AR scenes and the availability of documents that can be used in AR.
• Task and Information Modeling for Cooperative Work. Foltz, C.; Killich, S.; Wolf, M.; Schmidt, L.; Luczak, H. M. J. Smith, G. Salvendy (eds.) (2001). 172–176.

  Modern work systems are characterized by many persons being involved and the common use of computer systems to support them. Particularly with regard to product development, organizational paradigms like Concurrent Engineering (Pennell \& Winner, 1989) enhance this trend. Therefore, task and information modeling for cooperative work are important for the design of work systems. In this paper, the further development of the C3modeling technique (Luczak et al., 1999; Killich et al., 1999) and ist application to chemical process development is presented.
• A New Approach to Computer-Supported Systematic Design - an Empirical Study. Schmidt, L.; Düsselmann, S.; Schlick, C.; Tegel, O.; Luczak, H. (2000). 44–48.

  In order to support design problem solving in every phase of the design process a concept of a complete and unambiguous structure for knowledge representation and design tool selection is introduced. Based on a design example this concept has been implemented as a software prototype. Results of an empirical investigation on the use of the prototype are given and implications for a more effective and efficient IT-concept to support the data-based work during process of product development are derived.
• Knowledge Representation for Engineering Design Based on a Cognitive Model. Schmidt, L.; Luczak, H. (2000). 623–626.

  For the computer-support of knowledge-based human information processing, it is necessary to look at the representation of the information as well as designing an appropriate interface considering the ergonomics of human-computer interaction. Related to the established methodology for the design of technical systems, the cognitive model of an abstraction hierarchy was used as a framework for a task-appropriate knowledge representation in every phase of the design process. Based on a design task from the field of mechanical engineering, this concept was implemented as a software prototype. In an empirical study the practical applicability and usefulness of this concept was investigated. Trajectories of design problem solving were recorded and analyzed.
• Entwurf und Implementierung einer ergonomischen Statusanzeige für einen kardiochirurgischen Anästhesiearbeitsplatz. Schmidt, L. (1997).

  In der vorliegenden Arbeit wurden auf der Grundlage eines qualitativen Modells anästhesiologischer Entscheidungs- und Handlungsprozesse der Entwurf und die Implementierung einer ergonomischen Statusanzeige für einen intraoperativen, kardiochirurgischen Anästhesiearbeitsplatz beschrieben. Die Entwicklung eines Konzeptes ging dabei von der Analyse der Funktionen und der daraus resultierenden Aufgaben des Anästhesisten aus, um anhand derer konkrete Ansatzpunkte für Optimierungsmöglichkeiten zu identifizieren, und zwar sowohl bei der räumlich-physischen Gestaltung der Arbeitsumgebung als auch - und hier lag der Schwerpunkt der Arbeit - in bezug auf das erforderliche Daten- und Informationsmanagement.
• Statistical analysis of reliability data Crowder, Martin J.; Kimber, A. C.; Smith, R. L.; Sweeting, T. J. (1991). (First ) Chapman & Hall, London.
• Statistics for technology: a course in applied statistics Chatfield, Chris (1983). Chapman & Hall, London.