Belastung als eine Eingabemodalität zur Interaktion mit graphischen Benutzungsoberflächen

Abstract

Viele der heutigen Computerprogramme sind für eine große Zielgruppe ausgelegt. Vom unerfahrenen Heimanwender bis hin zum Experten in einem Unternehmen werden zum Teil dieselben Programme genutzt. Der knifflige Trade-Off zwischen einfacher Erreichbarkeit und guter Übersichtlichkeit erschwert es die Programmoberflächen für jeden Anwender so zu gestalten, dass die Bedienung ausreichend intuitiv und effizient funktioniert. Eine faszinierende Lösung für diese Problematik könnte eine sich selbst an die Bedürfnisse des Nutzers anpassende grafische Nutzeroberfläche bieten. Die Cognitive Load Theory von John Sweller beschreibt ein Konzept der kognitiven Belastung. Durch das kontinuierliche Messen der kognitiven Last kann ermittelt werden, ob der Nutzer beim Arbeiten mit dem Programm über- oder gar unterfordert ist. Um korrekte Anpassungen vornehmen zu können müssen zuverlässige Werte für die kognitive Belastung eines Nutzers vorliegen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten den Grad der Anstrengung und den Stresslevel von Personen zu messen. Da einige Körperfunktionen vom Menschen nicht bewusst beeinflusst werden können und sie auf Stress reagieren, können diese zur Messung der Arbeitslast genutzt werden. Unter anderem eignen sich EKG, EEG, Hautleitwert, Transpiration und Hauttemperatur um die Arbeitslast zu bestimmen. Leider ist es häufig nötig, Messinstrumente anzulegen (z.B. EKG oder EEG). Mit einer Infrarotwärmebildkamera ist es jedoch möglich, die Hauttemperatur kontaktlos zu messen. In dieser Arbeit liegt der Fokus auf der Bestimmung der kognitiven Last mit Hilfe einer Infrarotwärmebildkamera. Mittels Gesichtserkennung auf den Bilddaten einer visuellen Kamera werden Gesichtsbereiche bestimmt. Durch das Vergleichen der Temperaturen verschiedener Gesichtsbereiche kann auf die Arbeitsbelastung eines Nutzers geschlossen werden. Im Rahmen dieser Arbeit entstand ein Programm, welches die Bild- und Temperaturdaten einer visuellen Kamera und einer Infrarotwärmebildkamera ermittelt und verarbeitet. Verschiedene Gesichtsbereiche werden im visuellen Bild bestimmt und die zugehörigen Temperaturwerte des Wärmebilds zugeordnet. Das hier entstandene Tool kann folglich die Temperaturen verschiedener Gesichtsbereiche ermitteln und als Grundlage für eine automatische Bestimmung der kognitiven Last eines Computernutzers dienen.