Verarbeitung, Reaktion und Gedächtnis

Oder: die Geschichte der Ingenieurpsychologie – Teil II

In der letzten Ausgabe unserer Rubrik Ingenieurpsychologie aktuell wurden die Anfänge der Ingenieurpsychologie beschrieben. In den frühen Jahren beschäftigten sich die Wissenschaftler hauptsächlich mit der Mensch-Maschine-Interaktion im militärischen Kontext. Vor allem das Aufkommen militärischer Flugzeuge und deren Einsatz im Ersten und Zweiten Weltkrieg boten viele Fragestellungen, die es zu lösen galt. Der Umgang mit den modernen Flugzeugen war zu neu, um Piloten und Entwickler genug Routine zu bieten, um alle Störungen, Probleme und Fehlverhalten aus der Erfahrung heraus zu lösen. Hier mussten wissenschaftliche Untersuchungen nachhelfen. Dieses schnellere Verstehen durch psychologische Forschung wurde neu entdeckt und fortan bei allen kommenden Technologien und weiterentwickelten Maschinen genutzt. Wann immer eine neue Entwicklung stattfand, wurde parallel auch der Umgang der Menschen damit getestet und trainiert. Dadurch beschleunigte sich das Eingewöhnen an neue Systeme und die jeweilige Weiterentwicklung konnte ebenfalls schneller angestoßen werden.

Aber nicht nur das Entwerfen, die Auswahl und Weiterentwicklung von neuen Technologien wurden durch die psychologischen Studien beeinflusst. Auch die Effektivität der Anwender ließ sich dadurch besser trainieren. Eventuelle Schwierigkeiten und potenzielle Fallstricke beim Anwenden konnten antizipiert und so schon bei der Einführung und der Schulung der Fachkräfte berücksichtigt werden. Ziel der Ingenieurpsychologie war zum, einen Maschinen und Technologien so zu entwerfen, dass sie möglichst benutzerfreundlich sind und gleichzeitig die Anwender so zu trainieren, dass sie die neuen Maschinen und Technologien auch effektiv nutzen konnten.

In der Nachkriegszeit bildeten sich zwei Stränge der Ingenieurpsychologie: im Militär und an den Universitäten. Vor allem in den militärischen Einrichtungen in den USA hatte man den Vorteil psychologischer Forschung erkannt und gründete gleich mehrere Forschungszentren. Die rein universitäre Forschung, die hauptsächlich auch durch die Wirtschaft angestoßen wurde, bildete sich im Anschluss. Frühe Fragestellungen galten hier zum Beispiel Steuerungselementen und deren Aufbau in Industrieanlagen. Schnell wurde klar, dass der zentrale Faktor bei diesen Geräteteilen die Aufmerksamkeits- und Gedächtnisleistung war.

Anfang der 1950er-Jahre zum Beispiel ­beschäftigte sich der Psychologie-Professor­ Alan T. Welford mit der sogenannten Psychologischen Refraktärperiode. Ein Beispiel: Ein Arbeiter an einem Steuerungselement muss verschiedene Signale, zum Beispiel Warnsignale, beachten und entsprechend reagieren. Durch die erhöhte Aufmerksamkeitsleistung, die er beim Beachten mehrerer Signale erbringen muss, konnte er nicht mehr auf alle Signale gleich schnell reagieren. Es zeigte sich, dass die Reaktion auf ein erstes Signal so schnell ist, wie unter normalen Umständen, also ohne weitere Signale. Doch bei jedem folgenden Signal nimmt die Reaktionszeit zu, was zu weitreichenden Folgen führen kann. Hier stieß Welford also an die wissenschaftlich nachweisbaren Grenzen der menschlichen Aufmerksamkeit.

Colin Cherry ging noch weiter: Er untersuchte, was passiert, wenn Versuchspersonen simultan Ziffernpaare vorgesprochen bekommen – in das rechte Ohr eine Ziffer, in das linke Ohr die andere. Sollten die Probanden die Zahlen nachsprechen, konnten Sie nur die Ziffern eines Ohres nachsagen, aber nicht beide Ziffernpaare. Dies führte zur Erkenntnis, dass das Richten der Aufmerksamkeit auf die Leistung des einen Ohres dazu führt, dass Störgeräusche (in diesem Fall die Ziffern des anderen Ohres) ausgeblendet werden. Durch das Konzentrieren auf etwas, blenden wir gleichzeitig andere Reize aus der Umwelt aus. So fand Cherry auch den Cocktailparty-Effekt: In ­einer großen und lauten Menschen­ansammlung, wie zum Beispiel auf einer Party, sind wir in der Lage, die Umgebung so zu filtern, dass wir unseren Gesprächspartner hören können, alle anderen aber nur im Hintergrund wahrnehmen. Das liegt an der selektiven Wahrnehmung unseres Gehirns: Es filtert und verstärkt die Reize, auf die wir uns konzentrieren.

Gerade diese grundlegenden Erkenntnisse menschlicher Wahrnehmung haben die Gestaltung von diversen Technologien beeinflusst und tun dies bis heute. Moderne Autos zum Beispiel verfügen heute hauptsächlich deshalb über Fahrassistenzsysteme, um die Diskrepanz zwischen der möglichen Aufmerksamkeitsleistung des Fahrers und den Anforderungen der heutigen Verkehrssituation zu schließen. Jegliche Art der Mensch-Maschinen-Schnittstelle wird heute daraufhin überprüft, ob sie für die Benutzung geeignet ist. Selbst etwas so scheinbar Banales wie ein Lichtschalter findet seinen Platz nicht zufällig, sondern folgt den Anforderungen der menschlichen Wahrnehmung.

Heute liegt der Fokus ingenieurpsychologischer Fragestellungen stärker auf der ­Optimierung von Technologien, sodass sie für die Benutzer intuitiver und leichter bedienbar sind. Früher waren für die meisten Maschinen speziell ausgebildete Fachkräfte nötig, die zum Teil lange Einweisungsphasen durchliefen, um das Bedienen zu erlernen. Das Ziel heute ist die Bedienbarkeit so intuitiv zu gestalten, dass auch eine breite Masse die Bedienung nach einer möglichst kurzen Einführungszeit übernehmen kann.

Entwickler der neuen Technologien denken aber durch ihre Expertensicht bei der Entwicklung der Systeme eher an die Technik als an den späteren Anwender. Bei speziellen Technologien, wie etwa großen Anlagen oder in der Medizin, ist dies natürlich nicht möglich. Dennoch sollte auch hier versucht werden, die Komplexität nicht auf Kosten der Bedienbarkeit weiter zu entwickeln. Die meiste Technik wird heute für den alltäg­lichen Gebrauch entworfen und muss damit entsprechend alltagstauglich konstruiert werden. Gerade bei der demo­graphischen Entwicklung im Land ist es wichtiger denn je, Systeme so einfach wie möglich zu gestalten, damit auch weniger technikerfahrene Nutzer ohne Scheu diese bedienen können.

Die Ingenieurpsychologie hat also mit jeder neuen technischen Entwicklung neue Aufgabengebiete, denn diese gilt es mit grundlegenden psychologischen Prinzipien, wie beispielsweise der Wahrnehmung, in Einklang zu bringen.