Cognitieve Ergonomie: het snijvlak van gedrag, cognitie, techniek en virtuele omgevinge

Bruikman, Hester

Luursema, J.M.

Pieters, J.

van den Broek, Egon

van der Sluis, Frans

van Drunen, Annemiek

Dutch

Pieters, Jules

Luursema, Jan-Maarten

University of Twente Research Information

In dit artikel zal worden uitgelegd wat het belang is van cognitieve ergonomie voor de industrie en voor de UT, Gedragsweten­schappen en Psychologie in het bijzonder. Tegelijkertijd wordt uitgelegd waarom al sinds de start van de opleiding Psycholo­gie, cognitieve ergonomie als deelgebied in beeld was. Wat je als psychologiestudent in deze richting kunt doen wordt, hopen we, duidelijk gemaakt in vier boxen waarin cognitief ergonomische projecten zijn be­schreven waaraan studenten de afgelopen tijd hebben gewerkt. BiJ de start van de opleiding Psychologie aan de UT werd de studie als volgt beschreven: "Psycho/ogle is een sociaal-wetenschappelijke discipline gericht op de verk/aring van mense/ijk gedrag door midde/ van de analyse van men tale processen met het doe/ toepassingen te creeren die kunnen bljdragen aan de oplossing van in­dividue/e prob/emen, die te maken hebben met de ontwikkeling, de persoonlijkheid en de cogni­tieve functies, en problemen in het intermense­lijke verkeer. " Verder werd in de aanvraag voor de opleiding gesteld dat "De opleiding bevindt zich op het snijvlak van gedrag, cognitie, techniek en virtuele omge­ving, en kent kennis, beslissen, ergono­mie, arbeid en media als belangrijke ac­centen. De opleiding heeft een toegespitst profiel waarin de deelgebieden van de Psycho/ogle waarop de UT onderwijs ver­zorgd en onderzoek verricht, tot uitdruk­king komen. Bovendi­en profileert de oplei­ding Psychologie zich door een toegepaste, o p l o s s i n g s g e r i c h t e  wijze van werken. Deze wijze van werken is kenmerk­end voor opleidingen aan de Universiteit Twente en is ontleend aan een ingenieur­achtige benadering van problemen, sys­tematisch in analyse, synthese, eva/uatie en implementatie en waarbij de afgestu­deerde zich gesteund _ _,__...__�� ----16 Perspect1ef maart, 2009 weet door resultaten van onderzoek." De cognitieve ergonomie werd al be­dreven aan de UT, op bescheiden schaal binnen Onderwijskunde (bij Instrumentatietechnologie), Informatica en de opleiding Industrieel Ontwer­pen. Het werkveld van de cognitieve ergonomie werd toen, in navolging van Falzon (1990), om­schreven als: "Cognitive ergonomics can be defined as the subfield of cognitive science especially concerned with human task-oriented activity." De auteur vervolgt met de constatering dat er dus sprake is van twee standpunten: " ... either from the standpoint of the tasks being performed (or applications dealt With), or from the standpoint of the cognitive activities involved in completing the tasks. " Het rapport ging verder door te stellen dat in feite beide standpunten aan de orde zijn waar het gaat om het ontwerpen en gebruiken van complexe interactieve systemen. De twee standpunten van Fazlon komen aldus samen: de cognitieve ergonomie richt zich op een dusdanig ontwerp van de taakomgeving en de daarin gerealiseerde techniek, dat een bijdrage wordt geleverd aan de optimale inzet van de cognitieve vermogens van de mens bij de uitvoering van functionele taken en interactie-taken. Drie elementen zijn hierbij van groot belang: de bijdrage a an het Pcrspect1ef mciAITt, 2009 functioneel systeemontwerp, de allocatie van taken tussen deelsystemen of de organisatie van de taakuitvoering, en het ontwerpen van de interactie. De aandacht voor het ontwerpproces biJ het realiseren van de taakomgeving, ze­ker als daarbij ICT wordt ingezet, komt tot ultdrukking tn het gebruik van methoden en technteken dte oorspronkelijk bekend werden vta de software engineering en later via de human-computer interaction (HCI). Om het 'engineersaspect' te benadrukken spreken Andriole en Adelman (1995) over "cognitive systems engtneering for user-computer in­terface design." ·•cognitive ergonomics (or software ergonomics) is a part of human-com­puter interaction study conccr·ned with computct·s as suppoa·t of human thinking." Het belang van de (toegepaste) psycholo­gie wordt grater als we in het rapport verder lezen dat de versterking van de cognitieve capacitett van de menselijke actor een geed beeld vereist van de mentale representatie van de taken die worden uitgevoerd: mantp­uleren (als motorische actie), herinneren, leren, informatieverwerking, ed., een gebled dat aangeduid wordt met human tnforma­tion processing. Hierop doelt Falzon als hlj aangeefl dat cognttive ergonomics kan wor­den beschouwd als deelgebted van de cogni­tiewetenschap (cognitive setence). Dtt wordt ook benadrukt door Waern, dte schnJft dat "Cognitive ergonomics (or software ergonom­ics) is a part of human-computer mteract1on study concerned w1th computers as support of human thinking." De posttte van de gebrutker werd entge ttjd geleden al door Ramussen en Goldstein (1988) gekarakteriseerd: "user stud1es w1thin the present paradigm of HCJ can be considered a development from the established ergonomics or human factors professiOns into a kind of cognitive ergonom­ics." Zo heeft de informatietechnologie ens gebracht van de traditionele ergonomie naar cognitieve ergonomie. We kunnen sprek­en van het ontwerpen van 'harde artefacten' en 'zachte artefacten'. Objecten utt de eerste categorie ztjn tastbaar en de bedtening vindt op een dtrecte wtjze plaats, zeals btj hand­werktuigen (biJV. een pen), machines (biJV. een graafmachtne), lichaamsondersteun­ingsmiddelen (bijv. een steel), vervoersmtd-delen (bijv. een fiets), waarnemmgsmiddelen (bijv. een bril), en denk- en geheugenmiddelen (bijv. een agenda). Het functioneren van deze artefacten, de bediening ervan en het ontwer­pen bepaalden de aandacht van de traditionele ergonomie. De tweede categorie bevat ob]ecten, de werking waarvan wij ens slechts via beelden een voorstelltng kunnen maken. De bediening van deze objecten is ntet direct, maar geschtedt door middel van software, zeals bij informatlever­werking, informatieverstrekking (handleidingen, help-systemen, documentatie), en beslissingen nemen. De gebruiker van deze zachte artefac­ten treft een dynamisch en software systeem aan waarvan het gebruik niet in een oogopslag duidelijk ts. De gebruiker is daarmee veranderd van een reactieve 'harde knoppen' tndrukker en 'harde wijzertjes' aflezer naar een interactieve bedienaar. De gebruiker is dan niet Ianger een initierend en recepttef (maar relatief passief) systeem, maar een actief lerend systeem dat in­teracteert met een (intelligent) ondersteunings­systeem. De taak van de ontwerper van deze zachte artefacten is niet zozeer het aandragen van kennis Utt de conventionele ergonomte (ze­als antropometnsche maatvoering en fysieke aspecten van de taakomgeving), maar veeleer uit de functioneel of intentioneel geonenteerde cognitteve ergonomie die kan leiden tot het ont­werpen van flexibele informatierijke, slimme, ar­tefacten In het verlengde van de ideeen van Waern kunnen we spreken van de taak van de cognitieve ergonomie als het afstemmen van in­telligenties op elkaar. De mtelligentie van een ap­paraat stelt ens tn staat meer te doen dan waar we eerder toe in staat waren. Donald Norman heeft daar een mooi boekje over geschreven: Thtngs that make us smarter. Intelligentie wordt hter opgevat als het adaptieve vermogen van de mens (of het artefact). De taken die 'smarter' kunnen worden uttgevoerd zijn: bio-fysiologtsche taken (lichaamseigen processen), fysieke taken (lopen, zitten, schnjven), perceptuele taken (zien, horen, lezen), intellectuele taken (opne­men, opslaan en terugroepen van informatie in ens geheugen, redeneren, denken), beslistaken (nemen van beslissingen, evalueren), commu­nicatieve taken (gesprekvoenng, telefoneren, schrijven, handleidingen), en managementtaken (delegeren, sturen). AI deze taken kunnen wor­den geoptimaliseerd door toevoeging van intel­ligentie aan de intelligentie van de menselijke ta­akuitvoerder De cognitieve ergonomie, die ztch gesteund weet door de cognitieve psychologie, kan zorgen voor een JUiste afstemming van de toegevoegde lntelligentie op de optimale ultvo­enng van de taak door omgevingen, artefacten, objecten en producten te ontwerpen dte een aangepaste intelligentte bezitten. 17 Bij de UT, die zich afficheert als tech­nische un1versiteit of als universiteit voor mens en techniek, hoort een opleiding Psychologie die zich begeeft op het "snljvlak van gedrag, cogni­tie, techniek en virtuele omgevingen". Het deel­gebied cognitieve ergonomie sluit hier perfect bij aan met haar aandacht voor samenwerkende in­telligenties waarmee het de basis vormt voor het ontwerpen van intelligente systemen. 2.Cases Herontwerp van een persoonlijk alarm voor ouderen: Het afstuderen van Hester Bruikman "Oat halsalarm lijkt wei een hondenpenning!" De reactie van veel ouderen op het persoonlijk alarm, een apparaatje waarmee ouderen verzorgend personeel, familie of buren kunnen waarschuwen in geval van nood. Je kunt de dragers van het alarm geen ongelijk geven. Menig mobiele tele­foon of !Pod shuffle is tegenwoordig al kleiner dan het alarm dat vele ouderen om de nek heb­ben hangen. Bovendien zien deze gadgets voor de jongere consument er een stuk aantrekkeli­jker uit, terwijl de dames en heren op leeftijd vaak ook niet onverschllllg staan ten opzichte van hun verschJ]ning. Het gevolg is dat ouderen het alarm al snel op het nachtkastje Iaten liggen of ontoegankelijk onder de kleding dragen. Hester Bruikman had als afstudeeropdracht bij het bedrijf NEDAP (in Groenlo), het herontwerp van een alarm dat functioneler en mooier is. Een ""-... Figuur 1. PHILIPS' nieuwste generatie TV: de Aurea 18 Perspecuer maatt 2009 uitdaging, want niet voor n1ets wordt er al jar­enlang gebruik gemaakt van een alarm met een grate rode knop erop. Traditioneel ergonomisch gezien erg verantwoord, maar ook stigmatiser­end. Vanuit een cognitieve ergonomische insteek heeft zij onderzocht hoe een persoonlijk alarm eruit moet zien en welk soort feedback geschikt is willen ouderen hier optimaal van kunnen prof­iteren. De kijkbeleving met PHILIPS' Ambilight TV: De afstudeeropdracht van Frans van der Sluis Philips' nieuwste lijn van televisies heeft een systeem van LEOs om haar scherm heen. Het Iicht dat deze LEOs uitstralen volgt de inhoud die op het scherm wordt afgebeeld, waardoor het scherm random en richting de muur verlengd li­jkt te worden: het Ambilight. Dit Iicht draagt bij aan een zogenaamde Immersive Viewing Expe­rience, een van de belangrijkste doelstellingen van onder andere Philips' laatste up-market dis­play, de Aurea (zie Figuur 1). "Niet alleen bij ouderen, maar ook in het algemeen, dient rekening gehouden te worden met de cognitieve vermogens van gebruikers bij bet ontwerpen van apparaten en interfaces." Kennis uit de cognitieve ergonomie helpt om het concept Immersive Viewing Experience te con­cretiseren. In de cognitieve ergonomie wordt gesproken van het concept Presence: de mate waarin je wordt opgenomen in een verhaal (in de breedste zin des woord). Ambilight bereikt dit op twee manieren: 1) het scherm wordt als grater waargenomen en 2) Het Ambilight zorgt voor meer informatie in de perifere visuele perceptie. Gedurende zijn afstuderen heeft Frans onder­zocht hoe optimaal gebruik gemaakt kan worden van Ambilight om zo een nog hogere Immersive Viewing Experience te bewerkstelligen. 'Mensgerichte' interfaces: Het afstuderen van Annemiek van Drunen Noldus Information Technology (te Wageningen) ontwikkelt software ter ondersteuning van ge­dragsonderzoek. Een van hun producten maakt het mogelijk om interacties tussen een interface en de gebruiker te loggen zeals toetsaanslagen, muisbewegingen en klikgedrag. Tijdens haar afstudeeronderzoek probeert Annemiek van Drunen te ontdekken of en hoe patronen van deze interacties iets zeggen over de cognitieve staat van de gebrulker. Annemiek zegt: "Teen lk eerstejaars was kon ik me echter nog niet voor­stellen wat ik 'later als ik groat was' zou kunnen Pen;pecuer maart, 2009 gaan doen met cogn1tieve ergonom1e. Aan het eind van m1]n eerste collegejaar hadden we het vak Ergonom1e 1 (tegenwoordig lntroduct1e Cog­nitieve Ergonom1e) waarbij we m groepjes een elektron1sche reminder voor ouderen moesten ontwerpen. BIJ het Ultvoeren van de opdracht moesten we biJVOorbeeld rekening houden met het feit dat ouderen vergeetachtig kunnen z1jn en vaak wemig ervanng hebben met Interfaces. Aan een elektromsche agenda met 1ngew1kkelde menustructuur en veel verschillende tabbladen en knoppen zouden ze dus n1ks hebben." N1et aileen bij ouderen, maar ook m het algemeen, dient rekening gehouden te worden met de cogn1tieve vermogens van gebruikers biJ het ontwerpen van apparaten en mterfaces. Het is namelljk van belang dat gebruikers een interface begnJpen en met verveeld of mentaal overbelast raken of hun aandacht verllezen. Zo kunnen cognltief ergonomen bijdragen aan de ontw1kkeling van begrijpelijke technologie. Zo ook b1j het afstuderen van Annemiek waarb1] zij op basis van de mteracties tussen gebrUikers en systeem (biJV. een webs1te) probeert te bepalen wat er in 1emand omgaat, bi)voorbeeld waar de gebruiker zijn aandacht op heeft gevestigd. Zo kunnen begn]peli]ke, 'mensgenchte' interfaces worden ontwikkeld. Op weg naar een Digital Interactive Medical Exploratorium (DIME): Het pro)ect van Jan­Maarten Luursema Het project DIME wordt uitgevoerd door een multidiSCiphnair team bestaande ult wetenschap­pers van een afdeling Rad1olog1e (Umvers1te1t Leiden), Computational Science (Universiteit van Amsterdam), het Medisch Spectrum Twente te Enschede en de afdeling Cognitieve Psychologie en Ergonomie (Un1versite1t Twente). Doel is het creeren van een v1rtuele leeromgevmg voor me­dische studenten. De partners u1t Le1den ontwlk­kelen hiervoor n1euwe med1sche v1suallsatie techmeken, de partners uit Amsterdam ontwlk­kelen n1euwe (softwarematige) benaderingen voor het uitvoeren van medische simulaties. Het Medisch Spectrum Twente zorgt voor de in­houdeliJke feedback. Het onderzoek dat door Jan-Maarten gebeurd, ncht zich op het creeren van optimale voorwaarden voor medisch leren en chirurg1sch trainen met behulp van virtuele leeromgevingen. Psycholog1sche pnnc1pes worden hierbiJ op een ergonomische manier toegepast. Kenmerkende eigenschappen van virtuele leeromgevmgen zo­als de 1mplementatie van stereopsiS (die pte zien doordat be1de ogen een iets verschillende positie ten opzichte van een situat1e hebben) en de mo­geli]kheld van actieve exploratie (real-time, m­teractleve manipulatie van de getoonde v1rtuele .,., ...... .. ... .. ;:_.:---Figuur 2. Med1sche trammg door m1ddel van V1rtua/ Reality voorwerpen) worden systematisch onderzocht op effectiviteit bij anatomisch leren. Hierbij IS bijvoorbeeld het visueel ruimtelijk voorstellings­vermogen van mensen een belangrijke cognl­tieve vaardighe1d waarmee rekening gehouden moet worden. Zo ontmoet cognitieve psycholo­gie haar toepassing, in d1t geval DIME. 19 

Cognitieve Ergonomie

NARCIS 

Cognitieve Ergonomie

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

University of Twente Research Information

NARCIS