KogWis'08 - Gesellschaft für Kognitionswissenschaft eV
KogWis'08 - Gesellschaft für Kognitionswissenschaft eV
KogWis'08 - Gesellschaft für Kognitionswissenschaft eV
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
L. Urbas, Th. Goschke und B. Velichkovsky (Hrsg.)<br />
Abstractband der 9. Fachtagung der <strong>Gesellschaft</strong> <strong>für</strong><br />
<strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
<strong>KogWis'08</strong><br />
vom 28.9. bis 1.10.2008 in Dresden<br />
Technische Universität Dresden, 2008
Inhalt<br />
Vorwort..................................................................................................................................................v<br />
1 Allgemeine Informationen zur Tagung...............................................................................................vi<br />
2 Programmheft......................................................................................................................................x<br />
Detaillierte Programmübersicht .......................................................................................xii<br />
Doctoral Symposium ....................................................................................................xviii<br />
Poster Session .................................................................................................................xix<br />
Liste der Vortragenden .....................................................................................................xx<br />
3 Kurzfassungen der Beiträge<br />
3.1 Plenarvorträge............................................................................................................................1<br />
3.2 Symposien<br />
Montag<br />
(S1-1) Spatial Reasoning.....................................................................................................8<br />
(S2-1) Probabilistic Reasoning..........................................................................................10<br />
(S3-1) Sprachverarbeitung................................................................................................12<br />
(S1-2) Eingeladen: Komplexe Kognition und Gehirn.........................................................3<br />
(S2-2) Conceptions of Space – an Interdisciplinary Exchange..........................................14<br />
(S3-2) Aspects of Decision Making..................................................................................17<br />
(S1-3) Emotion..................................................................................................................20<br />
(S2-3) Eingeladen: The Extended Mind Thesis (Its Implications and Applications............6<br />
(S3-3) Menschliche Zeitverarbeitung................................................................................22<br />
Dienstag<br />
(S1-4) Raumkognition in biologischen Systemen.............................................................30<br />
(S2-4) Eingeladen: Willensfreiheit und <strong>Kognitionswissenschaft</strong>......................................24<br />
(S3-4) Eye movements in cognitive research I..................................................................38<br />
(S1-5) Raumkognition in künstlichen Systemen...............................................................34<br />
(S2-5) Eingeladen: Cognitive Interaction Technology (CITEC........................................27<br />
(S3-5) Eye movements in cognitive research II.................................................................38<br />
Mittwoch<br />
(S1-6) Eingeladen: Neural-Symbolic Integration as a Means for Computational Cognition45<br />
(S2-6) Melting Frozen Time.............................................................................................48<br />
(S3-6) Aspekte der Technikgestaltung <strong>für</strong> ältere Menschen..............................................52<br />
(S1-7) Cognitive Modelling I............................................................................................56<br />
(S2-7) Cognitive Ergonomics I.........................................................................................60<br />
(S3-7) Body Representation, Agency and Neurophysiology.............................................66<br />
(S1-8) Cognitive Modelling II...........................................................................................56<br />
(S2-8) Cognitive Ergonomics II........................................................................................60<br />
(S3-8) Unbewusste Prozesse im BCI und EEG.................................................................69<br />
3.3 Doctoral Symposium................................................................................................................71<br />
3.4 Poster.......................................................................................................................................77<br />
4 Namensindex.....................................................................................................................................86<br />
5 Wegbeschreibungen und Karten<br />
6 Sponsoren und Aussteller<br />
iii
Vorwort<br />
Der erreichte Entwicklungsstand von Informations- und Kommunikationstechnik verändert die Welt<br />
um uns herum grundlegend. Vormals passive technische Artefakte „lernen“ zu sehen, zu erkennen, zu<br />
entscheiden und zu handeln. Dies führt zu neuen Herausforderungen und Fragen <strong>für</strong> die Gestaltung<br />
technischer Systeme: Was muss eine Maschine über den sie führenden Menschen wissen? Wie<br />
kompatibel müssen menschliche und künstliche Kognition sein? Wie können wir Erkenntnisse über<br />
die menschliche Kognition in neue Interaktionstechnologien umsetzen? Wie viel Kognitionspsychologie<br />
brauchen Ingenieure? Wie viel Informatik brauchen Kognitionspsychologen?<br />
Zur gleichen Zeit ermöglichen uns diese Technologien die Entwicklung neuer Verfahren und<br />
Methoden, die tiefe Einblicke in die neuronalen Mechanismen des menschlichen Geistes erlauben. Die<br />
empirischen Ergebnisse erweitern nicht nur unser Wissen über unsere Kognition, sie führen auch zu<br />
angeregten Auseinandersetzungen über Freiheit und Verantwortung und zeigen Möglichkeiten der<br />
Interaktion mit und Kontrolle über den menschlichen Geist auf, die einer intensiven gesellschaftlichen<br />
Diskussion bedürfen.<br />
Wir haben deshalb <strong>für</strong> die 9. Fachtagung der <strong>Gesellschaft</strong> <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong> unter dem Motto<br />
„Von den kognitionswissenschaftlichen Grundlagen zu Anwendungen in Mensch-Maschine-Systemen<br />
und kognitiven technischen Systemen“ zur Einreichung von Beiträgen aufgerufen. Der Aufruf hat<br />
reichlich Zuspruch gefunden, etwa 150 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler kommen vom<br />
28. September bis zum 1. Oktober in Dresden zusammen, um aktuelle Trends kognitionswissenschaftlicher<br />
Forschung zu präsentieren und zu diskutieren.<br />
Trotz der Vielzahl rein disziplinär ausgerichteter Fachkonferenzen Ende September ist es gelungen in<br />
Dresden einen umfangreichen, disziplinenübergreifenden Ausschnitt aus dem breiten Spektrum der<br />
<strong>Kognitionswissenschaft</strong> zusammenzustellen. Parallel zur <strong>KogWis'08</strong> findet „über die Strasse“ bei der<br />
Fakultät <strong>für</strong> Informatik die „11. European Conference on Logics in Artificial Intelligence” statt. Die<br />
Verzahnung zwischen den Forschungsgebieten wird durch ein gemeinsames Symposium und die von<br />
beiden Tagungen gemeinsam durchgeführte Keynote Lecture von Ruth Byrne ausgewiesen. Dieser<br />
glückliche Zufall mag vielleicht ein geeignetes Modell <strong>für</strong> die Planung zukünftiger Fachtagungen sein.<br />
Wir freuen uns mit Ihnen auf eine spannende Fachtagung und hoffen, dass Sie in Dresden über die<br />
Grenzen Ihrer Fachdisziplin hinaus ins Gespräch kommen und neue Erkenntnisse und Anregungen mit<br />
nach Hause nehmen können.<br />
Leon Urbas, Thomas Goschke und Boris Velichkovsky<br />
v
1. Allgemeine Informationen zur Tagung<br />
Veranstalter<br />
<strong>Gesellschaft</strong> <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong> e.V. (GK)<br />
Internet: http://www.gk-ev.de/<br />
E-Mail: sf@gk-ev.de<br />
Telefon: +49 521 106 2921<br />
Organisation und Tagungsleitung<br />
Leon Urbas, Professur <strong>für</strong> Prozessleittechnik, Technische Universität Dresden<br />
Thomas Goschke, Professur <strong>für</strong> Allgemeine Psychologie, Technische Universität Dresden<br />
Boris M. Velichkovsky, Professur <strong>für</strong> Ingenieurpsychologie und Kognitive Ergonomie, Technische Universität Dresden<br />
Romy Müller, Professur <strong>für</strong> Ingenieurpsychologie und Kognitive Ergonomie, Technische Universität Dresden<br />
Michael Pfab, Professur <strong>für</strong> Prozessleittechnik, Technische Universität Dresden<br />
Stefan Scherbaum, Professur <strong>für</strong> Allgemeine Psychologie, Technische Universität Dresden<br />
Internet: http://www.kogwis08.de/, http://www.kogwis2008.de/<br />
E-Mail Tagungsleitung: tl@gk-ev.de<br />
Programmkomitee<br />
Thomas Goschke, Professur <strong>für</strong> Allgemeine Psychologie, Technische Universität Dresden<br />
Christoph Hölscher, Abteilung <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong>, Albert-Ludwigs-Universät Freiburg<br />
Markus Knauff, Allgemeine Psychologie und Kognitionsforschung, Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
Stefan Kopp, AG Wissensbasierte Systeme,Universität Bielefeld<br />
Ute Schmid, Professur <strong>für</strong> Angewandte Informatik,Otto-Friedrich-Universität Bamberg<br />
Leon Urbas, Professur <strong>für</strong> Prozessleittechnik, Technische Universität Dresden<br />
Boris M. Velichkovsky, Professur <strong>für</strong> Ingenieurpsychologie und Kognitive Ergonomie, Technische Universität Dresden<br />
Organisation Doctoral Symposium<br />
Anne Wegerich, Zentrum Mensch-Maschine-Systeme, Technische Universität Berlin<br />
Michael Minge, Fachgebiet Kognitionspsychologie und Kognitive Ergonomie, Technische Universität Berlin<br />
Bei der Vorbereitung und Durchführung der Tagung haben weiterhin mitgewirkt:<br />
Michael Adam, Falk Doherr, Katrin Kindermann, Norbert Kindermann, Anne Bojarski, Julia Brehme,<br />
Gergana Dimitrova, René Dutschke, Carlos Giesecke, Caroline Gottschalk, Alexander Götze, Henning<br />
Hager, Josephine Hartwig, Gloria Beatrice Klotzsche, Cindy Knop, Alexander Kunde, David<br />
Lippmann, Thomas Muske, Katja Rieger, Sandra Schönfelder, Christopher Schütz, Carina Sperk,<br />
Thomas Stäglich, Jonathan Walther, Sandra Zänkert<br />
vi
Tagungsort<br />
Technische Universität Dresden<br />
Barkhausenbau<br />
Helmholtzstraße 18<br />
01069 Dresden (Plauen)<br />
Haupteingang: Helmholtzstraße 18, Ecke Mommsenstraße<br />
Eingang zum Heinz-Schönfeld-Hörsaal (BAR/SCHÖ/E):<br />
Nebeneingang Georg-Schumann-Str. 11<br />
Die Vorträge finden in drei Hörsälen bzw. Seminarräumen im Barkhausenbau statt: BAR/106/H,<br />
BAR/205/H, BAR/218/U. Die Plenarvorträge finden im Heinz-Schönfeld-Hörsaal (BAR/SCHÖ/E)<br />
statt. Registrierung, Poster Session und Catering befinden sich im Foyer vor dem Heinz-Schönfeld-<br />
Hörsaal.<br />
Während der Tagung werden die Wege zwischen den einzelnen Hörsälen ausgeschildert sein. Am<br />
Haupteingang Helmholtzstraße/Mommsenstraße befindet sich ein Informationsstand, von dem aus Sie<br />
zu den Tagungsräumen weitergeleitet werden.<br />
Anreisebeschreibungen und Lagepläne finden Sie im Anhang dieses Heftes.<br />
Tagungsbüro<br />
Das Tagungsbüro befindet sich im Foyer des Heinz-Schönfeld-Hörsaals. Es ist während der gesamten<br />
Tagungszeit geöffnet. Im Tagungsbüro erhalten Sie:<br />
• Ihre Tagungsunterlagen (nur <strong>für</strong> angemeldete Tagungsteilnehmer, incl. Karten<br />
<strong>für</strong> den <strong>Gesellschaft</strong>sabend)<br />
• Registrierung noch nicht angemeldeter Teilnehmer<br />
• Ggf. Restkarten <strong>für</strong> den <strong>Gesellschaft</strong>sabend<br />
• Informationen und Unterstützung bei sonstigen Fragen<br />
Veranstaltungen und Preisverleihungen<br />
Neben dem wissenschaftlichen Programm sind im Rahmen der KogWis verschiedene weitere<br />
Veranstaltungen geplant.<br />
Ausklang des ersten Konferenztages<br />
Am Montagabend werden während der Poster Session Brezeln, Wein, Bier und andere Kleinigkeiten<br />
serviert um den Tag gemeinsam gemütlich ausklingen zu lassen.<br />
Mitgliederversammlung der <strong>Gesellschaft</strong> <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Die Mitgliederversammlung ist neben Vorstand und Beirat ein wichtiges Organ der <strong>Gesellschaft</strong> <strong>für</strong><br />
<strong>Kognitionswissenschaft</strong>. Vorstand und Kommissionen berichten hier über ihre Aktivitäten, die<br />
Mitgliederversammlung entlastet und wählt den Vorstand (und weitere Ämter) und bestimmt Ort und<br />
Termin der nächsten Fachtagung. Die Mitgliederversammlung der GK findet am Dienstag, den<br />
30.09.08 ab 18:00 Uhr im Heinz-Schönfeld-Hörsaal (BAR/SCHÖ/E) statt.<br />
vii
<strong>Gesellschaft</strong>sabend<br />
Der <strong>Gesellschaft</strong>sabend wird am Dienstag, den 30.09.2008 nach der Mitgliederversammlung ab 20:00<br />
Uhr im Restaurant „Chiaveri“ im Sächsischen Landtag stattfinden. Von der Terrasse des Restaurants<br />
bietet sich ein ausgezeichneter Ausblick auf die Elbe und das Altstadtpanorama Dresdens.<br />
Restaurant Chiaveri<br />
Bernhard-von-Lindenau-Platz 1<br />
01067 Dresden<br />
Der <strong>Gesellschaft</strong>sabend bietet die Gelegenheit <strong>für</strong> angeregte Diskussionen und ein gemütliches<br />
Beisammensitzen bei Live-Musik. Weiterhin wird während des <strong>Gesellschaft</strong>sabends der GK Best<br />
Paper Award verliehen.<br />
Die Teilnahme am <strong>Gesellschaft</strong>sabend kostet 40 Euro. Es gibt ein italienisches kalt-warmes<br />
Buffet/Abendbrot; offene Weine, Bier und Softdrinks sind im Preis enthalten. Ihre Karten liegen Ihrer<br />
Tagungsmappe bei, wenn Sie sich während der Online-Registrierung <strong>für</strong> die Teilnahme am<br />
<strong>Gesellschaft</strong>sabend angemeldet haben. Für Spätentschlossene liegen einige Restkarten im<br />
Tagungsbüro bereit.<br />
Abschlussveranstaltung<br />
Die Abschlussveranstaltung der KogWis 08 findet am Mittwoch, den 02.10.2008 von 15:00-16:00 Uhr<br />
im Heinz-Schönfeld-Hörsaal (BAR/SCHÖ/E) statt. Im Rahmen der Abschlussveranstaltung wird der<br />
BRAIN PRODUCTS Best Poster Award verliehen.<br />
BRAIN PRODUCTS Best Poster Award<br />
Mit dem BRAIN PRODUCTS Best Poster Award wird das beste auf der KogWis08 präsentierte<br />
Poster mit 500,– EUR prämiert. Der BRAIN PRODUCTS Best Poster Award wird zum Abschluss der<br />
Tagung am Mittwoch, den 01.10.08 ab 15:00 Uhr im BAR/206/H verliehen.<br />
GK Best Paper Award<br />
Der GK Best Paper Award wird <strong>für</strong> die beste kognitionswissenschaftliche Veröffentlichung von<br />
Nachwuchswissenschaftlern vergeben, deren Promotion noch nicht länger als drei Jahre zurückliegt.<br />
Eingereicht werden können bereits publizierte oder akzeptierte Arbeiten (Erscheinungsjahr 2007 oder<br />
später), die einschlägig <strong>für</strong> die <strong>Kognitionswissenschaft</strong> sind. Die Einreichung musste bis 1. Juni 2008<br />
per email (pdf Dokument der Arbeit mit Publikationsdaten) an die Vorsitzende der GK (vs1@gkev.de)<br />
erfolgen. Der GK Best Paper Award wird im Rahmen des <strong>Gesellschaft</strong>sabends zur KogWis am<br />
Dienstag, den 30.09.08 ab 20:00 Uhr im Restaurant Chiaveri verliehen.<br />
Verpflegung<br />
Während der Mittagspausen kann die „Alte Mensa“, Mommsenstr. 13 in unmittelbarer Nähe zum<br />
Tagungsort besucht werden. Ein Mittagessen kostet mit Getränk etwa 7,50 EUR. Während der<br />
Kaffeepausen wird mit Snacks, Kaffee und anderen Getränken <strong>für</strong> Ihr leibliches Wohl gesorgt.<br />
viii
Geldautomat, Copyshop<br />
Geldautomat: In der Mommsenstraße befindet sich unweit des Tagungsortes ein Sparkassenautomat,<br />
der nächste Automat der Cash-Group befindet sich in der Nürnberger Str. 47.<br />
Copyshop: Der Copyshop „CopyCabana“ auf der Helmholtzstr. 4 liegt in unmittelbarer Nähe zum<br />
Tagungsort. Ein weiterer Copyshop befindet sich auf der Mommsenstr. 3 in der Nähe der Alten<br />
Mensa.<br />
Wichtige Telefonnummern<br />
Tagungsbüro: 0351 / 463 35115<br />
Tourist Information Dresden: 0351 / 491 920<br />
Auskunft Deutsche Bahn: 11861<br />
Taxiunternehmen: 0351 / 211 211 Funk-Taxi Dresden<br />
0351 / 8888 8888 Chauffeurservice 8x8, auf Kurzstrecke wie Taxi<br />
Internetzugang über WLAN<br />
Während der Tagung haben wir <strong>für</strong> Sie im Barkhausen-Bau vom 27. September bis zum<br />
1. Oktober einen Gastzugang zu einem unverschlüsselten, kennwortfreien WLAN mit der<br />
SSID „VPN/WEB“ freigeschaltet. Nachdem Ihr Rechner mit diesem WLAN verbunden ist,<br />
können Sie sich über Ihren Browser nach Anwahl einer beliebigen Seite im Netz mit<br />
folgender Kennung anmelden.<br />
Benutzer: kogwis08@gast.tu-dresden.de<br />
Kennwort: dresden<br />
Bitte beachten Sie, dass das WLAN-Netz selbst nicht verschlüsselt ist. Wir empfehlen deshalb die<br />
Verwendung von VPN-Technik.<br />
Adresse <strong>für</strong> Anregungen/Kritik<br />
Die KogWis soll stetig verbessert werden, daher sind wir dankbar <strong>für</strong> Ihre Rückmeldung. Wenn Sie<br />
Anregungen <strong>für</strong> zukünftige Tagungen haben oder Kritik zur diesjährigen Tagung äußern möchten,<br />
senden Sie diese bitte an folgende eMail-Adresse: tl@gk-ev.de<br />
Danksagung<br />
Wir bedanken uns bei all denen, die bei der Vorbereitung und Durchführung der Tagung geholfen<br />
haben, bei der <strong>Gesellschaft</strong> <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong> <strong>für</strong> die Bereitstellung der Reisekostenstipendien<br />
und bei der TU Dresden, insbesondere der Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik,<br />
<strong>für</strong> die Bereitstellung von Räumen und Technik.<br />
ix
Programm<br />
2. Programm<br />
Plenarvorträge<br />
Die Plenarvorträge finden im Barkhausenbau, Heinz-Schönfeld-Hörsaal (BAR/SCHÖ/E) statt.<br />
(1) Benjamin W. Tatler: Life after Salience: Eye Guidance and Behavioural Bias Mo 11:30–12:30<br />
(2) John-Dylan Haynes: Decoding Conscious and Unconscious Mental States from Mo 16:30–17:30<br />
Brain Activity in Humans<br />
(3) Ruth Byrne: Reasoning and Imagination: How People Create Counter Factuals Di 11:30–12:30<br />
(4) Michael Tomasello: The Human Adaptation for Culture Di 16:30–17:30<br />
Symposien, Überblick<br />
(S1-1) Spatial Reasoning Mo 10:00–11:00 BAR/106/H<br />
(S2-1) Probabilistic Reasoning Mo 10:00–11:00 BAR/205/H<br />
(S3-1) Sprachverarbeitung Mo 10:00–11:00 BAR/218/U<br />
(S1-2) Conceptions of Space – an Interdisciplinary Exchange Mo 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
(S2-2) Eingeladen: Komplexe Kognition und Gehirn Mo 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
(S3-2) Aspects of Decision Making – From Perceptions to Economics Mo 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
(S1-3) Emotion Mo 18:00–19:00 BAR/106/H<br />
(S2-3) Eingeladen: The Extended Mind Thesis Mo 18:00–19:30 BAR/205/H<br />
(Its Implications and Applications)<br />
(S3-3) Menschliche Zeitverarbeitung Mo 18:00–19:00 BAR/218/U<br />
(S1-4) Raumkognition in biologischen Systemen Di 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
(S2-4) Eingeladen: Willensfreiheit und <strong>Kognitionswissenschaft</strong> Di 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
(S3-4) Eye Movements in Cognitive Research I Di 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
(S1-5) Raumkognition in künstlichen Systemen Di 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
(S2-5) Eingeladen: Cognitive Interaction Technology (CITEC) Di 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
(S3-5) Eye Movements in Cognitive Research II Di 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
(S1-6) Eingeladen: Neural- Symbolic Integration as a Means for Mi 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Computational Cognition<br />
(S2-6) Melting Frozen Time Mi 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
(S3-6) Aspekte der Technikgestaltung <strong>für</strong> ältere Menschen Mi 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
(S1-7) Cognitive Modelling I Mi 11:30–13:30 BAR/106/H<br />
(S2-7) Cognitive Ergonomics I Mi 11:30–13:30 BAR/205/H<br />
(S3-7) Body Representation, Agency and Neurophysiology Mi 11:30–13:30 BAR/218/U<br />
(S1-8) Cognitive Modelling II Mi 14:00–15:00 BAR/106/H<br />
(S2-8) Cognitive Ergonomics II Mi 14:00–15:00 BAR/205/H<br />
(S3-8) Unbewusste Prozesse in BCI und EEG Mi 14:00–15:00 BAR/218/U<br />
x
Programmübersicht<br />
S3<br />
BAR/218/U<br />
So, 28. Sep 08 Mo, 29. Sep 08 Di, 30. Sep 08 Mi, 1. Okt 08<br />
S1<br />
S2<br />
S3<br />
S1<br />
S2<br />
S3<br />
S1<br />
S2<br />
BAR/106/H BAR/205/H BAR/218/U BAR/106/H BAR/205/H BAR/218/U BAR/106/H BAR/205/H<br />
Registrierung<br />
09:00-10:00<br />
Symposium:<br />
Technikgestaltung<br />
<strong>für</strong> ältere Menschen<br />
Symposium:<br />
Melting Frozen<br />
Time<br />
Eingeladenes<br />
Symposium:<br />
Neural-Symbolic<br />
Integration<br />
Symposium:<br />
Eye<br />
Movements in<br />
Cognitive<br />
Research I<br />
Eingeladenes<br />
Symposium:<br />
Willensfreiheit und<br />
<strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Symposium:<br />
Raumkognition in<br />
biologischen<br />
Systemen<br />
Symposium:<br />
Probabilistic<br />
Resoning<br />
Symposium:<br />
Spatial<br />
Reasoning<br />
Symposium:<br />
Sprachverarbeitung<br />
10:00-11:00<br />
Kaffepause<br />
11:00-11:30<br />
Benjamin W. Tatler<br />
Symposium:<br />
Body<br />
Representation,<br />
Agency and<br />
Neurophys.<br />
11:30-12:30<br />
Symposium:<br />
Cognitive<br />
Ergonomics I<br />
Ruth Byrne<br />
(gemeinsam mit JELIA)<br />
BAR/SCHÖ/E Symposium:<br />
Cognitive<br />
Modelling I<br />
BAR/SCHÖ/E<br />
12:30-13:30<br />
Mittagspause<br />
Kaffeepause<br />
13:30-14:00<br />
Symposium:<br />
Unbewusste<br />
Prozesse im BCI<br />
und EEG<br />
Symposium:<br />
Cognitive<br />
Ergonomics II<br />
Symposium:<br />
Cognitive<br />
Modelling II<br />
14:00-15:00<br />
Abschluss <strong>KogWis'08</strong><br />
Preisverleihung Brain Products Best Poster Award,<br />
Symposium:<br />
Eye<br />
Movements in<br />
Cognitive<br />
Research II<br />
Eingeladenes<br />
Symposium:<br />
Cognitive Interaction<br />
Technology (CITEC)<br />
Symposium:<br />
Raumkognition in<br />
künstlichen<br />
Systemen<br />
Symposium:<br />
Aspects of Decision<br />
Making<br />
Symposium:<br />
Conceptions of<br />
Space – an<br />
Interdisciplinary<br />
Exchange<br />
Eingeladenes<br />
Symposium:<br />
Komplexe Kognition<br />
und Gehirn<br />
Doctoral<br />
Symposium<br />
15:00-16:00<br />
BAR/SCHÖ/E<br />
Kaffepause<br />
16:00-16:30<br />
Michael Tomasello<br />
John-Dylan Haynes<br />
BAR/218/U<br />
16:30-17:30<br />
BAR/SCHÖ/E<br />
BAR/SCHÖ/E<br />
Kaffepause<br />
BAR/S88<br />
17:30-18:00<br />
Symposium:<br />
Emotion<br />
18:00-19:30<br />
Mitgliederversammlung der <strong>Gesellschaft</strong> <strong>für</strong><br />
<strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Symposium:<br />
Menschliche<br />
Zeitverarbeitung<br />
Eingeladenes<br />
Symposium:<br />
The Extended Mind<br />
Thesis<br />
BAR/SCHÖ/E<br />
Poster Session<br />
19:30-...<br />
BAR/SCHÖ/E<br />
Programm<br />
Abendveranstaltung<br />
Verleihung GK Best Paper Award<br />
Auftakt und Ausklang mit Bier, Wein und Brezeln<br />
20:00-24:00<br />
Restaurant Chiavieri im Sächsischen Landtag<br />
xi
Programm<br />
xii
Programm<br />
xiii
Programm<br />
xiv
Programm<br />
xv
Programm<br />
xvi
Programm<br />
xvii
Programm<br />
Doctoral Symposium<br />
Das Doctoral Symposium findet am Sonntag, den 28.09.2008 von 14:00–19:00 Uhr im Seminarraum<br />
BAR/218/U statt. Leitung: Michael Minge, Anne Wegerich<br />
Folgende Beiträge werden im Rahmen des Doctoral Symposium vorgestellt:<br />
(1) C. Acarturk: Multimodal Comprehension of Information Graphics with Linguistic Annotations<br />
(2) S. Brüssow: Cognitive Modeling of a Complex Scheduling Task Based on Verbal Protocols and<br />
Eye Movement Data<br />
(3) P. Büttner: Kontextbezogene Analyse sprachlicher Äußerungen in lebensweltlichen Umgebungen<br />
(4) K. Dittrich, C. Stahl: Akustisch räumliche Interferenzeffekte bei Arbeitsgedächtnisbelastung<br />
(5) J. Eber, K. Rothermund: Exekutive Funktionen und Affekt – Eine Modulation findet nicht statt!<br />
(6) C. Graf: You-are-here Maps for the Blind: First Experiments in Cognitive Design of Nonvisual<br />
Spatial Representations<br />
(7) M. Lüdmann: Perspektivität und psychophysische Identität<br />
(8) E. Minina: Intelligente Produktberatung: Benutzeradaptive Interaktion aus kognitiver Sicht.<br />
(9) A. Mroczko: Synaesthesia and the unity of consciousness<br />
(10) D. Pantförder, B. Vogel-Heuser: Einsatz von 3D-Visualisierung zur Unterstützung des<br />
Operatortrainings und der Prozessführung<br />
(11) S. Welke: Ansätze und Herausforderungen EEG-basierter Fahrerassistenzsysteme<br />
(12) D. Zhou: Dynamics in Metaphor Comprehension<br />
xviii
Poster Session<br />
Programm<br />
Die Poster Session findet am Montag, den 29.09.2008 ab 19:30Uhr im Foyer des Schönfeldhörsaals<br />
statt.<br />
Folgende Poster werden präsentiert:<br />
(3) S. Brüssow, D. Holt, J. Funke: Predicting Eye Movement Behavior in a Complex Scheduling<br />
Task using a cognitive process model derived from verbal protocols<br />
(2) C.E.B. de Sousa: Qualifying Qualia with the Global Neuronal Workspace Model<br />
(3) M.S. Gärtner, T. Klister: Introducing Adaptive Passive Control via Mental Workload to Brain-<br />
Computer-Interaction<br />
(4) T. Hieber, M. Hofmann, E. Kitzelmann, U. Schmid: Programming Recursive Functions By<br />
Examples<br />
(5) S. Jatzev, T. Zander, M. De Filippis, C. Kothe, S. Welke, M. Rötting: Examining Causes for<br />
Non-stationarities: The Loss of Controllability is a Factor which Induces Nonstationarities<br />
(6) C. Kothe, T. Zander, M. Rötting: Benchmarking Common BCI Algorithms<br />
(7) A. Mädebach, A. Hantsch, J.D. Jescheniak: Asymmetrische assoziative Relationen im Bild-<br />
Wort-Interferenzparadigma<br />
(8) M. Oehl: Gestaltung von Touchoberflächen <strong>für</strong> ältere Nutzer – kognitive und<br />
psychomotorische Aspekte<br />
(9) S.P. Roth, S.L. Pauwels, K. Opwis: Detecting Mental Models for the Location of Common<br />
Webpage Elements<br />
(10) U. Schmid, E. Gräßel: Planning Assistance for Activities of Daily Living to Support People<br />
with Alzheimer Disease<br />
(11) P. Schmutz, J.A. Bargas-Avila, K. Opwis: Effects of Size and Visibility of Textareas on<br />
Answer Size in Online Surveys<br />
(12) A.N. Tuch, S.P. Roth, K. Opwis: Consistency in the Aesthetic Perception of Web Pages and the<br />
Importance of Visual Complexity: An Empirical Replication and Extension<br />
(13) V. Wagner, J.D. Jescheniak: Cognitive Load Affects the Planning Scope for Lexical Access in<br />
Sentence Production<br />
(14) S. Welke, T. Zander, M. Rötting: Zeitliche Abgrenzung unterschiedlicher kognitiver Prozesse<br />
mittels EEG<br />
(15) M.F. Wernsdorfer: Processing a Subjective Model of the Mind<br />
xix
Programm<br />
Liste der Vortragenden<br />
In der folgenden Tabelle sind sämtliche Vortragende mit der entsprechenden Veranstaltung sowie Ort<br />
und Zeit zusammengestellt. Es sind nur die Erstautoren aufgeführt. Ein vollständiger Namensindex<br />
sämtlicher Autoren inklusive aller Co-Autoren befindet sich am Ende dieses Heftes.<br />
Legende<br />
Symposien:<br />
(S1-1) Spatial Reasoning (Montag, 10:00–11:00, BAR/205/H)<br />
(S2-1) Probabilistic Reasoning (Montag, 10:00–11:00, BAR/218/U)<br />
(S3-1) Sprachverarbeitung (Montag, 10:00–11:00, BAR/106/H)<br />
(S1-2) Conceptions of Space – an Interdisciplinary Exchange (Montag, 14:00–16:00, BAR/205/H)<br />
(S2-2) Eingeladen: Komplexe Kognition und Gehirn (Montag, 14:00–16:00, BAR/106/H)<br />
(S3-2) Aspects of Decision Making – From Perception to Economics (Montag, 14:00–16:00, BAR/218/U)<br />
(S1-3) Emotion (Montag, 18:00–19:00, BAR/106/H)<br />
(S2-3) Eingeladen: The Extended Mind Thesis (Its Implications and Applications)<br />
(Montag, 18:00–19:30, BAR/205/H)<br />
(S3-3) Menschliche Zeitverarbeitung (Montag, 18:00–19:00, BAR/218/U)<br />
(S1-4) Raumkognition in biologischen Systemen (Dienstag, 09:00–11:00, BAR/106/H)<br />
(S2-4) Eingeladen: Willensfreiheit und <strong>Kognitionswissenschaft</strong> (Dienstag, 09:00–11:00, BAR/205/H)<br />
(S3-4) Eye Movements in Cognitive Research I (Dienstag, 09:00–11:00, BAR/218/U)<br />
(S1-5) Raumkognition in künstlichen Systemen (Dienstag, 14:00–16:00, BAR/205/H)<br />
(S2-5) Eingeladen: Cognitive Interaction Technology (CITEC) (Dienstag, 14:00–16:00, BAR/106/H)<br />
(S3-5) Eye Movements in Cognitive Research II (Dienstag, 14:00–16:00, BAR/218/U)<br />
(S1-6) Eingeladen: Neural-Symbolic Integration as a Means for Computational Cognition<br />
(Mittwoch, 09:00–11:00, BAR/205/H)<br />
(S2-6) Melting Frozen Time (Mittwoch, 09:00–11:00, BAR/106/H)<br />
(S3-6) Aspekte der Technikgestaltung <strong>für</strong> ältere Menschen (Mittwoch, 09:00–11:00, BAR/218/U)<br />
(S1-7) Cognitive Modelling I (Mittwoch, 11:30–13:30, BAR/106/H)<br />
(S2-7) Cognitive Ergonomics I (Mittwoch, 11:30–13:30, BAR/205/H)<br />
(S3-7) Body Representation, Agency and Neurophysiology (Mittwoch, 11:30–13:30, BAR/218/U)<br />
(S1-8) Cognitive Modelling II (Mittwoch, 14:00–15:00, BAR/106/H)<br />
(S2-8) Cognitive Ergonomics II (Mittwoch, 14:00–15:00, BAR/205/H)<br />
(S3-8) Unbewusste Prozesse im BCI und EEG (Mittwoch, 14:00–15:00, S3)<br />
(DS) Doctoral Symposium (Sonntag, 14:00–19:00, BAR/218/U)<br />
(PS) Poster Session (Montag, ab 19:30 Uhr, Foyer BAR/SCHÖ/E)<br />
(PL) Plenarvortrag (BAR/SCHÖ/E)<br />
xx
Programm<br />
Name Vorname Session Tag Zeitraum Raum<br />
Acarturk Cengiz S2-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/205/H<br />
Acarturk Cengiz DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Albrecht Konstanze S3-2 Montag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
d’Avila Garcez Artur S1-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Baldauf Daniel S3-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Barkowsky Thomas S1-5/Leitung Dienstag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Bauer Clemens C. S2-1 Montag 10:00–11:00 BAR/205/H<br />
Bittner Andreas S1-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/106/H<br />
Blaschke Stefan S3-3 Montag 18:00–19:00 BAR/218/U<br />
Bläsing Bettina S1-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Bläsing Bettina S2-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
Bläsing Bettina S3-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/218/U<br />
Bott Oliver S2-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Brüssow Sven DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Brüssow Sven PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Budde Sandra H. S3-6/Leitung Mittwoch 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Budde Sandra H. S3-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Büttner Philipp DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Byrne Ruth PL Dienstag 11:30–12:30 BAR/SCHÖ/E<br />
Claus Berry S2-6/Leitung Mittwoch 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Claus Berry S2-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Cramer Irene M. S1-1 Montag 10:00–11:00 BAR/106/H<br />
Deml Barbara S1-8 Mittwoch 14:00–15:00 BAR/106/H<br />
De Sousa Carlos E.B. PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Di Stasi Leandro L. S3-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Dittrich Kerstin DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Drewitz Uwe S1-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/106/H<br />
Dshemuchadse Maja S3-2/Leitung Montag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Dshemuchadse Maja S3-2 Montag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Dshemuchadse Maja S1-3/Leitung Montag 18:00–19:00 BAR/218/U<br />
Dzaack Jeronimo S1-8 Mittwoch 14:00–15:00 BAR/106/H<br />
Eber Jutta DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Fischer Carsten S3-6/Leitung Mittwoch 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Fischer Carsten S3-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Fischer Thomas S3-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Frommberger Lutz S1-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Funke Joachim S2-2 Montag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Fürstenau Norbert S1-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/106/H<br />
Gärtner Matti S. PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Gazzo Castaneda Estefania S3-1 Montag 10:00–11:00 BAR/218/U<br />
Goschke Thomas S1-1/Leitung Montag 10:00–11:00 BAR/205/H<br />
Goschke Thomas S2-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Graf Christian DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Gust Helmar S1-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Hagen Cornelius S1-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Hamburger Kai S1-4/Leitung Dienstag 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Haynes John-Dylan PL Montag 16:30–17:30 BAR/SCHÖ/E<br />
Haynes John-Dylan S2-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Heyde-Zybatow Tatjana S2-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Hitzler Pascal S1-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Hofmann Martin PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Hois Joana S1-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Hölldobler Steffen S1-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Hölscher Christoph S1-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Janss Armin S2-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/205/H<br />
Jatzev Sabine PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Kaup Barbara S2-6/Leitung Mittwoch 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
xxi
Programm<br />
Name Vorname Session Tag Zeitraum Raum<br />
Klapproth Florian S3-3 Montag 18:00–19:00 BAR/218/U<br />
Knauff Markus S2-2/Leitung Montag 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
Knauff Markus S2-2 Montag 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
Knauff Markus S1-4/Leitung Dienstag 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Koesling Hendrik S3-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Kopp Stefan S2-5/Leitung Dienstag 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
Körndle Hermann S2-7/Leitung Mittwoch 11:30–13:30 BAR/205/H<br />
Körndle Hermann S2-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/205/H<br />
Körndle Hermann S2-8/Leitung Mittwoch 14:00–15:00 BAR/205/H<br />
Kothe Christian PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Kühnberger Kai-Uwe S1-6/Leitung Mittwoch 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Kühnberger Kai-Uwe S1-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Kyselo Miriam S3-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/218/U<br />
Laubrock Jochen S3-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Leiberg Susanne S3-2 Montag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Leuchter Sandro S2-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/205/H<br />
Lüdmann Mike DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Lüdtke Jana S2-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Lyre Holger S2-3/Leitung Montag 18:00–19:30 BAR/205/H<br />
Lyre Holger S2-3 Montag 18:00–19:30 BAR/205/H<br />
Madden Carol S2-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Mädebach Andreas PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Marsman Jan-Bernard C. S3-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Martens Ulla S3-8 Mittwoch 14:00–15:00 BAR/218/U<br />
Mayer René S3-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Mayer René S1-1/Leitung Montag 10:00–11:00 BAR/106/H<br />
Meilinger Tobias S1-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Meilinger Tobias S1-2/Leitung Montag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Meilinger Tobias S1-2 Montag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Messing Barbara S3-1 Montag 10:00–11:00 BAR/218/U<br />
Millonig Alexandra S1-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Minge Michael DS/Leitung Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Minina Elena DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Möbus Claus S1-8 Mittwoch 14:00–15:00 BAR/106/H<br />
Möller Ralf S2-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
Mroczko Aleksandra DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Müller Romy S3-7/Leitung Mittwoch 11:30–13:30 BAR/218/U<br />
Münzer Stefan S1-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Narciss Susanne S2-8 Mittwoch 14:00–15:00 BAR/205/H<br />
Newen Albert S2-3 Montag 18:00–19:30 BAR/205/H<br />
Newen Albert S2-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Niemann Mathias S1-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/106/H<br />
Nothnagel Detlev S2-8 Mittwoch 14:00–15:00 BAR/205/H<br />
Oehl Michael PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Paetzold Kristin S3-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Pannasch Sebastian S3-4/Leitung Dienstag 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Pannasch Sebastian S3-5/Leitung Dienstag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Pantförder Dorothea DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Pape Nele S3-3/Leitung Montag 18:00–19:00 BAR/218/U<br />
Pape Nele S3-3 Montag 18:00–19:00 BAR/218/U<br />
Petzold Antje S3-2 Montag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Prinz Wolfgang S2-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Ragni Marco S2-1 Montag 10:00–11:00 BAR/205/H<br />
Ragni Marco S2-1 Montag 10:00–11:00 BAR/205/H<br />
Rämä Pia S3-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Reisenzein Rainer S1-3 Montag 18:00–19:00 BAR/106/H<br />
Rhode Dieter S3-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Rohlfing Katharina J. S2-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
xxii
Programm<br />
Name Vorname Session Tag Zeitraum Raum<br />
Roth Sandra P. PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Saifoulline Rinat S2-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/205/H<br />
Scherbaum Stefan S3-2/Leitung Montag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Scherbaum Stefan S3-2 Montag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Schmid Ute PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Schmid Falko S1-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Schmidt Tino S3-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/218/U<br />
Schmidt Tino S3-8/Leitung Mittwoch 14:00–15:00 BAR/218/U<br />
Schmidt Thomas S3-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/218/U<br />
Schmutz Peter PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Schröder Jürgen P. S2-4/Leitung Dienstag 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Schröder Jürgen P. S2-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/106/H<br />
Schultheis Holger S1-5/Leitung Dienstag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Schweizer Karin S2-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/205/H<br />
Schwering Angela S1-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Smith Adrian S1-2 Montag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Starker Ulrike S1-3 Montag 18:00–19:00 BAR/106/H<br />
Stolterfoht Britta S2-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Struve Doreen S3-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Tatler Benjamin PL Montag 11:30–12:30 BAR/SCHÖ/E<br />
Taylor Larry S2-6 Mittwoch 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Thiele Johannes S1-2 Montag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Tomasello Michael PL Dienstag 16:30–17:30 BAR/SCHÖ/E<br />
Tuch Alexandre N. PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Unterrainer Josef S2-2 Montag 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
Urbas Leon S2-1/Leitung Montag 10:00–11:00 BAR/218/U<br />
Urbas Leon S1-7/Leitung Mittwoch 11:30–13:30 BAR/106/H<br />
Urbas Leon S1-8/Leitung Mittwoch 14:00–15:00 BAR/106/H<br />
Urbina Mario H. S3-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/218/U<br />
Vitay Julien S1-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/106/H<br />
Võ Melissa L.-H. S3-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/218/U<br />
Vogeley Kai S2-2 Montag 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
Vosgerau Gottfried S1-2/Leitung Montag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Vosgerau Gottfried S1-2 Montag 14:00–16:00 BAR/205/H<br />
Wachsmuth Ipke S2-5 Dienstag 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
Wagner Valentin PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Wahl Natalie S1-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Wandmacher Tonio S3-1 Montag 18:00–19:00 BAR/205/H<br />
Wegerich Anne DS/Leitung Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Weiß Petra S1-1 Montag 10:00–11:00 BAR/106/H<br />
Welke Sebastian DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Welke Sebastian PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Wernsdorfer Mark F. PS Montag Ab 19:30 Foyer<br />
Wheeler Michael S2-3 Montag 18:00–19:30 BAR/205/H<br />
Wiedenmann Patrick S2-2 Montag 14:00–16:00 BAR/106/H<br />
Wiener Jan M. S1-4 Dienstag 09:00–11:00 BAR/205/H<br />
Winkelmann Constance S2-8 Mittwoch 14:00–15:00 BAR/205/H<br />
Wolf Ann G. S3-1 Montag 10:00–11:00 BAR/218/U<br />
Wranke Christina S1-3 Montag 18:00–19:00 BAR/106/H<br />
Zander Thorsten S3-8 Mittwoch 14:00–15:00 BAR/218/U<br />
Zhou Dehui DS Sonntag 14:00–19:00 BAR/218/U<br />
Zwickel Jan S3-7 Mittwoch 11:30–13:30 BAR/218/U<br />
xxiii
Programm<br />
xxiv
3. Abstracts<br />
Plenarvorträge<br />
Life after Salience: Eye Guidance and Behavioural Biases<br />
Benjamin W. Tatler, Benjamin T. Vincent<br />
School of Psychology<br />
University of Dundee<br />
b.w.tatler@dundee.ac.uk<br />
Plenarvorträge<br />
Successfully completing many forms of behaviour requires that humans look in the right place at the<br />
right time: This has generated a large volume of research aimed at understanding how the eyes are<br />
guided. Prominent in research over a number of years now has been the notion that visual salience<br />
(low-level conspicuity) is a crucial causal factor in determining where people look. However, there is<br />
now a critical mass of evidence, drawn from a range of experimental settings, that visual conspicuity is<br />
unlikely to play a prominent role in determining where we look under most viewing conditions:<br />
Salience models are disappointingly poor at predicting where humans fixate and can fail completely to<br />
account for eye guidance during certain visual tasks. An emerging theme across a range of activities is<br />
that motor behaviours display prominent systematic tendencies in how they are executed, and these are<br />
highly informative in modelling behaviour. We found that systematic biases in saccade magnitude and<br />
direction play an important role in selecting where to look: A model of eye guidance based solely on<br />
these systematic biases and ignoring all visual information outperforms existing salience models.<br />
While it is often supposed that basic visual features play a major role in determining where we look,<br />
our evidence provides strong support that in isolation they play a relatively minor role compared to<br />
oculomotor tendencies.<br />
Decoding Conscious and Unconscious Mental States from Brain Activity in Humans<br />
John-Dylan Haynes<br />
Bernstein Center for Computational Neuroscience, Berlin und<br />
Max Planck Institut <strong>für</strong> Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig<br />
haynes@bccn-berlin.de<br />
Recent advances in human neuroimaging have shown that it is possible to accurately read out a<br />
person’s conscious experience based only on non-invasive fMRI measurements of their brain activity.<br />
This “brain reading” is possible because each thought is associated with a unique pattern of brain<br />
activity that can serve as a “fingerprint” of this thought in the brain. By training a computer to<br />
recognize these fMRI “thought patterns” it is possible to read out what someone is currently thinking<br />
with high accuracy. Here several studies from our lab will be presented that include comparisons of<br />
neural and perceptual information, unconscious information processing, decoding of timecourses of<br />
perception, as well as decoding of high-level mental states. This will show that it is possible to read<br />
out a person’s concealed intentions and even to predict how someone is going to decide a few seconds<br />
later. Finally, the talk will discuss fundamental challenges and limitations of the field, along with the<br />
ethical question if such methods might one day be a danger to our mental privacy.<br />
1
Plenarvorträge<br />
Reasoning and Imagination: How People Create Counter Factuals<br />
Ruth M.J. Byrne<br />
School of Psychology and Institute of Neuroscience<br />
Trinity College Dublin, University of Dublin, Ireland<br />
rmbyrne@tcd.ie<br />
The human mind can create alternatives to reality; people frequently create counterfactual<br />
possibilities, and they can understand and reason about counterfactual conditionals. How do people<br />
create a counterfactual alternative such as “if he had worn a seatbelt he would not have been injured”?<br />
What do people think about when they understand a counterfactual such as “if she had left home<br />
earlier she would have caught the train”? And what sorts of inferences do people make from such<br />
conditionals? In this talk I report new experimental evidence that sheds light on the creation of<br />
counterfactual alternatives and reasoning with counterfactual conditionals.<br />
I consider the sorts of mental representations and cognitive processes that people rely on when they<br />
create counterfactual alternatives to reality and I argue that the processes that underlie the human<br />
imagination share much in common with the processes that underlie human reasoning.<br />
The Human Adaptation for Culture<br />
Michael Tomasello<br />
Max-Planck-Institut <strong>für</strong> Evolutionäre Anthropologie, Leipzig<br />
tomasello@eva.mpg.de<br />
Human beings are biologically adapted for cultural life in ways that other primates are not. Humans<br />
have unique motivations and cognitive skills for understanding other persons as intentional agents like<br />
the self with whom one can share emotions, experience, and collaborative actions (shared<br />
intentionality). The motivations and skills involved emerge in human ontogeny at around one year of<br />
age, as infants begin to participate with other persons in various kinds of collaborative and joint<br />
attentional activities (cultural practices), including linguistic communication. Chimpanzees understand<br />
important aspects of intentional action – specifically that others pursue goals and perceive things<br />
relevant to those goals – especially in competitive situations. But our nearest primate relatives do not<br />
seem to have the motivations and cognitive skills necessary to engage in activities involving<br />
collaboration, shared intentionality, and, in general, things cultural.<br />
2
Symposien – Montag, 29.09.2008<br />
Komplexe Kognition und Gehirn<br />
Eingeladenes Symposium: Komplexe Kognition und Gehirn<br />
Einführung und Leitung:<br />
Markus Knauff<br />
Allgemeine Psychologie und Kognitionsforschung<br />
Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
Markus.Knauff@psychol.uni-giessen.de<br />
Der Begriff „komplexe Kognition“ fasst alle mentalen Prozesse zusammen, bei denen ein Individuum<br />
auf der Basis vorhandener Informationen neue Informationen ableitet und diese verwendet um<br />
Probleme zu lösen, Entscheidungen zu treffen und Handlungen zu planen. Die daran beteiligten<br />
Prozesse selbst lassen sich kaum in voneinander isolierte Prozesse wie „Wahrnehmung“,<br />
„Arbeitsgedächtnis“, „Langzeitgedächtnis“, „Exekutive Prozesse“, „Denken“, „Urteilen“,<br />
„Problemlösen“ usw. zerlegen, da all diese Prozesse bei komplexen kognitiven Prozessen zusammen<br />
wirken. Zudem interagieren die kognitiven Prozesse selbst mit anderen Prozessen wie „Emotion“,<br />
„Motivation“, „Kooperation“, „Bewusstsein“ usw. und lassen sich auch von diesen nur schwer<br />
abgrenzen. Angesicht der engen Vernetzung vieler Verarbeitungsprozesse hat sich die kognitive<br />
Neurowissenschaft bei der Erforschung der neuronalen Grundlagen komplexer Kognitionen bisher<br />
sehr zurückhaltend gezeigt. Zu einschüchternd erschien die Tatsache, dass in diesem Gebiet eine<br />
Vielzahl von Prozessen interagieren, die gleichzeitig oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten stattfinden<br />
und in unterschiedlichen neuronalen Strukturen realisiert sein können. Erst in den letzten Jahren hat<br />
sich hier eine Trendwende abgezeichnet. Weltweit haben sich inzwischen viele Gruppen an die Arbeit<br />
gemacht, um auch die neuronalen Grundlagen komplexer Denk-, Problemlöse-, und Entscheidungsprozesse<br />
zu begreifen. Auch Forscher aus Deutschland haben hierzu viele wichtige Beiträge geleistet.<br />
Mit dem eingeladenen Symposium sollen einige dieser Forscher zusammengebracht werden und<br />
zugleich sollen andere Teilnehmerinnen und Teilnehmer der Fachtagung <strong>für</strong> dieses noch immer<br />
„besondere“ Thema der kognitiven Neurowissenschaften begeistert werden.<br />
Komplexe Soziale Kognition und seine neuralen Korrelate<br />
Kai Vogeley<br />
Klinik und Poliklinik <strong>für</strong> Psychiatrie und Psychotherapie<br />
Klinikum der Universität zu Köln<br />
kai.vogeley@uk-koeln.de<br />
Moderne Bereiche der kognitiven Neurowissenschaft, die auch als sozial-kognitive Neurowissenschaft<br />
bezeichnet werden, beschäftigen sich mit den neuralen Mechanismen, die Leistungen der Selbst-<br />
Fremd-Differenzierung und des Selbst-Fremd-Austauschs unterliegen. Beide Domänen sind dabei als<br />
komplementär aufzufassen: Einerseits kann ohne Selbst-Fremd-Differenzierung kein sozialer<br />
Austausch gelingen, andererseits wird Selbstbewusstsein als das Erleben der eigenen mentalen<br />
Zustände erst durch den sozialen Bezug zu anderen entwickelt. Operationalisierungen dieser<br />
kognitiven Leistungen zum Zweck der Identifizierung ihrer neuralen Korrelate umfassen<br />
Untersuchungen zum Perspektivwechsel im Raum, zur Agentenschaft und zur sozialen Interaktion.<br />
Empirische Untersuchungen zeigen, dass sowohl bei der Selbst-Fremd-Differenzierung als auch beim<br />
Selbst-Fremd-Austausch im wesentlichen anterior medial präfrontale Regionen und temporoparietale<br />
Hirnregionen rekrutiert werden. Es muss daher eine enge Verwandtschaft der neurobiologischen<br />
Prozesse postuliert werden, die den kognitiven Prozessen von Differenzierung und Austausch<br />
zwischen den eigenen und fremden mentalen Phänomenen unterliegen.<br />
3
Komplexe Kognition und Gehirn<br />
Neuronale Grundlagen von Logik-Moral-Konflikten<br />
Patrick Wiedenmann, Marko Käming, Ronja Hüppe, Markus Knauff<br />
Allgemeine Psychologie und Kognitionsforschung<br />
Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
Patrick.S.Wiedenmann@psychol.uni-giessen.de<br />
In einer fMRT Studie haben wir die Interaktion zwischen logischem und moralischem Schlussfolgern<br />
untersucht. Die Versuchspersonen wurden aufgefordert konditionale Schlüsse durchzuführen und<br />
allein die logische Gültigkeit von Inferenzen zu beurteilen. Der Inhalt der Schlussfolgerungen konnte<br />
jedoch moralisch akzeptabel oder „verwerflich“ sein. In einem Verhaltensexperiment zeigte sich, dass<br />
ein Konflikt zwischen Logik und Moral zu längeren Reaktionszeiten und mehr logischen Fehlern<br />
führt. Wir werden aus der Bildgebungsstudie berichten, in der wir untersucht haben, welche<br />
neuronalen Strukturen an der Auflösung des Logik-Moral-Konflikts beteiligt sind. Wir werden<br />
diskutieren, was diese Ergebnisse über die Art der Informationsverarbeitung bei logischen und<br />
moralischen Problemen aussagen und welche Mechanismen der Konfliktauflösung zugrunde liegen.<br />
Neuronale Korrelate des Planens im Entwicklungsverlauf<br />
Josef Unterrainer, Benjamin Rahm, Christoph Kaller<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie – Abteilung <strong>für</strong> biologische und differentielle Psychologie<br />
Albert-Ludwigs-Universät Freiburg<br />
josef.unterrainer@psychologie.uni-freiburg.de<br />
Planen wird definiert als die Fähigkeit zur Modellierung und Antizipation von Handlungssequenzen<br />
und -konsequenzen vor ihrer realen Ausführung und stellt somit ein komplexes kognitives Phänomen<br />
dar. Verfahren zur Messung von Planungsleistungen, wie der Tower of London-Test, werden seit über<br />
20 Jahren erfolgreich im klinischen Bereich eingesetzt und erfahren ein immer größer werdendes<br />
Interesse in der neurowissenschaftlichen Grundlagenforschung. Die Untersuchung neuronaler<br />
Grundlagen komplexer kognitiver Leistungen ist jedoch schwierig, da unterschiedliche Prozesse zu<br />
unterschiedlichen Zeitpunkten mit spezifischen neuronalen Systemen interagieren. Hämodynamische<br />
Bildgebungsmethoden verfügen jedoch nicht über die notwendige hohe zeitliche Auflösung zur<br />
Klärung dieser Fragestellungen. In diesem Vortrag werden Möglichkeiten aufgezeigt, neuronale<br />
Grundlagen von komplexen Planungsleistungen zu untersuchen. Aufbauend auf den Ergebnissen von<br />
Verhaltensstudien zu individuellen als auch kognitionspsychologischen Fragestellungen werden im<br />
ersten Teil bildgebende Studien zu Planungsleistungen vorgestellt. Im Vordergrund stehen<br />
individuelle Performanz, Geschlecht und strukturelle Parameter des Tower of London-Tests und deren<br />
Einfluss auf neuronale Aktivierungen. Anschließend wird der Blickpunkt auf die Entwicklung von<br />
Planungsleistungen und einhergehende neuronale Veränderungen gerichtet. Erste Ergebnisse<br />
durchgeführter Entwicklungsstudien an Kleinkindern sprechen <strong>für</strong> einen dynamischen Verlauf von<br />
Planungsleistungen in Verbindung mit neurophysiologischen und neuroanatomischen Parametern.<br />
4
Komplexe Kognition und Gehirn<br />
Plan-a-Day: Ein neuer Ansatz zur computerbasierten Diagnostik von Planungsfähigkeit<br />
bei schizophrenen Patienten<br />
Joachim Funke, Daniel Holt<br />
Allgemeine und Theoretische Psychologie<br />
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg<br />
joachim.funke@psychologie.uni-heidelberg.de<br />
In der neuropsychologischen Diagnostik besteht eine Erklärungslücke zwischen psychometrischer<br />
Messung kognitiver Basisfähigkeiten und Leistungen im Alltag, insbesondere im Bereich exekutiver<br />
Funktionen. Komplexere, alltagsnähere diagnostische Instrumente sind zu entwickeln, um die Lücke<br />
zwischen neuropsychologischer Messung und Alltagsleistungen zu verringern. Eine zentrale<br />
Kompetenz im Alltag ist die Planungsfähigkeit, sowohl zur Durchführung von einfachen<br />
Handlungsabfolgen als auch zur Bewältigung komplexerer Aufgaben wie der Koordination eines<br />
Terminplans. Plan-a-Day ist ein computerbasiertes Verfahren zur Diagnostik von Planungskompetenz,<br />
das die Planung von Aktivitäten während eines simulierten Arbeitstages erfordert. In der vorliegenden<br />
Studie untersuchen wir die Konstruktvalidität von Plan-a-Day in Bezug auf andere Maße exekutiver<br />
Funktionen sowie die Reliabilität des Verfahrens mit einer Stichprobe von je 50 schizophrenen<br />
Patienten ohne akute Positivsymptome sowie einer in Alter und IQ parallelen Kontrollgruppe. Es<br />
wurden acht Plan-a-Day-Probleme eingesetzt, deren Schwierigkeit systematisch variiert wurde.<br />
Darüber hinaus wurden weitere neuropsychologische Tests durchgeführt. Erste Ergebnisse deuten<br />
darauf hin, dass die interne Konsistenz des Plan-a-Day-Aufgabensets hoch ist. Zudem zeigt sich eine<br />
mittelstarke Korrelation mit breit angelegten Maßen exekutiver Funktion, welche die anderen<br />
verwendeten Planungstests nicht aufweisen. Diese Ergebnisse stützen unsere Erwartungen bezüglich<br />
der Konstruktvalidität des Verfahrens und werden vor dem Hintergrund der Entwicklung alltagsnaher<br />
Verfahren zur Messung exekutiver Funktionen dargestellt.<br />
Logisches Denken und Gehirn<br />
Markus Knauff<br />
Allgemeine Psychologie und Kognitionsforschung<br />
Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
Markus.Knauff@psychol.uni-giessen.de<br />
Logisches Denken ist folgerichtiges Denken, also ein Denken, das sich widerspruchsfrei vollzieht und<br />
frei ist von Irrtümern. Heutzutage ist logisches Denken ein wichtiger Bestandteil von Lehrplänen in<br />
Schulen und wissenschaftlicher Fortschritt ist ohne Logik unmöglich. Personen, die besser logisch<br />
denken können jedenfalls gemessen an den entsprechenden Skalen von Intelligenztests -, sind im<br />
Leben mit größerer Wahrscheinlichkeit erfolgreich. Personen mit geringeren logischen Fähigkeiten<br />
laufen mehr Gefahr im Leben zu scheitern. Welche neuronalen Mechaniken liegen unserer Fähigkeit<br />
zugrunde, uns beim Denken (häufiger als wir glauben) an die Regeln der formalen Logik zu halten?<br />
Diese Frage werde ich im Vortrag versuchen zu beantworten. Dabei werde ich aus Experimenten<br />
berichten, die sich besonders auf einen Aspekt des logischen Denkens konzentriert haben, den wir<br />
auch aus der Introspektion gut kennen. Vielen Menschen berichtet nämlich, dass Denkaufgaben bei<br />
ihnen anschauliche Vorstellungen hervorrufen oder von diesen begleitet werden. Sie berichten, sie<br />
würden sich den Inhalt des Problems „vor dem inneren Auge vorstellen“ und diese Vorstellung nach<br />
weiteren Informationen „absuchen“, um zu einer Lösung zu kommen. Auch berühmte<br />
wissenschaftliche Theorien sollen so entstanden sein. Stimmt das? Oder täuscht uns hier die<br />
Introspektion – wie so oft? Die Befunde aus Bildgebungsstudien sprechen hier eine eindeutige<br />
Sprache. Davon möchte ich im Vortrag berichten.<br />
5
The Extended Mind Thesis<br />
Eingeladenes Symposium: The Extended Mind Thesis (Its Implications and<br />
Applications)<br />
Einführung und Leitung:<br />
Holger Lyre<br />
Institut <strong>für</strong> Philosophie<br />
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn<br />
holger@lyre.de<br />
The extended mind thesis expresses the view that the mind utilizes parts of the environment, in which<br />
it is situated or embedded, in order to fulfil cognitive tasks. Under this view the mind doesn’t stop at<br />
the boundary of skin and skull but leaks out into the world. Ten years after Clarks and Chalmers’<br />
seminal paper, the thesis has triggered a new conceptual understanding of the mind in line with the<br />
new AI doctrines of embodied cognition and dynamicism. In this symposium we mainly discuss the<br />
philosophical implications of the extended mind thesis for issues of content externalism and mental<br />
representations.<br />
Recarving the Cognitive Joints of Nature<br />
Michael Wheeler<br />
Department of Philosophy<br />
University of Stirling<br />
m.w.wheeler@stir.ac.uk<br />
According to the hypothesis of extended cognition (ExC), at least some of the cognitive traits of an<br />
individual thinker may sometimes be, or perhaps sometimes are, spatially located partly outside that<br />
thinker’s skin. In this talk I shall argue that the only viable argument for ExC depends on a<br />
significantly re-worked version of what has come to be called “the parity principle”, developed within<br />
a broadly functionalist theory of mind. In general terms, the parity principle states that if there is<br />
functional equality with respect to governing behaviour, between the causal contribution of certain<br />
internal elements and the causal contribution of certain external elements, and if the internal elements<br />
concerned qualify as the proper parts of a cognitive trait, then there is no good reason to deny<br />
equivalent status – that is, cognitive status – to the relevant external elements. However, if I am right,<br />
parity needs to be conceived not as it usually is, as parity with the inner simpliciter, but instead as<br />
parity with the inner with respect to a theory-loaded and locationally uncommitted account of the<br />
cognitive. On the way to this conclusion, I shall do a number of things: (i) argue against Andy Clark’s<br />
recent claim that because the vehicles of cognition are a disunified motley, there is no hope of giving a<br />
scientifically informed, theory-loaded account of what makes a state or process cognitive; (ii) show<br />
how the proposed approach to parity enables the ExC theorist to repel a number of criticisms levelled<br />
against the view in the literature; (iii) reject David Chalmers’ recent contextualist defense of ExC<br />
against the criticism that because perception and action constitute interfaces between mind and world,<br />
cognition remains inside the head; (iv) resist Mark Rowlands’ claim that we need to go beyond<br />
functionalism in order to avoid a paralysis-inducing stand-off between the supporters and the critics of<br />
ExC. Having defended ExC in this way, I shall end with some speculative remarks which suggest that<br />
ExC may in truth prepare the way for, without itself being, a genuinely new kind of cognitive theory.<br />
6
The Extended Mind Thesis<br />
The Limits of Externalism and the Importance of Internal Representations<br />
Albert Newen<br />
Institut <strong>für</strong> Philosophie<br />
Ruhr-Universität Bochum<br />
Albert.Newen@rub.de<br />
Investigating cognitive systems it is essential to distinguish between acquisition conditions and<br />
constitution conditions of a mental representation. There is no doubt that the acquisition conditions are<br />
usually essentially involving the environment but it will be shown that the constitution conditions of<br />
mental representations – once developed – are at least partially independent from the environment.<br />
This can be illustrated by investigating (i) the human perceptual system, and (ii) by characterizing<br />
conceptual representations. A final interesting case of application is human self-consciousness. It will<br />
be argued that conceptual/propositional representations are essentially internal contrary to standard<br />
argument from Tyler Burge.<br />
Extended Mind as Mental Externalism<br />
Holger Lyre<br />
Institut <strong>für</strong> Philosophie<br />
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn<br />
holger@lyre.de<br />
My talk consists of three parts: In the first part I will try to disentangle the various forms of the<br />
extended mind thesis (XMT) with a particular emphasis regarding mental content. There is first and<br />
foremost the distinction between vehicle extensionalism and content externalism, and in view of the<br />
latter the distinction between representational and phenomenal content externalism. In the second part<br />
I will distinguish between the active externalism based on XMT and passive externalism of the<br />
Putnam, Millikan, Burge-style. In the third part I will highlight the in my view most important<br />
philosophical implications of XMT in view of agency and the individuation of a cognitive core<br />
system.<br />
7
Spatial Reasoning<br />
Symposium: Spatial Reasoning<br />
Einführung und Leitung:<br />
Thomas Goschke<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Allgemeine Psychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
goschke@psychologie.tu-dresden.de<br />
Cross-Cultural Similarities in Topological Reasoning<br />
Marco Ragni, Bolormaa Tseden, Markus Knauff<br />
Institut <strong>für</strong> Informatik und <strong>Gesellschaft</strong> (IIG) – Abteilung <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Albert-Ludwigs-Universät Freiburg<br />
ragni@cognition.uni-freiburg.de<br />
How do we reason about topological relations? Do people with different cultural backgrounds differ in<br />
how they reason about such relations? We conducted two topological reasoning experiments, one in<br />
Germany and one in Mongolia to analyse such questions. Topological relations such as “A overlaps<br />
B”, “B lies within C” were presented to the participants as premises and they had to find a conclusion<br />
that was consistent with the premises (“What is the relation between A and C?”). The problem<br />
description allowed multiple possible “conclusions”. Our results, however, indicate that the<br />
participants had strong preferences: They consistently preferred one of the possible conclusions and<br />
neglected other conclusions, although they were also consistent with the premises. The preferred and<br />
neglected conclusions were quite similar in Germany and Mongolia. The results support and extend at<br />
the same time the theory of preferred mental models originally introduced for Allen’s Interval<br />
Calculus.<br />
The Impact of Gestalt Principles on Solving Geometric Analogies and its Paraphrase<br />
into a Formal Framework<br />
Clemens C. Bauer<br />
Institut <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Universität Osnabrück<br />
cbauer@uos.de<br />
Analogies play a central role in many cognitive processes such as problem solving, concept<br />
recognition, and creativity. Analogy making is a highly sophisticated task that requires intelligence.<br />
Analogous patterns in different stimuli are often not obvious and require a certain conceptualization.<br />
We searched empirically for evidence that yields insight in the cognitive processes involved in<br />
generating solutions for proportional geometric analogies. This evidence was then used and integrated<br />
into a formal framework for handling analogies in HDTP (Heuristic-Driven Theory Projection). For<br />
this purpose we created a set of analogy problems, where subjects had to find a follow-up for a series<br />
of geometric figures. The analogy problems were varied so that they would trigger different<br />
perceptions. We investigated the construction of preferred solutions for these analogy variations by<br />
means of a recall-memory-based setup, meaning that participants had to construct the solution using<br />
geometric figures given in a toolbar. This approach differs from the simple recognition-memory-based<br />
setup that is commonly used in intelligence tests, where complete solutions are just chosen from a<br />
given set. Furthermore, we analysed the influence of Gestalt principles on the perception of geometric<br />
8
Spatial Reasoning<br />
figures and examined how this influences lead to different solutions for the same analogy problem.<br />
Therefore we interpreted the participants’ involved cognitive processes by studying their textual<br />
comments given to some of their solutions.<br />
Räumliche Repräsentation, Komplexität und Deduktion: Eine kognitive<br />
Komplexitätstheorie<br />
Marco Ragni<br />
Institut <strong>für</strong> Informatik und <strong>Gesellschaft</strong> (IIG) – Abteilung <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Albert-Ludwigs-Universät Freiburg<br />
ragni@cognition.uni-freiburg.de<br />
Die Fähigkeit, aus vorhandenem Wissen neue Schlussfolgerungen zu ziehen, gehört sicher zu den<br />
grundlegendsten kognitiven Fähigkeiten des Menschen und ist ein zentraler Gegenstand der aktuellen<br />
psychologischen Forschung. Menschliche Deduktion im Kontext räumlich-relationaler<br />
Beschreibungen basiert dabei im Wesentlichen auf der Konstruktion und Manipulation sogenannter<br />
präferierter mentaler Modelle. Die empirisch abgesicherte mentale Modelltheorie <strong>für</strong> räumliches<br />
Schließen wird in diesem Vortrag durch ein formales Berechnungsmodell und eine mathematische<br />
Theorie des menschlichen Folgerungsbegriffes fundiert. Basierend auf diesem Berechnungsmodell<br />
wird die Grundlage <strong>für</strong> die Entwicklung eines kognitiven Komplexitätsmaßes zur Klassifikation<br />
menschlicher Schwierigkeiten beim Lösen relationaler Deduktionsaufgaben gelegt. Mittels dieses<br />
Komplexitätsmaßes kann eine Vielzahl empirischer Befunde in der Literatur erklärt werden.<br />
Zusätzlich lassen sich neue und zentrale Vorhersagen, die sich aus dem Berechnungsmodell ergeben,<br />
durch psychologische Untersuchungen stützen. Eine Einbettung des Berechnungsmodells in Baddeleys<br />
Arbeitsgedächtnismodell erlaubt neben der Erklärung zusätzlicher gedächtnistypischer Faktoren auch<br />
die Präzisierung einer algorithmischen Kontrollsprache zur Verarbeitung relationaler Aufgaben.<br />
Dieser interdisziplinäre Ansatz kombiniert formale Analysen und Methoden aus dem Bereich der<br />
Künstlichen Intelligenz mit psychologischen Untersuchungen. Dadurch gelingt es, sowohl<br />
Gemeinsamkeiten als auch Unterschiede zwischen menschlicher räumlicher Deduktion und formalen<br />
Ansätzen herauszuarbeiten und ermöglicht dadurch eine Grundlage zur Erklärung menschlicher<br />
Deduktionsfehler.<br />
9
Probabilistic Reasoning<br />
Symposium: Probabilistic Reasoning<br />
Einführung und Leitung:<br />
Leon Urbas<br />
Professur <strong>für</strong> Prozessleittechnik<br />
Technische Universität Dresden<br />
leon.urbas@tu-dresden.de<br />
Visualisierung probabilistischer Zusammenhänge<br />
Barbara Messing, Michael Glauer<br />
Fakultät <strong>für</strong> Informatik<br />
Fernuniversität Hagen<br />
barbara.messing@fernuni-hagen.de<br />
Sätze wie „Die Maßnahme A senkt das Risiko <strong>für</strong> das (unerwünschte) Ereignis B um 20 Prozent“ sind<br />
häufig missverständlich. Sie geben Informationen nur bruchstückhaft wieder und werden oft sogar<br />
manipulativ benutzt. Derartige Informationen sind jedoch von zentraler Bedeutung <strong>für</strong> die<br />
Einschätzung von Risiken und die Entscheidungsfindung bei unvollständigem Wissen. Sie werden<br />
beispielsweise im medizinischen Bereich immer wieder benötigt, können aber oft nur schwer<br />
vermittelt werden. Die Verwendung von Wahrscheinlichkeitswerten erschwert dabei oftmals das<br />
Verständnis <strong>für</strong> die tatsächlichen Größenverhältnisse. Dies kann zu gravierenden Fehlentscheidungen<br />
führen. Tritt etwa das Ereignis B in 10 von 1000 Fällen auf, und die Maßnahme A reduziert das<br />
Auftreten auf 8 von 1000 Fällen, so wird rasch klar, dass die Maßnahme A zumindest einer Kosten-<br />
Nutzen-Analyse zu unterziehen und nicht ungeprüft durchzuführen ist. Eine Visualisierung<br />
beispielsweise mit Hilfe einer Paling-Palette schafft hier wesentlich mehr Klarheit als die<br />
Argumentation mit reinen Wahrscheinlichkeitswerten. Pro2Type wurde entwickelt, um<br />
Wahrscheinlichkeiten bequem zu erfassen und Datenabhängigkeiten zu visualisieren. Eine Reihe von<br />
Studien, z. B. von Windeler/Köbberling (1986) und Hoffrage/Gigerenzer (1998), haben ergeben, dass<br />
Ärzte medizinische Testbefunde besser deuten können, wenn die Aussagen anstatt mit<br />
Wahrscheinlichkeiten mit natürlichen Häufigkeiten dargestellt werden. Auch variiert die am besten<br />
geeignete Darstellungsform je nach Aufgabenstellung und Betrachter. Um eine objekive Bewertung zu<br />
ermöglichen, wurden verschiedene Darstellungsarten (Tabelle, Baum, Entscheidungstabelle,<br />
Einheitsquadrat, Einheitskreis, Paling Palette) nach verschiedenen Kriterien untersucht und so<br />
gegeneinander abgegrenzt. In Pro2Type ist es möglich, jede davon zu verwenden und sich dabei die<br />
Wahrscheinlichkeiten sowohl als Fließkommazahlen, Brüche oder umgerechnet in natürliche<br />
Häufigkeiten anzeigen zu lassen. Die Reihenfolge der betrachteten Ereignisse kann dabei jederzeit so<br />
reorganisiert werden, dass Abhängigkeiten, die oftmals versteckt in Datensätzen enthalten sind,<br />
sichtbar werden. Pro2Type ist konzipiert worden, um zum einen die einfachen, aber aufwendigen<br />
Umrechnungen automatisch durchführen zu lassen, andererseits probabilistische Sachverhalte besser<br />
darstellen und vermitteln zu können. Dies wird an Beispielen illustriert.<br />
10
Probabilistic Reasoning<br />
Wie lösen „Visualizer“ und „Verbalizer“ logische Probleme, oder: Warum es Schade ist,<br />
dass in vielen denkpsychologischen Arbeiten kognitive Stile unberücksichtigt bleiben<br />
Estefania Gazzo Castaneda, Markus Knauff<br />
Allgemeine Psychologie und Kognitionsforschung<br />
Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
egazzo@yahoo.de<br />
Auf der Suche nach der Bedeutung des visuellen Vorstellens <strong>für</strong> das Denken, wird oft nicht<br />
berücksichtigt, dass Menschen sich im kognitiven Stil unterscheiden. Wir berichten deshalb aus zwei<br />
Studien, in denen der Zusammenhang zwischen dem kognitiven Stil und der Vorstellbarkeit von<br />
Denkaufgaben untersucht wurde. In der ersten Studie wurde der kognitive Stil von 120 Studierenden<br />
auf einer Verbalizer-Visualizer-Skala (Richardson, 1977) erhoben. Dabei zeigt sich, dass sich die<br />
kognitiven Stile gut voneinander unterscheiden lassen. Anschließend wurde ein Experiment<br />
durchgeführt, an dem nur die extremsten „Visualizer“ und die extremsten „Verbalizer“ teilnahmen.<br />
Hier zeigte sich, dass den Visualizern das Denken mit logischen Problemen, die leicht visuell<br />
vorstellbar waren, schwerer fiel, als mit Problemen, die keine visuellen Vorstellungen hervorrufen. Bei<br />
den Verbalizern gab es diesen Effekt nicht. Wir werden diskutieren (1) wie dieser überraschende<br />
Effekt zu erklären ist und (2) welche Probleme damit verbunden sind, dass in den meisten<br />
denkpsychologischen Arbeiten kognitive Stile unberücksichtigt bleiben. Leider bleibt auf diese Weise<br />
nämlich viel Interessantes unerkannt.<br />
Belief Revision in Conditional Reasoning: Is it Based on Mental Models or<br />
Probabilities?<br />
Ann Gabriella Wolf, Markus Knauff<br />
Allgemeine Psychologie und Kognitionsforschung<br />
Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
ann.g.wolf@psychol.uni-giessen.de<br />
Research in the field of human reasoning has shown repeatedly that people find it reasonably easy to<br />
detect inconsistencies. However, the question that still remains is how people revise their beliefs to<br />
undo these inconsistencies. We will report a series of studies that compared two theoretical accounts<br />
of belief revision: the conditional probability theory and the mental model theory. In the experiments,<br />
subjects received a set of contradicting conditional statements and had to decide which of the<br />
statements they believe more. They could either choose the statement with higher probability or the<br />
statements that matched a mental model. Our findings provide support for both accounts of belief<br />
revision. We will report under which conditions individuals follow the probability principle and when<br />
they follow the model-based principle.<br />
11
Sprachverarbeitung<br />
Symposium: Sprachverarbeitung<br />
Einführung und Leitung:<br />
René Mayer<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Allgemeine Psychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
mayer@psychologie.tu-dresden.de<br />
Lexikalisches Alignment im Dialog: Experimentelle Befunde zur Lokalität von<br />
Übernahmeprozessen<br />
Petra Weiß, Sara Maria Hellmann, Cornelia Herzig<br />
Fakultät <strong>für</strong> Linguistik und Literaturwisssenschaft<br />
Universität Bielefeld<br />
petra.weiss@uni-bielefeld.de<br />
Pickering und Garrod (2004) postulieren in ihrem Alignment-Ansatz Priming als Basis-Mechanismus<br />
zum Aufbau abgestimmter Repräsentationen <strong>für</strong> erfolgreiche Kommunikation. Unser Projekt<br />
fokussiert insbesondere auf Alignmentaspekte, die Übernahmeprozesse hinsichtlich der Benennung<br />
von Objekten betreffen. Die empirische Basis bildet die Entwicklung eines Experimentaldesigns, dem<br />
sog. Jigsaw Map Game, das eine flexible und kontrollierte Untersuchung interaktiver<br />
Sprachverarbeitung in möglichst natürlichen Face to Face-Dialogen erlaubt. Ergebnisse eines ersten<br />
Experimentes zeigen, dass die Übernahme von Objektbezeichnungen des Partners v.a. dann relativ<br />
schnell und einfach erfolgt, wenn auf die betreffenden Objekte indirekt als Bezugsobjekt referiert<br />
wird. Es stellt sich jedoch die Frage, inwiefern entsprechende Abstimmungsprozesse auch über eine<br />
bestimmte kommunikative Interaktion hinaus bestehen. In einem Experiment mit wechselnden<br />
Kommunikationspartnern wurde daher der Frage nachgegangen, ob lokal in der Interaktion mit einem<br />
Partner verwendete Bezeichnungen in eine neue Kommunikationssituation mit einem anderen Partner<br />
übertragen werden. Die Befunde deuten darauf hin, dass die Übernahmeprozesse in erster Linie lokal<br />
<strong>für</strong> eine bestimmte Kommunikationssituation Bestand haben, während es mit einem neuen Partner zu<br />
erneuten Abstimmungsprozessen kommt.<br />
Computing Semantic Relatedness – A Comparative Study<br />
Irene M. Cramer, Marc Finthammer, Tonio Wandmacher<br />
Institut <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong> – AG Künstliche Intelligenz<br />
Universität Osnabrück<br />
tonio.wandmacher@uni-osnabrueck.de<br />
Semantic relatedness is a fuzzy but crucial concept in the mental lexicon. Many theories of lexical<br />
acquisition or semantic memory (e. g. spreading activation theory, cf. Anderson, 1983) incorporate a<br />
discrete or continuous relatedness function between terms. Moreover semantic relatedness plays an<br />
important role in many tasks involving the semantic processing of natural language (e. g. text<br />
summarization or question answering). In the past decade various automated measures of semantic<br />
relatedness have been proposed, either based on handcrafted lexical-semantic nets (such as the<br />
Princeton WordNet, cf. Fellbaum, 1998) or on distributional properties of words (e. g. theories like<br />
Latent Semantic Analysis). These measures are very different from one another, yet they all claim to<br />
12
Sprachverarbeitung<br />
compute the semantic relatedness of words. In order to investigate the question of what semantic<br />
relatedness actually is and how it can best be computed we have conducted two human judgement<br />
experiments, where we asked subjects to estimate the semantic relatedness of random word pairs<br />
(German). We then implemented twelve measures of semantic relatedness (8 based on a word net<br />
(GermaNet), 4 using distributional information) and we determined the correlation of these measures<br />
with the human ratings. We show that the results are rather inconsistent and try to find explanations.<br />
13
Conceptions of Space<br />
Symposium: Conceptions of Space – an Interdisciplinary Exchange<br />
Einführung und Leitung:<br />
Tobias Meilinger 1 , Gottfried Vosgerau 2<br />
1 Max-Planck-Institut <strong>für</strong> biologische Kybernetik, Tübingen<br />
tobias.meilinger@tuebingen.mpg.de<br />
2 Institut <strong>für</strong> Philosophie, Ruhr-Universität Bochum<br />
gottfried.vosgerau@rub.de<br />
Dealing with space is a pivotal common issue for all locomoting beings such as humans, non-human<br />
animals, or robots. As a consequence, many disciplines related to Cognitive Science examine spatial<br />
problems, e.g. Computer Science, Psychology, Biology, Linguistics, Philosophy, Anthropology,<br />
Geography, etc. However, it is not clear whether space is conceptualised similarly or even equally in<br />
these disciplines. So, different questions arise: What is common and what is different? Can we find<br />
communalities shared in the whole area of spatial cognition? How do such commonalities differ from<br />
spatial concepts outside of spatial cognition, for example in physics? And how – if at all – do spatial<br />
concepts differ from non-spatial concepts such as colour or social relation concepts? To address these<br />
questions, it seems meaningful to distinguish between different conceptions such as absolute space vs.<br />
relative space, symbolic vs. connectionist, pictorial vs. sentential, or non-conceptual vs. conceptual.<br />
However, these distinctions cannot only be grounded in empirical data but need also to involve<br />
thorough conceptual analysis.<br />
This symposium aims, first, at giving an overview of the different conceptions of space found in the<br />
different disciplines, and, second, at providing room for discussing communalities, differences and<br />
relations between these different conceptions, and the contrast between spatial concepts and nonspatial<br />
concepts as conceived by the different disciplines. This will enhance a mutual interdisciplinary<br />
understanding at the conceptual level. Thus, the symposium will initiate an interdisciplinary discussion<br />
which brings together different perspectives, thereby helping to establish a common understanding of<br />
the most basic concepts in spatial cognition across the different disciplines.<br />
Spatial Cognition in Animals – Ecological Requirements and Neuronal Circuits<br />
Johannes Thiele<br />
Lehrstuhl Kognitive Neurowissenschaft<br />
Eberhard Karls Universität Tübingen<br />
johannes.thiele@uni-tuebingen.de<br />
Among all cognitive domains the spatial is the most suitable for a comparative experimental approach<br />
between memory functions of different animal species including humans. All mobile animals spend a<br />
considerable part of their time on the search for resources and accordingly they have developed a<br />
multitude of strategies in spatial tasks like homing, foraging or exploration. The talk will focus on<br />
three issues: Firstly, it will give an overview of spatial behaviours that evolved in different animal<br />
systems and show how they are adapted towards the ecological constraints that affect the particular<br />
species. Secondly, an example of a neuronal implementation of spatial representations in a wellstudied<br />
vertebrate system will be shown – the place cell system in the rat. Several models will be<br />
discussed explaining how navigation can be executed based on this spatial representation and how<br />
these processes are linked to the theory of memory systems. Aspects of human navigation behaviour<br />
will be compared with animal models and parallels, whilst differences between them will be outlined,<br />
again relating memory functions to ecological requirements.<br />
14
Integrating Behavioural Space<br />
Adrian Smith<br />
Philosophisches Seminar<br />
Johannes Gutenberg-Universität Mainz<br />
smitha@uni-mainz.de<br />
Conceptions of Space<br />
Converging data demonstrate that egocentric space is represented multi-modally, but in a modular and<br />
piecemeal fashion, by means of a number of (possibly over-lapping, but separate) body-part-centred<br />
representations. These representations reliably exhibit plastic sensitivity to the functional range of<br />
action effectors located in the relevant region. Though often hailed as demonstrating their “actionorientated”<br />
nature, such data is silent on the co-ordination of the relevant representations. Clearly<br />
bodily agents can and do negotiate their local space with their bodies as a whole. This can be achieved<br />
by integrating modular information to provide flexible intermediate representation. Pouget and various<br />
colleagues propose a biologically plausible multi-functional neural net, dubbed as a “recurrent basis<br />
function network”. Dynamically coupled cortico-cerebellar assemblies of such networks, realising<br />
flexible inverse/forward models, enable global sensorimotor co-ordination. This is well complemented<br />
by a fairly old philosophical idea that has seen more development recently: that the spatial content of<br />
perceptual experience is constituted by an informational link between sensation and action, where<br />
spatial information is received in a way that does not leave open the question of what location its<br />
spatial content refers to, because (and only because) actions concerning that location are disposed to<br />
be sensitive to the information received.<br />
Human Orientation in Space: Distinguishing Spaces, Memory Systems, and Reference<br />
Frames<br />
Tobias Meilinger<br />
Max-Planck-Institut <strong>für</strong> biologische Kybernetik, Tübingen<br />
tobias.meilinger@tuebingen.mpg.de<br />
Three distinctions explaining differences in human orientation in space are introduced: First, humans<br />
are capable of using multiple memory systems to represent their spatial surroundings and to transform<br />
information between these systems. For example, a route can be memorised in spatial memory, but it<br />
can also be expressed in verbal directions used to build a second memory trace or to communicate it to<br />
other humans. Second, representations of space can refer to different spaces, i.e. figural spaces such as<br />
objects or pictures, vista spaces such as rooms or streets, or environmental spaces such as buildings or<br />
cities. Third, representations of space correspond to different reference frames. Reference frames often<br />
are understood as coordinate systems. In an egocentric reference frame, locations are represented with<br />
respect to the body of the navigator by individual vectors for each object in the space. In an allocentric<br />
reference frame, locations are represented with respect to the environment, e.g. a room. Humans use<br />
both reference frames to represent spaces. However, recent results indicate that egocentric reference<br />
frames seem to be rather transient. The aim of this talk is to examine the relations between the<br />
different forms of representation, which are still not very well explored.<br />
15
Conceptions of Space<br />
Egocentricity, Coordinates, and Psychological Space<br />
Gottfried Vosgerau<br />
Institut <strong>für</strong> Philosophie<br />
Ruhr-Universität Bochum<br />
gottfried.vosgerau@rub.de<br />
I will argue that egocentric representations should be understood as non-conceptual representations<br />
that essentially consist of “causal indexicals”. They are non-conceptual in that they do not exhibit an<br />
object-property structure, but rather represent points in space as (abstract) movements (“causal<br />
indexicals”). This characterization leads us to a (philosophically) proper understanding of<br />
egocentricity which goes into much more detail than the intuitive characterizations usually presented<br />
in empirical theorizing. Based on this definition, the constitution of psychological space can be<br />
understood as arising from the representational format: The “connectedness” of space is grounded in<br />
the fact that space is represented in terms of causal indexicals. Hence, the psychological continuity of<br />
space derives from the fact that the space itself is represented in a motor format, i.e. in terms of<br />
continuous movements rather than digital coordinates. Thus, the computationalistic talk of different<br />
“coordinates” is not suited to mark the difference between egocentric and allocentric representations<br />
and hence the difference between non-conceptual and conceptual spatial representations. Talking<br />
about coordinates in spatial representations is, contrary to most empirical theorizing, a highly<br />
misleading if not wrong assumption that makes the explanation of the basic features of psychological<br />
space impossible.<br />
16
Aspects of Decision Making – From Perception to Economics<br />
Symposium: Aspects of Decision Making – From Perception to Economics<br />
Einführung und Leitung:<br />
Stefan Scherbaum, Maja Dshemuchadse<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Allgemeine Psychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
Schtefan@psychologie.tu-dresden.de<br />
Decision-making, the selection of a course of action among several alternatives, is a central part of<br />
human behavior. Various disciplines such as Economics, Psychology, and Neuroscience have been<br />
concerned with the processes and problems involved in decision-making. The symposium follows this<br />
diversity and aims to provide a window on the manifold facets of this wide field of research. The<br />
presented work ranges from simple perceptual decisions to complex cognitive decisions, including the<br />
influences of emotions and stress on both. The methodological spectrum of the field will also be<br />
represented, including behavioural experiments, neuroendocrinological methods, and functional brain<br />
imaging. This way, the symposium offers a common platform for an embracing discussion of the<br />
presented aspects of decision-making.<br />
Influences of Time Perception on Intertemporal Choice Behavior<br />
Maja Dshemuchadse, Thomas Goschke<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Allgemeine Psychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
maja@psychologie.tu-dresden.de<br />
In our daily lives, we often have to choose between alternatives involving different time scales, for<br />
example when deciding about our career or about capital investments. Such intertemporal decisions<br />
are ambiguous when made between immediate smaller, and delayed larger gains. From an economical<br />
perspective, it is “rational” to discount value exponentially over time (Samuelson, 1937, The Review<br />
of Economic Studies). In contrast to this rational choice model, people often care more about the same<br />
time delay if it is close rather than far in the future: their discount function has a hyperbolic shape<br />
(Kirby & Herrnstein, 1995, Psychological Science; Rachlin & Raineri, 1992, Russell Sage<br />
Foundation). This seemingly “irrational” behavior has been explained in different ways by a wide<br />
range of theories (for a review, see Berns, Laibson, & Loewenstein, 2007, Trends in Cognitive<br />
Sciences; Loewenstein et al., 2008, Annual Review of Psychology). In the current study we investigate<br />
the influence of time perception on the observed behavioral inconsistencies. For example, it has been<br />
shown that discount rates are lower and less hyperbolic when time is described using calendar dates<br />
instead of the corresponding delays (Read et al., 2005, Management Science). We use this<br />
phenomenon in a paradigm with hypothetical intertemporal choices to demonstrate the influence of<br />
transitions between months on intertemporal choice behavior in the calendar date condition. The<br />
empirical data is discussed with respect to possible explanations of the date/delay effect and<br />
hyperbolic temporal discounting in general.<br />
17
Aspects of Decision Making – From Perception to Economics<br />
Intertemporal Choices for Self and Other<br />
Konstanze Albrecht, Kirsten Volz, Matthias Sutter, David Laibson, Yves von Cramon<br />
Max-Planck-Institut <strong>für</strong> Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig<br />
albrecht@cbs.mpg.de<br />
In the present studies we used functional magnetic resonance imaging (fMRI) to investigate influences<br />
on decision-making for self and other. In our first study we identified brain regions accompanying<br />
choices between sooner, smaller and later, larger rewards, whereas the sooner reward was or was not<br />
available immediately. As expected, we found emotion- and reward-related brain areas, such as the<br />
pregenual anterior cingulate cortex (pACC) and ventral striatum (vStr), to show increased activations<br />
only when a reward was available immediately for oneself. When contrasting choices containing<br />
immediate rewards (today trials) with choices containing no immediate rewards (delay trials) for<br />
another person, no activation differences in the aforementioned areas were found. In our second study<br />
we investigated another variable influencing brain activation during such intertemporal choices:<br />
passivity. We used the same paradigm, this time letting our participants only watch choices being<br />
made for them or for another person. Here, when comparing today and delay trials, we did not expect<br />
elevated activation within the pACC or vStr, but rather within regions hold responsible for number<br />
processing and memory processes. We found greater activity in the intraparietal sulcus (IPS),<br />
dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), and precuneus, when participants observed choices yielding<br />
immediate compared to delayed rewards, for both self and other. We concluded that immediate<br />
rewards were also special here, but on a more general and higher cognitive level, because their<br />
reception could not be actively influenced.<br />
Learning to Choose Right – Does Stress Make a Difference?<br />
Antje Petzold, Clemens Kirschbaum, Thomas Goschke<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Biopsychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
antje@biopsych.tu-dresden.de<br />
When learning a new task we usually rely on feedback. Such feedback can be positive or negative.<br />
Recent clinical and pharmacological studies report that changes in neurochemical balances influence<br />
to which degree a person uses either positive or negative feedback during learning. Stress is an everyday<br />
experience which alters the neurochemical state of the brain. In this study, we examined the<br />
influence of moderate social stress on feedback learning in 23 young healthy adults. Participants<br />
completed the Trier Social Stress Task followed by a probabilistic learning task. Salivary cortisol was<br />
assessed as indicator of a bodily stress response including increased cortisol levels in the central<br />
nervous system. We found that, being stressed, people used negative feedback to a lesser extend,<br />
whereas stronger use of positive feedback did not proof to be significant. Our results suggest, that even<br />
moderate social stress can influence the way we use feedback in a decision making situation.<br />
18
Aspects of Decision Making – From Perception to Economics<br />
The Influence of Emotions on the Decision between Competing Motor Responses –<br />
Evidence from an Emotional Eriksen Flanker Task<br />
Susanne Leiberg, Robert Langner<br />
Center for the Study of Social and Neural Systems<br />
Universität Zürich<br />
sleiberg@iew.uzh.ch<br />
Perception and attention are known to be influenced by the emotional significance of stimuli leading<br />
to a bias in simple perception-driven decision-making. Recent research has revealed how emotions<br />
influence the decision between simple competing motor responses in the context of the Eriksen flanker<br />
task. It has been shown that responding to the valence of negative smilies is less affected by flanking<br />
positive smilies then the other way round. The present study further investigated the flanker<br />
asymmetry as an example for emotional influences on simple decision making. Three aims were<br />
pursued: First, we wanted to replicate the effect with the same pictographic stimuli. Second, we<br />
wanted to extend the evidence for a facilitating effect of negative emotions on simple decision making<br />
to natural faces, and, third, we wanted to investigate the notion that emotions even bias attention when<br />
they are not task-relevant. Subjects completed three emotional Eriksen flanker tasks. In two of these<br />
tasks the response-relevant dimension was the emotion of the target, whereas in the third task, subjects<br />
had to pay attention to the gender of the emotional target faces. Preliminary results suggest that the<br />
flanker asymmetry effect is observable when using smilies as well as natural faces but vanishes when<br />
emotion is not the response-relevant stimulus dimension. The results will be put in relation to the<br />
recent discussion on cognitive-emotional interactions.<br />
Emotional Influences on the Dynamics of Elementary Perceptual Decisions<br />
Maja Dshemuchadse, Stefan Scherbaum<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Allgemeine Psychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
maja@psychologie.tu-dresden.de<br />
The idea that the cognitive system is governed by non-linear dynamical processes has been intensively<br />
discussed for more than a decade (Port & van Gelder, 1995, MIT Press; Spivey, 2007, OUP). A view<br />
based on dynamic systems theory easily allows to integrate different aspects of and influences on<br />
cognition. The present study aims to provide further evidence that even the basic judgement processes<br />
of perceptual decision-making are governed by non-linear dynamics (Kanai et al., 2005, Perception).<br />
Using an ambiguous figure display, we investigated the influence of positive and negative mood as a<br />
control parameter influencing the attractor layout of the perceptual system. We induced mood via an<br />
imagination procedure and measured perceptual switch times before and after the mood manipulation.<br />
The results of this experiment will be discussed under the perspective of the judging and deciding<br />
brain as a metastable, continuous and self-organized system (Kelso, 1995, MIT Press).<br />
19
Emotion<br />
Symposium: Emotion<br />
Einführung und Leitung:<br />
Maja Dshemuchadse<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Allgemeine Psychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
maja@psychologie.tu-dresden.de<br />
Überraschung in natürlichen und künstlichen Agenten<br />
Rainer Reisenzein<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie – Allgemeine Psychologie II<br />
Ernst Moritz Arndt Universität Greifswald<br />
rainer.reisenzein@uni-greifswald.de<br />
Ich berichte über neuere Versuche zur Implementierung von Überraschungen in künstlichen Agenten,<br />
die sich zum Teil explizit an der psychologischen Forschung orientieren, insbesondere an dem<br />
Prozessmodell der Überraschung von Meyer, Reisenzein und Schützwohl (1997). (1) Macedo und<br />
Cardoso (2001; 2004; Macedo, Reisenzein, & Cardoso, 2004) haben einen an die BDI-Architektur<br />
angelehnten, einfachen künstlichen Agenten konstruiert, der seine Umwelt exploriert, dabei<br />
Erwartungen bildet, den Grad der Überraschung berechnet, wenn Erwartungen diskonfirmiert werden,<br />
und versucht durch sein Handeln die erwartete Überraschung zu maximieren. (2) Lorini und<br />
Castelfranchi (2006, 2007) explizieren verschiedene Konzepte von Überraschung im Rahmen einer<br />
probabilistischen Logik mit dem Ziel, die Überraschungstheorie mit der Forschung zur Revision von<br />
Überzeugungen innerhalb der Logik und KI-Forschung in Verbindung zu bringen. Die<br />
Überraschungstheorie legt eine stark „lokale“ Methode der Überzeugungsrevision nahe.<br />
Überraschungsbasierte Überzeugungsrevision wurde von Lorini und Piunti (2007) in einem<br />
modifizierten BDI-Agenten (in JADEX) implementiert. (3) Ich argumentiere, dass die in diesen<br />
künstlichen Agenten implizit enthaltene, kognitive Modellierung von Überraschung ihrerseits das<br />
Verständnis von Überraschung in natürlichen Agenten, speziell dem Menschen, vertieft.<br />
Die Rolle von Emotionen bei betrieblichen Veränderungsprozessen<br />
Ulrike Starker, Rüdiger von der Weth<br />
Fachbereich Wirtschaftswissenschaften<br />
HTW Dresden<br />
weth@wiwi.htw-dresden.de<br />
In der wirtschafts- und ingenieurwissenschaftlichen Literatur wird hervorgehoben, dass emotionale<br />
und motivationale Prozesse ein wichtiger Erfolgsfaktor <strong>für</strong> größere betriebliche Veränderungsprozesse<br />
wie die Einführung von Softwaresystemen sind, die grundlegend die Arbeitsprozesse im ganzen<br />
Unternehmen verändern. Die Erklärungen <strong>für</strong> diesen Sachverhalt kommen meist über die Aufzählung<br />
möglicher Ursachen nicht hinaus. In diesem Beitrag wird ein entsprechendes Modell der Interaktion<br />
von emotionalen, motivationalen und kognitiven Prozessen bei betrieblichen<br />
Reorganisationsprozessen erläutert, dass auf der PSI-Theorie von Dörner und dem MTO-Ansatz<br />
beruht (Ulich, Grote). Auf dieser Basis werden typische Verlaufsmuster solcher Prozesse erklärbar<br />
und Interventionsmöglichkeiten bei Krisen erkennbar. Es werden betriebliche Anwendungsprojekte<br />
und ein aktuelles Forschungsprojekt zum Thema vorgestellt.<br />
20
Einfluss von Emotionen auf das logische Denken<br />
Christina Wranke, Florian Röming, Kai Hamburger, Markus Knauff<br />
Allgemeine Psychologie II<br />
Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
Christina.Wranke@psychol.uni-giessen.de<br />
Emotion<br />
In den letzten Jahren gibt es ein wachsendes Interesse, die Kognitions- und Emotionspsychologie<br />
stärker miteinander zu verbinden. Wir untersuchten daher den Einfluss von Emotionen auf das<br />
logische Denken systematisch in drei Experimenten. In einem ersten Experiment (Darbietung von<br />
Wason selection tasks (WSTs)) konnten wir zeigen, dass eine induzierte Stimmung (negativ bzw.<br />
positiv) das logische Denken verschlechtert, nicht aber ein emotionaler Aufgabeninhalt. Im Rahmen<br />
des zweiten Experiments präsentierten wir eine konditionale Inferenzaufgabe basierend auf denselben<br />
Sätzen wie die WSTs, bei der dargebotene Konklusionen hinsichtlich ihrer Validität beurteilt werden<br />
sollten. Bezüglich des Einflusses der Stimmung erzielte erneut die negativ gestimmte Gruppe das<br />
schlechteste Ergebnis, gefolgt von der positiv gestimmten Gruppe. Zudem zeigten sich, anders als im<br />
ersten Experiment, signifikante Unterschiede im Aufgabeninhalt. Um die Rolle des emotionalen<br />
Aufgabeninhalts bei der WST näher zu spezifizieren, präsentierten wir in einem dritten Experiment<br />
nach der Darbietung einer positiven, negativen bzw. neutralen Geschichte darauf basierende WSTs<br />
ohne die Stimmung vorab zu manipulieren. Es zeigten sich abhängig vom Aufgabeninhalt (positiv,<br />
negativ, neutral) keine Unterschiede in der Leistung. Die drei Experimente zeigen, dass sowohl erlebte<br />
Stimmungen das logische Denken beeinflussen können, als auch ein emotionaler Aufgabeninhalt,<br />
solange die damit einhergehende Aufgabe nicht zu schwierig ist.<br />
21
Menschliche Zeitverarbeitung<br />
Symposium: Menschliche Zeitverarbeitung<br />
Einführung und Leitung:<br />
Nele Pape<br />
DFG-Graduiertenkolleg „prometei“ (Prospektive Gestaltung von Mensch-Technik-Interaktion)<br />
Technische Universität Berlin<br />
nele.pape@zmms.tu-berlin.de<br />
Die Wahrnehmung und Verarbeitung von Zeit gehört zu den wichtigsten kognitiven Funktionen die<br />
uns ermöglichen adäquat auf Ereignisse in unserer Umwelt zu reagieren. Das Symposium will einen<br />
möglichst breiten Querschnitt aktueller Forschung in Bezug auf Fragestellungen, Befunde und<br />
Methoden zur Untersuchung menschliche Zeitwahrnehmung und Zeitrepräsentation bieten. Arbeiten<br />
die die Mechanismen menschlicher Zeitwahrnehmung untersuchen gliedern sich in viele verschiedene<br />
Bereiche. Unter anderem wird meist zwischen Zeitverarbeitung sehr kurzer Zeiteinheiten im Bereich<br />
von Millisekunden und Zeiteinheiten im Bereich von Sekunden bis Minuten, unterschieden. In den<br />
ersten Bereich fällt eine Arbeit die den Einfluss der Interstimulus Intervalle auf die Zeitwahrnehmung<br />
untersucht. In den zweiten Bereich, also der Verarbeitung längere Intervalle, untersucht eine andere<br />
Arbeit den Einfluss von Erwartung auf die Wahrnehmung von Wartezeit. Mithilfe der kognitiven<br />
Modellierung wird in einer weiteren Arbeit ein Modell entwickelt welches den Einfluss von<br />
Arbeitsgedächtnisbelastungen auf die Zeitschätzung beschreiben kann. Die verschiedenen Arbeiten<br />
spannen das Feld der aktuellen Forschung der Zeitwahrnehmung und -verarbeitung auf und behandeln<br />
zentrale Fragen der <strong>Kognitionswissenschaft</strong>.<br />
Über die Bedeutung von Interstimulus Intervallen in der Zeitwahrnehmung: Zeit zur<br />
Verarbeitung <strong>für</strong> die Verarbeitung zeitlicher Informationen?<br />
Stefan Blaschke, Joachim Hass, Michael Herrmann, Thomas Rammsayer<br />
Bernstein Center for Computational Neuroscience, Göttingen und<br />
Georg-Elias-Müller Institut <strong>für</strong> Psychologie<br />
Georg-August-Universität Göttingen<br />
st.blaschke@psych.uni-goettingen.de<br />
Die Diskriminationsleistung von Sequenzaufgaben (mehrere Standardintervalle im Vergleich zu einem<br />
oder mehrer Vergleichsintervalle) ist erhöht, wenn die Standarddauer mehr als 300 ms beträgt(Friberg<br />
& Sundberg, 1995). Da in bisherigen Experimenten mit Sequenzaufgaben oft nur leere Intervalle<br />
verwendet wurden ist unklar, ob die geringe Leistung bei kurzen Standarddauern durch die<br />
Standarddauer selbst oder aber durch begrenzte Zeit zur Verarbeitung der eingehenden Informationen<br />
entsteht. Eine schnelle Folge von Reizdarbietungen kann die Encodierung einzelner Intervalle<br />
verschlechtern (Massaro & Loftus, 1996). Wir verwendeten daher Sequenzen mit gefüllten Intervallen,<br />
um den Einfluss von Interstimuluszeiten (ISIs) auf die Sequenzaufgaben zu testen. Längere ISIs<br />
sollten eine ausreichende Verarbeitungszeit <strong>für</strong> zeitliche Informationen gewährleisten und auf diesem<br />
Weg eine Leistungsverbesserung unabhängig von der Standarddauer bewirken. Die Ergebnisse<br />
belegen, dass mehrfache Reizdarbietungen grundsätzlich die Diskriminationsleistung verbessern, und<br />
kurze ISIs sich unabhängig von der Standarddauer negativ auf die Diskriminationsleistung auswirken.<br />
Dementsprechend sind Unterschiede zwischen Standarddauern in den Sequenzaufgaben nicht auf die<br />
Standarddauer selbst, sondern auf unterschiedliche ISIs zurückzuführen. Unsere Ergebnisse<br />
unterstützen daher die Annahme, dass zeitliche Informationen Zeit benötigen, um ausreichend<br />
encodiert werden zu können.<br />
22
Menschliche Zeitverarbeitung<br />
Quantitatives Modell der Zeitschätzung mit Bezug auf Arbeitsgedächtnis<br />
Anforderungen<br />
Nele Pape, Leon Urbas<br />
DFG-Graduiertenkolleg „prometei“ (Prospektive Gestaltung von Mensch-Technik-Interaktion)<br />
Technische Universität Berlin<br />
nele.pape@zmms.tu-berlin.de<br />
Der Einfluss von Aufgabenanforderungen auf die Zeitschätzung kann durch ein<br />
arbeitsgedächtnisbasiertes Modell prospektiver Zeitschätzung erklärt werden. Statt auf unspezifischen<br />
Aufmerksamkeitseffekten basiert das Modell auf dem Ausmaß von koordinativen<br />
Arbeitsgedächtnisanforderungen. Dieses Modell wurde in die kognitive Architektur ACT-R integriert,<br />
um modellbasierte Zeitschätzungen während einer Zählaufgabe mit empirischen Daten (Dutke, 2005)<br />
vergleichen zu können. In der Zählaufgabe können koordinative und sequenzielle Anforderungen<br />
variiert werden. Während einer Dauer von 400s werden Listen mit zweistelligen Zahlen nach Targets<br />
durchsucht. Wird ein Target zum dritten Mal entdeckt, soll eine spezifische Antwort erfolgen. Bei<br />
hoher koordinativer Anforderung muss gleichzeitig das Auftreten von drei Targets gezählt werden, bei<br />
geringen Anforderungen nur die Häufigkeit eines Targets. Anschließend wurde die Aufgabendauer<br />
reproduziert. Dutke (2005) zeigte in einer Untersuchung mit 56 Probanden in einem 2x2 Between-<br />
Design (koordinative Anforderung; sequenzielle Anforderung), dass der Reproduktionsfehler unter<br />
hohen koordinativen Arbeitsgedächtnisanforderungen signifikant größer als unter geringeren<br />
Anforderungen ausfiel. Zusätzlich waren die Schätzungen im ersten Fall sehr viel kürzer. Die<br />
sequenzielle Anforderung, d. h. die Anzahl der Targets, hatte ausschließlich Einfluss auf die<br />
Performanz und nicht auf die Zeitschätzungen. Das Modell war in der Lage diese Befunde zu<br />
replizieren. Dieses Ansatzes ermöglicht es, den Einfluss kognitiver Prozesse auf die Konstruktion von<br />
Zeitrepräsentation zu untersuchen.<br />
Wie wirken sich zeitliche Erwartungen auf das Erleben einer Wartesituation aus?<br />
Florian Klapproth<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie und Arbeitswissenschaft<br />
Technische Universität Berlin<br />
klapproth@gp.tu-berlin.de<br />
Der Autor hat mit drei Experimenten den Einfluß zeitlicher Erwartung auf das Erleben einer<br />
Wartesituation im Sekundenbereich untersucht. Zeitliche Erwartung wurde realisiert durch die<br />
mehrmalige Abfolge von Aktivitäts- und Warteperioden, die dem Zielintervall vorausgingen. Das<br />
Erleben der Wartesituation wurde operationalisiert als (a) retrospektive Schätzung der Dauer des<br />
Zielintervalls (dessen Werte zwischen 2 Sekunden und 30 Sekunden variierten) und als (b) Bewertung<br />
des Zielintervalls auf einer siebenstufigen, bipolaren Ratingskala, bestehend aus fünf Items<br />
(Cronbachs alpha = .78). Insgesamt 153 Personen nahmen an der Untersuchung teil. Die Ergebnisse<br />
zeigten, dass die zeitliche Erwartung sich nur dann auf die Schätzung der Dauer auswirkte, wenn die<br />
Identifizierung des Zielintervalls erschwert war. Andererseits wurde die Bewertung des Wartens nur<br />
dann von der vorangehenden Erwartung beeinflußt, wenn zwischen dem erwarteten und dem<br />
tatsächlichen Zielintervall eine wahrnehmbare Diskrepanz lag. Ließen sich erwartetes und<br />
tatsächliches Zielintervall nicht voneinander unterscheiden, blieb ein Effekt der Erwartung auf die<br />
Bewertung aus. Die Ergebnisse der Experimente werden mit der Theorie des Adaptationsniveaus<br />
(Helson, 1964) erklärt.<br />
23
Willensfreiheit und <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Symposien – Dienstag, 30.09.2008<br />
Eingeladenes Symposium: Willensfreiheit und <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Einführung und Leitung:<br />
Jürgen Schröder<br />
Philosophisches Institut<br />
Universität Karlsruhe<br />
jschroe@onlinehome.de<br />
Die zeitgenössische Diskussion des Problems der Willensfreiheit ist einerseits durch eine zunehmende<br />
Diversifikation von Positionen innerhalb der Philosophie und andererseits durch eine eher<br />
anachronistisch anmutende Vereinfachung der Problemstellung innerhalb der Naturwissenschaften des<br />
Geistes gekennzeichnet. Bis vor etwa 50 Jahren war das Problem in erster Linie durch die Frage<br />
bestimmt, ob der Determinismus als allgemeines Prinzip richtig ist oder nicht, wobei vorausgesetzt<br />
wurde, dass die Freiheit des Willens unmöglich sei, wenn sich die Belege <strong>für</strong> den Determinismus<br />
erhärten. In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde jedoch diese Voraussetzung in Frage<br />
gestellt, was zu der Grundunterscheidung zwischen kompatibilistischen und inkompatibilistischen<br />
Positionen führte. Kompatibilisten vertreten die Auffassung, dass Willensfreiheit und physikalischer<br />
Determinismus miteinander vereinbar sind, während Inkompatibilisten meinen, dass ein<br />
anspruchsvoller Begriff von Willensfreiheit mit dem physikalischen Determinismus nicht vereinbar<br />
sei. Die entscheidende Frage ist nun, was wir denn unter Willensfreiheit überhaupt verstehen sollen.<br />
Erst dann lässt sich die Frage beantworten, ob sie eine Illusion ist oder nicht. Traditionellerweise<br />
werden zwei Eigenschaften <strong>für</strong> einen freien Willen gefordert, die Urheberschaft und alternative<br />
Handlungsmöglichkeiten. Urheberschaft wird gewöhnlich in einem kausalen Sinne verstanden,<br />
nämlich so, dass man eine Ursachenkette neu beginnt. Ist Willensfreiheit auf diese beiden Merkmale<br />
angewiesen, scheint es nach einer gängigen Intuition unvermeidlich, dass sie eine Illusion ist, denn<br />
unsere Entscheidungen scheinen keine ersten Ursachen zu sein. Außerdem scheint uns die<br />
Hirnforschung im Hinblick auf die alternativen Handlungsmöglichkeiten zu sagen, dass wir in<br />
Wirklichkeit gar keinen Entscheidungsspielraum haben. Diese beiden Fragen, was wir unter<br />
Willensfreiheit verstehen wollen und ob eine recht verstandene Willensfreiheit illusionär ist, werden<br />
im Zentrum der Debatte stehen.<br />
Willensfreiheit und die Macht der Vorstellungen – eine Einführung<br />
Albert Newen<br />
Institut <strong>für</strong> Philosophie<br />
Ruhr-Universität Bochum<br />
Albert.Newen@rub.de<br />
In dem einleitenden Kurzvortrag wird die Plattform <strong>für</strong> die Diskussion vorgestellt. Zugleich wird da<strong>für</strong><br />
argumentiert, dass wir den üblichen Rahmen der Diskussion von Kompatibilismus und<br />
Inkompatibilismus verlassen sollten, um die Mechanismen der Handlungssteuerung zu untersuchen.<br />
Diese sind aber nicht nur umwelt- und situationsabhängig, sondern können wesentlich durch unsere<br />
Vorstellungen gesteuert werden.<br />
24
Willensfreiheit und <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Ist Willensfreiheit eine Illusion? Willentliches Handeln im Lichte neuerer<br />
experimenteller Befunde<br />
Thomas Goschke<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Allgemeine Psychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
goschke@psychologie.tu-dresden.de<br />
Die Vorstellung, dass wir autonome Subjekte sind, deren Handlungen auf freien<br />
Willensentscheidungen beruhen, ist ein wichtiger Aspekt unseres alltagspsychologischen<br />
Selbstverständnisses und Bestandteil vieler sozialer Praktiken (etwa bei der<br />
Verantwortungszuschreibung). Demgegenüber sind bestimmte empirische Ergebnisse der Kognitions-<br />
und Neurowissenschaften als Beleg da<strong>für</strong> interpretiert worden, dass das bewusste Willenserleben eine<br />
Illusion sei, da willentliche Handlungen in Wirklichkeit durch unbewusste Gehirnprozesse ausgelöst<br />
werden, noch bevor die Handlungsabsicht bewusst wird. Im Einklang damit haben wir in eigenen<br />
Experimenten gezeigt, dass einfache Willensentscheidungen sowie das Erleben willentlicher Kontrolle<br />
durch unterschwellige Reize und unbewusst aktivierte Zielrepräsentationen beeinflusst werden. Im<br />
Gegensatz zu gängigen Interpretationen werde ich allerdings da<strong>für</strong> argumentieren, dass solche<br />
Ergebnisse nicht zeigen, dass bewusste Absichten keine kausale Rolle bei Willenshandlungen spielen.<br />
Absichten sind zwar keine unmittelbaren Auslöser einzelner Handlungen, aber stellen innere<br />
Randbedingungen („strukturierende Ursachen“) dar, die längerfristig modulieren, wie eine Person auf<br />
Auslösereize reagiert. Implikationen diese Auffassung <strong>für</strong> ein kompatibilistisches Konzept „bedingter<br />
Willensfreiheit“ werden erörtert.<br />
Unbewusste Determinanten freier Entscheidungen im menschlichen Gehirn<br />
John-Dylan Haynes<br />
Bernstein Center for Computational Neuroscience, Berlin und<br />
Max Planck Institut <strong>für</strong> Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig<br />
haynes@bccn-berlin.de<br />
Vor über 20 Jahren ist es dem amerikanischen Neurophysiologen Benjamin Libet gelungen, ein<br />
Gehirnsignal, das so genannte Bereitschaftspotential, zu messen, das einer bewussten Entscheidung<br />
um einige hundert Millisekunden vorausgeht. Libets Experimente lösten eine heftige Debatte um die<br />
Willensfreiheit aus. Wenn Entscheidungsprozesse unbewusst ablaufen, so argumentierten einige<br />
Wissenschaftler, ist der freie Wille eine Illusion – das Gehirn entscheidet, nicht das „Ich“. Libets<br />
Arbeiten waren jedoch sehr umstritten, vor allem weil die Aktivität des Gehirns dem subjektiven<br />
Willen nur sehr kurz vorausging. Hier werden eine Reihe neuerer Arbeiten vorgestellt, die das<br />
zeitliche Verhältnis zwischen Hirnaktivität und bewusstem Willen mittels moderner Hirnforschungstechniken,<br />
insbesondere der funktionellen Kernspintomographie, untersuchen. Es zeigt sich, dass<br />
schon etliche Sekunden bevor wir eine Entscheidung bewusst treffen, erste Anzeichen der Absicht aus<br />
der Hirnaktivität ausgelesen werden können. Die Implikationen dieser Forschung <strong>für</strong> den „freien<br />
Willen“ werden kritisch diskutiert.<br />
25
Willensfreiheit und <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Willensfreiheit als soziale Konstruktion – Was heißt das?<br />
Wolfgang Prinz<br />
Max-Planck-Institut <strong>für</strong> Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig<br />
prinz@cbs.mpg.de<br />
Was folgt aus der Idee, den Willen und seine Freiheit als soziale Institution zu verstehen? In welchem<br />
Umfang und in welchem Sinne sind Personen dann und dadurch frei, dass sie sich (wechselseitig) als<br />
frei agierende Subjekte verstehen? Wie frei/selbstbestimmt/selbstverantwortet sind unter dieser<br />
Annahme einzelne Handlungsentscheidungen – und wie frei sind Entscheidungen <strong>für</strong> oder gegen die<br />
Aneignung bestimmter Formen von Handlungskontrolle?<br />
Willensfreiheit und Selbstbestimmung<br />
Jürgen P. Schröder<br />
Philosophisches Institut<br />
Universität Karlsruhe<br />
jschroe@onlinehome.de<br />
Im Ausgang von der Frage, warum uns Willensfreiheit überhaupt wichtig ist, wird das Merkmal der<br />
Urheberschaft als zentrales Element eines angemessenen Begriffs von Willensfreiheit bestimmt. Das<br />
zweite Element, das traditionellerweise <strong>für</strong> die Freiheit des Willens gefordert wird, nämlich alternative<br />
Möglichkeiten des Handelns und Entscheidens, erweist sich dagegen als nicht notwendig. Die<br />
Forderung nach alternativen Möglichkeiten scheint vielmehr das Ergebnis eines Fehlschlusses zu sein,<br />
der auf einer fälschlich angewendeten Heuristik von Kausalattribution beruht. In einem zweiten Schritt<br />
soll geklärt werden, was genauer unter Urheberschaft zu verstehen ist, insbesondere ob sie in einem<br />
kausalen Sinn verstanden werden muss, und welche Schwierigkeiten eine kausale Interpretation<br />
aufwirft. In diesem Zusammenhang ist es entscheidend, sich über den zugrunde liegenden Begriff von<br />
Kausalität klar zu werden. Eine bestimmte Interpretation von Kausalität lässt zwar zu, dass gewisse<br />
Ereignisse im Gehirn am Anfang neuer Kausalketten stehen, womit das Problem, ob Willensfreiheit<br />
als Urheberschaft überhaupt möglich ist, als gelöst gelten kann. Die kausale Interpretation von<br />
Urheberschaft lässt jedoch den Bereich von freien Willensentscheidungen als sehr begrenzt<br />
erscheinen. Die Frage ist nun, ob etwas anderes als Kausalität <strong>für</strong> Urheberschaft in Frage kommen<br />
könnte. Ein interessanter Kandidat da<strong>für</strong> ist die Identifikation mit Entscheidungen. Durch die<br />
Identifikation mit einer Entscheidung wird die Urheberschaft auf die Person übertragen, die sich<br />
entscheidet, gleichgültig ob es Ursachen <strong>für</strong> die Entscheidung gibt, die aus der Person herausführen.<br />
Wenn sich diese Interpretation von Urheberschaft gegen die kausale Interpretation verteidigen lässt,<br />
scheint das Ausmaß unserer freien Entscheidungen in etwa so groß zu sein, wie es unserer natürlichen<br />
Intuition entspricht.<br />
26
Cognitive Interaction Technology<br />
Eingeladenes Symposium: Cognitive Interaction Technology (CITEC)<br />
Einführung und Leitung:<br />
Stefan Kopp<br />
AG Wissensbasierte Systeme<br />
Universität Bielefeld<br />
skopp@techfak.uni-bielefeld.de<br />
The coming decade will bring everyday computers and storage capacities to the same level as small<br />
brains. Considering this, current interaction technology seems archaic as it still forces humans to<br />
follow highly stereotyped, narrow and often error-prone procedures in order to make computers,<br />
robots, or other machinery obey them. The vision behind a new interdisciplinary field represented by<br />
the Excellence Cluster 277 “Cognitive Interaction Technology” (CITEC, started in Nov. 2007) is to<br />
develop ways of interacting with technical systems that are as natural and smooth as communication<br />
between humans. Since this is not only a technological challenge but rather a task that is inseparable<br />
from significantly advancing our understanding of cognition itself, scientists, engineers,<br />
neurobiologists, linguists, and cognitive psychologists need to work together to generate the scientific<br />
insights and the technological basis for creating systems that can interact at various levels of cognitive<br />
complexity ranging from specialized small-scale systems, for example for hand-held devices to<br />
display-bound simulated agents in virtual worlds and finally to fully-blown anthropomorphic robots<br />
aiding the future needs in an ageing society. In this symposium, CITEC will be presented along its<br />
four main research areas acting as enabling dimensions of cognitive interaction: Motion Intelligence:<br />
How can we integrate perception and action allowing robots to move smartly and smoothly while<br />
assisting humans in unexpected, everyday environments? Attentive Systems: What mechanisms<br />
enable a system to understand and actively focus on what is important, to ignore irrelevant detail, and<br />
to share attention with humans? Situated Communication: How can we coherently integrate language,<br />
perception, and action so that the cooperation between humans and technical systems gains natural<br />
efficiency? Memory and Learning: Which memory architecture provides generality, versatility, and<br />
scalability allowing for autonomously intelligent systems to establish and continuously maintain the<br />
link between conceptual and perceptual entities? Research across these four areas is united in the need<br />
to identify a basic set of elemental cognitive processes that allows us to assemble large-scale systems<br />
in a systematic and rapid fashion. Procedures to be established will ensure that well-understood<br />
functions of cognitive elements can be condensed into components of a portable and commonly shared<br />
toolkit of Cognitive Interaction Technology.<br />
Motion Intelligence<br />
Ralf Möller<br />
AG Technische Informatik<br />
Universität Bielefeld<br />
moeller@ti.uni-bielefeld.de<br />
Future robotic systems will have to autonomously operate in unpredictable environments and to<br />
smoothly interact with humans. This requires the control of complex bodies with many degrees of<br />
freedom based on input from multi-modal sensory systems. The terminus “motion intelligence”<br />
encompasses abilities from smart peripheral processing over the planning and execution of goaldirected<br />
behaviour to the functional recognition of objects and possibly even to the understanding of<br />
another agent’s intentions. We pursue an integrated, behaviour-based approach where this range of<br />
competences emerges from the sensorimotor interaction of the robot with its environment. Internal<br />
models are used as an integrated representation of sensorimotor relationships. Two examples are<br />
presented which demonstrate how perceptual abilities and adaptive behaviour can arise from an<br />
interplay between different types of internal models in an internal simulation of action effects.<br />
27
Cognitive Interaction Technology<br />
Attentive Systems<br />
Bettina Bläsing, Thomas Schack<br />
Fakultät <strong>für</strong> Psychologie und Sportwissenschaft<br />
Universität Bielefeld<br />
bettina.blaesing@uni-bielefeld.de<br />
To cope with the complexity of natural environments, a key capability of cognitive systems is to<br />
rapidly recognize what is relevant and to focus their processing resources accordingly. When<br />
performing “Complex Whole Body Movements”, e.g. in dance, visual and mental attention towards<br />
external cues is crucial to maintain orientation and stability. Our aim is to investigate the role of visual<br />
attention and mental representations of spatial cues and directions in the control of complex<br />
movements. By combining eye-tracking, EEG-analysis and experimental methods from the<br />
behavioural sciences with engineering approaches. With regard to human-machine cooperation, the<br />
capability to infer and follow the focus of attention of the human user is a basic requirement. In<br />
“Adaptive Embodied Communication”, we regard shared attention as being heavily influenced by<br />
emotional and social feedback signals. The virtual human MAX accompanies instructions about action<br />
sequences with appropriate self-generated gestures, which leads to improved memory representations<br />
in the human listener. The quality of these representations will be experimentally evaluated and used<br />
by MAX to adjust future actions. Understanding the involved attentional and socio-emotional<br />
processes is of importance to create artificial systems that actively align their processing resources<br />
with their human partner. Shared mental representations of spatial relations play an important role in<br />
joint attention, joint action, cooperation and competition. In “Perceptual Grounding of Spatial Frames<br />
of Reference”, we will investigate the effect of viewing point, perceptual modality, movement and<br />
intention on the characterization of the reference frame in order to derive adequate models of spatial<br />
representation. Insights into cognitive functions of action-based perception are of paradigmatic<br />
importance for the establishment of human-machine-interfaces. In “Action Representation and<br />
Attention in Perception”, we investigate the influence of movement expertise on visual perception<br />
during the execution or observation of interactions with objects. We investigate the specific interplay<br />
between eye movements and the quality of mental representation structures during the selective<br />
perception of action-relevant information. Our goal is to make computers and robots more “social” by<br />
developing ways to make the state of such systems intuitively transparent to humans, utilizing natural<br />
channels such as facial or prosodic feedback or human-like movements.<br />
Situated Communication: Embodied Cooperative Systems<br />
Ipke Wachsmuth<br />
AG Wissensbasierte Systeme<br />
Universität Bielefeld<br />
ipke@techfak.uni-bielefeld.de<br />
Evolution has brought about human communication as the most efficient and flexible means of<br />
coordinating actions between agents. Research has shown that situated human communication implies<br />
more than the mere exchange of symbolically coded information. One of the most basic mental skills<br />
is inferring intentions – the ability to see others as intentional agents and to understand what someone<br />
is doing – which, in conjunction with emotional or motivational factors, brings about shared<br />
intentionality. Depending on the type of communication different aspects of “mind-reading” abilities<br />
(Theory of Mind) are important. Both, understanding others’ intentions and representing them as being<br />
able to understand intentions, are relevant factors in coordinating actions, as is the ability to represent<br />
multiple goals and to update them dynamically. The incorporation of all these levels of intentionality<br />
will help to endow technical systems with collaborative functionality. “Embodied Cooperative<br />
28
Cognitive Interaction Technology<br />
Systems” is the area in which we integrate insights obtained from our research in order to implement<br />
and evaluate such ingredients of cognitive interaction technology. Such systems are often embodied as<br />
robotic agents or as humanoid agents projected in virtual reality. In these contexts, the view that<br />
humans are users of a certain “tool” has shifted to that of a “partnership” with artificial agents, which<br />
can be considered as being able to take initiative as autonomous entities in cooperative settings. A<br />
central research question is how the processes involved interact and how their interplay can be<br />
modeled. For example, inter-agent cooperation relies very much on common ground, i.e. the mutually<br />
shared knowledge of the interlocutors. Communication and mutual coordination are greatly facilitated<br />
by multimodality and especially by nonverbal behaviors such as facial expressions and gestures. Gaze<br />
as well as pointing or placing are important means of coordinating attention between interlocutors and<br />
therefore related to both inferring and coordinating actions. We will outline these ideas taking the<br />
virtual humanoid agent MAX as an example.<br />
Learning and Memory<br />
Katharina J. Rohlfing, Martina Piefke, Hans J. Markowitsch, Gerhard Sagerer<br />
AG Angewandte Informatik<br />
Universität Bielefeld<br />
rohlfing@techfak.uni-bielefeld.de<br />
Memory links perception with experience and allows for cognitive processing to generate intelligent<br />
action. However, its technical design is still confronted with at least two major problems: What type of<br />
memory architecture provides generality, versatility, and scalability? And what learning approaches<br />
can lead an autonomously intelligent system to develop mental capabilities that allow it to solve<br />
unforeseen problems? The learning and memory area of the CITEC explores multiple memory<br />
systems of biological brains in order to identify components and temporal attributes necessary and<br />
sufficient to realize a similarly organic memory function on a technical platform. Moreover, our<br />
research aims at developing ways to reduce the complexity of the acquisition problem, that is, to<br />
minimize the requirements of built-in architectural constraints of learning mechanisms. We consider<br />
that memories are embedded cognitively, on the one hand, and in an interaction (i.e. a dialogue), on<br />
the other hand. The insight into this twofold embeddedness can provide a basis for new concepts of the<br />
continued modification of long-term mental representations by recent working memory-based<br />
experiences. This allows action generation to be adapted to a new level of multimodal and continuous<br />
situation understanding. To reach such understanding, we apply advanced methods intended to<br />
establish and continuously maintain the linkage between conceptual and perceptual entities on the<br />
basis of “multimodal anchoring”. As a new approach to learning, we transfer (i) aspects derived from<br />
the communicative principles of parent-infant interaction and (ii) insights from neuroimaging studies<br />
of episodic memory in humans. We here introduce our previous work related to these research areas<br />
and elaborate on its relevance to the aims of learning and memory building block of the CITEC.<br />
29
Raumkognition in biologischen Systemen<br />
Symposium: Raumkognition in biologischen Systemen<br />
Einführung und Leitung:<br />
Kai Hamburger 1 , Markus Knauff 2<br />
1 Allgemeine Psychologie II<br />
Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
kai.hamburger@psychol.uni-giessen.de<br />
2 Allgemeine Psychologie und Kognitionsforschung<br />
Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
Markus.Knauff@psychol.uni-giessen.de<br />
Raumkognition umfasst die Enkodierung und Speicherung, das Behalten und Erinnern sowie die<br />
Verwendung und Revision von Informationen über räumliche Umgebungen. Die Information kann<br />
direkt aus der Umwelt stammen oder aus Karten, verbalen Beschreibungen oder Diagrammen<br />
entnommen sein. Die psychologische Forschung zur Raumkognition stellt sich der Frage, welchen<br />
Beschränkungen und Gesetzmäßigkeiten die menschliche räumliche Informationsverarbeitung<br />
unterliegt. Dazu werden häufig Experimente durchgeführt, in denen Personen durch reale oder<br />
virtuelle Umgebungen navigieren müssen. In dem Symposium werden Beiträge präsentiert, die sich<br />
auf unterschiedliche Aspekte dieser Navigationsleistung beziehen. Dabei reicht das Spektrum von<br />
grundlagenorientierten Fragen bis hin zur Forschung in Anwendungsszenarien.<br />
Assessment of Layout Complexity: Architectural Expertise and Viewing Perspective<br />
Christoph Hölscher, Ruth Conroy-Dalton<br />
Institut <strong>für</strong> Informatik und <strong>Gesellschaft</strong> (IIG) – Abteilung <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Albert-Ludwigs-Universät Freiburg<br />
hoelsch@cognition.uni-freiburg.de<br />
In a Web-based experiment we investigated the perceived complexity and perceived ease of<br />
wayfinding for a range of spatial layouts, based on two modes of stimuli: the layouts of corridor<br />
systems in buildings shown in plan view and movies of simulated walkthroughs. A balanced selection<br />
of stimuli was presented to 166 subjects: “experts” (architects or students currently enrolled on an<br />
architectural course) and “lay people” (all others). The aims were to investigate whether there were<br />
differences between these two groups in terms of their judgements of building complexity, effects of<br />
modality of stimuli and if any environmental measures (geometric or complexity-based) correlated<br />
with the assessments. The results indicate that indeed complexity and wayfinding ratings show distinct<br />
patterns. Architects are more sensitive to differences between complexity and wayfinding ratings in<br />
the plan views, while lay-people provided more distinctive ratings for movies. Similarly, lay-people<br />
judged the same materials to be simpler and easier when seen as ego-centric movies, with architects<br />
showing the opposite pattern. The judgments of both groups correlated highly with a number of<br />
environmental measures, with architects providing greater differentiation regarding layout symmetry.<br />
30
Raumkognition in biologischen Systemen<br />
The Integration of Spatial Information across Different Perspectives<br />
Jan M. Wiener, Tobias Meilinger, Alain Berthoz<br />
Institut <strong>für</strong> Informatik und <strong>Gesellschaft</strong> (IIG) – Centre for Cognitive Science<br />
Albert-Ludwigs-Universät Freiburg<br />
jan.wiener@cognition.uni-freiburg.de<br />
The integration of spatial information across different perspectives or viewpoints is a frequent spatial<br />
task, yet relatively little is known about it. In the present experiment, participants were shown three<br />
target locations from one point of view. After walking away, they either returned to the same location<br />
or to a novel location before being presented with three additional target locations. Their task was to<br />
plan and navigate the shortest possible path to visit all six target locations. To successfully solve the<br />
task, participants had to integrate different pieces of spatial information acquired from two viewpoints.<br />
We measured errors and the time to reach the first target. An increased number of errors in the<br />
condition including a perspective shift strongly suggest that participants encoded different views<br />
which had to be aligned in order to be integrated. The fact that the increase in errors primarily<br />
originated from the target locations presented first, indicates that the first view was transformed into<br />
the perspective of the second view. Neither egocentric updating, allocentric orientation-independent<br />
memory, nor allocentric reference axis theory can explain these results.<br />
Orientation Biases in Memory for Vista and Environmental Spaces<br />
Tobias Meilinger, Jörg Schulte-Pelkum, Naima Laharnar, Wataru Teramoto, Julia Frankenstein,<br />
Heinrich H. Bülthoff<br />
Max-Planck-Institut <strong>für</strong> biologische Kybernetik, Tübingen<br />
tobias.meilinger@tuebingen.mpg.de<br />
This experiment tested whether vista spaces such as rooms or plazas are encoded differently in<br />
memory compared to environmental spaces such as buildings or cities. Participants learned an<br />
immersive virtual environment by walking through it in one direction. The environment consisted of<br />
seven corridors forming a labyrinth within which target objects were located. The participants either<br />
learned this environmental space alone, or distant mountains provided additional compass information.<br />
In a third condition, this labyrinth was located within a big hall (i.e. a vista space) which allowed selflocalisation<br />
with respect to the vista space of the hall. In the testing phase, participants were teleported<br />
to different locations in the environment and were asked to identify their location and heading first,<br />
and then to point towards previously learned targets. In general, participants self localized faster when<br />
oriented in the direction in which they originally learned each corridor. However, a subset of<br />
participants showed a different orientation specificity in their pointing performance originating more<br />
from the orientation of the mountains or the hall. These participants were identified in catch trials after<br />
the experiment. The results are first hints for a difference in memory for vista and environmental<br />
spaces.<br />
31
Raumkognition in biologischen Systemen<br />
Entwicklung eines deutschen Fragebogens zur räumlichen Orientierung<br />
Stefan Münzer, Christoph Hölscher, Klaus Gramann<br />
Fachrichtung Erziehungswissenschaft<br />
Universität des Saarlandes<br />
s.muenzer@mx.uni-saarland.de<br />
Individuen unterscheiden sich stark in ihren räumlichen Orientierungsfähigkeiten. Selbstauskünfte zu<br />
Orientierungskompetenzen und -strategien tragen dazu bei, inter-individuelle Unterschiede<br />
aufzuklären und räumliche Orientierungsleistungen vorherzusagen. Die „Santa Barbara Sense of<br />
Direction Scale“ (SBSOD) ist eine 15-Item-Skala, die eine allgemeine Orientierungskompetenz im<br />
US-amerikanischen Raum erfasst. Der italienische „Questionaire on Spatial Representation“ (QSR) ist<br />
ein Fragebogen mit mehreren Faktoren, welche unterschiedliche Strategien zur Orientierung erfassen.<br />
Die Fragebögen sind bislang nicht deutschsprachig verfügbar. Eine Überprüfung der Faktorstrukturen<br />
von deutschen Versionen des SBSOD und des QSR erbrachte Inkonsistenzen zu den<br />
Originalversionen, welche sprach- und kulturspezifisch begründet sind. Es wird über die Entwicklung<br />
und Validierung eines deutschen Fragebogens berichtet, der drei Skalen aufweist: Eine globale Skala<br />
zur Einschätzung der Orientierungskompetenz und zwei strategiespezifische Skalen zur Nutzung von<br />
Überblicksstrategie und wegbasierter Strategie.<br />
Das Navigationssystem in uns: Wie die Salienz von Landmarken die Leistung beim<br />
Wegefinden beeinflusst<br />
Natalie Wahl, Kai Hamburger, Markus Knauff<br />
Allgemeine Psychologie und Kognitionsforschung<br />
Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
natalie.wahl@psychol.uni-giessen.de<br />
In Industrienationen sind computerbasierte Navigationssysteme inzwischen nichts Besonderes mehr.<br />
Doch die Natur hat dem Menschen selbst ein leistungsfähiges Navigationssystem mitgegeben, das Tag<br />
<strong>für</strong> Tag seinen Dienst verrichtet. Für dieses Navigationssystem spielen so genannte Landmarken eine<br />
wesentliche Rolle. Landmarken sind besonders auffällig und eignen sich deshalb gut als<br />
Orientierungspunkte. Was genau die „Salienz“ und die Nützlichkeit einer Landmarke ausmacht, ist<br />
jedoch unklar und wurde experimentell bisher kaum untersucht. Wir stellen ein Experiment vor, in<br />
dem Probanden Routen durch eine virtuelle Umgebung lernen mussten. Systematisch variiert wurden<br />
die visuellen Merkmale der Landmarken (Form und Farbe), deren Bekanntheit und die<br />
Aufmerksamkeit, die ihnen zugewendet werden sollte (Instruktion: Landmarken merken, Weg<br />
merken, keine Instruktion). Anschließend mussten die Probanden die verwendeten Landmarken<br />
wiedererkennen. Gemessen wurde die Auffälligkeit der Landmarken in Form von<br />
Rekognitionsleistung und Reaktionszeiten. Es zeigte sich, dass visuelle Merkmale scheinbar kaum<br />
einen Einfluss auf die Salienz der Landmarken haben. Außerdem spielte eine Rolle, ob die Probanden<br />
ausdrücklich aufgefordert wurden, auf die Landmarken zu achten oder nicht. Unsere Ergebnisse<br />
zeigen, dass <strong>für</strong> das Wiedererkennen von Landmarken vor allem top-down Prozesse, Konzepte und<br />
Aufmerksamkeit eine Rolle spielen. Die bottom-up Verarbeitung der visuellen Merkmale der<br />
Umgebung scheint hingegen kaum von Bedeutung zu sein.<br />
32
Raumkognition in biologischen Systemen<br />
Mental Representations of Movement and Space in Classical Dance<br />
Bettina Bläsing, Thomas Schack<br />
Fakultät <strong>für</strong> Psychologie und Sportwissenschaft<br />
Universität Bielefeld<br />
bettina.blaesing@uni-bielefeld.de<br />
An important aspect in the control of complex movements such as dance movements is the degree of<br />
order formation in the mental representations in long term memory. Our study was designed to elicit<br />
differences in dancers’ mental representations, varying in skill-level in two basic movements from<br />
classical ballet. Dance experts (N=29), amateurs (N=21), and non-dancers (N=21) were tested using a<br />
hierarchical splitting task in which basic action concepts (BACs, Schack & Mechsner 2006,<br />
Neuroscience Letters, 391, 77–81) of the two movements had to be sorted according to their functional<br />
distance. In a second task, spatial directions had to be assigned to the BACs. Based on a hierarchical<br />
cluster analysis via the SDA-M method (Structure Dimensional Analysis – Motorics, Schack &<br />
Mechsner 2006), the cognitive structure of the movements in the participants’ long-term memory was<br />
analysed. Results of the direct scaling task (BAC x BAC) show differences in mental representations<br />
related to skill-level. Cognitive structures of experts refer to the functional phases of the movement,<br />
whereas novices show less functional representations. Results of the indirect scaling task (BAC x<br />
direction) support this and suggest that mental representations of space play an important role in order<br />
formation and performance of complex movements.<br />
33
Raumkognition in künstlichen Systemen<br />
Symposium: Raumkognition in künstlichen Systemen<br />
Einführung und Leitung:<br />
Holger Schultheis, Thomas Barkowsky<br />
SFB/TR 8 Spatial Cognition<br />
Universität Bremen<br />
schulth@sfbtr8.uni-bremen.de<br />
Das Symposium präsentiert verschiedene Aspekte des Einsatzes von Techniken und Methoden der<br />
Künstlichen Intelligenz in der interdisziplinären Forschung zur Raumkognition. Wie verarbeiten Menschen<br />
räumliche Informationen bei der Bewältigung alltäglicher Aufgaben und wie erfassen und<br />
analysieren sie ihre räumliche Umgebung, um sich schließlich darin zurechtzufinden? Wie wird<br />
Wissen über räumliche Zusammenhänge wirkungsvoll strukturiert, um es in adäquater Weise nutzen<br />
und kommunizieren zu können? Wie können mobile Robotersysteme Wissen über ihre Umgebung<br />
sammeln, so dass sie selbständig darin agieren und mit anderen Systemen interagieren können? Wie<br />
können natürliche und künstliche kognitive Systeme gemeinsam in räumlichen Umgebungen agieren<br />
und sich dabei wechselseitig unterstützen?<br />
Learning Robot Navigation with Qualitative Spatial Abstraction<br />
Lutz Frommberger<br />
Cognitive Systems<br />
Universität Bremen<br />
lutz@sfbtr8.uni-bremen.de<br />
In autonomous robot navigation, the representation of the surrounding world plays an important role,<br />
especially when a strategy is acquired by using reinforcement learning. For efficiently solving such<br />
complex agent control processes, spatial abstraction is a key issue, because complex and overly<br />
detailed circumstances can be reduced to much simpler concepts, and thus it becomes feasible to<br />
deliberate about conclusions to draw and actions to take. In this work we show how to utilize spatial<br />
abstraction mechanisms in a autonomous robot navigation scenario to create a qualtitative<br />
representation of the surrounding space. The use of such a representation does not only empower the<br />
robot to learn a certain strategy faster compared to metrical representations, but also facilitates reusing<br />
structural knowledge of the world at different locations within the same environment. Furthermore,<br />
this approach allows the transfer of learned strategies to new, unknown environments, offering a good<br />
foundation for further learning tasks and application of the learned policy in different contexts. Spatial<br />
abstraction even allows for successfully applying strategies learned in a simple simulator to a real<br />
robotics platform.<br />
34
Raumkognition in künstlichen Systemen<br />
Computational Cognition of Spatial Objects in Geometric Analogies<br />
Angela Schwering<br />
Institut <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Universität Osnabrück<br />
aschweri@uos.de<br />
The cognition of spatial objects differs among people and situations and is highly influenced by the<br />
context in which a spatial object is perceived. Gestalt psychology postulates that we experience things<br />
as an integral, meaningful whole, which is more than just the sum of its parts. We investigated<br />
experimentally how humans perceive geometric figures in proportional analogies. To solve a<br />
proportional analogy, each geometric figure must be interpreted in the context of the whole analogy:<br />
Humans do not perceive all elements of the geometric figure separately, but cognize the figure as a<br />
structured overall picture.<br />
A computational model which shall reflect human cognition of geometric figures must be flexible<br />
enough to adapt the representation of a geometric figure with its elements and produce a structured<br />
representation reflecting the perception of the meaningful whole in a particular context. Heuristic-<br />
Driven Theory Projection (HDTP) is a computational approach for analogy making which allows for<br />
adaptation of representations. It represents the source and the target stimulus via two formal theories<br />
based on first-order logic. In the analogy identification process, HDTP compares both theories for<br />
common patterns using anti-unification. This formal basis allows not only for the representation of the<br />
geometric figure, but also for the definition of general rules of perception. HDTP uses such rules to<br />
identify possible structures and computes different perceptions, i.e. different conceptualizations of the<br />
same geometric figure on the fly. Based on the experiments we developed heuristics for rerepresentation<br />
which reflect Gestalt principles (e.g. grouping similar elements) and the context in<br />
which a geometric figure occurs.<br />
How Spatial Mental Models can Help to Design Ergonomic Layout Changes of<br />
Diagrams<br />
Cornelius Hagen, Christoph Schlieder, Gerhard Strube<br />
Lehrstuhl <strong>für</strong> Angewandte Informatik in den Kultur-, Geschichts- und Geowissenschaften<br />
Otto-Friedrich-Universität Bamberg<br />
cornelius.hagen@wiai.uni-bamberg.de<br />
A widely accepted usability requirement for interactive layout assistance systems is the principle of<br />
mental map preservation: the system should arrange the layout in a way that the user’s mental<br />
representation of the layout does not change. Despite recent research efforts there still exists no<br />
general approach satisfying this principle. The work presented in our talk proposes to define the<br />
intuitive notion of mental map by taking into account results from spatial cognition research, more<br />
specifically, from the study of spatial mental models. We consider the ease of navigating in a changed<br />
layout as the cognitive effort needed to transform the mental model of the original layout into the<br />
mental model of the changed layout. Ease is formalized as similarity measure, decreasing with<br />
increasing cognitive effort. The use of such similarity measures is twofold. They can be used to<br />
evaluate existing algorithms with respect to their usability and can provide concrete hints for design<br />
principles that layout algorithms should follow. Our notion of similarity suggests reconsidering the<br />
present use of some established design principles.<br />
35
Raumkognition in künstlichen Systemen<br />
Formale Repräsentation der Beziehung von Sprache und Raum<br />
Joana Hois<br />
SFB/TR8 Spatial Cognition<br />
Universität Bremen<br />
joana@sfbtr8.uni-bremen.de<br />
„Die Brücke führt über den Fluß zum Tal“, „Gehe nach vorne zum Fenster“, „Einfach immer<br />
geradeaus und dann rechts“ sind natürlich-sprachliche Aussagen, die räumliche Informationen<br />
beinhalten und denen eine bestimmte Bedeutung <strong>für</strong> eine konkrete räumliche Situation zugeschrieben<br />
werden kann. Um innerhalb eines künstlichen kognitiven Systems diese Bedeutung interpretieren zu<br />
können, bedarf es verschiedener Komponenten: Zum einen muss die Semantik der möglichen<br />
Sprachkonstrukte <strong>für</strong> das System formal kategorisiert sein, um eine generelle Sprachrepräsentation zu<br />
ermöglichen. Zum anderen muß das System intern zur Verarbeitung über eine formale Darstellung der<br />
räumlichen Umgebung verfügen, um von den rein physikalischen Daten abstrahieren zu können.<br />
Schließlich muß die sprachliche Repräsentation des Raumes mit der abstrakten Raumtheorie in<br />
Verbindung gebracht und interpretiert werden. In diesem Beitrag soll eine formale Repräsentation<br />
sprachlicher Aussagen vorgestellt werden, die auf Ergebnissen der Sprachforschung basiert (z. B.<br />
Talmy 1983; Herskovitz 1986; Levinson 1996; Coventry & Garrod 2004; Carlson & Zee 2005;<br />
Tenbrink 2007) und sich an ontologischen Raumkriterien orientiert (Borgo et al. 1996; Masolo & Vieu<br />
1999; Bennett 2001). Eine solche linguistische Ontologie (Bateman et al. 2007) kann sprachliche<br />
Aussagen über Raum, Aktionen im Raum und räumliche Relationen präzise modellieren. Gleichzeitig<br />
werden Möglichkeiten zur logisch-axiomatisierten Darstellung räumlicher Umgebungen (z. B. Freksa<br />
1992; Ligozat 1993; Schlieder 1996; Cohn et al. 1997; Kuipers 2000; Moratz 2005) näher beleuchtet,<br />
die als Abstraktionsform <strong>für</strong> räumliche Zusammenhänge und räumliches Schließen dienen.<br />
Abschließend wird im Detail analysiert, welche Relation zwischen sprachlicher Repräsentation und<br />
formaler Raumtheorie besteht, welche Umgebungsfaktoren diese Relation beeinflussen und wie die<br />
formale Verbindung zwischen dem sprachlichen und dem räumlichen Modul im System modelliert<br />
werden kann.<br />
Towards a Comprehensive Understanding of Human Spatial Behaviour for Customising<br />
Mobile Information Services<br />
Alexandra Millonig<br />
Institut <strong>für</strong> Geoinformation und Kartographie<br />
Technische Universität Wien<br />
millonig@cartography.tuwien.ac.at<br />
The development of mobile wayfinding tools for pedestrians is currently advancing at speedy pace.<br />
Recent approaches include location based information in order to provide practical information<br />
concerning optimal routes and useful facilities in the vicinity. However, one of the major issues in the<br />
development of mobile pedestrian navigation services concerns the poor understanding of pedestrian<br />
spatio-temporal behaviour. The abundance of potentially useful information aggravates effective<br />
information extraction for a person seeking specific navigational and environmental information. To<br />
overcome this issue, several scientific approaches aim at a profound investigation of human spatiotemporal<br />
behaviour in order to create pedestrian interest profiles and to tailor information to individual<br />
needs. This contribution describes a selection of most commonly used empirical techniques in<br />
monitoring human spatio-temporal behaviour. In particular, an ongoing study focussing upon a multimethod<br />
approach towards the observation, assessment, and interpretation of pedestrian walking<br />
patterns and route decision behaviour is presented. The study includes a combination of localisation<br />
and tracking techniques as well as inquiries concerning intentions, lifestyle attributes, socio-<br />
36
Raumkognition in künstlichen Systemen<br />
demographic characteristics, route quality preferences, and preferred wayfinding strategies. This<br />
combination of qualitative-interpretative and quantitative-statistical data will lead to the determination<br />
of a typology of lifestyle-based pedestrian mobility styles, which can serve as a basis to customise<br />
navigational and environmental information.<br />
How to Personalize Wayfinding Assistance<br />
Falko Schmid<br />
Cognitive Systems<br />
Universität Bremen<br />
schmid@sfbtr8.uni-bremen.de<br />
Mobile devices are gaining importance for wayfinding assistance. But their constrained displays are<br />
too small to visualize geographic route information in a satisfying scale. The small available display<br />
area hardens to balance out the concerns of route visualization: either decisive details or its spatial<br />
context (or both) cannot be visualized according to known cognitive requirements. It has been shown<br />
that the resulting fragmentation of spatial information affects the cognitive processing and decreases<br />
the effectiveness of assistance as well as the formation of the cognitive map. One possible solution to<br />
tackle this problem is to tailor maps to the individual spatial knowledge of a user. We can generate<br />
user profiles based on the everyday trajectories of users and use them as an input for wayfinding<br />
assistance. Our routing and rendering tool generates so-called µMaps on this basis. µMaps try to<br />
explicitly incorporate familiar parts of the environment. The map rendering schematizes those parts of<br />
a route, which the user has good knowledge on, and parts with no or little knowledge are displayed in<br />
full detail. I will give an overview on the requirements for personalized mapping ranging from human<br />
behavioral trip reconstruction, via human conceptual spatial representations, configurational primitives<br />
and their implications on cognitive inspired map design, to algorithms for the automatic generation of<br />
µMaps.<br />
37
Eye Movements in Cognitive Research<br />
Symposium: Eye Movements in Cognitive Research (I/II)<br />
Einführung und Leitung:<br />
Sebastian Pannasch<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie III, Arbeitsgruppe Angewandte Kognitionsforschung<br />
Technische Universität Dresden<br />
pannasch@applied-cognition.org<br />
Recent achievements in eye tracking technology made this technique in the contemporary<br />
methodological arsenal of cognitive sciences as one of the most important general tools. Since the<br />
early beginnings of eye movement research investigating mechanisms of visual perception in scene<br />
perception and reading a large body of empirical evidence has been produced. The understanding of<br />
these mechanisms is still a persistent field of research, but today the analysis of eye movements can be<br />
integrated with other methods, combined with other modalities and gaze controlled applications open<br />
new perspectives for feedback and application of the scientific results. Within the symposium we are<br />
planning to bring together researchers from different domains of cognitive sciences in order to provide<br />
a platform for discussion and interaction between these disciplines.<br />
The Effect of Different Degrees of Scene Inconsistencies on the Attraction of Eye<br />
Movements During Scene Viewing<br />
Melissa L.-H. Võ, John M. Henderson<br />
Allgemeine und Experimentelle Psychologie<br />
Ludwig-Maximilians-Universität München<br />
lehoa@psy.uni-muenchen.de<br />
Inconsistent objects in naturalistic scenes have shown to attract attention and eye movements to a<br />
greater degree than their consistent controls. However, there has been a dispute on how early during<br />
scene viewing such inconsistencies are detected. While the classical “octopus in a farmyard” study by<br />
Loftus and Mackworth (1978) and more recent studies by Underwood and colleagues (e.g.,<br />
Underwood, Humphreys, & Cross, 2007) argue for extrafoveal detection of inconsistencies, other<br />
work has failed to find such early effects of semantic inconsistency on eye movements (e.g.,<br />
Henderson, Williams, & Hollingworth, 1999; Gareze & Findlay, 2007). In the study presented here,<br />
we directly compared the effects of semantically inconsistent objects with semantically consistent, but<br />
floating objects in respect to the degree that they attract attention during scene viewing. In Experiment<br />
1, participants viewed scenes in preparation for a subsequent memory task, while in Experiment 2<br />
participants were instructed to search for target objects. In neither experiment were we able to find<br />
evidence for extrafoveal detection of inconsistencies. However, upon fixation both semantically<br />
inconsistent and floating objects lead to increased object processing as seen in elevated gaze durations<br />
and number of fixations. Interestingly, the semantic inconsistency effect was diminished for floating<br />
objects hinting to a special processing of objects, which do not violate the semantic context of a scene,<br />
but the laws of gravity.<br />
38
Eye Movements in Cognitive Research<br />
Reading the Mind’s Eye for Individual Fixations in Natural Viewing Behaviour<br />
Jan-Bernard C. Marsman, Remco Renken, Frans W. Cornelissen<br />
Neuroimaging Center<br />
University of Groningen<br />
J.B.C.Marsman@med.umcg.nl<br />
Visual information is processed during brief moments of stationary gaze (fixations) and reveal about<br />
perception and cognition (Yarbus, 1965). To investigate the use of individual fixations as internal<br />
triggers. To investigate the influence of individual fixations on brain activity during natural viewing<br />
behaviour, we conducted an fMRI experiment. Here, we recorded both gaze behaviour and brain<br />
activity. Subjects were viewing stimuli composed of both house and face objects (3/3, circularly<br />
arranged), under three task conditions (look at houses, look at faces, look at both). We show that<br />
meaningful information for fixations can be obtained by extracting haemodynamic responses for<br />
several fixation types. Furthermore, we show that we can classify both task condition and the<br />
inspected object type for individual fixations. Using multivariate analysis, we trained on regional<br />
imaging data (house and face selective areas obtained from a localiser experiment). Within-subject<br />
testing results in performances well above chance level for both task and the inspected object<br />
inspected type. Our findings suggest that we can extract meaningful cortical activation patterns using<br />
fixations.<br />
Splitting Spatial Attention: The Selection of Multiple Subsequent Saccade Goals<br />
Daniel Baldauf<br />
Allgemeine und Experimentelle Psychologie<br />
Ludwig-Maximilians-Universität München<br />
baldauf@psy.uni-muenchen.de<br />
In previous studies we showed that the preparation of saccade sequences towards multiple goal<br />
location causes attention to split into spatially distinct foci in order to preferentially process relevant<br />
visual information about all subsequent saccade targets. In a new series of experiments we shed further<br />
light on the question under which task conditions the attentional spotlight splits. Experiment 1 directly<br />
compares the selection processes during the preparation of movement preparation with covert shifts of<br />
attention. The data suggest that the motor preparation of speeded double saccades leads to more<br />
pronounced splitting of the attentional foci around the two movement goals than mere covert<br />
attentional shifts. We argue that the programming of eye movements to both intended locations<br />
requires spatially more accurate selection processes than mere perceptual tasks. A second experiment<br />
tested visual selection before rapid triple-saccade sequences comparing conditions with different<br />
spatial target arrangements. It turned out that certain sequence patterns are harder to perform than<br />
others and that the observed motor difficulties are reflected in problems with the accurate selection of<br />
goal information well before the eye-movement sequence is initialized.<br />
39
Eye Movements in Cognitive Research<br />
Target Selection for Regressive Eye Movements: Evidence from Oral Reading<br />
Jochen Laubrock, Reinhold Kliegl, Ralf Engbert<br />
Allgemeine Psychologie I<br />
Universität Potsdam<br />
laubrock@rz.uni-potsdam.de<br />
How does the reader cope with the voice being much slower than the eyes: do fixation durations<br />
increase, or do the eyes run ahead of the voice and stop to re-synchronize? New studies have<br />
investigated the coordination of eye and voice during oral reading following Buswell’s (1920)<br />
pioneering work. We simultaneously collected eye movements and voice recordings from 30 German<br />
readers reading 144 sentences. Voice recordings were manually coded for word boundaries. The voice<br />
on average lags behind the eye by about 600 (300) ms at the beginning (end) of the first (last) fixation<br />
on a word, and the eye-voice span (EVS, distance between eye and voice at fixation onset or offset) is<br />
generally positive. The EVS is elastic: longer fixations follow longer EVS and longer fixations reduce<br />
the word EVS. The EVS is strongly affected by local cognitive processing demands: EVS is<br />
negatively correlated with word properties such as corpus frequency and cloze predictability; and<br />
more pronouncedly so for properties of the word to the left of fixation than for the fixated word. The<br />
EVS is increased after word skipping, even after controlling for incoming saccade length. Finally, the<br />
EVS at fixation offset (but not at onset) is increased immediately preceding regressions, suggesting<br />
that regressions indicate local processing difficulty and a need for re-synchronization. Such an<br />
interpretation is compatible with the idea that regressions are guided by memory epresentations,<br />
whereas forward saccades are guided by visual input. An analysis of regressive eye movements<br />
following speech errors allows to investigate the accuracy of regressions.<br />
Attentional Switching and Eye Movements<br />
René Mayer<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Allgemeine Psychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
mayer@psychologie.tu-dresden.de<br />
In a WCST-like task subjects were required to indicate which of three reference stimuli had a match to<br />
a simultaneously presented target stimulus according to one feature dimension. Each stimulus<br />
displayed several features but the subject had to attend to a predefined and cued set of three relevant<br />
feature dimensions while ignoring all other. A stimulus could either match on both the relevant and<br />
irrelevant dimensions (compatible trials) or only on the relevant dimension while a different stimulus<br />
matched on an irrelevant dimension (incompatible trials). Trials where further classified in<br />
dimensional switch vs. repetition, depending on the subjects’ reaction in trial n and n-1. Analysis of<br />
eye movements during this task revealed that the fixation probability of a matching reference stimulus<br />
was greater when the relevant dimension was the same as in the previous trial. This demonstrates that<br />
the saliency of a feature dimension can be modulated by recent relevance. Moreover, the strength of<br />
attentional shielding against an irrelevant feature dimension was weaker if the feature dimension was<br />
switched than repeated as evidenced by greater switch-costs in reaction time and enhanced fixation<br />
probability of a stimulus matching on an irrelevant dimension.<br />
40
Eye Movements in Cognitive Research<br />
Eye-fixation Related Potentials during Selective Attention to Objects and Locations<br />
Pia Rämä, Chiara Pugno, Thierry Baccino<br />
Department of Psychology<br />
University of Nice-Sophia Antipolis<br />
Pia.RAMA@unice.fr<br />
Eye-fixation related potentials (EFRPs) were recorded while the subjects were performing an object<br />
and a location matching task to compare the characteristics of eye-movements and early EFRPs during<br />
processing of nonspatial and spatial information. Behavioural results showed that gaze durations,<br />
reaction times and accuracy were higher for the object than for the spatial task. Further analyses were<br />
run on the first four fixations. The duration of first fixation was longer in the object than in the spatial<br />
task whereas the durations of third and fourth fixations were longer in the spatial than in the object<br />
task. The amplitudes and latencies of early EFRP responses (P1 and N1) were analysed. The results<br />
showed that the amplitude of P1 was more pronounced at the occipital recording sites during the<br />
object than the spatial task whereas more pronounced P1 response for the spatial task was observed at<br />
the centro-parietal and parietal recording sites, suggesting that there is dissociation in early EFRPs<br />
associated with spatial and nonspatial processing. However, in the spatial task, the subjects made more<br />
comparative eye-movements between the two different images than in the object task where the<br />
subjects looked at the same image more often. Thus, the mean amplitudes of preceding saccades were<br />
higher in the spatial than in the object task. In order to analyse the effect preceding saccadic<br />
amplitude, the EEG data was segmented and averaged according to the preceding saccadic amplitude<br />
(high vs. low) and the task (spatial vs. nonspatial). The results showed that the P1 amplitude was more<br />
pronounced at all recording sites when the amplitude of preceding saccade was higher. The effect of<br />
task (greater P1 response for the object task) was obtained only at the occipital recording sites. The<br />
results suggest that the observed dissociation, at least in terms of early EFRPs such as P1, in the spatial<br />
and nonspatial processing can be partly explained by differential oculomotor behaviour during the task<br />
performance.<br />
Two Visual Systems and their Different Contributions in Natural Free Viewing:<br />
Evidences from Eye Movements and ERPs<br />
Thomas Fischer, Sebastian Pannasch, Sven-Thomas Graupner, Jens R. Helmert, Boris M.<br />
Velichkovsky<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie III, Arbeitsgruppe Angewandte Kognitionsforschung<br />
Technische Universität Dresden<br />
thomas.fischer@tu-dresden.de<br />
The anatomical distinction of two visual pathways (dorsal vs. ventral) is also reflected in different<br />
attentional stages; preattentive or ambient processing serves mainly to spatial orientation whereas<br />
attentive or focal processing is rather related to the analysis of object features. In previous work we<br />
could demonstrate that the activity of one or other system is also expressed in eye movement<br />
parameters. The combination of short fixations and long saccades seems more related to ambient<br />
processing whereas long fixations and short saccades indicate a dominance of focal processing. This<br />
hypothesis was supported by results from a recognition task in free viewing but also by the analysis of<br />
the time course of scene perception. In the current experiment, eye movements and EEG activity were<br />
recorded in parallel during the free exploration of masterpieces of European art. We show that the<br />
dominance of either ambient or focal mode of attention can be identified in fixations and saccades.<br />
Moreover, this conclusion can be strengthened by the data on fixation-related ERPs.<br />
41
Eye Movements in Cognitive Research<br />
Co-spot the Difference – Multi-modal Alignment in Joint Tasks<br />
Hendrik Koesling<br />
Neuroinformatics Group<br />
Bielefeld University<br />
hendrik.koesling@uni-bielefeld.de<br />
Communication normally requires people to meet personally. Alternatively, media such as voice links<br />
and internet connectivity allow for information exchange between communication partners at distant<br />
locations. Mediated communication, however, reduces information on individual interaction channels.<br />
This may modulate coordination and adaptation processes among partners (“alignment”) with respect<br />
to visual attention, gaze contact, speech or gesture. Alignment could thus directly affect reaching a<br />
shared goal. By contrasting face-to-face communication with mediated communication, we<br />
investigated the impact of selected modalities on joint problem solving. A collaborative search task<br />
enabled us to study compensation mechanisms for reduced alignment facilities and to inspect common<br />
search patterns. Results indicate, for example, beneficial recency-type effects in repeated search tasks,<br />
retaining (dialogue) structures from previous trials. Balanced communication patterns rather than<br />
“check list”-type search controlled by only one partner appear favourable in both communication<br />
conditions. Furthermore, efficient multi-pass scanning strategies (increasingly detailed analysis during<br />
several passes over stimulus material) exist. The joint analysis of dialogue structure and eyemovement<br />
data found these strategies to out-perform alternative, single-pass patterns (sequential<br />
detailed processing in one pass) where target detection took significantly longer. Interestingly, data<br />
does not indicate the alignment of non-verbal communication explicitly aimed at increasing joint<br />
search efficiency – gaze contact and gestures do not affect task performance – but suggests primarily<br />
“social” functions. Taking into account our observations in the design of novel man-machine<br />
interfaces should thus render human-machine interaction not only more efficient, but also more<br />
intuitive.<br />
Cognitive Factors and Ergonomics in Gaze Input<br />
Mario H. Urbina, Anke Huckauf<br />
Fakultät Medien<br />
Bauhaus-Universität Weimar<br />
mario.urbina@medien.uni-weimar.de<br />
Designing interfaces aims at easily and efficiently usable devices. This simple goal is scarcely<br />
achievable since the users’ behaviour changes while working with an interface. These learning<br />
procedures alter the cognitive processes involved in using a device. There is already knowledge of<br />
memory processes guiding searching and navigating behaviour: Whereas novice users have to<br />
recognize objects as targets, experienced users may be able to recall their location and other features<br />
like form or color, and thus benefit in navigation performance. These differences between recognition<br />
and recall are discussed as one of the most important cognitive factors involved in the novice-expertissue<br />
(e.g. Zhai, 2008). However, there is also evidence that users prefer recognition-based tasks<br />
(Grossman, Dragicevic, & Balakrishnan, 2007): For pull-down menus, action times can be drastically<br />
decrease by using shortcuts based on recall. However, users prefer recognition-based navigating<br />
through pull-down menus. This is the case even when visual reminders are presented in the pull-down<br />
menus (e.g. “save as… shift+crtl+s”). One prominent example of an interface providing guidance for<br />
novice users as well as efficient usage for experts are pie or marking menus (Kurtenbach & Buxton,<br />
1994). Pie menus are circled pop-up menus in which slices can be selected for certain functions.<br />
Novice users have to search through the slices. After training, users are capable to select items already<br />
before the pie popped up, recalling item positions or furthermore, motor behaviour. We observed<br />
42
Eye Movements in Cognitive Research<br />
learning behaviour in pie menus designed as interface for gaze-based text entry. Relative to a standard<br />
key-board lay-out in which the letter positions were even changed, users were not able to become<br />
faster using a pie menu within four weeks of intense training. This demonstrates the strong memory<br />
effects provided by our motor system.<br />
Evaluating Cognitive Load in Hypermedia Interaction<br />
Leandro L. Di Stasi, Vanessa Álvarez, Adoración Antolí, Emilio Arjona, José J. Cañas<br />
Faculty of Psychology<br />
University of Granada<br />
distasi@correo.ugr.es<br />
Nowadays assessing and identifying the impact of cognitive load (or mental workload) during the HCI<br />
is a priority issue in the field of applied cognitive ergonomics. In the specific area of<br />
multimedia/hypermedia interaction and during the design phase of a system, the mental workload<br />
suffered by the user should be considered as a critical factor in allotting control to the system and for<br />
the user’s information processing and learning phase. The main goal of this research, part of on-going<br />
research project entitled “Cognitive Factors on Hypertext Navigation and Learning” (funded by the<br />
Spanish Government), was to develop a multidimensional methodology able to provide an on-line<br />
measure of cognitive load. The second research aim was to compare validity and sensibility of two<br />
different neuroindices of mental workload: the peak saccadic velocity and the pupil diameter. Using a<br />
neurousability approach, we have assessed cognitive load during the interaction, in real ecological<br />
situation, with several modified versions of existent Spanish websites. As theoretical framework of<br />
reference Wickens’ multiple resource model was used. From these preliminary results (comparing<br />
performance, subjective and physiological data) and in agreement with our previous research it has<br />
been possible to assume that peak of saccadic velocity is a sensible and valid neuroindex of cognitive<br />
load. It is able to discriminate the variation of mental workload also in real and ecological task<br />
condition. Our results can also be applicable to the study and prevention of workers’ overload situation<br />
in critical and dangerous workplaces, like nuclear platform or air-traffic control tower.<br />
43
Neural-Symbolic Integration as a Means for Computational Cognition<br />
Symposien – Mittwoch, 01.10.2008<br />
Eingeladenes Symposium: Neural-Symbolic Integration as a Means for<br />
Computational Cognition<br />
Einführung und Leitung:<br />
Kai-Uwe Kühnberger<br />
Institut <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Universität Osnabrück<br />
kkuehnbe@uos.de<br />
The workshop focuses on a classical and unsolved problem in modeling cognition: there is an obvious<br />
gap between symbolic and subsymbolic processing. This gap is not only restricted to certain special<br />
application domains. Even worse, it seems to be one of the hard problems for cognitive science in<br />
general: there is a gap on the methodological level, because the methodologies for connectionist and<br />
symbolic modellings are complementary and the clash between these modeling paradigms propagates<br />
to application domains, because symbolic theories and subsymbolic theories show complementary<br />
strengths and weaknesses. Last but not least, the gap itself is conceptually not understood at all,<br />
because there is not even an idea of how subsymbolic data streams (e.g. in perception processes) can<br />
emerge in conceptual knowledge and vice versa. In order to develop theories for cognition, a<br />
resolution of this gap and the resolution of the obvious tension between symbolic and subsymbolic<br />
approaches need to be developed. It is therefore rather astonishing that neural-symbolic research<br />
endeavours are mostly located in the artificial intelligence community connected to researchers<br />
working mainly in neurosciences and neuroinformatics. It would be desirable, if a broad recognition of<br />
this highly interesting research topic in cognitive science can be achieved in the nearer future. This<br />
allows the addition of a cognitive perspective and a cognitive foundation to proposals for possible<br />
solutions. The workshop brings together some outstanding researchers in the domain of neuralsymbolic<br />
integration.<br />
Reasoning with Neural Approximations of Abstract Models<br />
Helmar Gust<br />
Institut <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Universität Osnabrück<br />
hgust@uos.de<br />
Symbolic logic approaches together with their semantics are based on recursion principles and,<br />
therefore, allow for assigning meanings to a potentially infinite set of propositions using finite<br />
resources. In contrast neural networks are inherently non-compositional. They hardly can (and only<br />
with some tricks) encode recursive structures. As a consequence symbolic representations are<br />
primarily suited for reasoning and neural approaches are suitable for learning from noisy data. This<br />
opposition is unsatisfying in many aspects because it neither helps to explain the higher cognitive<br />
abilities of humans, nor does it provide a framework for a uniform treatment of integrated cognition.<br />
The approach presented here aims to close the gap between both levels by translating complex<br />
symbolic structures like logical theories into a semi-symbolic level. On this level models of logical<br />
theories can be learning by simple neural networks. There are a lot of approaches trying to connect<br />
logic and neural networks. Most of these approaches are based on localist methods coding the logical<br />
expressions into the topology of the network. In the approach presented here the situation is quite<br />
different. The basic idea is to interpret a first-order logical theory in an abstract algebraic structure,<br />
much like classical interpretation in an algebra. But instead of rebuilding the compositional structure<br />
of logic on the algebra side by operations and relations over a universe of discourse, in this approach,<br />
44
Neural-Symbolic Integration as a Means for Computational Cognition<br />
all the logical entities are mapped to atomic entities on the algebraic side together with a single binary<br />
composition operation over these atomic entities. Learning a model then means learning a binary<br />
composition relation. This can be done with a uniform simple feed-forward network. The abstract<br />
algebraic structure allowing such a method is a topos, a category providing all the constructions<br />
needed to interpret multivalued higher-order sorted logics.<br />
Integrating Symbolic and Subsymbolic Cognitive Processing<br />
Pascal Hitzler<br />
Institut <strong>für</strong> Angewandte Informatik und Formale Beschreibungsverfahren<br />
Universität Karlsruhe (TH)<br />
hitzler@aifb.uni-karlsruhe.de<br />
Intelligent systems based on symbolic knowledge processing, on the one hand, and on artificial neural<br />
networks (also called connectionist systems), on the other, differ substantially. Nevertheless, both of<br />
these are standard paradigms in artificial intelligence, and it would be very desirable to combine the<br />
robustness of neural networks with the expressivity of symbolic knowledge representation. This is the<br />
reason why the importance of the efforts to bridge the gap between the connectionist and symbolic<br />
paradigms of Artificial Intelligence is widely recognised and gaining momentum. As the amount of<br />
hybrid data containing symbolic and statistical elements as well as noise increases in diverse areas<br />
such as bioinformatics or text and web mining, neural-symbolic learning and reasoning becomes of<br />
particular practical importance. In this talk we report on past and recent developments in this area,<br />
which are taylored towards the connectionist acquisition and processing of symbolic knowledge.<br />
Particular emphasis will be given to the problem of connectionist treatments of knowledge which goes<br />
beyond propositional logic, e.g. in the form of first-order predicate logic programs. This includes a<br />
report on recent joint work with Sebastian Bader, Steffen Hölldobler and Andreas Witzel on the design<br />
and implementation of an integrated neural-symbolic learning system which can process such logic<br />
programs.<br />
Computational Logic, Connectionist Systems, and Cognitive Science – The Need for<br />
Integration<br />
Steffen Hölldobler<br />
Institut <strong>für</strong> Künstliche Intelligenz – Knowledge Representation and Reasoning<br />
Technische Universität Dresden<br />
sh@iccl.tu-dresden.de<br />
I will discuss the connectionist-symbolic cycle: Declarative knowledge in the form of facts and rules<br />
(or logic programs) is transformed into a feed-forward connectionist (or artificial neural) network. By<br />
adding recurrent connections, models of the facts and rules can be computed and conclusions can be<br />
drawn. Moreover connectionist learning methods allow to modify the facts and rules with respect to<br />
real world data. Rule extraction methods allow to extract updated facts and rules such that the<br />
knowledge encoded in the connectionist systems becomes declaratively accessible. The interesting<br />
open question is whether this approach is cognitively adequate.<br />
45
Neural-Symbolic Integration as a Means for Computational Cognition<br />
Neural-Symbolic Learning Systems<br />
Artur d’Avila Garcez<br />
Department of Computing<br />
City University London<br />
aag@soi.city.ac.uk<br />
Three notable hallmarks of intelligent cognition are the ability to draw rational conclusions, the ability<br />
to make plausible assumptions, and the ability to generalise from experience. Although human<br />
cognition often involves the interaction of these three abilities, in artificial intelligence they are<br />
typically studied in isolation. In our research programme, we seek to integrate the three abilities within<br />
neural computation, offering a unified framework for learning and reasoning that exploits the<br />
parallelism and robustness of connectionism. A neural network can be the machine for computation,<br />
inductive learning, and effective reasoning, while logic provides rigour, modularity, and explanation<br />
capability to the network. We call such systems, combining a connectionist learning component with a<br />
logical reasoning component, “neural-symbolic learning systems”. In this talk, I review the work on<br />
neural-symbolic learning systems, starting with logic programming, which has already provided<br />
contributions to problems in bioinformatics and engineering. I then look at how to represent modal<br />
logic and other forms of non-classical reasoning in neural networks. The model consists of a network<br />
ensemble, each network representing the knowledge of an agent (or possible world) in a particular<br />
time-point. Ensembles may be seen as in different levels of abstraction so that networks may be fibred<br />
onto (combined with) other networks to form a modular structure combining different logical systems<br />
or, for example, object-level and meta-level knowledge. Networks may also be combined to represent<br />
(and learn) relations between objects, with interesting applications in graph mining and link analysis in<br />
biology and social networks. We claim that this quite powerful yet simple structure offers a basis for<br />
an expressive yet computationally tractable cognitive model of integrated reasoning and robust<br />
learning. The material is part of the forthcoming book “neural-symbolic cognitive reasoning”.<br />
Integrating Cognitive Abilities in the Hybrid Architecture I-Cog<br />
Kai-Uwe Kühnberger<br />
Institut <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Universität Osnabrück<br />
kkuehnbe@uos.de<br />
Cognitive systems for modelling general intelligence and higher cognitive abilities on a human scale<br />
are facing several non-trivial problems: first, a variety of reasoning mechanisms are necessary to draw<br />
conclusions in different situations and contexts. Second, the profusion of different types of knowledge<br />
and the need for a continuous adaptation of knowledge resources make it rather hard to find<br />
appropriate and uniform representation formats. Third, learning mechanisms need to be applicable on<br />
different abstraction levels of the cognitive system. Fourth, the classical problem whether rule-based,<br />
subsymbolic (patter-based), or hybrid frameworks should be preferred cause difficulties for the set-up<br />
of any cognitive architecture. The hybrid integration architecture I-Cog was proposed to resolve some<br />
of these problems: an analogy engine based on Heuristic-Driven Theory Projection (HDTP) captures a<br />
variety of different reasoning mechanisms, an ontology rewriting device allows dynamic updates of<br />
ontological knowledge, and a neuro-symbolic integration device bridges the gap between symbolic<br />
and subsymbolic representations by neural-symbolic integration. The talk will give an overview of the<br />
I-Cog architecture and will sketch how I-Cog points to possible strategies to overcome the mentioned<br />
problems by integrating the three main modules in one framework.<br />
46
Melting Frozen Time: Processing and Representing the Temporal Structure of Described Events<br />
Symposium: Melting frozen time: Processing and Representing the<br />
Temporal Structure of Described Events<br />
Einführung und Leitung:<br />
Berry Claus, Barbara Kaup<br />
Computational Psycholinguistics<br />
Universität des Saarlandes<br />
berryc@coli.uni-sb.de<br />
One important function of language is to convey information about the real or a fictitious world, in<br />
particular about the events that take place in the described world. Events unfold in time; they have<br />
different stages from beginning to completion. For instance, the event of peeling an apple takes some<br />
time and turns an apple with a skin into an apple without a skin. The same does not hold for the verbal<br />
description of the event. The temporal extension and the change of state are properties of the event not<br />
of its description. Thus, when processing a sentence describing an event, comprehenders need to infer<br />
the temporal structure of the event, or in other words, they need to melt the time that is frozen in the<br />
sentence. However, language provides comprehenders with a set of cues regarding the temporal<br />
structure of described events (e.g. grammatical aspect, lexical aspect, tense, temporal adverbials). The<br />
symposium will focus on the question of how comprehenders use these cues in language<br />
comprehension. It will bring together experimental psycholinguistic research on the processing and<br />
representation of events described in sentences.<br />
Processing and Representing the Temporal Structure of Described Events: Theoretical<br />
Issues and Empirical Evidence<br />
Berry Claus, Barbara Kaup<br />
Computational Psycholinguistics<br />
Universität des Saarlandes<br />
berryc@coli.uni-sb.de<br />
The temporal dimension is of special importance in structuring our experiences. It is therefore not<br />
surprising that language provides a large variety of devices for conveying temporal information (such<br />
as tense, aspect, temporal adverbials and connectives). Temporality poses intriguing puzzles and<br />
challenges for linguistic theories, as is reflected by the wealth of linguistic research in this domain.<br />
Without doubt, temporality is highly interesting from a psycholinguistic perspective as well. How is<br />
temporal information processed and represented during language comprehension? In recent years,<br />
numerous empirical studies have addressed this question with regard to different linguistic means of<br />
conveying temporal information. One main finding is that linguistic devices that situate events in time<br />
have an effect on comprehenders’ working-memory representation and affect the availability of event<br />
information. Another finding is that the temporal organization of event representations corresponds to<br />
the temporal structure in the described world. Our talk is intended as an introduction to the symposium<br />
“Melting frozen time: Processing and representing the temporal structure of described events”. We<br />
will provide an overview of recent research on time in language. We will focus on psycholinguistic<br />
findings and discuss how the various findings can be integrated into a theoretical framework of<br />
language comprehension.<br />
47
Melting Frozen Time: Processing and Representing the Temporal Structure of Described Events<br />
The Constraint of Grammar on Event Representations<br />
Carol Madden<br />
Biological & Cognitive Psychology<br />
Erasmus University Rotterdam<br />
madden@fsw.eur.nl<br />
Several experiments demonstrate how verb aspect serves as a cue to constrain the temporal nature of<br />
event representations. Grammatical aspect manipulations on verbs in single sentences have been<br />
shown to constrain not only the phase of events (middle vs. endpoint), but also the duration of active<br />
simulations of events. Typical objects involved in events are more easily recognized and integrated<br />
during online comprehension when their shape matches what they look like during the ongoing event<br />
rather what they look like before or after the event. However, this facilitation can be short-lived or<br />
long lasting, depending on the grammatical aspect of the event’s main verb. This finding demonstrates<br />
how the duration of ongoing event simulations can be regulated through the grammar of the verb.<br />
Processing Different Aspects of Temporality – a Question of Domain Size<br />
Oliver Bott<br />
SFB 441 – Linguistische Datenstrukturen<br />
Eberhard Karls Universität Tübingen<br />
oliver.bott@uni-tuebingen.de<br />
Linguists distinguish between different subsystems of temporality. While the aktionsart of a sentence<br />
depends on various sources of information like the verb, its arguments and temporal modifiers, tense is<br />
conveyed more locally. This raises the question whether during online comprehension the different<br />
components of temporality contribute their information independently of each other. The present study<br />
investigates whether aktionsart and tense differ with respect to their processing domain. Does the<br />
interpretation of aspect have to wait until the verb has received its arguments? In three reading time<br />
studies we tested examples of aspectual mismatch (“Hans fand den Schlüssel fünf Minuten lang”) vs.<br />
controls (“Hans fand den Schlüssel vor fünf Minuten”). We manipulated word order with mismatching<br />
adverbials intervening between the verb and its arguments. Mismatch effects were delayed until the<br />
verb-argument structure was complete. This suggests that aktionsart is only computed at the sentence<br />
level. In an ERP study we investigated tense violations like “Morgen kam...” vs. “Gestern kam…”<br />
Violations elicited a P600 at the verb even though no argument had been encountered yet. Taken<br />
together, the experiments provide evidence for different domain sizes in processing tense and<br />
aktionsart which thus seem to bring in temporal information independently of each other.<br />
48
Melting Frozen Time: Processing and Representing the Temporal Structure of Described Events<br />
On the Temporal Structure of Punctual Events: How Long Does an Achievement Last?<br />
Tatjana Heyde-Zybatow<br />
Institut <strong>für</strong> Germanistische Linguistik<br />
Philipps-Universität Marburg<br />
zybatow@zybatow.de<br />
The class of achievement verbs (“reach”, “win”, “go away”) is notoriously problematic for theories of<br />
verbal semantics. One reason is that the temporal structure of the described events is rather unclear.<br />
Traditional analyses assume that they describe punctual events, but this seems not to be true with<br />
regard to the modification with time span adverbials like “in X time” and “for X time” as the<br />
following examples from German show. (1) a. Hans ging <strong>für</strong> drei Jahre weg. b. Hans gewann das Spiel<br />
in zwei Stunden. Piñón (1997) analyses achievements therefore as happenings that serve as boundaries<br />
for other events. This assumption was the basis for the development of a questionnaire and a selfpaced<br />
reading experiment to find out what kind of boundaries these verbs describe. One result of both<br />
experiments was that this verbal class has to be divided into two subgroups – initial and final<br />
boundaries. This finding helps to understand more about some of the peculiarities these verbs exhibit<br />
like, for instance, the modification with phase particles (“already”, “still” etc.), the ability to appear in<br />
the English progressive and their behaviour under negation. To cover all these facts a semantic<br />
representation in a framework of underspecification will be introduced.<br />
Events in Processing Adjectival Passives<br />
Britta Stolterfoht, Helga Gese<br />
SFB 441 – Grammatik und Pragmatik des Zustandspassivs<br />
Eberhard Karls Universität Tübingen<br />
britta.stolterfoht@uni-tuebingen.de<br />
In recent semantic theory, the adjectival passive (e.g. Der Brief ist geöffnet. “The letter is opened”) is<br />
analyzed as a combination of the copula sein (“to be”) plus an adjectivized participle, i.e. it is treated<br />
as grammatically distinct from the eventive passive (e.g. Der Brief wird geöffnet.). But whereas the<br />
grammatical dissociation of the adjectival from the eventive passive has been substantiated by<br />
evidence from corpora as well as from psycholinguistic experiments (Stolterfoht, Gese, Maienborn,<br />
submitted), it is yet unclear whether this dissociation also holds for its semantics. Of particular interest<br />
is the question of how the adjectival passive behaves with respect to (1) the necessity of a causing<br />
event and a persisting resultant state as well as to (2) potential implicit event participants. The results<br />
of four experiments demonstrated that the online-processing and interpretation of adjectival passives<br />
clearly differ from eventive passives: In a questionnaire study we found significant differences<br />
between adjectival passives and eventive ones which require a preceding event. The results of two<br />
reading studies provided evidence that the relevance of the resultant state depends on context, but<br />
cannot be cancelled entirely. As to potential implicit event participants, we found evidence against the<br />
presence of implicit agents in adjectival passives.<br />
49
Melting Frozen Time: Processing and Representing the Temporal Structure of Described Events<br />
When a Description of a State Implies a Future Event: Is a Door that is Still Open<br />
Mentally Closed?<br />
Jana Lüdtke, Barbara Kaup<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie und Arbeitswissenschaften<br />
Technische Universität Berlin<br />
janaluedtke@nwg-negation.de<br />
In a series of experiments with the action-compatibility paradigm (Glenberg & Kaschak, 2002), we<br />
investigated whether the processing of a sentence that describes a state but implies a future event<br />
involves the mental simulation of this event. An example is given in (1a): The drawer is open but the<br />
temporal particle still suggests that it will be closed in the future. Do comprehenders simulate this<br />
closing event? Also, do comprehenders simulate a different event if the state is being described by<br />
means of an adjectival passive (as in (1b)), which additionally implies that a certain past event has<br />
taken place (i.e., the opening of the drawer)? (1) The drawer of the desk is still a: open / b: opened. For<br />
sentences with adjectives, we observed significant action-compatibility effects (ACEs) with respect to<br />
the implied future event (i.e. the closing of the drawer). This indicates that comprehenders indeed<br />
mentally simulate this event when processing a sentence such as (1a). For sentences with adjectival<br />
passives, reverse ACEs were observed. This suggests that comprehenders in this case, instead of<br />
simulating the implied future event, simulate the past event that brought about the current state (i.e.,<br />
the opening of the drawer).<br />
The Role of the Motor System in Understanding Action Descriptions<br />
Larry Taylor<br />
Biological & Cognitive Psychology<br />
Erasmus University Rotterdam<br />
taylorjr@fsw.eur.nl<br />
Recent work has begun to implicate the motor system as a critical element to understanding events that<br />
involve human actions. Specifically, language describing actions routinely and rapidly activates<br />
action-specific motor processes in the reader or listener who understands the content of an utterance or<br />
draws inferences from it. Further, this motor activation appears to reflect the same processes that are<br />
involved in the planning and parameterization of goal-directed actions. Experimental results based on<br />
the activation of two such action parameters (biomechanical force and movement direction) induced<br />
by sentences and action words are reported. The work is discussed within the context of the extant<br />
literature and event representation, language comprehension, and embodied cognition.<br />
50
Aspekte der Technikgestaltung <strong>für</strong> ältere Menschen<br />
Symposium: Aspekte der Technikgestaltung <strong>für</strong> ältere Menschen<br />
Einführung und Leitung:<br />
Sandra H. Budde, Carsten Fischer<br />
Cognitive Systems<br />
Universität Bremen<br />
sandrab@informatik.uni-bremen.de<br />
In dem Bewusstsein in einer alternden <strong>Gesellschaft</strong> zu leben, steigt die Einsicht hinsichtlich der<br />
Notwendigkeit altersgerechte Geräte zu entwickeln. Altern ist ein individueller Prozess, der durch<br />
zahlreiche Einflüsse geprägt ist. So erfordert Gestaltung von Technik <strong>für</strong> ältere Menschen die<br />
Auseinandersetzung sowohl mit ihren motorischen, kognitiven und sensomotorischen Ressourcen als<br />
auch mit ihren sozial- und motivationspsychologischen Voraussetzungen <strong>für</strong> den Umgang mit<br />
technischen Geräten. Durch die Berücksichtigung der resultierenden individuellen Bedürfnisse und<br />
Fähigkeiten steigt die Wahrscheinlichkeit auf eine erfolgreiche Nutzung durch ältere Menschen. Dies<br />
wird verstärkt in fachübergreifenden Kooperationen umgesetzt. Die Vorträge in diesem Symposium<br />
spiegeln dieses breite Spektrum der an der Gestaltung technischer Geräte beteiligten Disziplinen wider<br />
und präsentieren unterschiedliche Blickwinkel auf den Umgang älterer Menschen mit Technik. So<br />
werden neben dem Einfluss von altersbedingten Veränderungen auf die Technikbenutzung auch<br />
Möglichkeiten zur verbesserten Technikgestaltung vorgestellt.<br />
Selbstwirksamkeit und Motivation im Alter, psychologische Schlüsselelemente der<br />
Mensch-Technik-Interaktion<br />
Dieter Rhode<br />
Generation Research Program<br />
Ludwig-Maximilians-Universität München<br />
rhode@grp.hwz.uni-muenchen.de<br />
Im Laufe seines Lebens treten beim alternden Menschen viele körperliche Veränderungen auf, die sich<br />
auf seine Möglichkeiten im Umgang mit (neuen) Technologien auswirken. Neben diesen physischen<br />
Eigenschaften besitzen ältere Nutzer auch wichtige Einstellungen und Überzeugungen, über sich selbst<br />
und bestimmte Technologien. Umgang mit und Annäherung an (neue) Technologien, hängt<br />
entscheidend von diesen Einstellungen und Überzeugungen ab. Neben Fragen der Benutzbarkeit oder<br />
Usability, also der Frage „Wie einfach/ schwierig ist etwas zu benutzten?“ als Wirkfaktor auf Qualität<br />
und Häufigkeit von Mensch-Technik-Interaktion, zeigt sich die Selbstwirksamkeit als bedeutsam, also<br />
die Frage „Bin ich in der Lage es zu benutzen?“. Die generelle Problematik und im speziellen älterer<br />
Nutzer ist Gegenstand des Vortrags, der sich auf die theoretischen Zusammenhänge bezieht und einen<br />
Ausblick auf künftige Studien in dem Themenfeld gibt.<br />
51
Aspekte der Technikgestaltung <strong>für</strong> ältere Menschen<br />
Training <strong>für</strong> ältere Benutzer interaktiver Systeme: sozial-motivationale & kognitive<br />
Unterstützungsmöglichkeiten<br />
Doreen Struve<br />
Ingenieurpsychologie/ Kognitive Ergonomie<br />
Humboldt-Universität zu Berlin<br />
doreen.struve@staff.hu-berlin.de<br />
Neue Technologien reichern zunehmend unseren Alltag an, die besonders <strong>für</strong> ältere Benutzer eine<br />
Hürde darstellen. Dies resultiert häufig aus der mangelnden Erfahrung im Umgang mit interaktiven<br />
Systemen, die ihrerseits in eine geringe Nutzung und Akzeptanz münden. Diesem Problem kann auf<br />
verschiedenen Wegen begegnet werden: a) der Entwicklung von Paralleltechnologien <strong>für</strong> die ältere<br />
Zielgruppe und b) der Entwicklung von Trainingsmaßnahmen zur Vermittlung von interaktivem<br />
Systemwissen <strong>für</strong> Ältere. Die erste Alternative ist eher an einem Defizitmodell des Alterns orientiert.<br />
Zudem sind die entwickelten Produkte häufig überangepasst und in ihrer Komplexität extrem stark<br />
vereinfacht, so dass auch diese Produkte auf eher wenig Akzeptanz stoßen. Die zweite Alternative<br />
verfolgt hingegen einen ressourcenorientierten Ansatz. Hier wird davon ausgegangen, dass auch im<br />
höheren Lebensalter die Vermittlung von interaktivem Systemwissen auch <strong>für</strong> komplexere<br />
Technologien möglich ist, jedoch einer altersspezifischen Unterstützung bedarf. Dies wurde bereits in<br />
einer Vielzahl empirischer Studien nachgewiesen. Aktuelle Untersuchungen im Bereich der<br />
Computernutzung zeigen zudem, dass Trainingsmaßnahmen nicht nur kompetenzfördernd wirken,<br />
sondern auch zu positiven Änderungen in der Einstellung gegenüber der Technik beitragen können.<br />
Wie solche Unterstützungsmaßnahmen in interaktiven Trainingsprogrammen gestaltet werden können,<br />
soll Gegenstand des Beitrags sein. Im Zentrum stehen hier vor allem modellzentrierte Instruktionsmethoden,<br />
die auf der sozial kognitiven Lerntheorie nach Bandura (1977, 1986) beruhen. Danach<br />
können durch die Beobachtung anderer Personen, die eine schwierige Situation durch eigenes Handeln<br />
erfolgreich bewältigen und ihr Vorgehen explizit erläutern, Aufmerksamkeitsprozesse gezielt auf<br />
wichtige Aspekte gelenkt und eigene Kompetenzen aufgebaut werden. Es sollen sowohl sozialmotivationale<br />
als auch kognitive Aspekte bei der Wissensvermittlung genauer betrachtet werden.<br />
Zusätzlich sollen erste Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt ALISA (Adaptive Lernunterstützung<br />
zur interaktiven Systemnutzung Älterer) vorgestellt werden, in dem ein modellzentriertes Training <strong>für</strong><br />
ältere Lernende am Beispiel eines Fahrscheinautomaten entwickelt wurde.<br />
Berücksichtigung von Leistungseinschränkungen in der Produktfunktionalität<br />
Kristin Paetzold<br />
Lehrstuhl <strong>für</strong> Konstruktionstechnik<br />
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg<br />
Kristin.Paetzold@mfk.uni-erlangen.de<br />
Ältere Menschen sind in ihrer Leistungsfähigkeit aufgrund des kalendarischen und des pathologischen<br />
Alterns eingeschränkt. Bei der Entwicklung technischer Systeme versuchte man in der Vergangenheit,<br />
dies zu berücksichtigen, beschränkte sich dabei aber im Wesentlichen auf Aspekte des kalendarischen<br />
Alterns. Zudem fokussieren die Ansätze primär auf die Verbesserung der Bedienbarkeit und<br />
Ergonomie. Dies ist nicht zuletzt einer der Gründe, warum „seniorengerechte“ Produkte wenig<br />
akzeptiert sind. Mit ihnen ist meist eine Stigmatisierung verbunden. Technische Systeme bieten jedoch<br />
ein erhebliches Potential, die Senioren in ihrem häuslichen Umfeld zu unterstützen, wenn nicht nur<br />
Ergonomie und Bedienbarkeit im Fokus steht, sondern auch die Funktionalität der Produkte selbst<br />
stärker in die Überlegungen mit einbezogen werden. Wie technische Systeme durch die Senioren<br />
genutzt werden, wird geprägt durch die Biographie und den Gesundheitszustand des Menschen. Zu<br />
entwickelnde Systeme sollen dabei „vorausblicken“, um die Senioren situationsgerecht zu<br />
52
Aspekte der Technikgestaltung <strong>für</strong> ältere Menschen<br />
unterstützen. Das bedeutet, dass die technischen Systeme weitestgehend autonom agieren. Zudem wird<br />
erwartet, dass die Technikunterstützung umso besser akzeptiert wird, je weniger diese <strong>für</strong> den Nutzer<br />
sichtbar ist. Um die Senioren optimal zu unterstützen, werden typische altersbedingte Krankheiten aus<br />
Ingenieurssicht beschrieben sowie der Einfluss der Biographie auf die Techniknutzung analysiert.<br />
Unter Berücksichtigung dieser Aspekte kann eine Matrix abgeleitet werden, in der typische Symptome<br />
bzw. deren Ausprägungen entsprechenden Produktanforderungen zugeordnet sind. Als weitere<br />
Kriterien bzw. als Randbedingungen <strong>für</strong> die Entwicklung seniorenangepasster technischer Systeme<br />
sind die Dimensionen der Lebensqualität nach Heeg heranzuziehen. Die matrixartige<br />
Zusammenstellung von Symptomen und Produktanforderungen bilden die Grundlage <strong>für</strong> neuartige<br />
Modularisierungsstrategien, um letztlich den Senioren individualisierte Produkte anbieten zu können.<br />
Um die Akzeptanz der gefundenen Lösungen sicher zu stellen, müssen die erarbeiteten Konzepte<br />
evaluiert werden. Dies muss zum einen sehr individuell durch die Auswahl von Testpersonen erfolgen.<br />
Zum anderen erfordert der gewünschte Charakter der zu findenden Lösungen (Autonomie) verfeinerte<br />
Methoden zur Technikfolgeabschätzung, die durch den Ingenieur leicht handhabbar sind, um Risiken<br />
aus der Nutzung der technischen Systeme weitestgehend ausschließen zu können.<br />
Adaptive Assistenz auf Basis der individuellen kognitiven Leistungsfähigkeit<br />
Sandra H. Budde<br />
Cognitive Systems<br />
Universität Bremen<br />
sandrab@informatik.uni-bremen.de<br />
Mit zunehmendem Alter verändert sich die kognitive Leistungsfähigkeit eines Menschen. Neben den<br />
allgemeinen altersbedingten neurologischen Veränderungen treten in der Altersgruppe häufig auch<br />
krankheitsbedingte Veränderungen auf, wie z. B. durch einen Schlaganfall oder Alzheimer, welche die<br />
Leistungsfähigkeit und damit die Fähigkeit des Umgangs mit Technik entscheidend beeinflussen.<br />
Zusätzlich stellt diese kognitive Performanz keine konstante Größe dar, sondern ist durch den Einfluss<br />
des emotionalen Zustands eines Benutzers erheblichen Schwankungen unterworfen. Bei der<br />
Gestaltung von Assistenzsystemen ist das Wissen über die aktuelle kognitive Leistungsfähigkeit von<br />
großer Bedeutung. In Abhängigkeit zu dieser Performanz verändern sich die Bedürfnisse des<br />
Benutzers, sodass unterschiedliche Arten von Assistenz benötigt werden. Somit kann nur unter<br />
Berücksichtigung der aktuellen kognitiven Performanz eine den Bedürfnissen angepasste Assistenz<br />
angeboten werden. Im Vortrag wird dargestellt, wie durch den Einsatz von kognitiver Modellierung<br />
die aktuelle kognitive Performanz eines Menschen unter Berücksichtigung des emotionalen Zustands<br />
ermittelt werden kann, um Assistenz in angemessener Art anzubieten. Veranschaulicht wird der<br />
Einsatz der Methode am Beispiel der Assistenz durch einen intelligenten Rollstuhl.<br />
53
Aspekte der Technikgestaltung <strong>für</strong> ältere Menschen<br />
Die Entwicklung eines Benutzermodells zur Adaptionsteuerung eines multisensorischen<br />
Assistenzsystems<br />
Carsten Fischer<br />
Cognitive Neuroinformatics<br />
Universität Bremen<br />
cfi@informatik.uni-bremen.de<br />
Bei der Entwicklung eines technischen Systems werden von Entwicklern Annahmen über die<br />
Fähigkeiten der möglichen Nutzer gemacht. Dies führt in der Regel zu starren Lösungen, bei denen<br />
sich der Anwender an das technische Gerät anpassen muss. Gerade im Bereich der Assistenzsysteme<br />
ist jedoch eine Adaption des technischen Gerätes an die aktuellen Fähigkeiten des Nutzers<br />
wünschenswert. Dies soll am Beispiel der Harninkontinenz erörtert werden. Es wird ein adaptives<br />
multisensorisches Assistenzsystem vorgestellt, das einen harninkontinenten Patienten dabei unterstützt<br />
sein Miktionsverhalten (Miktion: Harnlassen, Blasenentleerung) aufzuzeichnen und vorauszusagen.<br />
Die Informationen über den aktuellen Zustand des Patienten werden dabei über verschiedenste<br />
Sensoren, wie z. B. Temperatur-, Feuchtigkeitssensoren, im Umfeld des Nutzers gesammelt. Die so<br />
gewonnene Kenntnis über die aktuelle Situation des Nutzers ermöglicht so die Adaption des Systems<br />
auf einen bestimmten Kontext. Einen wichtige Fragestellung ist hierbei wie aus der Sicht eines<br />
technischen Systems anhand der gesammelten Sensordaten die Fähigkeiten und Einschränkungen<br />
eines Anwenders in seinem aktuellen Kontext beschrieben werden können?<br />
54
Symposium: Cognitive Modelling (I/II)<br />
Einführung und Leitung:<br />
Leon Urbas<br />
Professur <strong>für</strong> Prozessleittechnik<br />
Technische Universität Dresden<br />
leon.urbas@tu-dresden.de<br />
Cognitive Modelling<br />
BIC-ISR: Ein Biologiebasiertes Komputationales Modell des Immediate Serial Recall<br />
Mathias Niemann, Holger Schultheis, Thomas Barkowsky<br />
AG Kognitive Systeme<br />
Universität Bremen<br />
niemann@hsu-hh.de<br />
Beim „immediate serial recall“ (ISR) werden Versuchspersonen beauftragt, eine präsentierte Abfolge<br />
von Objekten (z. B. Bilder, Buchstaben, Zahlen, etc.) direkt im Anschluss, in gleicher Reihenfolge zu<br />
wiederholen. Obwohl diese Methode seit über hundert Jahren verwendet wird um das<br />
Arbeitsgedächtnis zu untersuchen, sind bisherige theoretische und konnektionistische Erklärungsansätze<br />
unbefriedigend. Während erstere oft zu unspezifisch sind, um klare Aussagen über die<br />
beteiligten Mechanismen treffen zu können, greifen letztere häufig auf Mechanismen zurück, die<br />
biologisch unplausibel sind (z. B. Backpropagation). Entsprechend haben wir ein konnektionistisches<br />
Modell entwickelt, dessen Struktur und Mechanismen direkt aus biologischen Eigenschaften von und<br />
Abläufen in Neuronenverbünden abgeleitet wurden. Es handelt sich um ein Netz mit einer einzigen<br />
Schicht, die sich in einen Kanal und einen Kontext aufteilt und die vollständig verknüpft ist. Für jede<br />
Verbindung zwischen zwei Units existieren zwei separate Gewichte. Diese Gewichte werden durch<br />
zwei unterschiedliche Lernfunktionen während der Präsentationsphase der ISR-Aufgabe in Anlehnung<br />
an die Hebbsche Lernregel verändert. Ein vorheriges Training der Gewichte findet nicht statt. Obwohl<br />
das Modell deutlich weniger komplex (d. h. sparsamer) ist als existierende konnektionistische<br />
Modelle, kann es alle einschlägigen Effekte des ISR wie „list-length“-, „primacy“-, und „recency“-<br />
Effekt sowie das Auftreten von „errors of omission“ und „errors of commission“ erklären.<br />
A Computational Model of how Dopamine Coordinates Working Memory and Memory<br />
Retrieval<br />
Julien Vitay, Fred H. Hamker<br />
Psychologisches Institut II<br />
Westfälische Wilhelms-Universität Münster<br />
jvita_01@uni-muenster.de<br />
Adaptive behaviour relies on learning, maintenance and retrieval of internal representations. Working<br />
memory (WM) allows to store relevant items for a task through the interaction of several cortical or<br />
subcortical structures. We hypothesize that the content of WM is different from the detailed<br />
representation of the item and that WM retrieval is a separate process from WM maintenance. Using<br />
simultaneous learning of delayed-match-to-sample and delayed pair-association tasks, we designed a<br />
computational model composed of dynamical mean-rate neurons, simulating perirhinal and prefrontal<br />
cortices, as well as two parallel cortico-basal-thalamo-cortical loops. The latter coordinate the<br />
interplay between the maintenance of relevant items and the retrieval of their sensory details. The<br />
selection of task-relevant items is achieved through dopaminergic modulation of activities and<br />
55
Cognitive Modelling<br />
learning throughout the network. As opposed to the classical TD algorithm, dopaminergic neurons not<br />
only learn to react to reward-predicting items but also to novel or salient ones, as observed in recent<br />
physiological experiments, and the temporal gap between predictors and rewards is filled by WM<br />
instead of timing estimation. The two tasks can be learned concurrently by the model, which leads to<br />
several predictions about the learning and content of WM.<br />
Nonlinear Dynamics Model for Simulation of Multistable Perception Using Reentrant<br />
Perception-Attention-Memory Coupling<br />
Norbert Fürstenau, Monika Mittendorf<br />
Systemergonomie<br />
Deutsches Zentrum <strong>für</strong> Luft- und Raumfahrt<br />
norbert.fuerstenau@dlr.de<br />
Simulation results of multistable perception due to ambiguous visual stimuli are presented which are<br />
obtained with a behavioral nonlinear dynamics model using perception-attention-memory coupling.<br />
The basic model couples the dynamics of a macroscopic perception state order parameter with an<br />
adaptive attention control parameter with reentrant delay T and additive band limited white noise.<br />
Quasiperiodic perceptual switching is induced by attention fatigue coupled to the perception state,<br />
corresponding to Ditzinger and Haken (1989). As a new feature memory effects are introduced by<br />
allowing for the slow adaptation of the perception bias parameter via coupling to the perception state.<br />
The simulations exhibit long range correlations of the perceptual duration times in agreement with<br />
recent experimental results of Gao et al. (2006). They are determined via the self similarity (Hurst)<br />
parameter H of the reversal time series (H > 0.5). Deviations of the simulated reversal time statistics<br />
from the Γ-distribution as typically observed in experiments, increase with decreasing memory time<br />
constant and attention noise. Mean perceptual duration times of 2–5 s are predicted in agreement with<br />
experimental results reported in the literature, if a feedback delay T of 40 ms is assumed which is<br />
typical for Thalamo-cortical reentrant loops. Numerically determined perceptual transition times of 3–<br />
5 T are in reasonable agreement with stimulus-conscious perception delay of 150–200 ms. Initial<br />
periodic stimulus simulations yields the reversal rate variation as a function of stimulus off-time in<br />
surprisingly good quantitative agreement with experimental results of Orbach et al.(1966).<br />
Spatial Relational Reasoning in ACT-R: From Spatial Relations to Annotation Chunks<br />
Andreas Bittner, Marco Ragni, Lars Konieczny<br />
Institut <strong>für</strong> Informatik und <strong>Gesellschaft</strong> (IIG) – Abteilung <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Albert-Ludwigs-Universät Freiburg<br />
yoless@gmx.de<br />
Many psychological research efforts have been made to analyse human spatial reasoning in recent<br />
years. One of the most accepted theories in explaining empirical results in spatial relational reasoning<br />
is the theory of mental models (Johnson-Laird, 1983). This talk introduces some theoretical aspects<br />
and a specification on the theory of preferred mental models implemented into ACT-R, whereby it<br />
models all three phases of the mental model theory: model generation, inspection, and validation.<br />
Johnson-Laird’s theory, however, remains very vague from a cognitive and computational<br />
background: it is not clear, nor specified how spatial information is processed. Furthermore, it makes<br />
no assumptions about a working memory model and, therefore, cannot explain typical reasoning errors<br />
that are related to memory effects (e.g. mismatch error). In other words, only little effort has been put<br />
into the task of identifying the processing steps, working memory constraints, and implementation of<br />
this theory. Our aim is to join the theory of deduction and the theory of working memory to form a<br />
unified theory. The resulting implementation, which is the main topic of the talk, can explain several<br />
56
Cognitive Modelling<br />
psychological results and introduces new concepts like annotation and abstract spatial relation chunks<br />
in order to explain reasoning errors.<br />
Modellierung kausaler Urteilsbildung unter Unsicherheit<br />
Uwe Drewitz, Nele Pape, Manfred Thüring, Michael Minge<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie und Arbeitswissenschaft<br />
Technische Unviversität Berlin<br />
uwe.drewitz@tu-berlin.de<br />
Eine grundlegende Ordnungsrelation der menschlichen Informationsverarbeitung ist die der<br />
Kausalität. Die kausalem Wissen zu Grunde liegende Relation unterteilt Ereignisse in Ursachen und<br />
Wirkungen und legt fest, dass Ursachen ihre Effekte hervorbringen und nicht umgekehrt. Diese<br />
gerichtete Beziehung zwischen Ursachen und ihren Wirkungen lässt sich mit Hilfe von konditionalen<br />
Regeln sowohl alltagssprachlich ausdrücken als auch als Wissensbasis beschreiben. Erworbenes<br />
kausales Wissen ist die Grundlage kausalen Schließens, d. h. <strong>für</strong> die Vorhersage und Erklärung von<br />
Ereignissen, wie zum Beispiel Krankheiten oder Systemausfällen. Aufgrund unvollständiger<br />
Datenlage oder der Unschärfe des repräsentierten Wissens sind solche Schlüsse in der Regel mit<br />
Unsicherheit verbunden. Zur Erstellung generativer Modelle kausalen Schließens bietet die kognitive<br />
Architektur ACT-R hervorragende Möglichkeiten. Lernmechanismen ermöglichen den Erwerb<br />
kausalen Wissens in Form einer deklarativen Wissensbasis. Aus dieser können auf Grundlage der<br />
Gedächtnisfunktionen und mit Hilfe prozeduralem Wissens kausale Schlüsse abgeleitet werden.<br />
Während sich ACT-R zur Modellierung der Ableitung kausaler Schlüsse in Form propositionaler<br />
Inhalte anbietet, wurde bisher kein Prozess spezifiziert, der die Ableitung subjektiver<br />
Wahrscheinlichkeiten beschreibt. Es wird deshalb ein Weg vorgeschlagen, im Rahmen der ACT-R-<br />
Architektur kausale Schlüsse und damit verbundene subjektive Sicherheiten zu generieren.<br />
Using Cognitive Modelling for the Evaluation of Human-Machine Interaction<br />
Jeronimo Dzaack, Leon Urbas<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie und Arbeistwissenschaft – FG Mensch-Maschine-Systeme<br />
Technische Universität Berlin<br />
jdz@mms.tu-berlin.de<br />
Cognitive architectures enable the modelling of human performance at a detailed level. This helps to<br />
detect errors in the interaction design of human-machine systems and gives indications about the<br />
cognitive demands of the future users. But data at this level is seldom used to evaluate human-machine<br />
systems because of the high effort and a lack of tools for the development and analysis of cognitive<br />
user models. To remedy one of the main obstacles we developed SimTrA (Simulation Trace<br />
Analyser), a method and tool to process simulated and human performance data and to compare the<br />
outcomes in an effective and efficient manner. We show the concept and the applicability and benefits<br />
of SimTrA by presenting the results of a study. We successfully used simulated and human eye<br />
movement data to discriminate between two different cognitive models and human performance data<br />
in a dynamic control task. The study indicates that cognitive user models in general can be applied in<br />
early stages of the development process of human-machine interfaces and under certain conditions<br />
provide statements comparable with empirical data. Hence SimTrA is a useful tool for cognitive<br />
modelling and for prototype evaluation in early design phases of human-machine systems.<br />
57
Cognitive Modelling<br />
First Steps Towards Driver Modelling according to the Bayesian Programming<br />
Approach<br />
Claus Möbus, Mark Eilers<br />
Department <strong>für</strong> Informatik<br />
Universität Oldenburg<br />
claus.moebus@uni-oldenburg.de<br />
Computational models of drivers are useful for the human centred design of assistance and other<br />
safety critical systems in the automotive domain. Control-theoretic and production system models (e.g.<br />
in the ACT-R-architecture) of drivers are known for years. Both kinds of models assume that the<br />
driver is perfectly goal-orientated. This is not true in real life scenarios – especially at lower speeds.<br />
There are different kinds of gazes, only some support driving. A further problem is that the<br />
construction of these models is done in a kind of middle-out programming approach (“modelling by<br />
programming”) with many ad hoc assumptions which cannot be proven empirically. What is needed is<br />
an approach which generates model-constructs in an objective data-orientated way, obeying at the<br />
same time top-down constraints. We present first steps and results in modelling driver behaviour<br />
according the Bayesian Programming approach.<br />
Cognitive Driver Models within the Context of Autonomous Cars<br />
Barbara Deml, Hendrik Neumann<br />
Institut <strong>für</strong> Arbeitswissenschaft, Kognitive Ergonomie<br />
Universität der Bundeswehr<br />
barbara.deml@unibw.de<br />
A cognitive model is a computational simulation that is based on psychological principles and that is<br />
able to emulate certain aspects of human behaviour in real-time. The model provided within this work<br />
was realized with a hybrid cognitive architecture, which is called “Adaptive Control of Thought –<br />
Revised” (ACT-R 6). This architecture is rather widespread and it has been applied successfully to<br />
create cognitive models in various domains (Anderson et al., 2004). Here, the architecture is used to<br />
gain a better understanding of human car driving: the suggested model is based on the work of<br />
Salvucci (2006); it simulates driving on a highway environment with multiple lanes and with medium<br />
traffic density. Within the context of this work, the driver model was implemented in the simulation<br />
environment of an autonomous car, MuCar-3 (Universität der Bundeswehr). This offers the possibility<br />
to study how cognitive vehicles interact with human drivers. When considering that human behaviour<br />
is not always compliant to the rules, but instead it is error prone and sometimes unpredictable, this is a<br />
major challenge for autonomous cars.<br />
58
Symposium: Cognitive Ergonomics (I/II)<br />
Einführung und Leitung:<br />
Hermann Körndle<br />
Institut <strong>für</strong> Pädagogische Psychologie und Entwicklungspsychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
hermann.koerndle@tu-dresden.de<br />
Cognitive Ergonomics<br />
Causal Attribution Induced by Text-Graphics Documents: The Role of Annotations<br />
Cengiz Acarturk, Christopher Habel<br />
Department Informatik – Arbeitsbereich Wissens- und Sprachverarbeitung<br />
Universität Hamburg<br />
acarturk@informatik.uni-hamburg.de<br />
Causal attribution (or causal inference) can depend on different types of information, such as<br />
information provided by experiments or observations of directly perceived (or indirectly mediated)<br />
events, or, information communicated via multimodal documents containing information graphics and<br />
text. In the present study we focus on the role of positions of annotations and shape of graph lines in<br />
simple line graphs on attributing causal relations between the annotation event (i.e. the event presented<br />
by the annotation text) and the processes and states presented by process-lines (i.e. increases and<br />
decreases) or state-lines (no-change) in the domain values of the graphs. The results of our experiment<br />
showed that some positions of annotation seem to lead readers to different interpretations of the<br />
relation between the events presented by the annotations and the processes and states presented by the<br />
process-lines and state-lines. Based on the experimental investigation of readers’ inferences under<br />
different conditions, a set of guidelines is suggested for the design of multimodal documents including<br />
text and statistical information graphics.<br />
JADE: Ein Tool zur interaktiven Visualisierung strukturierter Datenbestände<br />
Hermann Körndle<br />
Institut <strong>für</strong> Pädagogische Psychologie und Entwicklungspsychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
hermann.koerndle@tu-dresden.de<br />
Die effektive und effiziente Suche nach Informationen in strukturierten Datenbeständen gewinnt<br />
immer mehr an Bedeutung. Die Recherche nach wissenschaftlicher Literatur ist da<strong>für</strong> ein gutes<br />
Beispiel. Es liegt nahe, Nutzer durch Tools bei solchen Aufgaben zu unterstützen. Insbesondere liegt<br />
es nahe, durch geeignete Visualisierung den Informationsverarbeitungsaufwand zu reduzieren.<br />
Bestehenden Visualisierungstools nutzen entweder die Attribute der Dokumente und visualisieren sie<br />
z. B. in Form von Venn-Diagrammen oder analysieren auf der Basis multivariater statistischer<br />
Verfahren semantische Beziehungen zwischen Dokumenten und stellen die numerischen Analysen in<br />
Form von Diagrammen dar. Beide Ansätze führten nicht zum gewünschten Erfolg. Aus diesem<br />
Grunde entwickelten wir ein eigenes Visualisierungstool JADE, das die Strukturinformationen in<br />
Dokumentenbeständen möglichst gut ausschöpft und geeignet visualisiert: Mit Hilfe mathematischer<br />
Verfahren der Formalen Begriffsanalyse werden die Dokumente geordnet und das Ergebnis in Form<br />
von interaktiven Hasse-Diagrammen dargestellt. In einer Pilotstudie verglichen wir bei der<br />
Literaturrecherche die Wirkung von JADE mit einer herkömmlichen textbasierten<br />
Bedienerschnittstelle. Dazu mussten Studierende der Psychologie drei verschiedene Aufgaben<br />
59
Cognitive Ergonomics<br />
bearbeiten. Die Ergebnisse zeigen die erwartete Wirkung von JADE in Bezug auf die zur Beurteilung<br />
von Suchprozessen üblichen Parameter „recall“ und „precision“.<br />
Kognitive Aufgabenanalyse zur Usability-Evaluierung von interaktiven Systemen in der<br />
chirurgischen Therapietechnik<br />
Armin Janss<br />
Lehrstuhl <strong>für</strong> Medizintechnik<br />
RWTH Aachen<br />
janss@hia.rwth-aachen.de<br />
Durch die fortschreitende Automatisierung und Computerisierung hat in den letzten Jahren die Anzahl<br />
und Komplexität technischen Equipments besonders im Bereich chirurgischer Arbeitssysteme stark<br />
zugenommen. Dies führt nach und nach zu einer Veränderung der Interaktionscharakteristika<br />
zwischen OP-Personal und Maschine/Computer (z. B. Zunahme von Kontroll- und<br />
Überwachungsfunktionen) sowie zu daraus folgenden Bedienbarkeitsdefiziten durch einen steigenden<br />
Verlust des mentalen Modells bezgl. des Systemzustands und schließlich zu systeminhärenten<br />
humaninduzierten Fehlern im Operationssaal. Im Rahmen des vom BMWi geförderten AiF/FQS<br />
Projekts INNORISK wird derzeit ein Softwaretool entwickelt, welches es Herstellern von komplexen<br />
Medizinprodukten, speziell dem Designentwickler, ermöglichen soll schon frühzeitig im<br />
Entwicklungsprozess eine Usability-Evaluierung aufgrund von Daten aus der Spezifikations- und<br />
Definitionsphase durchzuführen. Die zugrunde liegende Methodik basiert auf zwei aufeinander<br />
aufbauenden formal-analytischen Verfahren. In einem ersten Schritt wird aufbauend auf einer<br />
ConcurTaskTree (CTT) Erweiterungsmethodik eine Aufgabenanalyse mit netzartiger Struktur unter<br />
Modellierung zeitlicher Abhängigkeiten angewendet und damit ein Gesamtüberblick der High-Level<br />
Aufgaben von System, Benutzer und Mensch-Maschine-Interaktion erzeugt. Im zweiten Teil der<br />
Methodik wird auf Basis der vorgelagerten Aufgabenanalyse und in Anlehnung an das CPM-GOMS<br />
Modell (Cognitive Percetual Motor – Goals Operators Methods Selection Rules) eine kognitive<br />
Aufgabenanalyse durchgeführt. Hierbei werden die High-Level Prozessschritte in kognitive,<br />
perzeptuelle und motorische Low-Level Operatoren aufgespalten. Hierbei soll vor allem eine<br />
Bewertung des mentalen Workloads im spezifischen chirurgischen Nutzungskontext ausgeführt und<br />
potentielle Konflikte in der kognitiven Ressourcennutzung detektiert werden. Ziel dieses<br />
humanzentrierten Ansatzes ist es, die Gebrauchstauglichkeit von Medizinprodukten in diesem<br />
speziellen Kontext zu verbessern und Interface-Designern sowie technischen Entwicklern<br />
methodische, softwaregestützte Analyse-Werkzeuge zur Erfassung inhärenter humaninduzierter<br />
Gefahrenpotentiale im klinischen Nutzungskontext zur Verfügung zu stellen.<br />
Reaktionszeit und Aufbau Mentaler Modelle in der Prozessvisualisierung<br />
Karin Schweizer, Susi Mühlhausen, Denise Gramß, Dorothea Pantförder, Birgit Vogel-Heuser<br />
Pädagogische Psychologie<br />
Universität Erlangen-Nürnberg<br />
karin.schweizer@ewf.uni-erlangen.de<br />
Aufgrund der zunehmenden Komplexität von Produktionsprozessen und der steigenden Zahl an zu<br />
überwachenden Prozessinformationen kommt es bei konventionellen zweidimensionalen Mensch-<br />
Maschine-Schnittstellen schnell zu einer Überfüllung der Bildschirme und zu einer unübersichtlichen<br />
Anordnung. Seitens des Operators besteht lediglich ein unvollständiges mentales Modell des<br />
Prozessverhaltens. Im Rahmen des interdisziplinären DFG-Projekts „Präsenz, Aufmerksamkeit und<br />
Slidertraining in der Prozessvisualisierung“ (PAST-P) werden sowohl förderliche (Präsenz und<br />
Interaktion sowie Erfahrung) als auch beeinträchtigende (Art der Aufgabe, Nebentätigkeiten) Faktoren<br />
60
Cognitive Ergonomics<br />
<strong>für</strong> die Beanspruchung/Belastung der Operatoren und den Aufbau von mentalen Modellen beim<br />
thermo-hydraulischen kontinuierlichen Pressen in der Span- und Faserplattenherstellung untersucht.<br />
Variiert werden in einem Design mit insgesamt fünf Zellen die Visualisierungsumgebung (2D vs. 3D)<br />
und die Art des Trainings in der Visualisierungsumgebung (Standbild vs. Slider vs. Interaktion). Als<br />
abhängige Variablen wurden neben Reaktionszeiten und Fehlern sowohl die Güte des Mentalen<br />
Modells als auch die Beanspruchung/Belastung erfasst. Erste Auswertungen (bei bisher 40 Vpn)<br />
zeigen, dass Versuchspersonen als Operator in einer Anlagensimulation dann korrekt bei spezifischen<br />
Problemstellungen eingreifen, wenn sie in einer 3D-Visualisierungsumgebung arbeiten (3D vs. 2D:<br />
F(1,5)=14,75, p
Cognitive Ergonomics<br />
Evaluation einer Methodik <strong>für</strong> komplexe Raumplanungsprobleme<br />
Rinat Saifoulline, Rüdiger von der Weth, Walter Schönwandt, Christoph Hemberger<br />
Fachbereich Wirtschaftswissenschaften<br />
HTW Dresden<br />
rinat.saifoulline@uni-bamberg.de<br />
Raumplaner agieren in einem komplexen Arbeitsfeld. Sie arbeiten häufig mit langfristigen<br />
Zeithorizonten und unklaren Ergebniskriterien. Der Planungsprozess ist zudem kooperativ,<br />
interdisziplinär und häufig von Interessengegensätzen gekennzeichnet. Eine am Institut <strong>für</strong><br />
Grundlagen der Planung der Universität Stuttgart entwickelte neue Methodik unterstützt insbesondere<br />
frühe Phasen des Prozesses, dabei insbesondere die Bildung gemeinsamer Begriffssysteme unter den<br />
Beteiligten und zielt auf eine entsprechende Modifikation der Handlungsstrategien. Die Effektivität<br />
dieser Methodik wurde in einer interdisziplinären Studie mit Psychologen von Hochschule <strong>für</strong> Technik<br />
und Wirtschaft Dresden experimentell untersucht. Dreierteams mussten zwei komplexe<br />
Planungsaufgaben bearbeiten (n=58). Eine Versuchsgruppe bekam die methodische Unterweisung vor<br />
der ersten Planungsaufgabe, die Kontrollgruppe vor der zweiten Planungsaufgabe. Dabei wurden<br />
Daten zum Wissen und zum Verhalten registriert und die Ergebnisse beurteilt. Unsere Untersuchung<br />
zeigt, dass die Einführung der Methodik die Übereinstimmung der mentalen Modelle in den<br />
Planungsteams signifikant erhöht, ihre Planungstätigkeit im methodischen Sinne beeinflusst und zu<br />
besseren Ergebnisse führt. Der Umgang mit komplexen Planungsproblemen ist also erlernbar und<br />
führt zu besseren Ergebnissen.<br />
(Inter)active Knowledge Construction with Tutoring Feedback – Theoretical<br />
Considerations and Empirical Findings<br />
Susanne Narciss<br />
Institut <strong>für</strong> Pädagogische Psychologie und Entwicklungspsychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
susanne.narciss@tu-dresden.de<br />
This paper describes an interactive two feedback-loops model (ITF-model; Narciss, 2006; 2007) and<br />
its implications for designing and investigating multiple effects of feedback under multiple individual<br />
and situational conditions. This ITF-framework conceptualizes feedback as a multidimensional<br />
instructional activity that aims at contributing to the regulation of a learning process in such a way that<br />
learners acquire the knowledge and skills needed to master learning tasks. It integrates findings from<br />
systems theory with recommendations of prior research on interactive instruction and elaborated<br />
feedback, on task analyses, on error analyses, and on tutoring techniques. Furthermore, the paper<br />
summarizes the method and results of studies which were conducted on the basis of this ITF-model in<br />
order to outline how the complexity of the ITF-framework can be addressed in research and practice<br />
(Narciss, 2004, 2006; Narciss & Huth, 2006).<br />
62
Kognitive Hilfen <strong>für</strong> die frühen Phasen der Produktentwicklung<br />
Constance Winkelmann, Marlen Melzer, Winfried Hacker<br />
Arbeitsgruppe „Wissen-Denken-Handeln“<br />
Technische Universität Dresden<br />
winkelmann@psychologie.tu-dresden.de<br />
Cognitive Ergonomics<br />
Systematische Unterstützungsmöglichkeiten <strong>für</strong> die Produktentwicklung in den entscheidenden frühen<br />
Phasen bieten kognitive Gestaltungshilfen wie das Skizzieren oder grobmaßstäbliche Darstellen als<br />
mögliche Formen „externen Denkens“ (Beitz, 1985; Pahl & Beitz, 1997; Römer, 2002; Sachse, 2002),<br />
der Einsatz von Analysemethoden (Schroda, 2000), Entwurfsmethodiken (Pietzcker, 2004) oder der<br />
Einsatz von reflexionsunterstützenden Fragetechniken wie die C-Quark-Methode (Ahmed, Wallace &<br />
Blessing, 2000) oder die Question-Answering-Technique (QAT; Wetzstein, 2004; Winkelmann,<br />
2005). Es werden quasiexperimentell ermittelte Ergebnisse dargestellt, die belegen, dass<br />
beispielsweise die QAT als Hilfsmittel zur systematischen Analyse von eigenen Arbeitsergebnissen<br />
sowie zur Optimierung von Vorgehens- und Bearbeitungsstrategien zu signifikanten<br />
Leistungssteigerungen bei Maschinenbau-Studierenden und berufserfahrenen Konstrukteuren führt,<br />
ebenso wie sich der Einsatz von Skizzen, gegenständlichen Modellen oder CAD unterstützend auf den<br />
Entwurfsprozess auswirkt (Römer & Pache, 2002). Derartige kognitive Gestaltungshilfen wurden<br />
bislang nur isoliert <strong>für</strong> einzelne Entwurfs- und Bewertungsabschnitte eingesetzt. Die Unterstützung<br />
des ganzheitlichen Entwurfsprozesses in den frühen Phasen soll durch die Kombination eines<br />
ausgewogenen Systems von sechs aufeinander abgestimmten Hilfen gewährleistet werden. Es dient<br />
der Unterstützung der Aufgabenanalyse, des Suchens nach prinzipiellen Lösungen, des Bewertens von<br />
(Zwischen-)Ergebnissen, der Entscheidungsfindung, des aufwandsarmen Planens und Dokumentierens<br />
sowie der optimalen Organisation von Teamarbeit. Der Einsatz erfolgt bei Studierenden (N = 200) der<br />
Technischen Universität Dresden der Fachrichtungen Maschinenbau, Mechatronik, Technisches<br />
Design und Wirtschaftsingenieurwesen. Während eines mehrwöchigen Design-Projektes, das in 40<br />
Kleingruppen (jeweils n = 5) bearbeitet wird, erhält die Hälfte der Studierenden vor den jeweiligen<br />
Entwurfsphasen eine Einführung in die entsprechenden Hilfsmodule. Die andere Hälfte der<br />
Studierenden bearbeitet das Design-Projekt ohne Bekanntgabe der Hilfen und bildet damit die<br />
Kontrollgruppe. Anhand der Beurteilung der objektiven Lösungsgüte sowie einer formativen<br />
Evaluation wird die Wirkung der Hilfen bei einem in Kleingruppen bearbeiteten Design-Projektes<br />
erfasst. Die Unterschiede und Gemeinsamkeiten mit Ergebnissen zu Einzelhilfen werden diskutiert<br />
und Ausbildungs- sowie Nutzungskonsequenzen <strong>für</strong> den Entwurfsprozess abgeleitet.<br />
Soziale Rahmung und kognitive Performanz in der Mensch-Maschine-Interaktion<br />
Detlev Nothnagel<br />
Fächergruppe Mediengestaltung<br />
Kunsthochschule <strong>für</strong> Medien Köln<br />
Nothnagel@khm.de<br />
Obwohl im Hinblick auf die evolutionäre Prägung menschlicher Informationsverarbeitung nahe<br />
liegend sind Untersuchungen zum Einfluss von mentalen Modellen der Kommunikation, die älter als<br />
jede Medientechnologie sind, auf den Umgang mit technischen Medien rar (Nass/Reeves). Ergebnisse<br />
einer empirischen, drittmittelfinanzierten Studie zum Werkzeuggebrauch digitaler Medien, die dieser<br />
Perspektive verpflichtet sind, sollen im Vortrag vorgestellt und diskutiert werden. Er bezieht sich auf<br />
eine detaillierte, logfilegestützte Untersuchung von Retrievalprozessen in computergestützten<br />
Umgebungen, die verschiedene Modi der Ergebnisrepräsentation zur Verfügung stellten. Dabei stehen<br />
vor allem Geschlechtsunterschiede im Werkzeuggebrauch, die Konsequenzen <strong>für</strong> die Heuristiken, die<br />
63
Cognitive Ergonomics<br />
in diesen verteilten Kognitionsprozessen zum Ausdruck kommen, sowie die Diskussion der<br />
Unterschiede vor dem Hintergrund der Ergebnisse der Genderlektdiskussion im Vordergrund. Es zeigt<br />
sich, dass ähnlich wie in anderen Prozessen des ‚structure mapping’ (Gentner) Modelle, die die Faceto-Face-Interaktion<br />
bestimmen, auch die Konfiguration elektronischer Werkzeuge zentral<br />
beeinflussen. Sie gewinnen eine soziale Signatur. Die Ergebnisse dieser Studie legen weitergehende<br />
Konsequenzen nahe, die abschließend kurz aufgegriffen werden sollen. Denn eine Reihe von<br />
Konzepten, die die Diskussion von Mensch-Maschine-Interaktion bestimmen – zu denken ist etwa an<br />
Paradigmen der verteilten oder situierten Kognition –, gewinnen vor dem Hintergrund der Ergebnisse<br />
dieser Studie einen relativen Stellenwert, und zwar sowohl in genereller wie in konkret funktionaler<br />
Hinsicht.<br />
64
Body Representation, Agency and Neurophysiology<br />
Symposium: Body Representation, Agency and Neurophysiology<br />
Einführung und Leitung:<br />
Romy Müller<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie III, Arbeitsgruppe Angewandte Kognitionsforschung<br />
Technische Universität Dresden<br />
romy.mueller@psychologie.tu-dresden.de<br />
Mental representation of (phantom) body parts<br />
Bettina Bläsing, Thomas Schack, Peter Brugger<br />
Fakultät <strong>für</strong> Psychologie und Sportwissenschaft<br />
Universität Bielefeld<br />
bettina.blaesing@uni-bielefeld.de<br />
We investigated mental representations of body schema in two participants with congenitally absent<br />
limbs, one of which (participant A) has perceived phantoms of all four limbs since birth, whereas the<br />
other (participant B) has never experienced any phantoms. A previous study revealed that participant<br />
A, but not participant B, resembles participants with intact bodies regarding her perception of<br />
observed body movements (Funk, Shiffrar & Brugger, 2005, Experimental Brain Research, 164, 341–<br />
346). We analysed mental representations in participants A and B and a control group (N=12, age:<br />
46.2±9.8) using the SDA-M method (Structure Dimensional Analysis – Motorics; Schack &<br />
Mechsner, 2006, Neuroscience Letters, 391, 77–81). Verbal labels indicating body parts (e.g. thumb,<br />
eye, knee) and body-related activities (e.g. writing, walking) were presented to the participants in<br />
randomized lists that had to be sorted according to a hierarchical splitting paradigm. Participants were<br />
instructed to refer to their somatosensory perception of their own body rather than to an imagined<br />
outside image. The results of the hierarchical cluster analysis of participant A resemble the results of<br />
the control group more closely than the cluster solution of participant B (invariance analysis), which<br />
reflects his specific way of using his foot for writing and communicating.<br />
No Action, No Consciousness? Confronting the Enactive Approach to Consciousness<br />
with Neuromedical Cases of Locked-In Syndrome<br />
Miriam Kyselo<br />
Institut <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong><br />
Universität Osnabrück<br />
mkyselo@uos.de<br />
The enactive approach to consciousness (EAC) challenges the classical view that consciousness<br />
emerges within the boundaries of our brains. Rather, it is viewed as enacted, action-oriented and<br />
constituted by the dynamical, sensory-motor interactions of the body with the environment. This paper<br />
assumes the radical implication of this to be that without a body that enactively engages in sensorymotor<br />
activities in the world, there will be no consciousness. I will analyse the consequences of the<br />
enactive approach to consciousness by confronting it with cases of patients with Locked-in Syndrome<br />
(LiS) and related states. These cases raise serious questions to where the limits of an enactive<br />
approach to consciousness are. The paper invites to reconsider what the sensory-motor interaction<br />
constraint really is about.<br />
65
Body Representation, Agency and Neurophysiology<br />
Probability Judgments of Agency: Distorted or Optimal?<br />
Thomas Schmidt, Vera C. Heumüller<br />
Abteilung Allgemeine Psychologie 1<br />
Justus-Liebig-Universität Gießen<br />
thomas.schmidt@psychol.uni-giessen.de<br />
We studied how people perceive authorship of their own actions under conditions of uncertainty.<br />
Participants chose between left and right keypresses to produce an action effect (a left or right light<br />
corresponding to the keypress). A Computer player made a simultaneous key-press decision, and at<br />
varying probabilities a random generator determined who of the players controlled the action-effect.<br />
After each observed effect, participants were to judge which player had produced it. Participants were<br />
informed that their effect-control ranged from 20% to 80%, varied blockwise, and were told to use this<br />
knowledge to optimize the accuracy of their agency judgments. We found that participants<br />
overestimated the likelihood of their own agency: e.g., if participants’ effect-control was actually 40%,<br />
they stated to be the agent in about 85% of the cases. This bias remained even if participants judged<br />
the agency of a second computer player whose keypress decisions they could observe. Surprisingly,<br />
this agency bias might be regarded as a rational strategy to optimize the accuracy of the agency<br />
judgments by favoring the player that is more likely to be in control of the action effect.<br />
Intentionszuschreibung und Augenbewegungen<br />
Jan Zwickel<br />
Allgemeine und Experimentelle Psychologie<br />
Ludwig-Maximilians-Universität München<br />
zwickel@psy.uni-muenchen.de<br />
Wir gingen der Frage nach wie sich die Zuschreibung von mentalen Zuständen zu unbelebten<br />
Artefakten auf Augenbewegungen auswirkt. Dazu baten wir 12 Versuchspersonen Frith-<br />
Happe Animationen zu betrachten und zeichneten ihre Augenbewegungen auf. In den<br />
Animationen waren jeweils zwei Dreiecke zu sehen, die Trajektorien folgten. Diese Filme<br />
lassen sich in zwei Gruppen gliedern. Die Bewegungen in Filmen der intentionalen Gruppe<br />
werden gewöhnlich durch mentale Konstrukte beschrieben, während Filme der nichtintentionalen<br />
Gruppe zu Beschreibungen der Trajektorien führen. Unsere<br />
Augenbewegungsdaten zeigen, dass sich diese Filme auch durch die mittlere Fixationsdauer<br />
unterscheiden lassen (Klein, Zwickel, Prinz, & Frith, eingereicht). Intentionale Filme führen<br />
zu längeren Fixationen als nicht-intentionale Filme. Dies eröffnet die Möglichkeit die<br />
Zuschreibung von Intentionen zu Artefakten durch ein nicht-verbales Maß erfassen zu können<br />
und damit neue Wege Mensch-Maschine Interaktionen zu evaluieren.<br />
66
Body Representation, Agency and Neurophysiology<br />
Implementing Intuition and Intentionality into a Neurophysiological Model of Artificial<br />
Intelligence<br />
Tino Schmidt<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Allgemeine Psychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
schmidtt@psychologie.tu-dresden.de<br />
How is it possible to be certain, that we are the source of any of our voluntary actions? In everyday<br />
life we are able to interact with our environment without asking this question. Our cognitive system<br />
gives us an immediate sense of authorship for our own actions and the ability to differentiate them<br />
from actions done by other agents in the environment. This ability is often described as “sense of<br />
agency”. (de Vignemont & Fourneret ,2004) We think that this ability is one of the key components<br />
towards a better understanding of the underlying evolutionary mechanisms of the development of our<br />
cognitive system and might therefore help us in the development of artificial cognitive systems.<br />
(Blakemore & Decety, 2001) We assume that the central nervous system contains internal models,<br />
which represent aspects of one’s own body and its interaction with the external world in order to<br />
optimize motor control and learning. Our model focuses on two types of internal models. The<br />
“forward loop” uses efference copies to predict the sensory consequences of motor commands<br />
whenever movements are made. The “feedback loop” provides the current action program with<br />
corrections of the motor commands to achieve the state desired by the action. In this paper, we put<br />
forward that the coordination between the feedback-loop and “feedforward”-loop forms the “sense of<br />
agency”. We propose a model of how this coordination could be realised in artificial intelligence,<br />
based on the functional principles of the human brain. To illustrate our model, we will show some<br />
neurophysiological evidence for the phenomena to be discussed.<br />
67
Unbewusste Prozesse im BCI und EEG<br />
Symposium: Unbewusste Prozesse im BCI und EEG<br />
Einführung und Leitung:<br />
Tino Schmidt<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I – Professur Allgemeine Psychologie<br />
Technische Universität Dresden<br />
schmidtt@psychologie.tu-dresden.de<br />
Einflüsse von Top-Down-Faktoren auf unbewusste automatische Prozesse: Evidenz von<br />
ereigniskorrelierten Potentialen bei einem maskierten Priming-Paradigma<br />
Ulla Martens, Markus Kiefer<br />
Universitätsklinikum Ulm<br />
Klinik <strong>für</strong> Psychiatrie und Psychotherapie III<br />
ulla.martens@uni-ulm.de<br />
In klassischen Theorien wird angenommen, dass unbewusste automatische Prozesse autonom<br />
ablaufen. Im Gegensatz hierzu schlagen wir vor, dass eine bestimmte Konfiguration des kognitiven<br />
Systems durch Top-Down-Faktoren <strong>für</strong> das Auftreten automatischer Prozesse notwendig ist. Diese<br />
Fragestellung untersuchten wir in zwei EEG-Studien unter Verwendung eines modifizierten<br />
maskierten Priming-Paradigmas. Im ersten Experiment klassifizierten Probanden in einer Cueing-<br />
Aufgabe ein Wort hinsichtlich seiner semantischen Kategorie (belebt vs. unbelebt) oder bezüglich<br />
seiner perzeptuellen Eigenschaften (1. oder letzter Buchstabe geschlossene vs. offene Form). Diese<br />
Cueing-Aufgaben sollen ein semantisches bzw. ein perzeptuelles Task-Set aktivieren. Im Anschluss an<br />
diese Cueing-Aufgabe folgte mit einem Response-Prime-Interval (RPI) von 200 oder 800 ms ein<br />
maskiertes Prime-Wort gefolgt von einem Zielwort, das eine lexikalische Entscheidung erforderte.<br />
Reaktionszeiten <strong>für</strong> die lexikalische Entscheidung zeigten im kurzen RPI signifikant größere<br />
Bahnungseffekte, wenn zuvor die semantische und nicht die perzeptuelle Cueing-Aufgabe ausgeführt<br />
wurde. Bei den ereigniskorrelierten Potentialen zeigte die N400 in der semantischen Cueing-<br />
Bedingung eine signifikant größere Modulation durch semantisches Priming. Eine Vereinfachung der<br />
perzeptuellen Cueing-Aufgabe im zweiten Experiment führte zu vergleichbaren Ergebnissen und<br />
schließt den Einfluss von Schwierigkeitseffekten aus. Diese Ergebnisse zeigen, dass das kognitive<br />
System durch Top-Down-Faktoren auf bestimmte Weise konfiguriert sein muss (hier semantisches<br />
Task-Set), damit unbewusste Reize unser Verhalten beeinflussen können.<br />
Erkennung kognitiver Zustände auf Basis von passiven Brain-Computer-Interfaces<br />
Thorsten Zander, Christian Kothe, Sebastian Welke, Sabine Jatzev, Matthias Rötting<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie und Arbeitswissenschaft<br />
Technische Universität Berlin<br />
thorsten.zander@mms.tu-berlin.de<br />
Ein Brain-Computer-Interface (BCI) ermöglicht das Versenden von Informationen vom menschlichen<br />
Gehirn an einen Computer, ohne den Umweg über muskuläre Aktivität. Eine drastische Verbesserung<br />
der Zuverlässigkeit konnte in den letzten 7 Jahren durch die Einführung moderner Methoden des<br />
Maschinellen Lernens erreicht werden. Hierbei wird ein Grossteil des zur Benutzung des BCIs<br />
benötigten Lernaufwands auf die Maschine übertragen. Dies erlaubt einerseits das Versenden von<br />
Steuersignalen (aktives BCI) und andererseits die instantane Erkennung von nicht bewusst<br />
modulierten kognitiven Zuständen (passives BCI). Die Arbeitsgruppe PhyPA des Fachgebiets<br />
Mensch-Maschine-Systeme der TU Berlin fokussiert sich auf die Entwicklung neuer passiver BCIs.<br />
68
Unbewusste Prozesse im BCI und EEG<br />
Diese eröffnen insbesondere neue Möglichkeiten im Design von Experimenten. Mit einer hohen<br />
Zuverlässigkeit kann das Experiment an kognitive Reaktionen der Versuchsperson automatisiert<br />
angepasst werden. Wir werden hier Ergebnisse aus zwei Studien mit passiven BCIs präsentieren.<br />
Einerseits konnten wir zeigen, dass sich die Effizienz eines durch ein BCI unterstützten Spielers in<br />
einem einfachen Spiel signifikant verbessern lässt. Das hierbei genutzte passive BCI basiert auf der<br />
Interpretation von Fehlerpotentialen. Andererseits haben wir verlässlich Informationen über die<br />
Beobachtung von Bewegungen anderer Menschen durch die Erkennung von Desynchronisationen über<br />
dem Motor-Kortex übertragen. Letzteres ist konform mit Aussagen mehrerer Studien über<br />
Spiegelneuronen-Aktivität.<br />
69
Doctoral Symposium<br />
Doctoral Symposium – Sonntag, 28.09.2008<br />
Einführung und Leitung:<br />
Michael Minge 1 , Anne Wegerich 2<br />
1 Fachgebiet Kognitionspsychologie und Kognitive Ergonomie, Technische Universität Berlin<br />
michael.minge@zmms.tu-berlin.de<br />
2 Fachgebiet Mensch-Maschine-System, Technische Universität Berlin<br />
anne.wegerich@mms.tu-berlin.de<br />
Multimodal Comprehension of Information Graphics with Linguistic Annotations<br />
Cengiz Acarturk<br />
Department Informatik – Arbeitsbereich Wissens- und Sprachverarbeitung<br />
Universität Hamburg<br />
acarturk@informatik.uni-hamburg.de<br />
Statistical information graphics are used in multimodal communication as well as in visual<br />
representation of data. More specifically, linguistic annotations in graphs carry crucial communicative<br />
roles in comprehension of multimodal documents. In time series line graphs, linguistic annotations are<br />
used for the purpose of foregrounding certain parts of a graph those correspond to emphasized domain<br />
entities and events. In addition, annotations facilitate constructing referential links between textual and<br />
linguistic entities in graph-text documents. Despite their role in communication, in the current state of<br />
the art, annotation design and use is often based on common sense and practice rather than theory,<br />
guidelines and systematic empirical research. In this talk, the results of a set of experimental studies on<br />
comprehension of graph-text documents with linguistic annotations will be presented. Experimental<br />
evidence for the bridging role of linguistic annotations, as well as the role of a set of factors that affect<br />
comprehension of graph-text documents, such as visual properties of annotating graphical elements<br />
will be presented. The results and implications will be discussed from the interdisciplinary perspective<br />
of cognitive science, human computer interaction and educational psychology.<br />
Cognitive Modeling of a Complex Scheduling Task based on Verbal Protocols and Eye<br />
Movement Data<br />
Sven Brüssow<br />
Allgemeine und Theoretische Psychologie<br />
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg<br />
sven.bruessow@psychologie.uni-heidelberg.de<br />
This dissertation project aims to develop a computational model of a complex scheduling task written<br />
in the ACT-R cognitive architecture (Anderson et al., 2004). The primary sources of information about<br />
human behavior in scheduling are verbal protocols and eye movement data. The scheduling task used<br />
is Plan-a-Day (Funke & Krüger, 1995), which requires participants to plan the sequence of a list of<br />
errands considering multiple temporal constraints. The objective of the dissertation project is to reveal<br />
the cognitive processes involved in scheduling, which strategies and heuristics participants use, and to<br />
determine the cognitive demands of the task. Verbal protocols and eye movement data are expected to<br />
provide relevant information about planning behavior of participants and to reflect problem solving<br />
strategies. The insights attained from both sources of data will be compared and combined to model<br />
human scheduling behavior with high cognitive plausibility. The project concludes with an<br />
experimental study with the objective to test the cognitive model.<br />
70
Doctoral Symposium<br />
Kontextbezogene Analyse sprachlicher Äußerungen in lebensweltlichen Umgebungen<br />
Philippe Büttner<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie und Arbeitswissenschaft<br />
Technische Universität Berlin<br />
philipp.buettner@zmms.tu-berlin.de<br />
Die automatisierte Informationsextraktion natürlich-sprachlicher Äußerungen innerhalb eines<br />
bestimmten Kontextes ist ein spezielles Anwendungsproblem. Über das von Versuchsteilnehmern<br />
verwendete Vokabular und die verwendeten syntaktischen Strukturen, die innerhalb eines speziellen<br />
Kontextes auftreten können, gibt eine Untersuchung Aufschluss. Die Ergebnisse dieser Untersuchung<br />
stellen die Basis <strong>für</strong> den Aufbau eines computerlinguistischen Modells zur Analyse dar. Das Ziel der<br />
Analyse soll darin bestehen, die inhaltliche Erschließung von illokutionären Akten zu automatisieren.<br />
Die Analyse stützt sich dabei auf das aus der Computerlinguistik bekannte Verfahren, das Chunk-<br />
Parsing. Anstatt die gesamte syntaktische Struktur eines illokutionären Aktes zu erfassen, wird beim<br />
Chunk-Parsing lediglich versucht, die relevanten Satzteile mittels regulärer Ausdrücke zu erkennen.<br />
Die Verwendung einer mit dem Benutzer gemeinsamen Wissensbasis ist bei der Analyse ebenfalls<br />
erforderlich. Sie beinhaltet unter anderem das Wörterbuch und die Grammatik. Die Evaluation und<br />
Implementierung soll schließlich die Machbarkeit einer solchen Analyse verdeutlichen.<br />
Akustisch räumliche Interferenzeffekte bei Arbeitsgedächtnisbelastung<br />
Kerstin Dittrich, Christoph Stahl<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie – Abteilung Sozialpsychologie und Methodenlehre<br />
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg<br />
dittrich@psychologie.uni-freiburg.de<br />
Aufmerksamkeit – die Fähigkeit, aus einer großen Menge von Informationen einen kleinen, relevanten<br />
Teil zur weiteren Verarbeitung zu beachten und ablenkende Einflüsse abzuschirmen – ist die<br />
Grundlage jeder kontrollierten kognitiven Verarbeitung. Ein wichtiger Forschungsbereich ist daher,<br />
Faktoren zu identifizieren, welche die Aufmerksamkeit beeinflussen. Die Load-Theorie (Lavie, 2005)<br />
ist ein aktueller, vielversprechender Ansatz, der Vorhersagen über mögliche Einflussfaktoren auf die<br />
Aufmerksamkeitsleistung erlaubt. Sie besagt unter anderem, dass kognitive Belastungen, wie etwa die<br />
Belastung des Arbeitsgedächtnisses, die Aufmerksamkeitsleistung verschlechtern sowie die<br />
Distraktion vergrößern kann. Ergänzend hierzu konnte <strong>für</strong> visuelle Stimuli gezeigt werden, dass<br />
Distraktion besonders dann ansteigt, wenn die Art der Arbeitsgedächtnisbelastung mit der<br />
Verarbeitung der Zielreize interferiert (z. B. Kim, Kim, & Chun, 2005). Die vorliegende Arbeit<br />
beschäftigt sich mit diesem Specialized-Load-Effekt im Bereich akustischer nonverbaler Stimuli. In<br />
einer Reihe von Experimenten wurde die Auswirkung dreier verschiedener Arbeitsgedächtnisbelastungen<br />
auf eine nonverbale akustische Stroop-Aufgabe (Leboe, Todd, & Mondor, 2007)<br />
untersucht. Dabei zeigte sich ein Specialized-Load-Effekt: Wie erwartet stieg die Interferenz in der<br />
Stroop-Aufgabe unter der nonverbalen akustischen Arbeitsgedächtnisaufgabe im Vergleich zur<br />
Interferenz ohne Belastung signifikant an, während der Stroop Effekt bei verbal akustischer und<br />
visueller Arbeitsgedächtnisaufgabe im Vergleich zur Interferenz ohne Belastung gleich blieb. Die<br />
Implikationen dieser Befunde <strong>für</strong> zugrunde liegende kognitive Ressourcen werden diskutiert.<br />
71
Doctoral Symposium<br />
Exekutive Funktionen und Affekt – Eine Modulation findet nicht statt!<br />
Jutta Eber, Klaus Rothermund<br />
Allgemeine Psychologie II<br />
Friedrich-Schiller-Universität Jena<br />
jutta.eber@uni-jena.de<br />
Unter Exekutiven Funktionen werden im Allgemeinen perzeptuelle, kognitive und motorische<br />
Prozesse verstanden, die so koordiniert werden, dass eine optimale und flexible Anpassung an aktuelle<br />
Aufgabenanforderungen möglich ist (Baddeley, 2000; Luria, 1973). Mit dem task-switching<br />
Paradigma wurden zwei Indikatoren <strong>für</strong> exekutive Funktionen erfasst: Aufgabenwechselkosten<br />
(Rogers & Monsell, 1995) zur Erfassung von Handlungskontrolle und Backward Inhibition Effekte<br />
(Mayr & Keele, 2000) zur Erfassung von Inhibitionsmechanismen. Der Affekt wurde auf<br />
unterschiedliche Weise manipuliert: Durch IAPS-Bilder (Lang, Bradley & Cuthbert, 2005) vor jedem<br />
Aufgabendurchgang, durch leistungsbezogenes Feedback nach jedem Aufgabendurchgang, und durch<br />
globale Stimmungsinduktion vor allen Aufgabendurchgängen. Eine Modulation exekutiver<br />
Kontrollfunktionen durch unterschiedlichen Affekt wurde <strong>für</strong> keine der drei Affektmanipulationen<br />
beobachtet, weder <strong>für</strong> die Wechselkosten noch <strong>für</strong> BI. Daraus lassen sich zwei mögliche<br />
Schlussfolgerungen ziehen: 1. Exekutive Kontrollfunktionen sind völlig unabhängig von und nicht<br />
beeinflussbar durch affektive Zustände. 2. Die oben genannten Maße sind nicht geeignet, um<br />
Exekutive Kontrolle adäquat abzubilden.<br />
You-are-here Maps for the Blind: First Experiments in Cognitive Design of Non-visual<br />
Spatial Representations<br />
Christian Graf<br />
Department Informatik<br />
Universität Hamburg<br />
christian.graf@informatik.uni-hamburg.de<br />
Gaining survey knowledge of a complex spatial environment has proven to be facilitated by so-called<br />
You-are-here (YaH) maps. The goal of the ongoing doctoral research is to develop a concept of<br />
augmenting YaH maps with language in such way that the resulting spatial representations support<br />
blind people in navigating the represented world independently. The presentation will show the<br />
cognitive commonalities and differences in map usage that need to be considered when designing YaH<br />
maps for the blind and augmenting them with textual information. From the cognitive motivation, first<br />
research questions are identified that focus on the constituent of every YaH map, the YaH symbol.<br />
Different approaches how to locate the YaH symbol based on information provided through language,<br />
through the tactile map and through the combination of them will be elaborated. Experiments are<br />
proposed to investigate the effective placement and the efficient announcement of the YaH symbol.<br />
Future investigations using computer controlled periphery are suggested and the idea of dynamically<br />
created, adaptable multimodal YaH maps is introduced. A view at future research results is cast, i.e. a<br />
set of design concepts for multimodal presentation of YaH maps for blind people integrating<br />
propositional and tactile representations.<br />
72
Perspektivität und psychophysische Identität<br />
Mike Lüdmann<br />
Philosophisches Seminar – Arbeitsbereichs Theoretische Philosophie<br />
Johannes Gutenberg-Universität Mainz<br />
Mike.Luedmann@web.de<br />
Doctoral Symposium<br />
Ein oftmals übergangenes Problem der <strong>Kognitionswissenschaft</strong>en ist, dass das genaue Verhältnis der<br />
funktionalistischen Modellvorstellungen des Mentalen und der neuronalen Strukturen und Prozesse<br />
ausgeblendet wird. Die von mir vertretene These ist, dass die mit kognitionswissenschaftlichen<br />
Modellen beschriebenen mentalen Vorgänge in einem Identitätsverhältnis mit den zugeordneten<br />
neuronalen Prozessen stehen. Das Ziel meines Promotionsvorhabens ist, eine empirische Begründung<br />
bzw. Erklärung des Identitätsverhältnisses zu liefern. Von zentralem Stellenwert ist hierbei der Aspekt<br />
der Perspektivität (bzw. Subjektivität) als eine psychologische Eigenschaft komplexer<br />
informationsverarbeitender Systeme. Erst das Entstehen einer subjektiven Perspektive führt zu einem<br />
phänomenalen Auseinandertreten dieser Bereiche. Aufgrund des transparenten Charakters unserer<br />
mentalen Zustände sind uns nie die mit ihnen identischen neuronalen Strukturen gegeben. In einem<br />
gewissen Sinn schauen wir durch diese Strukturen „hindurch“ und haben den Eindruck, unmittelbar<br />
mit unserer Umwelt konfrontiert zu sein. Dies ist der Kern unserer intuitiven dualistischen<br />
Auffassung. Im Zentrum meiner Arbeit steht daher eine naturalistische Analyse von Perspektivität<br />
(bzw. Subjektivität). Hierzu werden psychologisch-kognitionswissenschaftliche Konzepte und auch<br />
die neurophysiologischen und neuroanatomischen Grundlagen <strong>für</strong> das Entstehen einer subjektiven<br />
„Erste-Person-Perspektive“ herangezogen. Insbesondere soll der Versuch unternommen werden, die<br />
evolutionäre Genese des Mentalen von einfachsten Minimalrepräsentationen (wie z. B. Hell-Dunkel-<br />
Wahrnehmungen bei Einzellern wie Euglena) bis hin zum komplexen menschlichen Bewusstsein<br />
nachzuzeichnen.<br />
Intelligente Produktberatung: Benutzeradaptive Interaktion aus kognitiver Sicht.<br />
Elena Minina<br />
Intelligente Benutzerschnittstellen<br />
Deutsches Forschungszentrum <strong>für</strong> Künstliche Intelligenz (DFKI) GmbH<br />
elena.minina@dfki.de<br />
Der Einsatz intelligenter Systeme zur Personalisierung der Dienstleistungen liegt hoch im Trend. Einer<br />
der Gründe ist eine unüberschaubare Menge von Produkten, die den Konsumenten zur Auswahl steht.<br />
Dabei verursachen sowohl das ständige Erscheinen neuer Produkte als auch die steigende<br />
Produktkomplexität eine Überflutung mit Produktinformationen und erhöhen die kognitive Belastung.<br />
Deshalb ist es wichtig die Benutzerschnittstelle eines intelligenten Produktberatungssystems<br />
ergonomisch zu gestalten. In diesem Zusammenhang stellt die Erfüllung der kognitiven<br />
Anforderungen diverser Benutzergruppen eine besondere Herausforderung dar. Einerseits geht es um<br />
die Frage, wie relevante Produktinformationen auf eine angemessene Weise zu der richtigen Zeit<br />
präsentiert werden können. Andererseits stellt sich die Frage, wie relevante Benutzerdaten auf eine<br />
nicht explizite Weise gewonnenen und im Benutzermodell automatisch erfasst werden können. Hier<strong>für</strong><br />
werden das Potenzial und die Grenzen der Anwendung der kognitionswissenschaftlichen<br />
Forschungsergebnisse im Benutzeradaptivitätsdesign einer produktberatenden Benutzerschnittstelle<br />
untersucht.<br />
73
Doctoral Symposium<br />
Synaesthesia and the Unity of Consciousness<br />
Aleksandra Mroczko<br />
Max-Planck-Institut <strong>für</strong> Hirnforschung, Frankfurt/Main<br />
mroczka@uni-mainz.de<br />
Synaesthesia as a phenomenon of the experience of self and the reality, but also as a kind of deviation<br />
from ordinary function provides an interesting test for theories of cognition and perception as well as<br />
for philosophical theories of mind. With the help of these multidimensional phenomenal experiences<br />
and using examples from our own study of grapheme-colour synaesthesia I will discuss some of the<br />
conceptual issues for philosophical understanding the problem of the unity of consciousness on the<br />
object level, the integration and the holistic unity of mental contents. Our study examined the<br />
relationship between linguistic stimulus and concurrent colour experience showing how this relation<br />
can be extended by creating new semantic associations in the course of a short learning process. We<br />
found that grapheme-colour associations were transferred to novel graphemes, the qualia of concurrent<br />
colours being preserved from the original synaesthetic colours. Due to the short duration, the learning<br />
process rather relied on the formation of new semantic associations. This indicates that associations in<br />
grapheme-colour synaesthesia begin at the semantic level of processing and result at the perceptual<br />
level; they connect the conceptual content associated with each grapheme with the sensory content –<br />
an involuntarily triggered conscious colour experience.<br />
Einsatz von 3D-Visualisierung zur Unterstützung des Operatortrainings und der<br />
Prozessführung<br />
Dorothea Pantförder, Birgit Vogel-Heuser<br />
Fachbereich Elektrotechnik/Informatik – Fachgebiet Eingebettete Systeme<br />
Universität Kassel<br />
pantfoerder@uni-kassel.de<br />
Aufgrund steigender Komplexität technischer Prozesse steigt auch die Arbeitsbelastung des Operators<br />
in einer Leitwarte. Derzeitige 2D-Visualisierungskonzepte können die Prozesse unter Umständen nicht<br />
mehr geeignet darstellen. Gestützt auf das „Proximity-Compatibility“-Prinzip (Wickens 1990)<br />
verspricht der Einsatz einer 3D-Visualisierung Vorteile in Bezug auf Reaktionszeiten und Fehlerraten.<br />
Bei der Implementierung einer 3D-Visualisierung in einer Leitwarte sind die speziellen<br />
Anforderungen bezüglich des technischen Prozesses und der Arbeitsaufgabe des Operators besonders<br />
zu beachten. So müssen beispielsweise das Zeitverhalten und die Bedienbarkeit der 3D-Visualisierung<br />
sowie die Integration in eine bestehende 2D-Visualisierungsumgebung berücksichtigt werden. Für<br />
komplexe Prozesse ist die Erstellung eines regelungstechnischen (Simulations-)Modells teilweise<br />
schwer möglich und Training erfolgt als „Training on the Job“. Aus Sicht der Anlagenbetreiber muss<br />
der Operator deshalb in der Trainingsphase besser unterstützt werden. Ein Ansatz im vorgestellten<br />
Dissertationsvorhaben ist die Nutzung eines Datenplayers, des Sliders, bei dem archivierte<br />
Prozessdaten im Zeitraffer/Zeitdehnung abgespielt werden können. Der Einsatz des Sliders im<br />
Training soll dazu beitragen, dass der Operator sein Prozesswissen steigert, um das fehlende<br />
Prozessmodell auszugleichen und somit im Anlagenbetrieb richtiger/schneller reagieren kann. Das<br />
interdisziplinäre DFG-Projekt PAST-P dient <strong>für</strong> diese Arbeit als Fallstudie, um verschiedene Arten<br />
des Trainings zu untersuchen sowie 2D- und 3D-Visualisierungen vergleichend zu evaluieren (s.<br />
Beitrag von Schweizer et al.).<br />
74
Doctoral Symposium<br />
Ansätze und Herausforderungen EEG-basierter Fahrerassistenzsysteme<br />
Sebastian Welke<br />
DFG-Graduiertenkolleg „prometei“ (Prospektive Gestaltung von Mensch-Technik-Interaktion)<br />
Technische Universität Berlin<br />
Sebastian.welke@zmms.tu-berlin.de<br />
Das Führen eines Fahrzeuges wird als Interaktion zwischen dem Fahrer, dem Fahrzeug und der<br />
Umwelt verstanden. Somit wird deutlich, dass Assistenzsysteme in diesem Bereich unterschiedliche<br />
Einflussfaktoren zu berücksichtigen haben. Schwerpunkt der Entwicklung von entsprechenden<br />
Unterstützungssystemen lag in der Vergangenheit auf messbaren Größen aus dem Bereich der<br />
Fahrdynamik. Die Grenzen dieses Ansatzes liegen insbesondere in der Adaption an den Fahrer und<br />
wirken sich somit auf Wirksamkeit und Akzeptanz solcher Systeme aus. Durch die Möglichkeit einer<br />
Intentionserkennung bzw. Vorhersage von Handlungen beim Führen eines Fahrzeuges kann ein<br />
entscheidender Beitrag zur Verbesserung vorhandener sowie zur prospektiven Gestaltung zukünftiger<br />
Fahrerassistenzsystemen geleistet werden. Die Übertragung geeigneter Ansätze des statistischen<br />
maschinellen Lernens ermöglicht die Klassifikation unterschiedlicher mentaler Prozesse anhand von<br />
EEG-Signalen (Elektroenzephalogramm) in Echtzeit. Durch geeignete kontextsensible Indikatoren<br />
kognitiver Aktivitäten können somit Veränderungen in den Daten eines EEG, welche einer bewussten<br />
Handlung vorausgehen, genutzt werden. Die Erkennung und Klassifikation von<br />
handlungsvorgelagerten kognitiven Prozessen bietet somit ein großes Potential. Erste<br />
Voruntersuchungen in diesem Kontext zeigten hier Erfolg versprechende Ansätze <strong>für</strong> die Auslegung<br />
von hochadaptiven EEG-basierenden Unterstützungssystemen durch die Möglichkeit einer<br />
Handlungsprädiktion. Im Rahmen dieses Beitrages werden Ansätze und Herausforderungen eines<br />
EEG-basierten adaptiven Unterstützungssystems dargestellt, welche anhand der Interpretation von<br />
EEG-Daten, Umfeld- und Fahrdynamikinformationen Warn- oder Eingreifschwellen fahrer- und<br />
situationsspezifisch adaptieren könnten.<br />
Dynamics in Metaphor Comprehension<br />
Dehui Zhou<br />
Fachgebiet Kognitionspsychologie<br />
Universität Duisburg-Essen<br />
zytsmum@hotmail.com<br />
There are abundant cognitive theories which can be addressed to metaphor comprehension, including<br />
the conceptual metaphor theory (Lakoff and Johnson, 1980), the salience imbalance theory (Ortony,<br />
1979), the structure mapping theory (Gentner, 1983), the domain-interaction theory (Tourangeau and<br />
Sternberg, 1982), the attributive categorisation theory (Glucksberg and Keysar, 1990), the conceptual<br />
blending theory (Fauconnier and Turner, 1998, 2002), and others. This work argues that metaphor<br />
comprehension is a complicated dynamic process and advocates for a synthetic approach to integrate<br />
the possible referential parts from the existing cognitive theories concerning metaphor comprehension.<br />
To support this view, a 3 (three metaphors) x3 (three virtual role play conditions) x2 (two cultural<br />
background) factorial web-based experiment has been carried out. The results from the network<br />
analysis and the cluster analysis have confirmed that the cognitive effort and the mapping process that<br />
people take in comprehending a metaphor are largely influenced by people’s pre-existing conceptual<br />
system reflected in their estimation of the conventionality and aptness of the metaphor and the context,<br />
in which the metaphor is provided. Greatly inspired by Cowan’s working memory theory (2005),<br />
Bowdle and Gentner’s caree of metaphor hypothesis (2005), and Wilson and Sperber’s relevance<br />
theory (2004), a dynamic view with graphic illustration is established to illustrate the dynamics of<br />
metaphor comprehension.<br />
75
Posters Session<br />
Posters Session – Montag, 29.09.2008<br />
Qualifying Qualia with the Global Neuronal Workspace Model<br />
Carlos E.B. de Sousa<br />
Fachbereich Philosophie<br />
Universität Konstanz<br />
carlosphi@yahoo.de<br />
Generally qualia are defined as the qualitative features arising from conscious experiences, e.g., the<br />
tasting of a coffee, the hurtfulness of pains, the redness of a ripe tomato, etc. Some philosophers like to<br />
identify qualia with the clause “what it is like, for an organism, to experience something”. Several<br />
partisans of such conception argue for the irreducibility of qualia to naturalist explanations. In this<br />
case, qualia would be a strong challenge to any neurobiological explanation. The supposed problem<br />
would be: since qualia seem to be non-physical properties of conscious experience, then no naturalist<br />
explanation would be able to capture the content of such experience. Notwithstanding the<br />
complications, the fact is qualia are based on sensory information. Philosophers typically do not accept<br />
neuroscientific evidences concerning consciousness studies, in particular about the idea that qualia are<br />
neurobiological mechanisms of detecting differences inside and outside the body. Thus the correct<br />
questions should be: How does sensory information acquire specific qualities? What are the<br />
neurobiological mechanisms underlying qualia phenomena? Based on Stanislas Dehaene’s et al.<br />
Global Neuronal Workspace Model of Consciousness (GNW), a neurocognitive model of qualia is<br />
proposed. Three claims are central here: (1) qualia are biological mechanisms based on neurocognitive<br />
processes; (2) qualia have an evolutionary survival value; (3) qualia are emergent properties originated<br />
in the sensory systems and acquire additional features in the GNW.<br />
Predicting Eye Movement Behavior in a Complex Scheduling Task using a Cognitive<br />
Process Model Derived from Verbal Protocols<br />
Sven Brüssow, Daniel Holt, Joachim Funke<br />
Allgemeine und Theoretische Psychologie<br />
Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg<br />
sven.bruessow@psychologie.uni-heidelberg.de<br />
This study investigates whether eye movements in a computer-based scheduling task can be predicted<br />
on the basis of a cognitive process model. The scheduling task used (Plan-a-Day) requires participants<br />
to plan the sequence of a list of errands considering multiple temporal constraints. A cognitive process<br />
model for this task was derived from verbal protocols and a theoretical analysis of task demands. From<br />
this process model we deduced a linear regression model which was then used to predict number and<br />
duration of fixations in different areas of interest. The regression model allowed to predict the fixation<br />
pattern for different response options as well as the the final response selection of participants with<br />
significant accuracy. This suggests that verbal reports may be used to create valid cognitive process<br />
models that in turn successfully predict behavioral indicators, such as eye movement patterns. The<br />
implications of this multi-method approach for studying mental processes such as planning will be<br />
discussed.<br />
76
Posters Session<br />
Introducing Adaptive Passive Control via Mental Workload to Brain-Computer-<br />
Interaction<br />
Matti S. Gärtner, Till Klister<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie und Arbeitswissenschaft – Fachgebiet Mensch-Maschine-Systeme<br />
Technische Universität Berlin<br />
mga@mms.tu-berlin.de<br />
One of the central goals of Brain-Computer Interfaces (BCI) is the control of devices just by imagined<br />
limb movements. In contrast to this active BCI control, the approach of an objective workload<br />
measure introduces the idea of a passive BCI control, focused on user-state detection. Once<br />
established, this measure could be used in a general way to optimize human-machine interaction.<br />
Nevertheless, so far there is neither an agreed-upon definition of mental workload nor a standardized<br />
objective method of assessing it. In this poster we present the work-in-progress results of an<br />
experiment where we try to establish a new objective workload measure. As the experimental<br />
paradigm for our study we employ the well-known N-Back task. In this working memory task<br />
different levels of mental workload shall be induced. To make sure that our EEG-based measure is not<br />
task specific, we compare its results to several widely accepted conventional measures of mental<br />
workload (EDA, EMG, EOG, ECG, Nasa-TLX). In this study 24 subjects have been tested. As the<br />
analysis of the data is currently being carried out, we present some preliminary results of the EEG<br />
data. These results indicate that the amount of workload for this specific task is measurable by our<br />
BCI-system.<br />
Examining Causes for Non-stationarities: The Loss of Controllability is a Factor which<br />
Induces Non-stationarities<br />
Sabine Jatzev, Thorsten Zander, Monica De Filippis, Christian Kothe, Sebastian Welke, Matthias<br />
Rötting<br />
Fachgebiet Mensch-Maschine-Systeme<br />
Technische Universität Berlin<br />
sabine.jatzev@tu-berlin.de<br />
In this study we investigated non-stationarities as they occur in EEG-data. EEG-analysis is often based<br />
on the assumption of the stationarity of the signal, although it has been found to be violated. The<br />
nature of the fluctuations of brain oscillations remains unclear, but the temporal structure indicates<br />
they may be functional. In BCI-systems non-stationarities cause changes in the data’s statistical<br />
properties, leading to increasing error rates. Aim of this study was to examine possible causes for nonstationarities.<br />
A new experimental setting: the “Rotation-Left-Right” paradigm, allowed for the<br />
manipulation of the factor of interest: loss of controllability. This was realized via actions not intended<br />
by the subject, modeling decremented performance in BCI-sessions. Experimental task was to rotate a<br />
figure by key press. EEG was recorded from 20 subjects. Two different feature extraction methods<br />
were used and non-stationarities were measured by Kullback-Leibler divergence and pseudo-online<br />
classification. Results: Phases with reduced controllability induced a highly significant deviance of<br />
Event Related Desynchronisation features but had no significant effects on features from Slow<br />
Cortical Potentials. Hence, the choice of feature extraction methods is crucial for the impact of nonstationarities.<br />
We were able to isolate one factor responsible for non-stationarities in EEG data<br />
relevant in BCIs.<br />
77
Posters Session<br />
Benchmarking Common BCI Algorithms<br />
Christian Kothe, Thorsten Zander, Matthias Rötting<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie und Arbeitswissenschaft<br />
Technische Universität Berlin<br />
christian.kothe@mms.tu-berlin.de<br />
Ein zentrales Thema in der BCI (Brain-Computer Interfaces) Forschung ist die Unterscheidung von<br />
EEG-Mustern, die zu ausgeführten Handbewegungen korrelieren. In diesem Kontext haben sich<br />
Methoden des statistischen maschinellen Lernens als sehr erfolgreich erwiesen, eine objektive<br />
Gegenüberstellung dieser Methoden wurde bislang jedoch nicht publiziert. Ziel dieser Studie ist<br />
demnach die objektive Evaluation und der Vergleich der wichtigsten modernen Methoden des BCIs.<br />
Hier<strong>für</strong> wurde ein homogener experimentellen Kontext realisiert und eine repräsentativen Stichprobe<br />
herangezogen, um der hohen interindividuellen und interrexperimentellen Varianz der EEG-Daten<br />
gerecht zu werden. Die Datengrundlage besteht aus 32 Kanälen EEG, EOG (Elektrookulogramm),<br />
EMG (Elektromyogramm), Schallpegel und Raumtemperatur, gemessen unter hochkontrollierten<br />
Versuchsbedingungen bei 42 naiven, gesunden Versuchspersonen. Verglichen wurden Merkmalsextraktionsverfahren<br />
<strong>für</strong> ereigniskorrelierte (De-)synchronisation (ERD) – logarithmic Bandpower,<br />
Common Spatial Patterns (CSP), Spectrally Weighted CSP, und <strong>für</strong> langsame kortikale Potenziale –<br />
SCP Pattern Matching und CSP for SCP. Außerdem wurden die gängigsten statistischen<br />
Klassifkatoren (lineare Diskriminanzanalyse, quadratische Diskriminanzanalyse (QDA), regularisierte<br />
Diskriminanzanalyse, Support Vector Machines) auf den EEG-Merkmalen untereinander verglichen.<br />
Als Evaluationsmaß wurden verschiedene Varianten der (geschachtelten) Kreuzvalidierung genutzt.<br />
Im Ergebnis zeigte sich, dass das SCP Pattern Matching den ERD-basierten Methoden signifikant<br />
überlegen ist. Unterschiede zwischen den Klassifikatoren waren überraschenderweise vernachlässigbar,<br />
abgesehen von QDA, deren schlechtes Abschneiden auf Overfitting zurückzuführen ist.<br />
Asymmetrische assoziative Relationen im Bild-Wort-Interferenzparadigma<br />
Andreas Mädebach, Ansgar Hantsch, Jörg D. Jescheniak<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I<br />
Universität Leipzig<br />
maedebach@uni-leipzig.de<br />
Im Bild-Wort-Interferenzparadigma führen Ablenker mit einer kategorialen semantischen Relation zur<br />
Zieläußerung (z. B. Hund – Fisch) zu stärkerer Interferenz als unrelatierte Ablenker. Hingegen führen<br />
assoziative Relationen (z. B. Pfeil – Bogen) zu relativer Erleichterung. Im Gegensatz zu kategorialen<br />
Relationen sind assoziative Relationen häufig nicht symmetrisch (in Assoziationsaufgaben führt z. B.<br />
„Knochen“ zu „Hund“, aber „Hund“ nicht zu „Knochen“). Wir untersuchten, ob die<br />
Assoziationsrichtung die Wirkung assoziativer Ablenker beeinflusst. In unseren Experimenten wurden<br />
asymmetrische Assoziationspaare verwendet und die Assoziationsrichtung manipuliert. Wenn der<br />
Erleichterungseffekt assoziativer Ablenker im Bild-Wort-Interferenzparadigma aufgrund zusätzlicher<br />
Aktivierung der Zielrepräsentation durch den Ablenker zustande kommt, sollten Assoziationen in<br />
Richtung der Zieläußerung (z. B. Zieläußerung: Hund – Ablenker: Knochen) stärker erleichternd<br />
wirken als Assoziationen in Richtung des Ablenkers (z. B. Zieläußerung: Knochen – Ablenker: Hund).<br />
Die Ergebnisse bestätigen den Erleichterungseffekt assoziativer Ablenker im Bild-Wort-<br />
Interferenzparadigma, zeigen jedoch keinen Einfluss der Assoziationsrichtung.<br />
78
Posters Session<br />
Gestaltung von Touchoberflächen <strong>für</strong> ältere Nutzer – kognitive und psychomotorische<br />
Aspekte<br />
Michael Oehl<br />
Wirtschaftspsychologie<br />
oehl@uni-lueneburg.de<br />
Leuphana Universität Lüneburg<br />
Touchscreens dienen zunehmend als Eingabegeräte an vielen Mensch-Maschine-Schnittstellen (z. B.<br />
Bankautomaten, PDAs). Um den unterschiedlichsten Nutzergruppen gerecht zu werden, sind die<br />
Anforderungen an eine effiziente Interaktion sehr hoch. Die grundlegenden kognitiven Eigenschaften<br />
sowie die psychomotorischen Fertigkeiten der Nutzer <strong>für</strong> eine einfache Anwendung solcher Geräte<br />
sind jedoch noch unzureichend erforscht. In der vorliegenden Studie wurden Aspekte des Alters von<br />
Nutzern sowie die Komplexität der Selektionsaufgabe und deren Schwierigkeit experimentell<br />
untersucht. Da mit zunehmendem Alter die kognitive und feinmotorische Leistung abnehmen, wurden<br />
zwei Altersgruppen (22–32 vs. 40–62 Jahre) betrachtet. Dabei wurden die feinmotorischen<br />
Fertigkeiten mit der Motorischen Leistungsserie (MLS) und die Ausprägung der Feldabhängigkeit als<br />
determinierender kognitiver Stil mit dem Leistungsprüfsystem von Horn (LPS) erhoben. Die<br />
Komplexität der Selektionsaufgabe am Touchscreen wurde in zwei Stufen realisiert (diskrete vs.<br />
serielle Selektion) und die Aufgabenschwierigkeit nach Fitts Gesetz (Fitts, 1954) variiert. Es zeigt<br />
sich, dass die Leistung am Touchscreen im wesentlichen von der Aufgabenkomplexität und der<br />
Aufgabenschwierigkeit beeinflusst wurde. Alterseffekte zeigten sich in Abhängigkeit der<br />
Aufgabenkomplexität erst bei den komplexeren (seriellen) Selektionsaufgaben: Ältere Nutzer zeigten<br />
eine signifikant längere Bewegungszeit, v. a. durch ihre erhöhte Feldabhängigkeit und durch<br />
feinmotorische Leistungsdefizite. In der Bewegungsgenauigkeit unterschieden sie sich nicht von<br />
jüngeren Nutzern. Implikationen <strong>für</strong> die Gestaltungspraxis werden diskutiert.<br />
Detecting Mental Models for the Location of Common Webpage Elements<br />
Sandra Patricia Roth, Stefan L. Pauwels, Klaus Opwis<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie – Allgemeine Psychologie und Methodologie<br />
Universität Basel<br />
sandra.roth@unibas.ch<br />
There is evidence that internet users through time have acquired certain expectations about the<br />
location of common webpage elements such as navigation, search field, home, and so on. The present<br />
study explores if these mental models have changed during recent years and if placing website objects<br />
according to expectations leads to faster navigation. In a computer-based experiment 95 participants<br />
were asked to place usual web objects on a webpage. In a second part it was measured how fast<br />
participants would click on either typically or atypically placed web elements. The results show that<br />
the location of “advertisement” and “search field” differed from former studies (Bernard, 2001). The<br />
elements “title”, “home”, “external links”, and “navigation” were placed at similar locations as found<br />
previously. Reaction time analysis shows that people were faster when elements were placed as<br />
expected. This study supports former evidence that internet users have acquired certain mental models<br />
of web pages. In addition, placing web objects according to these expectations facilitates the<br />
navigation. Future research should investigate if users possess different mental models respective to<br />
distinct website types (e.g. online news, e-commerce …) and what effects appear when the website<br />
design takes these models deliberately into account or disregards them.<br />
79
Posters Session<br />
Planning Assistance for Activities of Daily Living to Support People with Alzheimer<br />
Disease<br />
Ute Schmid, Elmar Gräßel<br />
Professur <strong>für</strong> Angewandte Informatik insb. Kognitive Systeme<br />
Otto-Friedrich-Universität Bamberg<br />
ute.schmid@uni-bamberg.de<br />
Caring for people with age-related dementia such as Alzheimer disease will be one of the great challenges<br />
in our near future. It is desirable that persons can stay in their own home as long as possible to<br />
maintain quality of live and also for financial reasons. Focus of computer science research in this context<br />
addresses mainly monitoring and security aspects and technical devices such as smart phones or<br />
smart kitchens. Our own focus is on the development of an intelligent planning assistance system for<br />
different instrumental activities of daily living (light housework, preparing meals, taking medications,<br />
shopping for groceries or clothes, using the telephone, and managing money). Furthermore, it is<br />
known that people with dementia can still enjoy occupation with hobbies they maintained over a long<br />
span of their lives. Obviously, the system must be restricted with respect to such classes of planning<br />
tasks for which sensor recordings are available and behavioral intentions can be inferred from the<br />
sensor data. Therefore, as a first step, we performed a survey with 192 caring relatives to obtain data<br />
about which activities should be primarily supported. In the questionaire, for each instrumental activity<br />
and for two hobbies named by the respondent it was assessed whether the concerned person can<br />
still perform this activity and, if the activity can still be performed, how often the person needs reminders<br />
to continue the task at hand. The results suggest that it is promising to focus the first prototype<br />
of the planning assistant on the activities of preparing meals and taking medication. One of the<br />
most mentioned hobbies still performed is working in the garden. Supporting such an ill-structured<br />
outdoor activity clearly will be a big challenge for plan monitoring and reminding.<br />
Programming Recursive Functions By Examples<br />
Thomas Hieber, Martin Hofmann, Emanuel Kitzelmann, Ute Schmid<br />
Universität Bamberg<br />
Professur <strong>für</strong> Angewandte Informatik insb. Kognitive Systeme<br />
ute.schmid@uni-bamberg.de<br />
Writing computer programs can be performed in three principle ways: Generating code based on<br />
informal specifications of the desired behavior of the program, automated program construction from<br />
formal specifications, or constructing programs by generalization over small sets of input/output<br />
examples. Research in the artificial intelligence domain of inductive programming (IP) addresses the<br />
third approach. From a technical perspective, IP systems can relieve software developers from routine<br />
programming task by exploiting test cases for automatic generation of code (for clear cut<br />
subproblems). From a cognitive perspective, IP research investigates the intellectual abilities and skills<br />
of human programmers who typically are highly successful in coding programs from input/output<br />
examples. Our IP system IGOR (Kitzelmann and Schmid, 2006; Kitzelmann, 2007) induces recursive<br />
functional programs from small sets of the first input/output examples with respect to the input data<br />
type. We conducted an empirical study to investigate whether inexperienced programmers can<br />
produce the examples necessary for IGOR and whether generating examples is less prone to errors<br />
than directly producing the program code. Participants were 30 first year computer science students<br />
who had participated in a course where recursive functional programming with Scheme was one of the<br />
major topics. Each student received a booklett with four programming tasks (“length” of a list,<br />
“reverse” a list, is a list of “oddlength”, and “flatten” a nested list). Each students had to give the<br />
smallest set of input/output examples for two of the tasks and to write the Scheme code for the other<br />
80
Posters Session<br />
two tasks (sequence of tasks was balanced over subjects and giving examples vs coding was balanced<br />
over tasks). Nearly all students failed in giving examples as well as in producing correct program code<br />
for the most complex problem “flatten”. For the other three tasks we got clear evidence that while<br />
students are able to give the first input/output examples they mostly fail in producing correct code.<br />
Besides this general result, an analysis of typicall errors provided some insights in difficulties of<br />
recursive programming. The results show that IP systems cannot only support professional<br />
programmers but they also give more power to programming novices who are enabled to produce<br />
correct code by providing input/output examples.<br />
Effects of Size and Visibility of Textareas on Answer Size in Online Surveys<br />
Peter Schmutz, Javier A. Bargas-Avila, Klaus Opwis<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie – Allgemeine Psychologie und Methodologie<br />
Universität Basel<br />
Peter.Schmutz@unibas.ch<br />
The HTML text input field textarea is a fundamental interface element on websites providing the<br />
possibility of populating the internet with user generated content, enabling the user of giving detailed<br />
feedback on websites or enabling researchers to use open ended questions in online surveys. The size,<br />
i.e. the number of rows and columns, of such text areas are usually freely chosen by web designers and<br />
therefore can be tailored to fit the text area purpose and user needs. Modern AJAX-based in-place<br />
editing gives the web designer additional control over the text area visibility thus preserving the screen<br />
from clutter and providing functionality on request: Using in-place editing a text area becomes visible<br />
by clicking into a predefined content area, e.g. labelled with “click here to enter your answer”. We<br />
argue that text area size might serve as a cue for the amount of text that might be desired or required<br />
by the website owner. As such, area size might have effects on the amount of text a user writes. In this<br />
study we conducted an online survey on racism and integration. Using a between-subjects design the<br />
factors size (6, 14, and 30 rows) and visibility (visible, invisible until click) of the text areas were<br />
varied. Analysing the answer size data (number of characters entered) from 431 participants we found<br />
significant main effects for size and visibility. Visible text areas generally invited people to enter more<br />
text than text areas that became visible after clicking. Using 14 rows text areas produced more input<br />
than 6 and 30 rows text fields suggesting that small areas triggers minimalism and large ones are<br />
intimidating. Furthermore, hiding large 30 rows text areas using AJAX disencouraged participants and<br />
reduced input by 20%. Item non-response was equally distributed over the 6 conditions. Concluding,<br />
we suggest visible text areas with around 14 rows for use with online surveys. Inline editing<br />
technology should not be used for text fields larger than 14 rows.<br />
81
Posters Session<br />
Consistency in the Aesthetic Perception of Web Pages and the Importance of Visual<br />
Complexity: An Empirical Replication and Extension<br />
Alexandre N. Tuch, Sandra Patricia Roth, Klaus Opwis<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie – Allgemeine Psychologie und Methodologie<br />
Universität Basel<br />
A.Tuch@unibas.ch<br />
Recently there has been increasing interest in the influence of aesthetics in human-computer<br />
interaction. The beauty of an interface turned out to be more important as initially assumed,<br />
influencing the perceived usability of an interface and the overall impression of the user. In a<br />
controlled experiment we replicate and extend the findings that users can form immediate aesthetic<br />
impressions of web pages, and that these impressions are highly stable (Tractinsky et al., 2006). The<br />
66 participants rated 50 web page screenshots in two phases. The average beauty ratings after a very<br />
short exposure of 500 ms were highly correlated with average beauty ratings after a long exposure of<br />
10 s (r = .93). The relation between the mean response latencies and beauty ratings resulted in an<br />
inverted U-shaped curve, i.e. extreme beauty judgements (both positive and negative) were rendered<br />
faster than moderate ratings. Further the degree of visual complexity of the web pages was correlated<br />
with the beauty ratings, suggesting that complexity plays an important role in the aesthetic evaluation.<br />
These findings underline the importance of the first impression of websites and the influence of visual<br />
complexity on aesthetic perception.<br />
Cognitive Load affects the Planning Scope for Lexical Access in Sentence Production<br />
Valentin Wagner, Jörg D. Jescheniak<br />
Institut <strong>für</strong> Psychologie I<br />
Universität Leipzig<br />
vwagner@uni-leipzig.de<br />
A series of picture-word-interference experiments explored how lexical access of multiple words<br />
during sentence production is affected by cognitive load. In Experiment 1, participants produced SVOsentences<br />
in response to object-pairs positioned side by side, while ignoring auditory distractor words.<br />
Distractor words semantically related to either the first or the second noun interfered with the naming<br />
response, and the effect was comparable for both positions, replicating Meyer (1996). This pattern<br />
suggests that both nouns were retrieved before utterance onset. In Experiment 2, the utterance format<br />
was contingent on a prior conceptual evaluation of the depicted objects. This manipulation enhanced<br />
the interference effect for the first noun but substantially reduced it for the second noun, suggesting<br />
that the higher conceptual effort led to a reduction of the planning scope. Experiment 3 was similar to<br />
Experiment 1, but speakers additionally performed a working memory task during speech planning. In<br />
this situation, the interference effect was enhanced for both noun positions, and moreover was still of<br />
the same size, suggesting that both nouns were retrieved before utterance onset. These results suggest<br />
a specific processing capacity for the speech production system which can be allocated variably to the<br />
individual subprocesses of the speaking process.<br />
82
Zeitliche Abgrenzung unterschiedlicher kognitiver Prozesse mittels EEG<br />
Sebastian Welke, Thorsten Zander, Matthias Rötting<br />
Posters Session<br />
DFG-Graduiertenkolleg „prometei“ (Prospektive Gestaltung von Mensch-Technik-Interaktion)<br />
Technische Universität Berlin<br />
Sebastian.welke@zmms.tu-berlin.de<br />
Die Elektroenzephalografie (EEG) erlaubt eine Abbildung der elektrischen Aktivität neuronaler<br />
Strukturen. In dieser Form können unterschiedliche Korrelate zu verschiedenen kognitiven Prozessen<br />
in den EEG-Daten beobachtet werden. Diese Indikatoren kognitiver Prozesse können aus den EEG-<br />
Daten extrahiert und somit im Kontext der Mensch-Maschine Interaktion genutzt werden. Im Rahmen<br />
dieses Beitrages wird ein Ansatz zur zeitlichen Abgrenzung von Wahrnehmungs- und<br />
Verarbeitungsprozessen zu unterschiedlichen kognitiven Prozessen in EEG-Daten vorgestellt. Dieser<br />
Idee folgend wird aufgezeigt, dass sich so zeitlich schwer fassbare mentale Prozesse auch durch ein<br />
EEG abbilden und untersuchen lassen. Repräsentativ wird dazu eine Studie vorgestellt, in der<br />
Bewegungsvorstellungen der rechten bzw. linken Extremität untersucht wurden. Die Herausforderung<br />
lag dort in der Bestimmung der zeitlichen Grenzen, in denen die reine Bewegungsvorstellung durch<br />
das EEG repräsentiert wird. Es konnte gezeigt werden, dass durch eine entsprechende<br />
Stimulusdarbietung (Aufforderung zur Bewegungsvorstellung) der Prozess der kognitiven Stimulusverarbeitung<br />
und der Zielreizzuordnung (EKP: N400) gegen die zu untersuchende Bewegungsvorstellung<br />
abgegrenzt werden konnte. Daraus wurde der frühste Zeitpunkt der Stimulusverarbeitung<br />
und somit der Beginn der Bewegungsvorstellung abgeleitet. In diesem Zeitfenster wurden weitere<br />
Merkmale extrahiert, welche eine Klassifikation der rechten gegen die linke Bewegungsvorstellung<br />
erlauben. Dieser Ansatz bietet großes Potential in der Überprüfung von Modellannahmen im Bereich<br />
der kognitiven Modellierung. Durch unterschiedliche Paradigmen könnten entsprechende Annahmen<br />
weiter validiert werden.<br />
Processing a Subjective Model of the Mind<br />
Mark F. Wernsdorfer<br />
Lehrstuhl <strong>für</strong> Philosophie I und Institut <strong>für</strong> Theoretische Psychologie<br />
Otto-Friedrich-Universität Bamberg<br />
wernsdorfer@googlemail.com<br />
Trying to explain consciousness we fail at the transition from objectively-physical to subjectivelymental<br />
states. Intending to approach this gap from the inside, interactions between consciousness,<br />
qualia and mental states generally shall be considered from first person perspective. The goal is a<br />
formalizable model whose fitness is to be measured by its physical implementation at the end of<br />
theoretical development. Assuming qualia being elements of subjective experience in general and only<br />
mental connection to the outside world their causal consequences on mental states will be examined.<br />
This includes perceptual states as possible contents of consciousness as well as intentional states as<br />
possible effects. To do this necessary factors will be defined and distinguished from each other in<br />
order to consider their interactions. The potential of mental events causing others will be formalized as<br />
inner mental causation such that specified causal effects between two mental states serve as a working<br />
definition of representation. Outcome is a hierarchy of mental states that ascend from “not<br />
representing any mental events” (this level contains qualia) to “representing any mental events”<br />
(containing the state of “being conscious of something”). Through these relations a maximum of<br />
subjective experience within the mind can be identified. This insight is used as turning point leading<br />
from a way into the mind on a way out of the mind. In ascribing causal potential to consciousness the<br />
concept of realisation will be introduced. Using the definition of inner mental causation it describes a<br />
special kind of interactions between mental states ending at the inner border of the mind. The<br />
symmetry in viewing mental states as possible contents of consciousness and mental states as its<br />
possible effects will be emphasized. Necessary conditions for consciousness can be concluded and<br />
83
Posters Session<br />
attempts will be made to formalize the organization insofar that implementation remains possible.<br />
Arguments in this paper are certainly not detailed enough already to be called an implementable model<br />
of the mind. However, conclusion opens up a horizon of epistemological questions that can<br />
successfully be made accessible through further development of a subjective theory of the mind.<br />
84
Namensindex<br />
Die Zahlen geben die Seitenzahlen der Abstracts der Autoren an. Weitere Nennungen der Personen<br />
(zum Beispiel im Programm) sind an dieser Stelle nicht mit aufgeführt. Fett gedruckte Seitenzahlen<br />
stehen <strong>für</strong> Abstracts, bei denen der Autor Erstautor der jeweiligen Arbeit ist.<br />
Name Seite Name Seite<br />
Acarturk, Cengiz ............................................59, 70<br />
Albrecht, Konstanze ............................................18<br />
Álvarez, Vanessa .................................................43<br />
Antolí, Adoración ................................................43<br />
Arjona, Emilio .....................................................43<br />
Baccino, Thierry ..................................................41<br />
Baldauf, Daniel ....................................................39<br />
Bargas-Avila, Javier A. ........................................81<br />
Barkowsky, Thomas ......................................34, 55<br />
Bauer, Clemens C. .................................................8<br />
Berthoz, Alain.......................................................31<br />
Bittner, Andreas ...................................................56<br />
Blaschke, Stefan ..................................................22<br />
Bläsing, Bettina ........................................28, 33, 65<br />
Bott, Oliver ..........................................................48<br />
Brugger, Peter ......................................................65<br />
Brüssow, Sven ...............................................70, 76<br />
Budde, Sandra H. ...........................................51, 53<br />
Bülthoff, Heinrich H. ...........................................31<br />
Büttner, Philipp ....................................................71<br />
Cañas, José J. .......................................................43<br />
Claus, Berry .........................................................47<br />
Conroy-Dalton, Ruth ...........................................30<br />
Cornelissen, Frans W. ..........................................39<br />
Cramer, Irene M. ..................................................12<br />
De Filippis, Monica .............................................77<br />
De Sousa, Carlos E.B............................................76<br />
Deml, Barbara ......................................................58<br />
Di Stasi, Leandro L. .............................................43<br />
Dittrich, Kerstin ...................................................71<br />
Drewitz, Uwe .......................................................57<br />
Dshemuchadse, Maja ...............................17, 19, 20<br />
Dzaack, Jeronimo ................................................57<br />
Eber, Jutta ............................................................72<br />
Eilers, Mark .........................................................58<br />
Engbert, Ralf ........................................................40<br />
Finthammer, Marc …………………………..…..12<br />
Fischer, Thomas ………………………………...41<br />
Fischer, Carsten .............................................51, 54<br />
Frankenstein, Julia ...............................................31<br />
Frommberger, Lutz ..............................................34<br />
Funke, Joachim ................................................5, 76<br />
Fürstenau, Norbert ...............................................56<br />
Gärtner, Matti S. ..................................................77<br />
Gazzo Castaneda, Estefania .................................11<br />
Gese, Helga ..........................................................49<br />
Glauer, Michael ...................................................10<br />
Goschke, Thomas ................................8, 17, 18, 25<br />
Graf, Christian .....................................................72<br />
Gramann, Klaus ...................................................32<br />
Gramß, Denise .....................................................60<br />
Gräßel, Elmar .......................................................80<br />
Graupner, Sven-Thomas ......................................41<br />
Habel, Christopher ...............................................59<br />
Hacker, Winfried .................................................63<br />
Hagen, Cornelius .................................................35<br />
Hamburger, Kai .......................................21, 30, 32<br />
Hamker, Fred H. ..................................................55<br />
Hantsch, Ansgar ...................................................78<br />
Hass, Joachim ......................................................22<br />
Haynes, John-Dylan .........................................1, 25<br />
Hellmann, Sara M. ...............................................12<br />
Helmert, Jens R. ...................................................41<br />
Hemberger, Christoph ..........................................62<br />
Henderson, John M. .............................................38<br />
Herrmann, Michael ..............................................22<br />
Herzig, Cornelia ...................................................12<br />
Heumüller, Vera C. ..............................................66<br />
Heyde-Zybatow, Tatjana .....................................49<br />
Hieber, Thomas ....................................................80<br />
Hofmann, Martin .................................................80<br />
Hois, Joana ...........................................................36<br />
Hölscher, Christoph .......................................30, 32<br />
Holt, Daniel .....................................................5, 76<br />
Huckauf, Anke .....................................................42<br />
Hüppe, Ronja .........................................................4<br />
Janss, Armin ........................................................60<br />
Jatzev, Sabine ................................................68, 77<br />
Jescheniak, Jörg D. ........................................78, 82<br />
Kaller, Christoph ....................................................4<br />
Kaup, Barbara ................................................47, 50<br />
Kiefer, Markus .....................................................68<br />
Kirschbaum, Clemens ..........................................18<br />
Kitzelmann, Emanuel ..........................................80<br />
Klapproth, Florian ................................................23<br />
Kliegl, Reinhold ...................................................40<br />
Klister, Till ...........................................................77<br />
Knauff, Markus...................3, 4, 5, 8, 11, 21, 30, 32<br />
Koesling, Hendrik ................................................42<br />
Konieczny, Lars ...................................................56<br />
Kopp, Stefan ........................................................27<br />
Körndle, Hermann ...............................................59<br />
Kothe, Christian .......................................68, 77, 78<br />
Kühnberger, Kai-Uwe ....................................44, 46<br />
Kyselo, Miriam ....................................................65<br />
Laharnar, Naima ..................................................31<br />
Laibson, David .....................................................18<br />
Langner, Robert ...................................................19<br />
Laubrock, Jochen .................................................40<br />
Leiberg, Susanne ..................................................19<br />
Leuchter, Sandro ..................................................61<br />
Lüdmann, Mike ....................................................73<br />
Lüdtke, Jana .........................................................50<br />
Lyre, Holger .......................................................6, 7<br />
Madden, Carol .....................................................48<br />
Mädebach, Andreas .............................................78<br />
85
Markowitsch, Hans J. ..........................................29<br />
Marsman, Jan-Bernard C. ....................................39<br />
Martens, Ulla .......................................................68<br />
Mayer, René ...................................................12, 40<br />
Meilinger, Tobias .....................................14, 15, 31<br />
Melzer, Marlen ....................................................63<br />
Messing, Barbara .................................................10<br />
Millonig, Alexandra .............................................36<br />
Minge, Michael ..............................................57, 70<br />
Minina, Elena .......................................................73<br />
Mittendorf, Monika ..............................................56<br />
Möbus, Claus .......................................................58<br />
Möller, Ralf ..........................................................27<br />
Mroczko, Aleksandra ...........................................74<br />
Mühlenberg, Dirk ................................................61<br />
Mühlhausen, Susi .................................................60<br />
Müller, Romy........................................................65<br />
Münzer, Stefan .....................................................32<br />
Narciss, Susanne ..................................................62<br />
Neumann, Hendrik ...............................................58<br />
Niemann, Mathias ................................................55<br />
Nothnagel, Detlev ................................................63<br />
Oehl, Michael ......................................................79<br />
Opwis, Klaus ............................................79, 81, 82<br />
Paetzold, Kristin ..................................................52<br />
Pannasch, Sebastian .......................................38, 41<br />
Pantförder, Dorothea ......................................60, 74<br />
Pape, Nele ................................................22, 23, 57<br />
Pauwels, Stefan L. ...............................................79<br />
Petzold, Antje ......................................................18<br />
Piefke, Martina ....................................................29<br />
Prinz, Wolfgang ...................................................26<br />
Pugno, Chiara ......................................................41<br />
Ragni, Marco ...............................................8, 9, 56<br />
Rahm, Benjamin ....................................................4<br />
Rämä, Pia .............................................................41<br />
Rammsayer, Thomas ...........................................22<br />
Reisenzein, Rainer ...............................................20<br />
Renken, Remco ....................................................39<br />
Rhode, Dieter .......................................................51<br />
Rohlfing, Katharina J. ..........................................29<br />
Röming, Florian ...................................................21<br />
Roth, Sandra P. ..............................................79, 82<br />
Rothermund, Klaus ..............................................72<br />
Rötting, Matthias ...............................68, 77, 78, 83<br />
Sagerer, Gerhard ..................................................29<br />
Saifoulline, Rinat .................................................62<br />
Schack, Thomas .......................................28, 33, 65<br />
Scherbaum, Stefan .........................................17, 19<br />
Schlieder, Christoph ............................................35<br />
Schmid, Ute .........................................................80<br />
Schmid, Falko ......................................................37<br />
Schmidt, Tino ................................................67, 68<br />
86<br />
Schmidt, Thomas .................................................66<br />
Schmutz, Peter .....................................................81<br />
Schönwandt, Walter .............................................62<br />
Schröder, Jürgen P. ........................................24, 26<br />
Schulte-Pelkum, Jörg ...........................................31<br />
Schultheis, Holger ..........................................34, 55<br />
Schweizer, Karin ..................................................60<br />
Schwering, Angela ...............................................35<br />
Smith, Adrian .......................................................15<br />
Stahl, Christoph ...................................................71<br />
Starker, Ulrike ......................................................20<br />
Stolterfoht, Britta .................................................49<br />
Strube, Gerhard ....................................................35<br />
Struve, Doreen .....................................................52<br />
Sutter, Matthias ....................................................18<br />
Tatler, Benjamin W. ..............................................1<br />
Taylor, Larry ........................................................50<br />
Teramoto, Wataru ................................................31<br />
Thiele, Johannes ..................................................14<br />
Thüring, Manfred .................................................57<br />
Tomasello, Michael ...............................................1<br />
Tseden, Bolormaa ..................................................8<br />
Tuch, Alexandre N. ..............................................82<br />
Unterrainer, Josef ...................................................4<br />
Urbas, Leon ........................................10, 23, 55, 57<br />
Urbina, Mario H. ..................................................42<br />
Velichkovsky, Boris M. .......................................41<br />
Vincent, Benjamin T. .............................................1<br />
Vitay, Julien .........................................................55<br />
Võ, Melissa L.-H. ................................................38<br />
Vogeley, Kai ..........................................................3<br />
Vogel-Heuser, Birgit ......................................60, 74<br />
Volz, Kirsten ........................................................18<br />
von Cramon, Yves ...............................................18<br />
von der Weth, Rüdiger ...................................20, 62<br />
Vosgerau, Gottfried .......................................14, 16<br />
Wagner, Valentin .................................................82<br />
Wahl, Natalie .......................................................32<br />
Wandmacher, Tonio ............................................12<br />
Wegerich, Anne....................................................70<br />
Weiß, Petra ..........................................................12<br />
Welke, Sebastian ................................68, 75, 77, 83<br />
Wernsdorfer, Mark F. ..........................................83<br />
Wheeler, Michael ...................................................6<br />
Wiedenmann, Patrick .............................................4<br />
Wiener, Jan M. .....................................................31<br />
Winkelmann, Constance ......................................63<br />
Wolf, Ann G. .......................................................11<br />
Wranke, Christina ................................................21<br />
Zander, Thorsten ................................68, 77, 78, 83<br />
Zhou, Dehui .........................................................75<br />
Zwickel, Jan .........................................................66
Wegbeschreibungen und Lagepläne<br />
Anreise zur Tagung<br />
Die Tagung findet im Barkhausenbau der TU Dresden, Helmholtzstr. 18 statt. Um zu den<br />
Tagungsräumen zu gelangen, benutzen Sie am besten den Eingang zum Heinz-Schönfeld-Hörsaal<br />
Georg-Schumann-Str. 11.<br />
Eingang zum Heinz-Schönfeld Hörsaal<br />
Grundriss Barkhausenbau<br />
Tagungsbüro
Vom Hauptbahnhof zum Barkhausenbau (Schönfeldhörsaal)<br />
Mit der Bahn:<br />
Verlassen Sie den Bahnhof durch den Hauptausgang, Sie treffen direkt auf die Straßenbahn-haltestelle. Fahren<br />
Sie mit der Straßenbahnlinie 3 in Richtung (Coschütz, Plauen). Fahren Sie 3 Haltestellen bis zur Haltestelle<br />
Münchner Platz. Überqueren Sie die Straße und folgen Sie der Georg-Schuhmann-Straße bis zur nächsten<br />
Kreuzung. Auf der linken Straßenseite befindet sich der Eingang zum Schönfeld-Hörsaal.<br />
Mit dem Auto:<br />
Folgen Sie der B 170 (Fritz-Löffler-Straße) und biegen Sie am Fritz-Löffler-Platz nach rechts auf die<br />
Münchener Straße ab. Folgen Sie dieser bis zum Münchner Platz, biegen Sie hier direkt nach der<br />
Straßenbahnhaltestelle nach links in die Georg-Schuhmann-Straße ein. Dieser folgen Sie nun bis zur nächsten<br />
Kreuzung. Auf der linken Seite befindet sich der Eingang zum Schönfeld-Hörsaal.
Vom Hauptbahnhof zum Restaurant Chiaveri (im Sächsischen Landtag)<br />
Mit der Bahn:<br />
Benutzen Sie die Straßenbahnlinie 8 in Richtung Hellerau (Haltestelle direkt vor dem Haupteingang des<br />
Hauptbahnhofs). Fahren Sie 5 Haltestellen bis zur Haltestelle Theaterplatz. Überqueren Sie die Straße und<br />
anschließend den Theaterplatz. Gehen Sie linksseitig an der Semperoper vorbei bis Sie auf den Bernhard-von-<br />
Lindenau-Platz treffen. Überqueren Sie diesen und Sie befinden sich direkt vor dem Sächsischen Landtag, in<br />
dem sich das Restaurant Chiaveri befindet.<br />
Mit dem Auto:<br />
Folgen Sie der B 170 (Sankt Petersburger Straße) in Richtung Rathenauplatz. Beim Rathenauplatz biegen Sie<br />
links in die Akademienstraße ein um kurz darauf nach rechts auf den Hasenberg abzubiegen. Folgen Sie<br />
diesem bis zur nächsten Kreuzung. Dort fahren sie links auf das Terassenufer und folgen dem Straßenverlauf<br />
bis er eine Linksbiegung macht und Sie sich auf dem Bernhard-von-Lindenau-Platz befinden. Zu Ihrer Rechten<br />
liegt nun der Landtag, in dem sich das Restaurant Chiaveri befindet.
Sponsoren<br />
<strong>Gesellschaft</strong> <strong>für</strong> <strong>Kognitionswissenschaft</strong> e. V.<br />
Brain Products GmbH<br />
Aussteller<br />
Interactive Minds Dresden
Change language