Die Informations- und Kommunikationstechnologien haben die Arbeitswelt grundlegend verändert. Durch den Einsatz komplexer, hochautomatisierter Systeme werden an die kognitive Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit von Arbeitnehmern hohe Anforderungen gestellt. Über die Ermittlung der psychischen Beanspruchung des Menschen an Arbeitsplätzen mit hohen kognitiven Anforderungen wird es möglich, eine Über- oder Unterbeanspruchung zu vermeiden. Gegenstand der Dissertation ist deshalb die Entwicklung, Implementierung und der Test eines neuen Systems zur kontinuierlichen Bewertung psychischer Beanspruchung an informationsintensiven Arbeitsplätzen auf Basis des Elektroenzephalogramms. Im theoretischen Teil der Arbeit werden die Konzepte zur Definition der psychischen Beanspruchung und Modelle zur Beschreibung der menschlichen Informationsverarbeitung zusammengestellt. Die Auswertung einer Reihe von Experimenten ist die Basis für die Konzeption und den Test des neuen Systems zur Indexierung der psychischen Beanspruchung. Die Aufgabenbatterie, die Stichprobenbeschreibung, der Versuchsaufbau und -ablauf sind Bestandteil des experimentellen Teils der Arbeit. Während der Aufgabenlösung wird von den Probanden das Elektroenzephalogramm mit 25 Kanälen abgeleitet. Es folgt eine Artefakteliminierung, für die ein neues automatisch und in Echtzeit arbeitendes Verfahren entwickelt wurde. Die Klassifikation und damit die Indexierung von Segmenten des Elektroenzephalogramms in die Klassen niedriger, mittlerer oder hoher Beanspruchung erfolgt auf Basis einer ebenfalls neu entwickelten Methode, deren Grundlage Dual Frequency Head Maps sind. Damit ist ein vollständiges System entstanden, das die einzelnen Verfahrensschritte integriert und die Aufgabenstellung der Arbeit erfüllt: Es kann an informationsintensiven Arbeitsplätzen eingesetzt werden, um kontinuierlich die Bewertung der psychischen Beanspruchung auf Basis des Elektroenzephalogramms vorzunehmen. / Advanced information and communication technology has fundamentally changed the working environment. Complex and highly automated systems impose high demands on employees with respect to cognitive capacity and the ability to cope with workload. The registration of mental workload of employees on-site at workplaces with high cognitive demands enables preventing over- or underload. The subject of this dissertation is therefore the development, implementation and testing of a novel system for continuous assessment of mental workload at information intensive workplaces on the basis of the electroencephalogram. In the theoretical section of the thesis concepts for defining mental workload are given; furthermore, models for describing human information processing are introduced and the relevant terminology such as strain, workload, and performance is clarified. Evaluation of an array of experiments with cognitive tasks forms the basis for the conceptual design and testing of the novel system for indexing mental workload. Descriptions of these tasks, the sample, the experimental set-up and procedure are included in the experimental section. The electroencephalogram with 25 channels was recorded from the subjects while performing the tasks. Subsequently, an artifact elimination was carried out, for which a new, automated, and real-time capable procedure has been developed. Segments from the electroencephalogram are classified and thusly indexed into classes of low, medium, and high workload on the basis of a likewise newly developed method, whose central element are Dual Frequency Head Maps. Hence, a complete system emerges that integrates the single processing steps and satisfies the scope of this thesis: It can be applied on-site at information intensive workplaces for continuous assessment of mental workload on the basis of the electroencephalogram.

Wir befinden uns mitten im Langzeitprojekt »Aufklärung«, dem Ausgang der Menschheit aus ihrer selbstverschuldeten Unmündigkeit – und bislang sieht es gut aus: Die Freiheit der Andersdenkenden, die Gleichheit aller vor dem Gesetz und die Solidarität unter den Menschen auf dem Erdball sind allgemein akzeptierte Entwicklungsziele. Über den Weg dahin lässt sich trefflich streiten, am besten in einer der schwatzhaftesten Staatsformen, eben in der parlamentarischen Demokratie. Der Aushandlungsprozess wird medienöffentlich geführt, von Kants Leserwelt bis zum world wide web von Berners-Lee nutzt der politische Mensch die Kulturtechniken Schrift, Bild und Zahl, um öffentlich von seiner Vernunft Gebrauch zu machen. Informatik ist die technische Wissenschaft, die sich mit dem Entwurf von informations- und kommunikationstechnischen Artefakten und deren Auswirkungen auf die Lebenswelt des Menschen beschäftigt, diese Arbeit fokussiert die technischen Bedingungen der Möglichkeit des öffentlichen Vernunftgebrauchs. Unter Technik soll in dieser Arbeit nicht nur die Gesamtheit der technischen Artefakte oder Systeme verstanden werden, sondern auch Handwerk, Handwerkskunst und sogar Geisteshaltungen, Gedankenketten sowie Algorithmen – ganz wie es die Etymologie des griechischen Wortes τέχνη verrät. Die vorliegende Untersuchung einer technē der Publizität führt uns von der antiken Agora über die aufklärerischen Salons bis zu den virtuellen und realen Orten der Netzöffentlichkeit. Technisch Handelnde besitzen eine ungeheure Macht, die öffentliche Deliberation zu ermöglichen oder zu bremsen. In der nun ausgerufenen Turing-Galaxis muss nun gerade die Informatik in allen Bindestrich-Varianten Verantwortung für die Gewährleistung von Öffentlichkeit übernehmen. Diese Arbeit soll dazu beitragen. / The long term project »Enlightenment« is in full swing: the freedom to dissent, equality under public law, and solidarity with all the people from all over the world – these self-imposed development goals are widely accepted by all human beings. Since everything is exquisitely debated in a parliamentary democracy, this chatty form of government, citizens will of course exquisitely debate on how to achieve these goals. The negotiation process is conducted in and by public media, from Kant''s world of readers (»Leserwelt«) on to the hypermedia of the world wide web, the homo politicus uses cultural techniques like writing, image and number for his public display of reasoning. Informatics (and also computer science for that matter) is the study of designing information and communications technology and assessing it in all social respects; this dissertation focuses on the necessary conditions for the possibility of public reasoning. The Greek word τέχνη is translated as either craft or art, in this political context technē also means mindset, chain of ideas or algorithms. In this enquiry entitled »technē der Publizität«, we will visit places of the public, starting from the Greek »agora« via Victorian coffee houses to the contemporary locations of the networked public sphere. Technicians yield the power to enable or suppress public deliberation; in the so called Turing Galaxy, Informaticians have the responsibility to ensure the possibilities of the existence of an informed public. This thesis tries to accept this responsibility.