Im Projekt ArbeitsTeilung Entwickler Operateur (ATEO) wird die Funktionsteilung zwischen Mensch und Maschine erforscht, wobei der Entwickler von Automatiken stärker in den Vordergrund gerückt wird. Im Vergleich mit Operateuren wird seine Leistung bei der Steuerung komplexer dynamischer Prozesse durch die entwickelten Automatiken gemessen. Dabei entscheidet die Antizipationsleistung der Entwickler weit im Voraus über den Erfolg oder Misserfolg der Automatiken. Ein Operateur hat dagegen den Vorteil sehr schnell auf unerwartete Ereignisse zu reagieren, wenn er diese erkennt und die nötige Expertise besitzt, korrekt zu handeln. Für den Vergleich zwischen beiden Gruppen werden gemeinsame Ressourcen wie Zeit und Informationsquellen herangezogen, um so für beide optimale Bedingungen zu schaffen. Im Rahmen dieser Dissertation wurden zwei Studien durchgeführt. Für die erste Studie wurde studentischen Entwicklerteams im Rahmen von Lehrveranstaltungen an der Humboldt-Universität zu Berlin mehr Zeit gegeben als die für einen Vergleich herangezogene Studie von Saskia Kain mit professionellen Entwicklerteams aus Industrie und Forschung. Der Vergleich dieser beiden Gruppen von Entwicklerteams ergab keine signifikanten Unterschiede in der Qualität der entwickelten Automatikkonzepte. Für die zweite Studie wurde ein sehr gutes Automatikkonzept ausgewählt und seine Leistung im Labor getestet. Im Vergleich zur Leistung von Operateuren aus angesprochenen empirischen Studien des ATEO Projektes konnte durch die Automatiken nur die Genauigkeit verbessert werden. Der Unterschied weiterer Leistungsmerkmale wie Geschwindigkeit und Anstrengung der Versuchspersonen während der Durchführung war nicht signifikant. Im Übergang zwischen der eigenen Trackingleistung der Versuchspersonen und einer Leistung mit Unterstützung durch die Automatik zeigte sich eine signifikante Verschlechterung fast aller Leistungsmaße. / The project ‚ArbeitsTeilung Entwickler Operateur‘ (ATEO) (Division of Labour between Developers and Operators) investigated the function allocation between man and machines for designers of automation and operators. Compared with operators, the designer‘s achievements will be measured by the performance of the designed automation controlling complex and dynamic processes. In doing so, efficient anticipation of future events separates the good automation from the bad. The operator, on the other hand, has the advantage of quick reactions to unexpected events, if s/he recognizes them and is trained to act appropriately. Resources like time and amount of information, which are common to these two groups, were used for comparison under equal and optimal conditions. This thesis reports on two studies. In the first study, students of the Humboldt-University in Berlin designed concepts for automation during the course of the semester, while professional design teams from different companies and research facilities had only two hours for the conception phase in a comparable study conducted by Saskia Kain. When comparing these two groups, student and professional design teams, the quality and quantity of these concepts of automation did not show significant differences. For the second study, one of the best rated concepts of automation was tested with subjects, regarding its performance in optimizing the speed, accuracy and workload of test subjects, using SAM and compared with operators. Results showed a significant difference in increased accuracy during the tracking task by the designed automation. The effects of automation were insignificant for the performance indicators speed and workload. The transition from cooperative tracking with and without assistance of automation during the same experiment showed a significant decrease in almost all performance dimensions, when the automation should have supported the subjects.

Die Fragestellung dieser Arbeit ist ob derzeit angebotene e-Government Systeme von älteren Nutzern angenommen werden und wie solche aufgebaut werden müssen, damit diese Nutzergruppe solche Systeme als eine nützliche Alternative zu Behördengängen annimmt. In unserer Forschung haben wir erforscht wie solche Anwendungen, welche von der Verwaltung für die gesamte Bevölkerung angeboten werden, aufgebaut werden sollten, damit diese von der gesamten Bevölkerung erfolgreich genutzt werde können. Zur Beantwortung dieser Fragestellung wurde eine dreistufige Forschung durchgeführt, welche an das ISO 9241-210 Entwicklungsmodell angelehnt ist. Die Forschung wurde parallel in Deutschland und Ungarn in Kooperation mit dem Fraunhofer FOKUS, dem Bundesministerium des Innern, der Bundesdruckerei und der Corvinus Universität Budapest durchgeführt. In der ersten Phase wurden die Erwartungen und Vorkenntnisse der Zielgruppe erforscht um die Eckpunkte und Prämissen festlegen zu können. Diese Erkenntnisse ermöglichten in der zweiten Phase die fundierte Auswahl einer Anwendung, welche als Basis für Nutzertests genutzt werden konnte. Die Testanwendung war das AusweisApp des elektronischen Personalausweises. Bei diesen Tests wurden die Nutzerfehler erfasst und die Akzeptanz durch die ASQ Methode gemessen. Anhand der gewonnen Erkenntnisse konnte die Guideline IGUAN entwickelt werden, welche eine standardisierte Herangehensweise zur Akzeptanzsteigerung darstellt. Dieses Konzept beinhaltet neben den speziellen, an ältere Nutzer angepassten Anforderungen, einem Kriterienkatalog, sowie die Abbildung der Prozesse wodurch eine Erhöhung der Akzeptanz für Ältere ermöglicht wird. In der dritten Phase der Forschung konnte die Guideline durch eine iterative Prototypentwicklung evaluiert und geprüft werden. Wir konnten beweisen, dass Verbesserungen beim Interface e-Government Anwendungen an die alternde Gesellschaft näher bringen, die Motivation erhöhen und das Nutzerempfinden nachhaltig verbessern. / Our research focuses on the question of acceptance of current e-government systems by elderly users. It describes how such systems should be designed and offered for this user group in order to provide an acceptable alternative to offline processes. In order to answer our research question, the research was structured into three phases along the development model of the ISO 9241-210. This enabled to identify not only the main factors of acceptance, but also the expectations of elderly users. Our research was conducted in parallel in Germany and Hungary in cooperation with the Fraunhofer FOKUS, the Federal Ministry of Interior, the Bundesdruckerei and the Corvinus University Budapest. The first phase of our research provided results about the expectations and previous experience of the users with e-government systems. This set the premises for the next phases of our research and provided us with information about the theoretical acceptance of systems by the age group. The results made it possible to select an application in the second phase, which was used as a model in the remaining phases. The selected application was the AusweisApp of the electronic ID card. The test measured the encountered errors and the acceptance of the system with the ASQ method. The obtain results allowed us to develop a generalised solution, the IGUAN guideline. This guideline makes a standardised approach to the usability improvement process possible. It contains the special requirements of elderly users, and a catalogue of criteria, which helps to develop an application in line with the set requirements. The third phase of our research was used a proof of concept for the IGUAN. The guideline was evaluated and tested with an iterative prototyping. We could therefore demonstrate that improvements in the interface make e-government application possible which are perceived useful and easy to use by elderly users. These improvements will measurably increase the user motivation and experience.

Mit der Automatisierung geht stets erneut die Frage nach der Funktionsallokation einher. Diese lässt sich vereinfacht wie folgt formulieren: Welche Aufgaben bzw. Funktionen soll die Automation und welche der Mensch ausführen? Abwendend von traditionellen Ansätzen maximaler Automatisierung und statischer Aufgabenteilungen haben sich heute dynamische Ansätze der Funktionsallokation bzw. kooperativen Automation durchgesetzt, bei denen sich Operateur und Automation die Kontrolle für bestimmte Aufgaben während des Prozesses teilen oder übergeben können. Die Ausgestaltung dieser kooperativen Automation wirft insbesondere zwei Fragen auf: Wer hat (wann wieviel) Kontrolle? Und wer entscheidet darüber? Diese Fragen nach Kontrolle und Autorität bilden die Grundlage für das theoretische und empirische Anliegen dieser Arbeit. Auf Basis einer umfangreichen literaturbasierten Diskussion der Fragen wird ein eigenes Rahmenmodell vorgeschlagen. Dieses erlaubt, anhand der Aspekte Authorität und Kontrolle, konkrete und trennscharfe Kooperationsformen zwischen Operateur und Automation zu beschreiben. Der einfachste Fall einer Zusammenarbeit zwischen Operateur und Automation wird sodann in einer Studie mit 81 Operateuren untersucht. Es interessiert, ob sich die Leistung von Operateuren, welche bei der Prozessüberwachung und -führung optional mit einer automatischen Unterstützung zusammen arbeiten können, im Vergleich zu Operateuren ohne eine solche automatische Unterstützung verbessert. Für bestimmte Leistungsindikatoren können in der Tat höchst positive Effekte der automatischen Unterstützung ermittelt und konkrete Interaktionsmuster der Operateure in der Kooperation mit der automatischen Unterstützung beschrieben werden. Die theoretischen und empirischen Ergebnisse der diesere Arbeit liefern eine Grundlage für differenzierte Bewertungen und somit auch Empfehlungen spezifischer Kooperationsformen, die gerade im Hinblick auf die Ausgestaltung kooperativer Automation noch rar sind. / Automation has always been accompanied by the question of function allocation, that is: which tasks and/or functions should be executed by the machine vs. by the human? Today, dynamic function allocation or cooperative automation has become the dominant approach, which allows for a more flexible sharing and trading of control between operator and automation. However, how cooperative automation is put into practice remains mainly an open question. Two central aspects have to be dealt with: Who should execute a certain function, i.e. have control (and when)? And who should decide about it? These questions of control and authority are central to this thesis. Based on an extensive literature review, a theoretical model is proposed. This model allows for a classification of specific forms of control between operator and automation based on authoriy and control. In an empirical study the effect of the most simple form of cooperation is investigated regarding its effect on performance of 81 operators. It is assumed that supervisory control performance of operators benefits from this form of cooperation with automation. Thereby supervisory control performance of operators cooperating with automation is compared to performance of operators who were not provided with such automation, i.e. had to supervise and control fully manually. Results show, that cooperation with automation has a positive effect on certain performance indicators. Also interaction patterns of operators cooperating with automation are investigated in detail. Both, the theoretical and empirical approach in this thesis provide a profound basis which allows for a more sophisticated evaluation and recommendation of forms of cooperation between operator and automation. So far, such recommendations are rare in Human Factors Research but they are desperately needed, especially when it comes to the implementation of forms of cooperative automation.

Automation ist heute in allen Lebensbereichen zu finden. Die „zuverlässige“ Automation soll den „unzuverlässigen“ Menschen (Benutzer/Operateur) entlasten, kompensieren, teilweise sogar ersetzen. Eine Automation kann jedoch Fehler machen, wurde sie doch von „unzuverlässigen“ Menschen (Entwicklern) entwickelt. Deshalb verfolgte das Projekt ATEO einen in der Forschung bisher nur theoretisch betrachteten Ansatz zur Optimierung der Funktionallokation zwischen Mensch und Maschine. Hierbei handelt es sich um die Optimierung der Arbeitsteilung zwischen Operateuren und Entwicklern von komplexen, dynamischen, technischen Systemen inklusive Automationen. Diese Dissertation beschäftigt sich mit den Leistungsdeterminanten dieser Entwickler. Die bisher in der Literatur beschriebenen Befunde zu diesen Leistungsdeterminanten wurden zu einem deskriptiven „Modell der Leistungsdeterminanten von Entwicklern“ zusammengetragen. Anschließend wurde die potentielle Leistungsdeterminante „Informationsverfügbarkeit“ unter Einsatz von 90 professionellen Entwicklern experimentell beleuchtet. Zur Erfassung der abhängigen Variable „Güte der Automatikkonzepte“ wurde ein Bewertungsinstrument entwickelt. Zudem wurde die Komplexität der verwendeten Versuchsumgebung „Socially Augmented Microworld“ experimentell erhöht, damit für professionelle Entwickler die Konzeption von Automatiken nicht zu leicht ist. Zusätzlich wurde eine Automatiksoftware zur Implementierung und Konfiguration der von den Entwicklern konzipierten Automatiken entwickelt. Durch die Untersuchung konnte gezeigt werden, dass die Kontrollvariablen „Erfahrungsindex“, „Witzanzahl“ und „Leistungsmotiv HE“ einen höheren Einfluss auf die Güte des Konzeptions¬ergebnisses haben als die systematisch variierte „Informationsverfügbarkeit“. Erst durch Eliminierung der Wirkung dieser Kontrollvariablen konnte ein signifikanter Einfluss der zur Verfügung gestellten Informationen auf die Güte der Automatikkonzepte nachgewiesen werden. / Automation is currently to be found in all aspects of life. “Reliable” automation is believed to take the pressure off, to compensate, or even displace the “unreliable” human (user/operator). However, as a consequence of being developed by “unreliable” humans (developers) automations can also be susceptible to error. The Project ATEO (division of work between developers and operators) pursues an, so far in researches only theoretical considered, approach to optimize the function allocation between human and machine. It is about an optimization of the division of responsibilities between operators and developers of complex, dynamic, technical systems including automations. This thesis concerns the performance determinants of these developers. Literature regarding the previous findings of performance determinants research were gathered into a descriptive "model of developers'' performance determinants". Subsequently, the potential performance determinant "information availability" was examined experimentally by using 90 professional developers. To capture the dependent variable "quality of automation concepts" an assessment tool was developed. Moreover, the complexity of the used test environment "Socially Augmented Microworld" was experimentally heightened to ensure that for these developers the conception of automatic functions was not too easy. Also, an automations software was designed to enable the implementation and configuration of the developer-created automations. The results of the experiment with the professional developers showed that the control variables “experience index”, “number of jokes” and “achievement motive hope of success” had a higher influence on the quality of the design result as the systematically varied "information availability". Only by eliminating the effect of these control variables a significant influence of the performance determinant “information availability” on the quality of automation conceptions was attested.

Zwischenmenschliches Vertrauen spielt in Beziehungen eine wichtige Rolle und beinhaltet die Erwartung, dass auf das Wort des Anderen Verlass ist (Rotter, 1967). Auch im Zusammenhang mit Automation und Mensch-Maschine-Systemen erlangt die Betrachtung von Vertrauen in den vergangenen Jahren immer größere Bedeutung. In den Bereichen automatisierte Fahrzeugsteuerung oder militärische Freund-Feind-Erkennung wurde bereits eine Vielzahl von Erhebungen durchgeführt. Einen Forschungsgegenstand, der bislang jedoch weitestgehend unbeachtet geblieben ist, stellen Heim-Automatisierungen und Unterstützungstechnologien für ältere Personen dar. Die vorliegende Dissertation möchte einen Anstoß für die Forschungsaktivitäten im Kontext von Vertrauen in Ambient Assisted Living (AAL) Systeme geben und gleichzeitig die Möglichkeiten von Unterstützungs-technologien (für beeinträchtigte Personen) im Wohnumfeld aufzeigen. Im Fokus der Untersuchung steht dabei das Vertrauen älterer Personen, als potentielle Endnutzer, in AAL Systeme. Nach Durchführung der Literaturanalyse, wurden mittels einer Fragebogenstudie zunächst verschiedene Einflussfaktoren auf das Vertrauen in AAL sowie die Nutzungsabsicht der senioren Zielgruppe erforscht. Unter Einbeziehung der Variablen des Technology Acceptance Modells (TAM) (Davis, 1989) werden Personen mit und ohne täglichem Unterstützungsbedarf befragt. Basierend auf den dadurch gewonnenen Erkenntnissen wurden zwei Experimente durchgeführt. Die Probanden der beiden Experimente, die jeweils eine seniore Testgruppe und eine junge Kontrollgruppe umfassten, sollten mittels eines Mock-Ups auf einem Tablet-Computer verschiedene Aufgaben im Wohnumfeld bearbeiten. Im ersten Experiment wurde zusätzlich zu der Standard-Bedienoberfläche der AAL Technologie, entweder persönliche Unterstützung via Operateur oder eine technische Unterstützung zur Verfügung gestellt. Das zweite Experiment untersuchte drei unterschiedliche Stufen von Zuverlässigkeit einer AAL Applikation. / Interpersonal trust as “expectancy that the verbal statements of others can be relied upon” (Rotter, 1967; p. 651) plays an important role in human relationships. But even in the context of automation and man-machine systems, the consideration of trust has acquired even greater importance in recent years. In the field of automated vehicle control systems or military friend-or-foe recognition, a large number of surveys relating to trust have been conducted. An area of research that, to date, has not been well-investigated is home automation, such as smart home and assistive technologies for older people. The present thesis aims to initiate such research activities in the context of trust in Ambient Assisted Living (AAL) systems, as well as to demonstrate the opportunities that assistive technologies present for impaired persons in the living environment. The focus of the present survey is on the trust of older people, as potential end-users, in AAL systems. To establish an understanding of the state of this research field, a literature review has been conducted. Subsequently, the various factors influencing trust in AAL and usage intention of the elderly target group are examined via a written questionnaire study. Taking into account the variables of the Technology Acceptance Model (TAM) (Davis, 1989), persons with and without need for daily support are interviewed. Based on the obtained results, two subsequent experiments were carried out. The participants in the two experiments, each including a senior test group and a young control group, worked on various tasks through a mock-up on a tablet-computer in the living environment. In the first experiment, in addition to the standard user interface of the AAL technology, either personal support via operator or a technical embedded support was provided to test the differential impact on the trust of the participants in AAL. The second experiment included three different levels of reliability of an AAL application.

Computer haben fast jeden Lebensbereich durchdrungen, was viele Vorteile - aber auch Herausforderungen - für ihre Nutzer mit sich bringt. Dies wird vor allem bei der Benutzung von Fahrkartenautomaten (FKA) oder anderer Technik im öffentlichen Raum deutlich, denn diese sollten spontan benutzbar sein, stellen gerade ältere Benutzer aber oft vor Probleme. Sind sie zu alt, um Technik zu benutzen? Diese Dissertation verfolgt zwei Ziele: Zum einen soll die Gebrauchstauglichkeit eines Fahrkartenautomaten (FKA) verbessert werden, indem zwei einander ergänzende Ansätze angewandt werden und die daraus entstehenden drei FKA-Varianten (Original, Video, Wizard) hinsichtlich der Kriterien der Gebrauchstauglichkeit Effektivität, Effizienz und Zufriedenstellung verglichen werden. Zum anderen wird der Einfluß des Alters und alterskorrelierter Benutzermerkmale auf die erfolgreiche Benutzung dieser funktional equivalenten FKA-Gestaltungsvarianten unter besonderer Berücksichtigung des Merkmals Computerwissen geschätzt. In einem zweifaktoriellen quasi-experimentellen Versuchsplan mit zwei (Alter: jung, alt) mal drei (experimentelle Bedingung: Kontrolle, Video, Wizard) Faktorstufen lösten 62 ältere (M=68 Jahre) und 62 jüngere (M=25 Jahre) Versuchsteilnehmer die selben elf Aufgaben: Die Kontrollgruppe nutzte einen simulierten FKA der BVG (Berliner Verkehrsbetriebe), die Videogruppe sah ein kurzes Instruktionsvideo bevor sie den selben FKA nutzte und die Wizardgruppe nutzte statt dessen eine umgestaltete graphische Benutzungsschnittstelle. Die Ergebnisse legen nahe, daß Technik im öffentlichen Raum durch die Integration einer minimalen Videoinstruktion oder eines aufgabenorientierten Wizards mit angemessenem Aufwand universell nutzbar gestaltet werden kann und daß nicht das chronologische Alter die erfolgreiche Nutzung des FKA beeinflußt, sondern altersbezogene Nutzermerkmale, welche gemessen werden können und sollten, um eine nutzungsgerechte Gestaltung zu ermöglichen. / Computer technology has permeated almost every sphere of daily living, bringing about many advantages - and challenges - for its users. This becomes particularly apparent for older people’s use of public access systems like ticket vending machines (TVM), which should be „walk-up and use systems“ but often pose challenging problems for them. Are they too old to use IT? This thesis aims to (a) improve the usability of a ticket vending machine (TVM) following two different approaches (teach or design) and to compare the resulting three TVM designs (original, video, wizard) regarding the usability criteria effectiveness, efficiency and satisfaction, and to (b) estimate the impact of age and age-correlated user characteristics on the successful use of these functionally equivalent TVM designs with a special focus on computer literacy. In a two (young, old) by three (control, video, wizard) factorial quasi experimental research design, 62 older (M=68 years) and 62 younger (M=25 years) participants solved the same eleven tasks: The control group used a simulated TVM of the BVG (public transportation in Berlin, Germany), the video group watched a brief instructional video integrated into the same TVM before using it and the wizard group used a redesigned wizard interface instead. MANOVA indicates that video and wizard substantially improved TVM usability, increasing effectiveness for the older groups from 52% to 80% and 88% respectively. Hierarchical regression analysis revealed that user characteristics had a strong effect on effectiveness of BVG-TVM use, but a weaker effect in the video (36%) and wizard (5%) conditions (universal usability). Results suggest that integration of minimal video instruction or a task oriented wizard design can make public access systems truly universally usable with reasonable effort and that not chronological age itself predicts successful TVM use, but age related user characteristics, which can - and should - be measured and designed for.