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Studies of static and dynamic motor control have a long research history. In most cases, studies have focused on one condition or the other. However, it is important to determine whether differences exist between the two types of task, especially when used in conjunction with task performance. Video game controllers, motorized wheel chairs, steering wheels, and robotic surgical equipment are all examples of how modern equipment uses static and dynamic motor control to achieve task performance goals. To this end, this study aimed to examine possible differences in accuracy or consistency of performance between static and dynamic variations of a precision fine motor tracking task. Nineteen healthy, right-handed volunteer participants were asked to manipulate a cursor to track a moving target with both index fingers, using a static control method in one task and a dynamic control method in another task. The cursor was to follow as closely as possible a target traveling along a diagonal line and back. The control methods were tested during two different testing sessions to reduce confounding of the task conditions. After 50 practice trials in a condition, 5 test trials were recorded. Two dependent variables, RMSE and CVE, were used to represent task performance as indicators of accuracy and consistency, respectively. Analyses of variance with a Latin Square design were used to compare overall performance of each dependent variable between the two conditions. Results showed a significant difference in both variables with p-values less than .001; tracking accuracy was better on the static task and cursor motion consistency was better on the dynamic task. These findings suggest that performance aspects of a fine motor control task does vary with control method and can be used to aid equipment design and task performance in the future. / text

Dynamic Visual Acuity (DVA) in the visual periphery has not been extensively studied. DVA is a measure of an observer's ability to resolve critical details in a target when there is relative motion between the target and the observer. This dissertation examined static and dynamic acuity in the 25-55 deg region of retinal eccentricity under a variety of conditions. Functionally, this region of the visual field is just beyond the "blind spot," but not yet in the "far" visual periphery of 60-90 deg of eccentricity. Traditionally, DVA research has been confined to the assessment of DVA for the foveal (or "central") visual system. However, the peripheral (or "ambient") visual system provides very important information content for the visual and neuro-vestibular systems. This peripheral visual information content is also used to create a sense of ego motion (termed "vection"), and for alerting the visual system to targets entering or leaving the field of view. Past findings involving visual acuity in the peripheral retina have demonstrated that peripheral acuity performance has components related to the notion of "attention" as well. This is particularly true if the peripheral vision research results are to be applied to visually and attentionally complex and/or dynamic real-world environments. In this experiment, the 25-55 deg eccentric region of the retina was tested for DVA in 50 observers. This study used a mixed four-factor research design with Eccentricity (25, 35, 45, 50, 55 deg) as a between-subjects factor. Tracking Difficulty (monitor only, easiest, moderate, most difficult tracking levels), Landolt C Target Velocities (0.0, 4.88, 14.62, and 24.40 deg/s), and Target Direction ("F/R:" fixed or random direction of target appearance) were used as within-subjects factors. A computer presented the Landolt C ring targets under the stated conditions in a random fashion. Acuity was determined for each trial by a modified descending method-of-limits approach with the Landolt C ring target gap widths utilized as the determinant for the acuity measure. The Tracking Task was designated as the primary task, with the secondary task being to indirectly observe the orientation (up, down, right, left) of the Landolt C rings being presented under the various conditions of Target Velocity and Target Direction in the retinal periphery. The resulting Analysis of Variance (ANOVA) revealed significant differences (p < 0.05) for each of the main effects of Eccentricity, Tracking Task Difficulty, Velocity, and Target Direction (F/R). Only two of the two-way interactions were found to be significant (p < 0.05)-- those of Tracking Difficulty x Target Velocity and Target Velocity x Target Direction interactions. The results are discussed in terms of the psychophysical, attention, and "tunnel vision" like models of peripheral visual performance, along with other related human factors literature in the domain of "situation awareness" that are relevant to this general problem area. The results of a separate follow-on mini-study are discussed using a Two-way Contingency Table analysis across all of the treatment conditions when verbal intrusion was embedded in the previously described experimental conditions. This mini-study revealed a significant association (p < 0.05) with not seeing the peripheral targets as accurately when intrusion was present, versus when there was no verbal intrusion. This effect was more pronounced at the highest velocities (14.62 and 24.40 deg/s) as compared with the slower ones (0 and 4.88 deg/s) in terms of the strength of the association, as assessed by a Kappa test statistic. Taken all together, and with consideration given to the relatable scientific literature, these results indicate that the more "busy" a person is with cognitive, visual, or motor-skills tasks, the more likely an individual will show degradation in static or dynamic peripheral visual acuity tasks. Peripheral vision often serves as a "warning" or "status" sensory modality for what is occurring in the local task environment, separate from the foveal visual system. Future research is suggested given the sensitivity of the peripheral visual system to these factors, particularly with regard to how factors involving the notion of attention may affect such "peripheral visual awareness" issues. These issues in turn may play an important role from a human factors and safety perspective in a variety of person-rated vehicular domains. Specific areas that are highlighted for future research in the domain of attention and "peripheral visual awareness" include the low-altitude high-performance flying realm, the flying environment more generally, and in other dynamic multi-task vehicular environments such as that encountered while simultaneously driving and using a car cellular phone. / Ph. D.

The general topic of this work is to reveal the potential relationship between tiredness cause by hypokinetic monotonous loading and breathing. The aim was to determine if there are suitable respiratory parameters that would indicate this tirednes and, if so, then verify their validity for predicting the tiredness phenomena accompanying huge range of everyday human activities. The performed experiment was attended by five volunteers who absolved measurements of electrical activity of brain, of breathing and of chest volume changes. The course of the experiment and the behaviour of probands were recorded by a camera. In the first part of each maesuremnt, a specified monotonous task (Task Tracking) was performed. The probands have had to follow the target moving with pseudocasual direction and speed by the cursor on the monitor. This task currently reflected the level of reliability and quality of the performed aktivity. In the second part of measurement, the probands had just to relax and watch a movie. Both parts were measured in two conditions - alert and tired (after 24 hours of sleep deprivation) proband. The data were compared with each other and evaluated. The measurements and the results showed that the rate of the tiredness can be fairly reliably assessed by monitoring of the volume...

The general topic of this work is to reveal the potential relationship between tiredness cause by hypokinetic monotonous loading and breathing. The aim was to determine if there are suitable respiratory parameters that would indicate this tirednes and, if so, then verify their validity for predicting the tiredness phenomena accompanying huge range of everyday human activities. The performed experiment was attended by five volunteers who absolved measurements of electrical activity of brain, of breathing and of chest volume changes. The course of the experiment and the behaviour of probands were recorded by a camera. In the first part of each maesuremnt, a specified monotonous task (Task Tracking) was performed. The probands have had to follow the target moving with pseudocasual direction and speed by the cursor on the monitor. This task currently reflected the level of reliability and quality of the performed aktivity. In the second part of measurement, the probands had just to relax and watch a movie. Both parts were measured in two conditions - alert and tired (after 24 hours of sleep deprivation) proband. The data were compared with each other and evaluated. The measurements and the results showed that the rate of the tiredness can be fairly reliably assessed by monitoring of the volume...

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Interoception, the signalling, processing, and perceptual representation of the visceral organs, together with trait impulsivity are in the present study examined using the Novel Controllability task (Mancinelli et al., 2021) as individual factors in coping behavior in response to stress. The coping process is conceptualized using the model of regulatory flexibility developed by Bonanno and Burton (2013). The results based on a sample of 39 healthy adults (M = 23,64 years, 22f/17m) do not support the hypothesis that the combined UPPS-P constructs are significantly related to interoception. For the coping process, the results suggest that: Negative Urgency is related to a negative initial appraisal of the stressor context leading to coping rigidity, by limiting the repertoire of strategies and the dynamic function of feedback; Positive Urgency is related to a larger dependency on emotions to guide decision making, motivating a “trial-and-error” coping approach; Sensation Seeking is related with an opposing style of emotion-focused coping where diminished threat perception and reduced sensitivity towards stimulus valence motivate a risk-taking approach, likely to pursue stimulation; Lack of Premeditation, the only facet of impulsivity convincingly related to interoception, is speculated to be associated with a dysregulation of interoceptive afferents facilitating a “here-and-now” attentional and coping focus. Despite lacking full support, the potential involvement of interoception as an internal stressor is discussed as a mediator in impulsive behavior, alongside general methodological issues with measuring interoception.

Fahrerablenkung ist ein Begriff, der in den vergangen Jahren verstärkt in das Blickfeld der Öffentlichkeit geraten ist. Dies ist im Wesentlichen zurückzuführen auf die deutlich steigende Verbreitung und Nutzung von Fahrerinformationssystemen. Gleichzeitig führt die steigende Automatisierung im Fahrzeug dazu, dass dem Fahrer in seiner subjektiven Wahrnehmung mehr Ressourcen zur Verfügung stehen, um sich anderen Aktivitäten wie etwa Essen, Rauchen oder Telefonieren zuzuwenden. Die steigende Aktualität dieser Problematik wirft viele Fragen auf. Wie häufig tritt Fahrerablenkung auf? Welche Konsequenzen hat sie? Welche kognitiven Prozesse zeichnen für diese Konsequenzen verantwortlich? Und wie kann man Fahrerablenkung messen? Die vorliegende Dissertation besteht aus drei empirischen Beiträgen, sowie einer kurzen Einführung, die die grundlegenden Fragen und Befunde zum Thema Fahrerablenkung betrachtet. Das Augenmerk des ersten Beitrags liegt auf der Überprüfung theoretischer Annahmen zur Fahrerablenkung. Eine Vielzahl von Untersuchungen zeigt, dass sich kognitiv beanspruchende Zweitaufgaben negativ auf die Fahrleistung auswirken. Im vorliegenden Beitrag wird davon ausgegangen, dass dieser Effekt eine Folge von Interferenzen zwischen den Funktionen des Arbeitsgedächtnisses, die dazu dienen das Situationsmodell der Verkehrssituation aktuell zu halten, und den bearbeiteten Zweitaufgaben ist. Im Rahmen einer Simulatorstudie wurde diese Annahme überprüft. Es zeigte sich, dass die Probanden, die eine Zweitaufgabe ausführten, die speziell die Integration von neuen Informationen in das bestehende Situationsmodell behindern sollte, später auf antizipierbare kritische Ereignisse reagierten als Vergleichsgruppen. Im Gegensatz dazu ergaben sich für unvorhersehbare Ereignisse keine Unterschiede. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass die negativen Effekte kognitiver Belastung tatsächlich auf Interferenzen mit spezifischen Arbeitsgedächtnisprozessen zurückzuführen sind. Die beiden weiteren Beiträge befassen sich mit messmethodischen Fragen in Bezug auf Fahrerablenkung. In Beitrag zwei wird die Lane Change Task (LCT) thematisiert, eine Labormethode zur Erfassung von Ablenkung. Aufgabe der Probanden ist die Steuerung eines virtuellen Fahrzeuges mittels Lenkrad, und dabei konkret die Ausführung von Spurwechseln, bei gleichzeitiger Bearbeitung von Zweitaufgaben. Trotz eines standardisierten Versuchsaufbaus sind allerdings starke Messvarianzen zwischen verschiedenen Testreihen zu beobachten. Der Übungsgrad der Versuchsteilnehmer wurde dabei als eine mögliche Ursache identifiziert. In zwei Experimenten wurde dieser Vermutungnachgegangen. Probanden bearbeiteten parallel zur LCT Zweitaufgaben verschiedener Schwierigkeitsstufen, nachdem sie zuvor trainiert wurden. Es konnte gezeigt werden, dass der Grad der Übung tatsächlich einen Einfluss auf die Spurwechselperformanz hat, und dass dieser Einfluss auch Monate später noch zu finden ist. Es ist jedoch zweifelhaft, dass dieser Effekt allein ursächlich für die zu beobachtenden Messvarianzen ist. Im dritten Beitrag wird die Critical Tracking Task (CTT) betrachtet, ein Verfahren, das im Kontext Fahrerablenkung bisher kaum Beachtung fand. Die CTT ist eine einfache Trackingaufgabe, welche vom Nutzer die Stabilisierung eines dynamischen, instabilen Elementes auf einem Bildschirm fordert. Die zur Bearbeitung der Aufgabe auszuführenden Tätigkeiten der kontinuierlichen visuellen Überwachung und manuellen Kontrolle sind grundsätzlich vergleichbar mit basalen Anforderungen der Fahraufgabe. Ziel war es, das Potenzial der CTT als Messverfahren von Fahrerablenkung durch Fahrerinformationssysteme zu überprüfen. Die Ergebnisse der vier durchgeführten Experimente, in denen sowohl künstliche als auch reale Aufgaben und Systeme bearbeitet und bedient wurden, legen den Schluss nahe, dass die CTT in der Tat in der Lage ist, das Ausmaß von Ablenkung ausgelöst durch Fahrerinformationssysteme zu quantifizieren.

Fahrerablenkung ist ein Begriff, der in den vergangen Jahren verstärkt in das Blickfeld der Öffentlichkeit geraten ist. Dies ist im Wesentlichen zurückzuführen auf die deutlich steigende Verbreitung und Nutzung von Fahrerinformationssystemen. Gleichzeitig führt die steigende Automatisierung im Fahrzeug dazu, dass dem Fahrer in seiner subjektiven Wahrnehmung mehr Ressourcen zur Verfügung stehen, um sich anderen Aktivitäten wie etwa Essen, Rauchen oder Telefonieren zuzuwenden. Die steigende Aktualität dieser Problematik wirft viele Fragen auf. Wie häufig tritt Fahrerablenkung auf? Welche Konsequenzen hat sie? Welche kognitiven Prozesse zeichnen für diese Konsequenzen verantwortlich? Und wie kann man Fahrerablenkung messen? Die vorliegende Dissertation besteht aus drei empirischen Beiträgen, sowie einer kurzen Einführung, die die grundlegenden Fragen und Befunde zum Thema Fahrerablenkung betrachtet. Das Augenmerk des ersten Beitrags liegt auf der Überprüfung theoretischer Annahmen zur Fahrerablenkung. Eine Vielzahl von Untersuchungen zeigt, dass sich kognitiv beanspruchende Zweitaufgaben negativ auf die Fahrleistung auswirken. Im vorliegenden Beitrag wird davon ausgegangen, dass dieser Effekt eine Folge von Interferenzen zwischen den Funktionen des Arbeitsgedächtnisses, die dazu dienen das Situationsmodell der Verkehrssituation aktuell zu halten, und den bearbeiteten Zweitaufgaben ist. Im Rahmen einer Simulatorstudie wurde diese Annahme überprüft. Es zeigte sich, dass die Probanden, die eine Zweitaufgabe ausführten, die speziell die Integration von neuen Informationen in das bestehende Situationsmodell behindern sollte, später auf antizipierbare kritische Ereignisse reagierten als Vergleichsgruppen. Im Gegensatz dazu ergaben sich für unvorhersehbare Ereignisse keine Unterschiede. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass die negativen Effekte kognitiver Belastung tatsächlich auf Interferenzen mit spezifischen Arbeitsgedächtnisprozessen zurückzuführen sind. Die beiden weiteren Beiträge befassen sich mit messmethodischen Fragen in Bezug auf Fahrerablenkung. In Beitrag zwei wird die Lane Change Task (LCT) thematisiert, eine Labormethode zur Erfassung von Ablenkung. Aufgabe der Probanden ist die Steuerung eines virtuellen Fahrzeuges mittels Lenkrad, und dabei konkret die Ausführung von Spurwechseln, bei gleichzeitiger Bearbeitung von Zweitaufgaben. Trotz eines standardisierten Versuchsaufbaus sind allerdings starke Messvarianzen zwischen verschiedenen Testreihen zu beobachten. Der Übungsgrad der Versuchsteilnehmer wurde dabei als eine mögliche Ursache identifiziert. In zwei Experimenten wurde dieser Vermutungnachgegangen. Probanden bearbeiteten parallel zur LCT Zweitaufgaben verschiedener Schwierigkeitsstufen, nachdem sie zuvor trainiert wurden. Es konnte gezeigt werden, dass der Grad der Übung tatsächlich einen Einfluss auf die Spurwechselperformanz hat, und dass dieser Einfluss auch Monate später noch zu finden ist. Es ist jedoch zweifelhaft, dass dieser Effekt allein ursächlich für die zu beobachtenden Messvarianzen ist. Im dritten Beitrag wird die Critical Tracking Task (CTT) betrachtet, ein Verfahren, das im Kontext Fahrerablenkung bisher kaum Beachtung fand. Die CTT ist eine einfache Trackingaufgabe, welche vom Nutzer die Stabilisierung eines dynamischen, instabilen Elementes auf einem Bildschirm fordert. Die zur Bearbeitung der Aufgabe auszuführenden Tätigkeiten der kontinuierlichen visuellen Überwachung und manuellen Kontrolle sind grundsätzlich vergleichbar mit basalen Anforderungen der Fahraufgabe. Ziel war es, das Potenzial der CTT als Messverfahren von Fahrerablenkung durch Fahrerinformationssysteme zu überprüfen. Die Ergebnisse der vier durchgeführten Experimente, in denen sowohl künstliche als auch reale Aufgaben und Systeme bearbeitet und bedient wurden, legen den Schluss nahe, dass die CTT in der Tat in der Lage ist, das Ausmaß von Ablenkung ausgelöst durch Fahrerinformationssysteme zu quantifizieren.

An interest in developing the intelligent machine system that works in conjunction with human has been growing rapidly in recent years. A number of studies were conducted to shed light on how to design an interactive, adaptive and assistive machine system to serve a wide range of purposes including commonly seen ones like training, manufacturing and rehabilitation. In the year 2003, Human Adaptive Mechatronics (HAM) was proposed to resolve these issues. According to past research, the focus is predominantly on evaluation of human skill rather than human performance and that is the reason why intensive training and selection of suitable human subjects for those experiments were required. As a result, the pattern and state of control motion are of critical concern for these works. In this research, a focus on human skill is shifted to human performance instead due to its proneness to negligence and lack of reflection on actual work quality. Human performance or Human Performance Index (HPI) is defined to consist of speed and accuracy characteristics according to a well-renowned speed-accuracy trade-off or Fitts' Law. Speed and accuracy characteristics are collectively referred to as speed and accuracy criteria with corresponding contributors referred to as speed and accuracy variables respectively. This research aims at proving a validity of the HPI concept for the systems with different architecture or the one with and without hardware elements. A direct use of system output logged from the operating field is considered the main method of HPI computation, which is referred to as a non-model approach in this thesis. To ensure the validity of these results, they are compared against a model-based approach based on System Identification theory. Its name is due to being involved with a derivation of mathematical equation for human operator and extraction of performance variables. Certain steps are required to match the processing outlined in that of non-model approach. Some human operators with complicated output patterns are inaccurately derived and explained by the ARX models.