Visual complexity in human-machine interaction = Visuelle Komplexität in der Mensch-Maschine Interaktion
Creators: name: Ries, Fabian
Publisher: name: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Year: 2021
Subjects: Visual complexity
Human-machine interaction
Human-computer interaction
Computational measures
Eye tracking
Prediction models

description: Visuelle Komplexität wird oft als der Grad an Detail oder Verworrenheit in einem Bild definiert (Snodgrass &amp; Vanderwart, 1980). Diese hat Einfluss auf viele Bereiche des menschlichen Lebens, darunter auch solche, die die Interaktion mit Technologie invol-vieren. So wurden Effekte visueller Komplexität etwa im Straßenverkehr (Edquist et al., 2012; Mace &amp; Pollack, 1983) oder bei der Interaktion mit Software (Alemerien &amp; Magel, 2014) oder Webseiten (Deng &amp; Poole, 2010; Tuch et al., 2011) nachgewie-sen. Obwohl die Erforschung visueller Komplexität bereits bis auf die Gestaltpsycho-logen zurückgeht, welche etwa mit dem Gestaltprinzip der Prägnanz die Bedeutung von Simplizität und Komplexität im Wahrnehmungsprozess verankerten (Koffka, 1935; Wertheimer, 1923), sind weder die Einflussfaktoren visueller Komplexität, noch die Zusammenhänge mit Blickbewegungen oder mentaler Beanspruchung bisher ab-schließend erforscht. Diese Punkte adressiert die vorliegende Arbeit mithilfe von vier empirischen Forschungsarbeiten. In Studie 1 wird anhand der Komplexität von Videos in Leitwarten sowie der Effekte auf subjektive, physiologische und Leistungsparameter mentaler Beanspruchung die Bedeutung des Konstruktes im Bereich der Mensch-Maschine Interaktion untersucht. Studie 2 betrachtet die dimensionale Struktur und die Bedeutung verschiedener Ein-flussfaktoren visueller Komplexität genauer, wobei unterschiedliches Stimulusmaterial genutzt wird. In Studie 3 werden mithilfe eines experimentellen Ansatzes die Auswir-kungen von Einflussfaktoren visueller Komplexität auf subjektive Bewertungen sowie eine Auswahl okularer Parameter untersucht. Als Stimuli dienen dabei einfache, schwarz-weiße Formenmuster. Zudem werden verschiedene computationale und oku-lare Parameter genutzt, um anhand dieser Komplexitätsbewertungen vorherzusagen. Dieser Ansatz wird in Studie 4 auf Screenshots von Webseiten übertragen, um die Aussagekraft in einem anwendungsnahen Bereich zu untersuchen. Neben vorangegangenen Forschungsarbeiten legen insbesondere die gefundenen Zusammenhänge mit mentaler Beanspruchung nahe, dass visuelle Komplexität ein relevantes Konstrukt im Bereich der Mensch-Maschine Interaktion darstellt. Dabei haben insbesondere quantitative und strukturelle, aber potentiell auch weitere Aspekte Einfluss auf die Bewertung visueller Komplexität sowie auf das Blickverhalten der Be-trachter. Die gewonnenen Ergebnisse erlauben darüber hinaus Rückschlüsse auf die Zusammenhänge mit computationalen Maßen, welche in Kombination mit okularen Parametern gut für die Vorhersage von Komplexitätsbewertungen geeignet sind. Die Erkenntnisse aus den durchgeführten Studien werden im Kontext vorheriger For-schungsarbeiten diskutiert. Daraus wird ein integratives Forschungsmodell visueller Komplexität in der Mensch-Maschine-Interaktion abgeleitet.