Prof.Dr. B.M.Velichkovsky

Gliederung des Kurses

1. Einführung: Überblick des Kurses
2. Zur Psychologie der Vorhersage
3. Finanzen, Wirtschaft und die Produktivität
4. Energetik und Umweltprobleme
5. Transport und Raumforschung
6. Biotechnologien und Medizin
7. Neue Informationstechnologien, I und II
8. Bildung und Zukunft der Arbeit
9. Entscheidungen und Well-Being
10. Psychologie des 21.Jahrhunderts: Non ignorabimus?

Thema 1: Einführung: Überblick des Kurses

1. Zur Psychologie der Vorhersage
   Wie gut können wir die Zukunft vorhersagen und wie gut können wir die Natur, sowie die Folgen des technischen Fortschritts und uns selbst verstehen?
2. Finanzen, Wirtschaft und die Frage der Produktivität
   Demokratie der westlichen Prägung (welche, nach Churchill, bestimmt als Gesellschaftsmodell sehr schlecht ist, aber doch besser als alle anderen). Ungleichheit und deren möglicherweise psychologische Gründe als das wichtigste und praktisch relevante Problem für die Gegenwart und für die Zukunft. Die Kriterien der Güte der Entwicklung einer Gesellschaft (Produktivität!) und die Frage, ob diese Kriterien ohne Berücksichtigung der psychologischen Faktoren (Well-Being, Qualität des Lebens etc.) auch immer funktionieren.
3. Energetik und Umweltprobleme
   Die Fragen, die uns viele Sorgen machen und auch innenpolitisch ein brisantes Problem geworden sind. Menschliches Verhalten: Professor in Princeton joggt 5 km, dann fährt er zur Fakultät 2 km mit dem Wagen, etc.
4. Transport und Raumforschung, Biotechnologien und Medizin
   Deutliche und potentiell dramatische Veränderungen. Großes Risiko fürs Leben, große Herausforderungen an den Menschen (Raumforschung - das teuerste Unternehmen der menschlichen Geschichte und hauptsächlich aus purer Neugier!). Klonen von Lebewesen (Säugetieren!) - völlig neue Perspektiven und gleichzeitige Herausforderungen!
5. Neue Informationstechnologien und Mensch-Computer-Interaktion
   Die führende Linie der Entwicklung, die möglicherweise auch für politische Veränderungen in den letzten 10 Jahren verantwortlich ist. Welche Probleme und Perspektiven zeichnen sich ab? Wie kann man mit psychologischen Kenntnissen diese Entwicklung positiv, d.h. menschengerecht, unterstützen?
6. Zukunft der Arbeit
   Der technologische Wandel - geht parallel und wird beinahe zum Synonym der Ersetzung des Menschen durch technische Systeme in allen Bereichen, auch in seinen überwachenden (kognitiven, intellektuellen) Funktionen. Der Gegenstand der großen nationalen und internationalen wissenschaftlichen wie politischen Diskussionen.
7. Qualität des Lebens
   Was determiniert die Lebensqualität neben materiellen Faktoren??? Die Tendenzen des Bevölkerungswachstums: "Reiche werden reicher und Arme kriegen Kinder."
8. Zukunft der Psychologie und "Human Factors"-Wissenschaften
   Das, was mich als Psychologe natürlich besonders interessiert...

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Thema 2: Zur Psychologie der Vorhersage

Wie gut können wir die Zukunft vorhersagen und wie gut können wir die Natur und die Folgen des technischen Fortschritts und uns selbst verstehen?

1. Besonderheiten unserer Epoche:
   "Ende der Geschichte" (Fukuoka, 1992) oder "Ende der Romantik" (R.v. Weizäcker)? Auf jeden Fall das Ende des Milleniums, z.T. Weltuntergangsstimmung (der letzte Komet und die kalifornische Sekte). NB: "Drei Millionen oder drei Milliarden Jahre"?! Wie begründet sind diese euphorischen oder pessimistischen Urteile? Was bedeutet das alles für den Menschen und für unsere Zukunft?
2. Einige Beispiele von erfolgreichen, aber meistens extrem fehlerhaften Vorhersagen, in Bereichen der Kommunikation, des Verkehrswesens und der Medizin
3. Einige psychologische Untersuchungen zur Vorhersage (Dörner, Gigerenzer et al.):
   Probleme mit nichtlinearen Abläufen, Wahrscheinlichkeiten, Zahl der Dimensionen (Albert Einstein konnte keinen Nobelpreis für Relativitätstheorie bekommen, da 4-D Vorstellungen für die Kommission zweifelhaft und unverständlich blieben - Photoeffekt!) und ihrer Interaktion Wir sind unreflexiert arrogant, zu sicher in unseren Vorhersagen und Behauptungen (Börsenmakler, Meteorologen, vgl. Die sozialpsychologischen Experimente mit Augenzeugen und der autokinetischen Bewegung!). Kausale Heuristik: Nähe in Raum und Zeit als Ersatz für kausale Beziehungen (Wer hört: "Der Wasserdruck ist hoch und der Prozeß ist instabil" wird oft den Wasserdruck für die Instabilität verantwortlich machen! Auch die klassischen Experimente zur psychologischen Kausalität von A.Michotte et al: Zeitliche Grenzen von etwa 200 ms, wahrscheinlich angeboren...) Nichtlineare Vorgänge (auch exponentielle) werden linearisiert In formal ähnlichen Umständen einer Entscheidung spielen die psychologischen Bezugsrahmen eine kritische Rolle - z.B. Risikoverhalten (Sicheres gewinnen von 100 DM oder 200 DM gewinnen mit p=0.5? Sicheres verlieren von 100 DM oder 200 DM Verlust mit p=0.5? Ein imaginäres Beispiel mit Operatoren eines Chemiewerkes, die in Kategorien des Gewinns oder des Verlustes denken. Letzteres ist die gewöhnliche Betonung, die führt aber oft zu gefährlichem Risikoverhalten!) Probleme mit Logik und Rolle der anschaulichen Beispiele/Erfahrungen Probleme mit Wahrscheinlichkeiten Die relative Freiheit der Imagination: Viele implizite Faktoren, welche die Ergebnisse prädeterminieren z.B. alte russische Experimente mit der Personifizierung der Wochentage), Utopias, Anthropozentrismus und eine gewisse Monotonie in der Beschreibung von extraterestralen Wesen, Manipulation mit Raum und Zeit. Gibt es eine "Grammatik" der Imagination und Kreativität? Eine echte Multimedia (Chr. Morgenstern: "Alle Möwen sehen aus, als ob sie Emma hießen"). Hyperbola, Littota, etc. "Als ob"-Logiken, Semantik der möglichen Welten und "mentalen Räume" (Montegue, G.Fauconnier).
4. Wie zuverlässig/valide sind unsere psychologischen Erkenntnisse und wie gut können wir diese zur Anwendung bringen?
• geteilte Meinung: Velichkovsky, 1988 - neue Methoden und deren Kombination
• "Wenn die Karawane eine Wende macht, kann sogar ein hinkendes Kamel das erste werden", aber der Weg der Anwendung ist mühsam
• Beispiele: HCI/GUI... Man muß wissen, um mindestens bescheidener zu sein

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Thema 3: Finanzen, Wirtschaft und die Produktivität

"Ende der Geschichte" (Fukuoka) oder "Ende der Romantik" (R.v. Weizsäcker)?

1. Verschuldung der reichen Nationen
   USA: mehr als 200% der GNP, 15.000$ per capita. In der BRD besser, aber Schulden wachsen auch: Verdoppelung der Staatsschulden seit 1990. Führt zur Verlangsamung der Entwicklung, weil anstelle der Investitionen mehr und mehr als Zins ausgezahlt werden muß.
2. Ökonomische Ungleichheit
   USA: 2% - 54% aller Finanzen, 10% -86%, aber 55% von unten - "0" oder "-". Wenig drastisch, aber mit ähnlichen Trends auch in Europa.
3. Psychologische Frage No. 1:
   Was sind mögliche bio-, sozio- bzw. psychologische Gründe für diese Ungleichheit? Hauptdiskussion in Nordamerika, die zweifellos auch zu uns kommen wird...
   Historische Hintergründe
   • Begabungsforschung/Psychometrik: Francis Galton, Alfred Binet, anekdotische Quellen (Eltern), Selbstbeschreibung. Neuere quantitative Untersuchungen z.B. musikalische Begabungen bei Zwillingen. Korrelationen (nach Howe, Davidson & Sloboda, 1997 in press): monozig.: 0,44 getrennt und 0,69 gemeinsam monozig.: 0.44 -- 0,90 gemeinsam dizigt.: 0,34 -- 0,83 gemeinsam.
   • Farbwahrnehmung: entgegen dem Prinzip der linguistischen Relativität von Sapir and Whorf, identisch bei allen Rassen auch mit der Primaten!
   • Das Problem der Sprache: Chomsky und moderne Linguistik. Ist Sprache angeboren? In einigen Hinsichten, sogar im Sinne der Syntax, Anzeichen einer Kontinuität mit (speziell "erzogenen" - Savage-Rumbaugh et al.) Primaten!
   • Ist unsere Entwicklung genetisch prädetermeniert, z.B. kritische Entwicklungsperioden? Nicht zu bezweifeln, aber auch verschiedene Interpretationen.
   • Wie lernfähig sind Neuronale Netze nach einem Lernen?
   Fazit: Die Frage scheint keine einheitliche Lösung zu haben aber gerade auf dem Gebiet der höheren kognitiven Leistungen wurde die Bedeutung des langjährigen Lernens in der Vergangenheit massiv unterschätzt.
4. Aktuelle und mittelfristige ökonomische und industrielle Trends
   • Investitionen und Sparen (Anlagen). In den USA und Westeuropa sinkende Zahlen - mehr wird unmittelbar verbraucht.
   • Trend zu Gewinnerwartungen innerhalb eines Jahres oder Quartals. Übrigens fehlen allgemeinverständliche und benutzerfreundliche Tools zur Entscheidungsunterstützung für den berühmten Otto-n.V.)
   • Flexibilität: Total Quality Management (TQM), Workflow Management (d.h. ohne Sommer/Winterschlußverkauf!), Lean Production, etc.
   • Spezialisation auf Makro- und Diversifikations- und Mikroebene
   • Entsprechende Veränderungen in Personalpolitik - sehr wahrscheinlich keine totale Automatisierung (z.B. Japan)
5. Durchbruch zu neuen Materialien und Technologien
   • Neue Materialien (heute 10.000 Plastiksorten - nach dem Umfang, mehr als Stahl, Aluminium und Kupfer). Fortschritte in Verbindung von organischen und nicht-organischen Stoffen. Nur bei neuronalen Verbindungen weiterhin leider keine Möglichkeit eines Ersatzes (z.B. Lähmungen vs. Parkinson-Krankheit).Wichtigste Richtungen: Mikroprozessoren (Halbleiter/Chips), Biotechnologien, AI/KI, Digitale Bild- und Tonverarbeitung (Multimedia), Telematik, Flexible CAM, High-density und High-Performance Computing, Medizintechnik, Optoelektronik, Sensor Technologie, Superleitung.
   • Probleme mit Umsetzung: Rapid Prototyping. Technologiefeindlichkeit und Widerstand zur Erneuerung (auch in BRD).
6. Robotik - Trends zur Autonomie:
   • Inwieweit? Telerobotik. Perspektiven des Einsatzes.
   • Fortschritte in Vision/Erkennung (Neuronale Netzte!),Mobilität/Autonomie, Dexterity (Greifen, Halten z.B. zart, wenn notwendig, mit vielen Freiheitsgraden). Hand-off Möglichkeiten - Übergabe zum Partnerroboter.
   • Ein Bündel von spannenden psychologischen Problemen: Von den neuen Mensch-Maschine-Schnittstellen bis zum "sozialen" Verhalten von Robotern.
7. Mikroindustrie (Nanotechnologien)
   • IBM-Logo aus 37 Atomen von Xenon (in einem Molekül von super-gekühltem Nickel); 2 Millionen Laser auf Oberfläche von 1 sm²; Übertragung von Elektronen stückweise. In MIT - ein Motor mit einem Rotor von weniger als 100 Micrometer. Wenn sie 60 und älter werden...
   • Schnittstellenprobleme: Sogar Licht ist zu grob zur Abbildung des Arbeitsbereiches, d.h. keine direkte Vergrößerung (wegen Dirak Effekte) möglich. "Prof.Dr. Nanoroboter".
8. Dienstleistungssektor und "Kognitariat"
   • Wächst viel schneller als andere Gruppen der Arbeitnehmer. Umfaßt heute über70% der Arbeitsplätze (USA). Radikale Veränderungen der Organisationspolitik der Betriebe/Firmen. Wissen und Kompetenz als eine weltweit besonders begehrte Ware. Neue Herausforderungen für "Human Factors"-Forschung: Organisation von Arbeitsplätzen und Raum,neue Typen von Streß, Entscheidungsunterstützung, Beurteilung der Produktivität (eine sehr subjektive Sache, da Zufriedenheit und Well-Being mitgerechnet werden sollten). Keine klaren Daten für das Nutzen der Informationstechnologien: keine papierlosen Büros, keine Senkung der Zahl der Dienstreisen, etc.
9. GNP und Produktivität: Probleme mit der Definition und Messung
   • Ingenieurpsychologie und Kognitive Ergonomie II Frage: GNP und Produktivität werden rein ökonomisch definiert. Was sind mögliche psychologische Komponenten, Produktivität und Well-Being? Ein Gegenbeispiel: Verpackung und Abfall: je mehr davon, desto mehr GNP... Oder in einer ähnlichen Weise - Wartung,/Pannenhilfe/Reparatur/Medizinische Versorgung, etc.: Je mehr Autounfälle (auch wegen unbegrenzter Geschwindigkeit), desto intensiver ist die Geldzirkulation und bessere, ökonomisch gesehen, GNP-Werte! Was sind Well-Being und Zufriedenheit? Wie sind diese mit finanziellen Variablen verbunden? Anthropologische Studien - nicht absolut, sondern relativ.

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Thema 4: Energetik und Umweltprobleme

Energetik

1. Schnelleres Wachstum des Verbrauchs (schneller als die Bevölkerung - 60 mal mehr Energie als vor 100 Jahren) Ingenieurpsychologie und Kognitive Ergonomie II Ungleichheit in der Benutzung: 2 kw pro capita, aber 12 in den USA und nur 1 in der 3. Welt. Klare Korrelation mit dem Reichtum (disposable income). Ein riesiges Problem für die unmittelbare Zukunft weil in 5 Jahren aus 10 führenden Industrieländern 7 asiatisch werden. Auch Lateinamerika - der zweitgrößte Kontinent (hinsichtlich der Bevölkerung) macht schnelle ökonomische Fortschritte in diese Richtung. Explosion von Energieverbrauch mit allen nur denkbaren Folgen.
2. Traditionelle Quellen. Biogeologische (fossile): Kohle, Erdöl und Erdgas - Effizienz und ökologische Verträglichkeit wächst in der Reihe -20 und 40% (aber Methan im Erdgas trägt zum Treibhauseffekt bei). Heute etwa 80% der Energie der Industrienationen, etwa 5% NKW, etwa 15% wiederherstellbare Quellen (hauptsächlich Wasserwerke). Alternative Quellen der Energie: Wasser, Wind, Sonne, Biomasse, etc. - führende Position in den Industrieländern zum Ende des 21. Jahrhunderts. Deutsche Errungenschaften.
3. Fission (Spaltung) und Fusion: Die letzte ist ökologisch-wirtschaftliche Hoffnung ersten Ranges - unerschöpfbare Ressourcen, keine Nebenprodukte, etc. Aber die Entwicklung verschiebt sich immer. Superleitung ist die Voraussetzung: Sie erlaubt es, sehr effiziente Magneten zu bauen (auch für Magnetobahn wie bei Thyssen und Siemens, nicht nur für Wasserstofffusionskontrolle!). Entdeckt bei 4K, heute schon mit 100 und 220K möglich. Auch Superleitung ist mit Benutzung von hochgiftigen und sehr seltenen Stoffen (Tritium) verbunden. Jetzt spricht man über Mitte des 21.Jahrhundert (vor 20 Jahren waren es noch 10 Jahre...).
4. Die Hoffnung auf Nuklearenergie verblaßt und wird allmählich zum Alptraum. Ist sie tatsächlich so gefährlich? Die Wahrscheinlichkeit eines großen Knalls ist 10-5 bis 10-4 Reaktor/Jahr. Nicht viel, aber mit ca. 400 Reaktoren im Laufe von 10 Jahren - 0,04 bis 0,40.... Einige Nachbarn (Frankreich, Belgien, Slowakei) beziehen bis zu 70% aus dieser Quelle. Ein Bündel von psychologischen Problemen: Kritische Rolle der Menschlichen Faktoren. Was war falsch an Mensch-Maschine-Interaktion bei den berühmten Unfällen, Three Miles Island and Chernobyl? Besser zu fragen - was war richtig! Eine Analyse nach Reason und Dörner.
5. Energiesparen. Wie verringert man den Verbrauch? Es ist wichtig, die Dynamik zu bekämpfen! Stellen sie sich vor, der Verbrauch wird durch ein Wunder morgen auf 50% reduziert, dann sind wir in nur 14 Jahren an dem selben Punkt... Psychologische Daten zum individuellen Verhalten und Energieverbrauch. Permanentes Feedback ist wichtig! Widersprüche zwischen verbalen Aussagen und Verhalten auch in deutschen Stichproben. Frage: Wie kann man eine Dezentralisierung mit Hilfe der Telematik erreichen? Usability (Benutzbarkeit) und Akzeptanz erhöhen. Verlagerung nach Hause, Befreiung der Büros, auch neue Formen der distanten Ausbildung. Keine Arbeit/Ausbildung im Sinne der alten Fabrikmassenproduktion. ABER mit Erhaltung des Wesentlichen in menschlicher Kommunikation. Was ist dabei "Wesentliches"? Untersuchungen, daß die visuellen Komponenten dabei sogar eine störende Funktion haben könnten (Wiseman: Megalab truth test, Nature, 1995).

Umwelt

1. Verhalten in Interaktion mit Technologien führt zu Veränderungen der Umwelt. Kein System ist absolut stabil: Alfred-Wegener-Theorie der schwimmenden Kontinente - blieb 60 Jahre ohne Akzeptanz, trotzdem nackte Tatsache. Verhalten auf dem Niveau von Individuen, Gruppen, Institutionen, Industrien, Nationen, etc. Die wichtigsten Veränderungen sind: globale Erwärmung, saurer Regen, Smog in Ballungsgebieten, Ozonloch in Polargebieten, Wasserverschmutzung, Rodung, Verwüstung und Verschwinden von biologischen Arten. Zusätzliche Probleme liefern Abfallablagerung, industrielle Ausstöße und selbstverständlich Naturkatastrophen. Diese Variablen interagieren in massiver Art und Weise.
2. Globale Erwärmung. Treibhauseffekt. Sonnenradiation wird durch Erdoberfläche im Infrarot-Bereich (10 m) reflektiert. Diese Strahlung wird durch Dampf (Wolken) und einige Chemikalien, besonders CO2 absorbiert. Ohne den Effekt wäre die Temperatur auf der Erde 33 Grad niedriger (z.T. 16 Grad). Venus (96% CO2) = 400 Grad, Mars = -50 Grad. Während der letzten 300 Jahre: In den letzten 100 Jahren Erwärmung von etwa 0,5 Grad - eine Projektion läßt erwarten: 0,8 bis 2,6 Grad in den nächsten 100 Jahren. Ozeane: Akkumulieren bis zu 93% CO2 (in Plankton), 5% in Bäumen und Erde, nur 2% in Atmosphäre. (fossile Energiequellen ca. 2mal mehr als in Bäumen und Erde - 1 t Kohle produziert bei Verbrennung 2,7 t CO2). Ozeane lindern Klimawechsel (Zeitkonstante - 10, 100 Jahre?). Wenn das so ist, haben wir die echten Veränderungen noch nicht gespürt-... -CO2 und andere Gase: Luft aus Bernstein, Pyramidenkammern und aus Eis. In 160.000 Jahren zwischen 200 bis 300 Teile (280) CO2 pro 1.000.000.Seit zweiten Hälfte des 19.Jahrhunderts - ein Wachstum: 1969 - 315, 1990 - 350. Fossile Energiequellen. Verdoppelung des CO2 bis Mitte des 21. Jahrhunderts.Vervierfachung auf dem Pick der Benutzung der fossilen Energiequellen! Methan und CFC (Chlorofluorocarbons). In hundert Jahren - 2 bis 6 Grad mehr als heute. Noch nicht die Wende - Prognosen über 21. Jahrhundert - 5 bis 10 Mal mehr CO2 als heute. Irreversible Veränderungen von unserem Standpunkt und dem unserer Kinder und Enkel. Empfehlungen aus Kongreß-Bericht (1990): "price encreas for coal and oil;lots of solar power devices; more use of nuclear and biomass energy;new forestes around the planet; sharp cutback in the manufacturing if CFCs and related products; a lower per capita demand for cement, new ways of producing rice,meat and milk; gaze capture systems and landfills, including those in the developing countries, and an unusual degree of international cooperation between developed and developing nations. If all these things begin happening in the early 1990s, the rate of CO" buildup may level off in 22nd Century" (p. 1544). Zum stoppen braucht man gerade das ganze Pentagon-Budget (New York Times)! Wasserdampf/Eisfelder - unklare Interaktionseffekte! Modelle des Klimas: 3-D Global Circulation Models, z.B. 7 atmosphärische Variablen(T, Druck, Wasserdampf, Wolkendeckung, Wind in 3 Achsen) und Gitter von Kuben 200 km in 10 Schichten - 1 Million Variable. Interaktionen (500.000 Operationen für jede), d.h. 0,5 Milliarde Operationen. Wenn 20 km, dann 5 Milliarden. Simulation für militärische Zwecke (Kettenreaktion) macht es möglich. INTEL: 1 MOPS. 11. National Research Labs. Sollen wir uns Sorgen machen? 20 sm höheres Wasserniveau im 20. Jahrhundert, bis 1 m im 21.. Probleme noch nicht für alle (Holland vs. Bangladesch)."No-regret"-Politik: Versicherung gegen schlimmste Katastrophen für minimale Kosten, mit dem Hintergedanken, daß die Kosten umsonst waren.
3. Saurer Regen, Luft- und Wasserverschmutzung Sulfit- und Nitrit-Säuren als Verschmutzung der Luft durch industrielle Abgase. pH-Werte von 2,4 (Glasgow) - etwa Weinessig und 2,0 (LA) - nahe an Zitronensaft. Starke Kontamination in Sachsen und Tschechischer Republik, Kanada und Skandinavien. Wasser - Mineral No.1.. 9.000 km2 Trinkwasser auf Erden - ausreichend für 20 Milliarden Menschen. Verschiedene Verteilung. 70% Bevölkerung der 3.Welt haben kein Wasser zu Hause. Bakterielle Infektionen - über 10.000 Fälle jährlich sogar in den USA. Salz auf Straßen - 400 Funt/capita/Jahr. Toxische und gefährliche Substanzen und Komponenten. Waschmittel-Agenten und sogar Geschlechtshormone - das Phänomen der Verringerung der Fruchtbarkeit bei Männern. Hier in Dresden: 70% Wasser wird von Landwirtschaft benutzt, 20 - Industrie, 10 - kommunale Bedürfnisse. Expansion der Landwirtschaft in der 3. Welt. Probleme. Versalzung: Texas kann bis zur Hälfte der landwirtschaftlichen Flächen bis 2010 verlieren. Keine überzeugende Lösung des Problems der Entsalzung. Psychologische Experimente mit Teilnehmern (n=471) einer ökologischen Konferenz in Kalifornien: Trotz Apple der Wasserverbrauch unterscheidet sich nicht von dem anderer Gruppen.
4. Probleme mit Ozon: Zu viel Ozon oder zu wenig. Ozonalarm? Giftiges Gas: 88 russische Städte (42.000.000 Menschen) 10mal mehr als Grenzwerte. 76 Urban-Regionen in den USA. CO (Carbonmonoxide). Verhalten von Menschen und die Kosten? In den USA jährlich: 16 Milliarden - direkt gesundheitliche Folgen, 40 - Abfall der Produktivität und 7 - Reparaturen an Häuser, Monumenten etc. In Europa vielleicht mehr... Ozonloch (seit Anfang der 70-iger Jahre). Ozonschicht: 3 mm dick in Stratosphäre (nicht Troposphäre) auf Höhe von 20-25 km. Lässt durch nur 1 Teil aus 1030 im UV-Bereich (um 250 Nanometer). Hautkrebs und mögliche genetische Veränderungen). Bis 40% Wahrscheinlichkeit in Australien. Festgestellte genetische Schäden bei einigen Tierarten.
5. Rodung, Verwüstung und Vernichtung von biologischen Arten. Wenn alles läuft wie heute, dann gibt es in 100 Jahren keine tropischen Wälder mehr. Interaktion mit Erwärmungseffekt (da keine Assimilation von CO2!). Viele frühere Zivilisationen sind wegen Verwüstung verschwunden. 12% arid und 20% semi-arid. 60% landwirtschaftlicher Flächen sind bedroht. Jährlich werden 25 Milliarden Tonnen bester Erde verloren. Verdoppelung des CO2 wird die Wüsten auf 20% vergrößern. Die Zahl der biologischen Arten wird zwischen 4 und 30 Millionen eingeschätzt. Beschrieben sind etwa 1,4 Millionen. Die Zahl ist auf minimalem Stand seit Mesosoischer Ära und fällt schnell ab. Maximum war vor 10.000 Jahren (Neoliticum); dann kippten die Tendenzen um - menschliche Zivilisation (erste Städte, Landwirtschaft etc.). Heute verlieren wir zwischen 4 und 6.000 Arten jährlich, das ist 10.000mal schneller als Arten in der Natur aussterben können. In nur 30 Jahren wird dann etwa die Hälfte der Arten verloren. Einige sind Opfer von falschen Meinungen und kulturellen Sitten. Genetische Störungen (Löwen). Klonen als eine evtl. Perspektive? Nebengefahren... "The microbial war". Neue, wiederholte und "drug-resistant"-Infektionen. AIDS, Ebola-Virus, Hepatitis B und C, Cholera, TBC (3 Millionen Tote und 10 Millionen Neuerkrankungen jährlich), Diphtherie, Bakterielle Infektionen (auch durch Zecken übertragbare)...
6. Ablagerung (More From Less) Industrie der USA (1990) Extrakt 10 t aus der Umgebung (capita/Jahr), nur 6% davon wird in dauerhafte Produkte verwandelt, 94% sind Abfälle. Recycling muss vor dem Beginn der Produktion geplant werden! Probleme z.B. mit Plastik. High-Tech und Low-Tech Recycling-Lösungen (Separation von Maschine oder vom Benutzer). konventionelle Abfälle In nur 5 Jahren - Statue of Liberty. Jährlich 5 Millionen LKW für Abtransport - eine Schlange zweimal um die Erden! USA, Japan, Holland, Deutschland... Probleme mit Papier in angeblich "papierlosen" Zeiten: 33% aller Abfälle! In den letzten 20 Jahren - eine Verdoppelung! Zeitungen von 100 Seiten bei denen nur 0,5 Seiten bzw. die Überschriften gelesen werden. Reklame etc. Electronic Publishing und elektronische Kommunikation. Vereinigung der TV und Computernetze (auf welcher Plattform?).1996: Zuerst mehr PCs als TVs (in BRD). Gelbe Seiten vs. Telefonnummer CD. Warum werden noch nicht fertige Drafts ausgedruckt??? Professionelle Gruppen: Informatik? Psychologie? PSYCOLOQUY (Princeton University, USA) nukleare Abfälle etwa ein Drittel des Urans in NKW soll jedes Jahr beseitigt bzw. gelagert werden. Diese Abfälle sind oft radioaktiver als ursprüngliches Material. Ein politisches Problem. Aber auch psychologisches - Streß wegen des Lebens in der Nähe von potentiellen Gefahren. Eine russische Studie mit Feuerwehrleuten - wesentlich mehr Belastung mit psychosomatischen Folgen bei kleinen Ereignissen in Tschernobyl als bei großen Bränden in normalen Kraftwerken! Keine Lösung - überall Probleme, auch in USA, UK, und Rußland (in RF Krasnojarsk Depot - unter dem Jenisej!) Die Stationen selbst werden zu riesigen Haufen von gefährlichem Müll - mehr als 50 nur im Westen bis 2010. Wie die Stationen abgebaut und gelagert werden, ist noch nicht klar. Roboter und Teleroboter - Probleme der Kommunikation! industrielle Abfälle Arnold Toynbee - More from Less-Prinzip als die wichtigste Tendenz in der Geschichte der Zivilisation. Informationsspeicherung als Illustration: Assirische Schriften 10-2 bits per Gramm, Papier 103 bits, mantisches Band 106, CD ROM - 108. Nanotechnologien - 1 bit mit 1000 Atomen. Dann vielleicht die ganze Library of Congress auf einer Diskette! Perspektive einer Dematerialisation (weniger Reifenverbrauch als vor 20 Jahren...).
7. Naturkatastrophen sowie durch Menschen verursachte Unfälle und Katastrophen. Wiederholbarkeit von Tornados, oder Überschwemmungen oder Erdbeben. Zerstörungen in Texas zum zweitenmal in 8 Jahren eine zerstörte Stadt. Beispiele: Tschernobyl. Three Mile Island, Bhopal und Feuer auf King Cross- Station in London. Direkte menschliche Fehler aber auch indirekte Ursachen. Unwissenheit und Verbrechen -nukleare Tests in der USSR und den USA. Untersuchung der biologischen Folgen in 50 und sogar 60 Jahren (von Militärs betrieben), Strontium 90.
8. Wahrnehmung und Verhalten gegenüber Umweltveränderungen Menschliche Reaktionen: Three Mile Island - schwangere Frauen und kleine Kinder - 3.500, in der Tat mehr als 200.000 Menschen flüchteten aus der Region! Planetarische Probleme scheinen weit zu sein (trotz der positiven Korrelation zwischen Frequenz von Melanomen und UV-Radiation!). Kurzzeitiger Kosten-Gewinn - Überlegungen determinieren vieles in menschlichem Verhalten, besonders bei Kindern aber auch bei Erwachsenen. Tragedy of the Commons ("soziale Falle") - ich habe einen klaren Gewinn, wenn wir die negativen Kosten alle gemeinsam tragen! Oder, in anderer Form - positive Folgen sind individuell und rasch, negative Folgen sind kollektiv und langsamer. Kurzzeitige Gewinne sind wichtiger als langzeitige Verluste (besonders, wenn diese auf viele verteilt sind). Nach uns die Sintflut. Ökologische Psychologie. Mehr Wahrnehmung und Vorstellung der Umgebungen. Räumliche Orientierung, Kognitive Karten. Crowding... Kurt Lewin: Kriegslandschaft, Lebensraum, etc. Hierarchische Organisation. Neuere Daten, die bekannte oder auch nur imaginären ökologischen Gefahren führen zu metrischen Verzerrungen in kognitiven Karten - ein "psychologischer Zaun"? Ökologische Ergonomie: Extreme Umweltbedingungen und deren Einfluß auf Arbeitstätigkeit, z.B. in Sahara oder in hohem Norden. Lärm und Gerüche sind gut untersucht... Gesundheitsrisiko (auch von Musik, sogar von Mozart!), aber ohne Akkumulation und Gefahr für nächste Generationen! Experimentelle Ästhetik : welche Landschaft ist schön? (keine Unterschiede zwischen Gruppen -ein internes Etalon bei allen vorhanden) etc. Ökologische Ökonomie. Umkehren der heutigen Kosten-Gewinn- Vorstellungen! Datenbanken und Entscheidungsunterstützungssysteme.

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Thema 5: Transport und Raumforschung

Riesiger Fortschritt. Transport ist zu einem gewaltigen Industriezweig (Gruppe der Industrien) geworden.20% mehr Ausgaben als für Nahrung oder Housing. Deutsche sind Weltchampions im Reisen (Dani-Stamm auf Neuguinea!). Auch Tourismus-Industrie... Aber Transport ist mit großen Gefahren verbunden - schlimmste Katastrophen der Weltgeschichte: Estonia, Exon Valdes, etc. Spezifische Anforderungen an Menschliche Faktoren - die Wissenschaft der Ingenieurpsychologie und Human Factor Engineering sind gerade auf dem Gebiet des Transportwesens geboren wurden.

1. Luftfahrt
   Zwischen 1969 und 1980 5mal mehr Fluggäste. Fortsetzung des Trends: jetzt 20 mal mehr als in 1960. Hauptursache - bessere Infrastruktur, insbesondere Systeme der elektronischen Reservierung (Ende 60. Jahre). Trotz schlechter Oberfläche - just-in-time work-flow management. Dramatisches Wachstum in anderen Komponenten der Infrastruktur. Um Jahr 2000 2 Millionen Gäste in Dresden, obwohl das ein eher unbedeutender Flughafen ist. In den USA 6000 Flughäfen, dabei 25 - 70% 10 SuperAirPorts - 40% des ganzen Verkehrs. 11 von den 25 überfordert, systematisch uneffizient. 12 Millionen Stunden Verspätung jährlich nur in Chicago. Man erwartet 6mal mehr Passagiere um 2050 als im Jahre 2000. Wie das aussehen wird? Transfer Airports. Große Flugzeuge für 700-1000 Gäste mit Mach-5-Geschwindigkeit (Militärtechnologien). Wenn Concorde II Tokyo in nur 6 Stunden erreicht, wird der Flug in 20 Jahren nur 2 Stunden dauern. Jeder Punkt der Erde wird um 2050 in 2 Stunden physikalisch erreichbar. Große Probleme: 1. Sicherheit, 2. Wie komme ich zum Flugzeug?
2. Luftfahrtsicherheit
   Permanente und wachsende Sorge. Es wird meistens mit Human Factors verbunden, dabei geht es nicht nur um Piloten, sondern auch um Lotsen und Mechaniker: Wartung und Reparatur - ein schwacher Punkt. Manuellgewicht ist vergleichbar mit dem Gewicht des Flugzeuges... Personal fehlt oder wird eingespart. Aging of the fleet... Große Unterschiede zwischen den uns bekannten kommerziellen Flügen und dem privaten Luftverkehr (General Aviation): in den USA 300 000 private Piloten gegen 200 000 Arbeitnehmer in kommerziellen Fluggesellschaften. 220 000 private Maschinen gegen 5000 kommerzielle. Unfälle: 14, 9 Tote bei Privaten und 0,001 bei kommerziellenauf 1 Million Flugstunden. Private sind dramatisch schlecht im Falle von "approach and landing" nach Instrumenten, d.h. daß "human factors" für Amateure noch wichtiger sind. 1990 IAFA Bericht: "human error has been identified as a causal factor in 60% of air carrier accidents,79% commuter fatal accidents and 80% of general aviation field accidents". Proportion von menschlichen Fehlern bei den Ursachen wächst, weil die "hardware" immer besser wird. Was ist kritisch?
   1. (Völlig unerforscht!). Fehler in der Kommunikation. 180 000 Berichte über Probleme in der Luft - ca.70% Kommunikationsschwierigkeiten: within the crew, air-to-ground and ground-to-air.
   2. Ermüdung und Streß -besonders bei Zeitverschiebungen (cyrcadian Dysrythmia): große RTs, reduction of attention, Gedächtnisprobleme, withdraw mood.
   3. (Wieder unerforscht!). Übergänge von Monotonie zum Streß und vice versa (NB: Allport!), d.h. drastische Schwankungen in der Belastung.
   4. (Wenig erforscht). Probleme mit "awareness" (Bewußtsein der Situation),besonders im Zusammenhang mit Automatisierung.
   5. Hesitation oder Unfähigkeit, die Kontrolle von Automaten zu übernehmen.
   6. Probleme mit Mensch-Maschine-Schnittstellen.
   7. Organisationelle Kultur und Personalmotivation.
   NB: Militärluftfahrt (weniger öffentliche Kontrolle): über 200 Verluste jährlich in den USA; BRD - Lockheed F14-Geschichte, die Transporterkatastrophe im früheren Jugoslawien. Was dann wirklich im Krieg passiert? Übrigens, es gibt psychophysiologische Unterschiedein Fertigkeiten und Persönlichkeitsprofil für z.B. Jägermaschinen und Hubschrauber: mehr FG, niedrigere Höhe, Lärm/Vibration. Ein anderer Typ der psychischen Belastung. Intelligente job performance aids: Head-up displays, "Command displays" vs. "Status displays", "Cockpit displays of Traffic Information", "Peripheral Vision Displays" bis zum Übergang zur VR-Darstellung der Situation (Augmented Reality) um eine sichere Landung zu garantieren. Probleme mit zu viel Information: "Kaugummi"-Displays von F16 und die Geschichte von A310 Katastrophen. Lotsen: Streß wächst... Technische Fortschritte und Probleme mit 3D. Generelle Probleme mit Automatisierung ("Paradoxe der Automatisierung" - Bainbridge). Individuelle Satellitenführung (Ist und nicht Soll-Zustand).
3. Bodentransport
   Ca. 50% des Erdöls wird für Autoverkehr benutzt (No.1 sind kleine LKWs). Auto ist eine Komponente der Kultur und der Psychologie ja menschlicher Biologie geworden! In den USA 80% persönliche Reisen und 84% job-related... Stetiges Wachstum - 1,3-1,7% pro Jahr ohne Ende. Vorteile: 30-mal mehr Plätze können besucht werden als ohne... Probleme für Rekonstruktion der Innenstädte. 150 Millionen Autos in den USA.50% mehr als heute um 2020 und 5mal mehr Staus. Welt: 500 Millionen (1990).4mal mehr als heute in 2020. Viele ingenieurpsychologische Probleme. Suche nach dem Weg: 40% mehr Zeit bei erster Reise... Pathfinder (ca. 10 TDM) - Frage der Interferenz. PROMETHEUS (Program for European Trafficwith Highest Efficiency and Unprecedent Safety). 6 EU Länder und 20 EU Produzenten. 50% der Reduktion im Jahre 2000. Intelligent Vehicle/Highway Systems. Unlösbare Aspekte (Ende 21. Jahrhundert) und lösbare: elektronisches Nummernschild, Gebühren, Benzin, Parking, Diebstahlsicherung, etc. (aber Datenschutz).
4. Autofahrtsicherheit
   Killer No.1. 50.000 Tote und 2 Millionen Verletzte jährlich nur in den USA (bei relativ guten Straßen und restriktiven Regeln). Mehr als das Land in allen Kriegen seiner Geschichte verloren hat. Das ist die Haupttodesursache im Alter zwischen 1 und 39 Jahren. Ein globales Problem der modernen industriellen Gesellschaft. Einige ergonomische Effekte: SDT und Autoverkehr. Bremslicht - 5 Millionen Forschung, 1 Mio. Einbau - 910 Mio. USD Sparen für die Volkswirtschaft jährlich auf Folgen der Zusammenstöße. Wissen und Verhalten. Psychologische Fehleinschätzung der relativen Sicherheit - "Auto ist sicherer als Flugzeug", was falsch ist. Nur 2% sterben im Luftverkehr - fast alle anderen bei Autounfällen/Bahn (NB: See- Seebrügge/Estonia etc. /U-Bahn King's Cross). 8% - Motorradfahrer. 15% Opfer sind Fußgänger (2/3 darunter in der Nacht). Ältere Leute - eine Risikogruppe. Bei Zusammenstößen (<20, 60) 4mal mehr Wahrscheinlichkeit des Totes bei älteren Menschen. Für 75- 2mal mehr Wahrscheinlichkeit eines Unfalls als für 45-jährige Millionen und immer mehr ältere Leute auf den Straßen mit Fahrausweis. Andere Reaktionszeiten - 2/3 mehr Zeit um Kreuzung zu überqueren (DD Hauptbahnhof - etwa 5 Sec! Wir leisten an Ampel 1,2 m/sec, Ältere viel weniger). Übrigens die Wahrscheinlichkeit des Todes ist sonst 1000mal höher für junge, nicht angeschnallte, alkoholisierte Fahrer in einem kleinen Auto! Nachtfahrt: 3,5mal mehr Tote als am Tag. Völlig falsche Vorstellungen über Möglichkeiten des Bremsens im Lichtbereich. Keine Verminderung der Geschwindigkeit (in keinem Staat der Erde wird das verlangt). Interaktion mit Alter, Ermüdung, Aufregung, Medikamenten, Sehen, etc... 25% Fahrer behaupten: "Ich habe überhaupt niemanden gesehen." Zwei visuelle Systeme ("Silent Killer Factor" - Leibowitz, 1996) als die wichtigste Ursache. Lokalisation und Identifikation sind evolutionär, anatomisch und funktional verschieden. Seit 1968 bekannt. Focal (recognition) vision vs. Anbient vision. Letzteres ist für räumliche Lokalisation und Bewegungskoordination (Visual guidance) verantwortlich. Senkung der Beleuchtung beeinflußt die Erkennungsfunktionen (z.B. beim Lesen), macht aber wenig im Sinne der Beeinträchtigung der visuellen Kontrolle von Lokomotionen. "Selective degradation of visual functions". In der Nacht ist die visuelle Kontrolle (wenn es überhaupt noch Licht gibt!) wenig beeinflußt, man kann aber Menschen, Tiere, Schatten, Löcher, stehende Wagen etc. nicht mehr erkennen. Den Fahrern bleibt diese selektive Schwäche weitgehend unbewußt. Auch Fußgänger sind von der selektiven Sehschwäche betroffen. Aber wesentlich weniger, da sie für Nachtbeleuchtung adaptiert sind. Das führt weiterhin zu tragischen Konsequenzen, da die Fußgänger denken, daß die Fahrer sie genauso gut sehen können wie sie die Fahrzeuge! Hauptsächlich sensomotorisches System der Lokalisation (und Bewegungskontrolle) ist auch gegenüber rationalen Argumenten oft immun. NB: Glasgow-Experiment:Fahrer vor Kreuzungen visuell zu stoppen. Bemerkungen zur mentalen Belastung: Keine eindimensionale Variable! Verschiedene Systeme. Lokalisation und Identifikation vs. kognitive Belastung ("intake of environment" vs. "rejection of environment" nach Lacey und Kahneman). Kognitive vs. metakognitive Ebenen der Verarbeitung. Über Belastung eines Experten/Lehrers... Zukunftsprobleme:
   1. Mehr ältere Leute
   2. Mehr große LKW
   3. Mehr Unterschiede in der Größe (Trabi vs. BMW)
   4. Infrastruktur der Straßen wird älter
5. Bahn, U-Bahn und Maglev
   Maglev in Deutschland (Transrapid) und Japan. Alternative zu Flug und Auto bei wenigen hundert km (wie in Japan oder BRD), Berlin-Hamburg und Berlin-Warschau... Lärm (ab 200 Hm/S Luftwiderstand ist Hauptproblem), also Turbulenzen wie beim Flug. Auch bei Bahn gibt es Unfälle und zwar 10mal öfter als beim Flugverkehr (10mal weniger als beim Auto). Probleme mit Infrastruktur. Bahnführung ist automatisierbar, da nur 1 FG. In Tokyo fahren U-Bahn-Züge ohne Führer. Gleichzeitig gibt es Hunderte Bahnangestellte, die die Passagiere in Wagen "pressen"! King-Cross-Unfall in London. Ziel terroristische Anschlägen (wie inzwischen auch La Manch-Tunnel). Relativ sicher und sehr ökonomisch ist der Seeverkehr. Aber auch hier mehrere spektakuläre Katastrophen: Titanic, Seebrügge, Estonia... Menschliche Faktoren - wiederum mit direkten und verdeckten Fehlern.
6. Verkehr, Energetik und Ökologie
   Da insgesamt 2/3 des Erdöls (Energiequelle No.1) auf Verkehr fällt und somit besonders viele ökologische Konsequenzen... OPEK Boykott 1972 - Veränderung der Strategie.Alternative Treibstoffe und Maglev - wo kommt die Energie her? Kardinale Frage: Wie kann man Transport von Gütern und Menschen mit der Übertragung der Information ersetzen? Augenblicklich scheint die Antwort wie im Falle der "Papierlosen Informationstechnologien" zu sein. Kongreß-Bericht 1995;: "Demands of communication and transportation appear to increase in tandem as complementary goods rather as substitute for one another."
7. Raumforschung und Raumfahrt
   Politische Überlegungen oder doch Neugier als Hauptmotiv. Nur wenig direkter Nutzen (über negative ökologische Folgen von z.B. Shattle-Flügen wird gesprochen aber die genaueren Angaben stehen aus). Trotz ganz typischer menschlicher Fehler (Challenger!) wird Raumforschungsprogramm in den USA und der UdSSR traditionell als Triumphder Ingenieurpsychologie betrachtet. Drei Stufen:
   1. Mensch als passiver Passagier (Versuchsobjekt)
   2. Monitoring und Kontrolle
   3. Aktiver Forscher
   Positive Aspekte der russischen Raumforschung: seit 1977 ununterbrochen im Weltall, wobei Space Shuttles nur auf 23 Tage ausgerichtet sind. Grundlage für die nächste Entwicklung. Zunehmend eine beispiellose internationale Kooperation (vielleicht letztendlich auch ein psychologischer Effekt aus der Bezugssystemerforschung - wir sind "Sachsen" oder "Ostfriesen" in Deutschland, "Deutsche" in Spanien oder Amerika und "Europäer" irgendwo auf pazifischen Inseln. So sind wir bloß "Menschen" im Weltall!). Zukünftige (1998-2002) International Space Station/Plattform (ehemalige "Freedom", ALPHA). NASA, RKA mit Teilnahme von DARA, etc. Praktische Begründung - neue Materialien, Erdbeleuchtung (25% Energie in den USA wird für Beleuchtung verwendet). Kosten - ca. 5 Mrd USD. Zylinder 5x15 m für 4-6 Menschen (am Anfang ca. 10 Personen). Crowding-Forschung. Experimente auf Submarinen... Kongreß-Bericht 1994: "Behavior, performance and human factors in an extraterestrial environment is an area requiring investigation and about which we have very little data." Was sind spezifische Probleme und Besonderheiten? Alan Newell (1992):
   1. Long lifetime of station (decades)
   2. Medium term residence of crew (months)
   3. Small size of residents alof (c.10-15)
   4. Large groups of operators (i.e, hundreds)
   5. Very small amount of ressources
   6. Very small amount of space (Subjective Crowding)
   7. Infrequent physical communication with earth
   8. Continuous but limited-bandwith communication
   9. Time delay of station communication 0,5-2,0 sec (delaied-feedback Experimente - Störungen bei 300 ms und mehr)
   10. Schwerelosigkeit
   11. Continuous high task load
   12. Continuous high danger level of many errors
   13. Continuous public exposure
   14. Completely artificial environement
   Neue innovative Lösungen sind gefragt: Die Arbeit außer Station - Interaktion im alten Keybord-Styleist einfach undenkbar (ca. 10 000 Keystrokes für einen Apple-Macintosh für eine Mondlandung). Gaze-dependent output, Speech recognition, Individuelle Head-up displays, VR etc.. Wieder das Problem der Mensch-Roboter-Interaktion... ALPHA und Mond (ab 2020) als Platzdame für weitere Expeditionen. Karl Sagan/NASA - Belebung von Mars, etc..Ob wir unsere irdischen Probleme in den Griff bekommen...

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Thema 6: Biotechnologien und Medizin

Immer im Fokus der Öffentlichkeit. Buchstäblich "lebenswichtige Fragen". Gegenstand der Sorge - mit über 12% Kostenanstieg jährlich und einer ungleichen Verteilung der Leistungen. Biotechnologie ist breiter, z.B. Transgenetic Organism (eine Maus mit einem menschlichen Ohrauf dem Rücken, etc.): Stimulation des Wachstums, Erforschung der menschlichen genetischen Krankheiten, Stimulation der Produktion von Proteinen und Hormonen. Es ist heutzutage möglich "to create versions of life". Kompliziertes Zusammenwirken mit vorhandener lebendiger Natur ("coming plagues", Insekten etc).

1. Technologische Entwicklung und Medizin
   Dramatische technologische Fortschritte, aber oft alte und ineffiziente Organisationsformen (z.B. USA zwar führend in den bio-/medizinischen Technologien und Kosten aber nur 17.Platznach Babysterblichkeit). Kanada und das "Schweizermodell" als Vorbildmodelle. Visualisierung, "Imaging" in der Diagnostik. 3-D Darstellungsmethoden: CT, PET-Scan, MRI, fMRI, neue Varianten der EEG-Methoden (Kohärenzanalyse, Loreta, MEG, etc). Die wichtigste methodische Entwicklung auch für Psychologie seit deren Gründung vor 130 Jahren. Probleme mit der psychologischen Beschreibung der menschlichen Leistungen bei der Diagnostik. Zwischen 20 bis 40% Fehler in Radiologie, 53% Fehler in histologischer Pathologie, etwa 50% in Neuroimaging! Eine komplexe Problemlösetätigkeit ohne optimale, bayessche Strategie, vielmehr "domain (content)-spezific" oder "case-based reasoning"... Bottom-up oder Top-down? SDT-Studien: Vorwissen verändert sowohl Trefferrate wie falsche Alarme, aber nicht so stark wie Treffer (d.h. Veränderungen in BETA und in d’!). Kognitive Experimente. Visuelle Ähnlichkeit (richtige oder irreführende von konzeptueller Sicht) konnte die Wahrscheinlichkeit der Fehler von 40 bis auf 80% anheben (Brooks et al., 1995). Selfterminating und exhostive Suchstrategien bei automatischen und bewußt-kontrollierten Prozessen. Ein weiteres Problem - interdisziplinäre Kommunikation. Teure aber völlig sinnlose Diagnosen sind nicht selten ("ein unbekannter Hirnvorgang"...). Zersplitterung des Menschenbildes - zahllose technische Tests, ohne richtige Berücksichtigung der Patientbeschwerden. Ein Verlust an "human touch", keine Behandlung der Patienten als Persönlichkeiten. Unverständlichkeit der medizinischen Terminologie, sehr spezifische Umgebung. Das Hospitalismus-Syndrom, Ängste falsch behandelt zu werden, learned helplessness. Notwendigkeit der Support Systeme. Ein Beispiel mit dem Expertensystem für Beurteilung der Sterblichkeit von Herzinfarkt-Patienten (Gelfand et al., 1987). Medizinische Datenbanken, z.B. für Krebsbehandlung in den USA, nur wenige Benutzer wegen schlechter Akzeptanz. Multimediale Datenbanken - möglichst mit konzeptueller Grundlage. Kosten-Gewinne-Dilemmas der modernen Medizin (der Unikliniken in Dresden und Leipzig). UK: keine teuere Behandlung von älteren Patienten. Wann wird das Gerät abgeschaltet? Nur physiologisch nicht psychologisch bedingt. Neue Materialien für mechanische und biochemische Verbindung mit Körpergeweben: Polymeren, Keramiken, Bioglass etc.. Biologische Nanotechnologien heißen Immunotoxine - toxische Eiweißmoleküle, die in Verbindung mit Antikörpermolekülen hochselektive spezifische Proteine angreifen. Haupthoffnung bei AIDS und Krebsforschung. Benutzung der menschlichen Organen und "Materialien" in Medizin. Nicht nur das bekannte Organspenden-Problem sondern auch die Behandlung der Parkinson-Patienten mit Dopamin-Substanzenaus menschlichen fetalen Hirnen. Neuropsychologische Begründung aber viele moralische Fragen offen. Weitere juristische und ethische Probleme. Patentieren von Organismen und Teilen der genetischen Ausstattung. KLONEN-Problem! Wenn so etwas vor 60 Jahren möglich gewesen wäre, in Zeiten der "Neuen Mensch" und "Übermensch-politischen Projekten"?! Erstes Lebewesen, eine Bakterie wurde 1980 patentiert (ein erdölfressender Organismus). Inzwischen werden auch menschliche Körperteile patentiert... Die Revolution im OP: endoskopische und minimal-invasive Eingriffe. Mensch-Computer-Interaktion. Gruppenarbeit, eine Möglichkeit ein Bild unter Berücksichtigung der Aufmerksamkeitsrichtung zu sehen... Roboter und Telemedizin. Wenn so viele Maschinen in den Händen von relativ ungeübtem und schlecht kontrollierbarem Personal sind, dann sollen auch da und nicht nur beim Luftverkehr gewaltige Mensch-Maschine-Probleme entstehen, mit allen Aspekten wie z.B. richtigem Schnittstellen-Design. Ungenügende Statistiken. In den USA soll per Gesetz berichtet werden: Im Jahre 1990 waren das etwa 20.000 berichtete Inzidenten mit technischen Geräten in Medizin. Kommunikation!!!
2. Biochemie des Bewußtseins
   das Du Bois-Reymonds Ignorabimus-Urteil und dessen Widerlegung durch die moderne biochemische und neurophysiologische Forschung. Der Begriff der Hebb-Synapsen.NMDA-Synapsen und ihrer Eigenschaften: höhere Schwellen, Mg-Blockade der Rezeptoren-Stellen, eine Notwendigkeit der simultanen Depolarisation von prä- und postsynaptischen Membranen. Die hypokampale Anhäufung der NMDA-Synapsen und was sie bedeutet - das amnestische Syndrom. Industrielle Entdeckung der anästischwirkenden Substanzen ("Es gibt nichts, was praktischer ist als eine gute Theorie"). Wissenschaftliche Grundlagen zur Auseinandersetzung mit dem Bewußtseinsproblem in Norm und Pathologie. "Mind and Brain"-Projekte des 21.Jahrhundert...
3. Gentherapie und das "Menschliche Genom"
   Genetic Engineering. DNS-Manipulation - Ersetzung, Reparatur und insbesondere (weil machbar) einfache Addieren von zusätzlichen Aminosäuresequenzen. Einige Tausend der Krankheiten. Einzelne Gene (Neurofibromatesis - 1 von 4.000 Neugeborenen; oder Hemophilia, 186.000 von Basis-Paaren - sind inzwischen geklont, d.h. Hemophilie kann genetisch repariert werden!) und Interaktionen von Genen (Krebs (?), Diabetis (?), Hypertonie (?), Herzinfarkt (?), Schizophrenie, MDP, Alzheimer). Viele ethische Fragen "Soll Gentherapie nur zur Reparatur oder auch zur Verbesserung des konkreten Genoms eingesetzt werden?". Human Genome Project (etwa 1985 - 2005, ca. 5 Mrd USD). 4 Basen der DNS: Adenin, Gutanin, Cytosin und Thymin. Doppelte Spirale (Watson und Crick - Nobelpreis). Als eine Sequenz darstellbar, z.B. AATCGT... Ein Experte kann pro Jahr etwa 100 000 Basis-Paare (3 bis 5 USD pro Paar) dekodieren. Insgesamt das sind etwa 3 (bis 5 nach einigen Quellen) Mrd... Wachstum von mehr als 30 Mio. Paaren pro Jahr. Keine spezialisierten Rechner, leider (vielleicht Connection-Machines, da Pattern-recognition und nicht Symbol-Manipulation!). Etwa 200 000 menschliche Gene. Bei zwei nicht verwandten Menschen sind 99,9% DNS identisch(1 Unterschied in 1000 Paaren). Das heißt das alle (genetischen!) interindividuellen Unterschiede mit nur 3 Mio. Paaren kodiert sind. Im Falle der Tiere zeigen Schimpansen (Pan Paniscus!) weniger als 2% Unterschiede, es gibt kein einziges spezifisch-menschliches Gen!
4. Industrielle Biotechnologien
   Genetisch und auch nicht modifizierte Mikroorganismen produzieren kommerzielle Güter: Enzyme, Antibiotika und andere pharmazeutische Produkte, Proteine (als Food), Bakteria (z.B. für Beseitigung der gefährlichen Abfälle oder gefährlicher Insekten). Unglaublich effizient da beispielloser Oberfläche-zu-Umfang-Koeffizient, d.h. hohes Tempo des Metabolismus. Einige Mikroorganismen reproduzieren sich selbst aller 15 Minuten. Fast unendliche Ressourcen der Lebensmittel. Etwa 20 Mrd USD im Jahre 2000. Hauptsächlich industrielle Förderung, etc.
5. Biotechnologien in Landwirtschaft und BergbauLandwirtschaft - resistente Pflanzen: Temperatur (Oasen-Klima - schon Plastikpalmen haben aber eine positive Wirkung!), Insektizide oder insbesondere Nitrate. In dem letzten Fall -- riesige Einsparungen an Energie, da etwa 2% der ganzen Energie für diese Zwecke benutzt wird (was auch Sauren Regen verursacht). Genetisch-manipulierte Produkte, z.B. Soja-Bohnen, oder Tomaten. Unsicherheit über langzeitige Folgen der Verwendung der Biotechnologien. Eine ungewöhnliche Benutzung der Biotechnologien - im Bergbau. Seit Tausenden von Jahren werden Mineralien mit viel Mühe (Energie) mechanisch abgebaut, aufgespalten etc. Ist möglich, wenn der Inhalt an Mineralen hoch ist, es gibt viel Energie und keine Sorgen über Umgebung. Alternative ist, daß die Mikroorganismen sagen wir bestimmte Metalle dort unten separieren, und wir die Metallflüssigkeit nur abpumpen. Kupfer nur als niedriger 5%..., z.Zt. nur etwa 0,6%. Mit traditionellen Methoden: Verhältnis Mineral- Abfälle (die auch giftig sind) 1:200. Biohydrometallurgie heißt die Lösung. Z.B. Mikroorganismen können Sulfate aus der Kohleentfernen und machen die kohlebasierte Energetik sauberer. Bakterien, Algen und Pilze bearbeiten Abfälle. Kupfer wird schon mit der Benutzung von Biokatalysatoren bearbeitet. Eine große Zukunft!

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Thema 7: Neue Informationstechnologien, I und II

Informationstechnologien - die treibende Kraft der modernsten Phase in der Entwicklung der Menschheit. Vergleich mit der Luftfahrt.

1. Tendenzen in der Entwicklung der Rechnersysteme
   Neue Materialien: Gallium Arsenid anstelle Silizium. Moore’s Law und "wann prallen wir gegen die Wand"?
   Der Tip des Tages - Quantummechanik. Der Tip des Morgens - Biotechnologien! Architektur: Non-Von-Computer und der PDP-Ansatz
   Speicherungstechnologien
2. Netzwerke
   Lokale, nationale und globale Netze: 82 Mio. INTERNET-Benutzer, 845.000 Homepages in 1996. In nur 3 Jahren (1993-1995) wuchs die Anzahl von INTERNET-Benutzern in Italien von 5.000 auf 500.000. Keine Kneipe mehr in Kalifornien ohne WebPage... Glasfaser-Netze: ein transatlantisches Kabel (1995) - 40.000 Telefongespräche gleichzeitig! Um 2002 -- 632000 km, d.h. doppelt so viel wie heute unter den Meeren. Kabel TV-Internet Modem (DSL-Modem - Digital Subscribe Line) hat bis 36 MBit/s! Telekom als Hindernis (noch). Satellitenkommunikation: Bertelsmann und Astra-Net - Ein kompletter CD-Inhalt in 11 Min und nicht in 23 Stunden wie bei ISDN-Anschluß. Amerikaner sind vorn. INTERNET2 (106 Zentren:11 National Labs, UC San Diego, Cornell University, etc.) mit 2,4 Gigabit/s Bandbreite.
   1. Hughes - "Spaceway" (Internet und TV on demand for everybody)
   2. Bill Gates + Boeing -"Teledisc" (288 bis 800 Satelliten geostationär - 9 Mrd USD)
   3. Motorola + AT&T + Lockheed Martin - "Cellestri" (High-speed-Übertragung von Daten und Bewegtbildern - 13 Mrd USD). Auch Sky-Station-Variante - nur gelimgefühlte Plattformen -250 in 30 km Höhe mit Abdeckung von etwa 8000 Km2... Terminalgeräte
3. Software(krise)
   • Programmieren
   • Evaluation
   • Umgebungen und Tools
   • Produktivität des Programmierens
   • Programmieren auf parallelen Rechnern
4. Einige zu erwartende Entwicklungen
   Mehr Software für normale Benutzer Informationsdienste Teleoperatorsysteme und Telepräsenz AI/KI - wissensbasierte und nicht - Expertensysteme, DSS und Tutorielle Systeme Verschwinden des Computers: Vereinigung mit TV (Apple Pippin-Projekt, etc.), Notebooks, Personal Assistants, Wearable Computers, "Things that think..." "Affective Computing" (MIT-Media Lab). Künstliche/Virtuelle Realitäten. Macht der Medien - Macht der Bilder. Mensch als regelrecht "bildabhängiges" Wesen. Agents, Avatars, Synthespians.
   • Stufe 1: Der montierte Star
   • Stufe 2: Der animierte Star (motion cupture, z.B. mit Neuronalen Netzen)
   • Stufe 3: Der programmierbare Star.
5. Mensch-Computer-Schnittstellen
   • "Aufgabenangemessenheit, Selbstbeschreibungsfähigkeit,Steuerbarkeit, Erwartungskonformität, Fehlerrobustheit"
   • VDT’s
   • Mensch-Computer-Dialog
   • Evaluation der Schnittstellen
   • Evolutionäres Interaktives Design
   • Novizen vs. Experten als Benutzer
   • Nichtsichbare Schnittstellen und Aufmerksamkeitszentrierte Schnittstellen
   • Zugang und Benutzung der Informationssysteme
   • Mehr über-menschliche Aspekte
     Menschliches Verständnis der Computer-Systeme Interpersönliche Kommunikation Computerunterstützte kooperative Arbeit (CSCW): Forschungsprojekte auf dem Gebiet. Kommunikation, Koordination und Kooperation. Gemeinsame Informationsräume - z.B. Intelligent Room des MIT. Workflow Management, Workgroup Computing.

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Thema 8: Bildung und Zukunft der Arbeit

Thema 9: Entscheidungen und Well-Being

Thema 10: Psychologie des 21.Jahrhunderts: Non ignorabimus?