Themen für Abschlussarbeiten

An unserer Professur werden Bachelor- und Masterarbeiten zu verschiedenen Themen im Bereich der angewandten Kognitionsforschung vergeben. Bei Interesse wenden Sie sich bitte an die jeweils angegebene Kontaktperson.

Bitte beachten Sie, dass die unten aufgeführten Themen nur eine Auswahl darstellen. Für weitere Themen sprechen Sie unsere Mitarbeiter bitte direkt an!

Bereits abgeschlossene Studienarbeiten finden Sie hier.

Zwei visuelle Systeme der Informationsverarbeitung

Bei der Verarbeitung von visuellen Informationen werden zwei Pfade der Verarbeitung angenommen: ambiente Verarbeitung erfolgt über den posterior-parietalen Pfad und extrahiert vor allem räumliche Informationen, sowie fokale Verarbeitung, die über den inferior-temporalen Pfad objektbezogene Informationen zur Verfügung stellt. Mit Hilfe von Blickbewegungsmessung ist es möglich, die Balance der Aktivität dieser beiden Systeme bei der Betrachtung von visuellen Szenen zu untersuchen. Die Hypothese zum Zusammenhang der Verarbeitungssysteme und den Blickbewegungen geht davon aus, dass ambiente Verarbeitung mit kurzen Fixationen und relativ langen Sakkaden einhergeht, während fokale Verarbeitung durch lange Fixationen innerhalb kurzer Sakkaden gekennzeichnet ist.

Die Zuordnung der Fixationen und Sakkaden zu den visuellen Systemen hat in letzter Zeit Aufmerksamkeit in der Forschungsliteratur erfahren. Eine Hypothese besagt, dass durch die Anwendung statistischer Verfahren (coefficient k) die Klassifikation automatisiert werden kann, und dadurch auch eine Veränderung über den Verlauf einer Bildbetrachtung erfassbar wird.

Die Masterarbeit soll sich mit dieser neuen Herangehensweise beschäftigen, und mit Hilfe von bereits erfassten Daten das herkömmliche und das neue Verfahren gegenüberstellen. Die Aufgaben beinhalten folgende Punkte:

• Was ist der aktuelle Stand der Literatur zum Thema?

• Lassen sich frühere Ergebnisse mit Hilfe des coefficient k replizieren?

• Welche Auswirkungen haben Normalisierungsalgorithmen (da Fixationsdauern links-steil rechts-schief verteilt sind) vor Anwendung der z-Standardisierung auf k?

• Welche Auswirkung hat die individuelle z-Standardisierung (also pro VP) auf die Aussagekraft von coeffcient k?

• Was können wir aus den Ergebnissen für zukünftige Forschung lernen?

 Kontakt und Betreuung: Sebastian Pannasch, Jens Helmert

Anpassen oder Austauschen: Die Balance von Stabilität und Flexibilität bei Konstruktionsentscheidungen

Beim Konstruieren von Maschinen werden Entscheidungen zunächst auf der Basis von generellen Lösungsprinzipien getroffen und dann nach und nach ausspezifiziert. Dabei kann es vorkommen, dass neu gewonnene Erkenntnisse über verschiedene Rahmenbedingungen nahelegen, dass das ursprünglich gewählte Prinzip doch nicht so gut geeignet ist wie anfangs angenommen. Wie lange halten Personen dennoch an diesem Prinzip fest und passen es an, um ein irgendwie akzeptables Ergebnis zu erzielen? Wann sind sie bereit, nochmal ganz neu zu denken und einen radikalen Wechsel des Prinzips an sich vorzunehmen? Diese Fragestellung ist nicht nur praktisch relevant sondern vor allem auch aus kognitionspsychologischer Sicht spannend. Deswegen möchten wir in experimentellen Studien untersuchen, wie Personen bei derartigen Entscheidungen vorgehen und wie die Balance von Stabilität versus Flexibilität durch verschiedene Kontextfaktoren beeinflusst wird.

Die Arbeit erfolgt in Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung und einer Firma, die Verpackungsmaschinen für Süßwaren herstellt. Das Thema eignet sich besonders für Studenten, die Spaß an anwendungsorientierter Grundlagenforschung haben - also an Forschung deren Fragen zwar von realen Problemen inspiriert sind, aber andererseits auch stark in der (allgemein-)psychologischen Grundlagenforschung verankert sind und im Rahmen kontrollierter Laborexperimente untersucht werden können.

Kontakt: Romy Müller

Assistenzsysteme für Konstrukteure von Verpackungsmaschinen: Konzeption und formative Evaluation

Beim Konstruieren von Maschinen steht der Konstrukteur vor einem beinahe unendlichen Raum an Möglichkeiten, die je nach Kontext mehr oder weniger gut geeignet sind. Um diese Möglichkeiten einzugrenzen, ist ein systematisches Vorgehen sinnvoll. Dabei bestimmen die Anforderungen von Produkt und Packmittel, welche Lösungsprinzipien geeignet sind und wie sie im Detail umgesetzt werden sollten. Oft neigen Konstrukteure aber dazu, sich zu schnell auf Detaillösungen festzulegen, anstatt eine systematische Analyse des Lösungsraums vorzunehmen. Assistenzsysteme können ein systematisches Vorgehen fördern, aber bisher ist unklar wie sie gestaltet sein sollten.  Das Ziel der Arbeit besteht daher in der Konzeption und formativen Evaluation eines solchen Assistenzsystems. 

Die Arbeit erfolgt in Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung und einer Firma, die Verpackungsmaschinen für Süßwaren herstellt. Das Thema eignet sich besonders für Studenten, die sich gern tiefgründig mit technischen Zusammenhängen auseinandersetzen und denen ein hoher Praxisbezug wichtig ist.

Kontakt: Romy Müller

Kommunikation in Prozessketten: Anforderungsanalyse und Konzeption eines Assistenzsystems zur Visualisierung von Kausalrelationen

Störungen an Verpackungsmaschinen sind stark abhängig von Vorprozessen. Wenn zum Beispiel beim Gießen von Schokoladenriegeln Änderungen in Prozessparametern wie der Kühltemperatur oder der Anlagengeschwindigkeit vorgenommen werden, kann es an einer nachfolgenden Verpackungsmaschine dazu kommen, dass die Riegel leichter brechen. Trotz des massiven Einflusses von Vorprozessen sind diese Zusammenhänge den Operators an jeder einzelnen Station oft nur unzureichend bekannt. Daher soll ein Assistenzsystem gestaltet werden, das solche Zusammenhänge verstehbar macht. Dazu ist jedoch zunächst eine detaillierte Anforderungsanalyse erforderlich, in der mittels Techniken der Wissensektraktion (knowledge elicitation) ermittelt wird, welche Parameter von Vorprozessen sich auf Folgeprozesse auswirken und wie sie an Operators übertragen werden sollten.  Die Arbeit besteht daher aus zwei Schritten: einer detaillierten, empirischen Anforderungsanalyse und der Entwicklung eines darauf basierenden Konzepts für ein Assistenzsystem. 

Die Arbeit erfolgt in Kooperation mit dem Fraunhofer Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung und verschieden Firmen, die in einer Schkolodenfabrik eine Prozesskette bilden (Temperieren, Gießen, Primärverpackung, Sekundärverpackung). Das Thema eignet sich besonders für Studenten, die sich gern tiefgründig mit technischen Zusammenhängen auseinandersetzen und denen ein hoher Praxisbezug wichtig ist.

Kontakt: Romy Müller

Blickbewegungen als individuelle Marker für Cybersickness

Die virtuelle Realität kann einen Einfluss auf das menschliche Wohlbefinden haben. Neben positiven Effekten wie Immersion, können unerwünschte Nebeneffekte wie Cybersickness entstehen. Dabei handelt es sich, um ein Gefühl von Unwohlsein und Desorientierung, dass in besonders seltenen Fällen bis zu Erbrechen führen kann. Die Anfälligkeit für Cybersickness variiert stark zwischen Personen.  Eine Theorie, die zu erklären versucht, wie Cybersickness entsteht ist die die Visual Nystagmus Hypothesis (Ebenholtz et al., 1994). Sie geht davon aus, dass der okulare Nystagmus ausgelöst durch längere Fixation von bewegten Objekten entstehen kann und so die Symptome von Cybersickness auslöst.

Das Ziel der Arbeit besteht darin mittels Eye-Tracking in einer virtuellen Umgebung distinkte Augenbewegungsmuster zu erfassen, die zwischen anfälligen und weniger anfälligen Probanden unterscheiden. Interesse und Vorerfahrung mit (statischem) Eye-Tracking ist wünschenswert.

Kontakt: Judith Josupeit

Hochautomatisiertes, berufsbezogenes Fahren: Einfluss nichtfahrbezogener Aufgaben auf die Übernahmeleistung

Kann sich der Fahrzeugführer während hochautomatisierter Fahrten anderen Tätigkeiten zuwenden, ohne dass die Sicherheit beeinträchtigt wird? Dazu muss sich der Fahrende bei Bedarf schnell und zuverlässig wieder der manuellen Fahrzeugführung zuwenden können. Die Fahrsituation und Eigenschaften der nichtfahrbezogenen Tätigkeiten sollten diese Übernahmeleistung entscheidend beeinflussen.

[1] Aufgabenanalyse zu ortsunabhängigen Arbeitsaufgaben

Welche Tätigkeiten könnten zukünftig während Phasen automatisierter Fahrzeugsteuerung ausgeführt werden? Diese Tätigkeiten sollen mit Hilfe von Personen, die berufsbedingt ein Fahrzeug nutzen, systematisch erfasst und beschrieben werden. Ziel ist es, diese Aufgaben in Experimenten angemessen abzubilden. In dieser Arbeit sollen theoretisch für die Übernahmeleistung relevante Aufgabeneigenschaften herausgearbeitet werden, Aufgabenanalysen mit Personen einer Berufsgruppe, die beruflich bedingt Fahrzeuge nutzt (bspw. mobile Pflegekräfte), durchgeführt werden (beispielsweise Dokumentation), Aufgaben hinsichtlich der theoretisch relevanten Eigenschaften eingeordnet werden, Vorhersagen für den Einfluss auf die Übernahmeleistung getroffen und beispielhafte Untersuchungsaufgaben skizziert werden.

[2] Situative Merkmale berufsbezogener Fahrten

Verkehrssituation, Dauer der Fahrt und Streckenführung beeinflussen sowohl die Komplexität der Übernahmesituation und als auch die Belastung während manualler Fahrten. Um geeignete berufsbezogene Fahrszenarien entwickeln zu können, sollen situative Faktoren der berufsbedingten Fahrzeugführung erfasst und beschrieben werden. Dazu sollen in dieser Arbeit für die Übernahmeleistung relevante situative Eigenschaften der Fahrzeugnutzung theoretisch herausgearbeitet werden, Aufgabenanalysen mit Personen einer Berufsgruppe, die beruflich bedingt Fahrzeuge nutzt (bspw. mobile Pflegekräfte), durchgeführt werden, Fahrsituation hinsichtlich der theoretisch relevanten Eigenschaften eingeordnet werden, Vorhersagen für den Einfluss auf die Übernahmeleistung getroffen und beispielhafte Fahrszenarien skizziert werden.

Kontakt: Kerstin Kusch

Prospektives Gedächtnis und Blickbewegungen

Das prospektive Gedächtnis ist das Zusammenspiel der kognitiven Fähigkeiten, die daran beteiligt sind, intendierte Handlungen zu planen und sie später zur adäquaten Gelegenheit selbstständig zu realisieren (siehe dazu z.B. Kliegel & Jäger, 2008). Die adäquate Gelegenheit wird dabei in Laborsetting zumeist mittels eines prospektiven Hinweisreizes gekennzeichnet. In der Literatur herrscht eine lang andauernde Debatte um die notwendigen Prozesse zur Lösung prospektiver Gedächtnisaufgaben. Mittels der Messung von Blickbewegungen soll in experimentellen Untersuchungen bestimmt werden, ob Personen eher spontane oder strategische Prozesse anwenden.

Kontakt: Josephine Hartwig