Mensch-Maschine-Interaktion — Folge 2: Intelligente Assistenzsysteme

Menschen und Maschinen rücken immer näher zusammen. Die Vielfalt digitaler Assistenzsysteme nimmt zu und gewinnt in verschiedensten Sektoren an Bedeutung. Das Forschungsgebiet der Mensch-Maschine-Interaktion stellt sicher, dass bei der Entwicklung und der Einbindung der Assistenzsysteme der Mensch im Mittelpunkt steht. Intelligente Assistenten sollen Menschen in ihren Aufgaben oder im Alltag unterstützen. Im Unternehmensumfeld sind die Assistenzsysteme ein wichtiger Bestandteil für eine humanzentrierte Automatisierung. Im privaten Gebrauch fokussiert sich die Interaktion auf Zweckmäßigkeit sowie Bequemlichkeit, aber auch auf soziale Teilhabe und die Unterstützung eingeschränkter Personengruppen.

Ein Exkurs: Was sind digitale Assistenzsysteme?

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt TransWork, welches eine Definition für digitale Assistenzsysteme erarbeitet hat. Nach ihrer Definition sind digitale Assistenzsysteme rechnerbasierte Systeme, die Menschen bei der Aufnahme (Wahrnehmung) und Verarbeitung von Informationen (Entscheidungsfindung) sowie der Ausführung von Aufgaben unterstützen. Dabei kann nach Grad, Art und Ziel der Unterstützung differenziert werden.

Von intelligenten Assistenzsystemen spricht man, wenn die Systeme selbstständig reagieren und sich an die Bedürfnisse des Menschen anpassen können.

Interaktionsgestaltung mit intelligenten Assistenzsystemen

In der Mensch-Maschine-Interaktion im Zusammenhang mit intelligenten Assistenten liegt ein Schwerpunkt auf der Ausgestaltung der Interaktion, um den komplexen Anforderungen des Nutzers gerecht und so akzeptiert zu werden. Leistungsfähigkeit und die Art und Weise der Kommunikation spielen hier eine wichtige Rolle.

Die Kommunikation der Systeme muss an die kognitiven Prozesse des Nutzers, die Arbeitsumgebung und das Aufgabenfeld angepasst werden. Wie sind Schnittstellen zu gestalten? Ist der Assistent über Desktop oder mobile Device, über Applikation oder Webbrowser zugänglich? Auch neue Interaktionsmöglichkeiten wie Augmented und Virtual Reality werden für das Forschungsfeld immer spannender. Mit neuen Technologien wie diesen soll es gelingen, die Multimodalität der menschlichen Kommunikation abzubilden. Mithilfe von Natural Language Processing können Assistenzsysteme Sprachbefehle entgegennehmen und verarbeiten. Mittels Bilderkennung ist auch eine Steuerung über Gesten möglich. Durch Bewegtbild-Analyse können intelligente Systeme Bewegungsabläufe nachvollziehen und lernen. Die Eingabemethoden kommen der menschlichen Kommunikation und unserem Lernen immer näher. Trotz steigender technischer Komplexität und anwachsender Leistungsfähigkeit müssen die Systeme so einfach wie möglich zu bedienen sein.

Intelligente Assistenzsysteme im Unternehmensumfeld

Mit der Einführung von Assistenzsystemen muss sich der Mensch vor allen mit den Prozessen selbst auseinandersetzen:

• Für welche Aufgaben wird die meiste Zeit aufgewendet?
• Welche Prozesse werden als mühsam wahrgenommen?
• An welcher Stelle könnte der Prozess durch technische Unterstützung beschleunigt werden?
• Was sind die Eigenheiten der Tätigkeit?
• Welche Qualifikationsanforderungen gibt es und wie werden diese gemessen?

Gemessen an diesen Fragen sollte die Interaktion mit dem Assistenzsystem ausgestaltet werden. Es haben sich drei große Einsatzgebiete für intelligente Assistenten herauskristallisiert. Ein großes Feld ist die Informationsbereitstellung — ob das Abrufen von Daten und Zahlen für den Investment-Banker mit Visualisierungen und Zusammenfassungen oder der Hinweis zum Material für den Handwerker in der Fertigungsanlage. Recherche und Informationsbeschaffung sind ein großer Teil unserer täglichen Arbeit und intelligente Assistenzsysteme können diese Aufgabe beinahe vollständig übernehmen. Hierbei ist relevant, wie die Informationen zusammengestellt und präsentiert werden. Für den Banker ist vielleicht ein Desktop-Dashboard mit Kennzahlen geeignet. Der Werker bevorzugt vielleicht lieber eindeutige, schnellerfassbare Informationen, auf die er mobil zugreifen kann.

Assistenten werden immer mehr für Arbeitsanweisungen sowie für Prozessoptimierung und Steuerung genutzt. Werden Anweisungs- und Steuerungsaufgaben von Assistenzsystemen übernommen, ist die Kommunikation besonders wichtig. Dem Mitarbeiter muss das Gefühl vermittelt werden, vom System Unterstützung zu erhalten. Eine falsche Ausgestaltung der Kommunikation der Assistenten kann zur Folge haben, dass der Mitarbeiter sich beobachtet und kontrolliert führt, was negative Auswirkungen auf die Akzeptanz der Technologie hätte.

Besonders im Unternehmensumfeld müssen die Ein- und Ausgabemethoden der Assistenten auf verschiedene Aufgaben und Umgebungen zugeschnitten werden. Die Bedienung muss möglichst intuitiv sein, um eine schnelle Einarbeitung zu ermöglichen. Die Eingabe- und Ausgabemethoden müssen an das physische Umfeld angepasst werden. So ist die Kommunikation mit dem Assistenten über mündliche Sprache bequem und für kurze Befehle durchaus geeignet. In lauten Industriehallen oder für komplexe Aufgaben ist dies jedoch weniger effektiv.

Grundsätzlich sollen intelligente Assistenten den Mitarbeiter entlasten. Mit Blick auf den demografischen Wandel und dem Fachkräftemangel sollen sie dazu beitragen, Aufgaben schneller zu erledigen oder mit weniger Manpower zu bewältigen. Monotone, wiederkehrende Aufgaben sollen automatisiert oder zumindest beschleunigt werden. Der Mensch kann sich auf die Aufgaben konzentrieren, in denen er besonders stark ist, wie beispielsweise Abstraktion oder Problemlösung.

Es zeigt sich ein Trend der Individualisierung der Assistenten für den Mitarbeiter. Die Assistenten passen sich nicht nur einer speziellen Arbeitergruppe, sondern den Bedürfnissen des Einzelnen an. Auch das Gebiet der Sensorik spielt eine essentielle Rolle in der Mensch-Maschine-Interaktion. Sensoren ermöglichen dem Assistenten die Umgebung wahrzunehmen. Entweder um mit dem Menschen zu interagieren oder aber um ihre Aufgabe bestmöglich auszuführen, beispielsweise die Kontrolle von Industriemaschinen.

Intelligente Assistenten in den eigenen vier Wänden

Assistenzsysteme werden auch im Endverbrauchermarkt immer beliebter. Besonderer Bekanntheit erfreuen sich Siri oder Alexa, die auf Befehl Musik abspielen oder einen Begriff auf Google für uns suchen. In Kombination mit Smart Home-Geräten schalten sie das Licht für uns an oder regeln die Raumtemperatur. Der Einsatz von solchen Systemen im Haushalt wird unter dem Begriff “Ambient Assisted Living” zusammengefasst.

Solche Assistenten machen es uns nicht nur bequem. Sie könnten uns auch dabei helfen, im hohen Alter selbstbestimmt zu leben. Der Gang zum Lichtschalter oder das Öffnen der Vorhänge kann mit Bewegungseinschränkungen eine große Last sein. Assistenten bergen hier großes Potenzial. Aber auch in der Unterstützung medizinischer Versorgung können Assistenten Großes bewirken. Sie überprüfen Körperwerte, erinnern an Medikamente und Arzttermine. Die Schnittstellen müssen hier an die Bedürfnisse älterer Menschen zugeschnitten werden, beispielsweise durch große, gut lesbare Displays und einfache Bedienungsmodule.

So können uns intelligente Assistenten zuverlässig helfen, mobil zu bleiben. Für den Bereich der Mobilität haben sie ebenfalls eine große Bedeutung, schaut man sich der Bereich der Fahrassistenzsysteme an. Hier haben Assistenten schon eine längere Tradition. Die Gestaltung der Interaktion ist entscheidend. Schlägt die Mitteilung der Information an den Fahrer fehl, kann dies sein Leben gefährden. Die Kommunikation muss also eindeutig und eindringlich sein, ohne den Fahrer zu stark abzulenken. Dafür müssen Faktoren wie die Reaktionsfähigkeit, Belastbarkeit und viele weitere berücksichtigt werden. Da visuelle Signale gegebenenfalls übersehen werden, müssen sie mit haptischen oder auditiven Reizen gestützt werden. Die Warnung muss klar sein, darf den Fahrer allerdings auch nicht zu stark aus der Fassung bringen, sodass er souverän auf die Hinweise reagieren kann. Die Assistenzsysteme müssen die Interaktion von Fahrer und Wagen verstehen und unterstützen — eine verantwortungsvolle Aufgabe, die auch für die Entwicklungen im Bereich des autonomen Fahrens von zentraler Bedeutung sind.

Ausblick

In einer Fraunhofer-Studie aus dem Jahr 2019 zeigte sich ein deutlicher Anstieg im Einsatz intelligenter Assistenten im Produktionsumfeld. Vor allem im Bereich der Visualisierung und der Vernetzung von Maschinen sehen Unternehmen die größten Potenziale. Mehr als 90 Prozent der befragten Unternehmen planen derartige Systeme umzusetzen. Im privaten Bereich stoßen intelligente Assistenzsysteme noch auf viel Skepsis. Sie sind stets von der Datenschutzdebatte begleitet. Möchte ich wirklich kontinuierlich meine Gesundheitsdaten preisgeben oder abgehört werden? Mit den Systemen geht eine Vielzahl unserer Daten an Großkonzerne. Bevor es im breiten Stil zum digitalen Helfer zuhause kommt, muss diese Debatte gelöst werden.

Was ist wichtig in der Interaktion zwischen Menschen und intelligenten Assistenzsystemen?

• Anpassung der Kommunikation zwischen Mensch und Assistenzsystem abhängig von Kognition, Aufgabenbereich, Arbeitsumfeld
• Schnittstellengestaltung von großer Bedeutung
• Trotz technisch wachsender Komplexität einfache Bedienung ermöglichen
• Systeme sollten unterstützend und nicht kontrollierend wirken und Mitarbeiter entlasten
• Assistenten werden immer stärker personalisiert