Multi-Agent-Cooperation

Die Forschungsgruppe Multi-Agent-Cooperation beschäftigt sich mit der Interaktion von Menschen mit einem oder mehreren Kooperationspartnern. Dies können technische Produkte wie Roboter, Autos und Luftfahrzeuge, aber auch weitere Menschen sein. Dabei gilt es eine Vereinbarkeit von fallweise konkurrierenden individuellen und gemeinsamen Zielen der Beteiligten zu berücksichtigen. Um Ziele zu erreichen, ergeben sich unterschiedliche Formen der Kommunikation. Es sollen domänenübergreifende Metriken entwickelt werden, die es erlauben die Kooperationsleistung zu bewerten.

Lesbare und prädizierbare Roboter Bewegungen werden entworfen um effektive Ausweich- und Fortbewegungsstrategien zwischen Mensch und Roboter zu erreichen. So kann ein Roboter einem interagierenden Menschen durch implizites Bewegungsverhalten eine Intention vermitteln. Der Mensch, der diese Information visuell wahrnimmt und interpretiert, reagiert durch Bewegungen im gemeinsamen Raum auf den Roboter, sodass im Fall guter Gestaltung individuelle und gemeinsame Ziele erreicht werden. Grundsätzlich müssen neben der Interpretation des menschlichen Bewegungsverhaltens auch Akzeptanz und Vertrauen beim Menschen gewährleistet sein.

Gleiches gilt für die Gestaltung von Fahrstrategien für automatisiert fahrende Fahrzeuge. Für einen reibungslosen Verkehrsablauf muss die Fahrstrategie für andere menschliche Straßenverkehrsteilnehmer, wie manuelle Fahrzeugführer, Fahrradfahrer und Fußgänger, frühzeitig und eindeutig erkennbar sein. Dafür gilt es Methoden zu entwickeln, mit denen eindeutige und sichere Trajektorien gestaltet und evaluiert werden können.

Die fortschreitende Automatisierung von Funktionen der Fahrzeugführung ermöglicht und verlangt auch im PKW neue Möglichkeiten der Kooperation zwischen den teilweise gleichberechtigten Akteuren Mensch und Maschine. Zentrale Bedienelemente wie etwa das Lenkrad werden zu bestimmten Zeitpunkten direkt von beiden Kooperationspartnern angesteuert, weshalb die Autorität über die Querführung zu jedem Zeitpunkt für Fahrer und Automation eindeutig bekannt sein müssen. Unter anderem wird daher an der Kommunikation verschiedener Aspekte, wie etwa der Richtung oder der Entscheidungssicherheit eines Manövers, per haptischer Informationsübertragung direkt am Lenkrad geforscht.

Im Kontext ziviler Luftfahrtzeuge sind es die Piloten, welche durch ihre Zusammenarbeit und ihre Anpassungsfähigkeit an neuartige komplexe Situationen der Automation überlegen sind. Dabei gilt es die Kommunikation und auch die daraus resultierende Koordination innerhalb des Pilotenteams möglichst effektiv und effizient zu gestalten. Dafür notwendiges Training sowie objektive und valide Bewertungskriterien stellen dafür die Grundlage dar. Da sich derartige Zusammenhänge oftmals nicht linear modellieren lassen, entwickeln wir derzeit nicht-lineare Metriken, welche in der Lage sind, die Adaption von Kommunikation und Koordination abzuschätzen um diese somit als Grundlage für weitere Verfahren dienen kann.

Publikationen

Bengler, K., Zimmermann, M., Bortot, D., Kienle, M., & Damböck, D. (2012). Interaction Principles for Cooperative Human-Machine Systems. It - Information Technology, 54(4), 157–164. doi.org/10.1524/itit.2012.0680

Fuest, T. / Sorokin, L., Bellem, H., & Bengler, K. (2017, in press.). Taxonomy of traffic situations for the interaction between automated vehicles and human road users. Proceedings of the Conference on Applied Human Factors and Ergonomics (AHFE), July 17-21, Los Angeles, California, USA

Gontar, P., Homans, H., Rostalski, M., Behrend, J., Dehais, F., & Bengler, K. (2017, manuscript under review). Are Pilots Prepared for a Cyber-Attack? A Human Factors Approach to the Experimental Evaluation of Pilots’ Behavior. Journal of Air Transport Management.

Gontar, P., Schneider, S. A. E., Schmidt-Moll, C., Bollin, C., & Bengler, K. (2017, manuscript under review). Hate to Interrupt You, but… Analyzing Turn-Arounds from a Cockpit Perspective. Cognition, Technology & Work.

Gontar, P., Fischer, U., & Bengler, K. (2017, in press). Methods to Evaluate Crew Communication in a Training Environment: Speech Act Based Analyses vs. Cross Recurrence Analysis. Journal of Cognitive Engineering and Decision Making.

Gontar, P., & Mulligan, J. B. (2016). Cross Recurrence Analysis as a Measure of Pilots’ Coordination Strategy. In A. Droog, M. Schwarz, & R. Schmidt (Eds.), Proceedings of the 32nd Conference of the European Association for Aviation Psychology (pp. 524–544). Groningen, NL.

Reinhardt, J., Schmidtler, J., Körber, M., & Bengler, K. (2016). Follow Me! How Robots Should Guide Humans. Zeitschrift Für Arbeitswissenschaft, 70(4), 203–210. doi.org/10.1007/s41449-016-0039-2

Schmidtler, J., Knott, V., Hölzel, C., & Bengler, K. (2015). Human Centered Assistance Applications for the Working Environment of the Future. Occupational Ergonomics.