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ESF Nachwuchsforschergruppe Smart Virtual Worker

Emotionsmodell

Teammitglieder: Martina Truschzinski und Nicholas Müller

Mitarbeiterin an der Professur Prozessautomatisierung und Mitarbeiter an der Professur Medienkommunikation

Intention: Was wollen wir erreichen?

Das Ziel des Projektes ist die Implementierung eines digitalen Menschmodells, welches reale Arbeitsprozesse von Fließbandarbeit (Abb. 1) simulieren kann und die verschiedenen Belastungen der Arbeit auf den Werker berücksichtigt. Eine solche Simulation soll eine objektive Bewertung von physischen und psychischen Belastungen während eines Arbeitsprozesses ermöglichen und diese dem Fabrikplaner in geeigneter Form veranschaulichen. Diese Veranschaulichung ermöglicht dem Planer bei Erstellung und Planung neuer Arbeitsprozesse sowohl extrinsische als auch intrinsische Einflüssen auf den Werker zu beachten und mit Hilfe des entwickelten Systems in die Planung mit einzubeziehen.

Die Bewertung eines Arbeitsprozesses besteht für die Nachwuchsforschergruppe demzufolge aus einer ergonomischen (siehe Ergonomie Modul) und einer psychischen Bewertung. Die psychische Bewertung eines Arbeitsprozesses und deren Auswirkung auf den simulierten Gemütszustand eines digitalen Werkers werden mit Hilfe eines Emotionsmodells berechnet und sollen erläutert werden.

Abb. 1: Simulation realer Arbeitsprozesse von Fließbandarbeit unter Berücksichtigung der Belastungen der Arbeit auf den Werker.

Abb. 2: Beispiele aus dem Spektrum an Emotionen, die auf der linken Seite abgebildet sind, stehen für Angst und auf der rechten Seite für Freude.

Grundlagen: Was sind Emotionen und was können sie abbilden?

Emotionen sind kognitive Prozesse, welche einen wichtigen Bestandteil unseres Lebens darstellen. Es existiert ein facettenreiches Spektrum an Emotionen, wie zum Beispiel (in Abb. 2) Angst, Neid, Freude, Wohlbefinden, Ärger, Wut und viele andere, welche das Handeln und Verhalten der Menschen beeinflussen. Wobei der Mensch das  Ziel verfolgt sein Wohlbefinden zu maximieren. Die Erreichung dieses Ziels wird mit Hilfe von Emotionen gesteuert, denn diese bewerten eine Situation, hinsichtlich ihrer Auswirkung auf das momentane Wohlbefinden. Doch „obwohl es vielerlei Emotionen gibt und diese mit zahlreichen körperlichen Prozessen einhergehen, existiert bisher keine exakte wissenschaftliche Definition des Begriffes Emotion“ [1].

 

Das Emotionsmodell: Was wird realisiert?

Abb. 3: Das Emotionsmodell erhält Eingaben von der Bewegungsgenerierung und dem Ergonomie-Modul. Anhand dieser Eingaben wird der interne emotionale Zustand des Werkers berechnet und das Ergebnis an das Modul der KI weitergeleitet. Der rückwärtsgerichtete Pfeil stellt den Zusammenhang zwischen aktueller und nächster empfundener Emotion dar. Denn eine gerade empfundene Emotion beeinflusst nicht nur den aktuellen Zustand sondern auch die folgenden Zustände (Darstellung: Martina Truschzinski, Nicholas Müller).

Im Emotionsmodell des „Smart Virtual Worker“-Projektes werden psychologische und biologische sowie sportwissenschaftliche und ergonomische Erkenntnisse verknüpft, um eine möglichst realistische und implementierbare Grundlage für Emotionen zu liefern.

Dabei unterliegen Emotionen innerhalb eines Arbeitskontextes einigen Einschränkungen, denn während einer Fließbandtätigkeit wird nicht das gesamte Emotionsspektrum empfunden. Vor allem Arbeiter mit langjähriger Berufserfahrung erledigen die aufgetragene Arbeit emotionsloser als zum Beispiel unerfahrene Arbeiter. Auf Grund dessen beschränkt sich das Emotionsmodell der Nachwuchsforschergruppe auf die 3 Basisemotionen [2]  - Angst, Freude und Ärger. Wobei Freude und Ärger durch positive und negative Valenzen dargestellt werden und eine Arbeitssituation hinsichtlich des Wohlbefindens des Arbeiters bewerten. Die Angst wird innerhalb des Arbeitskontextes als Einschätzung von Gefahrensituationen verwendet. Diese spielt vor allem bei unerwarteten Ereignissen eine bedeutende Rolle.

 

Quellen:

[1] Kandel, E. R., Schwartz, J. H., und Jessel, T. M. (1996). Neurowissenschaften. Spektrum, Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford.

[2] Ekman, P. (1982). Facial Expression And Facial Nerve Surgery. Disorders of the facial nerve. New York: Raven Press. M.D. Graham & W.F. House (Eds.).

Presseartikel