Auswirkungen der Ortskenntnisse von Navigierenden auf die Auswahl und Bewertung von Landmarken

Inhaltsverzeichnis

1 MOTIVATION

2 RELATED WORK
2.1 Landmarks: Yes; but Which? Five Methods to Select Optimal Landmarks for a Landmark- and Speech - based Guiding System
2.2 I want to show it my way - Interfaces to mobile maps should adapt to the user´s orientation skills
2.3 Towards Designing Better Maps for Indoor Navigation - Experiences from a Case Study

3 EXPERIMENTBESCHREIBUNG

4 HYPOTHESEN UND DEFINITIONEN
4.1 Hypothesenpaare
4.2 Variablen und Definitionen

5 DATENAUSWERTUNG

6 INTERPRETATION

7 FAZIT UND AUSBLICK

8 ABBILDUNGSVERZEICHNIS

9 LITERATURVERZEICHNIS.

1 Motivation

Die Nutzung von Karten im Bereich der Navigation nimmt immer mehr ab, da die technischen Hilfsmittel in diesem Bereich immer besser werden und Technik im Alltag omnipräsent ist. In fast jedem Auto findet man heute ein Navigationssystem, welches das Erreichen von Zielen sehr vereinfacht. Auch im Innenbereich kann ein Navigationssystem von großem Nutzen sein und solche Systeme werden immer populärer. So können sie zum Beispiel an großen Campus- Universitäten, die mit mehreren Fakultäten vor allem zu Beginn nicht einfach zu überblicken sind, von großem Nutzen sein. Aber nicht nur Anfangs, sondern auch später, wenn man zum Beispiel für eine Vorlesung in eine Fachfremde Fakultät muss in der man sonst nicht oder selten ist, kann ein Navigationssystem von Vorteil sein um Räume zu finden und damit Zeit zu sparen.

Im Gegensatz zu Navigationssystemen im Outdoor Bereich, welche sich an Straßen orientieren, ist dies in Gebäuden nicht möglich. Daher werden im Indoor Bereich bevorzugt Landmarken basierte Instruktionen verwendet. In Bezug auf das Beispiel einer Campus- Universität aber auch in anderen großen Gebäude-Komplexen, in denen sich sowohl Menschen mit und ohne Ortskenntnis zurechtfinden müssen, stellt sich nun die Frage ob diese Personengruppen mit unterschiedlichen Landmarken für die Navigation besser und schneller an ein bestimmtes Ziel navigiert werden können. Diese Überlegung hat uns dazu motiviert, zu untersuchen, ob die Ortskenntnisse von Personen einen Einfluss auf die Auswahl oder Bewertung von Landmarken eines Navigationssystems für den Indoor Bereich haben.

2 Related Work

Um den Bezug zur aktuellen Forschung deutlich zu machen werden nun einige zum Thema verwandte, wissenschaftliche Publikationen angeführt.

2.1 Landmarks: Yes; but Which? Five Methods to Select Optimal Landmarks for a Landmark- and Speech-based Guiding System

Das Paper mit dem Titel Landmarks: Yes; but Which? Five Methods to Select Optimal Landmarks for a Landmark- and Speech-based Guiding System von Sefelin et al. untersucht die optimale Auswahl von Landmarken für Navigationssysteme. In den letzten Jahren wurden viele Studien durchgeführt, die bestätigten, dass Navigationssysteme durch die Verwendung von Landmarken diejenigen ohne den Einsatz von Landmarken deutlich übertreffen. Sefelin et al. beschreiben Methoden, die sich mit den Auswahlkriterien und Möglichkeiten von Landmarken für Navigationssysteme beschäftigt. Die Hauptkriterien, die Sefelin et al. definieren, sind die Besonderheit des Objekts und die Eindeutigkeit seiner Namensgebung.

1. Besonderheit: Das Objekt muss leicht erkennbar sein und soll es dem Nutzer ermöglichen, es im Bereich wahrnehmen in welchem er / sie es erwartet.

2. Eindeutigkeit seiner Namensgebung: Der Benutzer muss in der Lage sein, dass das Objekt gesehen werden kann, und dass es eindeutig beschrieben werden kann. Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden, nutzten Sefelin et al. sowohl bereits vorhandene, als auch neue angepasste Methoden zur Landmarkenfindung. Die Studie wurde im Westbahnhof in Wien durchgeführt.

Im Folgenden werden die fünf voneinander abhängigen, Methoden aufgeführt, die die Verfasser in ihrer Publikation beschrieben haben.

Bild-basierte Objekterkennung

Den Testpersonen wurden 20 Bilder des Bahnhofs gezeigt, welche sie sich 1.5 Sekunden ansehen durften. Das Bild hatte ein 2D - Raster, welches es in gleich große Quadrate teilte. Nach der Betrachtung des Bildes wurden die Nutzer gebeten, in ein leeres Raster diejenigen Quadrate zu kennzeichnen, in welchen ihnen die auffälligsten Objekte im Gedächtnis geblieben waren. Tiere und Menschen durften dabei nicht genannt werden. Außerdem sollte sie alle anderen Objekte, die sie sich merken konnten aufzählen. Die Schlussfolgerungen aus den Ergebnissen dieses Experiments zeigen, dass die Ergebnisse von den Lichtverhältnissen, der Position der Bildaufnahme und der Anzahl an Passagieren im Bild abhängt. Abgesehen von diesen Einschränkungen, bietet diese Methode eine sehr gute Möglichkeit, sich einen Überblick über vorhandene und relevante Landmarken zu schaffen.

Weg Beschreibungen (Lautes Denken Protokoll)

Bei dieser Methode bekommen die Versuchspersonen ein Mikrofon und ein Ziel im Bahnhof. Sie sollen den Weg zum Ziel finden und ihre Wege dorthin durch ein mündliches Protokoll beschreiben. Die Wegbeschreibungen sollen durch viele Objektnennungen besonders deutlich und kleinteilig werden, um möglichst viele relevante Objekte zu finden. Hat der Nutzer sein Ziel erreicht, bekommt er neue Zielvorgaben und soll erneut den Weg protokollieren. Die Ergebnisse aus den Experimenten ergaben, dass einige Objekte aus der ersten Studie nur sehr selten genannt wurden und daher bei der Wegfindung keine ausreichenden Anhaltspunkte darstellen. Die häufigsten Objekte waren Treppen, Aufzüge, Läden und Cafés. Das Problem bei dieser Studie war, dass die Analysten durch die reine mündliche Dokumentation Schwierigkeiten hatten, die Objekte wiederzufinden und zu identifizieren. Die wichtigste Erkenntnis aus dieser Studie ist, dass durch die flüssigen Dokumentationen und die Anzahl der Objekte sichergestellt werden kann, dass ausreichend Objekte für die Navigation zu Verfügung stehen.

Eye-Catcher Erkennung

Nachdem die Testpersonen ihre gelaufenen Teststrecken beschrieben hatten, sollten sie sich auf allen drei Ebenen des Bahnhofs umsehen und besonders auffällige Objekte nennen. Um nicht zu viele kleine Objekte zu nennen, lag die geforderte Anzahl bei zehn. Nach Abschluss dieser Studie ließ sich feststellen, dass alle Testpersonen annährend die gleichen Objekte nannten, sich die Namensgebungen jedoch stark differenzierten. Die erhobenen Daten waren anschließend die Grundlage, der in Punkt 4 beschriebenen Datenerhebungsstudie.

Bild basierte Objektbeschreibung und Benennung Auf Grundlage der in Punkt 3 erfassten Daten lässt sich festhalten, dass alle Nutzer die gleichen Objekte unterschiedlich benannt haben. Die folgenden Variablen scheinen verantwortlich für diese Unterschiede zu sein: Alter, kultureller Hintergrund, regionale Dialekte und Bildungsniveau.

Jedoch sind diese Unterschiede per se nicht problematisch, da es für eine erfolgreiche Umsetzung eines auf Landmarken basierenden Leitsystems nicht notwendig ist, dass alle Benutzer die Landmarken gleich benennen. Es ist nur wichtig, dass alle Benutzer die Landmarkenbeschreibung des Systems verstehen. Deshalb wurden diejenigen Objekte gewählt, die besonders unterschiedliche Benennungen erhalten hatten. Diese Objekte wurden anschließend durch globalere Telefoninterviews analysiert. Die Teilnehmer bekamen Bilder der Objekte zugesendet und wurden gebeten, zwei Aufgabestellungen für die Bilder zu bearbeiten.

Task1: Die Probanden wurden mit Einzelbildern konfrontiert und wurden gebeten, einen Namen für die Objekte zu finden (vor allem Geschäfte), die sie auf den Bildern sehen konnten. Task2: Die Probanden wurden mit drei Bildern konfrontiert und bekamen zum Beispiel die folgende Frage gestellt: Stellen Sie sich vor, Sie haben jemanden nach dem Weg gefragt. Die Person schickt Sie zum Straßencafé und dann nach links. Zu welchem der drei Objekte würden Sie gehen?

Abbildung 1- Auffällige Landmarke-Shop( Sefelin et al., 2005, S. 289)

Diese Studie führte zu dem Ergebnis, dass eine Kombination aus Shop-Typ und eine Beschreibung der Lokalität zu den besten Ergebnissen führen. Das Wizard of Oz Prototyping wurde dahingehend auf Grundlage dieser Daten und Auswertungen durchgeführt.

Wizard of Oz Prototyping

Die letzte Methode soll keine neuen Daten für die Landmarken erheben, sondern die bereits erhobenen Daten zu bewerten. Vier zentrale Daten sollen durch diese Methode beantwortet werden.

Soll das System den Weg nur durch Angabe von Teilzielen beschreiben oder soll der Weg zu den Teilzielen auch beschrieben werden?

Sind die erhobenen Landmarken ausreichend um den Nutzer an sein Ziel zu führen?

Wie lange brauchen die Nutzer um Ihre Teilziele und Ziele zu definieren?

Wie wird das System von echten Nutzern validiert nach einem Test in der realen Verwendung?

Das Prototyp-System wird von einem Testleiter imitiert. Die Befehle, die das System geben würde, werden vom Testleiter formuliert. Die Ergebnisse des Wizard of Oz Prototyping ergaben, dass die Testpersonen den Weg am besten fanden, wenn sie klare und eindeutige Informationen von der einen zur anderen Landmarke bekamen. Ein Problem des Systems am Bahnhof ist, dass der Transport von Gepäck und das Mitführen des Mobiltelefons hinderlich sein können. Insgesamt waren die Nutzer mit den Anweisungen und der Zielführung des Systems sehr zufrieden.

Schlussfolgerungen

Durch die aufgeführten unterschiedlichen Methoden bietet sich die Möglichkeit für eine landmarkenbasierte Navigationsarchitektur, eine sehr gute Auswahl an möglichen Landmarken und Fixpunkten für die Indoor - Navigation zu finden. Durch weitere Tests in anderen räumlichen Umgebungen, können die Methoden weiter angepasst und verbessert werden. Diese Auswahl an Methoden bietet eine einfache und schnelle Möglichkeit für die landmarkenbasierte Navigation passende Objekte zu finden.

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