Die Gruppe “Raumkognition” beschäftigt sich mit der Erforschung von höheren kognitiven Prozessen beim Handeln in der Umgebung. Dies beinhaltet zum einen die Repräsentation und Organisation von Informationen aus der Umgebung, die wir über verschiedene Sinne geliefert bekommen. Zum zweiten das zielgerichtete Verarbeiten der Sinnes- und Gedächtnisinformation, um planen zu können, und Entscheidungen in der näheren lokalen wie auch in der weiteren Umgebung treffen zu können. Zum Dritten beinhaltet es die Beobachtung und Aktualisierung von ausgeführtem Verhalten. Hauptthemen der vergangenen Jahre haben ein breites Spektrum systematischer Beschreibungen gespannt, das von Merkmalen bis hin zu Untersuchungen kognitiver Verarbeitungssysteme reicht. Die aktuellen Projekte richten sich auf die Interaktion zwischen der Bewegung im Raum und der Objektwahrnehmung als auch auf die Orientierung in der Umgebung, wie z. B. innerhalb von Gebäuden oder Städten.

◘ Orientierung in Navigationsräumen
◘ Der Beitrag von Eigenbewegung zur Objekterkennung

Orientierung in Navigationsräumen

Die Fähigkeit, sich im Raum zu orientieren, ist für Menschen und andere Tiere essenziell wichtig. Um Ziele zu erreichen ist es oft notwendig, sich durch Navigationsräume („environmental spaces“), wie z.B. Wälder, Gebäude oder Städte, zu bewegen. Folgende damit verbundene Fragestellungen werden in diesem Projekt untersucht: Welche Strategien verwenden Menschen, um Orientierungsaufgaben zu lösen wie z.B. seine Standpunkt zu bestimmen oder ein Ziel zu finden? Welches Wissen ist dafür notwendig? Wie ist dieses Wissen repräsentiert?

Diese Fragen werden mit Hilfe von Experimenten in realen und virtuellen Umwelten untersucht. Dabei variieren wir die verfügbaren Informationen, die Aufgabe selbst oder die Umwelt. Beispielsweise haben Versuchspersonen die Aufgabe, einen Weg mit Hilfe einer Karte oder mit Hilfe von Wegbeschreibungen zu finden. Das so genannte Zweitaufgabenparadigma dient dazu Repräsentationsformate zu identifizieren, die z.B. beim Erlernen eines Weges beteiligt sind. Dabei werden z.B. eine räumliche oder eine verbale Zweitaufgaben zusätzlich zu einer Orientierungsaufgabe ausgeführt. Stören sich die Zweit- und die Orientierungsaufgabe gegenseitig, so deutet das auf gemeinsam genutzte Repräsentationen hin. Außerdem verwenden wir eine „Isovistenanalyse“ genannte Technik, um die Geometrie von Räumen zu beschreiben. Die so gewonnen Parameter werden mit Wissensmaßen und mit der Wegfindungsleistung korreliert.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Versuchspersonen die Geometrie ihrer unmittelbaren Umgebung memorieren und zum Finden von Wegen benutzen. Sie lernen auch die metrischen Relationen wie Entfernungen oder Winkel zwischen Punkten, die mit keiner direkten Sichtachse verbunden sind. Allerdings werden Strategien die auf solcher Information aufbauen nicht oft eingesetzt und führen oft zu schlechteren Wegfindungsleistungen. Unser Gedächtnis von Navigationsräumen scheint in mehrere Einheiten wie z.B. Straßen oder Räume unterteilt zu sein. Der Referenzrahmen in dem solch eine Einheit gespeichert ist, wird oft durch die Orientierung bestimmt, in der man solche Einheiten erfahren hat. Es gibt keine Hinweise darauf, dass diese Einheiten notwendigerweise in einen größeren Referenzrahmen eingebettet werden. Gelaufene Wege werden nicht nur in räumlicher, sondern auch in verbaler Form repräsentiert, z.B. in Form von Wegbeschreibungen. Auf lange Sicht gesehen können diese Ergebnisse dazu beitragen, bessere Orientierungshilfen zu gestalten.

REFERENZEN
◘ Meilinger, T., M. Knauff & H.H. Bülthoff (accepted): Working memory in wayfinding - a dual task experiment in a virtual city.Cognitive Science

Eine Versuchsperson lernt eine
Route durch Virtuell Tübingen
während sie eine Nebenaufgabe
ausführt