Forschungsareale

Neuro-Kognition / Künstliche Intelligenz / maschinelles Lernen / menschzentrierte KI / Neurorobotik

Als Brücke zwischen Mensch und Technik tritt immer mehr die Trias aus Kognition, Künstliche Intelligenz (KI) und (Neuro-)Robotik in den Vordergrund, denn die Interaktion von Mensch und Maschine wandelt sich durch diese Zukunftstechnologien. Diese drei Bereiche umfassen ein weites Spektrum an Methoden. Eine besondere Kompetenz der Forschung an der TUC liegt neben Methoden des Maschinellen Lernens gerade auch im Bereich der Neurokognition, der Entwicklung von intelligenten Systemen nach dem Vorbild des menschlichen Gehirns. Die Forschung in diesem Schwerpunkt zielt auf eine Verbesserung der Effizienz und Qualität von hybriden Gesellschaften von Mensch und Maschine ab, indem Maschinen höhere kognitive Fähigkeiten erlangen oder Roboter eine Repräsentation ihrer Selbst oder Agency erlernen.

Prof. Dr. Fred Hamker, Professur Künstliche Intelligenz

Prof. Dr. Florian Röhrbein, Professur Neurorobotik

Prof. Dr. Dr. Marco Ragni, Professur Prädiktive Verhaltensanalyse

Fahrerassistenzsysteme / Automatisiertes Fahren / Interaktion unterschiedlicher Verkehrsteilnehmer / Nutzerzustandserfassung / Innovative Mobilitätskonzepte

Die Forschung zu Mensch und Technik im Bereich Verkehr und Mobilität ist ein sehr vielfältiges Themengebiet. Im Rahmen der menschzentrierten Gestaltung und Evaluation von Fahrerassistenzsystemen, der Untersuchung antizipatorischer Interaktion zwischen verschiedenen Verkehrsteilnehmern und der Berücksichtigung der Anforderungen und Bedürfnisse der Passagiere hochautomatisierter Fahrzeuge werden die späteren Nutzer frühzeitig in die Entwicklung der Systeme einbezogen, um Verkehr und Mobilität sicherer, effizienter und komfortabler zu gestalten. Dabei spielen Faktoren wie Systemvertrauen und Technikakzeptanz, aber auch Merkmale der späteren Nutzer wie Alter, Fahrerfahrung und andere Persönlichkeitsmerkmale, sowie die algorithmische Echtzeiterfassung des Nutzerzustandes eine sehr wichtige Rolle. Einen weiteren Forschungsfokus stellt die Konzeption und Bewertung von innovativen, nachhaltigen und multimodalen Mobilitätskonzepten in städtischen und ländlichen Transformationsräumen dar. Dabei werden neue, Virtual Reality basierte Beteiligungsformate getestet und vorhandene Instrumente der partizipativen Verkehrsplanung weiterentwickelt.

Prof. Dr. Angelika Bullinger-Hoffmann, Professur Arbeitswisssenschaft und Innovationsmanagement

Prof. Dr. Stefan Brandenburg, Professur für Allgemeine Psychologie und Human Factors,

Prof. Dr. Klaus Mößner, Professur Nachrichtentechnik

Prof. Dr. Stephan Odenwald, Professur Sportgerätetechnik

Interaktionsgestaltung / User Experience (UX)/ Ergonomie / Barrierefreiheit / Akzeptanz

Human Factors konzentriert sich auf die menschlichen Akteure in ihren komplexen Interaktionen mit Technologien, Produkten und Umgebungen. Dabei werden je nach Fragestellung Einzelpersonen, Gruppen und gesellschaftliche Organisationen betrachtet. Ausgehend von den vielfältigen Anforderungen der Menschen, gestaltet oder verändert die Forschung zu Human Factors komplexe Systeme in unterschiedlichen Domänen, die den menschlichen Anforderungen entsprechen. Eine Domäne ist der Verkehr, z.B. die Neugestaltung von Verkehrsregeln und -infrastrukturen zur Unterstützung des Einsatzes von (teil-)automatisierten Fahrzeugen, aber auch die Gestaltung automatisierter Fahrweisen zur Beantwortung der Frage, wie ein Mensch überhaupt automatisiert gefahren werden will. Eine andere Domäne die Produktion, wenn es z.B. um den Aufbau KI-gestützter Mensch-Roboter-Arbeitsplätze geht, die intuitiv, inklusiv und lernförderlich sind, aber auch einen modernen Arbeits- und Gesundheitsschutz berücksichtigen. Human Factors zielen zusammenfassend auf die (Neu-)Gestaltung von Systemen, die für Sicherheit, Effizienz, Komfort und Benutzerzufriedenheit optimiert sind. Dabei werden verschiedene Aspekte berücksichtigt: Ergonomie und körperliche Belastung, kognitive Auslastung, Personalauswahl und -schulung, Zugänglichkeit und Benutzerakzeptanz. Human Factors ist also ein sehr interdisziplinäres Gebiet, das von den Beiträgen der Soziologie, der Psychologie, der Informatik und des Maschinenbaus profitiert.

Prof. Dr. Lewis Chuang, Professur Mensch und Technik

Prof. Dr. Stefan Brandenburg, Professur für Allgemeine Psychologie und Human Factors,

Prof. Dr. Angelika Bullinger-Hoffmann, Professur Arbeitswisssenschaft und Innovationsmanagement

Intelligente Systeme / Robotik / Künstliche Intelligenz / Datenwirtschaft / Ethik / Vertrauen und Verantwortung / Rechtsrahmen / Normung und Standardisierung

Über allgemeine Leitlinien hinaus berührt Forschung an der Mensch-Technik-Schnittstelle zwei wesentliche Ethik-Dimensionen: die Verantwortung gegenüber den unmittelbar an der Forschung beteiligten Personen sowie die möglichen langfristigen Auswirkungen auf die Gesellschaft. Der Forschungsschwerpunkt Ethik & Recht betrachtet die Mensch-Technik-Beziehungen insbesondere unter dem Blickwinkel des gesellschaftlichen Gestaltungsrahmens, der vor allem durch unsere Wertvorstellungen geprägt ist. Letztere finden sich nicht nur auf der ethisch-moralischen Ebene wieder und leiten Verhalten und Entscheidungen, sondern sie haben auch Eingang in unser Rechtssystem gefunden: Dort sind verfassungsrechtlich garantierte Gewährleistungen und Ansprüche für das individuelle und allgemeine Wohl definiert, aus denen sich unter anderem Rechte und Pflichten ableiten, wie auch der Umfang von Verantwortung und Haftung. Wir untersuchen, inwieweit neue Technologien dieses austarierte Wertesystem beeinflussen und wie Gesellschaft und Recht darauf reagieren sollten. Dabei befassen wir uns zum einen mit der theoretischen Fundierung technischer und sozio-technischer Systeme mit dem Ziel, diese werteorientiert zu gestalten und regulativ zu begleiten. Zum anderen bearbeiten wir konkrete aktuelle Fragestellungen an der Schnittstelle von Forschung, Entwicklung, Innovation, Technik und Recht.

Prof. Dr. Dagmar Gesmann-Nuissl, Professur für Privatrecht und Recht des geistigen Eigentums

Prof. Dr. Alexandra Bendixen, Professur Struktur und Funktion kognitiver Systeme

Prof. Dr. Anja Strobel, Professur Persönlichkeitspsychologie und Diagnostik

Sensorik / Kognition / Psychologie / Wahrnehmung / Verhalten

Mit kognitionswissenschaftlichen Experimenten, Feldstudien, Sensorentwicklung, immersiven Simulationen und neurokognitiver Modellierung nach dem Vorbild des Gehirns untersuchen Forschende an der TU Chemnitz Wahrnehmung, Kognition und Verhalten von Menschen und Maschinen. Die Entwicklung neuer Sensoren und die Erforschung von Sensorsystemen und multimodaler (menschlicher) Sinneswahrnehmung erfolgt fakultätsübergreifend auf der ganzen Bandbreite von Grundlagenforschung bis hin zu vielfältigen Anwendungen. Dabei liegt ein besonderer Schwerpunkt auf realitätsnahen, komplexen Szenarien wie intelligente S ensorik in der Mensch-Technik-Interaktion, Wahrnehmung und Verstehen von Alltagsszenen sowie Veränderungen von Sensorik, Kognition und Motorik über die Lebensspanne. Interdisziplinäre Studiengänge wie Sensorik und kognitive Psychologie (B.Sc., M.Sc.), Human Factors (M.Sc.) und Neurorobotik (M.Sc.) an der TU Chemnitz führen Studierende an diese Forschung heran und bereiten sie auf Tätigkeiten in diesen zukunftsorientierten Bereichen vor.

Prof. Dr. Alexandra Bendixen, Professur Struktur und Funktion kognitiver Systeme

Prof. Dr. Wolfgang Einhäuser-Treyer, Professur Physik kognitiver Prozesse

Prof. Dr. Olfa Kanoun, Professur Mess- und Sensortechnik

Prof. Dr. Ulrich Schwarz, Professur Experimentelle Sensorik

Mensch-Technik Interaktion / Digitale Simulation / Virtuelle Menschmodelle / Augmented Humans

Für eine optimale Abstimmung zwischen Mensch und Technik werden häufig digitale Simulationen unter Nutzung virtueller Menschmodelle eingesetzt. Dabei wächst die Bedeutung eines Menschmodells signifikant mit der Anzahl menschlicher Eigenschaften, die in das Modell integriert werden können. Zentrale Aspekte unserer Arbeit betreffen die realitätsnahe visuelle Darstellung des menschlichen Körpers, die Synthese menschlicher Bewegungen und Sprache sowie die Verhaltensmodellierung unter Einbeziehung von Kognition und Emotion. Die zunehmende Verschmelzung des menschlichen Körpers mit technischen Geräten (z.B. durch Implantierungen, Prothesen) führt zu neuen Herausforderungen in der Mensch-Technik Interaktion. Digitale Menschmodelle müssen deshalb um die Möglichkeit von technischen Körpererweiterungen ergänzt werden. Für die Simulation der Interaktion mit und zwischen augmentierten Menschen sind psychologische und soziologische Untersuchungen notwendig, um zu verstehen, wie derartige Augmentierungen die Selbst- und Fremdwahrnehmung verändern und soziale Interaktionen beeinflussen. Dieser Forschungsschwerpunkt kooperiert intensiv mit dem „Interdisziplinären Kompetenzzentrum Virtual Humans“ der TU Chemnitz.

Prof. Dr. Guido Brunnett Professur Graphische Datenverarbeitung und Visualisierung

Prof. Dr. Bertolt Meyer Professur Arbeits-, Organisations- und Wirtschaftspsychologie

Prof. Dr. Maximilian Eibl, Professur Medieninformatik

Prof. Dr. Dr. Marco Ragni, Professur Prädiktive Verhaltensanalyse