Kognitive Modellierung

Was ist kognitive Modellierung?

Kognitives Modellieren bezeichnet die formale Repräsentation menschlicher mentaler Prozesse – wie Aufmerksamkeit, Entscheidungsfindung, Arbeitsgedächtnis oder Fehlererkennung – mithilfe computationaler oder mathematischer Modelle. Diese Modelle simulieren, wie sich kognitive Zustände im Zeitverlauf entwickeln, wie mentale Ressourcen verteilt werden und wie interne Einschränkungen die Aufgabenausführung und die Mensch-Maschine-Interaktion beeinflussen.

Kognitives Modellieren ermöglicht es Systemen, Verhalten vorherzusagen, Überlastung zu simulieren oder Leistungseinbrüche frühzeitig abzufangen – insbesondere in komplexen Umgebungen, in denen menschliche Zuverlässigkeit entscheidend für den Missionserfolg ist. Es ist eine Schlüsselmethodik für die Entwicklung intelligenter Interfaces, Trainingssysteme und adaptiver Automatisierung in Verteidigungs- und sicherheitskritischen Domänen.

Unsere Expertise

Bei HML setzen wir kognitives Modellieren als Brücke zwischen Verhaltenswissenschaft und operativem Systemdesign ein. Unsere Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten konzentrieren sich auf datenbasierte, prädiktive und aufgabenspezifische kognitive Repräsentationen, oft in Echtzeit und unter dynamischen Stressbedingungen.

Unsere Kompetenzen umfassen:

• Entwicklung formaler kognitiver Architekturen, einschließlich regelbasierter, konnektionistischer, Bayes’scher und hybrider Frameworks

• Task-Modellierung und Workload-Simulation, u. a. für Multi-Agent-Szenarien, Interface-Anforderungen und Aufmerksamkeitswechsel

• Integration kognitiver Modelle in adaptives Systemverhalten, z. B. zur Interface-Anpassung, Aufgabendelegation und Alert-Modulation

• Modellvalidierung anhand verhaltensbezogener, physiologischer und leistungsbasierter Daten, einschließlich Missionssimulationen, Dual-Task-Paradigmen und zeitkritischer Entscheidungsszenarien

• Anwendung in Selektion, Training und Systemdesign, etwa für modellbasiertes Operator-Profiling, Stressdiagnostik und Systemergonomie

Wir legen besonderen Wert auf Transparenz, Übertragbarkeit und empirische Fundierung, sodass unsere Modelle erklärbar und einsatzfähig über verschiedene operative Domänen hinweg sind.

Was wir anbieten

HML bietet wissenschaftlich fundierte Dienstleistungen im Bereich kognitives Modellieren zur Unterstützung von missionskritischem Systemdesign, Evaluation und Optimierung:

• Modellierungs-Support für Interface- und Systementwickler, inkl. Prognosen zur kognitiven Belastung, Schätzungen zur Aufgabenkomplexität und Vorhersagen von Operator-Reaktionsmustern

• Integration kognitiver Modelle in adaptive Entscheidungsunterstützungssysteme, z. B. für kontextabhängige Empfehlungen, dynamische Aufgabenpriorisierung und Echtzeitanpassung an den Operator-Zustand

• Simulationsbasierte Evaluation modellgetriebener Interaktionsstrategien, zur Analyse von Usability, Operatorleistung und Resilienz unter variierenden Missionsbedingungen

• Experten-Workshops zu Modell-Design, Validierung und Anwendung in Mensch-Maschine-Systemen, um Wissenstransfer und Best-Practice-Entwicklung zu fördern

• Forschungskooperationen zur Integration kognitiver Wissenschaften in Systementwicklung und Policy-Design, zur Weiterentwicklung evidenzbasierter Designprinzipien für komplexe soziotechnische Umgebungen

Unsere Modelle sind auf die Realität menschlicher Leistung unter Unsicherheit zugeschnitten – und schließen die Lücke zwischen Laborforschung und operativem Einsatz.

Kontaktieren Sie uns

Ganz gleich, ob Sie zukunftssichere Mensch-Maschine-Interfaces entwickeln, Trainingsprogramme optimieren oder prädiktive Modellierung in hochkritischen Einsatzumgebungen erforschen möchten – wir unterstützen Sie dabei. Lassen Sie uns gemeinsam besprechen, wie kognitives Modellieren Ihre operativen Ziele und Forschungsinitiativen wirkungsvoll voranbringen kann.