Symptomevon Zeitdruck und kognitiverBelastungin gesprochenerSprache:eine

experimentelleUntersuchung

Diplomarbeitim FachbereichComputerlinguistikvon

ChristianAlfons Muller

angefertigtim RahmendesSonderforschungsbereichs378

”RessourcenadaptivekognitiveProzesse“ (Projekt

READY)anderUniversitatdesSaarlandes

Saarbrucken15.Marz2001

EidesstattlicheErkl arung

Hiermit erklare ich an EidesStatt,dassich die vorliegendeArbeit selbstandigverfasstundkeineanderenalsdie angegebenenQuellenverwendethabe.

ChristianMuller, Saarbrucken,den15.Marz2001

Danksagung

Ich mochtemich bei allenMitarbeiterndesProjektesREADY desSFB378fur ihre Un-terstutzungbedanken.Bei Sylvia Bachfur ihrennervenstarkenEinsatzbei derErhebungder Daten;bei BarbaraGroßmann-Hutter, die fur die Entwicklungund AnpassungdesExperimentalsystemsbisweilenin die klassischeRolle desSysiphusgeschlupft ist; beiTore Knabeund FrankWittig fur ihre Arbeit bei der Analyseder Daten.Insbesonderebedanke ich mich bei Anthony Jameson,derbei derBetreuungderArbeit seineZeit furunzahligeindividuelleBesprechungengeopferthat.Dank gilt auchdenjenigen,die sichim VorfelddesExperimentsalsProbe-VersuchspersonzurVerfugunggestellthaben.Prof.ManfredPinkal danke ich dafur, dasser mir die Freiheiteingeraumthat, fur meineDi-plomarbeitaufdieseminterdisziplinarenGebietzuforschen.Unteranderemfur IdeenundAnregungenbedanke ich mich beiSimoneKonen.

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 111.1 ZugrundeliegendeMotivation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.2 FragestellungendieserArbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111.3 Uberblickuberdie Arbeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2 TheoretischeGrundlagen 142.1 BisherigeStudien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

2.1.1 EinevergleichendeLiteraturstudievonBerthold(1998). . . . . . 142.1.2 VergleichderUbersichtsstudien. . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

2.2 DerEinflußderAußerungskomplexitataufdie Symptome. . . . . . . . . 23

3 EigeneempirischeStudien 243.1 Einleitung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

3.1.1 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243.1.2 ZusammenfassungderFragestellungen. . . . . . . . . . . . . . 27

3.2 EineFeldstudieamFrankfurterFlughafen . . . . . . . . . . . . . . . . . 283.3 Ein ExperimentzurUntersuchungvonSpracheunterBelastung. . . . . . 29

3.3.1 Voruberlegungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293.3.2 Methode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373.3.3 EinteilungundDefinitionderVariablen . . . . . . . . . . . . . . 473.3.4 SpezifischeVorhersagen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

3.4 Ergebnisse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543.4.1 AuswirkungenderAußerungskomplexitat . . . . . . . . . . . . . 543.4.2 Analyseverfahren. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543.4.3 Zeitsymptome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553.4.4 WeitereAnalysendereinzelnenFaktoren . . . . . . . . . . . . . 573.4.5 Qualitatssymptome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613.4.6 Langensymptome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623.4.7 Die Artikulationsgeschwindigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . 653.4.8 InhaltlicheQualitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 653.4.9 BelastungdurchdieAufgabenkomplexitat . . . . . . . . . . . . . 653.4.10 ZusammenfassungderErgebnisse. . . . . . . . . . . . . . . . . 65

3.5 Belastungdurchdie Nebenaufgabe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683.6 BewertungderErgebnisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69

7

4 Modellierung 714.1 MethodischeAnalysen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 714.2 ErkennungvonRessourcenbeschrankungen . . . . . . . . . . . . . . . . 72

4.2.1 BaysscheNetze. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 724.2.2 Die StrukturdesBaysschenNetzes . . . . . . . . . . . . . . . . 734.2.3 LerneneinesBaysschesNetzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 734.2.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

5 Bewertungund Ausblick 795.1 Bewertung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 795.2 Ausblick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

Literatur verzeichnis 81

8

Abbildungsverzeichnis

3.1 BaysschesNetzzur InterpretationvonSymptomen . . . . . . . . . . . . 263.2 InhaltederamFrankfurterFlughafenaufgezeichnetenAnfragen . . . . . 283.3 ExperimentelleStimuli beiEklund(1999) . . . . . . . . . . . . . . . . . 343.4 Stimuli bei (Eklund,1999) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353.5 ExperimentelleStimuli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383.6 OrganisationdesExperimentes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393.7 ExperimentalsystemohneNavigationsaufgabe. . . . . . . . . . . . . . . 403.8 OberflachedesExperimentalsystemsmit Navigationsaufgabe. . . . . . . 413.9 AbfragederZielnummer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413.10 AufzeichnungderSprache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 503.11 VerarbeitungderdigitalisiertenAußerungen. . . . . . . . . . . . . . . . 513.12 DurchschnittlicheWertefur gefullte Pausen . . . . . . . . . . . . . . . . 573.13 DurchschnittlicheWertefur stille Pausen. . . . . . . . . . . . . . . . . . 583.14 DurchschnittlicheWertefur die Einsatzlatenz . . . . . . . . . . . . . . . 593.15 DurchschnittlicheWertefur die Wiederholungen . . . . . . . . . . . . . 603.16 DurchschnittlicheWertefur BegrußungenundAnreden . . . . . . . . . . 603.17 DurchschnittlicheWertefur SilbendehnungenundZogerungen. . . . . . 613.18 DurchschnittlicheWertefur die Fehlansatze . . . . . . . . . . . . . . . . 633.19 DurchschnittlicheWertefur die Satzfragmente. . . . . . . . . . . . . . . 633.20 DurchschnittlicheWertefur inh. Selbstkorrekturen . . . . . . . . . . . . 643.21 DurchschnittlicheWertefur die Langensymptome. . . . . . . . . . . . . 663.22 DurchschnittlicheWertefur die Artikulationsgeschwindigkeit . . . . . . . 673.23 BewertungderinhaltlichenQualitat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

4.1 StrukturdesBaysschenNetzes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 744.2 Genauigkeit desBaysschenNetzesfur Zeitdruck . . . . . . . . . . . . . 764.3 Genauigkeit desBaysschenNetzesfur die Nebenaufgabe. . . . . . . . . 77

9

Tabellenverzeichnis

2.1 SymptomekognitiverBelastungnach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2 Ressourcenabhangigkeit verschiedenerTeilprozessederSprachproduktion 22

3.1 EinteilungvonNebenaufgabennachRummer(1996) . . . . . . . . . . . 313.2 DesigndesFlughafenexperiments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373.3 ReihenfolgevariantennachdemRotationsprinzip . . . . . . . . . . . . . 393.4 BedeutungderVariablenundAufteilung in die drei Hauptkategorien . . . 493.5 FaktoranalyseallerZeitsymptome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 563.6 FaktoranalyseallerQualitatssymptome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 613.7 FaktoranalysederLangensymptome. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 643.8 KorrelationderAufgabenkomplexitatmit deneinzelnenSymptomen. . . 68

10

Kapitel 1

Einleitung

1.1 ZugrundeliegendeMoti vation

Großflughafen wie der FrankfurterFlughafensind hochkomplexe kunstlicheRaume,die den Menschen,der sich darin zurecht finden soll, nicht selten uberfordern.MitExpansiondesinternationalenFlugverkehrs,ist eszu erwarten,dassdiesesProbleminder Zukunft nochgravierenderwerdenwird. Um denReisendenauf seinemWeg durcheinensolchenGroßflughafenzu unterstutzen,ware ein elektronischesAssistenzsystemwunschenswert.Ein solchestragbaresSystemkonntemithilfe einerWissensbasisuberStrukturenund Ablaufeam Großflughafen,demBenutzerrelevanteInformationenwieWegbeschreibungenoderdie Abflugzeit seinesFlugeszur Verfugungstellen.Eskonnteihm auchMoglichkeitenaufzeigen,wie er die Wartezeitbis zumAbflug auf angenehmeArt uberbrucken kann.Eine besondereEigenschaftdesAssistentensollte jedochsein,dasser denmentalenZustandberucksichtigt,in demsichder Benutzergeradebefindet.Falls es sich namlich bei dem Reisendennicht geradeum einen Vielflieger handelt,wird diesePersonevtl. etwas Aufregung verspuren,vielleicht sogar

”Reisefieber“ . Sie

wird vielleicht bereitseine lange Anfahrt hinter sich haben.Am Flughafenwird siemit Informationenuberschuttet: Hinweistafeln, Lautsprecherdurchsagen,u.A. gilt eszu beachten.Eventuellbefindetsich die Personunterstarkem Zeitdruck,weil bis zumAbflug der Maschinenicht mehr viel Zeit bleibt. Aber auch wenn der Abflug nichtunmittelbarbevorsteht,wird sie einengewissenZeitdruckempfinden,dennesgilt nocheinigeDingezu erledigen,bevor sieentspanntin derWartehallePlatznehmen,oderdasUnterhaltungsangebotwahrnehmenkann.

1.2 FragestellungendieserArbeit

Die Entwicklung einessolchenAssistenzsystemsstellt einesvon zwei Forschungssze-narienin der aktuellenForderungsperiodedesSonderforschungsbereichs378

”Ressour-

cenadaptive Kognitive Prozesse“ dar, in dessenRahmenProjekteausunterschiedlichenDisziplinenforschen.DieseDisziplinensinddie Computerlinguistik,die Informatik, diePsychologie,unddiePhilosophie.Die interdisziplinareZusammenarbeitist einewichtigeEigenschaftdesSonderforschungsbereichs,wozudievorliegendeArbeit einenBeitragzuleistenversucht.

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Es soll untersuchtwerden,inwieweit die Eigenschaftender SprachedesReisendenRuckschlusseuberseinenmentalenZustandzulassen,insbesondereoberunterZeitdrucksteht,oder einer erhohtenkognitiven Belastungunterliegt. Geht man namlich von derAnnahmeaus,dassdie gesprocheneSprachezumindesteinevon mehrerenEingabemo-dalitatendesAssistentenseinwird, ist essinnvoll, dieseals Informationsquellezur Mo-dellierungdesBenutzerszugrundezu legen.

WasdiesenAspektangeht,namlichdie UntersuchungvonSymptomenkognitiverBe-lastungundZeitdruckin derEingabesprachedesBenutzers,bautdieseArbeit zu einemGroßteilaufErgebnissenvonBerthold(1998)auf.Dort wurdeeineumfangreicheLitera-turstudiedurchgefuhrt undErgebnisseauseinerVielzahlvon Experimentenzusammen-getragen.Obwohl dieseErgebnissenicht immereindeutigwaren,konntesoeineMengesprachlicherPhanomenezusammengestelltwerden,die in unseremSinnealsSymptomevon Zeitdruck und Belastungbetrachtetwerdenkonnen.In Abschnitt 2.1 werdendie-se Phanomeneim Einzelnendiskutiert. Die bei Berthold (1998) aufgefuhrtenStudienbeschaftigtensich jedochvor allem mit der Spracheim Zusammenhangmit kognitiverBelastung.Die AuswirkungenvonZeitdrucksindbisdatodagegenwenigerguterforscht.Die bisherigenStudienuntersuchtenaußerdemjeweilsnureinzelnederrelevantenPhano-meneundwurdenim Hinblick auf unterschiedlicheFragestellungendurchgefuhrt. In dervorliegendenArbeit wird ein Experimentbeschrieben,bei demalle von Berthold(1998)herausgestelltenSymptomezusammenmit direktemBezugauf dasFlughafenszenariountersuchtwurden.DasExperimentwird im folgendenalsFlughafenexperimentbezeich-net.Die ErgebnissewurdeninnerhalbdesREADY-ProjektesalsRohdatenfur denAuf-bauvonModellenverwendet,anhanddererderZeitdruckunddiekognitiveBelastungdesBenutzerseingeschatztwerdensoll.

1.3 Uberblick uber die Arbeit

In Kapitel 2 werdendie theoretischenGrundlagendieserArbeit erlautertund ein Uber-blick uber den Standder Forschunggegeben.In Abschnitt 2.1 werdendie ErgebnissezweierLiteraturstudiengegenubergestellt,diesichmit denAuswirkungenvonkognitiverBelastungundZeitdruckauf die Sprachebeschaftigen.In Abschnitt2.2 werdendie Er-gebnisseeinerStudievonOviatt (1997)berichtet,diedenEinflußderAußerungskomple-xitat auf dasVorkommenvon sprachlichenOberflachenphanomenenuntersuchteOviatt(1997).

In Kapitel 3 werdeneigeneempirischeUntersuchungenbeschrieben.DazuwerdeninAbschnitt3.1 zunachsteinigeVoruberlegungenangestellt,z.B. wasdie Motivation an-geht,solcheUntersuchungendurchzufuhren.In Abschnitt 3.2 wird danneine Feldstu-die amFrankfurterFlughafenvorgestellt,die vomVerfasserzur VorbereitungeinesDop-pelaufgabenexperimentesdurchgefuhrt wurde.DasFlughafenexperimentansichwird inAbschnitt3.3beschrieben.Dabeiwerdenzunachstin Abschnitt3.3.1wichtigeDesignent-scheidungendiskutiert.Die angewandteMethodewird dannin Abschnitt3.3.2beschrie-ben.In Abschnitt3.4 werdenschließlichdie Ergebnissevorgestelltund in Abschnitt3.6bewertet.

Kapitel 4 beschaftigt sich mit der Verwendungder gewonnenenDatenzum ZweckderModellierungvon kognitiver BelastungundZeitdruckeinesBenutzers.In Abschnitt4.1werdenverschiedenemethodischeAnalysenvorgestellt,die im RahmendesProjektes

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READY auf Basisder gewonnenenDatendurchgefuhrt wurden.In Abschnitt4.2 wirdein Modell zur Erkennungvon BelastungundZeitdruckeinesBenutzersvorgestelltundevaluiert.

Kapitel 5 stellt eine Bewertung der hier beschriebenenArbeit dar und gibt einenAusblick darauf,wie die Ergebnissein zukunftigenUntersuchungenausgenutztwerdenkonnen.

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Kapitel 2

TheoretischeGrundlagen

Um einenKatalogvon Symptomenvon Zeitdruckund kognitiver Belastungzu Erstel-len,die im RahmendieserArbeit untersuchtwerdensollen,werdenin diesemKapitel imAbschnitt 2.1 zunachstdie Ergebnisseder umfangreichenLiteraturstudievon Berthold(1998) zusammengefasstund anschließendmit den Ergebnisseneiner weiterenUber-blickstudievon Oberauerund Hockl (2000)verglichen.Letzterestrukturierenihre Un-tersuchungnachPhasenderSprachproduktion,waseineinteressanteBetrachtungsweiseaufdierelevantensprachlichenPhanomenedarstellt.In Abschnitt2.2wird derEinflußderAußerungskomplexitataufdasVorkommenvonBelastungssymptomenuntersucht.Dabeiwird auf die ErgebnisseeinerUntersuchungvon Oviatt (1997)eingegangen,die festge-stellt hat, dassdie Haufigkeit von Disfluencies, wie die Symptomevon Zeitdruck undkognitiver Belastungbei ihr genanntwerden,mit zunehmenderAußerungskomplexitatnichtnur linear, sondernexponentiellansteigt.DieseFeststellunghateinenunmittelbarenEinflußauf die InterpretationderErgebnissedesFlughafenexperiments.

2.1 BisherigeStudien

2.1.1 Eine vergleichendeLiteraturstudie von Berthold (1998)

Berthold(1998)fuhrteeineumfangreicheLiteraturstudiedurch,bei der Ergebnissezu-sammengetragenwurden,dieSymptomevonkognitiverBelastungin gesprochenerSpra-chebetreffen (s. auchBerthold& Jameson,1999).In Tabelle2.1werdendie Ergebnissezusammenfassenddargestellt.Berthold und Jameson(1999) fuhreneine Klassifikationein, bei der die betrachtetenPhanomenegrob unterteilt werdenin Symptome,die dieSprachqualitat betreffen, und Symptome,die sich auf zeitlicheFaktorender Außerungauswirken.DieseKlassifikationspiegelt sich auchin Tabelle2.1 wider. Auf der linkenSeitewerdendie Qualitatssymptomeaufgefuhrt, auf der rechtenSeitedie Geschwindig-keitssymptome. Die Klasseder QualitatssymptomeumfasstPhanomene,die die formaleQualitat der Außerungbetreffen. Dabeiwird davon ausgegangen,dassder SprecherdieAußerungmit hoherformalerQualitatgeplanthatte,unddasVorkommendieserSympto-me auf eine Ressourcenbeschrankungschließenlasst.Als GeschwindigkeitssymptomewerdendiejenigenPhanomenebezeichnet,die sichauf die Langeder Außerungauswir-ken.Ihr Vorkommenwird interpretiertalsderVersuchdesSprechers,durchEinstreuungredundantenMaterialseineEntlastungderRessourcenzuerwirken.Berthold(1998)zahltdieAußerungsgeschwindigkeit ebenfallszudieserKlasse,daeineReduzierungderselben

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dengleichenEffekt hat,wie dieVerzogerungdurchPausenusw. JedesdieserPhanomeneist mit einemTendenzwertversehen,derangibt,obeinAnstieg odereinAbfallendesent-sprechendenWertesunterkognitiverBelastungzuerwartenist.Die Ubereinstimmungbe-trif ft denKonsensin denanalysiertenStudien.WasdasSymptomSatzfragmenteangeht,wurdez.B. in vier von funf gesichtetenStudienein AnsteigenunterkognitiverBelastungfestgestellt.

Tabelle2.1: UbersichteinigerwichtigerSymptomekognitiver Belastungin der SprachenachBerthold(1998)(s.auchBerthold& Jameson,1999)

Qualitatssymptome GeschwindigkeitssymptomeSymptom Ten-

denzUberein-stimmung

Symptom Ten-denz

Uberein-stimmung

Satzfragmente + 4/5 Artikulations- � 7/7(Anzahl) geschwindigkeitFehlansatze + 2/4 Sprech- � 7/7(Anzahl) geschwindigkeitSyntaxfehler + 1/1 Einsatzlatenz + 9/11(Anzahl) (Dauer)Selbstkorrekturen +, � ,0 2,1,4 Stille Pausen + 4/5

(Anzahl)Stille Pausen + 8/10(Dauer)Gefullte Pausen + 4/6(Anzahl)Gefullte Pausen + 1/2(Dauer)Wiederholungen + 5/6(Anzahl)

Im FolgendenwerdendieDefinitionenderSymptomeaufgefuhrt,wie siebeiBerthold(1998)verwendetwerden.DieseKlassifikationdientealsGrundlagefur denBegriff der

”Symptomevon Zeitdruckundkognitiver Belastung“ wie er in dieserArbeit verwendet

wird. Bei derAnalysederexperimentellenDatenwurdeer jedochum einigePhanomeneerweitert.In Abschnitt3.3 wird daraufnahereingegangen.Die Beispielefur die untenaufgefuhrtenDefinitionenstammenausdemKorpusdesFlughafenexperimentes.

Fehlansatzeund Satzfragmente Ein Satzfragmentdefiniertalsunvollstandigesyntak-tischeStruktur

�, fur dieeseinesyntaktischeFortfuhrung� gibt, sodass

� � einenwohlge-formtenSatzergibt. Der Sprecherbricht entwederab(s.Beispiel2.1) oderbeginnt einenneuenSatz(s.Beispiel2.2). Im letzterenFall handeltessichumeinenFehlansatz.In viervon funf von Berthold(1998)analysiertenStudienkonnteein Ansteigender HaufigkeitdieserPhanomeneunterkognitiverBelastungfestgestelltwerden.

(2.1) � 22/200300/G� /5/001/3.10�� EL:2.31� Kannich die � -/ � Roll � /- �

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(2.2) � 02/100300/G� /3/001/3.12�� FS/� Wie schwerist � /FS� Wo kannich meinGepackwiegen?

Syntaxfehler Ein Syntaxfehlerkann verschiedeneAuspragungenhaben.In diesemSymptomfasstBerthold(1998)verschiedeneErscheinungenzusammen,wie fehlendeAr-gumenteoderKongruenzfehler(s.Beispiel2.3). ZumindesteinerdervonBerthold(1998)gesichtetenStudienuntersuchtedenZusammenhangzwischenkognitiver BelastungundSyntaxfehlern.Wie ausTabelle2.1 hervorgeht,wurdedort ein AnsteigenderHaufigkeitfestgestellt.

(2.3) � 09/020600/Q1/4/001/12.47�Ich mochtegerneeine � // � Last-Minute-TicketnachLosAngelesbuchen.Gibt esLast-Minute-Tickets?

Selbstkorr ekturen Bei einer Selbstkorrektur werden Teile der bereits artikuliertenAußerungvom Sprecherals fehlerhaftbewertetundkorrigiert. SelbstkorrekturenlassensichnachBerthold(1998)grobin Fehler-KorrekturenundKorrekturenderAngemessen-heitunterteilen.Bei Fehler-Korrekturenwird diekonzeptuelleStrukturnichtgeandert.EserfolgteineKorrekturvon lexikalischen,syntaktischenundphonetischenFehlern(s.Bei-spiel2.4). Bei derKorrekturderAngemessenheitdagegenerfolgt eineRevision deskon-zeptuellenInhaltesim Hinblick auf die Angemessenheitder Außerungbezuglich Horer,SprecherzielenundDialogsituation(s.Beispiel2.5). DieseUnterteilungwird in dervor-liegendenArbeit ebenfalls gemacht.Allerdings sprechenwir in diesemZusammenhangvonsyntaktischenundinhaltlichenSelbstkorrekturen.

(2.4) � 05/200300/G� /3/002/2.65�� EL:0.84� Wo findeich ich denn � +s/� der � /+s� denSchalterderLufthansa� S� ?

(2.5) � 09/020600/G� /3/001/3.34�� EL:1.69� Wo � +i/ � kann � /+i � krieg’ ich einenMietwagen� S� ?

Die in Tabelle2.1aufgefuhrtenErgebnissebezuglichderSelbstkorrekturensindwider-spruchlich.Zwei der insgesamtsiebenrelevantenStudienberichtetenvon einemAnstiegderSelbstkorrekturenunterBelastung,wahrendvier StudienkeineVeranderungfeststel-lenkonnten.In einerderQuellenwurdesogarvoneinemAbfallenderHaufigkeit berich-tet.Bei genauererBetrachtungderEigenschaftenvonSelbstkorrekturenist dieserWider-spruchnicht uberraschend.Wir kommenin Abschnitt3.3.4daraufzuruck.

Artikulations- und Sprechgeschwindigkeit Betrachtenwir nun die rechteSeitevonTabelle2.1, wo dieGeschwindigkeitssymptomeaufgefuhrtsind.Die Artikulationsratede-finiert sichalsdieAnzahldergeaußertenSilbengeteiltdurchdieGesamtdauerderSilben.Gleichesgilt fur dieSprechgeschwindikeit.Berthold(1998)unterscheidetdiebeidenMa-ßedahingehend,dassbeiderSprechgeschwindikeit samtlichePausenin dieGesamtdauereingerechnetwerden,wahrendbei derArtikulationsgeschwindigkeit die reineArtikulati-onsdauerzugrundegelegt wird.

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DasAbsinkenvon Artikulations- und Sprechgeschwindigkeit unterBelastungist einstabilerBefundin derLiteratur(s.Tabelle2.1). Alle hier zitiertenStudienerreichtendieBelastung,in demsiedieSchwierigkeit derSprachaufgabeerhohten.BertholdundJame-son(1999)erwarten,dassdie VerlangsamungdurchEinfuhrungeinerzweitenAufgabenochdeutlicherwird.

Stille und gefullte Pausen SprechpausengehorennachBertholdundJameson(1999)ebenfalls zur Klasseder Geschwindigkeitssymptome.Stille Pausenstelleneine Unter-brechungdesSprachflussesfur einenbestimmtenZeitraumdar. In der Literaturwerdenhaufig200msalsUntergrenzefur einePauseverwendet.NachBerthold(1998)solltendiehier interessantenkognitivenPausenvonkommunikativenPausenunterschiedenwerden.Kognitive PausenstelleneineVerzogerungder Sprachproduktionzum Zwecke der Pla-nungdar. KommunikativePausendienenderMarkierungvon PassageneinerAußerung,umdieAufmerksamkeit desHorerszufokussieren.LetzterekonnennichtalsBelastungs-symptomeangesehenwerden,da sie vom Sprecherbewussteingesetztwerden.Im Ge-gensatzdazugehorengefullte Pausenausschließlichder Klasseder kognitiven Pausenan.Eshandeltsichum UnterbrechungendesSprachflusses,die vom SprecherdurchdieAußerungeinesFulllautesuberbrucktwerden(s.Beispiel2.6). NachBerthold(1998)ha-bengefullte PauseneinegroßereRelevanzalsSymptomekognitiver BelastungalsstillePausen.Mit mehroderwenigergroßerUbereinstimmungstelltendievonBerthold(1998)analysiertenStudieneinAnsteigensowohl vonAnzahl,alsauchvonDauerderstillenundgefulltenPausenunterBelastungfest.

(2.6) � 27/110500/Q� /3/005/10.26�� EL:6.51� Wo kannich � aeh:0.49� hier � aeh:0.31� WasserzumTrinkenholen� S� ?

Wiederholungen Fur denBegriff derWiederholungschlagtBerthold(1998)folgendeDefinitionvor:

EineWiederholungist einunverandertreproduziertesTextsegmentvonbelie-bigerLange.ZwischenerstemundzweitemVorkommendesSegmentsbefin-detsichhochstenseinestille und/odergefullte Pause.Die ReproduktiondientnichtderBedeutungsdifferenzierung.

Die Außerungin 2.7 stellt ein Beispiel fur eineWiederholungausdemKorpusdesFlughafenexperimentesdar.

(2.7) � 29/230500/G� /4/004/3.04�� EL:1.04� Wo ist � =/ � Wo ist � /= � die nachsteApotheke � S� ?

Wiederholungensindverwandtmit gefullten Pausen,dabei beidenPhanomeneneineVerzogerungim Sprachflußentsteht,diedurchArtikulation vonnicht informativenMate-rials uberbrucktwerdensoll. DementsprechendwurdendieWiederholungenbeiBertholdund Jameson(1999)auchals Geschwindigkeitssymptomeklassifiziert.In der MehrzahlderzugrundeliegendenStudienwurdeeinAnstieg unterkognitiverBelastungfestgestellt.

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2.1.1.1 Eine vergleichendeStudievon Oberauer und Hockl (2000)

OberauerundHockl (2000)fuhrtenebenfalls einevergleichendeLiteraturstudiezu die-semThemadurch. Sie interessiertensich fur die Frage,welcheProzesseder Sprach-produktionin welchemMaßedie Kapazitat desArbeitsgedachtnissesbeanspruchenundwie sich Zeitdruckauf die Sprachproduktionauswirkt.Die bei denbeteiligtenProzes-senzugrundeliegendeArbeitsgedachtnisstrukturist im RahmendieserArbeit nicht vonzentralerBedeutung.Die verschiedenenSprachproduktionsmodellemachenjedochun-terschiedlicheVorhersagenuberzu erwartendeSymptome,da Prozesseje nachModellals ressourcenverbrauchendangesehenwerdenodernicht. Dabeiwird grundsatzlichda-von ausgegangen,dassressourcenverbrauchendeTeilprozesseihrerseitsanfallig sindge-genRessourcenbeschrankungen.Es ist deshalbanzunehmen,dassdieseProzessezu derEntstehungvon Symptomenan der Oberflachebeitragen.Prozesse,die ressourcenun-abhangigsind,werdendagegenkeineentsprechendenSymptomeverursachen.

Die meistenModelle unterscheidenzwischenautomatischenund kontrolliertenTeil-prozessenderSprachproduktion.KontrollierteProzesseverbrauchenRessourcenundsinddeshalbauchanfallig gegenuberEinschrankungenderselben.AutomatischeProzesseda-gegenverbrauchenkeineRessourcen.Diesesolltendaherauchnicht durchkognitiveBe-lastungbeeinflusstwerden(s.z.B.Levelt, 1989).

BockundLevelt (1994)beschreibenfolgendeTeilprozessederSprachproduktion:

1. AufbaueinernichtsprachlicheKonzeption

2. HerstellenderzeitlichenOrdnungzurErzeugungeineskoharentenDiskurses

3. PlaneneinzelnerSatze(syntaktischeStruktur, Wortauswahl)

4. FestlegenderArtikulation

5. UberprufenderAngemessenheitundggf. Korrektur

NachLevelt (1989)nehmenvor allemProzessezur KonzeptualisierungundUberwa-chungRessourcenin Anspruch.Bei derKonzeptualisierungmussendasSituationswissenundderbisherigeDiskursablaufim Arbeitsgedachtnisgehaltenwerden.Bei derUberwa-chungerfolgt ein Parsingder Außerung.Die entstandeneReprasentationverbrauchtfurden Zeitraumder Fehlerkorrektur ebenfalls Arbeitsgedachtniskapazitat. Beim Uberwa-chungsprozessspielt außerdemdasHorermodellein Rolle. Die Außerungmußauf ihreAngemessenheitin Bezugauf den Horer hin uberpruft werden.Zu den automatischenProzessengehorennachBock (1982)dagegensyntaktischeund phonologischePlanungsowie derZugriff aufdasLexikon.

Von einemdifferenzierterenModell derSprachproduktiongehenHerrmannundGra-bowski (1994)aus.Eine zentrale Exekutivebearbeitetdie konzeptuelleReprasentationunddieUberwachung.UntergeordneteEnkodiermechanismenprogrammierendiegenauePhonemabfolge.Die zentraleExekutive ist die ressourcenverbrauchendeKomponente.Die Subsystemearbeitenweitestgehendautomatisch.Die zentraleExekutivekannjedochpraktischjedeAufgabean sichziehen,wenndie Hilfssystemescheitern.In diesemFallverbrauchendieseProzesseebenfallsRessourcen.In welchemMaßedasgeschieht,hangtunteranderemvonderKommunikationssituationab(s.Rummer, 1996).

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Oberauerund Hockl (2000)vergleicheneineReihevon Studienauf derenAussagenuberdenRessourcenverbrauchdereinzelnenTeilprozessehin. Die Aussagen,die sieaufBasisderErgebnissediesesVergleichsmachen,werdenim Folgendenaufgefuhrt.

Konzeptualisierung Bei derKonzeptualisierungwird derunmittelbareGegenstanddesSprechensim Arbeitsgedachtnisgehalten.DaruberhinausmussenInformationenausdemLangzeitgedachtnisabgerufenwerden.Einige Quellenwie z.B. Craik, Govoni, Naveh-Benjaminund Anderson(1996) gehendavon aus,dassdaskognitive Systemin einenAbrufmodusschaltet,der demLangzeitgedachtnisabrufgegenuberanderenProzesseinehoherePrioritat zuweist.AufgrundderbevorzugtenZuteilungvon Arbeitsgedachtniska-pazitat sollte dieserProzessalsodurcheinezusatzlicheBelastung,wie etwa durcheineSekundaraufgabe,nichtbeeinflusstwerden.Dagegenist zuerwarten,dassdieLeistungenin derSekundaraufgabesinken.

Diskursplanung Die Koordinationvon Handlungszielenist eineKernfunktiondesAr-beitsgedachtnisses.Bei langerenDiskursenkann jedochnicht der gesamteVerlauf imArbeitsgedachtnisgehaltenwerden.In demFall ist eine Interaktionmit demLangzeit-gedachtniszu erwarten. Dennochfandendie Autoren wenig Evidenz, dassdie Dis-kursplanungunddasBehaltendesDiskursprotokolls von derArbeitsgedachtniskapazitatabhangt.Im RahmendervorliegendenArbeit ist dieDiskursplanungwenigerinteressant,weil dieVersuchspersonennur ein biszweiSatzeproduzierten(s.Abschnitt3.3).

Planung einzelner Satze Die Bildung einer syntaktischenStruktur wird danndurcheingeschranktekognitive Ressourcenbeeintrachtigt,wennTeile zur Weiterverarbeitungim Arbeitsgedachtniszwischengespeichertwerdenmussen,wie etwa die SpeicherungunvollstandigerTeilsatzeaufgrundintervenierenderSatzteile.Aus denErgebnissenver-schiedenerStudienschließenOberauerundHockl (2000),dassdie syntaktischePlanungrelativ starkvon kognitivenRessourcenabhangigist. SieberufensichunteranderemaufArbeitenausderAltersforschung,dieeinenRuckgangdersyntaktischenKomplexitatbeiAußerungenfeststellten,die von alterenMenschenproduziertwerden,wasauf eineKor-relation mit der Arbeitsgedachtniskapazitat schließenlasst.Auch Alzheimer-Patientenbildetenmit zunehmenderStarke derKrankheitwenigerkomplexeKonstruktionen.

SprechpausenalsIndikatorenfur PlanungsphasenwahrendderArtikulation, sindnachnachOberauerundHockl (2000)nur bedingtvon einereingeschranktenkognitivenRes-sourceabhangig.Die von ihnengesichtetenStudienergabenunterschiedlicheBefunde.WahrendBarchundBerenbaum(1994),Rummer(1996)undJouundHarris(1992)einenAnstieg der Sprechpausenbei kognitiver Belastungberichteten,stellteRoßnagel(1995)fest,dassVersuchspersonenunterhohererkognitiverBelastungwenigerSprachpausenin-nerhalbderPhrasen,dafur mehrextraphrasalePausenmachten.Die unspezifischenAus-sagenuberSprechpausensindnachMeinungvon OberauerundHockl (2000)z.T. darinbegrundet,dassdiesesehrunterschiedlicheUrsachenhabenkonnen:die SuchedesSpre-chersnachdemrichtigenWort,dieAuswahlderrichtigenVerbalisierungeinesgegebenenBedeutungsinhaltes,oderauchdie Verfolgungkommunikativer Ziele wie die UbergabedesRederechts.

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Auswahl von Wortern Die meistenTheoriender Sprachproduktionbeschreibendie-sen Vorgang als Aktivierung von Knoten innerhalbeinesNetzwerkes (s. z.B. Levelt,1989;McClelland& ELman,1986).BetrachtetmandasArbeitsgedachtnisalsinsgesamtzur VerfugungstehendeAktivationsenergie, so kanndieseauchdurchandereProzesseverbrauchtwerden.Eine adaquateAktivierung lexikalischerKnoten kann somit unterUmstandenbeeintrachtigtwerden(s.Just& Carpenter, 1992).In anderenvondenAutorenuntersuchtenQuellenwird einealternative Erklarungangeboten:dasArbeitsgedachtniswird benotigt zur UnterdruckungirrelevanterInformationen.UnterBelastungtretenver-mehrtFehlerbeiderWortauswahloderVerzogerungenauf(s.Engle,Conway, Tuholski&Shisler, 1995).In anderenStudien(s.z.B.Engleetal.,1995)konntedagegenkeinNiveau-abfall beimlexikalischenZugriff vonVersuchspersonengeringerArbeitsgedachtniskapa-zitat festgestelltwerden.InsgesamtziehenOberauerundHockl (2000)denSchluß,dassesfur eineBeschrankungder Auswahl von Worterndurchkognitive Ressourcen

”keine

uberzeugendeempirischeUnterstutzung“ gibt.

PhonologischeKodierung Die Abhangigkeit der phonologischenKodierungvon derkognitivenRessourcewird haufiganhandvonVersuchenmit Stotterernuntersucht.Boss-hardt(1999)berichtetevon einemkurzzeitigenAbsinkender Stotterrate,wenneineSe-kundaraufgabeprasentiertwird, und erklart dies mit einer temporarenAktivierungderzentralenExekutive zugunstender Sprechflussigkeit. Wahrendder Bearbeitungder Se-kundaraufgabestieg die Stotterratejedochstarkan.Die Leistungenin derNebenaufgabegingengleichzeitigzuruck.Diesist einZeichendafur, dassbeideProzesseaufdiegleicheRessourcezugriffen, namlich die zentraleExekutive. NachStarkweather(1995) ist einAnstieg der StotterrateauchunterZeitdruckzu erwarten.Als weitererIndikator fur dieBelastungkonnennachOberauerundHockl (2000)Versprecherangesehenwerden.SieberufensichaufeineStudievonDanemanundGreen(1986)sowie BredenkampundDil-ger (1998),die bei ProbandInnenniedrigererArbeitsgedachtniskapazitat deutlichmehrsogenannteSpoonerismenhervorrufenkonnten,alsbei Versuchspersonen,die ubereinegroßereArbeitsgedachtnisleistungverfugten.Spoonerismengehorenzu denbekanntes-tenSprechfehlern.Dabeiwerdendie AnfangsphonemezweierodermehrererWorterbeiderArtikulation vertauscht.DerPriesterWilliam ArchibaldSpooner, nachdemdieSpoo-nerismenbenanntsind, produziertebekannteBeispielewie

”You have hist my mystery

lectures“ (s. Eysenck& Keene,1990).SolcheSprechfehlerwerdenoft in Experimentenuntersucht,bei denenAspektedermenschlichenSprachproduktionerforschtwerdensol-len. Die Relevanz der BefundesolcherSprechfehlerbezuglich allgemeinerFragenderSprachproduktionsind jedochumstritten(s. Harley, 1995).Oberauerund Hockl (2000)gehendavon aus,dassdieserTeilprozeßehernicht von einereingeschranktenkognitivenRessourceabhangt.

Uberwachungund Selbstkorr ektur KorrekturengeplanterAußerungen,die nochvorBeginn derArtikulation vorgenommenwerden,lassensichempirischkaumnachweisen.Andersist esmit Korrekturennachder Artikulation. Jouund Harris (1992)fandenun-ter Doppelaufgabenbelastungmehr Sprechfehler, jedochnicht mehr Selbstkorrekturen.Die AutorenschlossendarauseinehoheAnforderungderKorrekturandieAufmerksam-keitsressource.AuchRoßnagel(1995)fanduntergeringererBelastungmehrabgebroche-neSatze,waseralsZeicheneinerengerkontrolliertenSprachproduktiondeutet.Die Kor-

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rekturalsbeobachtbaresZeichenderUberwachungbirgt eingrundsatzlichesProblem:esgibt begrundeteAnnahmensowohl fur dasvermehrteals auchdasverminderteAuftre-ten von Korrekturenunterkognitiver Belastung.Ein vermehrtesAuftretenkonntemandannannehmen,wenndurchdie BelastungmehrFehlergemachtund entdecktwerden,die dannkorrigiert werden.Es ist jedochauchmoglich, dassdie Uberwachungso starkeingeschranktwird, dasswenigerFehlerentdecktundkorrigiertwerdenkonnen.Ausdie-semGrund ist auchnachOberauerund Hockl (2000) in dieserFrage

”keine Aussage

moglich“ . In Abschnitt3.3.4wird aufdiesesProblemnochmalseingegangen.

Partnerorientierung NachOberauerundHockl (2000)werdendie InformationenuberdenGesprachspartnerin einemHorermodellstandigim Arbeitsgedachtnisverfugbarge-halten.Herrmannund Grabowski (1994)und Roßnagel(1995) ließendie Versuchsper-sonenden Aufbau einer MaschineeinemStudentenbzw. einemKind erklaren.In derunbelastetenBedingungverwendetetendieSprechergegenuberdemKind wenigerFach-begriffe undgabengenauereAnweisungen.UnterBelastungverschwandderUnterschied.Die HorerorientierungerfolgtdemnachnichtohneKostenundwird beiBelastungvermin-dert.

Roßnagel(1996) fuhrte weitere Untersuchungenbezuglich der Partnerorientierungdurch.Er lies seineVersuchspersoneneinemanwesendenHorer denAufbau einerMa-schineerklaren,den sie zuvor selbsterlernt hatten.Nebender BelastungmanipulierteRoßnagel(1996)die Motivationder Versuchspersonen:eineGruppeerhielt eineBeloh-nung,wennderHoreraufgrundihrer Instruktionein Modell derMaschineanschließendauf Anhiebzusammenbauenkonnte.Die PartnerorientierungderbelastetenGruppeohneBelohnungwargeringeralsdiederentsprechendenunbelastetenGruppe.Die GruppemitBelohnungzeigteinsgesamtmehr Partnerorientierung.AußerdemwarenbelasteteundunbelasteteGruppennahezugleich.NachRoßnagel(1996)legendieseErgebnissenahe,dassunter kognitiver Belastungdie Partnerorientierungals zusatzlicheBeanspruchungvermiedenwird. Gleichzeitigweister auf die BedeutungmotivationalerFaktorenbei derModellierungderkognitivenProzessebeimSprechenhin.

Horton und Keysar(1996)fuhrtenebenfalls Untersuchungenzur Partnerbezogenheitdurch.Nachihrem Monitoring and AdjustmentModell gibt esunterdenTeilprozessender SprachproduktioneinenseparatenKontrollmechanismus,der fur die AnpassungderAußerungan denPartnerzustandigist. In einemExperimentuntersuchtensie die Aus-wirkungenvon Zeitdruck auf die Partnerbezogenheitder Außerungenihrer Versuchs-personen.Dabei gingensie davon aus,dassUberwachungsprozessebesonderssensitivgegenuberZeitrestriktionensind. Sie fandenheraus,dassdie PartnerbezogenheitunterZeitdruckdeutlichzuruckgeht,wassie als Evidenzfur dasMonitoring andAdjustmentModell interpretieren.

In Tabelle2.2 werdendie Ergebnissevon OberauerundHockl (2000)zusammenfas-senddargestellt.

”VergleichsweiseeindeutigeEvidenz“ fur die Abhangigkeit von einer

begrenztenRessourcekonntensie fur dasErstellendeskonzeptuellenInhaltes,die Syn-taxplanungunddieAnpassungderSpracheandenPartnerfeststellen.EinewichtigeRollespieltnachihrerAnsichtdabeidasArbeitsgedachtnis.

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Tabelle2.2:Abhangigkeit verschiedenerTeilprozessederSprachproduktionvon kogniti-venRessourcennachOberauerundHockl (2000)

Teilprozeß AussageaufgrundbisherigerempirischerErgebnisse

Konzeptualisierung abhangigDiskursplanung keineAussagemoglichSyntaxplanung abhangigWortauswahl nichtabhangigArtikulation mit EinschrankungnichtabhangigUberwachung keineAussagemoglichPartnerorientierung abhangig

2.1.2 Vergleich der Ubersichtsstudien

Die Phaseder Konzeptualisierungist nach Oberauerund Hockl (2000) ressour-cenabhangig.Dasbedeutet,dasseine Ressourcenbeschrankungsich an der OberflachedurchfolgendeSymptomebemerkbarmachensollte: Die Einsatzlatenzals initiale Pla-nungsphase,solltelangerwerden.Sprechpausen,insofernsiekognitivePausensind,soll-ten zunehmenbzw. langerwerden.Außerdemsollte ein Zuwachsvon Symptomenzuerkennensein,diealsVersuchderGewinnungzusatzlicherPlanungszeitinterpretiertwer-denkonnen,wie z.B. Wiederholungen.DieseUberlegungensindkonsistentmit denEr-gebnissenvonBerthold(1998),die in Tabelle2.1dargestelltsind.

WennSatzfragmenteundFehlansatzealsFolgefehlerhafterKonzeptualisierungange-sehenwerdenkonnen,ist ihr AnsteigenunterBelastungebenfalls mit denErgebnissenvonOberauerundHockl (2000)konsistent.Bricht einSprechereinenSatzaufgrundeinerfehlerhaftenKonzeptualisierungab,sinddazujedochauchUberwachungsprozessenotig.OberauerundHockl (2000)treffenkeinekonkreteAussageuberdieAuswirkungeneinerRessourcenbeschrankungauf Uberwachungsprozesse.In noch starkeremMaßebetrifftdiesdie Selbstkorrekturen,wassich auchbei Berthold(1998)in der widerspruchlichenBefundlagebezuglich diesesSymptomswiderspiegelt. In Abschnitt3.3.4wird auf dieseProblematikgenauereingegangen.

Oberauerund Hockl (2000)erachtendie Planungder syntaktischenStrukturals res-sourcenabhangig.Dies ist konsistentmit denErgebnissenvon Berthold(1998),obwohldort lediglicheineeinzelneStudieeinAnsteigenvonSyntaxfehlernunterBelastungfest-stellte(s.Tabelle2.1).

Das Ergebnisaller siebenrelevanter Studien,die Berthold (1998) analysierte,warein Absinken von Artikulationsgeschwindigkeit bzw. Sprechgeschwindigkeit bei einerRessourcenbeschrankung.Dies ist nicht konsistentmit der Annahmevon OberauerundHockl (2000),dassder Teilprozeßder Artikulation nicht ressourcenabhangig ist. UnterUmstandenist dasdaraufzuruckzufuhren,dassdie Artikulationsgeschwindigkeit nichtdirekt mit besagtemTeilprozeßin Beziehungsteht.Vielmehrlegt diesdenSchlußnahe,dassderRuckgangderArtikulationsgeschwindigkeit alsVersuchdesSprecherszu inter-

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pretierenist, Planungszeitzugewinnen.

2.2 Der Einfluß der Außerungskomplexitat auf dasVor-kommenvon Belastungssymptomen

Oviatt (1997)untersuchtein einerReihevon Experimentendie Eigenschaftenmultimo-dalerEingabenin verschiedenenSituationen.Sie ließ ihre Versuchspersonenmit elek-tronischenLandkarteninteragieren,wobei die Eingabemodalitat zwischenStifteingabe,Spracheingabeund multimodalerEingabe(sowohl Stift als auch Sprache)wechselte.Oviatt (1997) war primar an der Frageinteressiert,welcherEingabemodusin welcherSituationvondenVersuchspersonenbevorzugtwird. Siestelltefest,dasseineallgemeinePraferenzzumultimodalenSchnittstellenbesteht.

Ein Ziel vonOviatt(1997)wardieReduzierungvonEingabefehlerndurchdieWahlei-nerKombinationvonEingabemodi,die derAufgabeangemessenist. Wasdie Sprachein-gabebetrifft, stelltesie unteranderemfest,dasseseinestarke BeziehungzwischenderAußerungskomplexitat und der Anzahl von Disfluenciesgibt. Als Disfluenciesbezeich-net sie die Mengeder sprachlichenPhanomene,die hier Belastungssymptomegenanntwerden.SieuntersuchtedasVorkommenvon Selbstkorrekturen,Fehlansatzen,syntakti-schenFehlern,Wiederholungen,gefullten Pausen,undWortfragmenten.Als Maßfur dieAußerungskomplexitat legtesiedie AnzahlderWorterzugrunde.Siestelltefest,dasseseinestarke KorrelationzwischenAußerungskomplexitat unddemVorkommenvon Dis-fluenciesgibt ( ������ ������� ��� �� ).

UnterBerucksichtigungdiesesErgebnissesist zu erwarten,dassdie Komplexitat derAußerungeinendirektenEinflußaufdasVorkommenvonSymptomenhat.EineErhohungvon Zeitdruck und/oderkognitiver Belastungkonnte dazu fuhren, dassder SprecherAußerungenvon geringererKomplexitat erzeugt,um die Mehrbelastungzu kompensie-ren.Daswurdewiederumbedeuten,dassan der OberflacheeinegeringereAnzahl vonSymptomenzumessenist. DieseKomplikationist beiderInterpretationvonErgebnissenvonStudienzubeachten,diesichmit derBeziehungvonSprachproduktionundRessour-cenbeschrankungenbeschaftigen.Dasgilt auchfur die ErgebnissedesFlughafenexperi-mentes.In Abschnitt3.4.1wird daraufnahereingegangen.

23

Kapitel 3

EigeneempirischeStudien

3.1 Einleitung

In Kapitel2 wurdenErgebnisseausfruherenStudienaufgefuhrt,diesichmit denAuswir-kungenvonZeitdruckund/oderkognitiverBelastungaufdieSprachproduktionbeschafti-gen.Eserfolgtein ersterLinie einVergleichzweierLiteraturstudienvonBerthold(1998)und Oberauerund Hockl (2000), die ausunterschiedlichenBlickwinkeln jeweils einezusammenfassendeDarstellungentsprechenderStudienprasentierten.In diesemKapi-tel solleneigeneempirischeUntersuchungendesVerfassersbeschriebenwerden.In Ab-schnitt3.2 wird eineFeldstudieam FrankfurterFlughafenprasentiert,die als Vorstudiefur dasFlughafenexperimentdiente.DasExperimentselbstist ThemadesrestlichenTeilsdiesesKapitels.Zunachstwird jedochdaraufeingegangen,warumesangesichtsdeszu-vor beschriebenStandderForschungnotwendigerschien,einsolchesExperimentdurch-zufuhren.

3.1.1 Moti vation

Mengeder untersuchtenPhanomene Die Quellen,dieBerthold(1998)undOberauerundHockl (2000)alsGrundlagefur ihre Ubersichtsstudiendienten,untersuchtenjeweilsnur einenTeil der relevantenPhanomene.Zum Teil konntedasdaranliegen,dassdieursprunglichenFragestellungenspeziellaufeinenbestimmtenAspektderSprachproduk-tion beschranktwaren,undausdiesemGrundkeineNotwendigkeit bestand,dieUntersu-chungenaufanderePhanomeneauszuweiten.Roßnagel(1996)z.B.warbeiseinerStudielediglich an denjenigenAspektender Sprachproduktioninteressiert,die einendirektenBezugzurPartnerorientierunghatte.Eswardeshalbunklar, welcheAuswirkungenesaufdieobenbeschriebenenErgebnissebezuglichderSprachproduktionunterBelastungbzw.Zeitdruckhabenwurde,wennalle relevantenPhanomenein einereinzigenStudieunter-suchtwurden.

Ubertragbarkeit der Ergebnisseauf das Flughafenszenario Daruberhinausstelltsich die Frage,ob die Ergebnisseausden bisherigenStudienauf die Situation ubert-ragbarsind, die durch das Flughafenszenariogegebenist. Zum einen betrifft das dieSprachproduktionselbst:sie erfolgt innerhalbeinerbestimmtenKommunikationssitua-tion (Mensch-Maschine)und ist inhaltlich auf die eingeschrankteDomane

”Flughafen“

beschrankt.Die Art derBelastungspieltebenfallseineRolle.Wie bereitsin Abschnitt1.1

24

erwahnt,unterliegenReisendeamFlughafenganzbestimmtenRessourcenbeschrankun-gen.Esist denkbar, dasssichdieseArt derBelastungandersaufdieSpracheauswirkt,alsesbei denbisherigenUntersuchungenderFall war.

Zeitdruck als Ressourcenbeschrankung Obwohl Berthold(1998)von einigenQuel-len berichtet,die die Auswirkungenvon Zeitdruckauf die Sprachproduktionuntersuch-ten,stellt diesereinenwenigergut erforschtenAspektvon Ressourcenbeschrankungdar.Die uberwiegendeMehrheitderobenaufgefuhrtenStudienuntersuchenlediglichdieAus-wirkungenvon Arbeitsgedachtnisbelastung.Zeitdruckist jedochgeradeim Hinblick aufdas gegebeneFlughafenszenarioeine wichtige Ressourcenbeschrankung(s. Abschnitt1.1)

Die ExistenzeinesSpeed-Accuracy-Tradeoffs in der Sprachproduktion Wie bereitsaus Tabelle 2.1 hervorgeht, unterscheidetBerthold (1998) zwischenQualitatssympto-menund Geschwindigkeitssymptomen.Die Ursachefur QualitatssymptomesiehtBert-hold (1998)darin,dassderSprecherdurchdie gegebeneRessourcenbeschrankungnichtgenugendKapazitat zur Verfugunghat, um die Qualitat der Spracheaufrechtzu erhal-ten.Die Geschwindigkeitssymptomedagegensind eineFolge einerVerlangsamungderSprachproduktionzur Kompensationeiner Ressourcenbeschrankung.Berthold und Ja-meson(1999) schlagenvor, dasseszwischenQualitat und Geschwindigkeit einenge-genseitigennegativenEinflußgibt (Speed-Accuracy-Tradeoff). VersuchtderSprecher, dieQualitatderSprachebeieinerRessourcenbeschrankungaufrechtzuerhalten,kanndieszueinerVerlangsamungim Sinneder obengenanntenGeschwindigkeitssymptomefuhren.EineAufrechterhaltungderGeschwindigkeit kannumgekehrtdazufuhren,dassdieQua-lit atderSpracheabnimmt,wassichin einerzunehmendenHaufigkeit derentsprechendenSymptomezeigensollte.BertholdundJameson(1999)gehendabeidavon aus,dassdieszu einemgewissenGradvon derStrategie desSprechersabhangigist. JenachSituationkannmehrWertauf dieQualitatbzw. die Geschwindigkeit gelegt werden.

Abbildung 3.1 stellt die FormulierungdiesesSpeed-Accuracy-Tradeoffs in Form ei-nesvereinfachtenBaysschenNetzesdar. In einemsolchenNetzwerdenkausaleZusam-menhangezwischenverschiedenenVariablenzumAusdruckgebracht1. Ein RechteckmitdurchgezogenerLinie entsprichteinereinzelnenVariable.Rechtecke mit unterbrochenenLinien stellenGruppenvon Variablendar, die eineahnlicheRolle innerhalbdesNetzesspielen.Die durchgezogenenundunterbrochenenKantenbedeuteneinenpositivenbzw.negativenkausalenEinfluß.

DasNetzist wie folgt zuinterpretieren:angenommen,einSprecherunterliegt einerbe-stimmtenPOTENTIELLEN AG-BELASTUNG, die er nicht muhelosbewaltigenkann.DieseUber-lastungkannderSprechervermindern,indemer die Geschwindigkeit derSprachproduk-tion reduziert,z.B. durchEinfugenvon zusatzlichenPlanungspausen.In welchemMaßerdastut kannvondenGegebenheitenderAufgabeabhangen,sowie vondemZeitdruck,demderSprecherunterliegt undseinenPraferenzen.Die Geschwindigkeitsverminderungkannsichz.B. in einerReduzierungderARTIKULATIONSGESCHWINDIGKEIT außernoderin einerReiheANDERER GESCHWINDIGKEITSVERRINGERNDER SYMPTOME, diein Tabelle2.1alsGeschwin-digkeitssymptomebezeichnetwerden.Aufgrundder Verlangsamungkanndie TATSACHLI-

CHE AG BELASTUNG reduziertwerden.DieseentsprichtnachBertholdundJameson(1999)1In Abschnitt3.3.2wird naherauf dieBaysscheNetzealsInferenzmechanismuseingegangen

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Potentielle Arbeitsgedächtnis-Belastung

Tatsächliche Arbeitsgedächtnis-Belastung

Relative Geschwindigkeitder Sprach-Generierung

Satzfragmente Andere Andere qualitäts-vermindernde Symptome Symptome

geschwindigkeits-verringernde

Artikulations-geschwindigkeit

geschwindigkeitArtikulations-

Baseline

Faktoren, die die Pri-orität zur Aufrecht-erhaltung der Geschwindigkeit beeinflussen

Abbildung3.1: VereinfachtesBaysschesNetzzur Interpretationvon Symptomenkogni-tiverBelastungnachBertholdundJameson(1999)

der Mengeder kognitivenArbeit, die in einembestimmtenZeitraumdurchzufuhrenist.Auf deranderenSeitesprechenauchGrundedafur, dassderSprechereinesolcheVerlang-samungvermeidensollte.In soeinemFall ist eswahrscheinlich,dassdie TATSACHLICHE AG

BELASTUNG sich in einemQualitatsruckgangbei derSprachproduktionniederschlagt,z.B.FormeinesverstarktenAuftretensvonSATZFRAGMENTEN oderANDEREN QUALITATSVERMINDERN-

DEN SYMPTOMEN (QualitatssymptomeausTabelle2.1).Der Begriff Speed-Accuracy-Tradeoff bezeichnetdasin der kognitiven Psychologie

bekanntePhanomen,dassdie Genauigkeit zuruckgeht,wenndie Geschwindigkeit einerEntscheidungoderHandlungsteigt(s.z.B. Townsend& Ashby, 1983).Die numerischenRelationenzwischenGenauigkeit undGeschwindigkeit sind in denmeistenFallennichtgenaubekanntundbasierenauf empirischenUntersuchungen.

EineReihevon Untersuchenbeschaftigensichmit demThemaderSpeed-Accuracy-Tradeoffs, ohnejedocheinendirektenBezugauf die Sprachproduktionzu nehmen.KrayundLindenberger(2000)untersuchendieLeistungenvonPersonenverschiedenenAltersbeim Gehenuber einenvorgegebenenParcours.Personengruppenim Alter von 20-30Jahren,40-50Jahren,und60-70Jahrenwurdeninstruiert,soschnellwie moglich undsoexaktwie moglichschmalenPfadenzufolgen.Die Geschwindigkeit undGenauigkeit desGehenswurdemit undohnezusatzlicheBelastungermittelt.

Die PersonenderoberenAltersgruppenvermindertenihre Geschwindigkeit beimGe-henunterBelastungstarker als die Personenzwischen20 und 30 Jahren.Am starkstenwar die Geschwindigkeitsverminderungbei der mittleren Personengruppe.Die Genau-igkeit desGehens(gemessenin der Abweichungvom vorgegebenenParcours)sankje-dochlediglich bei deraltestenGruppeab. Hier liegt nachKray undLindenberger(2000)moglicherweiseein Speed-Accuracy-Tradeoff vor: wahrenddie GruppemittlerenAlters

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die AuslastungdesArbeitsgedachtnissesdurch Verlangsamungweitestgehendausglei-chenkonnte,ist diesbei denPersonenvon 60-70Jahrennicht mehr in ausreichendemMaßemoglich,wassichin derGenauigkeit desGehensauswirkt.

In derBelastungsbedingungmemoriertendie VersuchspersonenWortlisten.Kray undLindenberger (2000)stelltenfest,dasssiemit zunehmendemAlter fur dasGehenmehrAufmerksamkeit benotigten,wassichvor allemunterBelastungbemerkbarmachte.DiesversuchtensiedurchVerlangsamungauszugleichen.

Wasdie Sprachproduktionangeht,gibt esmeinesWissensderzeitkeineUntersuchun-gen,die sichmit der RelationzwischenAußerungsqualitat und -geschwindigkeit befas-sen.Lediglich bei spezifischenTeilprozessen,die eineEntscheidungskomponentebein-halten(z.B.Lexikonzugriff), wurdeeinSpeed-Accuracy-Tradeoff postuliert(s.Townsend& Ashby, 1983).Um Evidenzfur dieExistenzeinessolchenTradeoffs im SinnevonBert-hold undJameson(1999)zu erhalten,konnteein Experimentsinnvoll sein,bei demdiePrioritat zur AufrechterhaltungderGeschwindigkeit direkt manipuliertwird. Die genaueEvaluationderStruktur, wie siein Abbildung3.1dargestelltwird, kannim RahmendieserArbeit jedochnichterfolgen,weil verborgeneVariablenenthaltensind.Eswird uberpruft,ob sichGeschwindigkeits-undQualitatssymptomewie zuerwartenverhalten.

3.1.2 Zusammenfassungder Fragestellungen

Zusammenfassendkonnendie FragestellungendesFlughafenexperimenteswiefolgt dar-gelegt werden:

1. Wie sind die Auswirkungenvon Zeitdruck auf die sprachlichenPhanomene,diebislangzumeistnur im Zusammenhangmit Arbeitsgedachtnisbelastunguntersuchtwurden?

2. Konnendie Ergebnisseausden bisherigenStudienrepliziert werden,wenn dieSymptomeallegleichzeitigin einemExperimentuntersuchtwerden?

3. Konnendie ErgebnisseausdenbisherigenStudienrepliziert werden,die Sprach-aufgabeunddie Art derBelastungmoglichstrealistischim Bezugauf dasFlugha-fenszenariogestaltetwerden?

4. Inwieweit existiert das von Berthold und Jameson(1999) postulierte Speed-Accuracy-Tradeoff in derSprachproduktion?

Um eineAntwort auf dieseFragenzu finden,wurdeein Experimententworfen, mitdem die Sprachproduktionim Kontext desFlughafenszenariosuntersuchtwurde. DieVersuchspersonenschlupftenin dieRollevonReisendenaneinemGroßflughafen,die In-formationenzu bestimmtenProblemenbenotigen,unddeshalbentsprechendeAnfragenstellen.NebenderkognitivenBelastungwurdendiejenigenFaktorendirekt manipuliert,diedieWahlderStrategie im SinnevonAbbildung3.1bestimmen:dieAnforderungenandie Geschwindigkeit unddie QualitatderAußerungen.

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Informations-material

3%

Gebäude(teile)5%

Hotels2%

Sonstiges4%

Anschluß-�verbindung

5%

Ankunft�

19%

Abflug�

9%

Flughafen- einrichtungen

18%

Schalter von Fluggesellschaften

10%

Geschäfte11%

Bahnhof und Bushaltestellen

5%

Umgebung des Flughafens

1%

Durchsagen8%

Abbildung3.2: InhaltederamFrankfurterFlughafenaufgezeichnetenAnfragen

3.2 Eine Feldstudieam Frankfurter Flughafen

Um einenEindruckzu gewinnen,welcheArt von Anfragenan einemkonventionellenInformationsschalteramFlughafenanfallen,wurdevom Verfasserim Vorfeld desExpe-rimenteseineFeldstudieam FlughafenFrankfurt (Main) durchgefuhrt. EinenTag langwurdenan verschiedenenSchalterninsgesamt250 Anfragennotiert. AußerdemhabenBefragungendesPersonalsbetreffend ihrer Erfahrungenstattgefunden.Die ErgebnissedieserFeldstudiewerdenin diesemAbschnittaufgefuhrt.

Im Allgemeinenkonntebeobachtetwerden,dassimmer wiederdie gleichenAnfra-gengestelltwerden.Am Haufigstenbeziehensiesichauf ObjekteoderEinrichtungeninderunmittelbarenNahedesSchalters.Abbildung3.2 stellt einenUberblick uberdie Er-gebnissedar. EinegrobeUntergliederunglasstsich,ganzentsprechendderStrukturdesFlughafens,nachAnkunfts- und Abflugsbereichvornehmen.Im AbflugsbereichfragenReisendenachSchalternvon FluggesellschaftenoderGeschaften.DaruberhinausstellensieFragen,die direkt ihrenAbflug betreffen (Uhrzeit,Gatenummerusw.).

Im AnkunftsbereichdagegensindHotelsundAnschlußverbindungenGegenstandderAnfragen.Daruberhinauskonntefestgestelltwerden,dassdie InformationschalternebendenReisendendort haufig von einerzweitenPersonengruppebesuchtwerden,namlichden

”Abholenden“ . Damit sind diejenigenPersonengemeint,die einenReisendenam

Flughafenin Empfangnehmenwollen (odersollen).Sieinteressierensichvor allenDin-gendafur, wannein bestimmtesFlugzeuglandet,oderwelchenWeg die Passagiereneh-men,wennsiedengeschlossenenBereichverlassen.In Abbildung3.2entsprechendieseArt von Anfragender Kategorie

”Ankunft“ . Oft bitten sie dasPersonalam Informati-

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onsschalter, einenPassagieruberdie Lautsprecheranlageausrufenzu lassen.Fur diesePersonengruppewareeineUnterstutzungdurchein Assistenzsystemebenfalls denkbar,z.B. durch Wegbeschreibungenund Information uber relevanteAnkunftszeiten.Wennmandavon ausgeht,dasssowohl ReisendealsauchAbholendeuberein Assistenzsystemverfugen,wareauchdie ZusammenfuhrungvonPaarenbeiderGruppenvorstellbar.

Im RahmendesFlughafenexperimentessind jedochlediglich die Anfragender Rei-sendenrelevant.Aus dennotiertenBeispielenwurdeein Katalogvon realenProblemsi-tuationenerstellt,deralsGrundlagefur denEntwurf derexperimentellenStimuli diente(s.Abschnitt3.3.2.3)

3.3 Ein Experiment zur Untersuchung von Spracheun-ter kognitiver Belastungund Zeitdruck

3.3.1 Voruberlegungen

Bevor die Methodeerlautertwird, die in diesemExperimentangewandtwurde,werdenim folgendenAbschnitteinigeVoruberlegungenbesprochen,diezentraleDesignentschei-dungenbeeinflussthaben.Zunachstwerdenin Abschnitt3.3.1.1einigetheoretischeUber-legungenzum Doppelaufgabenparadigmagemacht,wobei insbesonderedie FragederAuswahl einer geeignetenNebenaufgabevon Interesseist. Anschließendwird in Ab-schnitt 3.3.1.2die Auswahl der Kommunikationssituationdiskutiert.Abschnitt 3.3.1.3beschaftigt sich mit alternativen Moglichkeiten desHerstellensvon Zeitdruck. In Ab-schnitt3.3.2.9wird schließlichaufdiebesondereRollederAnweisungin diesemExperi-menteingegangen.

3.3.1.1 Kriterien bei der Auswahl einer geeignetenNebenaufgabein Doppelaufga-benexperimenten

DasDoppelaufgabenparadigmaist eineweit verbreiteteexperimentalpsychologischeFor-schungsmethode(s.Gopher, 1994).Der GrundgedankediesesParadigmasist, dassMen-schenaufgrundeiner kapazitativen Begrenzungdeskognitiven Systemsnicht dazu inderLagesind,unbegrenztviele informationsverarbeitendeOperationengleichzeitigaus-zufuhren.In demMoment,in demeineenergetischeRessourceausgeschopft ist, kommteszu Interferenzen(s. Just& Carpenter, 1992).Im Rahmenvon Doppelaufgabenexpe-rimentenmachensich dieseInterferenzenmeist durchRuckgangder Verarbeitungsge-schwindikeit und/odereineErhohungderAnzahlvonHandlungsfehlernbemerkbar. Die-seMethodebringt eineBesonderheitmit sich:derPrimar- undSekundaraufgabekommtsowohl die Funktion einer abhangigenals aucheiner unabhangigenVariablenzu. DieLeistungender Versuchspersonin jederder Aufgabezeigt die Belastungdurchdie je-weilsandereAufgabean.

Ein entscheidendesKriterium fur denErfolg einesDoppelaufgabenexperimentesistdie Wahl einergeeignetenNebenaufgabe.Der folgendeAbschnittwird sichdeshalbmitderFrageauseinandersetzen,welcheFaktorenbei derAuswahleineRolle spielen.

Klassifikation von Nebenaufgaben Prinzipiell kann jedeAufgabemit eineranderenAufgabekombiniertwerden.NachWieland-Eckelmann(1992)sind zur besserenKon-

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trolle jedochstandardisierteNebenaufgabenwunschenswert.Geradeim Zusammenhangmit einerSprachproduktionsaufgabe,die ansichnur schwerzu reglementierenist, solltedie Sekundaraufgabesostandardisiertwie moglichsein.

Rummer(1996)schlagtfolgendeUnterscheidungskriterienvonNebenaufgabenvor:

1. zentraleoderperiphereBelastung

2. kontinuierlicheoderdiskontinuierlicheBelastung

3. lokaleoderglobaleMessungderLeistung

Unterzentralbelastendverstehenwir eineBelastungderzentralenRessource(s. Ab-schnitt2.1.1.1). Peripherist eineBelastungdagegendann,wennsiesichauf spezifischesSubsystembezieht,wie z.B. die phonologische Schleife, wie sie von Baddeley (1986)postuliertwird. Dieseist Teil desBaddeley’schenArbeitsgedachtnismodellsundhatspe-zifischeAufgaben,die z.B. beim Memorierenvon Zif fernfolgeneineRolle spielen.Ineiner Reihevon Experimentenim Rahmender Arbeitsgedachtnisforschungwurde diephonologischeSchleifedurchgeeigneteAufgabengezieltgestort. EinesolcheBelastungbezeichnenwir alsperipher.

ZentraleBelastungwird nachBaddeley (1993) vor allem durch Entscheidungsauf-gabenverursacht.Es sollte daherbei der Gestaltungvon Nebenaufgabendaraufgeach-tet werden,dasseinesolcheEntscheidungskomponenteenthaltenist. DagegensolltedieAufgabemoglichstwenigstrukturelleAhnlichkeitenmit derHauptaufgabehaben,umsi-chergehenzukonnen,dassdievorgefundenenEffektenichtaufstrukturelleInterferenzenzuruckgehen.

Beanspruchtdie NebenaufgabedaskognitiveSystemgleichmaßiguberdengesamtenBearbeitungszeitraum,sprichtman von einerkontinuierlichbelastendenAufgabe.Dis-kontinuierlichbelastendeAufgabenweisendagegenpunktuelleMaximaauf.In deruntenaufgefuhrtenUbersichtwerdenBeispieleausbeidenKategoriengenannt.

EineBesonderheitdesDoppelaufgabenparadigmasstelltdieTatsachedar, dassanhandderLeistungenin dereinenAufgabe,die BelastungderanderenAufgabegemessenwer-denkann.KonnendieLeistungenin derNebenaufgabestandiggemessenwerden,ist eineSynchronisationmit derHauptaufgabemoglich (lokaleMessungen).Ist die Nebenaufga-be jedochsogeartet,dasseinepermanenteLeistungsmessungnicht erfolgenkann,kannkeineAussageuberdenBelastungsverlaufder Hauptaufgabegetroffen werden(globaleMessungen).

NachdiesenKriterienteilt Rummer(1996)Nebenaufgabenin achtverschiedeneTypenein (s.Tabelle3.1).

Die meistenDoppelaufgabensind jedochkeine reinenAuspragungendieserTypen.DiskontinuierlicheAufgabenkonnenz.B.durchEinfuhrungeinerGedachtnisanforderungkontinuierlichergestaltetwerden.

Ein Beispiel fur eine Typ-I-Aufgabe ist die RandomGeneration Aufgabe,bei derdie Versuchspersoneneinebewusstzufallige Zahlenfolgeproduzierensoll (s. Baddeley,1986).Als Maßfur die Leistungwird derGradderWiederholungbestimmterZahlenfol-genzugrundegelegt. In derRegelwerdendieZahlenartikuliert,wasdieKombinationmiteinerweiterenSprachproduktionsaufgabeausschließt.

Die Kettenadditionsaufgabeist ein Beispielfur eineTyp-II-Aufgabe. Hierbei handeltessichum eineeinfacheAdditionsaufgabe,bei dereineZahl auf die Summederbereits

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Tabelle3.1:Einteilungvon NebenaufgabennachRummer(1996)

globaleMessungen lokaleMessungenkontinuierlicheBelastung

diskontinuierlicheBelastung

kontinuierlicheBelastung

diskontinuierlicheBelastung

zentral be-lastend

Typ I Typ II (Typ V) Typ VI

peripherbelastend

Typ III Typ IV Typ VII Typ VIII

prasentiertenZahlenhinzu addiertwerdensoll. Das globaleMaß ist die SummeallerZahlen,diedieVersuchspersonamEndederAufgabeangibt.KontinuierlichbelastendistdieAufgabebesondersdeshalb,weil esnotwendigist, dasZwischenergebnisim Arbeits-gedachtniszuhalten.

Aufgaben,die dasSpeichersystemsystematischdurch dasMemorierenvon Zif fernbelasten,sind Beispielefur Typ-III-Aufgaben. Die Versuchspersonmerkt sich wahrendderAusfuhrungderPrimaraufgabeeineAnzahlvonZif fernundgibt sienachBeendigungwieder. Die Erinnerungsleistungstellt dasglobaleMaßfur die Sekundaraufgabedar.

AufgabendesTypsV warenfur die Kombinationmit einerSprachproduktionsaufgabeideal.DieserTyp kommt jedochprinzipiell nicht vor. Rummer(1996)fuhrt diesdaraufzuruck, dasslokale Entscheidungenfur einezentraleBelastungverantwortlich sind,dienaturgemaßnicht kontinuierlichseinkonnen.

Ein Beispielfur Typ-VI-Aufgabenstellt eineSerievon in unregelmaßigenAbstandendargebotenenEntscheidungsaufgabendar, beidenendieReaktionszeitgemessenwird (lo-kalesMaß).

Tracking-Aufgabensindalsperipherundkontinuierlichbelastendzuklassifizierenunderlaubenlokale Messungen.DieseArt von Aufgabenist demnachein Beispiel fur Typ-VII-Aufgaben. Die Versuchspersonmußdabeiein sichbewegendesZiel manuellverfol-gen.Dies erfolgt haufig mittels der MaussteuerungeinesRechners.Die Abweichungender

”Spur“ vonderVorgabedientalslokalesMaß.

Eine wesentlicheVoraussetzungfur die Effizienz von Doppelaufgabenexperimentenist, dassdieVerarbeitungskapazitateinerVersuchspersondurchdieKombinationderbei-denAufgabenzumindesterschopft ist, daesansonstennicht zu Interferenzenkommt.

Fur dasFlughafenexperimentwaregemaßdieserUbersichteineTracking-Aufgabeambestengeeignet.Durch die kontinuierlicheBelastungsind am ehesteninterpretierbareLeistungsruckgangein derSprachproduktionzu erwarten.PunktuelleBelastungendage-genkonntendazufuhren,dassdieseauf die HauptaufgabekeinenEinfluß haben,da sieinnerhalbeinerPhaseauftreten,in dernichtartikuliertwird. AußerdembergensiedieGe-fahr, dassdieSprachproduktionvollig zusammenbricht,wassichnegativ aufdie Interpre-tierbarkeit auswirkenwurde.Ebensowichtig ist die zentraleBelastung,dain diesemEx-perimentdie Auswirkungenvon Belastungaufdie gesamteSprachproduktionuntersuchtwerdensoll, undnichtetwaspezifischeTeilprozesse.LokaleMessungenspieleninsoferneineRolle, als sichergestelltwerdenmuß,dassdie Sprecherzur Aufrechterhaltungder

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Leistungenin der Sprachproduktionsaufgabenicht die Nebenaufgabevernachlassigen.Bei globalenMessungenist diesschwierig,da keineUberwachunguberdengesamtenBearbeitungszeitraumderHauptaufgabeerfolgenkann.

Anforderungen an die Nebenaufgabevon SeitendesSzenarios Beim Entwurf desFlughafenexperimentswurden jedoch nebendiesenexperimentalpsychologischenGe-sichtspunktennochweitereAnforderungenan die Nebenaufgabegestellt.Es wurdederAnsprucherhoben,eineSituationherzustellenmoglichstrealistischist 2. Nebeneinerent-sprechendenGestaltungderHauptaufgabe(s. Abschnitt3.3.2.3) sollte diesauchfur dieNebenaufgabegelten.

Aus diesemGrundwurdedaraufverzichtet,eineStandard-Nebenaufgabewie z.B. dieTrackingaufgabezuwahlen.VielmehrwurdeeineNebenaufgabekonstruiert,dieeineArtvonBelastungerzeugt,welchedertatsachlichenBelastungeinesReisendenamFlughafenmoglichstnahenkommensollte.DasArbeitsgedachtniseinesReisendenaneinemGroß-flughafenwird belastetdurcheineunuberschaubareAnzahlvon Zeichen(s. Schmaucks,1999)sowie durchdie Daten,die der Reisendesichmerken muß(Gate-Nummer, Flug-nummeretc).Außerdemmußdie Personvor derAbreiseeineReihevon Dingenerledi-gen.Zusammenmit der ungewohntenSituationfuhrt diesdazu,dasssie untererhohterkognitiverBelastungsteht.DiesebeidenAspekte,alsoMemorierenvonZif fernkombina-tionenunddasErledigeneinerAufgabe,solltedemnachdurchdie Nebenaufgabenach-empfundenwerden.

LetztereswurdedurcheineAufgaberealisiert,die im Folgenden”Navigationsaufgabe“

genanntundin Abschnitt3.3.2.5genauerbeschriebenwird. Bei derNavigationsaufgabesteuertdie Versuchspersoneine

”Spielfigur“ (piktoriellesSymbol)ubereinenLageplan,

derdenFlughafenreprasentiert.Nacheinanderleuchten”Stationen“ auf, d.h.Stellenauf

demLageplan,zudenendieSpielfigurbewegt werdenmuß.Die StationenreprasentierenEinrichtungendesFlughafens.Die Bewegung der Spielfigur erfolgt uber die Pfeiltas-ten.Durchdie Notwendigkeit, die RichtungderBewegungzu bestimmen,sowie standigauf Hindernissezu achten,wird einezentraleBelastungim Sinneder obenaufgefuhr-tenKlassifikationerreicht.Die Leistungenkonnendabeiin geeigneterGranularitat lokalgemessenwerden.DasMaß sind dabeirichtig bzw. falschangelaufeneStationensowieKollisionenmit denHindernissen(s.Abschnitt3.3.2.5). Die nacheinanderaufleuchtendenStationenmussendaruberhinausim Gedachtnisgehaltenwerden,wasdasArbeitsgedacht-niszusatzlichbelastet.

Um einezusatzliche,kontinuierlicheBelastungzu erreichen,wurde,wie von Rum-mer(1996)empfohlen,eineMemorier-Aufgabehinzugefugt.Zu AnfangderBearbeitungderHauptaufgabe3 soll sichdieVersuchspersoneineKombinationausalphanumerischenZeichenmerken,die eineGate-Nummerreprasentiert.NachBeendenderHauptaufgabewird diesewiedergegeben(globalesMaß).

Insgesamtstellt die hier ausdenGesichtspunktdererzeugtenBelastungbeschriebeneNebenaufgabeeinenKompromißzwischendenausderLiteraturbekanntenAnforderun-genunddemAnspruchderRealitatsnahedar. UnterBeachtungderVoraussetzungenzumErreicheneinergeeignetenArt derArbeitsgedachtnisbelastung,wurdemit derNavigati-

2DabeisinddieEinschrankungenzuberucksichtigen,die durchdie Laborbedingungengegebensind3Genaugenommenerstrecktsichdie Memorier-AufgabeuberdenBearbeitungszeitraumvon mehreren

IterationenderHauptaufgabe.SiehedazuAbschnitt3.3.2.5

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onsaufgabeeineim Hinblick auf dasFlughafenszenariomoglichstrealistischeAufgabeentwickelt.

3.3.1.2 Die Kommunikationssituation als entscheidenderFaktor bei der Untersu-chungvon Sprache

Nachdemim vorangehendenAbschnittdieWahlderNebenaufgabediskutiertwurde,wid-metsichdieserAbschnitteinemwichtigenAspektderHauptaufgabe,namlichderKom-munikationssituation.DaessichbeiderHauptaufgabeumeineSprachproduktionsaufga-behandelt,die unterexperimentellenBedingungenstattfindensoll, kommtderKommu-nikationssituationeineentscheidendeRolle zu (s.Rummer, 1996).Eswird zunachstvoneinemExperimentbeim schwedischenTelia Forschungsinstitutberichtet,bei demunterahnlichenRahmenbedingungendie AuswirkungenverschiedenerKommunikationssitua-tion aufdieSprachederVersuchspersonenuntersuchtwurde(s.Eklund,1999).Anschlie-ßendwird diskutiert,welcheFaktorenaußerdembeiderWahlderKommunikationssitua-tion eineRolle gespielthaben,undwie diesemit denErgebnissenvon Eklund(1999)inBeziehungstehen.

Vergleich verschiedenerKommunikationssituationen Im RahmendesSpoken Lan-guage Translator (SLT) Projektesbeim schwedischenTelia ForschungsinstitutfuhrteEklund(1999)einevergleichendeAnalysevonDisfluencies4 in vier Reisedialog-Korporadurch:

1. Mensch-”Maschine“ -MenschDialogeaussogenannten

”Wizardof Oz“ Sitzungen,

bei denenderSprecherinstruiertwird, wie zu einerMaschinezu reden.Die Verar-beitungerfolgtejedochin Wirklichkeit durcheinenMenschen(WOZ-1).

2. Mensch-”Maschine“ Dialoge.Ebenfalls nachdem

”Wizardof Oz“ Prinzip(WOZ-

2).

3. Mensch-MenschDialoge.

4. Mensch-MaschineDialoge.Bei dieserVersuchsreihewurdedie Verarbeitungzu-mindestteilweisemaschinellvorgenommen.Ein menschlicherAssistentwurdezurVerbesserungderErkennensleistungeingesetzt.

Sowohl was die Domane als auch was die verwendetenAufgabenbetrifft, warendie Experimentevon Eklund (1999)mit unseremvergleichbar. Beim erstenExperiment(WOZ-1) wurdenStimuli eingesetzt,die eineMischungvon geschriebenerundvisuellerInformationdarstellten(s.Abbildung3.3).

Zusammenmit demBild wurdeeineschriftlicheInstruktionprasentiert:

Nach einer Woche in NY erfahrenSie, dassIhr Lieblingsmusiker am 10.Mai ein Konzertin Bostongibt. Sie mochtenam 10. Mai nach13:00Uhrabreisen.SiemochtendieAbflugzeitenwissenundobesZwischenlandungengibt. AußerdemmochtenSiesobillig reisenwie moglich. RufenSieanundbuchenSie!

4Wie bereitsbei Oviatt (1997)wird hier derBegriff Disfluenciesfur die Symptomevon Zeitdruckundkognitiver Belastung.Konkretwurdenuntersucht:gefullte Pausen,stille Pausen,Wortfragmente,expliziteKorrektursignaleundSilbendehnungen.

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Abbildung3.3:ExperimentelleStimuli bei Eklund(1999)

Die Versuchspersonendurftenvor demAnruf Notizenmachen.Nachdem”Wizardof

Oz“ Prinzipredetensievia TelefonzueinemsimuliertenAuskunftssystem.In einemzweitenExperimentwurdendieDatenfastausschließlichin piktoriellerForm

dargeboten.DieseStimuli entsprachenannahernddenjenigen,die im Flughafenexperi-mentverwendetwurden.In Abbildung3.4wird auf der linkenSeiteein Bild ausunsererStimulusmengedargestellt.Es entsprichteinerAußerungwie sie in Beispiel3.1 darge-stellt wird. Sie stammtausdemErgebnis-KorpusdesFlughafenexperimentes.DasBildrechtsstammtausEklund (1999).Es konntein etwa der Außerungin Beispiel3.2 ent-sprechen5.

(3.1) � 04/170300/G� /2/004/3.55�� EL:0.93� Waskostetein Bahnticket vonhier nachLosAngeles?

(3.2) Ist esbilliger mit derBahnzu reisenodermit demFlugzeug?

Bei diesemExperimentkommuniziertendie Versuchspersonenmit einersimuliertenDatenbank-Anwendung(WOZ-2). Der Mensch-MenschKorpuswurdemit dengleichenAufgabenerzeugt.Die SprecherhattendabeieinenmenschlichenDialogpartner. In derMensch-MaschineSituationwurdendie BeitragedesPartnersweitestgehendvon einemSpracherkennungs-bzw. -produktionssystemubernommen.Die ErkennungwurdejedochvoneinemmenschlichenAssistentenunterstutzt.

5Hier handeltessich um eineInterpretationdesBildes, die nicht explizit bei Eklund (1999)genanntwird.

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Abbildung3.4: Links:”Waskostetein Bahnticket nachLos Angeles?“ im Flughafenex-

periment.Rechts:”Wieviel kostetein Bahnticket im VergleichzumFlug?“ nachEklund

(1999)

Eklund(1999)interessiertesichin ersterLinie fur gefullte Pausen,stille Pausen,Wort-fragmente,expliziteKorrektursignaleundSilbendehnungen.Die betrachtetenPhanomenekamenin derMensch-MaschineBedingungamhaufigstenvor. Eklund(1999)fuhrt diesauf die Qualitat desFeedbackszuruck, dasim Fall der Mensch-MaschineSituationvoneinemSynthesiserubernommenwurde.EineAusnahmediesesMustersbildetendieWort-fragmente,die in der Mensch-Mensch-Bedingunghaufigerauftraten,als in denanderenBedingungen.NachEklund(1999)ist derGrunddafur moglicherweisein derDefinitionzu sehen:alsWortfragmenteim Sinnevon Disfluencieswurdenauchdiejenigengezahlt,diedurchSatzabbruchedurchdenDialogpartnererfolgten.Eklund(1999)nimmtan,dassdieseausschließlichin derMensch-MenschBedingungauftraten.

Auswahl einer geeignetenKommunikationssituation Das Flughafenszenariosiehtvor, dassder Reisendemit einem elektronischenAssistentenkommuniziert,um vondiesemInformationenzu erhalten.Um eine anwendungsnaheKommunikationssituati-on zu schaffen, sollte die Wahl auf eineMensch-MaschineSituationfallen. Dies hattejedocheinige Schwierigkeitenmit sich gebracht.Zum einenwaredie Entwicklungei-ner tatsachlichenSpracherkennungund -produktionmit erheblichemAufwandverbun-dengewesen.Auch bei Eklund (1999)konntediesnur teilweiserealisiertwerden.Zumanderenwar zu erwarten,dassdie ReaktionenderVersuchspersonenauf einesolcheSi-tuationunterschiedlichausfallenwurden.Esist anzunehmen,dassein Teil derVersuchs-personenwie zu einemmenschlichenDialogpartnergesprochenhatten.Anderehattenjedochvermutlich ihre Spracheangepasst,z.B. durchdiskreteAusspracheder Worter,oderdurchVeranderungderSprechgeschwindigkeit. Um dieseStorvariableauszuschlie-ßen,entschiedenwir uns fur eine (simulierte)Mensch-MenschKommunikation.NachdenErgebnissenvon Eklund (1999)sollte diesdazufuhren,dassdie Anzahl der beob-

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achtbarenPhanomenewenigerhochausfallt. Es ist demnachzu erwarten,dassin einerrealenSituationdie Haufigkeit derSymptomegroßerist. Wie die Kommunikationssitua-tion hergestelltwurde,ist Abschnitt3.3.2.9) zuentnehmen.

3.3.1.3 Untersuchungder Auswirkungen von Zeitdruck

Nebender kognitivenBelastungsolltenin der hier beschriebenenStudieauchdie Aus-wirkungenvonZeitdruckaufdieSpracheuntersuchtwerden.DazuwareneinigeVoruber-legungennotwendig,wasdasErzeugenvon ZeitdruckunterexperimentellenBedingun-genbetrifft. In diesemAbschnittwerdeneinigealternativeMoglichkeitenaufgefuhrt,wieZeitdruckin einemExperimentwie demgegebenenerzeugtwerdenkann,undwie sichdieseMethodenaufdieSprachproduktionauswirkenkonnen.

Eine Alternative ist die Erzeugungvon ZeitdrucknachdemSanduhr-Prinzip. Dabeiwird eineZeitspannevorgegeben,in dereineAufgabeabgeschlossenseinsoll. Die nochzur VerfugungstehendeZeit kanndabeivisuell oderakustischdargestelltwerden.EineakustischePrasentationkamaufgrundderInterferenzenmit derSprachproduktionsaufga-bevonvornhereinnicht in Frage.Die visuellePrasentationwurdeebenfallsalsproblema-tischangesehen,weil siedieAufmerksamkeitdesSprecherserforderthatte,undsomitwieeinezusatzlicheAufgabezu behandelngewesenware,derenInterferenzmit Primar- undSekundaraufgabenicht vorhersagbarist. DasSanduhr-Prinzipbringt jedochnochweite-re Problememit sich.Erstensmußdamitgerechnetwerden,dasseinigeAufgabennichtrechtzeitigbeendetwerdenkonnen,undsomitfur dieAuswertungverlorengehen.Zwei-tensist derZeitdrucknicht gleichmaßiguberdenBearbeitungszeitraumverteilt, sondernwird mit AblaufenderZeitspannestarker.

DasStoppuhr-Prinzip uberwindetdenzuletztgenanntenNachteil.Dabeiwird einnachobenoffenesZeitintervall vorgegeben.Zusammenmit derAnweisung,moglichstschnellfertig zu werden,entstehtderZeitdruckdurchdie Wahrnehmungder fortlaufendenZeit.DakeinefesteZeitspannevorgegebenist, kommteswederzumVerlustvonverwertbarenBeobachtungen,nochzumAnsteigendesZeitdrucks.DieAbbildungderZeit aufdieLeis-tung derVersuchspersonist fur diesejedochnicht direkt nachvollziehbar. Sie kannalsonichteinschatzen,obsieschnelloderlangsamist. Gibt maneineSchrankean,vor derdieAufgabebearbeitetseinsollte,entstehtein ahnlichungleichmaßigerZeitdruckwie beimSanduhr-Prinzip.AußerdembleibtdieAblenkungdurchdienotwendigeBeobachtungderUhr bestehen.

Im Allgemeinengibt esEvidenzen,die gegendie ErzeugungeinesrestriktivenZeit-drucksin einerexperimentellenUntersuchungsprechen.Der Grunddafur sindnicht vor-hersagbareEffekte,die auf die unterschiedlicheReaktionderVersuchspersonenzuruck-zufuhrensind(s.Rummer, 1996).EineAlternative ist die ErzeugungeinesweichenZeit-drucks.DasAttribut weichist in diesemZusammenhangalswenigerrestriktiv zu verste-hen.Dies kanndurcheinegeeigneteInstruktionder Versuchspersonenerreichtwerden.Die Anweisungsolltesoformuliertsein,dassdieVersuchspersonenmotiviert sind,in derZeitdruckbedingungdie gestellteAufgabein geringererZeit durchzufuhren,als in derKontrollbedingung.DieseVorgehensweisewurdebei demDesigndesFlughafenexperi-mentesgewahlt. In Abschnitt3.3.2.9wird die FormulierungderentsprechendenAnwei-sungdiskutiert.

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3.3.2 Methode

3.3.2.1 Versuchspersonen

ZweiunddreißigStudentenderUniversitat desSaarlandesnahmenalsVersuchspersonenandemExperimentteil. Eshandeltesichdurchweg um deutscheMuttersprachler, die inverschiedenenStudiengangeneingeschriebenwaren.Die Versuchspersonenwurdenfurihre Teilnahmebezahlt.Um einezusatzlicheMotivation zu erreichen,wurdeunterdenfunf bestenVersuchspersonenein Geldpreisin HohederdoppeltenAufwandsentschadi-gungverlost.Die VerteilungderGeschlechterbetrugzwolf weiblichegegenuberzwanzigmannlichenTeilnehmern.

Die DauereinerSitzungschwanktezwischen60 und 75 Minuten. Die Unterschiedesindvor allemauf selbstgesteuertePausenlangenzwischendeneinzelnenAufgabenundaufRuckfragenzudenAnweisungenzuruckzufuhren.

3.3.2.2 Design

Die experimentellenBedingungenwurdennacheinemzwei mal zwei DesigninnerhalbderVersuchspersonmanipuliert(s.Tabelle3.2)

Tabelle3.2:DesigndesFlughafenexperiments

Qualitatsbedingung GeschwindigkeitsbedingungohneNebenaufgabe Q � G �mit Nebenaufgabe Q� G�

In denBedingungenmit Q� undQ � wurdendie Versuchspersonenangewiesen,aufdie Qualitat ihrer Außerungenzuachten.In denBedingungenG� undG � dagegensoll-tensiedie Sprachproduktionsaufgabemoglichstschnellerledigen.Wie dieseBedingun-genhergestelltwurden,gehtausAbschnitt3.3.2.9hervor. Die EigenschaftenderNeben-aufgabewerdenin Abschnitt3.3.2.5beschrieben.

3.3.2.3 Stimuli

Die Anfragen, die bei der Feldstudieam Frankfurter Flughafengesammeltwurden,dientenalsGrundlagefur dieEntwicklungderexperimentellenStimuli (s.Abschnitt3.2).Die AnzahlunterschiedlicherAnfragenwar jedochzugering.DerKatalogwurdedeshalbum fiktive, jedochebenfalls realistischeProblemsituationenerweitert,sodassinsgesamt100verschiedene

”Bedurfnisse“ zurVerfugungstanden.

Bilder Die Reisenden,die sich am Flughafenan einenInformationsschalterwandtenund eineAnfrageartikulierten,tatendiesaufgrundeinerrealenBedurfnissituation,wasunterexperimentellenBedingungennichtderFall ist.EsbestanddeshalbdieProblematik,ausdemAnfragenkatalogStimuli zu erzeugen,die die Versuchspersonendazuveranlas-sensollten,eineAnfragezu stellen.Dabeidurftedie sprachlicheForm nicht vorgegebenwerden,daessichansonstennichtum eineSprachproduktionsaufgabegehandelthatte.

37

Abbildung3.5:ExperimentelleStimuli

Wir wahltenaus diesemGrund eine grafischeReprasentation.Unter Berucksichti-gungder Arbeitenvon Schmaucks(1999)ubersemiotischeAspekteder Fortbewegungan Großflughafen,wurden100 Bilder entworfen,die jeweils eineProblemsituationdar-stellten.

In Abbildung 3.5 werdendrei Beispieledargestellt.Von links nachrechtsgesehen,entsprechensiedenAnfragenausBeispiel3.3bis3.5.

(3.3) � 30/020600/G� /5/002/3.85�� EL:0.92� Ich mochtemich frisch machen.Wo findeich eineGelegenheitdazu?

(3.4) � 32/300500/Q� /4/004/4.98�� EL:0.93� Ich habemichverletzt. � IS:1.12� Wo ist die nachsteApotheke,woich Pflasterkaufenkann?

(3.5) � 10/140300/Q� /3/003/3.75�� EL:1.17� KonnenSiemir sagenwo derSchalterderLufthansaist ?

Bildergeschichte Die Gestaltungder Bilder basiertezum Teil auf Piktogrammen,dieanverschiedenenFlughafendieserWelt zur OrientierungderReisendeneingesetztwer-den.DiesewerdennachGesichtspunktender Interpretierbarkeit entwickelt werden(s.Modley, 1974).Vor Beginn desExperimenteswurdendie Versuchspersonenmit denBil-dernvertrautgemacht.Siewurdenim RahmeneinerBildergeschichteprasentiert,umeinesprachlicheVorgabeder AußerungenalsFragenzu vermeiden.Die GeschichtehandeltevonderfiktivenFamilie

”Kummerling“ , dievonFrankfurtnachSanFranciscoreiste.Ihre

ErlebnisseausderReiseentsprachenderBedeutungderBilder. Zu jedemBild wurdeeinentsprechenderAbschnittaufderGeschichteuberdieLautsprecherausgegeben.Die Ver-suchspersonenkonntendurchDrucken einerTasteselbstbestimmen,wanndasnachsteBild erscheinensollte.Da essich bei denTexten um Problembeschreibungenhandelte,die in einerdeklarativenFormprasentiertwurden,wurdedie sprachlicheFormderspate-ren Außerungnicht vorgegeben,da diesevon der Versuchspersonals Frageformuliertwerdensollten.Die Versuchspersonwurdenvor demAnhorenderGeschichtenicht uberihre spatereAufgabeinformiert.

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12345

Äußerungen Aufgaben

Bedingungen

2

3

4

Wechsel zwischen Qualität und Geschwindigkeit

1 3 4 5(Übung)

Abbildung3.6:OrganisationdesExperimentesin Bedingungen,AufgabenundAußerun-gen

3.3.2.4 Reihenfolgeund Aufbau der Bedingungen

Um Lerneffektezuvermeiden,wurdendieBedingungenin rotierenderReihenfolgeabge-arbeitet.In Tabelle3.3 werdendie unterschiedlichenVariantendargestellt.Die Bezeich-nungderBedingungenkannausTabelle3.2entnommenwerden.

Tabelle3.3:ReihenfolgevariantennachdemRotationsprinzip

Bed.1 Bed.2 Bed.3 Bed.4Variante1 Q � Q� G � G�Variante2 Q� Q � G� G �Variante3 G � G� Q � Q�Variante4 G� G � Q� Q �

Eine Alternationvon Qualitat undGeschwindigkeit wurdenicht vorgenommen,weildie Umgewohnungan die jeweils andereBedingungrelativ schwierig ist. Wahrendnamlich die Versuchspersonenbeim Wechselzwischenbelasteterund unbelasteterBe-dingungeinedirekteOrientierungshilfedurchdie andersgestalteteOberflachehatten(s.Abbildung 3.7 und 3.8), war diesbei demWechselzwischenQualitats-und Geschwin-digkeitsbetonungnichtderFall. AlternierendeBedingungenhattenunterUmstandendazugefuhrt, dassdenVersuchspersonendie aktuelleAnforderungwenigerbewusstgewesenware(s.Abschnitt3.3.2.9).

Abbildung 3.6 stellt die OrganisationdesExperimentesin Bedingungen,AufgabenundAußerungendar. EineBedingungbestandausfunf Aufgaben,die wiederumin funf

39

Präsentation desStimulus

Darstellung des Hintergrundesaus der Navigationsaufgabe mit weniger Details

Erinnerung andas Drückender Leertastenach dem Sprechen

Abbildung3.7:OberflachedesExperimentalsystemsin denBedingungenohneNavigati-onsaufgabe

Außerungenunterteiltwaren.DasBildmaterialwurdeso zusammengestellt,dassinner-halbeinerAufgabedie typischenAblaufschemataaneinemFlughafennichtverletztwur-den.Bilder, dieetwasmit Erledigungenim Flughafenzu tunhaben,wurdenz.B. vor Bil-dernprasentiert,diezuderAbflugphasegehoren.Die ersteAufgabeeinerBedingungwareineUbungsaufgabe,die auchalssolchedeklariertundspaterbei derAuswertungnichtberucksichtigtwurde.In einerBedingunggabesdemnachvier analysierbareAufgaben,alsoinsgesamt20 Außerungen.

3.3.2.5 Sekundaraufgabe

In Abbildung3.8 wird die OberflachederSekundaraufgabedargestellt.Siereprasentierteinen

”virtuellenFlughafen“ . Die schwarzenFlachenstellenGebaudeteilemit verschie-

denenEinrichtung(gelbeQuadrate)dar. Die Spielfigurwird durchdasrote Quadratre-prasentiert.SiemarkiertdieaktuellePositionderVersuchspersonenim virtuellenFlugha-fen.Die kleinendunklenQuadratestellenHindernissedar, wie z.B.anderePersonenoderstatischeHindernisse.

Die AufgabederVersuchspersonwares,dieFigurdurchDruckenderPfeiltastendurchden

”Flughafen“ zu bewegen.DabeisolltesieverschiedeneEinrichtungenbesuchen,die

40

Beginn derAufgabe"Gate-Nummer" zuPräsentation der

während der NavigationStimuli aus der HauptaufgabePräsentation der

angedeutete Gates

Hindernisse

Stationen

hervorgehobenenächste Station

Spielfigur

Abbildung3.8:OberflachedesExperimentalsystemsmit Navigationsaufgabe

ZiffernkombinationAufforderung zur Eingabe der

Darstellung der Noten nach Beenden der Aufgabe

Abbildung 3.9: Abfrage der Zielnummerund anschließendePrasentationder Online-Bewertungen

41

im FolgendenStationen genanntwerden.Die Stationenwurdennacheinandermarkiert,d.h.wenndieVersuchspersoneineStationerreichthatte,wurdediejenigehervorgehoben,die als nachstesangelaufenwerdensollte.Auf demWeg dorthin wurdezu einemnichtvorhersagbarenZeitpunktin der rechtenoberenEcke ein Stimulus(Bild) der Hauptauf-gabedargestellt.Die NavigationdurcheinensolchenPlan,wie er in Abbildung3.8darge-stelltwird, entsprachderEinheit

”Aufgabe“ (s.Abbildung3.6). Dementsprechendwurden

pro Planfunf Bilder prasentiert.Um zu erreichen,dassdie Navigationsaufgabekontinuierlich belastendist (s. Ab-

schnitt3.3.1.1), musstesichergestelltwerden,dassdie Versuchspersonnicht stehenblieb,unddie Aufgabezu jedemZeitpunktaufmerksambearbeitenmusste.

Eine Reihevon Vorversuchendienteunteranderemdazu,die Eigenschaftender Ne-benaufgabezu verbessern.Aufgrund der dort ermitteltenDatenwurde die Anzahl derHindernisseauf dasMaßerhoht, wie esin Abbildung3.8 dargestelltist. Dadurchwurdegewahrleistet,dassdieVersuchspersondieNavigationnichtdurcheinfachesDruckenderPfeiltastenin einegleichbleibendeRichtungbearbeitenkonnte.JederKontaktmit einemHinderniswurdeakustischsignalisiertund fuhrtezu Punktabzugin der Sekundaraufga-be,wasdenVersuchspersonenin der Anweisungdeutlichgemachtwurde(s. Abschnitt3.3.2.9). Fur jedenSchritt in einebestimmteRichtungmusstedie entsprechendePfeil-tasteeinmalgedruckt werden.Ein UberwindeneinerStrecke durchGedruckthalteneinerTastewaralsonichtmoglich.Blieb dieVersuchspersonstehen,wurdediesebenfallsdurcheinendeutlichenPunktabzuggeahndet.In derUbungsphasezu Anfangwurdeauf diesenAspektaußerdembesondersgeachtet(s.Abschnitt3.3.2.6).

Zu Beginn der NebenaufgabewurdeeinesechsstelligealphanumerischeZif fernkom-bination prasentiert,die eine Gate-Nummerdarstellte.Die Versuchspersonensollte siesichmerkenundamEndederAufgabewiedergegeben.DieserfolgtemittelsEingabederKombinationin einTextfeld.DieZif fernmusstenin derrichtigenReihenfolgeeingegebenwerden.Jederichtig eingegebeneZif fer wurdegewertet.

3.3.2.6 Ubungsphase

NachderEinfuhrungderBilder mithilfe derBildergeschichte,wurdenHaupt-undNeben-aufgabegeubt. Zunachstubtendie Versuchspersonenanhandvon funf Bildern dasStel-len von Anfragen.DurchdirekteRuckmeldungvon SeitenderVersuchsleiterinkonntenMißvertandnissedirekt beseitigtwerden.Danachwurdedie Sekundaraufgabegeubt,erstseparatunddannin Kombinationmit derPrimaraufgabe.In dieserPhasewurdebesondersdaraufgeachtet,dassdieVersuchspersonenwahrendderArtikulation dieBearbeitungderNavigationsaufgabenichtunterbrach.

3.3.2.7 Hauptphase

Anschließendwurdeder HauptteildesExperimentsgestartet.EntsprechenddenBedin-gungenbestanddieserausvier Blocken.Zu Beginn einesjedenBlockeswurdejeweilseineentsprechendeAnweisunggegeben.

Die folgendenSchematastellenden Ablauf der Aufgabenin einer belastetenbzw.unbelastetenBedingungdar. Der Ablauf einerAufgabein einerunbelastetenBedingung(ohneSekundaraufgabe)warderFolgende:

1. PrasentationdeserstenBildes.

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2. Artikulation einerentsprechedenAnfragedurchdieVersuchsperson.

3. BetatigungderLeertastedurchdieVersuchspersonalsZeichen,dassdie Außerungbeendetist.

4. Pausevondrei Sekunden.

5. Von der VersuchspersonbestimmtezusatzlichePause,die durchdasDrucken derLeertastebeendetwurde.

6. PrasentationdesnachstenBildes.

Der Ablauf der Kombinationder Aufgabenin der Belastungsbedingungwar folgen-dermaßen:

1. AnzeigederZielbezeichnung,diememoriertwerdensollte.

2. HervorhebenderaktuellenPositionderzubewegendenFigur.

3. AufleuchtendesaktuellenZiels.

4. Start der Navigation von Seitender Versuchsperson,um die aktuelleStationzuerreichen.

5. PrasentationdesStimulusderPrimaraufgabe.

6. Artikulation einerentsprechendenAnfragedurchdieVersuchsperson.

7. BetatigungderLeertastealsZeichen,dassdie Außerungabgeschlossenist.

8. ErreichenderaktuellenStation.DieskonnteauchdiefalscheStationsein,wenndieVersuchspersonsichirrte.

9. AufleuchtendernachstenStation.

10. Nachfunf Stationen:AufforderungzurWiedergabedermemoriertenZielnummer.

3.3.2.8 Ruckmeldungder Leistungenfur die Versuchspersonen

Zur OrientierungundzusatzlichenMotivationderVersuchspersonen,wurdenderenLeis-tungenin Form von OnlineBewertungennachAblauf einerAufgabeangezeigt.Eswur-denzweiverschiedeneNotenvergeben:eineNotefur dieLeistungenin derHauptaufgabeund(in denBelastungsbedingungen)eineNotefur die Leistungenin derNebenaufgabe.

Die Notenfur die Sprachproduktionbasiertenin derGeschwindigkeitsbedingungaufder verbrauchtenZeit zwischenPrasentationdesBildes und Beendender Außerung.InderQualitatsbedingungbasiertesieaufdersubjektivenEinschatzungderVersuchsleiterin.DiesewurdeuberdieMaustasteneingegeben.

Die Notefur die NebenaufgabesetztesichausverschiedenenFaktorenzusammen.EsgabPunktefur korrekt angelaufeneStationenund richtig eingegebeneZif fern der Ziel-nummer. Punktabzuggabesfur Kollision mit einemHindernisundStehenbleiben.

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3.3.2.9 Anweisung

Obwohl diesausLiteraturanalysenbereitsbekanntwar (s. Rummer, 1996),hat essichspatestensbei der Durchfuhrung der Vorversucheherausgestellt,dassdie Anweisungeinen wichtigen Einfluß auf Interpretierbarkeit der Beobachtungenhat. Das hat dazugefuhrt, dassnebender AnpassungdesExperimentalsystems,vor allen Dingendie An-weisungintensiv uberarbeitetwurde.

Ein Grundfur die Bedeutungder Anweisungwar z.B. die Tatsache,dassdie Unter-scheidungzwischenQualitats- und Geschwindigkeitsbedingungausschließlichauf ihrberuhte.Dasist eineFolgederVoruberlegungenbezuglichderKommunikationssituationund der Herstellungvon Zeitdruck.Desweiterengalt esdie relativ komplexen AblaufevonHaupt-undNebenaufgabezuerlautern.Nachfolgendwerdendie relevantenTeilederAnweisungdargestellt.Passagenin eckigenKlammernstellenKommentaredar, die Zei-chenfolge[...] bedeuteteineAuslassung.Die Abschnitte,die fett gedrucktundmit einerhochgestelltenZahlversehenwurden,werdenim darauffolgendenAbschnittdiskutiert.

[zur Bildergeschichte]

[...Familie Kummerlingmacht eineFlugreise] Wahrendsie versuchen,sich in demriesigenFlughafenkomplex zurechtzu finden,werdendie Kummerlingsimmerwie-der mit kleinerenund großerenProblemenkonfrontiert.Die Bilder, die Du siehst,wahrendDu dieGeschichtehorst,stellendasjeweilige Problemdar. [...]

[Zu Beginn der Ubungsphase]

[...] Im Unterschiedzu denKummerlingsprofitierstDu von einemneuenService:Du hast eineArt Sprechfunkgerat dabei, uber dasDu mit einer Inf ormations-zentrale in Verbindung stehst� . WannimmerDu aufein Problemstoßt,kannstDuDich an dasfreundlichePersonalwenden,dasubereinenComputermonitorDeinegenauePositioninnerhalbdesFlughafensfeststellenkann.

Damit dasServicepersonalDeineAnfragebeantworten kann,musstDu folgendesbeachten:

- leitedieFrageein, indemDu dieSituation beschreibst� , in derDu Dich befindest.- stelledannDeineFrage.

Bsp:”Ich habenochetwasZeit und mochtedie Stadtbesichtigen.KonnenSiemir

sagenwie langeich bis dahin brauche?“

[...] Auf DeinemWeg durch einenvirtuellen Flughafen,wirst Du mit Problemenkonfrontiert,die durchdie Bilder dargestelltwerden,wie Du sieausderGeschichtemit denKummerlingskennst.DasMikrophon vor Dir ersetztdasSprechfunkgeratundDeineAnfragenwerdenaufgezeichnet.

[Ubungsphase1: nur Artikulieren]

[...] Du wirst mit einigenProblemenkonfrontiert,die durchBilder dargestelltwer-den.[...] Wenn Du das Bild siehst,beschreibe das Problem, das Dir dabei alsersteseinfallt. Es kommt nicht darauf an, dassessich um die gleicheSituationhandelt, in der auch die Kummerlings waren.� [...]

[Ubungsphase2: nur Navigieren]

[...] [wahrend die VersuchspersonendiesenTeil der Anweisunghorten, wurde derAblaufderNebenaufgabeamBildschirm automatisch abgespielt.Die Versuchsleite-rin deuteteaufdierelevantenObjekte. s.Abbildung3.8.] Die ZieleaufunseremLauf

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durchdenvirtuellenFlughafenkannstDu Dir entsprechendalseinenBlock vonGa-tesbzw. Gepackbandernvorstellen.Bevor Du jedochdort hingehenkannst,musstDu einigeDingeerledigen.Dasheisst,Du mussteinigeStationenanlaufen.

Du siehstjetzt den virtuellen Flughafen.Das hier [Zeigegesteauf die schwarzenFlachen]sindGebaudeteile,in denensichz.B. Check-InSchalterundverschiedeneLadenusw. befinden.[...] Jetztwird Dir dieNummerdesZielsangezeigt,dieDu Dirmerkenmusst.Du musstsiespaterwiedereingeben.[...] Diese[Zeigegeste] kleinengelbenQuadratesind die Stationen,von denenDu einigeanlaufenmusst.Die Sta-tion, die Du alsnachstesanlaufensollst, leuchtetpink auf [Zeigegeste]. Merke Dir,welcheaufgeleuchtethat.

Nun erscheintdie dunkelroteSpielfigurauf der Bildflache[Zeigegeste]. Die FigurkannstDumit denPfeiltastenbewegen.Fur jedenSchrittmusstDudieentsprechendePfeiltasteeinmaldrucken.Dashier sindanderePersonen,gegendie Du nicht laufensolltest.Tust Du esdoch,beschwerenSie sich und Dir werdenPunkteabgezogenundeskostetDich Zeit. GegendieMauerndarfstDu auchnicht laufen.[...]

ImmerwennDu eineStationerreichthast,wird Dir die nachsteangezeigt.[...] laufezur nachstenStation.WennsichderPlanblaufarbt,hastDu alle Stationenangelau-fen, und Du kannstDich zum Ziel begeben.DazumusstDu zunachstdie richtigeNummereingeben.Wir bewertenjederichtig eingegebeneStelle.[...] Eskommt[...]daraufan, dassDu die richtigenStationenerreichstund am Schlussdie richtigenZielnummerneingibst.Fur dieseLeistungenwerdenNotenvergeben.[...]

[Ubungsphase3: KombinationvonNavigierenundArtikulieren]

[...] Wir ubenjetztdieBedienungdesAuskunft-SystemsaufdemWeg durchunserenvirtuellenFlughafen.WahrendDu dichaufdemWeg zueinerStationbefindest,wirdin derrechtenoberenEcke[Zeigegeste] jeweilseinBild angezeigt,dasDeinProblemdarstellt.

Wenn ein Bild aufleuchtet,stelle so schnellwie moglich eine passendeAnfrage.Gehevon dem Problem aus,dasDir beim Anblick desBildes als erstesin denSinn kommt � . Denke daran,dassDu zuerstbeschreibensollst,in welcherSituationDu Dich befindest.[...] VergessedabeidasLaufennicht. Wenn Du stehenbleibst,unterbricht die Verbindung zum Hilfesystemund dasBild verschwindet.[...] furjedenicht vollstandig gestellteAnfrage, werdenDir Punkte abgezogen� . SowohldasLaufen,alsauchdasStellenvon Anfragenwerdennunbewertet.[...] Am EndederAufgabewerdenDir DeineLeistungenin dieserAufgabeangezeigt.[...]

[Ubergangvonder Ubungsphasezur Hauptphase]

[...] Du sollst nun vier verschiedeneBlocke von Aufgabenbearbeiten.In zwei derBlocke musstDu nur Anfragenstellen.In den anderenbeidenBlocken sollst Dusowohl Anfragenstellenals auchlaufen.[...] JederBlock bestehtausinsgesamt5Aufgaben,von denendie ersteAufgabeeine Ubungsaufgabeist, die nicht in dieEndbewertungeingeht.

Unter den besten5 Versuchspersonenwerden wir einenGeldpreisin Hohevon50DM verlosen� . Um eineguteGesamtnotezuerhalten,wirst Du beideAspektedesExperiments(dasSprechenund dasLaufen)gut bearbeitenmussen.Zur Kontrollefur Dich werdenwahrenddesExperimentesNotenangezeigt.WennDu einenAspektdesExperimentesvernachlassigst,werdeich [die Versuchsleiterin] Dich daraufauf-merksammachen.� [...]

[HauptphaseGeschwindigkeit ohneNebenaufgabe]

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Du musstjetzt Anfragenstellenohnezu Laufen.In der Servicezentralehat FrauAltmeier Dienst.Siehat sehr viel Erfahrung im Bearbeitenvon Anfragen. Lei-der ist sie auch sehr gefragt und hat deshalb wenig Zeit. Versuchealso, mitDeiner Anfrage so bald wie moglich fertig zu werden und sofort auf die Leer-taste zu dr ucken . Die Zeit, die Du fur DeineAnfragebenotigst, wird gemessenundbildet die Grundlagefur DeineSprachnote.

[HauptphaseGeschwindigkeit mit Nebenaufgabe]

Du musstjetzt AnfragenstellenunddabeiLaufen.Beim Laufenist eswichtig, dassDu nicht stehenbleibst.Frau Altmeier [...sinngemaß wie 7] Das Laufen und dasStellenvon Anfragensindgleichwichtig, undDeineLeistungen in diesenbeidenAufgaben gehenin die Bewertung ein. Du sollst Dich also nicht nur auf eineAufgabekonzentrieren, sondern beideAufgabenmit gleicher Aufmerksamkeitbearbeiten.![HauptphaseQualitat ohneNebenaufgabe]

Du musstjetzt Anfragenstellenohnezu Laufen.In der Servicezentralehat FrauNeumannDienst,die dort erstseitkurzem arbeitet. Kommeihr entgegen,indemDu Deine Anfragen eindeutig und in gutem Deutschformulierst. Das ist jetztauch die Grundlage fur DeineSprachnote. " [...]

[HauptphaseQualitat mit Nebenaufgabe]

Du musstjetzt AnfragenstellenunddabeiLaufen.Beim Laufenist eswichtig, dassDu nichtstehenbleibst.FrauNeumann[...sinngemaßwie9]

DasLaufenunddasStellenvon Anfragensindgleichwichtig [...wie8]

Im folgendenAbschnittwird auf diejenigenAspektederAnweisungnahereingegan-gen,diemit hochgestelltenZif fernmarkiertsind.

Zu 1 Wie bereits in Abschnitt 3.3.1.2 diskutiert, wurde eine Mensch-Mensch-Kommunikationssituationgewahlt.Auf dieseWeisewurdesiehergestellt.

Zu 2 Die Situationsbeschreibungwurdedeshalbeingefuhrt, weil in denVorversuchendieAußerungendurchwegsehrkurzwaren.Die zugeringeAnzahlvonSymptomenfuhrtezuBodeneffekten.AußerdemsolltenstereotypeAußerungenvermiedenwerden.OhnedieAnweisung,dieSituationenzubeschreiben,konntezufastjedemBild eineAußerungwie

”Wo kannich XY finden?“ produziertwerden.In Abschnitt2.2 wird auf die Bedeutung

derAußerungslangebzw. -komplexitateingegangen.

Zu 3 Um zu vermeiden,dassdie Versuchspersonensich an die Bildergeschichtezuerinnernversuchen,damit sie eine exakte Ubereinstimmungerreichen,wurde deutlichgemacht,dasssieselbstandigformulierensollen.

Zu 4 DiesebesondersdeutlicheBetonungdesNicht-Stehenbleibenswurde ebenfallsaufgrundder ErfahrungenausdenVorversucheneingefuhrt. So konntendie Unterbre-chungenderNebenaufgabereduziertwerden.

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Zu 5 Der Geldpreisals leistungsabhangigeBelohnungwurdevor allem deshalbein-gefuhrt, weil viele AspektedesExperimentsdavon abhangigwaren,dassdie Versuchs-personensichan die Anweisunghielten.Damit sich jedereinerealistischeChanceaus-rechnenkonnte,wurdederPreisunterdenbestenfunf Versuchspersonenverlost.

Zu 6 Nach jedemUbungsblockhielt die VersuchsleiterinRucksprachemit der Ver-suchsperson,umsieaufeineeventuelleVernachlassigungderHaupt-bzw. Nebenaufgabeaufmerksamzumachen.NachderPrasentationderAnweisungsteilewurdedaruberhinausdasVerstandnisdurchgezielteRuckfragenuberpruft.

Zu 7 Die Einfuhrungder fiktivenPersonenFrauAltmeier und FrauNeumannbetrifftin ersterLinie die Unterscheidungvon Qualitats-undGeschwindigkeitsbedingung.FrauAltmeier wurdealseinePersonmit viel ErfahrungundwenigZeit beschrieben.Die An-passungder Sprachean denDialogpartnerist fur denSprechereinebekannteSituation.Die BeschreibungderEigenschaftenvonFrauAltmeierdientensomitdazu,Zeitdruckzuerzeugen(s.Abschnitt3.3.1.3). Die explizite NennungvonNamendientedazu,dasssichdie VersuchspersonendasMustervon Eigenschaftenbessermerkenkonnten.EinigeVer-suchspersonensprachenihren

”Dialogpartner“ in ihrenAußerungenmit demNamenan.

Auf diesenAspektwird in Abschnitt3.4nahereingegangen.

Zu 8 DasDoppelaufgabenparadigmasiehtvor, dassbeideAufgabenmit gleich hoherAufmerksamkeit bearbeitetwerden,damit gezielt eine Uberlastunghergestelltwerdenkann.(s.Abschnitt3.3.1.1). DeshalbwurdeauchdieserAspektin derAnweisungbeson-dershervorgehoben.Bei einergroßenDiskrepanzzwischendenNotenfur dieHaupt-bzw.Nebenaufgabein derUbungsphase,wurdendie VersuchspersonendaruberhinausvonderVersuchsleiterinermahnt.

Zu 9 Die Eigenschaftenvon FrauNeumannals Partnerindientendazu,die Betonungauf Qualitat zu erreichen,ohnekonkretdie Art der Anpassungnennenzu mussen.Stattz.B. zu sagen

”Achte darauf,moglichstkeineWortfragmentezu erzeugen“ , wurdeFrau

NeumannalsPersondargestellt,die unerfahrenist, unddeshalbdurchAußerungenguterQualitatunterstutztwerdensollte.

3.3.3 Einteilung und Definition der Variablen

EinegrobeEinteilungderabhangigenVariablenbetrifft die drei KategorienZeitsympto-me,QualitatssymptomeundLangensymptome.Die KategorienZeitsymptomeundQua-lit atssymptomeentsprechendenjenigen,die von Berthold(1998)vorgeschlagenwurden(s.Tabelle2.1). Die dritte KategorieLangensymptomesubsumiertalle Variablen,die di-rekt mit derLangeeinerAußerungin Beziehungstehen:Gesamtzeit,AnzahlderWorter,AnzahlderSilbenundAnzahlderSatze.DadasVorkommenvieler Symptomestarkvonder Außerungslangeabhangt,erfolgtefur die InterpretationeineentsprechendeNormie-rung.Dazukamenzwei VariablenausderKategoriederLangensymptomein Frage:dieAnzahlderSilbenunddieAnzahlderWortern.Wir entschiedenunsfur eineNormierung

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auf 100 Worter, wie sie bei Oviatt (1997)vorgenommenwird 6. Bei anderenVariablenerfolgtez.T. eineandereNormierung.In Tabelle3.4wird eineUbersichtdargestellt.

3.3.3.1 Apparatur

In Abbildung3.10wird die Apparaturdargestellt,die beimExperiment(online)undbeider Auswertungder Daten(offline) verwendetwurde.DasExperimentalsystemlief aufeinemIntel™ PENTIUM™ PC mit 200 MHz unterdemBetriebssystemLinux. Uberdie integrierteSoundkartewurdedie Geschichteauf Lautsprecherausgegeben,die zuvorperMikrofon aufgezeichnetunddigitalisiertwurde.Die Anweisungwurdeauf eineCDaufgenommenundwahrenddesExperimentesmithilfe einesCD-Playersabgespielt.DieReihenfolgeder Anweisungsteilekonnteso je nachAbfolge der Bedingungengewahltwerden.Die SignaledesExperimentalsystemswurdenuberdeninternenLautsprecher-ausgangausgegeben.Damit sie als akustischesSignal auf dasTonbandaufgenommenwerdenkonnten,musstensiezuvor ubereinenkleinenLautsprecherausgegebenundmiteinemMikrofon wiederaufgenommenwerden.DazuwurdeeineVorrichtunghergestellt,die

”Black Box“ , in derenInnern Lautsprecherund Mikrophon untergebrachtwurden.

Sie wurdeisoliert, sodassdie Signalenicht nachaußendrangenund somit fur die Ver-suchspersonennicht horbar waren.Die Spracheder Versuchspersonenwurde uber einTischmikrofonaufgezeichnet.SignaleundSprachebelegtenjeweilseinenKanaldesSte-reoeingangsdesTapedecks.Siewurdengetrenntausgesteuert,umin geeigneterIntensitataufdasBandaufgezeichnetwerdenzukonnen.

NachAblauf desExperimenteswurdendie Bandermit demgleichenTapedeckabge-spielt,verstarkt und uberdie Line-in SchnittstelleeinesIntel™ PENTIUM™ kompati-blenPCsmit 400MHz digitalisiert.Die entstandenenWavedateienwurdenmithilfe einesWave-Editorsweiterverarbeitetundanschließendim gleichenFormatauf CD archiviert.

Abbildung3.11verdeutlicht,wie die weitereVerarbeitungvorgenommenwurde.DieseparatenSpurenwerdenubereinanderliegenddargestellt.Die obere(linke)Spurenthaltdie SignaledesExperimentalsystems.Das ersteSignal reprasentiertdenZeitpunkt,andemderStimulusderHauptaufgabeprasentiertwurde.Die Zeit zwischendiesemSignalunddemBeginnderAußerungbildetdie Einsatzlatenz,die Zeit bis zumEndederAuße-rung die Gesamtdauer. DiesebeidenWertewurdenals abhangigeVariablenverwendet(s. Tabelle3.4). Das zweite Signal auf der linken Spur reprasentiertdasBeendenderStimulus-Prasentation.Dies erfolgteentweder, wenndie Versuchspersonendie Leertas-te druckte,oderwenndie Prasentationabgebrochenwurden,z.B. wegenStehenbleibensder Spielfigur in der Nebenaufgabe(s. Abschnitt 3.3.2.5). Durch die Trennungder Si-gnaleauf zwei Spurenwurdegewahrleistet,dassdie SpracheohnestorendeSignalevonExperimentalsystemabgespieltwerdenkonnte.

3.3.3.2 Bewertungder inhaltlichen Qualit at

Um nebendenSymptomen,die ander Oberflacheder Außerungenzu beobachtensind,auchein objektivesMaßder inhaltlichenQualitat zu bekommen,wurdenentsprechendeBewertungeneingeholt.Vier Muttersprachlernwurdendie transkribiertenAußerungenzur Bewertungvorgelegt. Siewurdenfur dieseAufgabebezahlt.Fur jedesBild ausdem

6EsbestatigtesichohnehinbeidenDatenanalysen,dassdiebeidenMaßeAnzahlderSilbenundAnzahlderWorterstarkkorrelieren(s.Abschnitt3.4.6)

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Tabelle3.4:BedeutungderVariablenundAufteilung in die drei Hauptkategorien

Zeitsymptome

AnzahldergefulltenPausen normiertauf100WorterDauerdergefulltenPausen “ “AnzahlderstillenPausen “ “Dauerderstillen Pausen “ “Einsatzlatenz Intervall zwischenBeginnderPrasentationdesBildes

undEinsetzenderArtikulation in msZogerungen Stille Pausenunter200ms,normiertauf100WorterSilbendehnungen normiertauf100WorterWiederholungen “ “Begrußungen VorkommeneinerBegrußungsphraseAnreden VorkommeneinerdirektenAnrede

Artikulationsgeschwindigkeit AnzahlderSilbenpro Sekunde

Qualit atssymptomeFehlansatze normiertaufAnzahlderSatzeSatzabbruche “ “inhaltlicheSelbstkorrekturen normiertauf100WortersyntaktischeSelbstkorrekturenWortabbrucheSyntaktischeFehler

LangensymptomeGesamtdauer verbrauchteZeit fur die gesamteAußerungin ms (s.

Abbildung3.11)

AnzahlderSilbenAnzahlderWorterAnzahlderSatze

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Online

Offline

Verstärker

Mikrofon

Äußerungen derVersuchspersonen

Aufzeichnung der

CD−Player

AnweisungAbspielen der

Verstärker

Experimentalrechner

Soundkarte

"Black Box"

Tapedeck

Stereoeingang

interner Lautsprecherausgang

Umwandlungin ein akustischesSignal

Ausgabe derSignale

Signalen und Sprache Aufzeichnung von

VersuchspersonenInteraktion der

mit dem Experimentalsystem

Lautsprecher

Ausgabe derGeschichte

DigitalisierungTranskriptionArchivierung

Auswertungsrechner

Abbildung3.10:Aufzeichnungvon SpracheundSynchronisationmit Signalenvom Ex-perimentalsystem

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Präsentation des Bildes

Einsatzlatenz

Gesamtdauer derÄußerung

Ende der Präsentation

Sprachsignal

rechte Spur

linke Spur

Abbildung3.11:VerarbeitungderdigitalisiertenAußerungen

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HauptteildesExperimenteslagen32AußerungenderVersuchspersonenvor. GemaßdemRotationsprinzip,dasbeimExperimentangewendetwurde,warendiesegleichmaßigaufdie vier Bedingungenverteilt.Die Bewerterwurdengebeten,fur jedesder insgesamt80Bilder die Reihenfolgeder inhaltlichenQualitat der entsprechendenAußerungenzu be-stimmen.

3.3.3.3 Bewertungder Bildk omplexitat

Um ein objektivesMaß fur die Komplexitat der Sprachaufgabezu erhalten,wurdendieverwendetenBilder entsprechendkategorisiert.DieselbenPersonen,die die Bewertungder inhaltlichenQualitat vorgenommenhaben,ordnetendie Bilder in eineder folgendenfunf Kategorienein:

1. SehrhoheKomplexitat

2. EherhoheKomplexitat

3. Mittlere Komplexitat

4. EherniedrigeKomplexitat

5. SehrniedrigeKomplexitat

3.3.4 SpezifischeVorhersagen

In Abschnitt 2.1 wurdeneinige theoretischeUberlegungenuber die EigenschaftenderSpracheunterBelastung(und Zeitdruck)gemacht.Diesebasierenauf denErgebnissenverschiedenerLiteraturstudien.Im folgendenAbschnittwerdendiequalitativenHypothe-senbeschrieben,die darausabgeleitetwerdenkonnen.

Die formale Qualitat sollte insgesamtunter Belastungleiden.Unklar ist der Effektvon Zeitdruck:Einerseitssollte die Qualitatsaufforderungzu bessererformalerQualitatfuhren,andererseitswardieAnweisungvor allemauf inhaltlicheQualitatgerichtet.DiesekannteilweiseaufKostenvonformalerQualitaterkauftwerden(z.B.wenndieVersuchs-personeinenSatzabbricht,um einebessereFormulierungzu finden).Wasdie Satzfrag-menteund Fehlansatzenangeht,erwartenwir ein AnsteigenunterBelastungin beidenBedingungen.Die Haufigkeit solltein derQualitatsbedingunginsgesamthohersein,we-genderzuerwartendenkomplexerenAußerungen(s.Abschnitt2.2).

Wir erwartenkein starkesAnsteigender Syntax-FehlerunterBelastung.Die empiri-scheBasisfur einesolcheAnnahmeist zu schwach.Die Angabenbei Berthold(1998)nenneneineeinzelneStudie.

Bezuglich derArtikulationsgeschwindigkeit erwartenwir gemaßBerthold(1998)einAbsinkenunterBelastung,wobeisiein derGeschwindigkeitsbedingunginsgesamthoherseinsollte,alsin derQualitatsbedingung.Fur dierestlichenPhanomene,diezuderKlassederGeschwindigkeitssymptomegehoren,erwartenwir ein AnsteigenunterBelastung.

Die Belastungsollte einennegativenEinfluß auf die Partnerorientierunghaben.DieskonntesichaufdieUnterscheidungzwischenQualitatsbedingungundGeschwindigkeits-bedingunginsgesamtauswirken,da diesefastausschließlichauf der Anpassungan denDialogpartnerbasiert.

52

Bezuglich der inhaltlichenQualitat erwartenwird einenHaupteffekt von Qualitat vs.Geschwindigkeit, d.h. einedurchschnittlichbessereBewertungder AußerungenausderQualitatsbedingung.Außerdemerwartenwird einenHaupteffekt vonBelastung,d.h.einebessereBewertungderAußerungenausderunbelastetenBedingung.

Was die Selbstkorrekturenangeht,konnenwir aufgrundder widerspruchlichenBe-fundlagekeineVorhersagenbezuglich desHaupteffektesderBelastungmachen.Folgen-de Uberlegungkonntedazubeitragen,eineErklarungdafur zu finden,warumuberdie-sesPhanomenin der LiteraturderartiggegensatzlicheErgebnisseberichtetwerden,undwarumkeinekonkretenVorhersagengemachtwerdenkonnen.

Nehmenwir einmalan,wir konntenbeobachten,wann

1. kein inhaltlicherFehlergemachtwurde

2. ein Fehlerkorrigiertwurde

3. ein unkorrigierterFehlervorliegt

Wir nennen dies vollstandige Beobachtung. Dann konnten unsere ErwartungenbezuglichderinhaltlichenSelbstkorrekturenwiefolgt beschriebenwerden.

ohneBelastung mit Belastung

#%$ kein Fehler& a d#%$ korrigierterFehler& b e#%$ unkorrigierterFehler& c f

Die Buchstabenin der TabellereprasentierenWahrscheinlichkeiten.Der Buchstabe' z.B. stellt #%$ keinFehler( keineBelastung& dar, also die Wahrscheinlichkeit, dasskeininhaltlicherFehlerin der Außerunggemachtwird unter der Voraussetzung,dasskeineArbeitsgedachtnisbelastungvorlag. Die allgemeinenBeziehungenzwischendenWahr-scheinlichkeiten(beivollstandigerBeobachtung)sindvermutlichwiefolgt: '*),+ , -/.10 .UberdieBeziehungzwischen2 und 3 lassensichjedochkeinegenauenAussagenmachen.Eskonntesein,dassunterBelastungmehrSelbstkorrekturenzubeobachtensind( 24.,3 ),dannnamlich,wenninsgesamtmehrFehlergemachtwurden( 3%560 ) 2758- ). Auf deran-derenSeitekonnteesjedochauchsein,dassdieReduktionderKorrekturquoteuberwiegt( 3:9;3<5=0?>@2A9;2B5=- ), wasdazufuhrt, dassunterBelastungwenigerSelbstkorrekturenzu beobachtensind. In Wirklichkeit sind die Zustandekein Fehler und unkorrigierterFehlernicht zu unterscheiden,dadie eigentlicheAußerungsplanungdesSprechersunternormalenUmstandennicht eingesehenwerdenkann.Vorhersagenin Bezugauf dasanderOberflachezu beobachtendenKorrekturphanomenssindjedochproblematisch.Auchwenn in einemExperimentein eindeutigesErgebnisherauskommt, wird diesesschwerzu verallgemeinernsein.Es handeltsich um zwei entgegengesetzteTendenzen:Fehler-rateundKorrekturrate.Allein die Tatsache,dassin diesemspeziellenFall eineTendenzuberwiegt, heisstnicht,dasssiedasimmertunwird.

53

3.4 Ergebnisse

3.4.1 Auswirkungen der Außerungskomplexitat

In Abschnitt2.2 wurdevon denErgebnisseneinerUntersuchungvon Oviatt (1997)be-richtet, die einenexponentiellenAnstieg von Disfluenciesin Abhangigkeit der Auße-rungskomplexitat beobachtenkonnte.Als Maß fur die Komplexitat der Außerungwur-de bei Oviatt (1997)die Anzahlder Worter zugrundegelegt, die jedochim Experimentnichtkontrolliertmanipuliertwurde.Um denOviatt-Effektzuberucksichtigen,wurdederEinflußderAußerungskomplexitataufdieErgebnissediesesExperimentesin einerReihevonAnalysenuntersucht.ZunachstwurdendiegleichenSymptomezugrundegelegt, wieOviatt (1997)sie verwendethat,namlich Selbstkorrekturen7, syntaktischeFehler, Fehl-ansatze,Wiederholungen,AnzahldergefulltenPausen,WortfragmenteundSatzfragmen-te. DasVorkommendieserSymptomepro 100 Worter wurdeberechnet,um deneinfa-chenEffekt der Außerungslangezu neutralisieren.Anschließendwurdedie Korrelationmit derAnzahlderWorterermittelt.Um eineVerzerrungdesErgebnissesdurchAusnah-mefalle zu vermeiden,wurdennur Satzeberucksichtigt,die mindestens4 undhochstens25Worterumfassten,undvonderenTyp (AnzahlderWorter)esmindestensneunweitereAußerungengab. DerOviatt-Effekt konnteauchmit denDatendesFlughafenexperimen-tesnachgewiesenwerden.Die Korrelationist signifikant(# .DC�EFC�G ), jedochmit CHEIG�J;Kdeutlich geringerals in der Originalstudie(s. Abschnitt 2.2). Dies ist vermutlich dar-auf zuruckzufuhren,dassdie Außerungenin diesemExperimentzumGroßteilauszweiSatzenbestanden.

Aus diesemGrund wurde eine zweite Analysevorgenommen,bei der als Maß furdie Außerungskomplexitat die Einschatzungder Komplexitat der Bilder zugrundege-legt wurde(s.Abschnitt3.3.3.3). Dabeiwurdeangenommenen,dassdieKomplexitatderSprachaufgabemit derKomplexitat derresultierendenAußerungkorreliert.Die Korrela-tion betrugin diesemFall ( CHEIL�G;M bei einerSignifikanzvon # .�C�ENC�O ).

DieseErgebnissebestatigendie Resultatevon Oviatt (1997),wonachdie Außerungs-komplexitat ein entscheidenderFaktor fur die Haufigkeit von Symptomenist. Bei derInterpretationder HauptergebnissedesExperimentes,die in denfolgendenAbschnittenvorgestelltwerden,solltediesberucksichtigtwerden.

3.4.2 Analyseverfahren

In Abschnitt 3.3.3 wurde die grobeEinteilung der abhangigenVariablenbeschrieben.Wie manin Tabelle3.4 sieht,umfasstauchjedederHauptgruppeneinigeVariablen,dievermutlichstarkmiteinanderzusammenhangen.Bevor wir zurAnalyseeinzelnerEffekteubergehen,solltenwir eineUbersichtuberdieBeziehungenunterdenVariableninnerhalbjederGruppeerhalten.

3.4.2.1 Faktoranalysen

Hierzu wurde innerhalbjeder Kategorie von Variableneine Faktoranalyseausgefuhrt(Hauptachsenfaktorisierungmit Rotation der Achsennach der MethodeOblimin mitKaiser-Normalisierung).Im wesentlichenidentifiziert dieseAnalysemethodeGruppen

7Oviatt unterschiednicht zwischensyntaktischenundinhaltlichenSelbstkorrekturen

54

von Variablen,bei denendie VariableninnerhalbjederGrupperelativ stark(uberAuße-rungen)zusammenhangen.Im Gegensatzzu FaktoranalysenohneRotationwird hierbeinicht verlangt,dassdieGruppenorthogonal(unkorreliert)sind.Zwei Gruppen(z.B.stillePausenundgefullte Pausen)konnenalsodurchausnochmiteinanderkorreliert sein.Ei-ne Analysemit Rotationwurdegewahlt, weil die dadurchentstehendenGruppenin derRegel interpretierbarersindalsdasohneRotationmoglich ist.

In die Faktoranalysengingendie Datenfur einzelneAußerungenein (undnicht etwaDurchschnittefur VersuchspersonenoderStimulusbilder).

3.4.2.2 Multi variate Varianzanalysen

Wennin einemExperimentmehrereabhangigeVariablenerfasstwerden,solltegrundsatz-lich eine multivariateVarianzanalyse(MANOVA) durchgefuhrt werden,bevor Effekteauf einzelneVariablenuntersuchtwerden.Sonstkonnenschonwegender Vielzahl derVariableneinzelnesignifikanteEffekte auftreten,derentatsachlicheBedeutungschwereinzuschatzenist. EineMANOVA pruft, ob dieunabhangigenVariablenuberhauptsigni-fikanteEffekteaufdie GesamtheitderabhangigenVariablenhatten.

Theoretischhattemanfur samtlicheabhangigenVariablendesExperimentseineeinzi-geMANOVA durchfuhrenkonnen.DiesesVerfahrenwarebeiunsererAnzahlvonVaria-blenjedochpraktischnicht moglichgewesen.Stattdessenwurdefur jedederdrei Haupt-kategorienvonVariableneineMANOVA durchgefuhrt - undggf. auchfur einzelneGrup-penvonVariablen,diedurchdie Faktoranalyseidentifiziertwurden.

Sowohl die MANOVAs alsauchdie univariatenVarianzanalysen(ANOVAs) beruck-sichtigtendie Tatsache,dassvon jederVersuchsperson80 Beobachtungenerhaltenwur-den.

In denfolgendenAbschnittenwerdendieErgebnissederAnalysederDatendargestellt.Fur jededer drei Hauptkategorienwerdenzunachstdie Ergebnisseder Faktoranalysenbesprochen.AnschließendwerdenMANOVA und ANOVA prasentiert.Wo signifikan-te Effekte zu beobachtensind,werdendie Tendenzender EinzelvariablenanhandeinesDiagrammsdargestelltunddiskutiert.Die Artikulationsgeschwindigkeit wird separatbe-sprochen.Obwohl sie fur die Dauerder Außerungrelevant ist, wurdesie nicht zu denZeitsymptomengezahlt.Der Grunddafur ist, dassdie Artikulationsgeschwindigkeit eineandereEinheithat(proSekundestattpro Außerung).

3.4.3 Zeitsymptome

In Tabelle3.5 werdendie Ergebnisseder Faktoranalysealler Zeitsymptomedargestellt.Auf Faktor eins ladenAnzahl und Dauerder gefullten Pausen.Auf Faktor zwei ladenAnzahl und Dauerder stillen Pausenund - obwohl wenigerdeutlich - auchEinsatzla-tenzundWiederholungen.Der Grundfur die geringereKorrelationderEinsatzlatenzals

”Stille Pauseam Anfangder Außerung“ mit denstillen Pausenim Innern ist eventuell

die experimentelleSituation:ein GroßteilderEinsatzlatenzmußinterpretiertwerdenalsZeit, die die Versuchspersonbraucht,um dasdargestellteBild zu verstehen.Das fuhrtdazu,dassdie Einsatzlatenzenim Bereichvon ein bis zwei Sekundenliegen,wahrenddie stillen Pausenin der Regeln wesentlichkurzersind (200 bis 800 ms, seltenmehr).Die KorrelationdesgeringerenPlanungsanteilsderEinsatzlatenzmit denstillen Pausenist dementsprechendniedrig.Die Wiederholungensindein eherseltenesPhanomen,was

55

Tabelle3.5: Faktoranalysealler Zeitsymptome(Hauptachsenfaktorisierungmit Rotationder Achsennachder MethodeOblimin mit Kaiser-Normalisierung).Die Werte,die mitNull beziffert sind,stellenin Wirklichkeit eineverschwindendkleineZahldar.

Faktor1 Faktor2 Faktor3 Faktor4Gefullte Pausen(Anzahl) 0,917 0 0 0Gefullte Pausen(Dauer) 0,961 0 0 0Stille Pausen(Anzahl) 0 0,821 0 0Stille Pausen(Dauer) 0 0,910 0 0Einsatzlatenz 0 0,123 P 0,108 0Wiederholungen 0 0,157 0 0Silbendehnungen 0 0 0 0,125Zogerungen 0 0 0 0,547Begrußungen 0 0 0,693 0Anreden 0 0 0,595 0

die geringeKorrelationdieserVariableerklart. FaktoreinsundFaktorzwei sind fur dieInterpretationbesondersinteressant,weil diewichtigstenSymptomevertretensind.Wich-tig sindsiedeshalb,weil sie relativ haufigvorkommen(im Fall von Pausen)und in denbisherigenStudienbereitsuntersuchtwurden(s.Berthold& Jameson,1999).

AnredenundBegrußungenladenaufFaktor3 dar. Fur dieInterpretationsindsiejedochnicht zentral,dasie lediglich bei drei derVersuchspersonenvorkamen.UnterBegrußun-genverstehenwir dasVorkommeneinerBegrußungsformel,unterAnredendie Nennungeinesder Namender beidenKommunikationspartnerinnen,die in der AnweisungzumExperimentgenanntwurden(s.3.3.2.9). In Beispiel3.6sindbeidePhanomeneenthalten.Sietretenhaufiggemeinsamauf,wasdieZugehorigkeit zumselbenFaktorerklart.

(3.6) . 31/230500/Q5 /2/002/4.40). EL:0.71) Hallo . G ) FrauNeumann. N ) . iaeh:0.15) Ich habeetwasverloren.Wo ist denndieFundstelle. S) . S) ?

Auf diesenFaktor ladt,mit negativerKorrelationzu AnredenundBegrußungen,auchdieEinsatzlatenz.WennAnredenundBegrußungenvorkommen,ist alsodieEinsatzlatenzgeringer. Wir konnenersteredemnachals Fullphraseninterpretieren,die vom Sprechereingesetztwerden,um die Einsatzlatenzzu verringern.Esist nicht ganzklar, ob siesichnur auf die Einsatzlatenzim engerenSinneauswirken oderob sie bereitswahrendderPhasederInterpretationdesBildesgeaußertwerden.Wie schonbei denstillen PauseninFaktorzwei, ist dieKorrelationgering.

Auf Faktor vier ladendie Silbendehnungenund Zogerungen.Auch hier handeltessichum Variablen,die seltenvorkommen,mit entsprechendgeringerKorrelation.DieserFaktorspieltdeshalbwie FaktordreibeiderweiterenAnalyseeineuntergeordneteRolle.

Multi variate Analyse aller Zeitsymptome Eine multivariateAnalysewurde durch-gefuhrt mit den Zeitsymptomenals abhangigeVariablen.Die unabhangigenVariablen

56

NeinQ JaR Nebenaufgabe?S 0.00

0.50

1.00

1.50

2.00 G

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00 W

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r GEFÜLLTE PAUSEN

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500

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700

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900

Gef

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Pau

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100

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ter GEFÜLLTE

W PAUSEN

Abbildung3.12:DurchschnittlicheWertefur AnzahlundDauerder gefullten Pausenindenvier Bedingungen

waren

• Belastungvs.keineBelastung

• Qualitat vs.Geschwindigkeit

• Qualitat/Geschwindigkeit ohneBelastungvs.Qualitat/Geschwindigkeit mit Belas-tung

Die MANOVA sollte zeigen,ob uberhauptEffekt der abhangigenVariablenauf dieZeitsymptomevorliegen.Ist diesnicht der Fall, ist jedeweitereInterpretationnicht ge-rechtfertigt.Die beidenHaupteffektesindsignifikantmit XZY\[^]�_I`�`�aBbc[�[�dfeg`�hH_jilk?]Hd�]�[fur Qualitatvs.Geschwindigkeit bzw. XZY\[m]H_I`�`�anbopdq[^r�[�_jisk,]Hd�]�[ fur Belastungvs.kei-neBelastung.Die Interaktionist ebenfalls signifikantmit X*Yt[m]�_I`;`�aubv`Hd�r�`;r�_jiwk�]�_F]gx .Die InterpretationderunivariatenAnalysenist deshalbzulassig.

3.4.4 WeitereAnalysender einzelnenFaktoren

Faktor eins:gefullte Pausen Mit demerstenFaktor(gefullte Pausen)wurdekeineMA-NOVA ausgefuhrt,dadieVariablendiesesFaktorssehrinterkorreliertsind.Die univariateAnalyseergabeinensignifikantenHaupteffekt vonBelastungaufdiegefulltenPausenmitXZY\[;_Fe�[:anbop_Nogegxy_jisk,]�_F]�x fur dieAnzahlund X*Yt[�_Fe�[manbzxH_Fr�`{op_jisk,]H_F]gx fur dieDau-er. Der Haupteffekt von Qualitat vs. Geschwindigkeit ist nicht signifikant.Ebensowenigdie Interaktion.AusAbbildung3.12sinddie Tendenzenersichtlich.

Die SprechermachtenunterBelastungmehrgefullte Pausenals in denunbelastetenBedingungen,wasunterBerucksichtungderErgebnissefruhererStudienzuerwartenwar(s.Abschnitt2.1).

57

NeinT JaU Nebenaufgabe?V 0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50 S

tille

Pau

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r STILLE PAUSEN

NeinT JaU Nebenaufgabe?V 0

100

200

300

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500

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900

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1100

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1300

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1500

1600

Stil

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0 W

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r

STILLE~

PAUSEN

Abbildung3.13:DurchschnittlicheWertefur AnzahlundDauerderstillen Pausenin denvier Bedingungen

Faktor zwei: stille Pausenund Wiederholungen Fur denzweitenFaktor, stille Pausenund Wiederholungen,wurdeeinemultivariateAnalysevorgenommen.Der Haupteffektvon Qualitat vs. Geschwindigkeit ist signifikant mit X*Y�op_I`;�ga�b [mr�_F�H_ji�k�]�_F]H[ . DerHaupteffekt von Belastungist marginal signifikantmit XZY�op_I`{�ga�b�`H_I`;r;r�_ji�k�]�_F]�� . DieInteraktionist signifikantmit X*Y�op_I`;��a�b�op_Frg`H[;_ji1k�]�_F]gx . Abgesehenvon moglichenHaupteffektenvon Belastungist die weitereAnalysediesesFaktorsalsogerechtfertigt.

Die ANOVA desFaktorsder stillen Pausenund Wiederholungenerbrachtefolgen-de Ergebnisse:Der Haupteffekt von Qualitat vs. Geschwindigkeit auf die stillen Pau-senist signifikant mit X*Yt[�_Fe�[ma�b `;]H_F�;o�op_�i�k�]�_F]H[ fur die Anzahl und X*Yt[�_Fe�[ma�b[mxH_F�g`;�H_ji�k�]�_F]�[ fur die Dauer. In der Qualitatsbedingungist ein hoheresMaßan Pla-nung erforderlich,was sich auf die Haufigkeit und Langeder stillen Pausenauswirkt.Was die Einsatzlatenzbetrifft, war ebenfalls ein signifikanterEffekt nachweisbarmitXZY\[;_Fe�[:a�b �;o�_I`;r�[�_�i�k ]H_F]�[ . Auch dieserEffekt ist auf einen erhohtenPlanungs-aufwand bei der Produktionvon AußerungenhohererQualitat zuruckzufuhren.In Be-zug auf die Wiederholungenwar kein signifikanterHaupteffekt von Qualitat vs. Ge-schwindigkeit feststellbar. DerHaupteffekt vonBelastungsollteaufgrundderErgebnisseder multivariatenAnalysenicht weiter untersuchtwerden.Die Interaktionist im Falleder stillencdPausensignifikantmit XZY\[�_Ne�[:a*b [:xH_F];eg`H_ji=k�]�_F]H[ fur die Anzahl undXZY\[;_Fe�[:a�b?[�[�_N]�[m]�_ji�k1]�_F]H[ fur die Dauer. Wasdie Einsatzlatenzbetrifft, war ebenfallseinesignifikanteInteraktionfeststellbarmit X*Yt[�_Fe�[:a/b�xH_No�[:`H_ji�k?]�_F]gx . Nicht signifi-kantist die Interaktionin Bezugaufdie Wiederholungen.

Abbildung 3.13 zeigt, warum ein positiver Haupteffekt von Belastung,der intuitivplausibelgewesenware,nicht signifikantauftritt: die Effektevon Belastungsind fur dieQualitatsbedingungunddieGeschwindigkeitsbedingungunterschiedlichundsiegleichensichetwasaus.In Abbildung3.14werdendie TendenzenderEinsatzlatenzdargestellt.

58

Nein� Ja� Nebenaufgabe? 0

500

1000

1500

2000

2500

Ein

satz

late

nz� (

mse

c)

EINSATZLATENZ

Abbildung3.14:DurchschnittlicheWertefur dieEinsatzlatenzin denvier Bedingungen

An denkonvergierendenLinien in beidenAbbildungenist zuerkennen,dassderEffektvonQualitat/Geschwindigkeit unterBelastungdeutlichzuruckgeht.Wir gehendavonaus,dassdiesteilweiseaufeineVerringerungderPartnerbezogenheitunterBelastungzuruck-zufuhrenist.Diesist konformmit denSchlußfolgerungenvonOberauerundHockl (2000)undRoßnagel(1996),bei denendie PhasederPartnerorientierungalsbelastungssensitivangesehenwird. WahrendsichdieSprecherin derunbelastetenBedingungbemuhen,ihreSpracheandenPartneranzupassen,ist diesunterBelastungwenigerderFall. DaskannzweimoglicheUrsachenhaben:

1. Aufgrund der zusatzlichenBelastungvergisstder Sprecherdie gegebenenAnfor-derungen.

2. Der Sprecherist sichzwar nachwie vor der Anforderungenbewusst,kannsie je-dochaufgrundderBelastungnichterfullen.

In Abbildung3.15werdendieTendenzenderWiederholungendargestellt.Die fehlen-deSignifikanzist moglicherweiseaufdiegeringeHaufigkeit derVariablenzuruckfuhren.

Faktor drei: Begrußungenund Anr eden Wie bereitsangedeutet,ist die Haufigkeitvon Begrußungenund Anreden(Faktor 3) zu geringfur eineInterpretation.Durch eineentsprechendemultivariateAnalysewurdediesbestatigt. Wederdie beidenHaupteffek-te, nochdie Interaktionsindsignifikant.Die Tendenzensind jedochkonsistentmit demFaktorderZeitsymptome(s.Abbildung3.16).

Faktor vier: Silbendehnungenund Zogerungen Als nachsteswurdeeinemultivariateAnalysedesFaktorsderSilbendehnungenundZogerungendurchgefuhrt.DerHaupteffekt

59

Nein� Ja� Nebenaufgabe?� 0

5

10

15

20

Wie

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olun

gen

(Anz

ahl)

WIEDERHOLUNGEN

Abbildung3.15:DurchschnittlicheWertefur die Wiederholungenin denvier Bedingun-gen

NeinT JaU Nebenaufgabe?V 0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

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BEGRÜßUNGEN

NeinT JaU Nebenaufgabe?V 0.00

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

0.06

0.07

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eden

(A

nzah

l)

ANREDEN�

Abbildung3.16:DurchschnittlicheWertefur die BegrußungenundAnredenin denvierBedingungen

60

NeinT JaU Nebenaufgabe?V 0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

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1.20

1.40

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(A

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l) SILBENDEHNUNGEN

NeinT JaU Nebenaufgabe?V 0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

Zög

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Anz

ahl)

ZÖGERUNGEN�

Abbildung 3.17: DurchschnittlicheWerte fur die Silbendehnungenund Zogerungenindenvier Bedingungen

von Qualitat vs.Geschwindigkeit ist signifikantmit XZYj`H_Fe;]ga�b�`{e�_Nog���H_ji�k]�_N]�[ . Nichtsignifikantdagegenist auchin diesemFall derHaupteffekt vonBelastungsowie dieInter-aktion.Die Haufigkeit derPhanomeneist anscheinendbei diesemFaktorebenfalls nichtgroßgenug,um zu signifikantenErgebnissenzu fuhren.Von einerweiterenAnalysederbeidenFaktorendurchunivariateTestssehenwir deshalbab. Die TendenzenwerdeninAbbildung3.17dargestellt.AuchhiersinddeutlichdiekonvergierendenLinien zuerken-nen,dieauf einerucklaufigePartnerbezogenheitunterBelastungschließenlassen.

3.4.5 Qualit atssymptome

Mit denQualitatssymptomenals zweiterHauptkategorie wurdezunachstebenfalls eineFaktoranalysevorgenommen,derenErgebnissein Tabelle3.6dargestelltwerden.

Tabelle3.6:FaktoranalyseallerQualitatssymptome1 2 3

SyntaktischeSelbstkorrekturen 0 0 0,450Fehlansatze 0,303 0 0Wortfragmente 0,569 � 0,249 0,304Satzfragmente 0 � 0,113 0InhaltlicheSelbstkorrekturen 0,195 � 0,627 0

Auf Faktor eins ladendie inhaltlichenSelbstkorrekturen,Fehlansatzeund Wortfrag-mente.Auf Faktor zwei ladenWort- und Satzfragmente,auf Faktor drei Wortfragmen-te und syntaktischeSelbstkorrekturen.Die Tatsache,dassWortfragmentein jeder der

61

drei Faktorenvorkommen,lasstsich z.T. auf eine uberlappendeKodierungder Datenzuruckfuhren.Selbstkorrekturenenthaltenz.B. haufigWortabbruche,die ihrerseitseige-neSymptomedarstellen(s.Beispiel3.7).

(3.7) k 18/220300/G  /5/001/6.16¡k EL:1.88¡ Ich mochte k SP:0.34¡ mir einenMietwagenk +i/ ¡ k -/ ¡ kauf k /- ¡k /+i ¡ k ah:0.24¡ mieten.Wo gibtsden?k S¡ k S¡

Die multivariateAnalyse der Qualitatssymptomeergab lediglich einen marginalenHaupteffekt von Belastungmit XZYjxH_I`;h�a�b `;]H_Fegh{op_�i¢k�]�_F]���� . Der Haupteffekt vonQualitat vs. Geschwindigkeit ist nicht signifikant.Wie wir sehenwerden,gehendie Ef-fekteaufdiesechsabhangigenVariablenin unterschiedlicheRichtungen:beidreienist erpositiv, bei dreiennegativ. Die Interaktionist ebenfallsnicht signifikant.

Die VorhersagenbezuglichderQualitatssymptomewarenwenigerspezifisch,alsesbeidenGeschwindigkeitssymptomenderFall war (s.Abschnitt3.3.4). Der erwarteteHaupt-effekt vonBelastungwurdebeobachtet.Obwohl dieErgebnissederMANOVA in diesemFall marginalwaren,wurdeeineAnalysedereinzelnenFaktorenvorgenommen.

3.4.5.1 WeitereAnalysender einzelnenFaktoren

Wie wir ausden Ergebnissender MANOVA der Qualitatssymptomebereitsvermutenkonnten,ergabendiemultivariatenAnalysendereinzelnenFaktorenebenfallskeinesigni-fikantenEffekte.Im FolgendenwerdendaherlediglichdieErgebnisseausdenunivariatenTestsdargestellt.

Fehlansatze Die univariateAnalyseder FehlansatzeergabeinensignifikantenHaupt-effekt von Belastungmit XZY\[;_Fe�[:a£b�o�]�_^[:h;eH_jisk1]�_F]gx . Die Tendenzenwerdenin Abbil-dung3.18dargestellt.Siebestatigendie fruherenErgebnisse,die in Abschnitt2.1zusam-mengefasstwurden.Wie z.B. bei Berthold(1998)berichtetwird, konnenFehlansatzealsSymptomekognitiverBelastungangesehenwerden.

Satzfragmente EineANOVA derSatzfragmenteergabeinenmarginalsignifikantenEf-fekt von Belastungmit XZY\[;_Fe�[:a¤bDe�]�_F���;e�_ji�kv]�_N]��;o . Die Tendenzgehtjedochin dievorhergesagteRichtung(s. Abbildung 3.19). Dies bestatigt fruhereErgebnisse,wie sievonBerthold(1998)zusammengefasstwurden.

Inhaltliche Selbstkorr ekturen Die univariateAnalysederinhaltlichenSelbstkorrektu-ren ergabkeinesignifikantenEffekte.Auf die Problematikbei der InterpretationdieserVariablenwurdebereitsin Abschnitt3.3.4eingegangen.

3.4.6 Langensymptome

Fur dieLangensymptomewurdedurchdieFaktoranalyseeineinzigerFaktorgefunden(s.Tabelle3.7).

Fur diesenFaktor wurde ebenfalls eine multivariate Analyse durchgefuhrt. BeideHaupteffekte sowie die Interaktionsind signifikant mit XZY�op_I`{�gasb¥`;��_Fe�];��_ji�k¦]�_F]�[

62

Nein� Ja� Nebenaufgabe? 0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

Feh

lans

ätze

(A

nzah

l)

FEHLANSÄTZE

Abbildung3.18:DurchschnittlicheWertefur die Fehlansatzein denvier Bedingungen

Nein� Ja� Nebenaufgabe? 0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

Sat

zfra

gmen

te (

Anz

ahl)

SATZFRAGMENTE§

Abbildung3.19:DurchschnittlicheWertefur die Satzfragmentein denvier Bedingungen

63

Nein� Ja� Nebenaufgabe? 0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

inha

ltl. S

elbs

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uren

(A

nzah

l)

SELBSTKORREKTUREN§

Abbildung 3.20: DurchschnittlicheWerte fur die inhaltlichenSelbstkorrekturenin denvier Bedingungen

Tabelle3.7:FaktoranalysederLangensymptome

1Gesamtlange 0,760AnzahlderSilben 0,995AnzahlderSatze 0,572AnzahlderWorter 0,978

(Haupteffekt von Qualitat vs. Geschwindigkeit), XZY�op_I`{�ga/bD`H_F���H[�_ji¨k©]�_F]�x (Hauptef-fekt von Belastung),bzw. XZY�op_I`{�gaZb¦xH_N��e���_jiªk«]�_F]�[ (Interaktion).Die AnalysederindividuellenVariablenist demnachohneWeiteresgerechtfertigt.

Die univariateAnalyseergab einensignifikantenHaupteffekt von Qualitat vs. Ge-schwindigkeit auf die Gesamtlangemit XZY\[�_FeH[:aZb¦r;op_Fx;e�]�_ji�k«]�_F]�[ , auf die Anzahlder Silbenmit X*Yt[�_Fe�[ma¬b�o�r�_I`;e��H_ji­k�]H_F]�[ , auf die Anzahl der Satzemit XZY\[�_Ne�[:a<b[^e�_F��]g`y_jizk�]�_F]�[ , und auf die Anzahl der Worter mit XZY\[;_Fe�[:aZb®oghH_Nogr�[;_ji=k«]�_F]�[ .In Abbildung 3.21 werdendie durchschnittlichenWerte fur die Langensymptomeinden vier Bedingungendargestellt.Der Haupteffekt von Belastungauf dieseVariablenist durchweg ebenfalls signifikant mit X*Yt[�_Fe�[:a,b `H_Ix;�gxy_ji�k ]�_F]�[ (Gesamtlange),XZY\[;_Fe�[:a¯b���_Ih;�g`y_ji�k®]�_F]gx (Anzahl der Silben), XZY\[�_FeH[:a°b�hH_Fh;]�]�_ji�k�]�_F]�[ (An-zahl der Satze), XZY\[�_Ne�[:azb xy_F���g`H_�i¥k ]�_F]�x (Anzahl der Worter). Signifikant istauchdie Interaktionmit XZY\[�_FeH[:aZb�[meH_^[m]�[�_�izk«]�_F]�[ , XZY\[�_FeH[:aZb®r�_±[�[:hH_ji�k«]�_F]�[ ,XZY\[;_Fe�[:anb�[�[�_F]gx;`H_jisk�]H_F]�[ , und XZY\[;_Fe�[:anb��_I`;]{op_ji�k�]�_N]�[ .

Wie erwartet,sinddieAußerungenin derQualitatsbedingungdeutlichlanger, alsin derGeschwindigkeitsbedingung.Die TendenzenderLangensymptomewerdenin Abbildung

64

3.21dargestellt.Die Linien zeigendietypischeKonvergenz,diewir bereitsbeidenstillenPausenbeobachtethaben.

3.4.7 Die Artikulationsgeschwindigkeit

Die Artikulationsgeschwindigkeit wurdealseinzelnesSymptomanalysiert,daeskeinerderdrei Hauptkategorienangehort (s. Abschnitt3.4.2.1). EineunivariateAnalysewurdedurchgefuhrt mit derArtikulationsgeschwindigkeit alsabhangigeVariable.BeideHaupt-effektesindsignifikant,derHaupteffekt vonQualitatvs.Geschwindigkeit mit XZY\[�_FeH[:a£bh{e�_Fr;o²xy_ji�k1]�_F]�[ , undderHaupteffekt von Belastungmit X*Yt[�_Fe�[ma£b?[mr�_Frgx{��_ji�k,]�_F]�[ .Die Interaktionist signifikantmit XZY\[�_FeH[:a£bop_F`;rghH_jisk�]�_F]gx . In Abbildung3.22werdendie durchschnittlichenWertefur die Artikulationsgeschwindigkeit in denvier Bedingun-gendargestellt.DieseunterstutzendieAnnahme,dassSprecherunterZeitdruckschnellerartikulieren,wasmeinesWissensbislangnicht explizit untersuchtwordenist. UnterBe-lastunggehtdie Artikulationsgeschwindigkeit tendenziellzuruck.

3.4.8 Inhaltliche Qualit at

Da die obenaufgefuhrtenQualitatssymptome,die an der Oberflacheder Außerunger-kennbarsind,durchweg die formaleQualitat einerAußerungbetreffen,wurdedie inhalt-liche Qualitat separatgemessen(s.Abschnitt3.3.3.2). DasErgebnisist derdurchschnitt-licheRang,deneineAußerungvondenvier Bewerternerhaltenhat.Mit dieserVariablenwurdeebenfalls eineunivariateAnalysedurchgefuhrt. Der Haupteffekt von Qualitat vs.Geschwindigkeit ist signifikantmit X*Yt[�_Fe�[ma4b³x{op_Nr�����_ji¨kv]�_F]�[ . Der Haupteffekt vonBelastungist ebenfalls signifikantmit XZY\[;_Fe�[:aBb³[:`H_Ix;��`H_ji¨k�]�_N]�[ . Die Interaktionistnicht signifikant.In Abbildung3.23werdendie Tendenzendargestellt.

3.4.9 Belastungdurch die Aufgabenkomplexitat

In Abschnitt 3.4.1wurde daraufhingewiesen,dassder Einfluß der Außerungskomple-xitataufdasVorkommenvonSymptomennichtvernachlassigtwerdensollte.AusdiesemGrundwurdedie KorrelationderKomplexitat mit derHaufigkeit dereinzelnenabhangi-genVariablenuntersucht.Als Maßfur die Komplexitat dientedie eingeschatzteSchwie-rigkeit der Bilder (s. Abschnitt3.4.1). Die Ergebnissewerdenin Tabelle3.8 dargestellt.Aufgrund ihresseltenenVorkommenswurdenBegrußungenundAnredennicht beruck-sichtigt.Die Sternemarkierendie signifikantenKorrelationen.

InsgesamtsinddieKorrelationenhoch.Bis aufdie inhaltlichenSelbstkorrekturensindalleErgebnissesignifikant.Auf dieProbleme,diedie InterpretationdiesesSymptomsmitsichbringt,wurdein Abschnitt3.4.4bereitseingegangen.

3.4.10 Zusammenfassungder Ergebnisse

InsgesamtkonnteneineReihesignifikanterHaupteffekte nachgewiesenwerden.Ein si-gnifikanterHaupteffekt vonBelastungwurdefur gefullte Pausen,Fehlansatze,LangederAußerungsowie Artikulationsgeschwindigkeit beobachtet.Einenmarginal signifikanten

65

NeinT JaU Nebenaufgabe?V 0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

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ANZAHL DER WÖRTER

NeinT JaU Nebenaufgabe?V 0

5

10

15

20

25

Anz

ahl d

erµ Silb

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ANZAHL DER SILBEN

Abbildung3.21:DurchschnittlicheWertefur dieLangensymptomein denvier Bedingun-gen

66

Nein� Ja� Nebenaufgabe?� 0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

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6.50

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.

¶

ARTIKULATIONSGESCHWINDIGKEIT

Abbildung3.22:DurchschnittlicheWertefur dieArtikulationsgeschwindigkeit in denvierBedingungen

Nein� Ja� Nebenaufgabe?� 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Bew

ertu

ng d

er in

h. Q

ualit

ät

·

(be

ste

= 3

2)

INHALTLICHE QUALITÄT

Abbildung3.23:BewertungderinhaltlichenQualitat

67

Tabelle3.8:KorrelationderAufgabenkomplexitatmit deneinzelnenSymptomen

ZeitsymptomeAnzahldergefulltenPausen 0,502(g¸ )DauerdergefulltenPausen 0,472(g¸ )Anzahlderstillen Pausen 0,531(g¸ )DauerderstillenPausen 0,503(g¸ )Einsatzlatenz 0,503(g¸ )Zogerungen 0,344(g¸ )Silbendehnungen 0,504(g¸ )Wiederholungen 0,296(g¸ )QualitatssymptomeFehlansatze 0,424(g¸ )inhaltlicheSelbstkorrekturen 0,176syntaktischeSelbstkorrekturen 0,534(g¸ )Wortabbruche 0,284( )SyntaktischeFehler 0,287(g¸ )Satzabbruche 0,231( )LangensymptomeGesamtzeit 0,748(g¸ )AnzahlderSilben 0,489(g¸ )AnzahlderWorter 0,549(g¸ )Artikulationsgeschwindigkeit � 0,462(g¸ )

Effekt hatdie Belastungauf stille PausenundSatzfragmente.Ein signifikanterHauptef-fekt von Qualitat vs. Geschwindigkeit konntefur stille Pausen,Silbendehnungen,Zoge-rungen,LangederAußerungenundArtikulationsgeschwindigkeit nachgewiesenwerden.NebendenHaupteffektenkonntein einigenFalleneinesignifikanteInteraktionnachge-wiesenwerden,wasfur die Interpretationebenfallsbedeutsamist. Diesbetrifft dieVaria-blenstille Pausen,Einsatzlatenz,Langeder AußerungenundArtikulationsgeschwindig-keit. Fur die meistender abhangigenVariablenkonnteeinestarke KorrelationzwischenHaufigkeit undAufgabenkomplexitat festgestelltwerden8.

3.5 Belastungdurch die Nebenaufgabe

Insgesamtbetrachtetist der Haupteffekt von Belastunggeringerals der von Qualitatvs. Geschwindigkeit. Es scheintalsoso zu sein,dassdie Versuchspersonentrotz Belas-tungdurchdieNebenaufgabe,dieHauptaufgabeohnegravierendeProblemedurchfuhrenkonnten.Wir sind jedochnicht der Meinung, dassdie Nebenaufgabenicht belastendgenugwar. Durch die Erfahrungauseiner Reihevon Vorversuchenwurde die Aufga-

8DieKorrelationwarnichtsignifikantbeideninhaltlichenSelbstkorrekturen.BegrußungenundAnredenwurdennicht berucksichtigt(s.Abschnitt3.4.9)

68

be deutlicherschwert.WahrenddesExperimenteskonntebeobachtetwerden,dassdieVersuchspersonendie Navigationsaufgabesowie dasMemorierenderZif fern nicht ohneSchwierigkeitenbewaltigenkonnten.Daswurdeauchdurchdie BerichtenderVersuchs-personenselbstbestatigt. Es scheintvielmehr so zu sein,dasses den SprecherntrotzBelastunggelingt, die Qualitat der Spracheweitgehendaufrechtzuerhalten.Beim Ent-wurf desExperimenteswurdebewusstauf einestandardisierteNebenaufgabeverzichtet,dadieAuswirkungenderBelastungin einemmoglichstrealistischenSzenariountersuchtwerdensollten.Die ErgebnisselegendenSchlußnahe,dassdie Sprecherauchin einerrealenBelastungsituationdie Sprachproduktionweitgehendaufrechterhaltenkonnen.

3.6 Bewertungder Ergebnisse

Wie erwartet,konnteinsgesamtfestgestelltwerden,dassdieuntersuchtenabhangigenVa-riablenstatischsignifikanteEffektevonZeitdruckund/oderkognitiverBelastungzeigten.BezuglichderFragestellungendiesesExperimentes,die in Abschnitt3 diskutiertwurden,konnendarausfolgendeSchlußfolgerungengezogenwerden(dieFragestellungenwerdenhier nochmalsaufgefuhrt):

Wie sinddieAuswirkungenvonZeitdruck aufdiesprachlichenPhanomene, diebislangzumeistnur im Zusammenhangmit Arbeitsgedachtnisbelastunguntersucht wurden?

NebenderkognitivenBelastunghatZeitdruckeinendeutlichenEinflußauf die Spra-che,wassichaneinerReihevon Effektenzeigenlasst.Wir konntenfeststellen,dassdieSprecherdazuneigen,schnellerzu artikulieren.DieseTatsacheist keineswegs trivial,zumalsie in dieserexpliziten Art bislangnicht nachgewiesenwurde.Daruberhinausbe-ginnenSprecherunterZeitdruckschnellermit derAußerungundmachenweniger(stille)Pausen,was daraufschließenlasst,dasssie wenigerZeit mit der Planungverbringen.Dafur nehmensie in Kauf, dassdie Qualitat der Außerungzuruckgeht,zu erkennenander geringerendurchschnittlichenBewertungder Außerungen,die unter Zeitdruck ge-machtwurden.Die formaleQualitat leidetebenfalls,wasanderOberflachevor allemandemverstarktenAuftretenvon Qualitatssymptomenzuerkennenist.

Konnendie ErgebnisseausdenbisherigenStudienrepliziert werden,wenndie Sym-ptomealle gleichzeitigin einemExperimentuntersucht werden?

DurchdieErgebnissediesesExperimenteskonntenwir dieKorrelationzwischeneinergroßenAnzahl von abhangigenVariablenfeststellenund die relative Starke der Effekteeinschatzen.Auf BasisdieserDatenist esmoglich,AussagenubereinemoglicheErken-nungvonArbeitsgedachtnisbelastungundZeitdruckzumachen.Abschnitt4wird sichmitderFragebeschaftigen,wie einSystemaussehenkonnte,daseinesolcheErkennungsleis-tungerbringt.

KonnendieErgebnisseausdenbisherigenStudienrepliziertwerden,wenndieSprach-aufgabeunddie Art der Belastungmoglichstrealistisch in Bezugauf dasFlughafensze-nario gestaltetwerden?

Die bisherbekanntenEffektewurdenin dieserDomaneweitgehendrepliziert.Durchdenmoglichst realistischenEntwurf von Haupt-und Nebenaufgabeist ein hoherGradvonAnwendungsrelevanzgewahrleistet.

Inwieweit existiert dasvonBertholdundJameson(1999)postulierteSpeed-Accuracy-Tradeoff in der Sprachproduktion?

Wie bereitsin obigerDiskussionuberdenEinflußvonZeitdruckangedeutet,tendieren

69

Sprecherdazu,bei Erhohungder Geschwindigkeit der Sprachproduktion,Außerungenvon geringererformalerund inhaltlicherQualitat zu produzieren.Umgekehrt ist bei ei-nemSchwerpunktaufdie QualitatderAußerungein RuckgangderAußerungsgeschwin-digkeit zu beobachten.Dies entsprichtder IdeeeinesSpeed-Accuracy-Tradeoffs in derSprachproduktion.

70

Kapitel 4

Modellierung

Im vorangehendenKapitel wurde von einem Experimentberichtet,dem sogenanntenFlughafenexperiment, beidemdieAuswirkungenvonkognitiverBelastungundZeitdruckaufdieSprachproduktionuntersuchtwerdensollten.DabeigingesunteranderemumdieFrage,ob es moglich ist, anhandder BeobachtungbestimmtersprachlicherPhanome-ne,eineeventuelleBelastungbzw. eineneventuellenZeitdruckdesSprecherszu erken-nen.DiesePhanomenewerdenin derDomanevon Sprachverarbeitungssystemenhaufigals

”Disfluencies“ bezeichnet,weil sie als storendeUnterbrechungendesSprachflusses

bei einerautomatischenVerarbeitungzu zusatzlichenProblemenfuhren.Im Zusammen-hangder Behandlungderselbenals Anzeichenfur eineBelastungdesSprechers,wurdevonBerthold(1998)derBegriff desSymptomseingefuhrt.Auf Basisdessenvergleichen-der Literaturstudiesowie den ErgebnissenandererUntersuchungenwurde ein KatalogvonSymptomenaufgestellt,derenKorrelationmit kognitiverBelastungundZeitdruckimFlughafenexperimentexplizit untersuchtwurde.

Die Ergebnissewurdenim ProjektREADY bereitsfur mehrereAnalysenverwendet,in denenBaysscheNetzegelerntwurden.Zwei dieserAnalysenbetreffen ehermethodi-scheFragen;diesewerdenhier nur kurz zusammengefasst.Der nachsteAbschnittgehtdannauf die inhaltlicheFragestellung,wie gut RessourcenbeschrankungenaufgrundvonMerkmalenderSpracheerkanntwerdenkonnen.

4.1 MethodischeAnalysen

Lernentheoretisch interpretierbarer BaysschenNetze. Wittig undJameson(2000b)ent-wickelteeineMethode,umBaysscheNetzemit verborgenenVariablensozu lernen,dassdiequantitativenBeziehungenzwischendenverborgenenunddenbeobachtetenVariablentheoretischinterpretierbarsind. Im ursprunglichenArtikel wurdenur uberTestsdieserMethodeanhandsynthetischerDatenberichtet.Seitdemhabendie Autorendie Metho-de auchanhandder empirischenDatendesFlughafenexperiments(sowie einesanderenExperiments)erfolgreichgetestet(s.Wittig & Jameson,2000a).

Vergleich verschiedenerMethodenfur dieAnpassungallgemeinerBenutzermodelleaneinenindividuellenBenutzer. Wittig und Jameson(2000a)gehenaußerdemauf die fol-gendeFrageein: Wennein Systemanhandvon Datenvieler Benutzerein allgemeinesBenutzermodell(in FormeinesBaysschenNetzes)gelernthat,wie kannesdiesesModellauf eineneinzelnenBenutzerzuschneiden,wahrendesDatenuberdiesenBenutzersam-

71

melt undanalysiert?Die Autorentestenvier Methodenempirisch,anhandderDatendesvorliegendenund einesanderenExperiments.Die Vielzahl und die Unterschiedlichkeitder abhangigenVariablenim vorliegendenExperimentermoglichteneinendifferenzier-tenVergleichderMethoden.

4.2 Erk ennung von Ressourcenbeschrankungen auf-grund von Merkmalen der Sprache

Um ein Systemzu entwickeln, dasin der Lage ist, die RessourcenbeschrankungendesBenutzersim SinnekognitiverBelastungundZeitdruckzuerkennen,ist eszunachstnot-wendig,ein Modell zu entwerfen,dasdie VerbindungzwischendenSymptomenin derSpracheunddenrelevantenRessourcenbeschrankungenherstellt(s. Muller, Großmann-Hutter, Jameson,Rummer & Wittig, 2001). Dies stellt ein Problem des maschinel-len Lernensdar, wobei die experimentellenDatenals Trainingsdatenbetrachtetwerdenkonnen.InnerhalbdesProjektesREADY erfolgt einesolcheModellierungmithilfe vonBaysschenNetzenalszentralerInferenzmechanismus.Abschnitt4.2.1wird sichdeshalbzunachstkurzmit derTechnikderBaysschenNetzeauseinandersetzen.In Abschnitt4.2.3wird dargelegt, welcheTechniken desLernensvon BaysschenNetzengenutztwerdenkonnen,um ein Modell zur Erkennungvon Ressourcenbeschrankungenaufzubauen.EinsolchesModell kannbei derInteraktionmit demBenutzerangewandtwerden,wobeidieMerkmaleseinerSprachealsEvidenzdienen.Abschnitt4.2.4untersuchtdie Leistungendeshier beschriebenenModellsbei derErkennungunterVerwendungverschiedenerPa-rameter.

4.2.1 BaysscheNetze

Ein BaysschesNetz (BN) (s. Pearl,1991)bestehtauszwei Komponenten.Der ersteistein gerichteterazyklischerGraphder die kausalenZusammenhangedarstellt,die in derentsprechendenDomanegelten.Die KnotenreprasentierenbeliebigeVariablen.Die Ver-bindungenzwischendenKnotenwerdeninterpretiertalskausaleEinflussezwischendenVariablen.Die zweiteKomponenteeinesBN ist eineMengevon bedingtenWahrschein-lichkeitstabellen(engl.conditionalprobability tables, CPTs).Die CPTeinesKnotenre-prasentiertdie (unsicheren)BeziehungenzwischendiesemKnotenundseinenEltern.SiebestehtausbedingtenWahrscheinlichkeitenfur jedenZustanddesKnotenabhangigvonderKonfigurationderZustandederEltern.Ein BN reprasentierteinegemeinsameWahr-scheinlichkeitsverteilunguberdieZustandeseinerVariablen.

Ein Vorteil von BNs ist die Moglichkeit derEntwicklungeinesexpliziten, theoretischinterpretierbarenModells der relevantenkausalenZusammenhange.Am bestentheore-tisch interpretierbarsindBNs dann,wennsieerklarendeversteckteVariablenenthalten.DasBN ausAbbildung3.1stellt ein solchesNetzdar. Von theoretischemInteresseist indiesemFall besondersdie versteckteVariableTATSACHLICHE ARBEITSGEDACHTNISBELASTUNG.DieseArt von Knoten entsprecheneiner Theorie,wie RessourcenbeschrankungendieSymptomein der Sprachebeeinflussen.Im RahmendieserArbeit wird einetheoretischneutralereStrukturzugrundegelegt, die nur Variablenenthalt, die im Experimentvoll be-

72

obachtbarwaren1

4.2.2 Die Struktur desBaysschenNetzes

In Abbildung 4.1 wird die Struktur desBaysschenNetzesdargestellt,dasauf der Ba-sisderexperimentellenDatengelerntwerdensoll. Die beidenKnotenNEBENAUFGABE undZEITDRUCK auf der linken SeiteentsprechendenunabhangigenVariablenausdemExpe-riment.Die funf oberenVariablenauf der rechtenSeitein ZEITSCHEIBE 1 entsprecheneinzelnenSymptomen.Aus der Kategorie der Geschwindigkeitssymptomewurdendiestillen Pausenunddie gefullten Pausenausgewahlt. Die Anzahlder Silbenreprasentiertdie KategoriederLangensymptome.Die Artikulationsgeschwindigkeit sowie die inhalt-licheQualitatwurdenalseinzelneSymptomeebenfallsausgewahlt.Als VertreterderKa-tegoriederQualitatssymptomewurdedie VariableFORMALE QUALITAT eingefuhrt.Siestelltdie logischeDisjunktionvoneinzelnenbinarenVariablendar, die jeweilsdasVorkommeneinesderfolgendenQualitatssymptomeanzeigen:inhaltlicheundsyntaktischeSelbstkor-rekturen,Fehlansatzesowie Satz-undWortabbruche.DieseVariablenwurdendeshalbineinerDisjunktionzusammengefasst,weil sieeinzelnseltenvorkommen.Die Auswahl istreprasentativ fur dieGesamtmengederSymptome.Die sechsKnotenaufderrechtenSei-te entsprechendenindividuellenBaselinesfur die sechsSymptomvariablen.Siewurdeneingefuhrt,um die individuellenUnterschiedein derAuspragungderSymptomvariableneinfließenzulassen.Um z.B.AussagenuberdenaktuellenZustandeinerPersonaufBasisihrer derzeitigenArtikulationsgeschwindigkeit zu machen,ist essinnvoll zu wissen,obsie im Allgemeineneherschnelloderlangsamspricht.In diesemBN ist derWert dieserVariableneine Konstantefur jedenBenutzer. Sie stellt den Durchschnittswertder ent-sprechendenVariableuberalle Messungenim Experimentdar. Der letzteKnotenin demdargestelltenBN, AUSSERUNGSKOMPLEXITAT, entsprichtder geschatztenKomplexitat einerAußerungauf BasisdesStimulus-Bildes(s.3.3.3.2).

Esgilt zu uberprufen,wie gut ein System¹ einemoglicheRessourcenbeschrankungeinesSprecherserkennenkann.Dasheisst,wennein SprechereineFolgevon Außerun-gen in einerbestimmtenexperimentellenBedingungproduziert,kannS die Bedingungerkennen?Die VariablenNEBENAUFGABE undZEITDRUCK konnenalsoalsstatischeVariablenbetrachtetwerden,die uberdie gesamteFolgevon Außerungengleichbleiben.EbenfallsgleichbleibendieBaseline-Variablen.Die VariableninnerhalbderRechtecke ZEITSCHEIBE

1 bzw. ZEITSCHEIBE 2 sind temporareVariablenund entsprechendenEigenschafteneinereinzelnenAußerung.Fur jede Außerungmußeine solcheZeitscheibeerzeugtwerden.BaysscheNetzewie dieses,die sich ubermehrereZeitscheibenerstrecken, werdenalsdynamischeBaysscheNetze(DBN) bezeichnet(s.Schafer& Weyrath,1997).

4.2.3 LerneneinesBaysschesNetzes

DasgelernteBN sollteanhandvonDateneinerbestimmtenVersuchspersongetestetwer-den.Eswar deshalbdaraufzu achten,dassdiesenicht bereitsin derTrainingsphasever-wendetwurde. Aus diesemGrund wurdenfur jede Versuchspersonein eigenesBays-schesNetzgelernt,jeweilsmit denDatenderubrigen31Versuchspersonen.Die gelerntenBaysschenNetzehattendieStruktur, wie siein Abbildung4.1dargestelltwird, abzuglich

1Zur Zeit wird im Projekt READY mit verschiedenentheoretischinterpretierbarenModellengelerntundverglichen(s.Wittig & Jameson,2000a)

73

NEBENAUFGABE?º (2)

ZEITDRUCK?º (2)

ARTIKULATIONS-» GESCHWINDIGKEIT

(BASELINE) (4)

INHALTLICHE¼ QUALITÄT»

(BASELINE)» (4)

ANZAHL½ DER SILBEN

(BASELINE) (4)

STILLE PAUSEN¾ (BASELINE)» (4)

GEFÜLLTE¿ PAUSEN

(BASELINE) (4)

FORMALE QUALITÄT»

(BASELINE)» (4)

ÄUßERUNGS- KOMPLEXITÄTÀ (2) ZEITSCHEIBEÁ

1Â ARTIKULATIONS-»

GESCHWINDIGKEIT (4)

INHALTLICHE QUALITÄT¼ (4)

ANZAHL½ DER SILBENÃ (4)

STILLE PAUSEN (4)

GEFÜLLTE¿ PAUSEN (4)

FORMALEÄ QUALITÄT¼ (2)

ÄUßERUNGS- KOMPLEXITÄTÀ (2) ZEITSCHEIBEÁ

2Å

ARTIKULATIONS-» GESCHWINDIGKEIT

(4)

INHALTLICHE¼ QUALITÄT (4)

ANZAHL DER SILBENÃ (4)

STILLE PAUSENÆ (4)

GEFÜLLTE¿ PAUSEN (4)

FORMALE QUALITÄT (2)

Abbildung4.1:StrukturdesBaysschenNetzes,dasauf BasisderexperimentellenDatengelerntwerdensoll

74

derKnotenfur ZEITSCHEIBE 2. Die CPTsfur die temporarenVariablenin jederZeitscheibesinddie gleichewie siein ZEITSCHEIBE 1 gelerntwurden.

Die Lernmethode,die hier implementiertwurde, entsprichtder”Maximalen-Wahr-

scheinlichkeitsmethode“ fur dasLernenvon voll beobachtbarenBaysschenNetzen(s.z.B. Buntine,1996).Dabeiwird die Schatzungjeder(bedingten)Wahrscheinlichkeit ausder(relativen)Haufigkeit in denDatenberechnet.

4.2.4 Evaluation

4.2.4.1 Verfahren

Zur EvaluationdesgelerntenBaysschesNetzeswurdedie folgendeProzedurzugrunde-gelegt:

RelevanteVariablen und ihr e Werte

• Ein BenutzerÇ• Werte È und É derBool’schenVariablenÊ (ZEITDRUCK?) und Ë (NEBENAUFGABE?)

Aufgabe

• Inferieredie Wertevon Ê und Ë aufderBasisvonSymptomenin derSprachevonÇ

Vorbereitung der Testdaten

• Wahle20 Beobachtungenfur Ç mit Ì b©Í und Ë b É , in derReihenfolge,in dersieim Experimentauftraten

Evaluation der Erk ennungsgenauigkeit

InitialisierungdesModells

1. Erstelledie ersteZeitscheibedesBN fur Ç .

2. Instanziierealle individuellenBaseline-Variablenmit denrichtigenWertenfur Ç .LassedieVariablenÌ und Ë uninstanziiert.

Fur jedeEvidenz Î ausderMengederEvidenzenfur Ç1. In derneuestenZeitscheibedesBN, leiteAnnahmenuber Ê und Ë ab

• Instanziierealle temporarenVariablenfur dieseZeitscheibemit ihrenWertenin Î

• EvaluieredasBN, umdie Wahrscheinlichkeitenvon Ê und Ë zuerhalten

• Speicheredie Wahrscheinlichkeiten,die zu diesemZeitpunktmit denWertenvon Ê und Ë verbundensind

2. FugeeineneueZeitscheibezudemdynamischenBN hinzufur dienachsteEvidenz

75

0Ï 1Ð 2Ñ 3Ò 4Ó 5Ô 6Õ 7Ö 8× 9Ø 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Anzahl der BeobachtungenÙ

0.45

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

Dur

chsc

hnitt

liche

s p(

[Tat

säch

liche

Ú

Bed

ingu

ng])

ZEITDRUCK? = JA, NEBENAUFGABE? = NEIN

ZEITDRUCK?Û

= JA, NEBENAUFGABE? = JA

ZEITDRUCK? = NEIN, NEBENAUFGABE? = NEIN

ZEITDRUCK?Û

= NEIN, NEBENAUFGABE? = JA

Abbildung4.2:Genauigkeit dergelerntenBaysschenNetzebeiderInferenzdeskorrektenWertesfur ZEITDRUCK

76

0Ü 1Ý 2Þ 3ß 4à 5á 6â 7ã 8ä 9å 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Anzahl der Beobachtungenæ

0.45

0.50

0.55

0.60

0.65

0.70

0.75

0.80

0.85

0.90

Dur

chsc

hnitt

liche

s p(

[Tat

säch

liche

Ú

Bed

ingu

ng])

ZEITDRUCK? = JA, NEBENAUFGABE? = NEIN

ZEITDRUCK?Û

= JA, NEBENAUFGABE? = JA

ZEITDRUCK? = NEIN, NEBENAUFGABE? = NEIN

ZEITDRUCK?Û

= NEIN, NEBENAUFGABE? = JA

Abbildung4.3:Genauigkeit dergelerntenBaysschenNetzebeiderInferenzdeskorrektenWertesfur NEBENAUFGABE

77

4.2.4.2 Ergebnisse

In Abbildung4.2und4.3werdendieErgebnissederEvaluationdargestellt,diezuvor uberalle 32Versuchspersonenaggregiertwurden.

Zeitdruck In Abbildung 4.2 werdendie Ergebnissefur die Erkennungvon Zeitdruckdargestellt. Die durchschnittlicheWahrscheinlichkeit, die der Bedingungzugewiesenwird, die zu diesemZeitpunkt tatsachlich gegebenwar, steigt wahrendder erstenBe-obachtungenstarkan.Dabeiist dieErkennungvonZeitdruckeinfacher, wennessichumeine BedingungohneNebenaufgabehandelt.DiesesErgebnisist plausibel,wenn mandie insgesamtzu beobachtendeTendenzbedenkt,dassdie Effekte von ZeitdruckohneNebenaufgabeamdeutlichstenwaren(s.z.B.Abbildung3.13). EinemoglicheErklarungwar, dassdiePartnerbezogenheitdurchdiezusatzlicheBelastungdurchdieNebenaufgabereduziertwurde2.

Nebenaufgabe Die Erkennungder Belastung,d.h. der Bedingungmit Nebenaufgabe,ist deutlich wenigererfolgreich:die hochsteKurve in Abbildung 4.3 ist wahrendderletzten10BeobachtungensignifikantgeringeralsdieniedrigsteKurveaufderlinkenSeite(ç�è­é�êfé�ë ). In BetrachtungderHauptergebnissedesExperimentesist auchdieserBefundplausibel:die Effekte von Zeitdruckwareninsgesamtsubstantiellerals die Effekte vonBelastung(s.Abschnitt3.4). Besondersin derZeitdruck-BedingungsinddiegemessenenEffekte von Belastunggering.JedochauchohneZeitdruck ist der Qualitat Erkennungvon Belastunglediglich auf einemmittleren Niveau:nachca. 5 Beobachtungen,wahltdasSystemeineWahrscheinlichkeit von éHê�ì�é bis é�êîí{é fur die korrekteHypothese.

Wie bereitsin Abschnitt3.5diskutiertwurde,konntendieVersuchspersonentrotz Be-lastungdieLeistungenin derHauptaufgabeweitestgehendaufrechterhalten.Diesspiegeltsichauchin derErkennungdesBelastungszustandeswider. Wennesjedochwie hier derFall ist, dassdie Belastungeinenrelativ geringenEinflußauf dieAusfuhrungeinerande-renAufgabehat,ist dieErkennungderselbenvonwenigergroßerBedeutung.DieseFragewird derzeitnochin READY untersucht.

2Der Zeitdruckwurde im Experimentdadurcherzeugt,dassein Partnerbeschriebenwurde,der uberwenigZeit verfugt. In derBedingungohneZeitdruckhandelteessichdagegenum einenPartnermit mehrZeit (s.Abschnitt3.3.2.9)

78

Kapitel 5

Bewertungund Ausblick

5.1 Bewertung

Mit dieserArbeit sollteeinBeitragzuderinterdisziplinarenArbeit desSonderforschungs-bereichs378geleistetwerden,wasein wesentlichesZiel desselbenist. Der nachfolgendeAbschnittstellt eineZusammenfassungderArbeit dar, bei der- nebenderBewertungin-haltlicherAspekte- unteranderemder Fragenachgegangenwird, inwieweit diesesZielerreichtwerdenkonnte.

Beim Uberblick uberdenStandder Forschungin Kapitel 2, wurdenzwei Literatur-studiengegenubergestellt,die sichmit - wie wir esnennen- Symptomenkognitiver Be-lastungundZeitdruckauseinandersetzen.DenErgebnissenvon Berthold(1998),dessenArbeit ebenfalls im RahmendesProjektesREADY durchgefuhrt wurde,konntedurcheineGegenuberstellungder Ergebnissevon (Oberauer& Hockl, 2000)eineneueSicht-weisehinzugefugtwerden.DadurchkonntedastheoretischeVerstandnisdesZusammen-hangszwischenBelastungbzw. ZeitdruckunddenSymptomenanderOberflachevertieftundauf dieserBasisdie experimentellenHypothesenformuliert werden.Aus interdiszi-plinarerSicht ist dieseArbeit im Uberschneidungsbereichvon ComputerlinguistikundPsychologieanzusiedeln.

In Kapitel 3, dasvon der eigenenempirischenArbeit berichtet,wurdenzunachstdieErgebnisseeinerFeldstudieamFrankfurterFlughafenbeschrieben.Dieseist durchgefuhrtworden,umeinenKatalogauthentischerAnfragenaneinemInformationskioskamFlug-hafenzusammenstellenzukonnen.DerKatalogunddieErfahrungen,diedabeigewonnenwerdenkonnten,habendazubeigetragen,dassdasExperimentdemAnspruchder Rea-lit atsnahegerechtwerdenkonnte.Die ErgebnissederFeldstudiesindjedochnichtnur furdasExperimentrelevant,sondernkonnenauchfur andereArbeiteninnerhalbdesFlugha-fenszenariosverwendetwerden.

Wie bereitsin Abschnitt3.6 beschriebenwurde,konntenim ExperimentsignifikanteHaupteffekte von Qualitat vs. Geschwindigkeit und Belastungsowie Interaktionenfest-gestelltwerden.Insgesamtwar der Einfluß von Qualitat vs. Geschwindigkeit großeralsdervon Belastung.Wir schlossendaraus,dassSprecherunterdengegebenenVorausset-zungenauchunterBelastungihre normaleArt zu Sprechenweitgehendaufrechterhaltenkonnen.

Die ErgebnissedesExperimenteskonntenbereitsin einerReihevon UntersuchungeninnerhalbdesProjektesREADY verwendetwerden.In Kapitel4 wurdevoneinerUnter-suchungberichtet,in derauf BasisderexperimentellenDatenein SystemzurErkennung

79

vonArbeitsgedachtnisbelastungundZeitdruckdesBenutzersentwickelt wurde.Die Ent-wicklungeinessolchenSystemsaufderBasisvonempirischenDatenverbindetdieInfor-matik mit derPsychologieundkanninsofernebenfalls alsBeitragzur interdisziplinarenZusammenarbeitangesehenwerden.

5.2 Ausblick

EsbestehenkonkretePlane,die Datenunddie UmgebungdesFlughafenexperimentsimSonderforschungsbereich378weiterzuverwenden.In Zusammenarbeitmit Prof.Linden-berger, vondessenArbeitenim BereichderAltersforschungbereitsin Abschnitt1 berich-tet wurde(s. auchKray & Lindenberger, 2000),ist eineDurchfuhrungdesExperimentsmit alterenVersuchspersonengeplant.Ein Vergleich der ErgebnissekonnteAufschlußdarubergeben,inwieweit sichunterdengegebenenVoraussetzungendie AuswirkungenderBelastungbei alterenMenschenvondenenbei jungenMenschenunterscheidet1.

Unabhangigdavon ist derzeitgeplant,ein weiteresExperimentim RahmeneinerDi-plomarbeitim FachbereichPsychologiedurchzufuhren,bei der es um

”Differenzierte

ModelledesArbeitsgedachtnisses“ geht.Dabeisoll ein dritter Faktoreingefuhrt werden,namlicheineAblenkungdurchLautsprecher-Aufrufe.

1Wie in Abschnitt3.3.2.1erwahnt,warendie Versuchspersonenbei diesemExperimentdurchweg Stu-dentenderUniversitatdesSaarlandes

80

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