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Doppelter Fehler durch Kompexitätsreduktion

Der Arbeitspsychologe James Reason ist ein Experte für „Menschliche Fehler“(1). Ein häufiger Fehler, der durch Unaufmerksamkeit passiert, ist die Wahrnehmungsverwirrung.

Mentale Modelle als Wahrnehmung

Kognitive Theorien beginnen mit den Sinnesreizen, die den Input für das sensorische Gedächtnis darstellen. Dort findet zuhanden des Arbeitsgedächtnisses eine Aufbereitung statt, die u.a. aus

  • Merkmalanalyse
  • Erkennen der Reizelemente
  • Mustererkennung
  • Benennung

besteht. Wenig bekannt sind die Funktionen, die aus den erkannten Mustern und Reizelementen ein Mentales Modell zuordnen.

Hier bezeichnet der Begriff „Mentales Modell“ etwas sehr primitives. Psychologen benutzen Begriffe, wie „Analoge und Propositionale Repräsentationen“, „Semantische Netze“, „Schemata“ oder „Scripts“, wobei ausgerechnet der Begriff des „Modells“ unter einigen Autoren verpönt zu sein scheint(2). Ich glaube, all diese Begriffe sind jeweils nur Teilaspekte von dem, was wir den realen Objekten wirklich zuordnen.

Wenn ich ein neues Gebäude betrete, so scheinen mir einige Ecken sehr lauschig, in einigen Räumen fühle ich mich geborgen oder wohl, in anderen nicht, gewisse Durchgänge erinnern mich an solche im Kindergartenhaus, in dem ich im Alter von 5 Jahren bewegte. Gegenüber des Eingangs steht eine Säule, die bedrohlich oder gutmütig zu sein scheint, wie ein Raumwächter, der mich auffordert einzutreten oder zu fragen, was ich wolle. Das Gebäude und die Räume haben für mich eine lebendige Ganzheit, die gleichzeitig episodische, deklarative, prozedurale sowie visuelle, auditive oder haptische Aspekte umfasst und ein Teil meines Lebens ausmacht. Ich verinnerliche das Gebäude in einem Mentalen Modell.

Modelle dienen nicht der Komplexitätsreduktion

Wenn ich eine Treppe hinunter steige, dann muss ich sie in meiner Wahrnehmung modellieren, um z.B. zu wissen, wann ich alle Stufen genommen habe. Nehme ich eine Stufe nicht wahr, stolpere ich und falle hin.

Damit stelle ich mir vor, dass unsere Wahrnehmung über Mentale Modelle funktioniert. Der Begriff „Mentales Modell“ repräsentiert also nicht nur Wissensstrukturen, sondern bezeichnet die Wahrnehmung schlechthin. Wir können die Welt ausschliesslich über Modelle wahrnehmen. Modelle sind nicht gute Hilfsmittel, um die Realität zu beschreiben, sie sind die einzige Möglichkeit, um Realität wahrzunehmen. Insbesondere dienen Modelle nicht der Komplexitätsreduktion, wie oft behauptet wird. Wenn uns etwas komplex erscheint, dann ist schon das Modell komplex, das wir von der realen Sache machen. Mentale Modelle machen wir uns auch von einfachen und alltäglichen Dingen, ja von allem, was wir wahrnehmen. Das Modell, also die Wahrnehmung, ist eine Funktion unserer Persönlichkeit und individuellen Geschichte.

Das Modell wird durch ein Schema ergänzt

Wo findet die Konstruktion des Modells statt? Das sensorische Gedächtnis ist zu kurzfristig, als dass es Zeit hätte, Modelle zu bauen. Die Ressourcen des Arbeitsgedächtnisses sind zu kostbar, als dass wir sie mit Modellbau beschäftigen oder gar belästigen möchten. Im Langzeitgedächtnis müssen die Modelle aber bereits bestehen, denn das Langzeitgedächtnis übernimmt aufgrund des Modells die Steuerung automatisierter Handlungen.

Betrachten wir nochmals das Hinuntersteigen einer Treppe. Das wird durch das Langzeitgedächtnis weitgehend automatisch abgewickelt. Durch wiederholtes Einüben entsteht ein Schema einer Treppe:

alternierende saliente und konkave Kanten, Stufen zwischen 25 und 35 cm breit, Stufenhöhe gleichmässig zwischen 15 und 20 cm, letzte Stufe kann davon etwas abweichen

Weicht eine Treppe von diesem Schema ab, können bereits Bewegungsfehler passieren, auch wenn wir noch so genau hinsehen. Das Auge macht mithilfe des sensorischen Teils des Langzeitgedächtnisses und des Arbeitsgedächtnisses ein Modell der spezifiischen Treppe. Der prozedurale Teil des Langzeitgedächtnisses produziert daraus Handlungsanweisungen an Beine und Füsse. Ein paar flüchtige Blicke auf die aktuelle Treppe genügen, um sicher ihr Ende zu erreichen, denn das Schema einer Treppe haben wir ja bereits in der Kindheit abgespeichert. Wir brauchen eigentlich nur noch zu wissen, wann die aktuelle Treppe zu Ende ist.

Modell

Sobald wir also vor einer Treppe stehen, muss das prozedurale Gedächtnis sofort mit der Wahrnehmung, also dem Modell dieser Treppe versorgt werden. Wo entsteht es?

Enthält das Modell Fehler, indem wir z.B. die unterste Stufe nicht wahrnehmen, so fallen wir mit unter Umständen schwerwiegenden Konsequenzen hin. Fehler in der Modellbildung können ebenso schwerwiegend sein, wie Fehler in der Ausführung.

Das Modell kann falsch sein

In der Fehlertaxonomie von James Reason(3) kommt der Patzer „Wahrnehmungsverwirrung“ als einer von acht Patzern und Schnitzern vor. Er schreibt:

Die Merkmale dieser recht häufigen Fehler legen nahe, dass sie deshalb auftreten, weil die Schemata beim Erkennen eines Objekts etwas als Übereinstimmung mit dem eigentlichen Objekt akzeptieren, was nur so ähnlich aussieht, sich am entsprechenden Ort befindet oder ähnlich funktioniert. Diese Patzer können auftreten, weil es – in einer stark routinisierten Handlungskette – unnötig ist, dasselbe Mass an Aufmerksamkeit für den Prozess des Wahrnehmungsabgleichs aufzuwenden. Bei oft wiederholten Aufgaben ist es wahrscheinlich, dass die Erkennungsschemata, genauso wie die Handlungsschemata, so weit automatisiert werden, dass sie auch grobe und nicht nur präzise Annäherungen an den erwarteten Reizinput zulassen. Diese Absenkung der Akzeptanz steht in Einklang mit der ´kognitiven Ökonomie´ und der damit einhergehenden Entlastung der Aufmerksamkeitskapazität

Reason geht von einem Wahrnehmungsabgleich mit dem gespeicherten Schema aus, während ich ein durch das Schema ergänzte Modell der Wahrnehmung annehme, das mit der aktuell durchgeführten Handlungskette abgeglichen wird. Bei Reason liegt der Fehler im Prozess des Wahrnehmungsabgleichs, der während der Laufzeit der Handlung durchgeführt wird. Für mich liegt der Fehler jedoch darin, dass dem prozeduralen Gedächtnis von Vornherein ein falsches Modell vorliegt und während der Laufzeit der Handlung nicht angepasst werden kann.

Wahrnehmungsverwirrung in komplexen Situationen, wenn das Schema falsch ist

Ich zweifle, ob genügend Ressourcen zur Verfügung stehen, um laufend den Wahrnehmungsabgleich zu erledigen, den Reason fordert. Wenn wir Treppen steigen, die nicht auf das übliche Treppenschema passen, z.B. Treppen mit überbreiten Stufen, dann haben wir nämlich sogar dann Mühe, wenn wir unsere Aufmerksamkeit ganz bewusst auf die Wahrnehmung dieser unorthodoxen Treppe legen.

Von alltäglichen Dingen, wie Gegenständen, Einrichtungen oder Prozessen, haben wir Schematas gespeichert. Die Wahrnehmung eines solchen Dings resultiert in einer mentalen Repräsentation oder Modell, das durch das entsprechende Schema ergänzt wird. Weicht die Repräsentation oder das Modell zu stark vom Schema ab, wird versucht, das Modell an das Schema anzupassen, was zu einer Wahrnehmungsverwirrung und damit zu Fehlern führt.

Speziell in komplexen Umgebungen kann dies fatal sein. Wir haben ohnehin nur wenige Schematas von komplexen Dingen gespeichert, weil früher die Welt grundsätzlich weniger komplex war und wir daher keine Möglichkeit hatten, Schemata von komplexen Dingen zu generieren. Daher kommt es bei der Beschäftigung mit komplexen Dingen vermehrt zu Fehlern, da die rudimentäre Wahrnehmung nicht durch „gute“ Schemata ergänzt werden kann. Wie beim Begehen unorthodoxer Treppen erzeugt das Fehlen guter Schematas Unsicherheit, wie es für komplexe Situationen typisch ist. Der Wunsch, Komplexität zu reduzieren, bedeutet dann, ein unpassendes Schema zu verwenden, um das Modell überhaupt an etwas anpassen zu können. Dieses Vorgehen birgt dann gleich zwei Fallen: Sowohl das Schema ist falsch als auch die Wahrnehmung wird verzerrt. Komplexitätsreduktion führt daher zwangsläufig zu häufigeren Fehler!

Eine Lösung bei fehlendem Schema ist, das Modell zu verbessern. Das heisst, grössere Aufmerksamkeit und laufender Wahrnehmungsabgleich, wie es Reason fordert. Dazu wird das Arbeitsgedächtnis und das bewusste Denken gefordert, was viel Energie und Zeit benötigt.

 

(1) Wikipedia „Menschlicher Fehler“

(2) Z. B. schreibt Michael Trimmel von der Universiät Wien:.Mentale Modelle sind zwar anschaulich aber nicht unbedingt nützlich. Der Nutzwert von Modellen in der Psychologie ist umstritten. http://homepage.univie.ac.at/michael.trimmel/kogpsych_ws2001-2002/kohot.pdf

(3) Reason, J. Human Error, Cambridge University Press 1990. Seite 72: Perceptual confusions

Wo ist denn nun die Katze hingekommen?

In Wie man Kosten, Zeit und Ärger spart habe ich einige typische Denk- und Handlungsfallen aufgezählt, wie sie im Unternehmens- und Projektmanagement häufig auftauchen. Einer nennt sich Rückschaufehler und führt schnell zu der Illusion, die Kontrolle über das Geschehen zu besitzen. Wenn wir nach gehabtem Schaden die Ereignisse Revue passieren lassen, dann haben wir oft das Gefühl, dass „es uns wie Schuppen von den Augen fällt“ und es eigentlich ganz einfach gewesen wäre, hätten wir nur dann und dann auf das und das Signal geachtet. Erfahrene Regeln verallgemeinern wir gerne und erzeugen so eine Kontrollillusion. Aber wenn wir uns mitten im Schlamassel befinden, dann ist nichts einfach oder klar. Alles stürtzt auf uns ein und wir wissen nicht, worauf achten und wo wehren.

Der Artikel Hinten und Vorne nicht drauskommen… der Mathematikpädagogin und -therapeutin, Margret Schmassmann enthält eine einfache Geschichte, die zeigt, was ein Rückschaufehler ist. Erfahren hat ihn ein fünfjähriger Stefan, über den wir uns hier amüsieren können, weil wir seine Unbeholfenheit als „süss“ empfinden. Schmassmann schreibt: Stefan zog sein Lieblings-T-Shirt an, das mit der Katze vorne drauf und stellt sich erwartungsvoll vor den Spiegel. Aber die Katze ist nirgends zu sehen….Er dreht und wendet sich …. und entdeckt [die Katze] plötzlich [am Rücken]. Da er sie ja vorne haben will, zieht er … das Leibchen wieder aus, legt es mit dem Katzenbild nach oben vor sich auf den Boden und schlüpft hinein. Aber die Katze ist wieder nicht da… Er geht nun systematisch vor: Er zieht das Leichen aus, hält es … an seinen Oberkörper, legt es dann umständlich und sorgfältig auf den Boden und schlüpft schnell hinein…. Der Aufwand hat sich gelohnt…. Er hat sich ein Stück Raum-Vorstellung erarbeitet und erwartet, dass sich diese nun bei ähnlicher Gelegenheit anwenden lässt…. Diese Angelegenheit kam gleich darauf in Form einer Strumpfhose, bei der es sehr störend im Schuh ist, wenn die Fersen, statt hinten an ihrem Platz zu sein, verwurstelt vorne in Falten liegen und drücken. Er legt also die Strumpfhose so vor sich auf den Boden, dass die Rückseite sichtbar ist und die Öffnung zu ihm zeigt. Er schlüpft hinein. Die Verwirrung ist gross! Denn was für’s T-Shirt galt, gilt für die Strupfhose nicht mehr.

Da können wir schmunzeln. Klar ist es nicht dasselbe, schliesslich schlüpft man von unten in’s T-Shirt, in die Strupfhose aber von oben. Was man mit fünf doch nicht alles lernen muss! Dabei hat Stefan bloss eine „best practice“ angewendet, wie wir das auch oft tun. Sind wir zuweilen nicht gleich „süss“ wie Stefan, wenn wir in einer viel komplexeren Situation Tatsachen antreffen, die für uns genau so verwirrend sind, wie die Raumvorstellung für Stefan? Im Nachhinein sind wir immer klüger und erleichtert, dass wir beim nächsten Mal wissen, wie wir vorzugehen haben. Aber das ist eine Illusion. Beim nächsten Mal erkennen wir nicht einmal, dass sich die Regel hier nicht anwenden lässt, weil es sich um eine andere Situation handelt und handeln völlig unbeholfen. Schmassmann schreibt, dass viele Dinge nicht gelernt, sondern erfahren werden. In den meisten Situationen, die der Mensch in den letzten paar Millionen Jahren angetroffen hat, hat er durch Erfahrung gelernt. Wir haben uns durch Erfahrung Regeln zurecht gelegt und sie im Langzeitgedächtnis gespeichert. Befinden wir uns auf der regelbasierenden Ebene, können wir auf die Regeln zurück greifen. Aber für die heutigen komplexen Situationen funktioniert das nicht mehr auf diese Weise. Um diese zu meistern ist es unumgänglich auf die wissensbasierte Ebene zu gehen, die Situation zu analysieren und Lösungen neu zu erfinden, ohne im Langzeitgedächtnis zu kramen. Natürlich kann die neue Lösung Komponenten gespeicherten Wissens enthalten, ist aber niemals vorgefertigt. Weil wir immer wieder versuchen, „best practices“ anzuwenden, die in der Vergangenheit erfolgreich waren, nehmen Denklücken und mit ihnen auch Zusammenbrüche und Misserfolge in Projekten zu.

Erfahrungen, die wir in komplexen Situationen gemacht haben, müssen zuerst aufbereitet werden, bevor wir sagen können, dass wir sie gelernt haben. Die Aufbereitung ist wissensbasiert und bewusst und kann mit Hilfe von Modellen geschehen, wie z.B. Senges Archetypen1.

1z.B. William Braun. The System Archetypes. 2002