Ausgehend von den gängigen Ein- und Ausgabegeräten gibt das Buch einen Überblick über die möglichen Formen der Mensch-Maschine-Kommunikation (MMK). Dazu werden der Seh- und Hörsinn sowie die derzeit wichtigsten Modalitäten für die MMK vorgestellt. Die Autoren behandeln die Grundlagen der Dialogsysteme, der Wissensrepräsentation, der künstlichen Intelligenz und der Bildverarbeitung sowie die Methoden der bildbasierten MMK. Ferner beschreiben sie die verwendeten grundlegenden Algorithmen. Jedes Kapitel enthält Übungen mit ausführlichen Lösungen.

1 Einleitung 1 1.1 Mensch-Maschine-Kommunikation in der Informations- und Kommunikationstechnik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Grundbegriffe der MMK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.3 Disziplinen der Mensch-Maschine-Kommunikation . . . . . . . . . 4 2 Ein-/Ausgabegeräte 7 2.1 Datenrate verschiedener Ein-/Ausgabegeräte . . . . . . . . . . . . . 8 2.2 Eingabegeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2.1 Loch- und Markierungskarte . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2.2 Tastatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2.2.3 Maus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2.4 Joystick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.5 Touchscreen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.2.6 Grafiktablett . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2.7 Scanner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.8 Videokamera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.2.9 Mikrofon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 2.2.10 Nutzung weiterer Modalitäten . . . . . . . . . . . . . . . . 27 2.3 Ausgabegeräte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.3.1 Bildschirm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.3.2 Lautsprecher . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 2.4 Übungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Aufgabe 1: Tastatur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Aufgabe 2: Maus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Aufgabe 3: Resistiver Touchscreen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3 Menschliche Sinnesorgane 39 3.1 Übersicht über die Sinne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.2 Sehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.2.1 Aufbau des Auges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 3.2.2 Prinzip des Sehens . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.2.3 Psychooptische und physikalische Messgrößen . . . . . . . 43 3.2.4 Farbsehen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 3.2.5 Gesichtsfeld . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 3.2.6 Farbmischung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 3.3 Versuche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.4 Hören . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 3.4.1 Das Ohr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.4.2 Psychoakustik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.5 Übungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Aufgabe 1: Auflösungsvermögen des menschlichen Auges . . . . . 62 Aufgabe 2: Sehen, Farbsehen und C. I. E.-Normtafel . . . . . . . . . 63 Aufgabe 3: Farbdarstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 Aufgabe 4: Sehen und Hören . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 4 Dialogsysteme 69 4.1 Grundlagen intelligenter Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 4.1.1 Suchverfahren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 4.1.2 Suchstrategien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 4.1.3 Heuristische Suche/A-Algorithmus . . . . . . . . . . . . . 74 4.1.4 A*-Algorithmus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 4.2 Logik und Theorembeweisen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 4.2.1 Aussagenlogik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 4.2.2 Prädikatenlogik . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 4.3 Wissensrepräsentation . . . ...