Das Thema dieser Arbeit ist die menschliche Handlungskontrolle mit besonderem Augenmerk auf die Kontrolle gezielter (Hand-)Bewegungen durch Programmsteuerung und Regelung. Die zu betrachtenden Handlungen sind zielgerichtet, d.h. sie werden nicht vom Organismus aus sich selbst heraus erzeugt, sondern sind „intendierte Handlungseffekte“, die auch als „Handlungsziele“ bezeichnet werden können. (Müsseler, J.; Aschersleben, G.; Prinz, W., Steuerung, 1996, S. 341) Somit wird ein Grossteil der Bewegungen angesprochen, die ein Mensch im täglichen Leben (auch zur Interaktion mit anderen) gebraucht, sei es das Aufnehmen des Telefonhörers oder das Schlagen eines Tennisballs. Folgende Fragen sollen im Mittelpunkt der Betrachtung stehen: Wie werden raum-zeitliche Informationen zur Ausführung von Bewegungen (d.h. deren Verlauf und Form) genutzt und verknüpft, bzw. wie werden Letztere durch diese Reizinformationen determiniert? Welchen Einfluss haben die Programmsteuerung bzw. die Regelung auf die Ausführung von gezielten Bewegungshandlungen? Zur Beantwortung dieser Fragen wird zunächst einmal auf die historischen Hintergründe der Überlegungen zur Handlungssteuerung eingegangen, um darauf folgend die Charakteristik der Programmsteuerung und Regelung zu behandeln. Es schließt sich die Beschreibung zweier Modelle der Kontrolle und Steuerung von Zielbewegungen an. Blicken wir zurück:
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG
2 FRÜHE UNTERSUCHUNGEN ZUR HANDLUNGSSTEUERUNG
3 PROGRAMMSTEUERUNG UND REGELUNG
3.1 PROGRAMMSTEUERUNG
3.2 EVIDENZ FÜR DIE PROGRAMMSTEUERUNG
3.3 REGELUNG
3.4 EVIDENZ FÜR DIE REGELUNG
4 DAS FITTSSCHE GESETZ
5 MODELLE DER BEWEGUNGSSTEUERUNG
5.1 ABTAST-REGELUNG / FORTLAUFENDE KONTROLLE
5.2 OPTIMIERTE TEILBEWEGUNGEN
6 FAZIT – DAS ZUSAMMENWIRKEN VON PROGRAMMSTEUERUNG UND REGELUNG
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die grundlegenden Mechanismen der menschlichen Handlungssteuerung, wobei der Fokus auf dem Zusammenspiel von Programmsteuerung und Regelung bei gezielten Bewegungsabläufen liegt. Es wird analysiert, wie raum-zeitliche Informationen verarbeitet werden und inwieweit diese beiden Kontrollmodi die Ausführung zielgerichteter Bewegungen determinieren.
- Historische Grundlagen der Handlungssteuerung
- Charakterisierung von Programmsteuerung (Open-Loop) und Regelung (Closed-Loop)
- Analyse der Evidenz für beide Kontrollmechanismen
- Das Fittssche Gesetz als mathematische Modellierung von Zielbewegungen
- Vergleichende Darstellung moderner Bewegungssteuerungsmodelle
Auszug aus dem Buch
3.1 Programmsteuerung
Für die Programmsteuerung – WOODWORTHs »Initial Impuls« – ist kennzeichnend, „daß die Bewegung allein durch eine motorische Kommandoabfrage realisiert wird“ (Müsseler, J.; Aschersleben, G.; Prinz, W., Steuerung, 1996, S. 342), welche aus einem „set of muscle commands that are structured before a movement sequence begins” besteht, und die der Bewegungssequenz erlaubt, “to be carried out uninfluenced by peripheral feedback“ (KEELE, S. W. (1968): Movement control in skilled motor performance. Psychological Bulletin, 70. zitiert nach: Hommel, B., Planung, 2002, S. 798). Es lassen sich demnach zwei Hauptmerkmale der Programmsteuerung definieren:
1. Eine Bewegungsausführung wird auch dann ermöglicht, „wenn keine sensorischen Rückmeldungen aus der Körperperipherie existieren“.
2. Weiterhin werden „die motorischen Kommandos […] bereits vor Beginn der Bewegung bereitgestellt.“ (Heuer, H., Psychomotorik, 1990, S. 510)
Letzteres bewirkt eine Autonomie der Programmsteuerung von externen Reizeinflüssen, d.h. eine Bewegung kann ohne das Vorhandensein von sensorischem Feedback ausgeführt werden. Es werden Programmabläufe für mehr oder weniger komplizierte Bewegungsmuster generiert, die, einmal abgerufen, für eine rückmeldungsunabhängige Handlungsteuerung über Kommandos sorgen, welche KONCZAK als »motorische Pläne« bezeichnet (vgl. Konczak, J., Kontrolle, 2002, S. 867 und Heuer, H., Psychomotorik, 1990, S. 510f).
Zusammenfassung der Kapitel
1 EINLEITUNG: Einführung in die Problematik der Handlungssteuerung und Definition der Forschungsfragen hinsichtlich Programmsteuerung und Regelung.
2 FRÜHE UNTERSUCHUNGEN ZUR HANDLUNGSSTEUERUNG: Vorstellung historischer Experimente von Robert Woodworth, die den Grundstein für die Unterscheidung von Impulsen und visueller Kontrolle legten.
3 PROGRAMMSTEUERUNG UND REGELUNG: Detaillierte theoretische Abgrenzung der beiden Konzepte, ergänzt durch empirische Belege für ihre jeweilige Existenz im menschlichen Motoriksystem.
4 DAS FITTSSCHE GESETZ: Erläuterung des mathematischen Zusammenhangs zwischen Distanz, Zielgröße und Bewegungszeit als Basismodell für Zielbewegungen.
5 MODELLE DER BEWEGUNGSSTEUERUNG: Darstellung und kritische Würdigung des Modells der Abtast-Regelung sowie des Modells der optimierten Teilbewegungen.
6 FAZIT – DAS ZUSAMMENWIRKEN VON PROGRAMMSTEUERUNG UND REGELUNG: Synthese der Ergebnisse, die eine parallele Nutzung beider Kontrollmodi als Standard in der menschlichen Motorik identifiziert.
Schlüsselwörter
Handlungssteuerung, Programmsteuerung, Regelung, Motorik, Zielbewegung, Fittssches Gesetz, Closed-Loop, Open-Loop, Bewegungsgenauigkeit, Feedback, Feedforward, Motorische Kommandos, Sensorik, Bewegungsplanung, Teilbewegungen.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der menschlichen Motorik und der Frage, wie unser Körper zielgerichtete Bewegungen – vom Aufnehmen eines Hörers bis zum Tennisspiel – steuert und kontrolliert.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Kerngebiete sind die theoretische Unterscheidung zwischen vorprogrammierten Bewegungsabläufen (Programmsteuerung) und der kontinuierlichen Korrektur durch Rückmeldungen (Regelung).
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es zu klären, welchen spezifischen Einfluss Programmsteuerung und Regelung auf gezielte Handlungen haben und wie diese in einem Gesamtsystem zusammenwirken.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturanalyse klassischer psychologischer Experimente und Modelle zur Bewegungssteuerung.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil analysiert die historische Entwicklung, erläutert die Konzepte von Feedforward- und Feedback-Kontrolle und diskutiert mathematische Modelle wie das Fittssche Gesetz.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Zu den wichtigsten Begriffen gehören Programmsteuerung, Regelung, Zielbewegung, Bewegungsgenauigkeit und motorische Pläne.
Wie unterscheidet sich die Programmsteuerung von der Regelung?
Die Programmsteuerung agiert weitgehend autonom und ohne sensorisches Feedback (Open-Loop), während die Regelung auf kontinuierliche Informationen aus der Peripherie angewiesen ist, um Abweichungen zwischen Ist- und Soll-Zustand zu korrigieren (Closed-Loop).
Was besagt das Fittssche Gesetz in diesem Kontext?
Das Fittssche Gesetz beschreibt, dass die benötigte Zeit für eine Zielbewegung linear mit dem Schwierigkeitsindex ansteigt, der sich aus der Distanz zum Ziel und dessen Größe ergibt.
Warum ist das Modell der „optimierten Teilbewegungen“ relevant?
Es bietet eine differenziertere Erklärung für zielgerichtete Bewegungen, indem es davon ausgeht, dass das System den Kompromiss zwischen Bewegungsgeschwindigkeit und Genauigkeit durch eine Sequenz von Teilbewegungen optimiert.
Zu welcher Schlussfolgerung kommt der Autor?
Der Autor schließt, dass menschliche Bewegungen meist nicht nur durch einen der beiden Modi erfolgen, sondern das Resultat eines parallelen Zusammenwirkens beider Kontrollsysteme darstellen.
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- Dipl.-Päd. Karsten Rohr (Author), 2005, Die raum-zeitliche Steuerung von Handlungen - Programmsteuerung und Regelung als konkurrierende Modelle zielgerichteter Handlungssteuerung?, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/38239
