Our research focuses on the psychology (the experience) of humans interacting with intelligent, automated, and autonomous systems to create scientific knowledge to support human-centered design of these systems

Prof. Dr. Johannes Kraus

Human Factors und Ingenieurpsychologie gehören zu den Disziplinen der Angewandten Psychologie. Ziel ist es Wissen darüber zu generieren, wie Menschen in der Interaktion mit modernen, intelligenten Technologien Informationen verarbeiten und verstehen, über die Systeme lernen und im Zusammenwirken Entscheidungen treffen. Dazu verbindet die Forschung psychologische Grundlagen mit ingenieurwissenschaftlichen und informatischen Ansätzen, um die Interaktion zwischen Menschen und intelligenten Technologien – etwa automatisierten Fahrzeugen, Robotern oder KI-Systemen – sicher, effizient und akzeptabel zu gestalten.

Neben klassischen Themen wie Wahrnehmung und Kognition untersucht die Abteilung aktuelle Fragestellungen zu Vertrauen in KI, Erklärbarkeit technischer Systeme (Explainable AI), Barrierefreiheit sowie den ethischen und gesellschaftlichen Implikationen technologischer Innovationen. Ziel ist es, wissenschaftliche Erkenntnisse in praxisnahe Anwendungen zu überführen und so einen Beitrag zu einer effektiven, sicheren, verantwortungsvollen, menschenzentrierten Technologiegestaltung zu leisten.

  • Vertrauen in intelligente Systeme/KI:
    • Dynamische Vertrauensprozesse in der Mensch-Maschine-Interaktion
    • Psychologische Variablen, z.B. Angst, technikbezogene Einstellungen
    • Rolle der Nutzendenpersönlichkeit
    • Messung von Vertrauensvariablen
    • Rolle von Fehlern, Transparenz und Erklärbarkeit
    • Rolle wahrgenommener Fairness, Sicherheit und Privatsphäre

Ausgewählte Publikationen:

Kraus, J. M. (2020). Psychological processes in the formation and calibration of trust in automation. [Dissertation, Universität Ulm] http://dx.doi.org/10.18725/OPARU-32583

„ZEN-MRI bringt Roboter und Menschen zusammen. In dem Reallabor der Ulmer Innenstadt können wir so Pionierarbeit leisten und dazu beitragen, dass Roboter und Menschen künftig positiv und stressfrei koexistieren können. Das wird spannend und herausfordernd – Challenge accepted.” – Prof. Dr. Johannes Kraus

Das Forschungsprojekt ZEN-MRI (Ulmer Zentrum zur Erforschung und Evaluation der Mensch-Roboter-Interaktion im öffentlichen Raum) untersucht, wie autonome Serviceroboter sicher, sozial verträglich und barrierefrei in öffentliche Räume integriert werden können. Ziel ist es, ein menschenzentriertes Design zu entwickeln, das Vertrauen, Akzeptanz und Rücksichtnahme im Zusammenspiel von Mensch und Roboter fördert. In interdisziplinärer Zusammenarbeit werden in realen urbanen Umgebungen empirische Studien durchgeführt, um Verhalten, Wahrnehmung und Interaktionsmuster zwischen Passant:innen und Robotern zu analysieren. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Gestaltung von Interaktionsstrategien und technischen Lösungen ein, die Intentionen und Zustände der Roboter transparent kommunizieren. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft, Wirtschaft und der Stadt Ulm umgesetzt.

Förderung: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Konsortialleitung: Prof. Dr. Johannes Kraus (Professor für Human Factors und Ingenieurpsychologie, JGU), Dr. Marlene Wessels (Post-doc, Johannes Gutenberg-Universität Mainz)

Projektpartner:innen:

  • Universität Ulm
  • Hochschule der Medien Stuttgart
  • Fraunhofer IAO
  • ADLATUS Robotics GmbH
  • Stadt Ulm

Künstliche Intelligenz (KI)- basierte Technologien unterstützen uns in immer mehr Bereichen des täglichen Lebens. Während ihre Verfügbarkeit stetig zunimmt, bleiben ihre inneren Funktionsweisen und Fähigkeiten für viele Nutzende weitgehend eine Blackbox.

FAIR-COM ist ein interdisziplinäres Teilprojekt im Rahmen des sechsjährigen Forschungszentrums TOPML (= Trading Off Non-Functional Properties of Machine Learning), das von der Carl-Zeiss-Stiftung im Programm Durchbrüche gefördert wird. Im Zentrum steht die Untersuchung von Zielkonflikten zwischen zentralen nicht-funktionalen Eigenschaften moderner Machine Learning – Systeme wie Fairness, Transparenz/Interpretierbarkeit, Privatsphäre und Ressourceneffizienz.

FAIRCOM widmet sich speziell der Frage, wie Fairness von KI-Systemen für Nutzer:innen verständlich, bewertbar und erfahrbar gemacht werden kann. Im Mittelpunkt stehen die Analyse psychologischer und situativer Einflussfaktoren auf das Fairnessverständnis sowie die Integration psychologischer Erkenntnisse in Techniken der erklärbaren KI (XAI) und Interface-Design. Ziel ist es, Fairness nicht nur quantifizierbar, sondern verständlich, nachvollziehbar und intuitiv zugänglich zu machen – als Grundlage für informierte Entscheidungen, Vertrauen und eine verantwortungsbewusste Nutzung.

Förderung: Förderlinie „Durchbrüche in der künstlichen Intelligenz“ der Carl-Zeiss-Stiftung

Sprecher TOPML: Prof. Dr. Stefan Kramer (JGU), Koordination: Sylvia Steinmetz (JGU)

Projektlaufzeit: 01.01.2026 – 31.12.2028

Konsortialleitung: Prof. Dr. Johannes Kraus, Dr. Mattia Cerrato

RoboCons ist ein europäisches, interdisziplinäres Forschungsprojekt, das die Baubranche zukunftsfähig machen soll, indem es fortschrittliche Robotik und digitale Methoden in die Baupraxis integriert. Ziel ist die Entwicklung eines Robot-Human Adaptive Construction Ecosystem (ACE), eines sicheren, ressourceneffizienten und umweltbewussten Ökosystems, in dem Menschen und Roboter in der Baubranche nahtlos zusammenarbeiten können. Einen zentralen Baustein des Projekts stellt die Entwicklung der Digital Construction Platform (DCP), einer digitalen, KI-gestützten Integrationsplattform, die Informationen aus Planung, Bauausführung und Überwachung bündelt und den Austausch zwischen Menschen, Robotern und digitalen Werkzeugen ermöglicht. Sie bildet damit die technologische Grundlage für adaptives, roboter-assistiertes und zugleich menschzentriertes Bauen und die Entwicklung und Auswahl geeigneter robotischer Lösungen für unterschiedliche Anwendungsfälle im Bau.

Aus psychologischer Perspektive werden im Projekt insbesondere Vertrauen, Akzeptanz und Situationsbewusstsein seitens der menschlichen Partner in roboter-assistierten Anwendungsszenarien untersucht. Damit stellt das Projekt sicher, dass technologische Innovationen und Assistenz in der Baubranche nicht nur funktional, sondern auch menschzentriert und sozial akzeptabel umgesetzt werden.

Förderung: EU Horizon

Projektlaufzeit: 01.01.2026 – 31.12.2028

Konsortialleitung: IKERLAN S. COOP

Projektpartner:innen:

  • Construcciones ACR SA (Madrid, Spanien)
  • NORCE Norwegian Research Centre AS (Bergen, Norwegen)
  • Flanders Make (Lommel, Belgien)
  • IKERLAN S. COOP (Mondragon, Spanien)
  • Alberto Couto Alves S.A (Vila Nova de Famalicao, Portugal)
  • INEGI – Institute of Science and Innovation in Mechanical and Industrial Engineering (Porto, Portugal)
  • ALDAKIN SL (Alsasua, Spanien)
  • HUPI (Bidart, Frankreich)
  • Mechatronics Innovation Lab AS (Grimstad, Norwegen)
  • Johannes Gutenberg-Universität Mainz (Mainz, Deutschland)
  • Veidekke Entreprenør AS (Oslo, Norwegen)
  • ACTIA Automotive (Toulouse, Frankreich)
  • Freie Universität Brüssel (Brüssel, Belgien)
  • Fachhochschule der italienischen Schweiz (Manno, Schweiz)