Pause @ Real Scientists DE

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Das deutschsprachige @RealScientists. Echte Wissenschaft von echten ForscherInnen, AutorInnen, KommunikatorInnen, KünstlerInnen... Diese Woche: Pause

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Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Nachdem wir uns jetzt sicher waren, dass die komischen Verteilungen kein Artefakt unseres Messprozesses waren, besorgten wir uns diverse Eingabegeräte und fingen an zu messen.

Ganz viele Plots von Latenzverteilungen für ein paar Dutzend Geräte. Man sieht sowohl annähernd normalverteilte Latenzen als auch stark gestreckte, bimodale, lückenhafte und andere Verteilungen.
Die gelben Latenzverteilungen erhält man, wenn man ein Gerät "übertaktet", d.h. ein Gerät das gerne z.B. nur mit 125 Hz abgefragt werden will, einfach 1000 mal pro Sekunde nach neuen Eingabe-Events fragt. 1000 Hz ist das Maximum bei USB 2.0. (USB 3 erlaubt bis zu 8000 Hz. Als wir unsere Messungen machten, gab es noch keine Eingabegeräte, die das unterstützen.)

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Da wir keinen Zugriff auf den Code der Eingabegeräte hatten, bauten wir eine Simulation der vermuteten Abläufe. Und siehe da: je nachdem, wie wir Abfragerate und Verarbeitungszeiten von Eingabegerät und PC einstellten, kamen exakt die lückenhaften Latenzverteilungen raus, die wir beobachtet hatten.

Screenshot von Simulationsergebnissen für drei Eingabegeräte. Diese weisen ebenfalls Lücken oder multimodale Latenzverteilungen auf.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Unsere Hypothese: Je nachdem, welcher Codepfad im Mikrocontroller des Geräts ausgeführt wurde, und wie häufig das USB-Gerät vom Computer nach neuen Eingabe-Events gefragt wurde, entstand mal eine Latenz von z.B. 9 ms oder von 12 ms. Soweit plausibel. Aber konnte das auch die Lücken erklären?

Illustration unseres Modells von Latenz. Events werden vom Button getriggert. Der Mikrocontroller im Eingabegerät überprüft in regelmäßigen Abständen den Zustand des Buttons und legt ein Event in den Ausgangs-Puffer. In regelmäßigen Abständen fragt der Host-PC das Eingabegerät über USB nach neuen Daten und leitet diese an die Anwendung weiter. Je nachdem, ob ein Tastendruck eher am Anfang oder am Ende eines Abfrage-Intervalls passiert, ist die Eingabelatenz höher oder niedriger.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Die 1000 Messungen als Swarmplot. Jeder Punkt ist ein Messwert. Der Wert bestimmt die Position auf der X-Achse. Falls sich Punkte überlappen würden, werden sie nach oben und unten verschoben. Wir sehen also sowohl jede einzelne Messung als auch eine Art Histogramm. Auch hier eine Lücke bei 10-11 ms.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Violin Plots und Histogramme zeigen die Verteilung besser - und auf einmal fällt eine merkwürdige Lücke in den Messwerten bei ca. 10 ms auf, die von Balkendiagramm und Boxplot versteckt wurden. Was ist den da los? Wir zoomen mal rein.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Mit tausend Messungen kann man auch einen Boxplot zeichnen der neben dem Median auch Minimum, Maximum und die Größen der Quartile anzeigt. Aber wie sieht die Verteilung tatsächlich aus? Eine Normalverteilung um den Median? Komplett gleichverteilte Werte zwischen Minimum und Maximum?

Unter dem Balkendiagramm ein Boxplot für die gleichen Daten, der den Median und auch noch die IQR und max/min zeigt.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Wenn man nur eine oder wenige Messungen macht, kann man zumindest ein Balkendiagramm für die Latenz zeichnen. Hier die Messergebnisse für einen Sony DualShock 3 Game-Controller. Die ca. 12 ms Latenz sind ganz okay.

Balkendiagramm, horizontal. Latenz ist 12 ms.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Unser Fokus lag darauf, ein möglichst präzises und automatisches Mess-Setup zu bauen, so dass wir nicht nur einzelne Messungen machen konnten, sondern mehrere hundert Latenz-Messungen für jedes Gerät. Ziel war, damit auch die Variation bzw. Standardabweichung der Latenz besser zu bestimmen.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Dadurch konnte er die Latenz von unterschiedlichen Mausmodellen im Vergleich zu einem Referenzgerät (Logitech G300) bestimmen. Wenige Mäuse waren minimal schneller, die meisten waren bis zu 37 Millisekunden langsamer. Diese Unterschiede können bei Multiplayer-Spielen tatsächlich entscheidend sein.

Balkendiagramm mit ca. 30-40 Mausmodellen, mit relativer Latenz von -1,7 bis 37,6 ms im vergleich zur Logitech G300

http://web.archive.org/web/20160213151605/https://utmalesoldiers.blogspot.com/2013/02/114.html

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Wir waren nicht die Ersten, die sich diese Eingabelatenz angeschaut haben. In der Gaming-Szene gab es schon einige Experimente dazu. Ein pseudonymer Blogger lötete z.B. eine gemeinsame Taste an zwei Mäuse, so dass er beide gleichzeitig auslösen konnte.

Foto, das zwei zerlegte Mäuse mit einem gemeinsam angelöteten Taster zeigt.

Quelle: http://web.archive.org/web/20160213151605/https://utmalesoldiers.blogspot.com/2013/02/114.html

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

In einem unserer ersten Forschungsprojekte zu Latenz haben wir uns die Latenz von Eingabegeräten angeschaut. Und nur von Geräten, die über USB am Rechner hängen. Und da auch nur den Zeitraum von Messung des Tastendrucks bis zur Ankunft des Events in der Anwendung, also ohne mechanische Aspekte.

Ausschnitt des ersten Bildes, der rot markiert den Teilbereich von Eingabegerät bis Anwendung zeigt.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 16d

Fast alle Aktionen am Computer geschehen in einer kontinuierlichen Schleife - wir machen etwas mit Maus, Tastatur oder Touchscreen, der Computer reagiert und zeigt uns einen neuen Zustand. Der Zeitraum zwischen Tastendruck und Aktualisierung des Bildschirms ist die Ende-zu-Ende-Latenz.

Illustration, die den Interaktions-Loop zeigt: Nutzer -> Eingabegerät -> Computer -> Anwendung -> Netzwerk -> Anwendung -> Computer -> Bildschirm -> Nutzer -> ...
End-to-End Latency: Amount of time that passes between the user starting to press a button and the system
starting to output something in response.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 17d

Und für heute mache ich mal Schluss mit diesem Fundstück (hier mal keine Rollkugel, sondern ein großer Trackball). www.technikmuseum.findbuch.net/php/main.php...

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 17d

Und hier - entstanden wohl 1971 an der Uni Gießen: www.technikmuseum.findbuch.net/php/main.php...

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 17d

Ups, jetzt bin ich durch einen Kommentar auf www.e-basteln.de/computing/ro... in ein Rabbit-Hole gefallen und habe im Archiv des Deutschen Technikmuseums ein paar neue alte Rollkugelfotos gefunden. www.technikmuseum.findbuch.net/php/main.php...

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 18d

Im Oktober 1968 - zwei Monate vor der "Mother of All Demos" - stellte die Firma Telefunken aus Konstanz am Bodensee übrigens die "Rollkugel RKS 100-86" vor, ein Eingabegerät das schon deutlich mehr der typischen Maus der 70er/80er Jahre ähnelt. Mehr dazu: www.e-basteln.de/computing/ro...

CC-BY Marcin Wichary, https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Telefunken_Rollkugel_RKS_100-86.jpg

ⓒ Jürgen Müller, who graciously allows use of this image for non-commercial purposes.

https://www.e-basteln.de/computing/rollkugel/rollkugel/
https://www.e-basteln.de/about/imprint/imprint/#copyright-and-trademarks

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 18d

Live vor 1000 Informatiker:innen - darunter ein junger Alan Kay - zeigte Engelbart einen flexiblen Text-Editor, gemeinsames Arbeiten über ein Netzwerk, Videokonferenzen, eine spezielle Akkord-Tastatur - und die erste Computer-Maus:

Foto der ersten Computermaus: links ein mehrpoliger Stekcer, in der Mitte ein textilummanteltes, aufgewickeltes Kabel, Rechts ein Holzklotz mit einer darin versenkten Metallrolle und einer roten Taste auf der Oberseite.

By SRI International - SRI International, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17294412

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 18d

Der Vortragende in obigem Video ist übrigens Alan Kay. Er war maßgeblich an der Entwicklung des WIMP-Paradigmas (Windows, Icons, Menus, Pointing Device) beteiligt - die klassischen Elemente eines Desktop-UIs. Eines seiner bekanntesten Zitate: "The best way to predict the future is to invent it."

Screenshot des Desktops einer Xerox 6085. Man sieht mehrere überlappende Fenster mit Scrollbar und Menüs und einen Desktop mit Icons.

Foto von Alan Kay
Ryan Johnson, CC BY-SA 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0>, via Wikimedia Commons
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alan_Kay_at_the_Getty_Museum.jpg

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 18d

Stark geprägt wurde das Feld aber schon immer von Visionen und Erfindungen. *Der* Klassiker ist 'Memex' (Vannevar Bush, 1945), ein Konzept für einen Schreibtisch, der schriftliche Notizen und Akten einscannt, auf Mikrofilm speichert, und auf Knopfdruck wieder auf dem Schreibtisch anzeigt.

Scan des Memex-Schreibtisches aus "As we may think" (Vannevar Bush, 1945).
Bildunterschrift:
MEMEX in the form of a desk would instantly bring files and material on any subject to the operator's fingertips, Slanting translucent viewing screens magnify supermicrofilm filed by code numbers. At left is a mechanism which automatically photographs longhand notes, pictures and letters, then files them in the desk for future reference.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 18d

So sah übrigens die erste Seite der Klausur aus. Wichtiges Ziel der Vorlesung ist, dass Studierende einen Überblick über Konzepte, Fachvokabular erhalten. Deshalb ist das eine der wenigen Closed-Book-Klausuren bei uns.

Screenshot der ersten Seite der Klausur:

Klausur zur Vorlesung Grundlagen HCI (SS 2026)
Mittwoch, den 22.07.2026 | Lehrstuhl für Medieninformatik, Dr. Raphael Wimmer
Bearbeitungszeit: 90 Minuten, maximal erreichbare Punktzahl: 100.
Es gelten die Rahmenbedingungen, die zu Beginn der Klausur verlesen werden. Viel Erfolg!

[Persönliche Daten]
1. In jeder Zeile passt ein Begriff nicht zu den anderen aus dem HCI-Themenfeld. Kreisen Sie diesen ein.
In each row, one term does not fit in with the other HCI terms. Circle it. (4 P.)

PLL – GOMS – MHP – KLM
Error – Mishap – Mistake – Slip
Microsoft Research – Xerox PARC – AT&T Bell Labs – Apple Innovation Group
Constraint – Affordance – Mapping – Preference
Newman – Norman – Shneiderman – Nielsen
paper prototype – top shelf – wireframe – mockup
Goals – Operators – Methods – Solutions
1 DOF – 2 DOF – 3 DOF – 4 DOF

2. Welche der folgenden Aussagen sind wahr, welche nicht? Markieren Sie diese durch ein "w" (wahr)
bzw. "f" (falsch). Punktabzug für falsche Antworten. (7 P. - minimal 0 P.)
Which of the following statements are true? Which not? Mark each with a „w“ (true) or „f“ (false).
Points are deducted for wrong answers.

Das QWERTY-Layout wurde von Apple entwickelt | The QWERTY layout was developed by Apple.
Fitts’ Law gilt auch für Touchscreens | Fitts’ Law also applies to touch screens
Die Maus ist ein absolutes Eingabegerät | The mouse is an absolute input device
Smartphones haben kapazitive Touchscreens | Smartphones have capacitive touch screens
Das Steering Law gilt für das Autofahren | The Steering Law applies to driving a car
EPDs können auch transparent geschaltet werden | EPDs can be switched to a transparent mode
Relatives Mapping erfordert eine Transferfunktion | Relative mapping requires a transfer function

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 22d

Wirklich sicher bzgl. der Qualität eines Papers kann man sich nie sein, und oft reicht ein Blick auf Äußerlichkeiten nicht aus. Aber ein paar Daumenregeln gebe ich meinen Studis immer mit. Constant Vigilance! Was sind Bullshit-Indikatoren in Eurer Disziplin? Wo würdet Ihr mir widersprechen? </🧵>

Indikatoren: vertrauenswürdige und suspekte Quellen
(ohne das Paper gründlich lesen zu müssen)

Vertrauenswürdig:
Etablierter Publisher / Verlag
Bekannte Autoren involviert
Autoren fachlich einschlägig
Gute Uni (Ivy League, kanadische, deutsche, französische, britische, irische, skandinavische Unis)
Sieht nicht wie ein Word-Dokument aus
Rechtschreibung, Zitierweise gut
Aussagekräftiger Abstract

Suspekt:
„International Journal of …“
Schlechtes Englisch
Keine Quellen / nur Web-Quellen
Online-Suche nach simplen Sätzen liefert andere Papers oder Seiten als Quelle
Retraction (Artikel zurückgezogen)
Autoren nicht einschlägig

Eine Fehlanzeige bei einem Punkt ist nicht automatisch aussagekräftig.
Bsp.: Auch weniger bekannte Autoren können gute Papers schreiben.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 22d

So, letztes Paper für heute. Die "Lovely Professional University" fanden die Studis komisch - die gibt's aber wirklich. ☑️ Titel klingt okay ☑️ Mehrere Autor:innen (?) "International Conference" für breites Feld ☒ "Dr./Ms.Mr." eher unüblich ☒ Yahoo-Email? ☒ "In this paper, we present Google" ???

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 22d

☒ Weltformel ☒ komische Formulierungen Wie kommt sowas durch's Peer Review? Ganz einfach - wenn man selbst der Editor des Journals ist. Diese Chuzpe hat ihm einen eigenen Wikipedia-Artikel und ein Watch-Blog eingebracht: en.wikipedia.org/wiki/Mohamed... web.archive.org/web/20110924... P.S.:

University ranking controversy
El Naschie's practice of publishing a great number of articles in a journal of which he himself was the editor also came to public attention when it was identified as a crucial contributing factor for propelling Alexandria University into the top group of the Times Higher Education magazine's university rankings. This evidence of such rankings being easily skewed has led to criticism of the methodology of university rankings in general.[14]

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 22d

Kollage, die Abbildung ist sehr hoch. Der Autor beschreibt hier "ingeniously simple actual experiments", bei denen er Knoten in Seile verschiedener Dicke gemacht hat, und gemessen hat, wieviel kürzer sie dadurch wurden. Und irgendwie hängt das mit dem "10-dimensional polytope" von Helium zusammen?

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 22d

Wie sieht's denn hiermit aus? Jetzt kennen wir ja schon ein paar Indikatoren. ☑️ Elsevier ist etabliert ☑️ Journal hat schon 38 Ausgaben ☑️/☒ Titel klingt kompliziert ☑️ Uni Frankfurt (?) Uni Alexandria ☒ einzelner Autor ☒ sehr kurzer Abstract Auch hier müssen wir wohl mal reinschauen.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 22d

Hui. das sieht aber bunt aus. Der Autor hat durchgehend verschiedene Online-Quellen zusammenkopiert und kommentiert. ☒ keine eigene Studie, eher ein Dossier. ☒ sieht komisch aus ☒ einziger Autor ist Physiker, kein Epidemiologe ☒ "aus wissenschaftlichen Gründen" = Geschwurbel → wohl eher Quatsch

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 22d

Jetzt aber. Kontroverses Thema. ☑️ Prof. Dr. Dr. h.c. Prof. h.c. ☑️ Universität Hamburg ☑️ "Studie" Klingt auf den ersten Blick seriös. Aber das Thema zieht bekanntlich auch eher unseriöse Leute an. Hier müssen wir wohl mal kurz reinschauen.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 22d

Das hier hat Studis erstmal verwirrt. ☑️ Klingt kompliziert und nach Physik ☑️ Formeln ☒ "Eingestellt über PDF ins Internet"?? ☒ BRD auf Anerkennung der eigenen Theorie verklagt??? ☒ "logisch bewiesen" → Quatsch von einem Crackpot. Oft pensionierte Ingenieure, die die Weltformel entdeckt haben.

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 22d

Was ist denn das? ☑️ Nature ist seriös ☒ Was hat Britney Spears da im Titel zu suchen ☒ Klingt nach Fan Fiction?! Ein Beitrag von 2007 in einer Rubrik, in der Wissenschaftler:innen ihre Visionen teilen. Hat 2021 für etwas Aufruhr gesorgt. → Quatsch, trotz Nature. retractionwatch.com/2021/07/02/b...

Pause @ Real Scientists DE@realscientists· 22d

Schon auf den ersten Blick: Qualität. ☑️ Sieht aus wie ein wissenschaftliches Paper ☑️ Text klingt wissenschaftlich ☑️ Association for Computing Machinery (ACM) ist seriös ☑️ U Washington klingt vertrauenswürdig ☑️ Zeichungen → jemand hat sich Mühe gemacht