デジタルヒューマンモデルを用いたインタラクションモデリングの課題 - インタラクションモデリングアプローチの体系的な文献レビュー

Challenges in interaction modelling with digital human models - A systematic literature review of interaction modelling approaches.

• Alexander Wolf
• Jörg Miehling
• Sandro Wartzack

抄録

デジタルヒューマンモデル（DHM）は、ユーザーと製品の相互作用を記述した異なるモデルを適用することで、製品の人間工学的評価を積極的に行うことを可能にします。工学設計では、DHMツールは現在のところ、コンピュータ支援人間工学ツールとしては確立されていません。相互作用モデルの課題を理解するために、既存の相互作用モデルを特定し、分類し、検討することを目的として、体系的な文献レビューを実施しました。既存のモデルを抽象化し、対応する用語を統一することで、DHMのための模式的なユーザー-製品間インタラクションモデルを提案した。さらに、レビューされたインタラクションモデルを分類することにより、プロアクティブインタラクションモデルへの9つの一般的なアプローチが特定された。これらのアプローチは、その範囲、限界、強みと弱みについて議論されている。最終的に、文献レビューの結果、一般的に普及している相互作用モデルは、真のプロアクティブ性と普遍的な妥当性を満足に組み合わせることができないため、無条件に工学設計に適しているとは考えられないことが明らかになった。 本論文では、エンジニアリング設計におけるデジタルヒューマンモデルのための既存のプロアクティブインタラクションモデリングアプローチを特定し、分類し、検討するために実施された体系的な文献レビューを紹介する。最終的に、文献レビューの結果、一般的なインタラクションモデルは、真のプロアクティブ性と普遍的妥当性を十分に組み合わせたものではないため、工学設計に無条件に適しているとは考えられないことが明らかになった。 DHM：デジタルヒューマンモデル、CAE：コンピュータ支援工学、RQ：研究質問。

Digital human models (DHM) allow for a proactive ergonomic assessment of products by applying different models describing the user-product interaction. In engineering design, DHM tools are currently not established as computer-aided ergonomics tools, since (among other reasons) the interaction models are either cumbersome to use, unstandardised, time-demanding or not trustworthy. To understand the challenges in interaction modelling, we conducted a systematic literature review with the aim of identification, classification and examination of existing interaction models. A schematic user-product interaction model for DHM is proposed, abstracting existing models and unifying the corresponding terminology. Additionally, nine general approaches to proactive interaction modelling were identified by classifying the reviewed interaction models. The approaches are discussed regarding their scope, limitations, strength and weaknesses. Ultimately, the literature review revealed that prevalent interaction models cannot be considered unconditionally suitable for engineering design since none of them offer a satisfactory combination of genuine proactivity and universal validity. This contribution presents a systematic literature review conducted to identify, classify and examine existing proactive interaction modelling approaches for digital human models in engineering design. Ultimately, the literature review revealed that prevalent interaction models cannot be considered unconditionally suitable for engineering design since none of them offer a satisfactory combination of genuine proactivity and universal validity. DHM: digital human model; CAE: computer-aided engineering; RQ: research question.