Die Entwicklung und Gestaltung von Schnittstellen für Mensch-Maschine-Systeme erfordern, neben der Kenntnis der Aufgabe und der Arbeitsumgebung, auch eine Vorstellung über die kognitiven Anforderungen an zukünftige Benutzer. Ein Grund dafür liegt in der zunehmenden Informationsdichte und dem ansteigenden Automatisierungsgrad von technischen Systemen. Daraus ergibt sich die Frage, welche Art von Schnittstelle die kognitiven Prozesse bei der Interaktion am besten unterstützt und wie diese prospektiv gestaltet werden kann.

Für die Analyse und Bewertung von Schnittstellen bietet sich in frühen Systementwicklungsphasen die kognitive Nutzermodellierung an, die eine computerbasierte Simulation des zukünftigen Benutzerverhaltens auf Basis formaler Spezifikationen erlaubt. Die Analyse und Interpretation der Simulationsdaten ermöglicht das Aufdecken von Fehlern in der Schnittstellengestaltung und dem Interaktionsdesign. Die kognitive Modellierung wird aber aufgrund des hohen Aufwands und fehlender Werkzeuge für die Modellentwicklung und Analyse von Simulationsdaten nur selten angewendet.

Das Fachgebiet Mensch-Maschine-Systeme beschäftigt sich mit zwei wichtigen Aspekten der Nutzermodellierung. Zum Einen werden Verfahren zur Modellierung und Integration kognitiver Modelle für die Simulation von Bedienprozessen in Mensch-Maschine-Systemen entwickelt. Zum Anderen steht die Entwicklung von Nutzermodellen für typische Interaktionsprozesse im Fokus der aktuellen Forschung (z.B. Fahreremodellierung).