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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Mensch — Maschine Kommunikation und Interaktive Systeme

Zusammenfassung
Die Automatisierung menschlicher Tätigkeiten ging mit einer Mechanisierung und Maschinisierung unserer Gesellschaft einher. Innerhalb der letzten 50 Jahre ist die Durchdringung der Arbeits- und Privatwelt mit Computern sehr weit fortgeschritten. Daher sind interaktive Systeme nicht nur im Kontext der von Menschen benutzten Interaktionsmedien (wie etwa Bildschirm und Tastatur) zu betrachten, sondern auch die gesellschaftlichen Folgen der ständig fortschreitenden Übernahme geistiger Tätigkeiten (z.B. Produktionsplanung) durch Computersysteme.
Christian Stary

2. Der Mensch als Systemkomponente

Zusammenfassung
In diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit menschlichen Kommunikationsfähigkeiten und menschlicher Wahrnehmung (Kapitel 2.1), menschlichem Lern-, Denk-und Erinnerungsvermögen (Kapitel 2.2) sowie der Kategorienbildung von Benutzern (Kapitel 2.3). Grundlegende software-ergonomische Hinweise werden, soweit bekannt, angeführt. Da sich Benutzerschnittstellen an den menschlichen kognitiven Fähigkeiten zu orientieren haben, bilden diese Hinweise die Grundlage für den menschengerechten Einsatz von Interaktionsmedien und die Bildung spezieller Interaktionsformen, z.B. direkter Manipulation.
Christian Stary

3. Informationsarten und Ein/Ausgabe

Zusammenfassung
In der Folge werden wir darstellen, wie verschiedene Arten von Information in verschiedenen Formen an der Schnittstelle zwischen Mensch und Computersystem ausgetauscht werden können. Dabei interessieren uns folgende Fragen:
  • Wie werden bestimmte Arten von Information zur Interaktion eingesetzt?
  • Welche Arten von Eingaben können von Benutzern gemacht werden?
  • Welche Arten von Reaktionen des Computersystems gibt es?
  • Welche Arten von Medien gibt es, um Information auszutauschen?
Christian Stary

4. Elementare Interaktionsmedien und Interaktionsformen

Zusammenfassung
Wir gehen in der Folge auf die elementaren Interaktionsmedien interaktiver Benutzerschnittstellen sowie auf die mit diesen verbundenen Interaktionsformen (interaction styles) ein. Zu den Medien zählen der Bildschirm und dessen Strukturierungskonzepte: Fenster, Menus, Masken und Piktogramme. Diese Medien unterstützen elementare Interaktionsformen wie Menusteuerung, Kommandosprachen und “natürliche” Sprachinteraktion. Darüberhinaus zählen Zeige-, Positionier- und Steuergeräte sowie Ein/Ausgabegeräte zu den elementaren Interaktionsmedien.
Christian Stary

5. Kombinierte Interaktionsformen

Zusammenfassung
Nachdem wir in Kapitel 3 und 4 die Informationskategorien interaktiver Systeme sowie die damit verbundenen grundlegenden Interaktionsformen eingeführt haben, können wir uns nun der Kombination elementarer Interaktionsformen bzw. dreidimensionaler Interaktion zuwenden.
Christian Stary

6. Konzepte, Methoden und Architekturen

Zusammenfassung
Zur Gestaltung und Entwicklung benutzer- und aufgabenorientierter interaktiver Systeme genügt es nicht, die technischen Möglichkeiten der beteiligten Interaktionsmedien (Kapitel 4 und 5) zu kennen. Vielmehr benötigen Designer Anleitungen und Methoden, um die Interaktionsmedien aufgaben- und benutzergerecht einsetzen zu können. Diese Unterstützung kann auf mehrere Arten erreicht werden: durch Richtlinien, Spezifikationssprachen und Modelle. Dementsprechend werden in diesem Kapitel Standardisierungsvorschläge zur Entwicklung von Benutzerschnittstellen, Modelle und Software-Architekturen sowie damit verbundene Notationen vorgestellt.
Christian Stary

7. Die Entwicklung von interaktiven Systemen

Zusammenfassung
In diesem Kapitel beschäftigen wir uns mit den Phasen und den beteiligten Personen der problem- und benutzerorientierten Entwicklung interaktiver Systeme. Abbildung 7.1 zeigt die generischen Phasen und Aktivitäten der Entwicklung interaktiver Systeme:
1.
Analyse: In dieser Phase werden Machbarkeitsstudien, Aufgaben-, Organisations- und Benutzeranalysen durchgeführt. Das Ergebnis sind Systemanforderungskataloge (z.B. das Pflichtenheft) sowie Problem- und Lösungsbeschreibungen [Gould, 1988, Phillips et al., 1988]. Dabei wird von einem Konzept der Aufgabenerfüllung (Abbildung 7.2) ausgegangen, das zum einen die Aktivitäten “Planen”, “Steuern” (Durchführen) und “Kontrollieren” zyklisch vernetzt und zum anderen “Mensch”, “Arbeitsgegenstände” und “Hilfsmittel” in ständiger Wechselwirkung sieht.
 
2.
Design: Traditionellerweise unterscheiden wir Grob- und Feinentwurf, wobei letzterer die umfassende Spezifikation des interaktiven Systems auf programmiersprachenunabhängiger (konzeptioneller) Ebene unter Berücksichtigung der Systemarchitektur, Interaktionsmedien, Datenstrukturen und darauf operierenden Prozeduren umfaßt. Den Anstoß für das Design stellen die Analyseergebnisse dar. Darüberhinaus sind existierende Normen und Richtlinien (siehe Kapitel 6) zu berücksichtigen. Existierende Werkzeuge stellen in dieser Phase aufgrund der unzureichenden Modellierbarkeit von Benutzereigenschaften und Aufgabencharakteristika kaum eine Unterstützung dar (siehe Kapitel 9). Die abschließende Aktivität im Rahmen des Designs sollte eine Überprüfung der Spezifikation sein, inwieweit die in der Analysephase erhobenen Anforderungen erfüllt werden konnten.
 
3.
Implentierung und Verifizierung: Die Implementierung kann beginnen, sobald das Feindesign vorliegt. Sie umfaßt die Codierung (die Umsetzung der Spezifikation in Programmstatements und, wenn nötig, in Hardware) sowie das Testen sowohl einzelner Teile als auch des gesamten interaktiven Computersystems (Integrationstest). Dabei sind existierende Richtlinien, z.B. strukturierte Programmierung, zu beachten. Werkzeuge, meist Umgebungen von Programmiersprachen, können in dieser Phase ebenfalls eingesetzt werden. Die Verifizierung dient der Sicherstellung der Erfüllung der Systemanforderungen (Validierung), der Korrektheit (Verifikation) sowie der Behebung von Fehlern (Korrektur). Sie inkludiert das Testen der Funktionalität, Benutzbarkeit und Effizienz. Die Verifizierung kann formal oder empirisch erfolgen. Kann die Verifizierung erfolgreich abgeschlossen werden, so wird eine Anwendung seitens des Auftraggebers abgenommen und geht nach gründlicher Einschulung der Benutzer “ktion”.
 
4.
Prototyping: Unter Prototypen sind Versionen einer Anwendung im Rahmen der Entwicklung zu verstehen, die zur Klarstellung von Aufgaben, Benutzeranforderungen, Design- und Implementierungsvorschlägen sowie zur Erprobung neuer Interaktions- und Implementierungstechniken erstellt werden. Sie müssen nicht notwendigerweise in die endgültig eingesetzte Anwendung übernommen werden.
 
5.
Weiterentwicklung und Wiederverwendung: Bei geeignet strukturierter Modellierung und Programmierung können die Wartungs-, Weiterentwicklungs- und Wiederverwendungskosten auch bei komplexen Anwendungen gesenkt werden.
 
6.
Evaluierung: Die Bewertung von Prototypen, Entwürfen sowie der Implementierung im Rahmen von Tests zählt zu den qualitätssichernden Aktivitäten im Rahmen der Entwicklung. Dabei kommt der Kriterienbildung entscheidende Bedeutung zu (siehe auch Kapitel 10).
 
Christian Stary

8. Wissensbasierte interaktive Systeme

Zusammenfassung
“Intelligente” interaktive Systeme sind seit der Entstehung der Künstlichen Intelligenz und der Verbreitung ihrer Methoden in anderen Disziplinen ein Wunsch von Entwicklern, da sie hoffen, mit Hilfe dieser Techniken adaptierbare Benutzerschnittstellen generieren zu können. Künstlich intelligente Benutzerschnittstellen basieren auf maschinell akquiriertem und verarbeitbarem Wissen. Daher sprechen wir bei künstlich intelligenten interaktiven Systemen von wissensbasierten interaktiven Systemen.
Christian Stary

9. Werkzeuge

Zusammenfassung
Benutzerschnittstellenwerkzeuge unterstützen die Generierung und Verwaltung von Analysen, Entwürfen und Softwareteilen von Benutzerschnittstellen. Wir unterscheiden verschiedene Arten von Werkzeugen: User Interface Toolkits (Baukästen) und User Interface Management Systeme:
Ein User Interface Toolkit ist eine Bibliothek von Interaktionstechniken, wobei eine Interaktionstechnik die Art und Weise der Bedienung eines physikalischen Eingabemediums (Maus, Tastatur, Tablett, Knopf etc.) bezeichnet, um eine bestimmte Art von Eingabe, d.h. einen Wert (Kommando, Zahl, Prozentangabe, Name, Lokalisation etc.), durchzuführen.
Christian Stary

10. Die Bewertung interaktiver Systeme

Zusammenfassung
In diesem Kapitel setzen wir uns mit den Zielen von Bewertungsverfahren und den Kriterien (Kapitel 10.1) auseinander, welche zur Bewertung von interaktiven Systemen beitragen. Schließlich analysieren wir bestehende Verfahren bezüglich ihrer Zielsetzungen, Inhalte und empirischen Absicherung (Kapitel 10.2).
Christian Stary

11. Epilog

Zusammenfassung
Die Auseinandersetzung mit dem Gebiet der Mensch-Maschine Kommunikation ist ein mehrdimensionales Unterfangen:
  • Die Benutzer interaktiver Systeme können heute aus einer Vielzahl an Interaktionsmedien und -formen wählen.
  • Die Designer werden durch Normen, Standards, Richtlinien, Verfahren, Spezifikationstechniken und Werkzeuge unterstützt.
  • Den Programmierern steht eine Vielzahl von Sprachparadigmen und Werkzeugen zur Verfügung.
  • Schließlich verschmelzen Einzelwissenschaften und Wissen wird interdisziplinär zugänglich.
Christian Stary

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