Interaktive Systeme

Die Akzeptanz und damit der Erfolg interaktiver Systeme (Software und Hardware zur gemeinsamen Bewaltigung von Aufgaben durch Mensch und Computer) wer­ den grofitenteils von ihrer Benutzerschnittstelle bestimmt. Daher ziihlen Benutzer­ schnittstellen heute zu intensiv beforschten Systemkomponenten. Die Gestaltung interaktiver Systeme wird nicht nur von Software und Hardware an der Schnitt­ stelle dominiert. Vielmehr erfordert sie von Entwicklern umfassendes Wissen iiber Mensch-Maschine Kommunikation, d.h. Wissen iiber die Benutzer und ihre Tatig­ keiten sowie iiber Interaktionskonzepte, welche Hard- und Software integrieren. Das vorliegende Buch solI theoretische, methodologische und praktische Grund­ lagen fUr die Entwicklung und Bewertung interaktiver Systeme vermitteln. Zum einen ist hierzu Bewufitseinsbildung beziiglich der wissenschaftlichen Breite des Gebietes notwendig, welche durch die vielen beteiligten Disziplinen bedingt wird. Zum anderen bedarf die Komplexitat des Entwicklungsprozesses, welche durch das wechselweise Zusammenspiel mehrerer Systemkomponenten (Benutzer, Aufgaben, Hardware, Software) bedingt wird, vertieften Wissens zur Hard- und Softwarege­ staltung sowie Wissens urn menschliche Fahigkeiten. Da dieses Wissen unterschied­ lich strukturiert vorliegt, mufi eine methodische Integration im Rahmen ganzheit­ licher Entwicklung vorgenOmmen werden.

1 Mensch — Maschine Kommunikation und Interaktive Systeme.- 1.1 Entwicklung.- 1.1.1 Mensch-Maschine Kommunikation und Informatik.- 1.1.2 Mensch-Maschine Kommunikation und Kognitionswissenschaften.- 1.1.3 Mensch-Maschine Kommunikation und Arbeitswissenschaften.- 1.1.4 Computerunterstützte Gruppenarbeit.- 1.2 Interaktive Systeme als kontigente Systeme.- 1.3 Zusammenfassung.- 2 Der Mensch als Systemkomponente.- 2.1 Menschliche Wahrnehmung und Kommunikationsfähigkeiten.- 2.1.1 Der Gesichtssinn.- 2.1.2 Der Gehörsinn.- 2.1.3 Der Tastsinn.- 2.1.4 Der “Bewegungssinn”.- 2.2 Menschliches Denken.- 2.2.1 Erwerb und Speicherung von Wissen.- 2.2.2 Verarbeitung und Wiedergabe von Wissen.- 2.3 Die Bildung von Benutzerkategorien.- 2.3.1 Fertigkeiten und Fachwissen.- 2.3.2 Design für Novizen oder Experten?.- 2.4 Zusammenfassung.- 3 Informationsarten und Ein/Ausgabe.- 3.1 Informationsarten.- 3.1.1 Alphanumerische Information.- 3.1.2 Sprache.- 3.1.3 Tabellen.- 3.1.4 Graphik.- 3.1.5 Bilder.- 3.1.6 Töne und Geräusche.- 3.1.7 Animierte Information und Farben.- 3.2 Benutzereingaben.- 3.2.1 Kontrolleingaben.- 3.2.2 Dateneingaben.- 3.3 Feedback und Systemausgaben.- 3.3.1 Reaktionen auf Kontrolleingaben.- 3.3.2 Die Gestaltung von Feedback-Mechanismen.- 3.4 Zusammenfassung.- 4 Elementare Interaktionsmedien und Interaktionsformen.- 4.1 Der Bildschirm als Ein/Ausgabemedium.- 4.1.1 Technologien.- 4.1.2 Die Strukturierung von Bildschirmanzeigen.- 4.2 Fenster.- 4.2.1 Fensterbasierte Interaktion.- 4.2.2 Fenster Verwaltungssysteme.- 4.3 Zeige-, Positionier-und Steuergeräte.- 4.4 Eingabegeräte.- 4.4.1 Mechanische Eingabegeräte.- 4.4.2 Akustisches Eingabegerät.- 4.5 Ausgabegeräte.- 4.5.1 Optische Ausgabegeräte.- 4.5.2 Akustische Ausgabegeräte.- 4.6 Natürliche und künstliche Sprache.- 4.6.1 Sprachaufnahme und -wiedergäbe.- 4.6.2 Spracheingabe und -erkennung.- 4.6.3 Sprachgenerierung.- 4.7 Kommandosprachen.- 4.7.1 Kommandobasierte Interaktion.- 4.7.2 Prinzipien zur Gestaltung von Kommandosprachen.- 4.7.3 Die Verarbeitung von Kommandos.- 4.8 Masken.- 4.9 Menus.- 4.9.1 Interaktion mit Menus.- 4.9.2 Das Design von Menus.- 4.9.3 Organisation von Menueinträgen.- 4.9.4 Organisation mehrerer Menus.- 4.9.5 Besondere Formen von Menus.- 4.9.6 Die Verarbeitung von Menus.- 4.10 Piktogramme.- 4.11 Zusammenfassung.- 5 Kombinierte Interaktionsformen.- 5.1 Graphische Benutzerschnittstellen.- 5.2 Direkte Manipulation.- 5.3 Abstrahierende Benutzerschnittstellen.- 5.4 Erweiterungen zweidimensionaler Interaktionsformen.- 5.5 Multi-Media Interaktion.- 5.6 Virtuelle Welten.- 5.7 Umgebungsangepaßte Interaktionsformen.- 5.8 Zusammenfassung.- 6 Konzepte, Methoden und Architekturen.- 6.1 Prinzipienbildung.- 6.2 Modelle.- 6.2.1 Sprachorientierte Modelle.- 6.2.2 Implementierungsorientierte Modelle.- 6.2.3 Designmodelle.- 6.3 Modellierungsnotationen.- 6.3.1 Algebra-basierte Spezifikation.- 6.3.2 Mengentheoretische Spezifikation.- 6.3.3 Der Einsatz formaler Grammatiken.- 6.3.4 “Multiparty” — Grammatiken.- 6.3.5 Die “Command Language” — Grammatik.- 6.3.6 Die “Task Action”-Grammatik und ihre Erweiterung.- 6.3.7 Der Einsatz der Vienna Development Method.- 6.3.8 Zustand-Übergangsdiagramme.- 6.3.9 Erweiterungen der Zustand-Übergangsdiagramme.- 6.3.10 Ereignisorientierte Modellierung.- 6.3.11 Deklarative Spezifikation.- 6.4 Zusammenfassung.- 7 Die Entwicklung von interaktiven Systemen.- 7.1 Analyse und Modellierung von Arbeit.- 7.1.1 Aufgabenanalyse.- 7.1.2 Organisationsanalyse.- 7.2 Analyse und Modellierung von Benutzern.- 7.3 Modellbasiertes Design.- 7.3.1 Schritt 1: Aufgabenmodellierung.- 7.3.2 Schritt 2: Modellierung des Problembereichs.- 7.3.3 Schritt 3: Modellierung des Interaktionsbereichs.- 7.3.4 Schritt 4: Modellierung von Benutzern.- 7.3.5 Schritt 5: Zuordnung des Problembereichs- zum Interaktionsmodell.- 7.3.6 Schritt 6: Dynamische Modellierung.- 7.3.7 Schritt 7: Funktionale Modellierung.- 7.4 Prototyping.- 7.4.1 Vor- und Nachteile.- 7.4.2 Techniken.- 7.5 Zusammenfassung.- 8 Wissensbasierte interaktive Systeme.- 8.1 Die Modellierung von Kognition.- 8.1.1 GOMS — Goals, Operators, Methods and Selection Rules.- 8.1.2 CCT — Cognitive Complexity Theory.- 8.1.3 Wissensrepräsentation.- 8.2 Metaphern.- 8.2.1 Eigenschaften von Metaphern.- 8.2.2 Verwendung.- 8.3 Wissen in interaktiven Systemen.- 8.3.1 Tutoring.- 8.3.2 Fehler und Hilfe.- 8.3.3 Programmierbare Benutzermodelle.- 8.4 Probleme bei der Entwicklung wissensbasierter interaktiver Systeme.- 8.5 Zusammenfassung.- 9 Werkzeuge.- 9.1 Toolkits.- 9.2 User Interface Management Systeme.- 9.2.1 Sprachbasierte Techniken.- 9.2.2 Direkte graphische Spezifikationen.- 9.2.3 Automatische Generierung.- 9.3 Weitere Klassifikationen.- 9.3.1 Arten der Kommunikation zur Laufzeit.- 9.3.2 Bandbreiten der Kommunikation zwischen Anwendung und Benutzerschnittstelle.- 9.3.3 Gestaltungsebenen.- 9.4 Entwicklungs- und Einsatzprobleme.- 9.5 Zusammenfassung.- 10 Die Bewertung interaktiver Systeme.- 10.1 Ziele und Kriterien.- 10.1.1 Aufgabenangemessenheit.- 10.1.2 Selbstbeschreibungsfähigkeit.- 10.1.3 Steuerbarkeit.- 10.1.4 Erwartungskonformität,.- 10.1.5 Fehlerrobustheit.- 10.1.6 Adaptivität.- 10.1.7 Erlernbarkeit.- 10.2 Verfahren.- 10.3 Zusammenfassung.- 11 Epilog.- Abbildungsverzeichnis.- Tabellenverzeichnis.- Sachwortverzeichnis.