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Software-Projekt

Prof. Dr. Rainer Koschke

Fachbereich Mathematik und InformatikArbeitsgruppe Softwaretechnik

Universitat Bremen

Wintersemester 2008/09

Uberblick I

1 Entwurf von Benutzungsschnittstellen

Entwurf von Benutzungsschnittstellen


1 Entwurf von BenutzungsschnittstellenMotivationLernzieleErgonomiePsychologische und kognitive GrundlagenKommandosprachen versus GUIGeschichte graphischer BenutzungsschnittstellenInteraktionsmechanismenSoftware-ergonomische RichtlinienUsability messen und verbessernZusammenfassungWiederholungsfragen

Rainer Koschke (Uni Bremen) Software-Projekt Wintersemester 2008/09 3 / 50


Lernziele

Ergonomische Software erstellen konnen:

Bedienelemente graphischer Benutzungsschnittstellen kennen undeinsetzen konnen

Ergonomie bewerten konnen



Ergonomie

Definition

Ergonomie: (von ergon (Arbeit, Werk) und nomos (Gesetz, Regel)) ist dieWissenschaft der Arbeitsbedingungen und deren optimale Anpassung anden Anwender.

“Design for Use”

Anpassung von Maschinen, Computern und Systemen an menschliche(Denk- und Kommunikations-) Fahigkeiten und Bedurfnisse

zentral ist Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine(Mensch-Computer-Interaktion)

Auswirkungen auf zum Beispiel: Arbeitsablaufe, Menu-Hierarchien,Kommandosprachen, Farb- und Schriftwahl und dieFunktionsaufteilung zwischen Mensch und Computer


Ergonomie

Definition

Ergonomie: (von ergon (Arbeit, Werk) und nomos (Gesetz, Regel)) ist dieWissenschaft der Arbeitsbedingungen und deren optimale Anpassung anden Anwender.

“Design for Use”

Anpassung von Maschinen, Computern und Systemen an menschliche(Denk- und Kommunikations-) Fahigkeiten und Bedurfnisse

zentral ist Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine(Mensch-Computer-Interaktion)

Auswirkungen auf zum Beispiel: Arbeitsablaufe, Menu-Hierarchien,Kommandosprachen, Farb- und Schriftwahl und dieFunktionsaufteilung zwischen Mensch und Computer

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Software-Projekt


Ergonomie

Ergonomie

Alternative Definition

”Der Software-Ergonomie geht es um eine Optimierung des Zusammenspiels aller Komponenten, die die

Arbeitssituation von Computerbenutzern bestimmen: Mensch, Aufgabe, Technik und organisatorischer Rahmen. Siebeschrankt sich ausdrucklich nicht - wie oft falschlich angenommen - auf die Behandlung der Prasentationsaspekteinteraktiver Software.“

– nach Susanne Maaß, Software-Ergonomie,”benutzer- und aufgabengerechte Systemgestaltung“,

Informatik-Spektrum, 16, 1993, 191-205


Usability

Definition

Usability: eines Produktes ist das Ausmaß, in dem es von einembestimmten Benutzer verwendet werden kann, um bestimmte Ziele ineinem bestimmten Kontext effektiv, effizient und zufriedenstellend zuerreichen. — Part 11: “Guidance on Usability” (ISO 9241-11:1998 1998)

ubersetzt als”Benutzerfreundlichkeit” oder

”Benutzbarkeit”

Verbesserung ist Ziel der (Software-)Ergonomie


Usability

Definition

Usability: eines Produktes ist das Ausmaß, in dem es von einembestimmten Benutzer verwendet werden kann, um bestimmte Ziele ineinem bestimmten Kontext effektiv, effizient und zufriedenstellend zuerreichen. — Part 11: “Guidance on Usability” (ISO 9241-11:1998 1998)

ubersetzt als”Benutzerfreundlichkeit” oder

”Benutzbarkeit”

Verbesserung ist Ziel der (Software-)Ergonomie

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Software-Projekt


Ergonomie

Usability

Wird auch als”Ein Maß fur die Qualitat, mit der ein Benutzer die Interaktion mit einer Maschine erlebt.“ definiert.


Psychologische und kognitive Grundlagen

Kurzzeitgedachtnis

Information strukturieren und begrenzen: 7± 2

menschliche Gestaltwahrnehmung

→ bei Prasentation beachtenz.B. Superzeichenbildung: 0 4 2 1 2 1 8 2 4 2 1 versus 0421/218-2421

geteilte Aufmerksamkeit

→ Fortsetzung nach Unterbrechung unterstutzen

begrenzte Konzentrationsfahigkeit

→ nicht uberfordern, Sicherheiten einbauen

Unerfahrenheit verunsichert

→ Metaphern verwenden, z.B. Ikonen wie Mulleimer, Briefkasten→ explorative Untersuchung unterstutzen



Vergleich von GUI und Kommandosprachen

Kommandosprachen Graphical User Interface (GUI)komplexe Operationen einfache Operationen

intensive Nutzung, gelegentlicher Einsatz,Experten leichte Erlernbarkeit

funktionale Bedienung, ObjektorientierungBerechnungen



Wegweiser

Meilensteine in der Geschichte graphischerBenutzungsschnittstellen



Die ersten Ideen

Memex (Memory Extender) von Bush (1945)

Kompakt-Analog-Rechner zur Verwaltungverlinkter Informationen

beruhrungssensitive Bildschirme projizierenMikrofilme

Mikrofilme verknupft

Vor- und Zuruckblattern uber Hebel


Die ersten Ideen

Memex (Memory Extender) von Bush (1945)

Kompakt-Analog-Rechner zur Verwaltungverlinkter Informationen

beruhrungssensitive Bildschirme projizierenMikrofilme

Mikrofilme verknupft

Vor- und Zuruckblattern uber Hebel

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Geschichte graphischer Benutzungsschnittstellen

Die ersten Ideen

Dank auch an Matthias Kirschner fur einige seiner Folien.


Semi Automatic Ground Environment

Bedienung durch Laien

Lichtgriffel (Light-Pen)



Sketchpad

von Ivan Sutherland (1963)

Objektorientierung stattBitmaps

Generische Operationen furverschiedene Objekte

Constraints zu den graphischenObjekten (z.B. Lange)

Copy & Paste



Computermaus

von Douglas Engelbart und Bill English (1963)

relative Positionsveranderung



Windows Icons Menus & Pointer

Fruhe Ideen: Xerox Palo Alto Research Center (1970)

Prinzipien:

abstrakte Datensicht, VisualisierungRaum und ObjekteMetaphorisierung: Schreibtisch (Desktop)“What you see is what you get” (Texteditor BRAVO, Vorlaufer vonMicrosoft Word)einheitliche Visualisierung und Interaktionwenige Modi, generische Kommandos



Xerox Star GUI



Marktreife

1984 X-Windows System, Apple Lisa

1985 Atari ST, Amiga, Windows 1.0

1987 farbige GUI, Apple II



Wegweiser

Moglichkeiten graphischer Benutzungsschnittstellen



Direkte Manipulation

Direkte Manipulation:

Metaphern visualisiert in Form von Ikonen (Gegenstande)

physische Aktionen mittels Zeigegeraten

permanente visuelle Ruckkopplung

nutzt Intuition und Erfahrungen der Anwender in der metaphorisiertenWelt aus

Interaktionen:

Auswahl: “Point & Click”

Verschieben:

Unmittelbar: “Drag & Drop”Unterbrechbar: “Cut & Paste”

Vervielfaltigen: “Copy & Paste”



Ruckkopplung an Nutzer

Metaphern der physischenWelt, z.B. Raumlichkeit,→ Wiedererkennungswert

Verbergen von Irrelevantem,Information auf Abruf,Kontextsensitivitat

Fortschrittsanzeige,Aktivitatsanzeige



Fenster I

Fokus

Desktop, Hauptfenster

Handles, Scrollbars



Fenster II

Reiter, Split-Fenster

Layout Manager

Dialogfenster

modal: Dialog muss abgeschlossen werden, bevor nachster Dialogbeginntnicht-modal: Dialoge konnen ko-existieren



Menus und Schaltflachen I

”Pull-Down-Menu“

Paneele, Gruppen

Baumstruktur



Menus und Schaltflachen II

Kontextmenu

Schaltflache, Button

Toolbars



Textelemente

Mnemonics, Tooltips

Formularfelder

Listen, Tabellen



Ikone, Metaphern

Dateisymbole

Programmverknupfungen

Thumbnails



Manipulatoren und Attribute

Checkbox(Boolean)

Radio-Button(Alternativen)

Slider(Zahlenwerte)



Listen

Teilmenge,Permutation

statisch vs.erweiterbar

Combo-Box



Wegweiser

Eigenschaften guter graphischerBenutzungsschnittstellen



Qualitatskriterien (EN ISO 9241-10:1995 1995)

Definition

Aufgabenangemessenheit: Benutzer wird unterstutzt, Arbeitsaufgabeeffektiv und effizient zu erledigen

Dialoge sollten nur sachdienliche Informationen enthaltenVermeidung von Ablenkungen

weniger ist mehr (Funktionen)den Bildschirm nicht uberfullenvermeide es, Befehle redundant anzubietenkeine unnotigen Dialoge und Popups

Optimieren von haufigen Aufgabenkleine Anzahl von benotigten Schritten; Anzahl

”Klicks“ klein halten

große Knopfe fur Hauptbefehle, Tastaturkurzeldie haufigsten Funktionen auf dem ersten Bildschirmwichtige Befehle → hervorstehende Stelleweniger haufig benutzte Befehle → weniger hervorstehende Stelle(Untermenu, Einstellungsdialog)



Definition

Aufgabenangemessenheit: Benutzer wird unterstutzt, Arbeitsaufgabeeffektiv und effizient zu erledigen

Dialoge sollten nur sachdienliche Informationen enthaltenVermeidung von Ablenkungen

weniger ist mehr (Funktionen)den Bildschirm nicht uberfullenvermeide es, Befehle redundant anzubietenkeine unnotigen Dialoge und Popups

Optimieren von haufigen Aufgabenkleine Anzahl von benotigten Schritten; Anzahl

”Klicks“ klein halten

große Knopfe fur Hauptbefehle, Tastaturkurzeldie haufigsten Funktionen auf dem ersten Bildschirmwichtige Befehle → hervorstehende Stelleweniger haufig benutzte Befehle → weniger hervorstehende Stelle(Untermenu, Einstellungsdialog)

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Software-ergonomische Richtlinien


Weitere Qualitatsaspekte

• Fehler verringern

• Sicherheit erhohen

• Zuverlassigkeit erhohen

• Lernanforderungen verringern

• Wartbarkeit verbessern

• Wirksamkeit erhohen

• Produktivitat erhohen

• Arbeitsumgebung verbessern

• Ermudung verringern

• Langeweile und Eintonigkeit verringern

• Zugang zur Anwendung erleichtern

• Akzeptanz verbessern

• Arbeitszufriedenheit steigern

• Tatigkeitserweiterung ermoglichen

• Lebensqualitat verbessern

• . . .



Definition

Selbstbeschreibungsfahigkeit: jeder einzelne Dialogschritt ist durchRuckmeldung unmittelbar verstandlich bzw. eine Erklarung ist auf Anfrageverfugbar

verstandliche Benennung von Feldern

Online-Hilfe

Erlauterung der Konsequenzen des nachsten Schritts




Definition

Erwartungskonformitat: Dialog ist konsistent und entspricht denMerkmalen des Benutzers (z.B. Kenntnisse aus dem Arbeitsgebiet,Ausbildung u. Erfahrung sowie allgemeinen Konventionen)

vorhersagbares Verhalten

passende Ruckmeldung in angemessener Zeit

Konsistenz von Benutzeraktionen, Prasentation, Anordnung vonElementen, Text




Definition

Steuerbarkeit: Benutzer ist in der Lage, den Dialogablauf zu starten sowieseine Richtung und Geschwindigkeit zu beeinflussen, bis Ziel erreicht ist

erlaube es dem Benutzer, jederzeit die Anwendung zu verlassen oderzur Startseite zuruckzukommen

benutze modale Formulare sparsam



Definition

Steuerbarkeit: Benutzer ist in der Lage, den Dialogablauf zu starten sowieseine Richtung und Geschwindigkeit zu beeinflussen, bis Ziel erreicht ist

erlaube es dem Benutzer, jederzeit die Anwendung zu verlassen oderzur Startseite zuruckzukommen

benutze modale Formulare sparsam

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Software-ergonomische Richtlinien


Modaler Dialog: ein Dialog, der geschlossen werden muss, bevor weitere Aktionen anderer Dialoge durchgefuhrtwerden konnen. Beispiel: Datei-Offnen-Dialog.



Definition

Fehlertoleranz: Ziel kann trotz erkennbarer fehlerhafter Eingabe mitminimalem Korrekturaufwand durch den Benutzer erreicht werden

Hinweise sind sichtbar oder einfach erreichbar

aussagekraftige Fehlermeldungen mit Hinweisen

einfaches Wiederaufsetzen nach Fehlern, z.B. fehlerhafte Eingabe inTextfeld wird nicht einfach geloscht,

Fehler werden vor Eintreten verhindert




Definition

Individualisierbarkeit: Anpassungen an Erfordernisse der Arbeitsaufgabe,individuelle Vorlieben des Benuters und Benutzerfahigkeiten sind moglich

Sprache ist einstellbar

Zeichensatze/-große sind einstellbar

Farben sind einstellbar

eigene Tastaturbefehle fur erfahrene Benutzer




Definition

Lernforderlichkeit: Benutzer wird beim Erlernen des Dialogsystemsunterstutzt und angeleitet

Guided Tour

Undo erlaubt gefahrlose Exploration



Wegweiser

Usability messen und verbessern



Usability-Engineering

Iterative Verbesserung der Usability

1 Festlegen der Parameter

2 Bewerten des Systems

3 Verbessern des Systems

4 Wiederhole ab 2 solange, bis Qualitat akzeptabel



Parameter fur Bestimmung der Usability

Beispiel Textverarbeitung:

Ziel: Erstellen eines Textdokuments nach einer Papiervorlage

Aufgaben: Eingeben des TextesFormatierenEinfugen eines BildesRechtschreibung uberprufen. . .

Benutzer: wenig Vorkenntnisse uber Computerbenutzung imAllgemeinen und Textverarbeitung im Speziellen

Umgebung: Buroumgebung mit erheblichem Zeitdruck

Meßgroßen: Zeitaufwand, Unterschiede im Text (mit Gewichtung) undUnterschiede im Layout und Stil (auch mit Gewichtung)



Evaluationsverfahren

Wie kann man Usability messen?

objektiv versus subjektiv

Fakten versus Grunde



Subjektive Messungen

Benutzerbefragung (Fragebogen oder Interviews)

subjektivbreit anwendbar und statistisch auswertbarStandardfragebogen existieren (z.B. ErgoNorm, SUMI, QUIS, PUTQ)

Experten-Reviews

Checklisten fur NormkonformitatHeuristiken



Objektive Messungen

Evaluation eines Modells

direkte Beobachtung der Benutzer

Labor oder echte ArbeitsumgebungAufzeichnung: Video, Audio (Think-Aloud), Eye-Tracking

indirekte Beobachtung: Mitschnitte von Aktionen (z.B. Web-Logs)

breiter anwendbarviel Fakten, wenig Hinweise auf Grunde



A-Posteriori Messungen

Messungen nach Auslieferung im Einsatz:

Anzahl der Hotline-Anrufe

Verkaufsrate

siehe oben

Speziell furs Web:

Traffic / Netzaufkommen

Besucherzahl

Anteil der Besucher, die zum Kauf eines Produkts animiert werdenkonnten



Zusammenfassung

entwickle fur den Benutzer

entwickle mit dem Benutzer

Usability ist entscheidend fur den Erfolg des Produktes



Wiederholungsfragen

Wie kann Usability verbessert werden?

Wie lasst sich Usability messen?

Was sind die Qualitatskriterien von Benutzungsschnittstellen nach ENISO 9241-10:1995 (1995)? Erlautern Sie die Aspekte anhand eineskonkreten Szenarios.

Wie haben Sie diese konkret in Ihrem Projekt umgesetzt?



1 Bush 1945 Bush, Vannevar: As We May Think. In: Atlantic Monthly(1945), Juli, S. 101 ff

2 EN ISO 9241-10:1995 1995 : Ergonomische Anforderungen furBurotatigkeiten mit Bildschirmgeraten – Teil 10: Grundsatze derDialoggestaltung. Europaische Norm, ISO-Standard. 1995

3 ISO 9241-11:1998 1998 : Ergonomic requirements for office work withvisual display terminals (VDTs) – Part 11: Guidance on usability.ISO-Standard. 1998


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Prof. Dr. Rainer Koschke - Uni Bremen || Startseite · Auswirkungen auf zum Beispiel: Arbeitsabl aufe, Menu-Hiera rchien, Kommandosprachen, Farb- und Schriftwahl und die Funktionsaufteilung