Entwicklung multipler Benutzerschnittstellen für eine Anwendung

Die stetig wachsende Zahl von mobilen Endgeräten und Konzepte wie "Designing for Peak Experience", führt unweigerlich zu einem Streben nach Anwendungen, welche für immer mehr verschiedene Nutzungskontexte Benutzerschnittstellen (UIs) bereitstellen. Die Nutzungskontexte unterscheiden sich in Bezug auf Plattformen und Geräte, Benutzergruppen und deren Ziele, sowie Randbedingungen wie z.B. die Umgebung während der Interaktion. Diese Dissertation stellt Konzepte bereit, welche den Entwickler bei der Erstellung solcher Multi-Benutzerschnittstellen (MBS) unterstützen und die Ausführung dieser ermöglichen. Dabei liegt ein erster wesentlicher Beitrag der vorliegenden Arbeit in der Begriffsbildung und Erhebung von Anforderungen, wobei sie weit über verwandte Arbeiten hinausgeht. Begriffe der Problem- sowie der Lösungsdomäne wurden im Kontext der verwandten Arbeiten untersucht; dabei wurden Inkonsistenzen festgestellt, insbesondere im Zusammenhang mit den Begriffen "Konkrete Benutzerschnittstelle (CUI)" und "Abstrakte Benutzerschnittstelle (AUI)". Diese Erkenntnisse hatten wesentlichen Einfluss auf die in dieser Arbeit entwickelten Konzepte. Insbesondere wurde die herkömmliche Dichotomie zwischen AUI und CUI aufgehoben und durch eine beliebige Zahl von Stufen zunehmend konkreter Beschreibungen von Benutzerschnittstellen ersetzt. Diese Neuerung prägt die vorliegende Arbeit und schlägt sich im Begriff der "Abstraktionsunabhängigen Benutzerschnittstelle (UUI)" nieder. Entsprechend den Anforderungen wurde ein Konzept entwickelt, welches aus i) einem Architekturmuster für MBS, ii) einer domänenspezifischen Sprache zur Beschreibung von MBS und iii) interaktiven sowie explorativen Unterstützungskonzepten besteht. Hierbei werden Modellierungstechniken für die UI-Struktur (bei z.B. grafischen UIs das Layout) mit Programmiertechniken für das UI-Verhalten verknüpft. Das Architekturmuster für MBS basiert auf dem Muster "Model View Controller (MVC)", welches um die Unterstützung mehrerer Varianten einer UI sowie die explizite Handhabung des Erbens von Verhalten erweitert wurde. Die im Rahmen der Arbeit ebenfalls entwickelte domänenspezifische Sprache (DSL) stellt Möglichkeiten zur Modellierung der MBS-Varianten und ihrer Verfeinerungsbeziehungen (Vererbung) untereinander bereit. Die verschiedenen Varianten einer MBS werden so in einer Baumstruktur (Verfeinerungsbaum) angeordnet, welche die Propagation einer Modifikation auf beliebig viele Varianten ermöglicht. Basierend auf dem Architekturmuster und der im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Architektur wurden Unterstützungskonzepte entwickelt, welche auf einfache Nutzbarkeit durch den Entwickler ausgelegt sind. Explorative Unterstützungskonzepte machen den Entwicklungsstand der MBS transparent; sie visualisieren hierfür den Verfeinerungsbaum sowie Schnittstellen zwischen Verhalten und Struktur. Interaktive Unterstützungskonzepte dagegen ermöglichen die gleichzeitige Modifikation einer oder mehrerer Varianten der MBS. Zentral dabei ist der Interpreter, welcher Benutzerschnittstellenmodelle direkt zur Interaktion bringt; dies Konzept sieht auch den Ausbau des Interpreters zu einem WYSIWYG-artigen Editor vor. Modulare Adaptionskonzepte schließlich kapseln spezifische Anpassungen (z.B. Skalierungen) in einer einfach durch den Entwickler nutzbaren Weise. Die Konzepte wurden im Rahmen eines Forschungsprojekt mit Industriepartnern konkret eingesetzt, mit Hilfe einer prototypischen Realisierung, genannt Mapache. Eine entwickelte Infrastruktur unterstützt hierfür die Lauf- und Entwicklungszeit. Die in Eclipse realisierte Entwicklungsumgebung baut auf ihr auf und ermöglicht eine hoch integrierte Entwicklung Java basierter Multi-Benutzerschnittstellen. Abschließend wurden die entwickelten und realisierten Konzepte in einer Fallstudie des Projektes sowie einer Nutzerstudie evaluiert. Die Fallstudie zeigte, dass die erhobenen Anforderungen vom entwickelten Ansatz erfüllt werden. Die Nutzerstudie, durchgeführt in Form der sogenannten "Kooperativen Evaluation", ergab eine positive Bewertung des Ansatzes und zeigte Themen auf, welche bei der Anwendung des Ansatzes in der Praxis beachtet werden müssen. Wie erwartet, erwies sich die grundlegend neue Möglichkeit, Benutzerschnittstellen auf unterschiedlichen Abstraktionsgraden gleichzeitig zu bearbeiten, als äußerst hilfreich für die Entwicklung föderierter Benutzerschnittstellen. Insgesamt wurden Fortschritte im Bereich der Anforderungen Effizienz, Nutzbarkeit und Konsistenz gemacht. Die Qualität der Studie selbst geht über verwandte Arbeiten hinaus, weil zum Einen nur berufsmäßige Entwickler von Benutzerschnittstellen teilnahmen und zum Anderen die Wahl der Evaluationsmethode klar und transparent dargelegt wurde

Hybride Simulation mobiler Geschäftsprozesse

Die effiziente und effektive Unterstützung von Unternehmensmitarbeitern mittels mobiler IT in deren ortsunabhängiger Aufgabenausführung setzt die Anpassung der zugrundeliegenden Geschäftsprozesse voraus. Diese Problemstellung adressierend, werden in der Arbeit zwei Methoden vorgestellt, die eine teilautomatisierte Identifikation mobiler Teilprozesse in Geschäftsprozessen sowie die hybride Simulation mobiler Geschäftsprozesse zur Analyse der angepassten Geschäftsprozesse ermöglichen

Hybride Simulation mobiler Geschäftsprozesse

Die Methode zur teilautomatisierten Identifikation mobiler Teilprozesse ermöglicht eine computergestützte, kriterien-spezifische Analyse der Inschriften von Geschäftsprozess-Schemata und gibt Empfehlungen für potenziell mobile Teilprozesse. Die Methode zur hybriden Simulation erlaubt die Abbildung spezifischer Aufgabenausführungen mobiler Aufgabenträger auf Interaktionen mit mobilen Geräten. Diese werden realitätsnah in der simulativen Analyse des modellierten Geschäftsprozesses ausgeführt

Framework-basiertes interaktives Prototyping als Methode der transdisziplinären Entwicklung interaktiver, direkt reaktiver Software-Systeme

Für Anwendungsbereiche, deren inhaltliche Ausrichtung im Bezug auf die vorherrschenden Praktiken, Denk- und Sichtweisen weit von denen der Ingenieurwissenschaften und insbesondere der Informationstechnologie entfernt sind, ist die Konzeption, die Realisierung und der Einsatz von Informationstechnologie und insbesondere der entsprechenden interaktiven, direkt reaktiven Software problematisch. Viele derartiger Bemühungen scheitern an der fehlenden Verständigung zwischen den Vertretern der beteiligten Disziplinen. Das betrifft einerseits die Disziplinen, die unmittelbar und originär an der Entwicklung beteiligt sind aber auch diejenigen Disziplinen, die aus dem designierten Anwendungskontext heraus auf die Gestaltung der Systeme einwirken. Der Beitrag der Arbeit besteht darin, durch eine gezielte methodische und instrumentelle Unterstützung der Entwicklungsabläufe, Konsens und damit Lösungen in der direkten diskursiven Auseinandersetzung zwischen den Entwicklungsbeteiligten emergent entstehen zu lassen. Dazu werden in der Ausarbeitung zunächst das Problemfeld konkretisiert und im Zuge dessen bestehende Ansätze und insbesondere Entwicklungswerkzeuge untersucht. Die erkannten methodischen Defizite münden in die Vorstellung eines Instrumentenrahmens – eines Software-Frameworks – der es auch Projektbeteiligten ohne Kenntnisse der Software-Entwicklung ermöglicht, aktiv am Prozess der technischen Systemausgestaltung (Implementierung) mitzuwirken. Das tragende Konzept dabei ist die Anpassbarkeit der Nutzerschnittstellen der Entwicklungswerkzeuge als Mittel der Bearbeitung eines zentralen, Software-Artefakts. Im Anschluss an die Vorstellung der technischen Lösung wird die Methodik zu deren Anwendung beschrieben. Der Kern dieser Vorgehensweise besteht in der gezielten aktiven Einbeziehung von Domänensachverständigen und Endanwendern in die Phase der Systemausgestaltung im Sinne von End-User-Development und ein kontinuierliches, direktes Wechselspiel aus dem Einsatz der Entwicklungs-Ergebnisse und deren evolutionäre Weiterentwicklung. Abschließend wird anhand einer Fallstudie belegt, wie sich die vorgestellte Lösung im Einsatz, in der konkreten Praxis einer Produktentwicklung bewährt hat