5 research outputs found
Extensibility of Enterprise Modelling Languages
Die Arbeit adressiert insgesamt drei Forschungsschwerpunkte. Der erste Schwerpunkt setzt sich mit zu entwickelnden BPMN-Erweiterungen auseinander und stellt deren methodische Implikationen im Rahmen der bestehenden Sprachstandards dar. Dies umfasst zum einen ganz konkrete Spracherweiterungen wie z. B. BPMN4CP, eine BPMN-Erweiterung zur multi-perspektivischen Modellierung von klinischen Behandlungspfaden. Zum anderen betrifft dieser Teil auch modellierungsmethodische Konsequenzen, um parallel sowohl die zugrunde liegende Sprache (d. h. das BPMN-Metamodell) als auch die Methode zur Erweiterungsentwicklung zu verbessern und somit den festgestellten UnzulÀnglichkeiten zu begegnen.
Der zweite Schwerpunkt adressiert die Untersuchung von sprachunabhĂ€ngigen Fragen der Erweiterbarkeit, welche sich entweder wĂ€hrend der Bearbeitung des ersten Teils ergeben haben oder aus dessen Ergebnissen induktiv geschlossen wurden. Der Forschungsschwerpunkt fokussiert dabei insbesondere eine Konsolidierung bestehender Terminologien, die Beschreibung generisch anwendbarer Erweiterungsmechanismen sowie die nutzerorientierte Analyse eines potentiellen Erweiterungsbedarfs. Dieser Teil bereitet somit die Entwicklung einer generischen Erweiterungsmethode grundlegend vor. Hierzu zĂ€hlt auch die fundamentale Auseinandersetzung mit Unternehmensmodellierungssprachen generell, da nur eine ganzheitliche, widerspruchsfreie und integrierte Sprachdefinition Erweiterungen ĂŒberhaupt ermöglichen und gelingen lassen kann. Dies betrifft beispielsweise die Spezifikation der intendierten Semantik einer Sprache
Analysis of the Software Architectural Support of the Usability of Mobile Applications
Rasante Innovationszyklen, kurze ProdukteinfĂŒhrungszeiten und ein hoher Konkurrenzdruck sind typische Rahmenbedingungen fĂŒr die Entwicklung mobiler Anwendungen. Dies sind Anwendungen, die auf mobilen EndgerĂ€ten laufen und in verschiedenen Umgebungen verwendet werden. Usability (Benutzbarkeit) kann durch die Softwarearchitektur einer Anwendung unterstĂŒtzt, aber auch behindert werden. Je spĂ€ter im Softwareentwicklungsprozess Usability beachtet wird, umso aufwendiger werden Ănderungen an der Softwarearchitektur. Um dieses Risiko zu verringern, ist es nötig, so frĂŒh wie möglich offenzulegen, ob Usability-Anforderungen architektonisch unterstĂŒtzt werden.
Potenziell hohe ArchitekturĂ€nderungen werden mit Methoden zur szenario-basierten Softwarearchitekturanalyse ermittelt; es wird dabei verifiziert, dass ein QualitĂ€tsmerkmal architektonisch berĂŒcksichtigt wurde. FrĂŒhere Methoden bezĂŒglich Usability erreichen dieses Ziel, erscheinen aber sehr komplex: Sie erfordern zum einen Wissen ĂŒber Patterns und zum anderen sind die Freiheitsgrade beim Erstellen, AuswĂ€hlen und Evaluieren von Szenarios hoch. Wie die frĂŒheren Methoden Usability-Attribute verwenden, behindert zudem eine engere Kooperation mit dem Usability Engineering, fĂŒr das gemeinsame Begriffe und Vorgehensweisen grundlegend wĂ€ren. Deshalb ist es notwendig, eine Methode zu konstruieren, die einfacher und interdisziplinĂ€rer ausgerichtet ist.
Aufgrund dessen werden in dieser Forschungsarbeit mittels Literaturstudien zuerst Forschungsfragen, dann Hilfsmittel und schlieĂlich eine theoretisch fundierte Methode erarbeitet. Um diese zu validieren und zu vereinfachen, durchlĂ€uft sie - mit kanonischer anwendungsnaher Forschung - zwei Fallstudien zu mobilen Anwendungen.
Ergebnis ist die szenario-basierte Methode SATURN (âSoftwareArchitekTuranalyse von Usability-anfoRderungeNâ), in der anfangs mittels Nutzungskontextanalyse die Interaktionsszenarios erstellt werden, die fĂŒr Anwender relevant sind. Hilfsmittel umfassen die Faktoren des mobilen Nutzungskontexts und einen Katalog von 50 potenziell architektursensitiven Interaktionsszenarios. Diese sind von Patterns abgeleitet, referenzieren sie und unterliegen einem definierten Lebenszyklus. Die Analyse stĂŒtzt sich auf die verwendete Architekturdefinition und auf das Prinzip der Sichtenmodelle. Bewertet wird, inwiefern Struktur oder Verhalten von architektonischen Elementen verhindern können, dass ein Interaktionsszenario (hypothetisch) durchgefĂŒhrt werden kann. Betrachtet wird dabei, wie Usability berĂŒcksichtigt wurde, welche vor- und nachteiligen Architekturentscheidungen und welche Austauschbeziehungen mit anderen QualitĂ€tsmerkmalen bestehen. Die Ergebnisse von SATURN flieĂen zurĂŒck zur Erstellung der Softwarearchitektur und zum Usability Engineering. Die Methode ist auch mit einem Nutzertest kombinierbar.
Mit SATURN ist die Analyse der architektonischen UnterstĂŒtzung fĂŒr die Usability mobiler Anwendungen einfacher als mit frĂŒheren Arbeiten. Dies inspiriert zu weiterer Forschung, wie beispielsweise Fallstudien zum Zusammenhang zwischen Usability und Softwarearchitektur, die Ausrichtung der Methode auf andere QualitĂ€tsmerkmale, neue konstruktive Möglichkeiten in agilen Prozessen oder allgemein die Koordination von Usability Engineering und Softwareentwicklung.The software development of mobile applications, i.e. applications which run on mobile devices and are used in various environments, faces a fast time to market, high competitive pressure, short technical innovation cycles, and high user expectations regarding usability. The software architecture of an application can support but also constrain usability. The later in software development usability is considered, the costlier architectural modifications become. In order to reduce this risk, it is necessary to discover usability requirements that are not supported architecturally as early as possible.
Potentially high architectural changes are elicited using scenario-based software architecture analyses; it is verified, that a quality factor was considered architecturally. Earlier works regarding usability achieve this, though they appear very complex: they depend on the knowledge of patterns and leave room for interpretation while creating, selecting and evaluating scenarios. Also, respective uses of usability attributes hinder a further cooperation with usability engineering, because common terms and methods are a prerequisite for this. Therefore, it is necessary to construct a new method which is easier to use and more interdisciplinary-oriented.
In order to describe research questions, means for the method and a first version of the method itself, literature studies are conducted. Afterwards, the method is validated and improved through two case studies with mobile applications adhering to canonical action research.
In the new scenario-based method SATURN (âSoftware ArchitecTure analysis of Usability-RequiremeNtsâ), interaction scenarios that are relevant from a usersâ point of view are depicted and selected based on a usage context analysis. This is facilitated by providing factors of the mobile usage context and a catalog of 50 interaction scenarios that are potentially architectural sensitive (derived from patterns, referring to them, and complying to a scenario life cycle). The analysis of the architecture itself is based on the principle of view models. We analyze, in what way structure or behavior of architectural elements can constrain the interaction described by a specific interaction scenario. Results verify that usability was considered architecturally, explain disadvantageous and advantageous architectural decisions as well as trade-offs with other quality factors. Thus, results can flow back to architectural design and usability engineering. Additionally, the method is combined with a user test.
With this research, analyzing and assessing the architectural support for the usability of mobile applications is easier than with earlier works. This inspires further research, for example, more case studies regarding the relationship between usability and software architecture, other quality factors and software architecture, new possibilities for construction in agile processes, and the cooperation amongst the fields usability engineering and software engineering in general
Formalisierung gestischer Eingabe fĂŒr Multitouch-Systeme
Die Mensch-Computer-Interaktion wird dank neuer Eingabemöglichkeiten jenseits von Tastatur und Maus reicher, vielseitiger und intuitiver. Durch den Verzicht auf zusĂ€tzliche GerĂ€te beim Umgang mit Computern geht seitens der Eingabeverarbeitung jedoch eine erhöhte KomplexitĂ€t einher: Die Programmierung gestischer Eingabe fĂŒr Multitouch-Systeme ist in derzeitigen Frameworks abgesehen von den verfĂŒgbaren Standard-Gesten mit hohem Aufwand verbunden.
Die entwickelte Gestenformalisierung fĂŒr Multitouch (GeForMT) definiert eine domĂ€nenspezifische Sprache zur Beschreibung von Multitouch-Gesten. Statt wie verwandte FormalisierungsansĂ€tze detaillierte Filter fĂŒr die Rohdaten zu definieren, bedient sich GeForMT eines bildhaften Ansatzes, um Gesten zu beschreiben. Die Konzeption von Gesten wird unterstĂŒtzt, indem beispielsweise in einem frĂŒhen Stadium der Entwicklung Konflikte zwischen Ă€hnlichen Gesten aufgedeckt werden. Die formalisierten Gesten lassen sich direkt in den Code einbetten und vereinfachen damit die Programmierung. Das zugrundeliegende Framework sorgt fĂŒr die Verbindung zu den Algorithmen der Gestenerkennung. Die Ăbertragung des semiotischen Ansatzes zur Formalisierung auf andere Formen gestischer Eingabe wird abschlieĂend diskutiert.:1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Zielstellung und Abgrenzung
1.3 Aufbau der Arbeit
2 InterdisziplinÀre Grundlagenbetrachtung
2.1 Semiotik
2.1.1 Begriffe und Zeichenklassen
2.1.2 Linguistik
2.1.3 Graphische Semiologie
2.1.4 Formgestaltung und Produktsprache
2.1.5 Interfacegestaltung
2.2 Gestenforschung
2.2.1 Kendons Kontinuum fĂŒr Gesten
2.2.2 Taxonomien
2.2.3 Einordnung
2.3 Gestische Eingabe in der Mensch-Computer-Interaktion
2.3.1 Historische Entwicklung von Ein- und Ausgabetechnologien
2.3.2 Begreifbare Interaktion
2.3.3 DomÀnenspezifische Modellierung
2.4 Zusammenfassung
3 Verwandte FormalisierungsansÀtze
3.1 RĂ€umliche Gesten
3.1.1 XML-Beschreibung mit der Behaviour Markup Language
3.1.2 Detektornetze in multimodalen Umgebungen
3.1.3 Gestenvektoren zur Annotation von Videos
3.1.4 Vergleich
3.2 Gesten im Sketching
3.2.1 Gestenfunktionen fĂŒr Korrekturzeichen
3.2.2 Sketch Language zur Beschreibung von Skizzen
3.2.3 DomÀnenspezifische Skizzen mit LADDER
3.2.4 Vergleich
3.3 FlÀchige Gesten
3.3.1 Regelbasierte Definition mit Midas
3.3.2 Gesture Definition Language als Beschreibungssprache
3.3.3 RegulĂ€re AusdrĂŒcke von Proton
3.3.4 Gesture Interface Specification Language
3.3.5 Logische Formeln mit Framous
3.3.6 Gesture Definition Markup Language
3.3.7 Vergleich
3.4 Zusammenfassung
4 Semiotisches Modell zur Formalisierung
4.1 Phasen gestischer Eingabe
4.2 Syntax gestischer Eingabe
4.3 Semantik gestischer Eingabe
4.4 Pragmatik gestischer Eingabe
4.5 Zusammenfassung
5 Gestenformalisierung fĂŒr Multitouch
5.1 Ausgangslage fĂŒr die Konzeption
5.1.1 Ikonographische Einordnung flÀchiger Gesten
5.1.2 Voruntersuchung zur Programmierung flÀchiger Gesten
5.1.3 Anforderungskatalog fĂŒr die Formalisierung
5.2 Semiotische Analyse flÀchiger Gesten
5.2.1 Syntax flÀchiger Gesten
5.2.2 Semantik flÀchiger Gesten
5.2.3 Pragmatik flÀchiger Gesten
5.3 PrĂ€zedenzfĂ€lle fĂŒr die Formalisierung
5.3.1 Geschicklichkeit bei der Multitouch-Interaktion
5.3.2 PrÀzision bei flÀchigen Gesten
5.3.3 Kooperation in Multitouch-Anwendungen
5.4 Evaluation und Diskussion
5.4.1 Vergleich der Zeichenanzahl
5.4.2 Evaluation der BeschreibungsfÀhigkeit
5.4.3 Limitierungen und Erweiterungen
6 Referenzarchitektur
6.1 Analyse existierender Multitouch-Frameworks
6.2 Grundlegende Architekturkomponenten
6.2.1 Parser
6.2.2 Datenmodell
6.2.3 Gestenerkennung und Matching
6.2.4 Programmierschnittstelle
6.3 Referenzimplementierung fĂŒr JavaScript
6.3.1 Komponenten der Bibliothek
6.3.2 Praktischer Einsatz
6.3.3 Gesteneditor zur bildhaften Programmierung
7 Praxisbeispiele
7.1 Analyse prototypischer Anwendungen
7.1.1 Workshop zur schöpferischen Zerstörung
7.1.2 Workshop zu semantischen Dimensionen
7.1.3 Vergleich
7.2 Abbildung von Maus-Interaktion auf flÀchige Gesten in DelViz
7.2.1 Datengrundlage und Suchkonzept
7.2.2 Silverlight-Implementierung von GeForMT
7.3 FlÀchige Gesten im 3D-Framework Bildsprache LiveLab
7.3.1 Komponentenarchitektur
7.3.2 Implementierung von GeForMT mit C++
7.4 Statistik und Zusammenfassung
8 Weiterentwicklung der Formalisierung
8.1 RĂ€umliche Gesten
8.1.1 Verwandte Arbeiten
8.1.2 Prototypischer Aufbau
8.1.3 Formalisierungsansatz
8.2 Substanzen des Alltags
8.2.1 Verwandte Arbeiten
8.2.2 Experimente mit dem Explore Table
8.2.3 Formalisierungsansatz
8.3 Elastische OberflÀchen
8.3.1 Verwandte Arbeiten
8.3.2 Der Prototyp DepthTouch
8.3.3 Formalisierungsansatz
9 Zusammenfassung
9.1 Kapitelzusammenfassungen und BeitrÀge der Arbeit
9.2 Diskussion und Bewertung
9.3 Ausblick und zukĂŒnftige Arbeiten
Anhang
Vergleichsmaterial FormalisierungsansÀtze
Fragebogen
Nachbefragung
Ablaufplan studentischer Workshops
Grammatikdefinitionen
Statistische Auswertung Gestensets
Literatur
Webreferenzen
Eigene Veröffentlichungen
Betreute studentische Arbeiten
Abbildungsverzeichnis
Tabellen
Verzeichnis der Code-Beispiel
Modellierung und Generierung von BenutzeroberflĂ€chen fĂŒr interaktive Softwaresysteme unter der Nutzung von Mustern
Die Dissertation umfasst den Entwurf einer Entwicklungsumgebung fĂŒr BenutzeroberflĂ€chen, der modell- und musterbasierte UI-Entwicklung zu einem integrierten Entwicklungs- und Generierungsansatz kombiniert. Die Grundlagen der modell- und musterbasierten Entwicklung werden dargestellt und existierende Implementierungen analysiert. Die Ergebnisse der Untersuchungen flieĂen in den Entwurf der kombinierten Entwicklungsumgebung, der detailliert beschrieben wird, ein. Die Arbeit beinhaltet eine Fallstudie, die die praktische Bedeutung der theoretischen AusfĂŒhrungen verdeutlicht