Mensch-Computer-Interface: Zur Geschichte und Zukunft der Computerbedienung

Die gegenwärtige Interface-Krise bei digitalen Medien nehmen Informatiker und Informatikhistoriker in diesem Band zum Anlass für eine Langzeitbilanz der Mensch-Computer-Interaktion. Sie legen sowohl Gesamtüberblicke der Entwicklung aus technik- und geistesgeschichtlicher Sicht vor als auch spezielle Studien zur Bedienproblematik einzelner Epochen. Dadurch entsteht ein großer Bogen von den Bedienschnittstellen der frühen Mainframe-Welt über die interaktiven PC-Interfaces bis zu den neuesten Entwicklungen des Wearable Computing und der proaktiven Ambient Intelligence. Die historisch-genetischen Analysen münden in theoretische Betrachtungen und kritische Rückblicke auf die Forschung zu Mensch-Computer-Interfaces sowie Ausblicke auf die Zukunft

Medienkombinatorik für selektive Interface-Kulturen: Alternativen zu Paradigmen-geleiteten HCI-Entwicklungen

"Die langjährige Beschäftigung mit der Geschichte und Gegenwart von Interfaces und Interaktionsstilen von Informations- und Kommunikationstechniken in der Forschung und vor allem in der Lehre in der Elektrotechnik und Informatik vermittelte mir Einsichten, die die meist nur mit kurzen Zeithorizonten arbeitenden technisch-wissenschaftlichen Disziplinen nicht bieten. Die Langzeitperspektive ermöglicht konkretere Einblicke in die spezifische Entwicklungsdynamik von Bedienphilosophien und Bauweisen der Interfaces als die in der Human-Computer Interaction (HCI) stark verbreiteten schematischen Entwicklungsphasenmodelle. Denn die HCI ist eine von vielen Faktoren abhängige Gestaltungsdisziplin, die weder einem szientistischen Stufenkonzept folgt noch einer klar definierbaren technischen, ökonomischen, sozialen oder kulturellen Eigenlogik unterliegt. Betrachtet man dagegen Positionspapiere der HCICommunity auf Fachtagungen und theoretische Grundsatzartikel in den Fachzeitschriften über einen längeren Zeitraum, so zeigt sich sehr deutlich, dass Erweiterungen des Designraums der HCI regelmäßig zu Neuformulierungen von Entwicklungsgesetzen führen, die die neue modale Qualität als logischen nächsten Schritt oder gar Zielpunkt der Entwicklung deklarieren (vgl hierzu Hellige 2008b, Kap. 1). Ich werde dies in einem ersten Abschnitt anhand von früheren und aktuellen Beispielen demonstrieren und dabei zugleich in einem Zeitraffer den Wandel der Entwicklungsschwerpunkte der HCI skizzieren. Im zweiten Abschnitt möchte ich dann zeigen, dass Entwicklungsrichtungen in der HCI durchaus widersprüchlich sind, so dass von einer verbindlichen Entwicklungslogik nicht die Rede sein kann. Vielmehr mischen neue Interfaces und Medien den jeweiligen technischen Mix neu auf, sie setzen die bestehenden Interface- und Medienkulturen aber nicht außer Kraft. Im dritten Abschnitt wird anstelle des Denkens in Phasenmodellen und vorgegebenen Entwicklungsrichtungen eine medienkombinatorische Betrachtungsweise empfohlen und in Ansätzen vorgeführt. Der letzte Abschnitt stellt aufschlussreiche Beispiele von auf universellen HCI-Paradigmen basierenden und medienkombinatorisch angelegten Design-Konzepten gegenüber." (Autorenreferat

Konzeption, Entwicklung und Organisation einer webbasierten Lernumgebung für die ingenieur-technische Ausbildung am Beispiel Grundlagen der Elektrotechnik

In der vorliegenden Arbeit wird ein systematisches und durchgängiges Prozess- und Vorgehensmodell zur Entwicklung von webbasierten Lernumgebungen mit Fokus auf die Ingenieurwissenschaften beschrieben. In diesem Rahmen werden die Konzeption, Erstellung, Verarbeitung und Verwaltung von Lernobjekten mit einem Datenbankmanagementsystems nach dem LOM-Standard eingebettet. Die Arbeit lässt sich dabei in die Reihe der Forschungen am Fachgebiet Grundlagen der Elektrotechnik zu multimedialen und webbasierten Lernumgebungen einordnen. Am Beispiel GETsoft werden konkrete Problemstellungen bei der Umsetzung von Komponenten einer Lernumgebung aufgezeigt und fachspezifische Lösungsmodelle angeboten. Die Motivation und Zielsetzung, die Einordnung der Arbeit und die Vorgehensweise sowie eine Analyse von geleisteten Vorarbeiten sind im ersten Kapitel dargestellt. Neben einer umfassenden Analyse von Lernumgebungen in ingenieur-wissenschaftlichen Disziplinen ist die Konzeption eines adaptierbaren Prozess- und Vorgehensmodells zur Erstellung einer Lernumgebung bestehend aus Lernobjekten und Komponenten die Aufgabenstellung dieser Arbeit.Mit den Grundlagen von webbasierten Lernumgebungen im ingenieur-wissenschaftlichen Bereich, E-Learning-Standards, Softwareentwicklungsprozessen und Datenbanktechnologien beschäftigt sich das zweite Kapitel. Bereits im Grundlagen¬kapitel wird die Idee eines Ebenenmodells für Lernumgebungen in Kombination mit einem speziellen Modell von Lernobjekten entwickelt.Das dritte Kapitel analysiert anhand eines Kriterienkataloges den Stand der Technik auf dem Gebiet webbasierter Lernumgebungen in einigen ingenieur-wissenschaftlichen Grund¬lagenfächern. Detailliert wird die aktuelle Situation in den Fächern Physik, Mathematik, Maschinenbau und Elektrotechnik analysiert. Daneben wird kurz auf Chemie und Medizin sowie den internationalen Sprachraum eingegangen. Die medientechnische Analyse und Konzeption eines adaptierbaren Prozess- und Vorgehensmodells für die Entwicklung webbasierter Lernumgebungen wird im vierten Kapitel beschrieben. Evolutionäres Prototyping und objektorientierter Entwurf stehen hier im Mittelpunkt eines Vorgehensmodells zur ebenenbasierten System- und Lern¬objektentwicklung.Das fünfte Kapitel schildert konkrete Umsetzungen der allgemeinen Konzeption an Beispielen aus GETsoft. Anschauliche Umsetzungen der Mediengestaltungskonzepte über¬führen die Theorie in die Praxis. Die Funktionalitäten und Schnittstellen der GETsoft-Datenbank für standardisierte wiederverwendbare Lernobjekte und ihre Meta¬daten stellen hier einen Schwerpunkt dar.Im Kapitel sechs werden Beispiele und Ansätze zum Transfer, der Vernetzung sowie zur Verbreiterung von GETsoft vorgestellt. Das letzte Kapitel stellt Überlegungen zu Erfolgsfaktoren von Lernumgebungen an, diskutiert kurz offene Wissensressourcen als Zukunftsmodell und bettet darüber Ideen zur Weiterentwicklung von GETsoft ein

Entwicklung eines Patternkatalogs für Augmented Reality Interfaces in der Industrie

Für die Gestaltung eines User Interfaces für ein Augmented Reality-System im industriellen Kontext gibt es gegenwärtig keine Vorgaben oder Richtlinien. Dabei gelten in diesem Be-reich besondere Anforderungen für das Wahrnehmen und Erkennen von Inhalten, die durch die Rahmenbedingungen der industriellen Umgebung, die Mensch-Technik-Interaktion und die Arbeitsaufgabe gegeben sind. Die vorliegende Dissertation befasst sich mit dieser For-schungs-lücke. Auf Basis der Anforderungsanalyse wurde mit Hilfe des modifizierten Usability Engineering Lifecycle nach Mayhew ein Designkonzept entwickelt. Dieses konzentriert sich auf die Wahr-nehmung von Informationen in Augmented Reality-Systemen. Eine Evaluation mit ExpertIn-nen untersuchte die Sättigung von Grau- und Farbwerten, in Bezug auf die Wahrnehmung und Erkennbarkeit bei minimal und maximal zulässiger Leuchtdichte des industriellen Umfeldes. Als Ergebnis wurde deutlich, dass sich Grauwerte für dauerhafte Textdarstellungen eignen und Farben bei Hervorhebungen oder Grafiken von Vorteil sind. Ein weiteres Hauptaugen-merk der Dissertation befasste sich mit dem Layout und Interaktionsmöglichkeiten des User-Interfaces des Augmented Reality-Systems. Basisinteraktionen und de-facto Standards wur-den spezifisch bezüglich der generischen Aufgaben untersucht. Daraus entstand ein Prototyp, der in einer ausführlichen Untersuchung getestet wurde. Die vier generischen Aufgaben „Auswählen aus dem Hauptmenü“, „Navigieren in Dokumenten“ „Vertiefen von Objektin-formation“ und „Auswählen aus der Funktionsleiste“ wurden auf ihre Nützlichkeit und Nut-zerfreundlichkeit hin evaluiert. Es wurde deutlich, dass bei der Gestaltung der Layout-Elemente demDer NutzerIn die Möglichkeit gegeben werden sollte, die Darstellung nach eigenen Erfahrungen anzupassen und bestehende Lösungen zu übernehmen. Im Ergebnis entstand ein Patternkatalog mit elf Layout- und 18 Interaktionsvarianten. Dieser kann bei der Entwicklung eines industriellen Augmented Reality-Systems in Hinblick auf eine nutzerorientierte Darstellung des Interfaces unterstützend wirken.Currently, there are no guidelines or specifications for the design of a user interface for an augmented reality system in an industrial context. Special requirements such as the (DIN Norm) in fluency the perception and recognition of information in industrial environment. The conditions in turn impact the human-machine-interaction as well as the job assignment. The present dissertation explores on this research gap. Based on a Usability Engineering Lifecycle model according to Mayhew, a design concept was developed, which deals with perception in augmented reality systems. An evaluation with experts examines the saturation of gray and color values, in terms of perception and recog-nizability at minimum and maximum permissible luminance of the industrial environment. The results indicate that gray values are suitable for permanent text display and colors are more suitable for highlighting or graphics. Another focus of the dissertation concerns the concept of the user interface for the augmented reality system. Basic interactions and de-facto standards were examined for the generic tasks of the industrial context. This resulted in a prototype, which was tested in a detailed evaluation. The four generic tasks “select from the main menu”, “navigate in documents”, “deepen object information” and “select from the function bar” were evaluated for their usefulness and usability. As a result, it became clear that when designing the layout elements, the users must be given the opportunity to adapt the presentation according to their own experience and existing solutions should be adopted. The result of the dissertation is a pattern catalog with eleven layouts and eighteen interac-tion alternatives. These design solutions can support the development of user-oriented inter-faces for industrial augmented reality systems.Für die Gestaltung eines User-Interfaces für ein AR-System im industriellen Kontext gelten besondere Anforderungen für das Wahrnehmen und Erkennen von Inhalten, die durch die Rahmenbedingungen der industriellen Umgebung, die Mensch-Technik-Interaktion und die Arbeitsaufgabe gegeben sind. Die Dissertation befasst sich näher mit der Gestaltung des Interface. Eine Studie konzentriert sich auf die Wahrnehmung von Informationen in AR-Systemen. Eine Evaluation mit ExpertInnen untersuchte die Sättigung von Grau- und Farbwerten in Bezug auf die Wahrnehmung und Erkennbarkeit bei minimal und maximal zulässiger Leuchtdichte des industriellen Umfeldes. Ein weiteres Hauptaugenmerk der Dissertation befasste sich mit dem Layout und Interaktionsmöglichkeiten des User-Interfaces des AR-Systems. Basisinteraktionen und de facto Standards wurden bezüglich der generischen Aufgaben untersucht. Daraus entstand ein Prototyp, der in einer ausführlichen nutzerorientierten Untersuchung getestet wurde. Im Ergebnis entstand ein Patternkatalog, der bei der Entwicklung eines industriellen AR-Systems in Hinblick auf eine nutzerorientierte Darstellung des Interfaces unterstützend kann