Software-Ergonomie, Interaktionsdesign und Usability-Engineering

Interaktive Computersysteme erlauben über ihre Benutzungsschnittstellen den Zugriff auf digitale und physikalische Ressourcen und Funktionen. Der Computer kann dabei je nach Anwendungsgebiet und Zielgruppe verschiedene Formen oder Rollen annehmen, wie zum Beispiel Ressource, Werkzeug, Assistent oder auch Medium. Die benutzer- und anwendungsgerechte Gestaltung von Benutzungsschnittstellen unter Berücksichtigung dieser Erscheinungsformen sowie der Fähigkeiten, Erwartungen und Kontexte der Benutzer ist entscheidend für die effektive, effiziente und zufrieden stellende. d.h. gebrauchstaugliche Nutzbarkeit der Systeme.

Die Software-Ergonomie liefert Theorien, Modelle, und Kriterien für interaktive Systeme. Sie bedient sich arbeits- und kognitionspsychologischer Erkenntnisse und schafft die Grundlage, Computersysteme geeignet an ihre Benutzer (Zielgruppe) anzupassen. Dies reicht bis zu Konzepten intelligenter Benutzungsschnittstellen, die durch maschinelle Wissensrepräsentation Benutzer und ihre Kontexte modellieren, um sich so unterstützend wie möglich verhalten zu können. Die Software-Ergonomie steht in enger Beziehung zur Ausgestaltung der Ein-/Ausgabesysteme und entsprechend der Hardware-Ergonomie.

Das Interaktionsdesign liefert Systemmodelle, Konzepte und Bausteine für die Gestaltung multimedialer und interaktiver Computersysteme. Dabei werden systemtheoretische, informatische und gestalterische Erkenntnisse und Methoden genutzt, um gebrauchstaugliche und innovative Benutzungsschnittstellen zu entwickeln und zu erproben.

Im Rahmen von Usability-Engineering werden benutzerzentrierte Entwicklungsprozesse definiert, die es erlauben, interaktive Anwendungssysteme in systematischer und qualitätsgesicherter Weise nach software-ergonomischen Kriterien zu entwickeln.

Forschungsziele des IMIS in diesem Bereich

  • Weiterentwicklung von Theorien und Modellbildungen für die Mensch-Computer-Kommunikation und Mensch-Computer-Interaktion zur verbesserten Analyse und Gestaltung multimedialer und interaktiver Anwendungssysteme
  • Entwicklungsprozesse für benutzer- und aufgabengerechte multimediale und interaktive Anwendungssysteme
  • Methoden und Werkzeuge zur Unterstützung prozessorientierter Systementwicklung, insbesondere Analyse- und Design-Repositorien
  • werkzeugbasierte Benutzermodellierung als Grundlage für Analyse und Gestaltung benutzergerechter Systeme sowie für die Adaption von Systemen an ihre Benutzer zur Systemlaufzeit
  • intelligente Benutzungsschnittstellen mit explizit repräsentiertem Wissen über Benutzer, Kontexte und Systemfunktionalität für eine verbesserte Unterstützung der Benutzer

Stand der Forschung am IMIS in diesem Bereich

Das IMIS ist durch Michael Herczeg seit 1980 Mitbegründer des Fachgebiets Software-Ergonomie. Dabei wurden insbesondere arbeits- und kognitionspsychologische sowie gestalterische und informatische Konzepte zusammengeführt.

Das IMIS und seine Mitarbeiter beraten seit Jahren private und öffentliche Unternehmen in der Entwicklung und Anwendung multimedialer und interaktiver Systeme in Anwendungsbereichen wie beispielsweise ERP, CAD/CAE, Telekommunikation, Luftfahrt, Schifffahrt, Medizintechnik und Kerntechnik.

Die wichtigsten Publikationen des Instituts in diesem Bereich sind das Fachbuch Software-Ergonomie (Auflagen: 1994, 2005, 2009), das seit 2005 im Rahmen einer von Michael Herczeg im Oldenbourg-Verlag neu herausgegebenen Lehr- und Fachbuchreihe „Interaktive Medien“ in mehreren Titeln neu erschienen ist. Weitere Titel runden das Gebiet der digitalen Medien in verschiedenen Richtungen, wie z.B. Interaktionsdesign, Mediensoziologie, E-Learning, CSCW und Virtuelle Teams ab.

Auf dem Gebiet der Mensch-Computer-Kommunikation und -Interaktion und ihren Theoriebildungen gründen sich die meisten anderen Aktivitäten des IMIS:

  • Wichtige Aspekte der Mensch-Computer-Kommunikation und Mensch-Computer-Interaktion seitens Mensch und Computer lassen sich mit dem von Herczeg entwickelten 6-Ebenen-Modell der Mensch-Computer-Kommunikation detailliert beschreiben. Wichtige Elemente sind verschiedene Abstraktionsebenen der Interaktion hinsichtlich Handlung sowie Wahrnehmung, mentale Modelle, Antizipation und Handlungsregulation.
  • Für die Konstruktion von Benutzungsschnittstellen (Interaktionsdesign) wurde ein Konstruktionsmodell für multimediale und interaktive Systeme entwickelt, das mehrstufig von Mensch-Maschine-Systemparadigmen über Dialogparadigmen und Interaktionsformen bis hin zur zeichenbasierten und damit semiotischen Informationskodierung reicht.
  • Für das Usability-Engineering wurden Analyse- und Designmodelle entwickelt, die den Entwicklungsprozess begleiten und dabei helfen, Designentscheidungen informiert zu treffen sowie die Systeme bezogen auf Anforderungen (Requirements) zu evaluieren. Ein in Entwicklung befindliches Usability-Engineering-Repository (UsER) unterstützt den Entwicklungsprozess von den Zielsetzungen und Szenarien über die Aufgaben-, Benutzer- und Kontextanalyse zu Entwurf und Design, um dann nach der Implementierung einen geeigneten Rahmen für unterschiedliche Formen der Evaluation zu bieten.

Im Rahmen der Ergonomieforschung hat das IMIS als eines der ersten Institute ein umfassendes Ergonomiekriteriensystem für E-Learning entwickelt (siehe Forschungsbereich Informations- und Lernräume).

Eine wesentliche Erweiterung des Ergonomiebegriffes entsteht durch einen weiter in die physikalische Welt hineinreichenden Interaktionsbegriff, der neben semantisch geprägter symbolischer Kommunikation und metaphorischer Interaktion auch ästhetische Interpretationen und weitergehende körperlich-immersive Interaktionen berücksichtigt. Dabei werden die physikalische und digitale Welt in Form von Mixed-Reality-Räumen und Tangible Media verbunden. Für diese körper- und raumbezogenen Medien werden neue Modelle und Systembeispiele geschaffen (siehe Forschungsbereich Physikalische und Virtuelle Räume).

Die klassische Ergonomieforschung bezieht sich auf autonome Arbeitsplätze. Sobald durch Netzwerke Kommunikation und Kooperation praktiziert wird, entstehen unterschiedlichste Formen lose oder eng gekoppelter virtueller Gemeinschaften, bei denen neben den individuellen Arbeitsbedingungen auch identitätsbildende, soziale und arbeitsteilige Prozesse eine entscheidende Rolle spielen (siehe Forschungsbereich Virtuelle Gemeinschaften und Kooperationsräume).

Über Analyse und Konstruktion von Arbeitssystemen hinaus, entwickelt das IMIS auch Kriteriensysteme für emotionale und erlebnisorientierte multimediale und interaktive Anwendungssysteme (siehe Forschungsbereich Emotionale Computersysteme und Experience-Design).

Ein Extrempunkt der Mensch-Maschine-Systeme findet sich im Bereich der sicherheitskritischen Anwendungen. Das IMIS forscht und berät seit Jahren Unternehmen in den Anwendungsfeldern Medizintechnik, Luftfahrt, Schifffahrt und Kerntechnik bei der Gestaltung von Mensch-Maschine-Systemen (speziell Prozessführungssysteme) und der organisatorischen Betriebsführung (siehe Forschungsbereich Sicherheitskritische Mensch-Maschine-Systeme).

Laufende Projekte: 
Abgeschlossene Projekte: