Usability Theorien

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Überblick

1 Handlungstheorie

2 Das ACT*-Model von Anderson

3 Das GOMS-Modell

4 Scenario-Based Design (SBD)

5 Objekt-Aktions-Interfacemodell (OAI)

6 Fitts´ Gesetz

Literaturverzeichnis

Erklärung

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: ACT*-Modell nach Anderson

Abbildung 2: Herausforderungen und Annäherungen an Scenario Based Design (Carroll, 2000)

Abbildung 3: OAI-Modell nach Shneiderman (1998)

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Überblick

Die vorliegende Arbeit entstand im Rahmen der Vorlesung Usability Engineering im Wintersemester 2003/2004 an der Hochschule der Medien (HdM) in Stuttgart. Sie stellt einen Überblick über die wichtigsten Usability Theorien dar. Die gesamten Arbeitsergebnisse des Seminars wurden als Handbuch von der HdM veröffentlicht und sind nicht Bestandteil dieser Arbeit.

1 Handlungstheorie

Der handlungstheoretische Ansatz spielt bei der software-ergonomischen Gestaltung eine zunehmende Rolle. Im Folgenden soll der Ansatz Hackers (Vgl. Hacker, 1973, 2. Aufl. 1978 und Triebe et al., 1987, S. 15 - 20) kurz erläutert werden: Handlungen setzen sich immer aus einer Sequenz von Teilschritten zusammen, deren Abarbeitung das Erreichen eines Ziels zur Folge hat. Der innere Zusammenhang dieser Schritte, der ihre Abfolge erst begründet, kann als komplexe Hierarchie von Teil- und Zwischenzielen gesehen werden. Teils ist diese hierarchische Struktur vom Handelnden schon vorher konzipiert worden, teils wird sie erst während der Ausführung festgelegt. Die so entstehenden „hierarchischen Struktureinheiten“ ermöglichen eine Fülle von Soll-Ist-Vergleichen. „Die wirksamste Funktionseinheit der (Arbeits-)Tätigkeit ist der Rückkopplungskreis [...], also die Rückkopplung eines auf eine Zielstellung hin entstandenen Tätigkeitsresultats – im Sinne eines Vergleichs (‚Test’) mit dem in der Zielstellung gegebenen Modell – und Fortsetzen der zielgerichteten Tätigkeit bis zum Feststellen hinreichender Übereinstimmung des rückgemeldeten Produkts mit dem Ziel im Vergleich.“ (Hacker, 1978, S. 92).

Die hierarchisch-sequentielle Struktur des Handelns ist, nach Hacker, aus so genannten „Vergleichs-Veränderungs-Rückkopplungseinheiten(VVR)“ aufgebaut. Dieser Ansatz ist die Erweiterung des TOTE(test/operate/test/exit)-Konzepts von Miller, Galanter und Pribram (1960). Jeder Teilschritt einer Handlung wird hier als VVR-Einheit gesehen. Durch diese Zergliederung in untereinander verschachtelte Funktionseinheiten lässt sich eine „Identifizierung der konkreten psychischen (z.B. Vornahme-, Entwurfs-, Beurteilungs-, Entscheidungs-) Leistungen“ (Hacker, 1978, S. 95) vornehmen. Weiterhin spielt das Ziel für Hacker eine hervorgehobene Rolle. Es hat eine dreifache Funktion: Es ist Antrieb der Handlung und lenkt sie. Zusätzlich hat es die Funktion eines Vergleichsmusters für die fortlaufende Kontrolle der Handlung (vgl. Hacker, 1978, S. 98).

2 Das ACT*-Model von Anderson

Das ACT*-Modell (Vgl. Glaser, 1994) stellt ein wichtiges Modell zur Verdeutlichung kognitiver Prozesse dar. ACT steht für „Adaptive control of thought“, wobei der Stern eine Art Versionsbezeichnung darstellt. Grundlegend wird zwischen einem deklarativem und einem prozeduralem Teil des Gedächtnisses unterschieden. Analog hierzu die Unterscheidung zwischen semantischen Netzen (deklaratives Wissen) und Produktionssystemen (pozedurales Wissen). Der deklarative Teil dient der Speicherung von Wissen im Langzeitgedächtnis. Dieses Wissen kann episodisch, d.h. mit einem persönlichen Bezug (z.B. Besitz) zu den gespeicherten Objekten und Erlebnissen, sein, oder es beinhaltet Allgemeinkonzepte der realen Welt. Der prozedurale Teil steuert Handlungsroutinen, wie z.B. Teile der Motorik oder erlernte Fähigkeiten. Dieser Teil des Langzeitgedächtnisses stellt das „Können“ eines Menschen dar, während der deklarative das „Wissen“ darstellt. „Die Handlungen werden von Produktionen gesteuert. Diese sind Wenn-dann-Verknüpfungen von Situations- und Zielbeschreibungen mit Handlungsvollzügen“ (Glaser, 1983, S. 40). Nach Anderson (1983) ist es möglich das Können einer Person als system von Produktionen zu modellieren. Solche Modelle werden aber durch die große Informationsmenge sehr umfangreich.

Die Abbildung zeigt Langzeitgedächtnis und Arbeitsspeicher nach Anderson (1983).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: ACT*-Modell nach Anderson

3 Das GOMS-Modell

GOMS steht für: „goals, operators, methods and selection rules“, zu deutsch also: Ziele, Operatoren, Methoden und Auswahlregeln. Es wurde Anfang der 1980er Jahre von Stuart K. Card, Thomas P. Moran und Allen Newell entwickelt. Es geht von der These aus, dass potentielle Anwender eines Programms sich zuerst ein allgemeines Ziel (Beispielsweise eine Graphik erstellen) setzen und dann Unterziele (Kreis zeichnen) formulieren. Diese Ziele werden dann durch bestimmte Methoden (Kreiswerkzeug auswählen, dann Mauscursor verwenden, um den Kreis aufzuziehen) erreicht. Auswahlregeln dienen dazu, aus den verschiedenen möglichen Methoden, die zur Erfüllung einer Aufgabe notwendig sind, zu wählen (Graphik ausdrucken durch Auswahl des Unterpunkts „Drucken“ aus der Menüleiste oder durch drücken der richtigen Tastenkombination). Im folgenden sollen die einzelnen Teile des GOMS-Modells genauer beschrieben werden (Vgl. Card, Moran , Newell, 1983):

Goals. Ein Ziel bezeichnet eine symbolische Struktur von Dingen, die erreicht werden sollen, und legt zugleich mögliche Methoden fest, diese zu erreichen. Im Wesentlichen bietet es eine Gedächtnisstütze für das System, zu welcher dieses bei einem Fehler, oder beim Misslingen einer Aktion, zurückkehren kann. Sie enthält Informationen über das gewünschte Ziel, sowie darüber wie man es erreichen kann und was bisher schon versucht wurde, um es zu erreichen.

Operators. Das Verhalten eines Benutzers lässt sich durch die Abfolge von bestimmten Operatoren beschreiben. Operatoren sind Handlungen (motorisch und kognitiv), deren Ausführung nötig ist um den Benutzer oder die Arbeitsumgebung zu beeinflussen. Ein Operator hat einen bestimmten Effekt (output) und eine bestimmte Dauer.

Methods. Eine Methode beschreibt einen Ablauf um ein Ziel zu erreichen. In einem GOMS-Modell ist dies eine bedingte Abfolge von Operatoren und Zielen. Eine Methode ist eine erlernte Prozedur, die der Benutzer während der Erfüllung der Aufgabe schon besitzt. Sie wird niemals spontan erfunden. Methoden drücken in erster Linie aus, inwieweit der Anwender schon mit der Umgebung vertraut ist.

Selection Rules. Um ein Ziel zu erreichen gibt es immer mehrere Möglichkeiten. Aus diesen zu wählen ist nicht immer ein bewusster Prozess, auch kann es sein, dass durch die Arbeitsumgebung schon bestimmte Methoden zur Erreichung des Ziels vorgegeben sind, die der Benutzer gar nicht ablehnen mag. Doch kann es sein, dass ein bewusster Entscheidungsprozess in manchen Fällen nötig ist. Dieser sollte sich jedoch flüssig in die Bearbeitung der Aufgabe einfügen und niemals das Tempo bremsen. Zu diesem Zweck gibt es in GOMS so genannte Kontrollstrukturen. Diese ähneln Kontrollflussanweisungen (z.B. if-else) wie sie in fast allen Programmiersprachen benutzt werden. Sie werden meist wie folgt verwendet: „Wenn diese Bedingung in dieser Aufgabensituation wahr ist, dann benutze diese Methode. Andernfalls benutze die andere Methode.“

4 Scenario-Based Design (SBD)

(Vgl. Carroll, 2000) Wie der Name schon andeutet, versucht diese Theorie die Komplexität heutiger Designaufgaben auszunutzen, indem zuerst versucht wird die Strukturen und Dynamiken einer bestimmten Problemdomäne oder einer Arbeitsumgebung auszuloten. D.h. es wird versucht die jeweilige Situation aus verschiedenen Perspektiven zu sehen und mit den konkreten Elementen der Situation zu interagieren. Beschreibungen darüber, wie Menschen (die Benutzer) eine bestimmte Aufgabe ausführen sind im Scenario-Based Design ein primäres Element. Dies bedingt, dass ein ständiges Augenmerk darauf liegt, wie sich menschliche Arbeit entwickelt, oder vielmehr wie eine konkrete Arbeitssituation mit sich immer verändernden Aufgaben aussieht.

Das Verhältnis zwischen SBD und Computerprogrammen ist das einer ständigen Wechselwirkung: Neue Informationstechnologien schaffen immer neue Möglichkeiten. Das Programmieren von Anwendungen, die bessere Methoden bieten eine Aufgabe zu lösen, schaffen aber auch neue Arbeitssituationen, so genannte „Szenarien“. Die Betrachtung dieser Szenarien hat dann bei SBD, wie schon erwähnt, den größten Einfluss darauf, wie Software entwickelt wird.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Herausforderungen und Annäherungen an Scenario-Based Design (Carroll, 2000)

5 Objekt-Aktions-Interfacemodell (OAI)

Beim Objekt-Aktions Design (Vgl. Shneiderman, 1998) wird zwischen Aufgaben und Schnittstellen unterschieden. Aufgaben beinhalten Objekte aus der realen Welt (dem Universum). Diese werden in Unterobjekte aufgeteilt und können weiter in Atome zerlegt werden. Die korrespondierenden Aufgabenaktionen beginnen auf oberster Ebene bei den Intentionen, welche auf Unterziele und schließlich auf einzelne Schritte herunter gebrochen werden. Der Designer übernimmt dann die Implementierung der Objekte und Aufgaben in der Schnittstelle. Diese werden sozusagen auf ihr abgebildet. Schnittstellen bestehen auf unterster Ebene aus Pixeln, die den Aufgabenobjekten entsprechen. Die Schnittstellenaktionen beginnen beim Plan des Anwenders und werden in einzelne kleinere Aktionen, und schließlich in einzelne Mausklicks zerlegt. Da die Schnittstellenobjekte und Aktionen den Objekten und Aktionen der realen Welt sehr ähneln ist es selbst für den relativ unversierten Benutzer ziemlich leicht die Schnittstelle zu erlernen. So taucht zum Beispiel das reale Objekt „Mülleimer“ sehr häufig auf graphischen Benutzungsoberflächen heutiger Betriebssysteme auf. Da der Anwender einen echten Mülleimer im Regelfall schon einmal benutzt hat, weiß er meist intuitiv, dass das Schnittstellenobjekt für das Löschen von Dateien verwendet wird.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: OAI-Modell nach Shneiderman (1998)

6 Fitts´ Gesetz

Fitts Gesetz (Vgl. Shneiderman, 1998)gibt die Zeit an, die benötigt wird, um einen Cursor (Mauspfeil) zu einem Ziel, etwa einem Button oder einem Textlink, zu bewegen. Es wurde 1954 von Paul Fitts entwickelt. Nach Fitts braucht man länger, um auf kleinere und weiter entfernte Ziele zu zeigen. D bezeichnet die Distanz, B ein Ziel der Breite. Zunächst wird der Index der Schwierigkeit definiert:

Schwierigkeitsindex = log 2 (2D/W)

Der Schwierigkeitsindex wird traditionell in Bits gemessen. Die Zeit um die Zeigeaktion auszuführen wird wie folgt berechnet:

Zeit zum Zeigen = C 1 + C 2 (Schwierigkeitsindex)

C und C sind geräteabhängige Konstanten. Fitts sagt hier nur die grobe Armbewegung voraus. Sears und Shneidermann fanden 1991 bei Untersuchungen mit Touchscreens heraus, dass es noch eine präzisere Bewegung gibt, die bei der Feinabstimmung mit den Fingern eingesetzt wird, um sich kleinsten Zielen, wie z.B. einem einzelnen Pixel zu nähern. Hierfür wurde folgende Gleichung formuliert:

Zeit für präzises Zeigen = C 1 + C 2 (Schwierigkeitsindex) + C 3 log 2 (C 4 /W)

Je kleiner ein Objekt, desto größer die Zeit, die für die Feinabstimmung benötigt wird. Die Zeit für das präzise Zeigen auf ein Objekt besteht somit aus der Zeit für den Beginn der Aktion, der Zeit der groben Bewegung und der Zeit für die Feinabstimmung.

Literaturverzeichnis

Anderson, J.A. [1983]: The Architecture of Cognition: Cambridge Massachusetts: Harvard University Press

Card, Stuart K.; Moran, Thomas P.; Newell, Allen [1983]: The Psychology of Human-Computer Interaction: Hillsdale, N.J. : Erlbaum

Carroll, John M. [2000]: Making Use : {Scenario-Based Design of Human-Computer Interactions}: Cambridge, Massachusetts.: MIT Press

Fitts, Paul M. [1954]: The Information Capacity of the Human Motor System In Controlling Amplitude of Movement, in: Journal of Experimental Psychology, 47

Glaser, Wilhelm M. [1994]: Menschliche Informationsverarbeitung in: Einführung in die Software-Ergonomie : Gestaltung graphisch-interaktiver Systeme: Prinzipien, Werkzeuge, Lösungen, hrsg. von Eberleh, E.; Oberquelle, H.; Oppermann, R.: Berlin, New York: de Gruyter

Hacker, W. [1978]: Allgemeine Arbeits- und Ingenieurpsychologie: Bern, Huber. 1. Aufl. Berlin: DVW, 1973

Miller, G.A. et al. [1960]: Plans and the Structure of Behaviour, New York: Holt

Rosson, Mary Beth; Carroll, John M. [2002]: Usability Engineering: Scenario-Based Development of Human Computer Interaction: San Francisco, California: Morgan Kaufmann Publication

Shneiderman, Ben [1998]: User Interface Design /Übers. aus dem Amerikanischen von Jürgen Dubau & Arne Willner [2002], Bonn : Verlag Moderne Industrie. Original: Designing the user interface

Triebe, J.K.; Wittstock, M.; Schiele, F. [1987]: Arbeitswissenschaftliche Grundlagen der Software-Ergonomie, hrsg. von Bundesanstalt für Arbeitsschutz/Dortmund; Bremerhaven: Wirtschaftsverlag NW – Verlag für neue Wissenschaft GmbH

Erklärung

Hiermit erkläre ich, dass ich die vorliegende Hausarbeit selbständig angefertigt habe. Es wurden nur die in der Arbeit ausdrücklich benannten Quellen und Hilfsmittel benutzt. Wörtlich oder sinngemäß übernommenes Gedankengut habe ich als solches kenntlich gemacht.

Ort, Datum Unterschrift