Mensch-Computer-Systeme_EN

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 Benut- zer ist entscheidend für die effektive, effiziente und zufrieden stellende. d.h. gebrauchs- taugliche Nutzbarkeit der Systeme.

Die Software-Ergonomie liefert Theorien, Modelle, und Kriterien für interaktive Syste- me. 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 Wis- sensrepräsentation 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 Gestal- tung multimedialer und interaktiver Computersysteme. Dabei werden systemtheore- tische, informatische und gestalterische Erkenntnisse und Methoden genutzt, um gebrauchstaugliche und innovative Benutzungsschnittstellen zu entwickeln und zu erpro- ben.

Im Rahmen von Usability-Engineering werden benutzerzentrierte Entwicklungspro- zesse 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 in- teraktive Anwendungssysteme
  • Methoden und Werkzeuge zur Unterstützung prozessorientierter Systementwick- lung, 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 Be- nutzer, 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 Soft- ware-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 Anwen- dungsbereichen wie beispielsweise ERP, CAD/CAE, Telekommunikation, Luftfahrt, Schiff- fahrt, Medizintechnik und Kernkraft.

Die wichtigsten Publikationen des Instituts in diesem Bereich sind das Fachbuch Soft- ware-Ergonomie (Auflagen: 1994, 2005, 2009), das ab 2005 im Rahmen einer von Mi- chael 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 Theo- riebildungen gründen sich die meisten anderen Aktivitäten des IMIS:

  • Wichtige Aspekte der Mensch-Computer-Kommunikation und –Interaktion seitens Mensch und Computer lassen sich mit dem von Herczeg entwickelten 6-Ebenen-Modell der Mensch-Computer-Kommunikation detailliert be- schreiben. Wichtige Elemente sind verschiedene Abstraktionsebenen der Interak- tion 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 In- formationskodierung reicht.
  • Für das Usability-Engineering wurden Analyse- und Designmodelle entwi- ckelt, die den Entwicklungsprozess begleiten und dabei helfen, Designentschei- dungen informiert zu treffen sowie die Systeme bezogen auf Anforderungen (Re- quirements) zu evaluieren.

Im Rahmen der Ergonomieforschung hat das IMIS als eines der ersten Institute ein um- fassendes 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 Inter- pretationen 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 unter- schiedlichste Formen lose oder eng gekoppelter virtueller Gemeinschaften, bei denen ne- ben den individuellen Arbeitsbedingungen auch identitätsbildende, soziale und arbeitstei- lige 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 An- wendungssysteme (siehe Forschungsbereich Emotionale Computersysteme und Ex- perience-Design).

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