Softwareentwicklung aus Sicht des Gehirns

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1 Softwareentwicklung aus Sicht Business Unit Manager Folie 1

2 Ziel Das Ziel ist die Beantwortung der folgenden Fragen: 1. Wie lösen Softwareentwickler Probleme kognitiv? 2. Was sind die Schlüsselfaktoren für Produktivität? 3. Welche grundlegenden Auswirkungen hat dies auf den Softwareentwicklungsprozess? Folie 2

3 Routinearbeit Beispiel: Produktion eines Gerichts Zutaten 4 Resultat (Gericht) ist bekannt, muss aber möglichst effizent erstellt werden Der Weg zum Resultat ist ebenfalls bekannt Typisch für Produktionsprozesse Folie 3

4 Wissensarbeit = Problemlösendes Arbeiten Beispiel: Kreation eines neuen Gerichts Entwicklung Fisch Meeresfrüchte Passende Sauce Resultat (Gericht) und der Weg dorthin ist nicht bekannt, muss gesucht werden Typisch für Entwicklungsprozesse Anforderungen Barriere Feedback Lösung Folie 4

5 Streichholzproblem 4 Quadrate Streichholzproblem: 3 Streichhölzer sollen so umgelegt werden, dass 4 Quadrate entstehen Quadrate gleich gross, müssen sich berühren, kein Streichholz darf übrig bleiben Folie 5 7. September 2008

6 Streichholzproblem 4 Quadrate Streichholzproblem: 3 Streichhölzer sollen so umgelegt werden, dass 4 Quadrate entstehen (gleich gross, müssen sich berühren, kein Streichholz darf übrig bleiben) Strategie: Suchen einer Lösung, die wenigstens Teilbedingungen erfüllt Folie 6 7. September 2008

7 Streichholzproblem 4 Quadrate Streichholzproblem: Lösung Feedback und Reflektion: Lösung erfüllt die Anforderungen, 16 Streichhölzer, 4 Quadrate Erkenntnis explizit machen der wichtigste Schritt zum Lernen beim Problemlösen Folie 7 7. September 2008

8 Streichholzproblem 3 Quadrate Streichholzproblem: 3 Streichhölzer sollen so umgelegt werden, dass 3 Quadrate entstehen (gleich gross, müssen sich berühren, kein Streichholz darf übrig bleiben) Folie 8 7. September 2008

9 Aspekte des Problemlösens Problemraum Lösungsraum Zwischen Ausgangs- und Zielzustand befindet sich eine Barriere (Hussy, Denken und Problemlösen, S. 20). Dazu wird eine gedankliche Repräsentation erstellt, die den Weg vom Ausgangs- zum Zielzustand überbrückt (Funke, Problemlösendes Denken, S.24). Suche von Problem-Lösungspaaren innerhalb der gedanklichen Repräsentation zur Erreichung von Teilzielen Folie 9

10 Aspekte des Problemlösens Problemraum Lösungsraum Mögliche Lösungen werden durch Probehandeln geprüft Der Wissensarbeiter verfügt über ein zweifaches Handlungsfeld (gedanklich und real). Das gedankliche Handlungsfeld dient dem Probehandeln. Wir setzen externe Mittel ein um das Gehirn zu entlasten und die Komplexität zu beherrschen Folie 10

11 Das einfache Handlungsfeld des Routinearbeiters Faktisches Handlungsfeld Orientierung und Arbeitsplanung Ausführung Rückmeldung Entspricht mein Produkt der Zielvorstellung Folie 11

12 Das zweifache Handlungsfeld des Wissensarbeiters 1 2 Was lerne 3 ich daraus? 4 5 Referenzhandlungsfeld Orientierung und Probehandeln Rückmeldung Faktisches Handlungsfeld Orientierung und Arbeitsplanung Ausführung Rückmeldung Funktioniert meine Lösung wirklich? Folie 12

13 Softwareentwicklung als Problemlösen Entwicklung Architektur Requirementments Implementierung Feedback Folie 13

14 Softwareentwicklung als X-facher Problemlöseprozess Entwicklung Entwicklung Entwicklung Implementierung Requirementments Architektur Feedback Feedback Feedback Folie 14

15 Rückmeldung (Feedback) Grundlegend drei Varianten: Test Echtes Ausführen und Feedback basierend auf echten Ergebnissen Simulation Simuliertes Ausführen, kann je nach Realitätsnähe den Test ersetzen Review Gedankliches Ausführen = Probehandeln im Kopf des Reviewers Qualität des Feedbacks hängt ausschliesslich vom Know-How (Realitätsnähe des Referenzhandlungsfeldes) des Reviewers ab Zeitlich oft weit entfernt vom Ereignis Die Qualität und zeitliche Nähe des Feedbacks ist entscheidend für Lernen Folie 15

16 Softwareentwicklung = Problemlösen mit dialektischer Barriere Aktivitäten in Problemanalyse, Design und Entwicklung auf unterschiedlichen Ebenen Business Process Requirements High-Level Solution Medium-Level Solution Low-Level Solution Zeit Folie 16 Quelle: Raymonde Guindon, Designing the Design Process, p.320

17 Problemlösen mit dialektischer Barriere Architekt Richard McCormac (1976): I don t think you can design anything just by absorbing information and then hoping to synthesise it into a solution. What you need to know about the problem only becomes apparent as you are trying to solve it. Problemraum Lösungsraum Folie 17

18 Wie lösen Softwareentwickler Probleme kognitiv? Barriere (Problemlösen) Teilziele Probehandeln im zweifachen HF Feedback unmittelbar und qualitativ hochwertig (Test) Lösungen erzeugen um das Problem zu verstehen Problemraum Lösungsraum Folie 18

19 Wissensarbeit und Produktivität Wissensarbeit produktiv zu machen ist die grosse Managementaufgabe dieses Jahrhunderts, so wie es die grosse Aufgabe des vergangenen Jahrhunderts war, manuelle Arbeit produktiv zu machen Peter F. Drucker, 1968 Was das Verständnis der Produktivität von Wissensarbeitern angeht, befinden wir uns im Jahr 2000 ungefähr dort, wo wir im Verständnis für die Produktivitätsverbesserung von Routinearbeitern im Jahr 1900 waren Peter F. Drucker, 1999 Folie Juni 2008

20 Produktivitätssteigerung in der Routinearbeit Produktivität = Output / Input Wichtigste Massnahmen: Arbeitsteilung Spezialisierung Automatisierung Damit wurde in 100 Jahren die Produktivität um den Faktor 50 gesteigert Folie 20

21 Produktivitätssteigerung in der Wissensarbeit Wichtigste Massnahmen: Irrwege vermeiden (Wissen, Synergien im Team, Standardisierung, Wiederverwendung) Irrwege erkennen: Möglichst effizient Teillösungen entwickeln und testen (Feedback) Lernen sowohl im Problemraum als auch im Lösungsraum durch permanenten Wechsel zwischen Probehandeln und realem Handeln, Testen und Erkenntnis explizit machen Folie 21

22 Lernen und Gedächtnis - Routinearbeit AG: Arbeitsgedächtnis KS: Kurzzeitspeicher LG: Langzeitgedächtnis AG/KS LG Folie 22

23 Lernen und Gedächtnis - Wissensarbeit AG: Arbeitsgedächtnis KS: Kurzzeitspeicher LG: Langzeitgedächtnis AG/KS LG Folie 23

24 Lernen und Gedächtnis - Wissensarbeit AG: Arbeitsgedächtnis KS: Kurzzeitspeicher LG: Langzeitgedächtnis AG/KS LG Folie 24

25 Lernen und Gedächtnis - Wissensarbeit AG: Arbeitsgedächtnis KS: Kurzzeitspeicher LG: Langzeitgedächtnis AG/KS LG Folie 25

26 Bilden von Abstraktionen Schemata und Skripte Schema Entsteht durch aktive Organisation eingesetzter Problem-Lösungs Paare Variable Merkmale werden durch Leerstellen (slots) des Schemas bestimmt Bsp. Auto Skript Beschreibt eine Abfolge von Ereignissen in einem bestimmten Kontext Besteht aus Leerstellen und Bedingungen darüber, was diese Leerstellen füllen kann Bsp. Restaurantbesuch Folie September 2008

27 Expertise: Zugriff auf flexibel anwendbare Schemata und Skripte AG: Arbeitsgedächtnis KS: Kurzzeitspeicher LG: Langzeitgedächtnis AG/KS LG Folie 27

28 Motivation Wissen Problemlösen / Wissensarbeit Routinearbeit Zeit Problemlösen erfordert ständiges Lernen Motivation: Wissensarbeiter brauchen eine Wissenslücke im Problem, die sie durch Lernen im Problemlöseprozess schliessen Folie 28

29 Was sind die Schlüsselfaktoren für Produktivität? Wissen Wissenslücke zur Motivation (möglichst ausgewogen im Problemraum und Lösungsraum) Hohes Lernvermögen (ausgewogen im Problemraum und Lösungsraum) Fähigkeit zur Abstraktion Kultur, Entwicklungsprozess und Handwerk: entwickeln und testen Folie 29

30 Auswirkungen auf den Softwareentwicklungsprozess? Entwicklung Architektur Requirementments Implementierung Feedback + Reflektion = Lernen Folie 30

31 Agile Manifesto + Value Working software over comprehensive documentation Customer collaboration over contract negotiation Responding to change over following a plan Individuals and interactions over processes and tools Aus kognitiver Perspektive hinzuzufügen Value Learning ability over knowledge Personal learning ability Organisational learning ability Unternehmenskultur Entwicklungsprozess People Folie 31

32 From Brain to Market Softwarelösungen & Produktinnovation Zühlke Website: Persönlicher Blog: Anwesend am Zühlke Stand heute von 16:15 bis 17:45 Folie September 2008 Philippe Arm

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