Entwicklungstrends der Informatik

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1 Benutzer-orientiertes Software-Engineering Volker Wulf Universität Siegen und FhG-FIT Entwicklungstrends der Informatik Anwendungen der Informatik diffundieren in viele Arbeits- und Lebensbereiche Verbreitung des Internets Mobile und ubiquitäre Anwendungen... Differenzierte Anwendungskontexte Zunahme der Funktionalität und technischen Komplexität Weniger technisch orientierte Nutzer Starke Wechselwirkung zwischen technischen und sozialen Entwicklungsprozessen Dynamisch sich verändernde Anwendungskontexte 1

2 Konsequenzen für das Software- Engineering Methodenrepertoire muss sich Entwicklungstendenzen in der Informatik anpassen Nutzer stehen im Zentrum der Entwicklungsprozesse Produktfindung Gestaltung Evaluation Grundprinzipien der Prozessgestaltung Iterative: Design, Implementierung, Evaluation, Redesign,... Beteiligungsorientiert: Nutzer, Nutzerbetreuer, etc. Integriert: Organisation, Qualifikation und DV-Technik Themenfelder des FhG-FIT Überblick Usability Engineering Partizipative Systemgestaltung Anpaßbare Anwendungen Kosten/Nutzen Rechnungen 2

3 FIT das Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik London Aachen Paris Berlin St.Augustin Informations- und Kooperationssysteme in ihrem Wechselspiel mit Handlungspraxis, Organisation und Prozesse hat in 2003 rund 80 wissenschaftliche Mitarbeiter wird geleitet von Prof. Dr. Matthias Jarke, RWTH Aachen Benutzungsorientiertes Software- Engineering FIT verfügt über 20-jährige Forschungs- und Praxiserfahrung in Analyse und Entwicklung nutzerorientierter Informations- und Kooperationssysteme RWTH Aachen verfügt über langjährige Erfahrungen im Software-Engineering, insbesondere im Bereich szenariobasierten Designs Zwei Kompetenzzentren bieten Dienstleistungen für die Industrie Usability Engineering Universal Accessability Teams bestehen aus Psychologen, Informatikern, Wirtschaftswissenschaftlern und Designern 3

4 Themenfelder des FhG-FIT Überblick Usability Engineering Partizipative Systemgestaltung Anpaßbare Anwendungen Kosten/Nutzen Rechnungen Usability nach ISO Das Ausmaß in dem bestimmte Benutzer, in ihrem bestimmten Kontext, ihre bestimmten Aufgabenziele mit Effektivität, Effizienz und Zufriedenstellung erreichen können. Zufriedenstellung Usability- Potential Effektivität Benutzbarkeit für Aufgabenerfüllung Effizienz Aufwand zur Aufgabenerfüllung Positive Einstellung gegenüber der Nutzung des Produktes 4

5 Grundsätze der Dialoggestaltung gemäß ISO Aufgabenangemessenheit Individualisierbarkeit Selbstbeschreibungsfähigkeit Fehlertoleranz Erwartungskonformität Steuerbarkeit Lernförderlichkeit Anforderungen Kontext-abhängig Kontext-unabhängig erschließen sich direkt aus Aufgabe und Benutzereigenschaften müssen immer neu entwickelt werden gelten nur für bestimmten Kontext führen bei Verletzung immer zu Nutzungs- oder Einarbeitungsproblemen sind unabhängig von Aufgabe und Benutzereigenschaften sind bereits entwickelt gelten immer können zu Nutzungs- oder Einarbeitungsproblemen führen 5

6 Usable Software entsteht nicht zufällig Prototyping! Analyse Nutzungskontext Entwicklung Nutzungsanforderungen Bewertung Gestaltungslösungen Entwerfen Gestaltungslösungen nach ISO Dimensionen des Usability Engineering Prozesses D1: Usability Qualitätsziele D2: Teamzusammensetzung, Rollen D2.1: Benutzerbeteiligung D2.2: Requirements Engineer D2.3: Usability Engineer D2.4: Usability Assessor D2.5: Moderator D3: Personenqualifizierung D4: Personenunabhängigkeit D5: Zeitpunkt der Usability Aktivitäten D6: Einbettung EP D7: Aufgabenanalyse D8: Anforderungsentwicklung D9: Usability Prototyping D10: Dokumentation D11: Prüfung D12: Methoden D13: Benutzerdokumentation D14: Projektende D15: Pflegeprozess 6

7 Mobiles Usability Labor portable Komponenten Evaluation vor Ort komplexe Video-Aufzeichnung gesonderte Auswertung von Critical Incidents Kommunikation Benutzer - Entwickler Themenfelder des FhG-FIT Überblick Usability Engineering Partizipative Systemgestaltung Anpaßbare Anwendungen Kosten/Nutzen Rechnungen 7

8 Was ist partizipative Systementwicklung? Es ist die Beteiligung der Betroffenen an der soziotechnischen Konstruktion neuer Lebenswirklichkeiten Trend in der Systementwicklung: von der Repräsentation zur Konstruktion Ko-konstruktion sozio-technischer Systeme Organisatorisches System Technisches System Individuum & Soziales System Methoden partizipativer Systemgestaltung Aufbau gemeinsamer Ontologien Ethnographische Analyse Qualifizierungen Teilstrukturierte Interviews Zukunftswerkstatt Visualisierung Schulungen Prototyping Gruppendiskussion Gespräche Verbale Interpretation Workshops Diskurstechniken Paper Mock Ups Teilnehmende Kontrastierung Visuelle Interpretation Beobachtung Textuelle Metaphernszenarium Interpretation 8

9 Themenfelder des FhG-FIT Überblick Usability Engineering Partizipative Systemgestaltung Anpaßbare Anwendungen Kosten/Nutzen Rechnungen 9

10 Anpassbare Systemgestaltung Anpaßbarkeit ist definiert als Veränderung der Funktionalität einer Anwendung in persistenter Weise während der Nutzung der Anwendung im Anwendungskontext von Nutzern oder lokalen Experten Technische Flexibilität jenseits von Modifikation von Parametern (Re-)programmierung Komponenten-basierte Anpassungsarchitekturen Eigenschaften von Komponenten Unabhängig entwickelte Softwaremodule Unabhängig voneinander austauschbar Hierarische Konstruktion: atomare und abstrakte Komponenten My App My App My App My App Changing Parameters Changing the set of components within a composition Changing the connections between components Adding new components to the existing set Re-programming a component s functionality 10

11 FreEvolve Plattform und FLEXIBEANS Komponentenmodell Erweiterung des JAVABEANS Komponentenmodells Names Ports: Differenzierung zwischen Verbindungen desselben Typs Shared Objects: Zusätzliche Interaktionsmechanismen Remote interaction: Anpassbarbeit für Verteilte Anwendungen Operationen der Kompositionssprache Selektion der Komponeneten Verknüpfung der Komponenten, und Parametrisierung der Komponenten Instantiierung, Verknüpfung und Parametrisierung zur Laufzeit Anpassungsumgebung in 2D Beispiel: Suchtool für Groupware Anpassungsmodus ist ähnlich zu Nutzungsmodus Abstrakte Komponenten verbergen Komplexität run-time Design 11

12 Anpassungsumgebung in 3D Doom-ähnliche Navigation durch die Anwendung Unabhängigkeit von der Darstellung am Nutzungsinterface Projektion der sichtbaren Komponenten Kollektive Anpassungsaktivitäten Technische Infrastruktur: Shared repositories Finden von Anpassungsartefakten: Benennung und Klassifikation Lokalisieren von Anpassungsartefakten : Zugriffsrechte und Sichten Qualitätssicherung von Anpassungsartefakten: Identifizieren des Herstellers, (kollektive) Nutzungsgeschichte 12

13 Themenfelder des FhG-FIT Überblick Usability Engineering Partizipative Systemgestaltung Anpaßbare Anwendungen Kosten/Nutzen Rechnungen Kosten je entdecktem Fehler Kosten für jeden aufgedeckten Fehler 1 X 6 X 10 Entwurf Implementierung Wartung und Pflege Quelle: Landauer,

14 Total Cost of Ownership: Lokal vernetze PCs 43% 26% Beschaffungskosten Technische Administration 17% 14% Nutzerbetreuung Aufwandt der Nutzer (Lernen, Anpassen etc.) 60% der Kosten verursacht durch Nutzungsprobleme! Gartner Group (1998) Nutzen-Kosten-Analysen im Usability-Engineering Nicht Anschaffungskosten allein sind entscheidend sondern Gesamtkosten der Nutzung (total cost of ownership) Kosten während der Nutzung sind drei mal höher als die Anschaffungskosten (vgl. Landauer 1995) Usability Engineering verringert Aufwand der Nutzung Kosten für die Betreuung der Nutzer Usability Engineering erhöht den Nutzen eines IT- Systems 14

15 Effekte benutzerorientiertem Software-Engineerings Verringerung der Benutzungsfehler um das Fünffache Geringere Kosten für Benutzerschulung Geringere Wartungs- und Pflegekosten Verbesserte Einstellung der Benutzer zum Programm Flexibilisierung der Anwendung im Nutzungskontext Produktivitätssteigerung im Anwendungskontext Infrastruktur für Prozessinnovationen Beispiel: Verringerter Arbeitsaufwand Ausgangsbedingung 250 Benutzer bearbeiten täglich jeweils 24 Masken an 220 Arbeitstagen 25 Euro Gehalt pro Stunde Effekt durch bessere Nutzbarkeit 2 Sekunde pro Maske eingespart Kostenersparnis 250 x 24 x 220 x 25 x 2/3600 = Euro pro Jahr 15

16 Zusammenfassung Trend: Computeranwendungen Benutzungsschnittstelle für wenig technisch orientierte Nutzer Infrastruktur für Interaktionsprozesse zwischen Menschen Benutzerorientierte Gestaltungskriterien und Entwicklungsmethoden Benutzerorientierte Entwicklungs- und Einführungsprozesse Rationalisierungstechnik Basis für Prozessinnovationen 16