Neue Ansätze zur Gestaltung des User Interface bei IuK-Technologien

Diplomarbeit von Evelyn Bannwolf

Einleitung:

Wissenschaftliches Wissen und damit auch Technik, als Vergegenständlichung von wissenschaftlichem Wissen, besitzt heutzutage einen sehr hohen Stellenwert in unserer Gesellschaft und ist längst zu einem institutionalisierten Element geworden. Gemäß der Neo-Institutionalismus-Theorie nach Walgenbach erhöht Technik und damit wissenschaftliches Wissen die Legitimität einer Organisation und ist selbst nicht mehr legitimierungsbedürftig. Das technisch Vorgegebene entwickelt sich zu einem nicht mehr zu hinterfragenden Bestandteil in Organisation und Gesellschaft. In diesem Sinne wird der Mensch im gegenwärtigen Zeitalter der Informatisierung, Verwissenschaftlichung und Technisierung, sowohl in der Arbeitswelt als auch im privaten Bereich, zunehmend mit Technik konfrontiert. Elektrische Zahnbürsten, Mikrowellengeräte, DVD-Player, Mobiltelefone, Digitalkameras oder Navigationssysteme, um nur einige Beispiele zu nennen, sind längst zu gewöhnlichen Bestandteilen des Alltags geworden. Computer sind in nahezu allen (Lebens-)Bereichen zu einem selbstverständlichen Arbeitsmittel geworden und Arbeit ohne den Computer ist in vielen Bereichen heute nicht mehr vorstellbar.

Im Zuge der Rationalisierung der Arbeit fand eine weitestgehende Ausgrenzung von Erfahrungswissen sowie sinnlicher Erfahrung statt und Eigenschaften objektivierenden Handelns haben sich überwiegend durchgesetzt. Mehrere Untersuchungen und Analysen zeigen jedoch, dass subjektivierendes Handeln eine zentrale Rolle für die Bewältigung von Arbeitsaufgaben spielt. Zudem hat sich aufgrund der Rationalisierung von Arbeit, und damit in hohem Maße durch den Einsatz von Computern, eine krisenhafte Entwicklung in der technischen Praxis herauskristallisiert, die in einem oft sehr unproduktiven Umgang mit technischen Artefakten deutlich wird. Diese Krise des Rationalismus erfährt dabei noch eine Verschärfung, indem sich Unternehmen aufgrund der zunehmenden Globalisierung, der immer weiter fortschreitenden europäischen Erweiterung und des demographischen Wandels, einem wachsenden Wettbewerb gegenüber stehen.

Um das Überleben in diesem globalen sowie überaus dynamischen Wettbewerb zu sichern, „[werden] Erfahrung und Lernfähigkeit immer bedeutsamer, gerade auch im Umgang mit komplexen und ständig erneuerten Produktionsmitteln“. Ferner ist das Verwirklichen einer sog. guten Usability von größter Wichtigkeit. Arbeit sollte darüber hinaus verstärkt als harmonische Gesamtheit von Denken, Tun, Lernen und (Mit-)Gestalten betrachtet werden, bei der Erfahrungswissen ebenso wie das wissenschaftlich begründete Wissen integriert und anerkannt ist. Denn „die Annahme, daß eine effiziente Produktion nur durch eine immer weitere Standardisierung und Automatisierung von Arbeitsabläufen, sowie durch eine möglichst umfassende zentral organisierte Planung zu erreichen ist, wurde erheblich erschüttert“. Um im globalen Wettbewerb mithalten bzw. konkurrieren zu können, sollte „nicht nur eine rationelle Massenfertigung, sondern ebenso auch eine effiziente und qualitätsorientierte flexible Produktion“ ermöglicht werden. Daraus ergeben sich neue Anforderungen an die Technik-Gestaltung bzw. an die Gestaltung der Benutzerschnittstellen. Im Rahmen dieser Arbeit sollen, unter besonderer Berücksichtigung erfahrungsgeleiteten Handelns, neue Ansätze zur Gestaltung des User Interface bei IuK-Technologien (Informations- und Kommunikations-Technologien) aufgezeigt werden.

Gang der Untersuchung:

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, neue Ansätze der Gestaltung des User Interface bei IuK-Technologien aufzuführen und dabei zu untersuchen, ob und inwieweit erfahrungsgeleitetes bzw. subjektivierendes (Arbeits-)Handeln und damit Erfahrungswissen sowie sinnliche Wahrnehmung ermöglicht und unterstützt werden.

Durch die Arbeit sollen Antworten auf diese Fragen entwickelt und aufgezeigt, und dabei zugleich eine Basis für weiterführende Forschungen sowie Ansätze geschaffen werden. An dieser Stelle sei jedoch daraufhingewiesen, dass dieses Buch nicht auf alle existierenden neuen Ansätze der Gestaltung der Benutzerschnittstelle bei IuK-Technologien eingehen kann; es werden vielmehr exemplarische Teilbereiche sowie prägnante Beispiele näher beleuchtet, die einerseits ein Bewusstsein bilden, und andererseits einen Überblick über den aktuellen Stand dieser Thematik geben sollen.

In Kapitel 2 erfolgen zunächst relevante Erläuterungen zur Thematik, wobei auf wichtige Definitionen sowie Begrifflichkeiten und auf den Hintergrund der Technikentwicklung eingegangen werden soll.

Kapitel 3 befasst sich anschließend näher mit dem sog. erfahrungsgeleiteten Handeln. Dazu werden zum einen die Konzepte des objektivierenden und des subjektivierenden Handelns vorgestellt und gegeneinander abgegrenzt. Zum anderen erfolgt eine Betrachtung des Erfahrungswissens im Kontext des objektivierenden sowie subjektivierenden Handelns. Im Weiteren werden dann prägnante Charakteristika des erfahrungsgeleitet-subjektivierenden Handelns herausgestellt, die im folgenden Verlauf der Arbeit als eine Art Referenzsystem für die betrachteten neuen Ansätze herangezogen werden sollen.

Kapitel 4 beschäftigt sich mit der grundlegenden Frage, warum die Entwicklung neuer Ansätze bezüglich der Gestaltung der Benutzerschnittstelle bei IuK-Tech-nologien von Bedeutung ist. Dabei werden wichtige Anreize für die Entwicklung neuer Ansätze aufgeführt und neue Anforderungen an die Technikgestaltung formuliert. Des Weiteren werden grundlegende Gestaltungsprinzipien sowie wichtige Aspekte menschlicher Wahrnehmung angesprochen.

Kapitel 5 geht schließlich auf die neuen Ansätze, unter besonderer Berücksichtigung erfahrungsgeleiteten Handelns, ein. Dazu werden unterschiedliche technische Gestaltungsmöglichkeiten erläutert und charakteristische Fallbeispiele analysiert.

Kapitel 6 soll ein Fazit ziehen und die zentralen Erkenntnisse der Arbeit herausstellen.

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Kapitel 5.3.2, Sinnliche Erfahrung:

Die Manipulation bzw. Interaktion mit den virtuellen Objekten erfolgt im Gegensatz zur konventionellen Desktopanwendung als interaktives Arbeiten im Maßstab 1:1 und in Echtzeit. Außer dem Gefühl des realen Sitzens sowie des Greifens des Lenkrades im mixed mock-up wird kein weiteres haptisches Feedback, d.h. keine taktil-kinästhetische Rückkopplung gegeben. Mittels Datenhandschuhen kann die Hand zwar eingesetzt werden, doch das Fühlen wird dabei nicht ermöglicht. Des Weiteren lässt sich eine gewisse Behinderung des intuitiven Handelns herausstellen, da die Interaktion in der CAVE nicht über gebräuchliche 2D-Desktop-Befehle und -Eingaben unterstützt wird. Im Vordergrund steht das Sehen und Hören.

Erfahrungsgeleitetes Handeln:

Diese VR-Technologie ist bei BWM in den Entwicklungsprozess integriert und unterstützt die Konzeptentwickler bei ihren Aufgaben. Komplexe Vorgänge lassen sich damit in realer Größe virtuell darstellen oder lösen und erfordern keine stofflichen Prototypen. Eine größere Anzahl an Personen kann ein Modell betrachten und gemeinsam im virtuellen Raum diskutieren. Es wird hier, im Sinne eines praxisorientierten Innovationsmusters, der Austausch zwischen Fertigung und technischer Entwicklung bzw. zwischen Anwendern und Entwicklern forciert, was gerade im Bereich der Mensch-Computer-Interaktion einen wichtigen Faktor für Erfolg und Akzeptanz darstellt. Entwicklungsarbeit basiert auf der Möglichkeit, explorativ vorgehen zu können und Schritt für Schritt Ideen zu entwickeln. Zu Beginn des Entwicklungsprozesses ist die Gestaltungsfreiheit noch sehr groß, während in der Test- bzw. Überprüfungsphase der grundlegenden Realisierbarkeit, die Gestaltung eingeschränkt wird. Letztendlich kristallisieren sich die Ideen und Designvorschläge heraus, die sich produktionstechnisch umsetzen lassen. Dabei können auch ästhetische Beurteilungen und Empfindungen einfließen. Die VR-Technologie unterstützt das Überlagern- bzw. Vergleichen-Können halbausgereifter Teillösungen mit neuen Designalternativen. Zudem lassen sich nicht sichtbare Effekte, wie beispielsweise elektromagnetische Felder oder Schallwellen simulieren und sichtbar machen. Darüber hinaus wird durch die CAVE ein Erfahrung-Machen bzw. der Einbezug von Erfahrungswissen ermöglicht, was durch folgende Aussage verdeutlicht werden kann: „Our user studies have shown that the presentation of virtual objects in a form tailored to the task at hand along with a selected set of virtual tools is sufficient to recall the users‘ experience from the corresponding real world situation and use this knowledge to interpret the virtual world. We have learned for instance, that many aspects of manufacturability can be discussed at astounding depth, given a realistic representation in a virtual environment“. Ideen und Erfahrungen können face to face ausgetauscht und Lösungen erarbeitet werden. Während ein akustisches Feedback mittels Audioausrüstung realisiert wird, werden Objekteigenschaften wie z.B. Oberflächenstruktur oder Härteeigenschaften nur über eingeblendete Daten vermittelt.

In Untersuchungen der Forschung von BMW konnte festgestellt werden, dass Simulationen, die gegenüber der Realität immer ein sinnlich-wahrnehmbares Defizit haben, ein Abrufen von Erfahrungswissen sowie ein Beurteilen von Situationen, Sachverhalten und Objekteigenschaften ermöglichen, die nicht direkt fühlbar und erlebbar sind. Die Umsetzung in der Praxis hat gezeigt, dass sogar Erfahrungen, die nicht durch visuelle Reize erlernt bzw. entwickelt werden – also beispielsweise die Bewertung von Greifräumen und der Bewegungskomfort zum Erreichen von Objekten –, in Simulationen abgerufen werden können, wenn diese Objekte gut dargestellt sind, d.h. wenn die visuellen Reize realistisch genug sind. Selbst bei Experten, die die Realität intuitiv kennen, reichen bestimmte Reize aus, um auf Erfahrungen zu greifen und diese weiter ausbauen zu können. Obwohl die simulierten Objekte nicht anfassbar sind, sehen sie fast so aus wie in der Realität und erwecken zumindest den Anschein, sie seien real vorhanden und greifbar. Anders formuliert bedeutet das, dass mittels geeigneter Simulation auf Gefühle und Erfahrungen zugegriffen werden kann, die sich in der jeweiligen dargestellten Situation nicht unmittelbar erleben lassen.

Da die CAVE, aufgrund der Ecken und Kanten in der Projektionsfläche geometrische Verzerrungen und Reflektionseffekte an den Wänden aufweist, hat das Fraunhofer-Institut für Medienkommunikation (IMK) ein neuartiges Virtual Reality-Display, die sog. i-CONE entwickelt. Dieses ist ein 270 Grad Projektionssystem mit konischer, nach hinten geneigter Projektionsfläche, bei der die Projektion frontal stattfindet. Dadurch konnten sowohl die Bildqualität, die akustischen Eigenschaften und der Schattenwurf, als auch die Raumausnutzung verbessert werden. Eine i-CONE für 35 Personen nimmt dabei etwa den gleichen Platz ein wie eine CAVE für 5 Personen.