• Klassifizierung von Gesten für HCI

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    Seit über einem Monat gab es auf unserem Blog keinen neuen Eintrag mehr. Das lag daran, dass wir intenstiv an unserer Bachelorarbeit gearbeitet haben, die nun abgeschlossen ist. In nächster Zeit wollen wir nach und nach ein paar ausgewählte Teile unserer Arbeit veröffentlichen. Los geht es mit ein paar wichtigen Grundlagen zum Interface- und Interaktiondesign für Touchscreens.

    Klassifizierung von Gesten

    Gesten sind ein bedeutender Aspekt bei der Interaktionsgestaltung für Multitouch-Systeme. Für den HCI-Bereich entwickelten Pavlovic, Sharma und Huang (1997, S. 5-7) eine Klassifizierung von Gesten auf Basis der Arbeit von Quek. Nach diesem Modell werden Hand- und Armbewegungen in unbeabsichtigte Bewegungen sowie (beabsichtigte) Gesten unterteilt. Eine Unterscheidung im Bereich der Gesten trennt manipulative und kommunikative Gesten voneinander. Weitere Überlegungen von Pavlovic et al. beziehen sich auf den kommunikativen Aspekt von Gesten. Für das Interaktionsdesign im Hinblick auf Multitouch-Bildschirme sind diese jedoch weniger wichtig.

    Klassifizierung von Gesten für HCI nach Pavlovic et al.

    Klassifizierung von Gesten für HCI nach Pavlovic et al.

    Rahimi und Vogt (2008, S. 48-50) erweitern daher obiges Modell um drei Kategorien zur Manipulation von Objekten: Bewegungsverfolgung, kontinuierliche Gesten und symbolisch-manipulative Gesten. Gesten in der Kategorie Bewegungsverfolgung sind entsprechenden Gesten in der realen Welt sehr nahe. Die Bewegungsverfolgung zeichnet sich durch direkten Einfluss auf Position und Ausrichtung eines Objektes sowie durch unmittelbares Feedback aus. Rahimi und Vogt nennen Verschieben und Rotieren als Beispiele hierfür. Kontinuierliche Gesten haben keine direkte Entsprechung in der realen Welt, lassen sich aber von dort ableiten. Das Vergrößern und Verkleinern eines Bildes mit zwei Fingern gehört in diese Kategorie. Symbolisch-manipulative Gesten dagegen sind abstrakt und mit einem gewissen Lernaufwand verbunden. Sie haben keine Entsprechung in der physikalischen Welt, bieten aber zahlreiche Möglichkeiten für die Interaktion mit einem Multitouch-System. Der sogenannte „Flip“ (dt. umblättern, umdrehen, schnipsen) ist ein Beispiel für eine solche Geste. Dabei wird mit einem Finger z.B. über ein CD-Cover gestrichen, damit dieses sich dreht und die CD-Titel auf der Rückseite anzeigt. Mehr »

  • Microsoft Surface 2.0 und Windows 7 Handschrifterkennung

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    Währrend der Ausarbeitung unseres Konzeptes sind wir auf zwei (weitere) interessante Videos gestoßen:

    Im ersten Video demonstriert Microsoft die zweite Generation des Surface-Tisches auf der CES 2011. Das Gerät beeindruckt vor Allem durch seine flache Form ohne Unterbau und die Pixel Sense-Technologie. Mit ihrer Hilfe können Berührungen und Gesten pixelgenau erkannt werden, weil in jedem  Bildpunkt des Displays Infrarotsensoren sitzen.

    Das zweite Video zeigt die Multitouch-Funktionalitäten von Windows 7 auf einem Tablet-PC. Spannend ist dabei die wirklich gute Handschriftenerkennung, (ab Min. 6:00) sowie die Bedienung mit Finger+Stift.

  • Systemkonzeption und Wireframes 2

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    Das neue Systmkonzept geht von nur noch zwei Ebenen aus. Einer “Experimente”-Ebene, die alle Experimente visualisiert und einer sich darüber legenen Ebene mit den 4 Systembereichen: Team, Ressourcen, Wissen und Planung.

    Eine solche Visualisierung der Versuche kann Synergien dadurch schaffen, dass auf diese Weise eine intuitive und gleichzeitig gut nachvollziehbare Arbeitsdokumentation und -Strukturierung ermöglicht wird. Es werden sowohl zeitliche, als auch semantische Zusammenhänge aufgezeigt. Verschiedene Arten von Verbindungen zeigen Vererbungs- bzw. Ähnlichkeitsbeziehungen.

    Startscreen mit mini-Dashboard

    Startscreen mit mini-Dashboard

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  • Systemkonzeption und Wireframes 1

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    In mehrfachen Durchläufen änderte sich die Systemstruktur (Flowchart) und das Systemkonzept.

    In diesem Entwurf ist das Dashboard ein zentrales Element, das alle Informationen der Hauptnavigationspunkte “Team”, “Arbeit” und “Ressourcen” zusammenfasst. Diese drei Bereiche sind gleichwertig zu betrachten.

    Erste Flowchart (Systemstruktur)

    Folgendes Konzept rückt den “Experiment”-Bereich der Fokus. Um Ihn herum drehen sich die anderen Punkte: Team, Wissen, Ressourcen und Planung.

    Zweite Flowchart (Systemstruktur)

    Erste Wireframes zeigen eine Sandwich-ähnliche Struktur. Die Experimentebene ist die unterste Schicht, darüber legen sich Ebenen mit den vier Systembereichen. Das Dashboard legt sich wie ein Deckel darüber.

    Dashboard

    Dashboard

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  • Inspiration aus dem Web

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    Für die Phase der Konzeption und Gestaltung kann ein wenig Inspiration nie schaden. Hier ein paar ausgewählte Videos zum Thema Interaktions-/Interfacedesign:

  • Visions Szenario

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    Für die Konzeption und Gestaltung des konkreten Systems (Multitouch Lab Journal, kurz MLJ) nutzen wir ein Szenario, angelehnt an Rosson und Carroll’s Scenario Based Development-Prozess. Das (recht ausführliche) Szenario ist eine narrative Geschichte, die beschreibt, wie unsere Persona bei einem bestimmten Arbeitsablauf mit dem MLJ System interagiert.

    Vision für das Multitouch Lab Journal (Viabilitäts-Assay)

    Susanne Dreher ist 28 jährige Doktorandin am Institut für Immunologie an der Universität Heidelberg. Zusammen mit ihrer Arbeitsgruppe forscht sie dort an einer Methode zur Früherkennung von Krebszellen. In der bisherigen Arbeit auf dem Gebiet der Krebsforschung ist ein bestimmter Stoff gefunden worden, der das Zellwachstum bei bestimmten Tumorzellen hemmen soll. Susanne hat davon erfahren und möchte diesen Stoff  in einem Viabilitäts-Assay auch an ihrer eigenen Zelllinie testen. Die Wissenschaftlerin hat vor, eine bestimmte Menge an Zellen in neue Zellkulturen auszusäen um dann verschiedene Konzentrationen dieses Stoffes dazuzugeben. Außerdem will sie auch eine Zellkultur anlegen, die nicht mit dem Stoff behandelt wird um diese Negativkontrolle später mit den anderen Zellkulturen vergleichen zu können. Alle Zellen sollen dann über mehrere Tage wachsen. Danach möchte die Biologin die Zellen ansehen und durch Zellzahlbestimmung eine Aussage darüber treffen, ob dieser Stoff auch auf ihre Zelllinie wachstumshemmend wirkt und welche Konzentrationen des Stoffes dafür nötig sind.

    Auf Basis ihrer Recherche überlegt Susanne sich, welche Konzentrationen sie testen möchte, wie viele Zellen sie benötigt und wie oft sie eine bestimmte Konzentration testen will. Dafür legt Susanne einen neuen Versuch im MLJ-System an. Es erscheint ein leeres Dokument. Im ersten Teil beschreibt die Biologin kurz ein paar Hintergrundinfos zum Versuch sowie die Forschungsfrage. Dann verknüpft sie die Paper, die sie in der Recherche gelesen hat mit dem Dokument. Mit dieser Verknüpfung können Susanne und Andere später leicht nachvollziehen, wie es zu diesem Versuch kam und auf welcher Idee er beruht.

    Danach erstellt die Biologin einen neuen Bereich im Dokument und fügt eine Tabelle ein. Darin trägt sie Details zu Zellzahlen und Konzentrationen der zwölf verschiedenen Proben ein. Dies dient ihr als Übersicht. Für den Versuch wird sie eine bestimmte Menge an Zellen aussäen müssen. Susanne muss so etwas häufiger machen und hat sich deshalb bereits vor einiger Zeit dafür eine Vorlage erstellt, die alle Arbeitsschritte umfasst. Diese überträgt sie ganz einfach in das neue Dokument und passt die Vorlage an ihren geplanten Versuch an. Sie hat es dabei mit einer Art Checkliste zu tun, welche die einzelnen Arbeitsschritte genau beschreibt. Alle Daten werden zentral auf einem Server gespeichert, deshalb hat die Biologin überall Zugriff darauf, egal ob im Labor, im Büro oder Unterwegs.

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  • Persona

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    Die folgende Persona (Nutzerprofil nach Cooper) beschreibt die Nutzergruppe für unser Multitouch Lab Journal.

    Susanne Dreher – Doktorandin (Immunbiologie)

    „Im Prinzip ist es wie Kochen. Ich habe meine Zutaten und ein Rezept“.

    So beschreibt Susanne Dreher ihre Arbeit im Labor der Universität Heidelberg. Die 28-jährige ist Doktorandin im Bereich Immunbiologie und arbeitet an einem Forschungsprojekt Ihres Lehrstuhls. Vereinfacht geht es bei diesem Projekt um eine Methode zur Früherkennung von Krebszellen. Susanne ist dabei in eine Arbeitsgruppe eingebunden. Der Institutsleiter hat jedem in der Gruppe einen eigenen Teilaspekt der Fragestellung übertragen. Grundsätzlich arbeiten die Teammitglieder unabhängig voneinander, tauschen sich aber oft aus und unterstützen sich bei ihren Forschungen. Einmal in der Woche trifft sich die Arbeitsgruppe in einem Teammeeting. Dabei tauschen die Forscher ihre Erfahrungen aus, präsentieren den anderen Teammitgliedern und dem Vorgesetzten den Stand ihrer Arbeit und diskutieren das weitere Vorgehen. Susanne mag ihr Team weil alle sich gegenseitig helfen: „Wenn ich vergessen habe wie eine Methode genau funktioniert frage ich einfach kurz meinen Kollegen. Der zeigt mir dann wie’s geht“. Mehr »

  • Nutzergruppen

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    Für die Entwicklung eines digitalen Systems ist es nicht nur wichtig über die Arbeit der Nutzer bescheid zu wissen, sondern auch wer die zukünftigen Nutzer sind. Dies ist ein zentraler Aspekt im nutzerzentrierten Gestaltungsprozess. Im Rahmen der Nutzungskontextanalyse kamen zu diesem Zweck zwei Methoden zum Einsatz. Die bereits erwähnten Kontextinterviews, sowie eine Online-Umfrage. An dieser Umfrage nahmen insgesamt über 60 Personen von unterschiedlichen Institutionen im biochemischen Bereich teil. Mithilfe dieser beiden Methoden konnten viele Daten über die Nutzer gesammelt werden. Eine mögliche Vorgehensweise um diese Daten aufzubereiten, stellt die Persona-Methode dar, mit deren Hilfe ein „typischer“ Nutzer dargestellt wird. „Personas sind keine echten Menschen, sondern basieren auf Verhaltensweisen und Motiven echter Menschen, die wir beobachtet haben[…] Sie sind zusammengesetzte Archetypen […]“ (Alan Cooper, Robert Reinmann, David Cronin, S.99, 2010). Die Daten aus der Nutzungskontextanalyse und die entstandenen Modellen helfen eine solche Persona zu modellieren. Personas helfen Designern und Entwicklern eine bessere Vorstellung vom  Verhalten der Nutzer, deren Zielen und Motiven zu bekommen. Außerdem sind Personas „[…] ein wichtiges Tool, um unsere Designs durch unser User Research zu begründen und zu rechtfertigen.“ (Alan Cooper et al., 2010, S.99 ff). Mehr »

  • Vergleich elektronischer Laborbuchsysteme

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    ELN Benchmark

    ELN Benchmark

    Im Rahmen der Recherche zum MLJ wurde auch ein Vergleich von mehreren Elektronischen Laborbüchern durchgeführt. Dabei wurden drei Softwarelösungen genauer betrachtet. Die obige Grafik spiegelt unsere (subjektive) Einschätzung der untersuchten Systeme wieder. Mehr »

  • Arbeitsmodelle Teil 2

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    Artifact Model (Gegenstands-Modell)

    Artefakte sind Gegenstände die Menschen nutzen oder herstellen um eine Arbeit zu verrichten. Sie sind eine Art Werkzeug und zeigen die Konzepte, Strategien und Strukturen des Nutzers bei seiner Arbeit. Artefakte machen so die Gedankengänge einer Person bei der Arbeit sichtbar. Konkret besteht das Artifact Model aus einer Kopie (oder einer Zeichnung oder einem Foto) eines Arbeitsgegenstands mit handschriftlichen Anmerkungen. Das Modell zeigt die einzelnen Bestandteile eines Artefakts und beschreibt, welche Funktion diese haben. Zu diesem Zweck werden alle wichtigen Elemente beschriftet und mit kurzen Erklärungen versehen.

    Laborbuch Artefakt

    Laborbuch Artefakt

    Das wichtigste Artefakt bei der Kontextanalyse zur Nutzung des Laborbuchs ist das Laborbuch selbst. Zweck, Inhalt und Nutzung eines Laborbuchs wurden bereits beschrieben. Durch die Untersuchung von mehreren solcher Bücher konnten darüber hinaus noch weitere Erkenntnisse gewonnen werden. Diese beziehen sich stark auf die Nutzung des Laborbuchs in der Praxis. Die Abbildung zeigt exemplarisch das Foto eines Laborbuchs, wie es typischerweise in einem biochemischen Labor zu finden ist. Die wichtigen Elemente sind gemäß dem Artifact Model beschriftet.

    In der Analyse hat sich gezeigt, dass Laborbücher sehr stark die Persönlichkeit des Wissenschaftlers widerspiegeln, der es führt. Manche Laborbücher werden sehr gewissenhaft und zeitnah befüllt, andere nur spärlich und zeitlich versetzt. Grundsätzlich gliedern sich Laborbucheinträge in theoretische Planung, tatsächliche Durchführung und Ergebnis eines Versuchs. Die einzelnen Abschnitte sind dabei unterschiedlich ausführlich. Während die Planung meist in einem Fließtext beschrieben wird, notieren viele Wissenschaftler die Durchführung in einfachen Stichworten. Häufig sind die Einträge zudem mit Hinweisen auf Klebezetteln versehen und wichtige Elemente wie z.B. Überschriften werden farblich markiert (vgl. Abb). Auch Zeichnungen, Icons und Smileys sind in Laborbüchern zu finden.

    Des Weiteren hat die Nutzungskontext Analyse ergeben, dass in der Praxis viele Forscher zwei Laborbücher führen: ein Digitales und ein Manuelles. Die digitale Version besteht dabei aus einer Sammlung von Dateien auf dem Computer des Wissenschaftlers. Diese werden dann ausgedruckt, in das manuelle Laborbuch geklebt und während der Durchführung des Versuchs mit handschriftlichen Notizen ergänzt.

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