Mensch-Computer-Interaktion

Die Mensch-Computer-Interaktion (MCI) (engl. Human-computer interaction, HCI) beschäftigt sich mit dem Design, der Umsetzung und der Auswertung von interaktiven Systemen bzgl. einer benutzergerechten Gestaltung. Die entsprechende Wissenschaft, die sich um eine Verbesserung der MCI bemüht, ist die Softwareergonomie (SE) (griech. ergon = Arbeit, Werk; nomos = Gesetz, Regel). Dies ist die Wissenschaft von der Benutzbarkeit und Gebrauchstauglichkeit von Computerprogrammen. Sie ist ein Teilgebiet der Mensch-Maschine-Kommunikation. Die Software-Ergonomie ist eine Form des Interfacedesigns, das sich mit der Benutzer-Schnittstelle (engl. Interface) zwischen Mensch und Computer (oder allgemeiner: zwischen Menschen und manipulierbaren Objekten) beschäftigt.

Entwicklung von Mensch-Computer-Interaktion (MCI)

Ein kurzer Überblick über die Geschichte von Mensch-Computer-Interfaces:

• 50er: Interface auf Hardware-Ebene für Ingenieure – Schaltpulte

• 60-70er: Interface auf Programmier-Ebene – COBOL, FORTRAN

• 70-90er: Interface auf Terminal-Ebene – Kommandosprachen

• 80er: Interface auf Dialog-Ebene (Interaktion) – GUIs, Multimedia

• 90er: Interface im Arbeitshintergrund – vernetzte Systeme, Groupware

• 00er: Interfaces sind überall vorhanden: Bluetooth Technologie, Radio Frequency Tags (RF Tags), mobile Geräte, Unterhaltungselektronik, interaktive Bildschirme, eingebettete Technologien
  

Gebrauchstauglichkeit (engl. Usability)

Im Deutschen gibt es keine entsprechende Übersetzung, die den Begriff Usability genau erfasst, daher wird er oft auch umgangssprachlich mit Benutzerfreundlichkeit übersetzt.
Mit Usability werden die Kernanforderungen an ein Produkt beschrieben. Dies ist der wichtigste Aspekt den es bei Interface-Design im Allgemeinen zu berücksichtigen gilt.
Die Anforderungen an ein Produkt sind im Wesentlichen die folgenden:
Das Produkt sollte effektiv zu nutzen sein, d.h. das angestrebte Ziel wird erreicht. Weiterhin sollte es effizient zu nutzen sein, d.h. der Weg zum dem Ziel ist genügend schnell zurückzulegen. Eine bestimmte Grundsicherheit muss gewährleistet werden. Weder die Sicherheit des Nutzers noch des Produktes darf gefährdet werden. Das Produkt sollte einen Gebrauchsnutzen haben, beziehungsweise ein nützliches "Werkzeug" sein, nach dem ein Bedarf besteht. Im Gebrauch sollte es leicht zu erlernen sein. Danach muss die erlernte Handhabung auch entsprechend leicht zu erinnern sein.

Siehe auch: Usability Testing und Engineering

Design Richtlinien

(vgl. DIN-Norm EN 29241, Teil 10)

Nun folgen einige grundlegende Richtlinien, die bei richtiger Anwendung die Anforderungen an die Usability gewährleisten sollten. (Diese sind teilweise an oben angeführten DIN-Normen orientiert.)

Aufgabenangemessenheit

Das Produkt sollte auf den Verwendungszweck ausgerichtet sein. Folglich müssen Mittel brereitgestellt werden, um diesen zu erfüllen.

Übersicht und Oberflächen

(vgl. DIN Kriterien Selbstbeschreibungsfähigkeit, Erwartungskonformität)

Um eine geignete Navigation (im weitesten Sinne) zu erreichen, sollten gut erkennbare Wege und Markierungen für Standardfunktionen vorgegeben werden. Solche sind z.B. stabile Elemente wie (Navigations) Menüs, die somit dem Nutzer Orientierung und Sicherheit vermitteln. Ein Kernpunkt, den es zu beachten gilt, sind eine sinnvolle Größe und Platzierung von relevanten Bereichen (s. “Gesetz von Fitt). Zusätzlich sind eine gut wahrnehmbare und solide Hinweisfunktion wichtig, diese bietet als "kleiner Bruder" der Hilfefunktion eine kontextsensitive Soforthilfe (z.B. bei Mouseover oder einem direkten Erklärungstext neben der Funktion).
Eine ausreichende "Rückgängig"-Funktion (Undo) ist ebenso unerlässlich. Diese hält den Nutzer zum Experimentieren an und läßt ihn nicht von jeder unbekannten Funktion zurückschrecken.
Im Zuge der Orientierungshilfen sollte zu jedem Zeitpunkt immer ein Ausweg deutlich sichtbar sein, durch diesen man zurück oder an den Anfang gelangt.

Das Gesetz von Fitt

Dieses Gesetz beschreibt die Beziehung zwischen Geschwindigkeit und Genauigkeit.
Das Gesetz sagt vorher, dass die Zeit, um auf ein Objekt mit einem “Gerät" (z.B. Maus) zu zeigen, eine Funktion über die Distanz zum Ziel und der Grösse des Objekts ist.
Sprich: Je weiter entfernt und je kleiner das Objekt ist, um so länger ist die Zeit dieses zu lokalisieren.

Fazit:

• Berücksichtige die Relation von Distanz zu Grösse
• Vermeide lange Distanzen
• Wo befindet sich die Maus/der Stift am häufigsten?
• Vermeide kleine Ziele
• aktive Bereiche sollten so groß wie möglich sein

Rückmeldungen/Feedback

(vgl. DIN Kriterien Steuerbarkeit, Fehlerrobustheit)

Um den Nutzern immer das Gefühl zu vermitteln, die Kontrolle über ein System inne zu haben, ist es wichtig, sie mit genügend Informationen zu versorgen, damit sie Entscheidungen treffen und reagieren können. Deshalb sollten immer hinreichend sichtbare Statusinformationen angeboten werden. Es sollte jederzeit ersichtlich sein, an welchem Punkt im Programm oder einer Befehlskette man sich befindet.
Die Statusinformationen sollten Aufschluss darüber geben, ob ein gegebener Befehl ausgeführt wird. In diesem Fall ist es sinnvoll zu wissen, wie lange die Ausführung noch andauert.

Beschränkungen

Beschränkungen sollten als hilfreiches Mittel zur Klarstellung der Funktionsweise dienen.
Durch geschickte Beschränkung der möglichen Aktionen, die ausgeführt werden können, wird dem Nutzer bei der Auswahl geholfen. Damit lassen sich direkt und einfach inkorrekte Optionen vermeiden.

Man unterscheidet drei Haupttypen:

• physisch
  

Dieser Typus besitzt eine geringe Bedeutung für Software-Ergonomie. Er tritt höchstens in Adaptionen aus der realen Welt auf, z.B. in Form von Knöpfen, Schiebern oder Vergleichbarem.

• kulturell
  

Dies sind beliebige gelernte Konventionen, wie etwa rote Dreiecke als Warnsymbol.

Deren Bedeutung ist in einer Kultur offensichtlich, in einer anderen aber unklar oder sogar missverständlich.

• logisch
  

Diese Beschränkugnen beziehen sich auf das allgemeine Verständnis von Zusammenhängen.

Abbildung/Zuordnung

Ein wichtiger Punkt, um die Zugänglichkeit eines Produktes und dessen Bedienungsoberfläche zu steigern, sind entsprechende Abbildungen. Diese setzen die Bedienelemente mit deren Bewegungs- und Anwendungsmöglichkeiten und dem Ergebnis in Beziehung.
Ein Beispiel hierfür sind die Bedienelemente eines CD-Spielers. Hier stehen die Tasten << und >> für schnelles Zurück- und Vorspulen. Die Tasten |< und >| bedeuten: ein Lied zurück- und ein Lied vorspringen.

Konsistenz

(vgl. DIN Kriterium Erwartungskonformität)

Wir unterscheiden zwei Arten:

• Interne Konsistenz: innerhalb einer Anwendung
• Externe Konsistenz: anwendungs- und geräteübergreifend

Konsistenz erleichtert die Zugänglichkeit eines Produktes dahin gehend, dass Wissen von anderen änhnlichen Produkten (externe Konsistenz) oder von anderen Bereichen desselben Produktes (interne Konsistenz) übernommen werden kann. Dadurch sind konsistente Interfaces einfacher und schneller zu erlernen.

Um diese Konsistenz zu erreichen, sollten Interfaces so entworfen werden, dass sie ähnliche Operationen haben.
Ähnliche Operationen sollten sich auch entsprechend gleich verhalten. Benutze ähnliche Elemente für ähnliche Aufgaben, z.B. immer "Strg" plus die Initiale des Kommandos für die Operation. Siehe Strg+C zum Kopieren (engl. copy), Strg+S zum Speichern der Datei, Strg+O zum Öffnen einer Datei (engl. open).

Selbstbeschreibungsfähigkeit

(engl. Affordances)

Dies bezieht sich auf die Eigenschaften eines Objektes, den Nutzer wissen zu lassen, wie das Objekt zu benutzen ist. Das Objekt impliziert also direkt auf Grund seiner Beschaffenheit die Art der Verwendung.

Auch hier existieren zwei Arten:

• physisch
  

z.B. Türklinken, Lichschalter

Bei einem Lichtschalter ist direkt ersichtlich, wie er zu benutzen ist.

• virtuell
  

z.B. der Papierkorb auf dem WindowsDesktop, Scrollbars, Icons

In diesem Bereich sind es eher Assoziationen mit Gegenständen aus der Realität. Somit sind dies oftmals gelernte anstatt erschlossene Eigenschaften.

Lernförderlichkeit

Generell sollte der Umgang mit einem Produkt leicht erlernbar sein. Hier gilt es aber auf die richtige Balance zu achten. So sollte der Umgang mit dem Produkt für Anfänger durch entsprechende Hilfen leicht zu erlernen sein.
Dennoch sind Abkürzungen unverzichtbar, um einen guten Arbeitsfluss für Experten zu gewährleisten. Diese beiden Aspekte können sich leicht im Wege stehen. Wird etwa für Anfänger bei Standardfunktionen zu oft nach Bestätigungen gefragt, bremst das einen fortgeschrittenen Nutzer unnötig aus.
Eine Möglichkeit besteht darin, die Anwendung mit verschiedenen Konfigurationen zu versehen. Damit kann nun eine Anpassung an den jeweiligen Fortschritt des Nutzers erfolgen.

Über diese Balanceproblematik hinaus ist es überaus wichtig, dass eine bereits erlernte Funktion auch leicht wieder zu finden ist. Darum sei es angeraten, Funktionen logisch anzuordnen (Kategorien und Unterkategorien).

Ergänzungen zu Typographie

Serifenschriften lassen Buchstaben optisch zu Wörtern zusammenfließen, daher sind sie gut für größere zusammenhängende Texte zu gebrauchen. Hingegen eignen sich Sans-Serif-Schriften besser für "unruhige" Hintergründe, da sie sich von diesen besser abheben.

Für größere Texte ist es anzuraten, Kolumnen zu verwenden, die zudem klein gedruckt sind. Das hat den Vorteil, dass man beim Sprung vom Zeilenende zum Anfang der nächsten Zeie diese nicht verliert. Kolumnen lassen sich also viel schneller lesen.
Vermeiden sollte man zudem sogenannte “Witwen und Weisen". Das sind z.B. Endzeilen von Abschnitten, die auf einer neuen Seite stehen oder auch Anfangszeilen von Abschnitten auf Seitenenden.

Wie Interfaces Nutzer beeinflussen können

Affektive Aspekte befassen sich damit, wie Benutzer emotional auf interaktive Systeme reagieren. Unnötig zu sagen, dass gut designte Interfaces gute Gefühle auslösen und Spaß machen können. Ebenso wie schlecht designte den Nutzer verärgern und frustrieren können. Darüber hinaus ist anzumerken, dass ausdrucksstarke Interfaces ein versicherndes Feedback vermitteln können.

Zunehmend werden auch Anthropomorphismen (Vermenschlichungen) in Form von Agenten und virtuellen Bildschirmcharakteren in Anwendung gebracht. Diese sind bislang aber zwiespältig zu betrachten. Auf der einen Seite vermitteln sie dem Nutzer einen vertrauteren Eindruck und Austausch. Auf der anderen Seite haben die Nutzer aber auch mit den Konsequenzen zu kämpfen. So erwartet der Anwender von seinem vermeintlich menschlichen Gegenüber auch das entsprechende Verhalten in Bezug auf Kommunikation, Reaktion und Intelligenz.

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Abschließend noch einige Faustregeln von den Größen des Interface-Designs. Diese geben oben genannte Richtlinien in Kurzfassung wider. (Teilweise sind sie redundant, aber da sie sich in Teilen ergänzen sind hier beide aufgeführt.)

Zehn Benutzerfreundlichkeits-Heuristiken von Jakob Nielsen

• Sichtbarkeit des Systemstatus'
  

Genügend Feedback über laufende Funktionen oder den Systemstatus muss stets gegeben sein.

• Verknüpfung zwischen dem System und der realen Welt
  

Es ist hilfreich, entpsrechende Konzeptmodelle zu erarbeiten, die auf einer Analogie aus der realen Welt basieren. Dadurch ist die Funktionsweise für den Nutzer viel schneller nachvollziehbar oder sogar vorhersehbar.

• Kontrolle und Freiheit des Benutzers
  

Der Nutzer sollte immer das Gefühl haben, in der Kontrolle zu sein. Dennoch sollte man dem Benutzer nicht grenzenlose Freiheit einräumen, da er ansonsten überfordert sein und Fehler machen könnte.

• Konsistenz und Standards
  

Man sollte immer auf entsprechende interne und externe Konsistenzen achten. Darüber hinaus sind, außer in speziellen Ausnahmen, immer bestehende Standards zu berücksichtigen (z.B.W3C).

• Fehler-Vorbeugung
  

Potentielle Fehlerquellen sollten frühzeitig eliminiert werden. Der Nutzer muss zudem ausreichend Anleitung erhalten, um keine Fehler zu verursachen.

• Wiedererkennen vor Überlegen
  

Bevor der Nutzer nachdenken muss, wie eine Funktion zu bewerkstelligen oder wo sie zu finden ist, sollte er sie direkt anhand des Interfaces wiedererkennen können.

• Flexibilität und Effizienz der Benutzung
  

Dies bezieht sich auf die nötige Balance zwischen Abkürzungen (engl. shortcuts) für Experten und ausführlicher Hilfestellung für Anfänger.

• Ästhetisches und minimalistisches Design
  

Ein Design sollte stets ästhetisch ansprechend, aber dennoch minimalistisch sein, um unnötige Verwirrung und Übersichtsverlust zu vermeiden.

• Hilfe für den Nutzer, Fehler zu erkennen, zu prüfen und sich aus diesen zu retten
  

• Hilfe und Dokumentation
  

Ben Shneidermans “Acht goldene Regeln des Interface Designs"

1. Streben nach Konsistenz: Setze auf möglichst viel interne und externe Konsistenz, natürlich nur, wenn dies sinnvoll erscheint.
2. Ermögliche es häufigen Nutzern, Abkürzungen zu benutzen: Dies bezieht sich auf die nötige Balance zwischen Abkürzungen (engl. shortcuts) für Experten und ausführlicher Hilfestellung für Anfänger.
3. Biete informative Rückmeldungen: Genügend Feedback über laufende Funktionen oder den Systemstatus muss stehts gegeben sein.
4. Entwerfe abgeschlossene Dialoge: Hiermit soll erreicht werden, dass dem Nutzer bewusst wird, wann eine Funktion/Befehlskette abgeschlossen ist. Durch diese sichtbare Einkapselung weiß der Nutzer, wann eine neue Funktion gestartet werden kann. Zusätzlich wird damit eine ununterbrochene Anspannung des Nutzers vorgebeugt.
5. Biete einfache Fehlerbehandlung: Der Benutzer darf nicht verzweifeln, wenn ein Fehler auftaucht. Nach Möglichkeit sollten verständliche Informationen über potentielle Ursachen gegeben werden. Sehr wichtig ist, es einen Ausweg anzubieten, um in den normalen Sytem/Programmbetrieb zurück zu gelangen.
6. Erlaube einfache Umkehrung von Aktionen: Eine ausreichende Undo-Funktion ist für einen entspannten Gebrauch des Produkts unerlässlich.
7. Unterstütze interne und lokale Kontrolle: Der Nutzer sollte immer das Gefühl haben, in der Kontrolle des Sytems/Programms zu sein.
8. Verringere Abfragen des Kurzzeitgedächtnisses: Man sollte vermeiden, dem Nutzer zu viele Fakten aufzubürden, die man auch problemlos zusätzlich anzeigen kann.
   

Beispiel: Bei einem Installationsmenü kann man in jedem Schritt die bereits getätigten Konfigurationen (Installationspfad...) trotzdem anzeigen. Somit vermeidet man ein ständiges "blättern" in den Konfigurationen.

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Referenzen

• Butz, Andreas; Krueger, Antonio (2004): Vorlesung User Interface Design, Wintersemester03/04. Online verfügbar unter: http://w5.cs.uni-sb.de/~butz/teaching/uid-ws03/course-material.html.
• Darnell, Michael J.: Bad Human Factors Designs. Online verfügbar unter: http://www.baddesigns.com.
• Harms, Ilse; Luckhardt, Heinz-­Dirk: Virtuelles Handbuch der Fachrichtung Informationswissenschaft der Universität des Saarlandes. Online verfügbar unter: http://is.uni-sb.de/studium/handbuch/index.php 2004
• Tognazzini, Bruce (2004): First Principles of Interface Design. Online verfügbar unter: http://www.asktog.com/basics/firstPrinciples.html.
• Wikipedia, die freie Enzyklopädie, deutsche Version, Einträge zu Interface Design, Usability, Software Ergonomie, Mensch-Computer-Interaktion. Online verfügbar unter: http://de.wikipedia.org

Verwandte Begriffe

• Interaktion
• Informationspräsentation
• Informationssystem
• Hypermedia
• Softwareergonomie
• Mensch-Maschine-Interaktion