Entwicklung von Benutzerschnittstellen Florian Fuchs, [email protected]

Entwicklung von Benutzerschnittstellen

Florian Fuchs, [email protected]

21.11.2000 Entwicklung von Benutzerschnittstellen, Florian Fuchs

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Übersicht

1. Einführung

2. Gestaltung der Benutzerschnittstelle

3. Softwareentwicklung und HCI-Design

4. Zusammenfassung


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1. Einführung

Gestaltung der Benutzerschnittstelleaus Sicht der Softwareentwicklung

• zeitaufwändig• programmieraufwändig• anspruchsvoll:

neben Implementierung der eigentlichen FunktionGestaltung von...

... Kommunikation und Interaktion

... Grafik und Text

... Information und Aufgaben


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2. Aspekte der Gestaltung der Benutzerschnittstelle

• Praktische Erfahrungen

• Theoretische Herangehensweise

1. Funktionaler Aspekt2. Ästhetischer Aspekt3. Struktureller Aspekt


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2.1 Gestaltung - Funktionaler Aspekt

Ist Benutzerschnittstelle zur Aufgabenbewältigung geeignet?

• Wozu soll sie dienen?• Wozu soll sie nicht dienen?• Wie kann Erweiterbarkeit für neue Aufgaben

gewährleistet werden?

Aufgabenanalyse


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2.1 Gestaltung - Funktionaler Aspekt

Beispiel: Anpassbarkeit von Benutzerschnittstellen


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2.2 Gestaltung - Ästhetischer Aspekt

Hat Benutzerschnittstelle ansprechendes und aussagekräftiges Äußeres?

• Am Bildschirm:• Grafik und Text• Layout

• Eingabegeräte:• Form, Farbe, ...• Anordnung


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2.2 Gestaltung - Ästhetischer Aspekt

Beispiel: Dialog zur Anpassung des Desktops


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2.3 Gestaltung - Struktureller Aspekt

Ist Benutzerschnittstellestabil und effizient programmierbar sowieproblemlos aktualisierbar und erweiterbar?

• einfache Erzeugung• stabile und effiziente Ausführung • Wiederverwendbarkeit von Komponenten• Erschaffung neuer Komponenten auf Basis

vorhandener

Objekt-orientierte Programmiersprachen


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2.3 Gestaltung - Struktureller Aspekt

Beispiel: Windows-Benutzeroberfläche


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3. Softwareentwicklung und HCI-Design

Definition: Softwareentwicklung (1)

Die Aufstellung und Benutzung von vernünftigen Ingenieurprinzipien,um wirtschaftliche Software zu erhalten,die zuverlässig ist und auf real existierenden Maschinen effizient läuft. (Friedrich L. Bauer, 1969)


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3.1 Softwareentwicklung und HCI-Design

Definition: Softwareentwicklung (2)

Die Entwicklung und Nutzung von Prinzipien, Methoden und Werkzeugenzur wirtschaftlichen und optimalen Gestaltung und Entwicklung von Softwaresystemen,die ästhetisch ansprechend, effizient, zuverlässig und geeignet sind für die Zwecke, für die sie gestaltet wurden.(Peter Johnson, 1992)


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3.1.1 Prinzipien

Prinzipien für verschiedene Bereiche der Softwareentwicklung

• Benutzbarkeit (usability)

• Gestaltung (design)

• Konstruktion (construction)


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3.1.2 Methoden

Methoden liefern die Vorgehensweise bei Softwareentwicklung

• Projektplanung• Kosten-, Zeit-, Aufwandsabschätzung• Anforderungs-, Aufgabenanalyse• Gestaltung der Datenstrukturen, Programmarchitektur• Entwicklung, Test, Bewertung, Wartung• ...


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3.1.3 Werkzeuge (Tools)

Werkzeuge unterstützen die Softwarentwicklung

• unterstützende Programme für die einzelnen Methoden• Programmiersprachen, Compiler• Programmbibliotheken, Toolkits• Editoren• Browser• ...


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3.2 Softwareentwicklung

Klassifizierung (Howden, 1982)

Typ I: mittelgroßes Projekt, 16 MJ Entwicklungszeitz.B. Diagramme, Quellcode-Manager, Testpläne

Typ IV: Großprojekt, 385 MJ Entwicklungszeitautomatische Unterstützung in allen Bereichenz.B. Maschinenlesbare Spezifikation, Archivierungstools, Testprogramme

Aber: HCI-Design wird nur teilweise unterstützt


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3.3 Formale Methoden

Vorteil:Klare, präzise Beschreibung der Anforderungen und/oder des Entwurfs

Problem: Anwendbarkeit auf HCI• Was soll spezifiziert werden?• Wie soll es spezifiziert werden?


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3.3 Formale Methoden

Beispiel: Zustandsübergangsdiagrammfür Passwortkontrolle

1. Versuch 2. Versuch 3. Versuch

Erfolg Abbruch

FehlerOKOKOK

FehlerFehler


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3.4 Modelle für den Softwareentwicklungsprozess

1. Klassisches Lebenszyklus- oder Wasserfall-Modell (lifecycle or waterfall model)

2. Prototypenmodell (prototyping)

3. Lösungsansätze der vierten Generation(4th-generation approaches)

4. Modell von Pressman (Kombination von 1. - 3.)


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3.4.1 Klassisches Lebenszyklus- oder Wasserfall-Modell

1. Systementwicklung(system engineering)

2. Analyse (analysis)3. Gestaltung (design)4. Programmierung (coding)5. Tests (testing)6. Wartung (maintenance)

Erfordert systematische, sequentielle Herangehensweise


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3.4.1 Klassisches Lebenszyklus- oder Wasserfall-Modell

Nachteile• Projekte in der Realität nicht sequentiell• Schwierigkeit, alle Anforderungen am Anfang festzulegen• Fehler können zu spät entdeckt werden (Programmierung und Tests erst am Ende)

Vorteile• umfassender Vorgehensplan• grundlegende Schritte• weite Verbreitung• besser als unsystematische Herangehensweise


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3.4.2 Prototypenmodell

1. Anforderungskatalog(requirements gathering)

2. Erster Entwurf (quick design)3. Prototypentwicklung

(build prototyp)4. Bewertung (evaluation)5. Wiederholung (iteration)6. Fertigstellung (engineering)

Bei allgemeinen oder ungenauen Anforderungen


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3.4.2 Prototypenmodell

Nachteile• Gefahr, dass Prototyp zur Endversion wird• verbleibende quick and dirty - Lösungen• prinzipiell trial and error - Vorgehensweise

Vorteile• Ansicht und Bewertung des HCI vor Fertigstellung• nachträgliche Erweiterung der Anforderungen• Bewertung während der Entwicklung


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3.4.3 Lösungsansätze der vierten Generation

1. Anforderungskatalog(requirements gathering)

2. Gestaltungsstrategie(design strategy)

3. Implementierung (implementation)4. Produktphase (product phase)

Spezifizierung auf hoher Abstraktionsebene, darausautomatische Quellcode-Erzeugung durch Tools


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3.4.3 Lösungsansätze der vierten Generation

Nachteile• beschränkte Anzahl und Möglichkeiten der Tools

Vorteile• Zeitersparnis• in vielen Fällen gute Gestaltung


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3.4.4 Modell von Pressman, 1987

Kombination der Modelle 1 - 31. Anforderungskatalog, unklare Anforderungen werden identifiziert2. Prototyp durch iterative Entwicklung und Bewertung des HCI, Tools der 4. Generation3. Übergang zum Endprodukt mit konventionellen

Vorgehensweisen


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3.5 Grundlegende Phasen der Softwareentwicklung

1. Definition (definition)Systemanalyse, Projektplanung,

Anforderungskatalog

2. Entwicklung (development)Softwaregestaltung, Programmierung,

Tests,Verbesserung

3. Wartung (maintenance)Änderungen, Korrekturen, Anpassungen


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4. Zusammenfassung

• Softwareentwicklung beschäftigt sich mit Gestaltung eines kompletten Systems und seines Lebenszyklus.

Dabei Mangel an Prinzipien, Methoden und Werkzeugen zur Gestaltung der HCI

• Modelle der Vorgehensweisen sind stark idealisiert

• Grundlegend: Aufgabenanalyse vor, während und nach Entwicklung

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