Mensch-Computer-Kommunikation: Benutzergerechte Systeme auf dem Weg in die Praxis

327 Pages·1993·10.59 MB·German

by  Dr. Heinz-Dieter Böcker

Mensch-Computer-Kommunikation
Heinz-Dieter Boeker Wolfgang Glatthaar
Thomas Strothotte (Hrsg.)
Mensch-Computer
Kommunikation
Benutzergerechte Systeme auf dem Weg in die Praxis
Springer-Verlag
Berlin Heidelberg New York
London Paris Tokyo
Hong Kong Barcelona
Budapest
Dr. Heinz-Dieter B6cker
Gesellschaft fUr Mathematik und Oatenverarbeitung mbH (GMD)
Institut fUr Integrierte Publikations-und Inforrnationssysterne (IPSI)
OolivostraBe 15. 0-64293 Oannstadt
Prof. Dr. Wolfgang Glatthaar
IBM Deutschland Inforrnationssysteme GmbH
PascalstraBe 100. 0-70569 Stuttgart
Prof. Dr. Thomas Strothotte
Institut fUr Inforrnatik. Freie Universitlit Berlin
TakustraBe 9. 0-14195 Berlin
ISBN-13:978-3-642-78273-2
Die Deutsche BibIiothek -CIP·Binheitsaufnahme
Mensch-Computer-Kommunikation: benutzergerechte Systeme auf dem Weg in die Praxis; [unserem Lehrer Rul
Gunzenhauser zum 60. Geburtstag gewidmetl 1 Heinz-Dieter BGcker ... (Hrsg.). - Berlin; Heidelberg; New York;
London; Paris; Tokyo; Hong Kong; Barcelona; Budapest: Springer. 1993
ISBN-13 :9 78-3.{j42-78273-2 e-ISBN-13 :9 78-3.{j42-78272-5
DOl: 10.1007/978-3-642-78272-5
NE: BGcker. Heinz-Dieter [Hrsg.l; Gunzenhauser. Rul: Festschrift
Dieses Werk ist urheberrechtIich geschiitzt. Die dadurch begriindeten Rechte. insbesondere die der Obersetzung. des
Nachdrucks. des Vortrags. der Entnahme von Abbildungen und Tabellen. der Funksendung. der Mikroverfilmung oder
der Vervielfiiltigung auf anderen Wegen und der Speicberung in Datenverarbeitungsanlagen. bleiben, auch bei. nur
auszugsweiser Verwertung. vorbehalten. Bine VervielfaItigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im
EinzeIfalI nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der BundesrepubIik
Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zullissig. Sie ist grundsatzlich vergiitungspflichtig.
Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes.
© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1993
Softcoverreprint of the hardcover lst edition 1993
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen. Handelsnamen. Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne
besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme. daB solche Namen im Sinne der Warenzeicben-und Markenschutz
Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden diirften.
Urnschlaggestaltung: Konzept & Design. llvesheim
Satz: Filmbelichtung von den Herausgebem am IPSI
45/3140-5432 I 0 - Gedruckt auf saurefreiem Papier
Unserem Lehrer
Rul Gunzenhauser
zum 60. Geburtstag
gewidmet
Rul Gunzenhauser
Vorwort
Dieses Buch ist eine Sammlung von Aufsatzen zur Mensch-Computer-Kommunikation
(MCK), zu ihren Methoden und Werkzeugen, den Problemen und der Bedeutung ihres
Einsatzes in der Praxis und zu ihren wesentlichen Entwicklungstrends. Die Beitrage rei
chen von Erfahrungsberichten und Bestandsaufnahmen bis hin zu detaillierten Analysen
des Zusammenhangs der MCK mit anderen Wissenschaftsdisziplinen. MCK stellt sich
als Forschungsgebiet dar, das mit anderen Gebieten in Wechselwirkung tritt und in un
terschiedlichen Anwendungsfeldern relevant ist. Den Kern des Buches bilden Beitrage zu
Methoden und Werkzeugen zum Entwurf und zur Evaluation von Benutzungsschnittstellen.
Ein weiterer Schwerpunkt sind Beitrage zur wissensbasierten MCK und zu wissensbasier
ten Benutzungsschnittstellen; sie beschreiben und bewerten unterschiedliche Ansatze, die
Interaktion mit dem Computer ftexibler, ihn intelligenter zu machen. Einen dritten Schwer
pUnkt bilden Beitrage, in denen MCK-spezifische Fragen spezieller Anwendungen oder
Anwendungsbereiche (z.B. Medizin, Behinderte, Schule) etortert werden. Zur Abrundung
wird in zwei Beitragen die Entwicklung der zugrundeliegenden Paradigmen beleuchtet.
AIle Beitrage stammen von Personen, die in der Abteilung ,,Dialogsysteme / Mensch
Maschine-Kommunikation" des Instituts flir Informatik der Universitat Stuttgart promoviert
oder habilitiert haben. Diese Abteilung steht seit zwanzig Jahren unter der Leitung von Prof.
Dr. Rul Gunzenhauser. Seine Personlichkeit und sein wissenschaftliches Wirken haben
sowohl Studenten als auch Mitarbeiter nachhaltig gepragt. Flir viele, nicht nur die Autoren
dieses Buches, war die Abteilung eine wichtige Station in ihrer wissenschaftlichen und
beruftichen Entwicklung. Die Erfahrungen, die in den letzten Jahren mit dem Einsatz
der Mensch-Computer-Kommunikation gewonnen wurden, lieBen den Wunsch entstehen,
Stand und Perspektiven dieses Themas in einem Ubersichtsband darzustellen.
Die Beitrage beschreiben Erfahrungen mit unterschiedlichen Aspekten benutzergerech
ter Systeme in der Praxis. Damit erganzt dieses Buch zugleich zwei Monographien, die Mitte
der achtziger Jahre die Konzeption "Benutzergerechte Systeme" umfassend vorstellten [Fi
scher/Gunzenhauser 86, GunzenhauserlBocker 88]. Wahrend jene Blicher die Sicht einer
homogenen Forschungsgruppe dokumentieren, zeigt der jetzt vorliegende Band, wie die
Methoden, Werkzeuge und Prototypen der MCK in verschiedene Fachgebiete eindringen
und neue Anwendungsbereiche finden.
Zum Entstehen dieses Buches haben neben den Autoren eine Reihe weiterer Personen
beigetragen. Besonders bedanken sich Herausgeber und Autoren bei Albert Endres, Peter
Gorny, Jlirgen Herczeg, Thomas Knopik, Alfred Kobsa, Martin Kracker, Jlirgen Krause,
Andreas Lemke, Herbert Lathe, Susanne MaaB, Frieder Nake, Horst Oberquelle, Reinhard
Oppermann, Manfred Schmidt, Thomas Schwab, Bernd Schwinn und Ulrich Thiel flir
inhaltliche und formale Hinweise zu einzelnen Beitragen. Viele Fehler und Ungenauigkeiten
konnten so vermieden werden. Willi Dilly, Jlirgen Herczeg, Hubertus Hohl, Thomas Knopik,
Dirk Kochanek, Doris Nitsche-Ruhland, Uwe Pechel, Bernd Raichle, Matthias Ressel und
Peter Teichmann haben uns dariiber hinaus bei der Erstellung der Druckvorlagen unterstlitzt;
Evi Rietzschel hat geholfen, die Texte lesbarer zu machen, und ohne die fachkundige
Betreuung durch Hans Wassner vom Springer-Verlag ware dieses Buch nie entstanden.
Ihnen allen gilt unser herzlicher Dank.
VIII
Bei der Erarbeitung der Druckvorlagen war flir die Herausgeber die Infrastruktur des
IPSI (Institut fUr integrierte Informations- und Publikationssysteme) der GeseBschaft flir
Mathematik und Datenverarbeitung in Darmstadt von unschiitzbarem Wert. Dank dieser
von Prof. Dr. Erich Neuhold aufgebauten Forschungsumgebung blieb uns der Einsatz von
Schere und Klebstoff erspart; dieses Buch wurde einschlieBlich aBer Grafiken, Abbildungen
und Photos als elektronisches Dokument erzeugt.
In diesem Jahr begeht Prof. Gunzenhiiuser seinen sechzigsten Geburtstag. Ein willkom
mener AnlaB zu dem vorliegenden Uberblick, urn die Tragweite seiner Konzepte aufzuzei
gen: welche Impulse er gegeben hat, wie sie von seinen Schtilem aufgenommen wurden
und welche Wirkungen sie im Wissenschaftsgebiet insgesamt ausgelost haben.
ImMai 1993 H.-D. Bocker, W. Glatthaar, Th. Strothotte
Inhaltsverzeichnis
Einleitung . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
I Methoden und Werkzeuge 3
Interaktion, Prasentation und Reprasentation
Wolf-Fritz Riekert . . . . . . . . . . . . . . . 7
Einsatz von Hypermedia beim Wissenserwerb
Susanne Neubert und Rudi Studer . . . . . . . 19
Ein Baukastenansatz fUr wissensbasiertes Entwerfen
Christian Rathke . .................. . 33
Was sagen Computeranimationen ihren Betrachtern?
Christine Helms und Thomas Strothotte ....... . 48
Eine Entwicklungsumgebung fUr adaptierbare Benutzungsoberflachen
Matthias Schneider-Hufschmidt . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
Ein Benutzungsschnittstellenbaukasten fUr Systemprogramme
Joachim Bauer und Albrecht Hampp. . . . . . . . . . . . . . . 75
Empirische Evaluation von Benutzungsschnittstellen
Thomas Fehrle . .. 91
Mensch-Computer-Interaktion in der Schule
Anton Brenner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
II Prototypen ... 123
Anwendungsorientierte Sprachverarbeitung: zwischen Utopie und Praxis
Dietmar Rosner . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 127
Ein lernfahiges Kritikersystem fUr den Entwurf von Diagrammen
Heinz Ulrich Hoppe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Multimedia in der Medizin
Gerhard Peter . . . . . . . . .. 152
Eine wissensbasierte Schnittstelle zu statistischen Auswertungssystemen
Knut M. Wittkowski . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
x
Inhaltsverzeichnis
Beitrage der Informatik zur Integration Blinder
Waltraud Schweikhardt .... . . . . . . . . . . . . . . . . .. 179
Nichtvisuelle Interaktionsformen fur blinde Rechnerbenutzer
Gerhard Weber. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 190
III Systeme in der industriellen Praxis . . . . . . . . . . . . . . . . 203
Wandel der Benutzungsschnittstellen kommerzieller Anwendungssysteme
Heinz Kreibohm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
Erfahrungen bei der Einfuhrung von Expertensystemen in der Praxis
Feodora Herrmann ............................... 221
Interaktive Expertensysteme zur technischen Diagnose
Michael Herczeg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ........ 230
Datenbanken gestern und heute: Vom Dateisystem zu SQL
Theo Lutz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249
IV Epilog . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
Information und Wechselwirkung
Klaus Kornwachs ......... ..................... 263
Beyond Human-Computer Interaction
Gerhard Fischer 274
Literatur. . 288
Die Autoren 306
Einleitung
Der SchlUssel zum Erfolg eines Produktes, sei es ein technisches Produkt oder eine Dienst
leistung, liegt in der Akzeptanz der Benutzer. In besonderem MaBe gilt dies flir die Compu
tertechnologie. Die heutige breite Durchdringung fast aller gesellschaftlichen Bereiche mit
Computertechnologie ist undenkbar ohne die Einsicht, daB nur benutzergerechte Systeme
die Chance bieten, die umfassenden Moglichkeiten modemer Datenverarbeitung breiten
Segmenten des wirtschaftlichen und privaten Lebens zu erschlieBen.
Durch die Anpassung informationstechnischer Systeme an ihre Benutzer gilt es zu
verhindem, daB der Mensch durch unbegreifliche Systeme, bedienbar allein von einer
Kaste datenverarbeitender Hohepriester, beherrscht wird. Er muB vielmehr in die Lage
versetzt werden, selbst die Technik vieifliltig zu seinem Nutzen einzusetzen.
Zu den ersten, die in der Bundesrepublik die Bedeutung des Themas Mensch-Computer
Kommunikation in diesem Zusammenhang erkannt haben, gehort Rul Gunzenhauser. Die
von ihm gegriindete Abteilung Dialogsysteme an der Universitat Stuttgart hat flir die Ent
wicklung der Mensch-Computer-Kommunikation eine entscheidende Rolle gespielt. Zu
zahlreich und vieifliltig sind die in Gunzenhausers Abteilung bearbeiteten Projekte und
die von ihm ausgegangenen Initiativen, als daB sie hier aufgelistet werden konnten. Zwei
Leitgedanken lassen sich aber hervorheben: Der Benutzer sollte yom Rechner unterstiitzt,
aber nicht ersetzt werden, und die Interaktion zwischen Benutzer und System ist nicht in
erster Linie eine Frage des Abgleichs auf der physikalischen Ebene, sondem vielmehr auf
der konzeptuellen Ebene der Benutzer-und der Systeminformation. 1m folgenden soll kurz
angerissen werden, welche Rolle diese Motive im aktuellen Einsatz interaktiver Systeme
in der wirtschaftlichen Praxis spielen.
Ein stiindiger VeriinderungsprozeB charakterisiert den Technologieeinsatz in Wirtschaft
und Verwaltung. Insbesondere die Informations- und Kommunikationstechnologie dringt
in immer neuen und vielfaltigeren Produkten auf den Markt, mit tiefgreifenden wirtschaft
lichen, organisatorischen, menschlichen und sozialen Folgen. Neue Anwendungsbereiche
werden erschlossen, eine zunehmende informationstechnische Integration von Untemeh
mensbereichen ist im Gange. Die Einflihrung dieser Technologien und die damit ein
hergehenden Umstellungen sind mit erheblichem betrieblichem Aufwand verbunden. Ein
planloser Einsatz erhoht im allgemeinen keineswegs die untemehmerische LeistungsHihig
keit. Ais eine Quelle sUindiger ,,Reibungsverluste" stellt sich die Kluft zwischen der Welt
der Datenverarbeitung und der Anwendung heraus. Die von den Fachleuten zu bewalti
genden Aufgaben mUssen flir die informationstechnische Be-und Verarbeitung zugiinglich
gemacht werden. Dies bedeutet erstens, daB die Kluft zwischen verschiedenartigen Denk
und Vorstellungswelten, soweit dies eben geht. Uberbriickt werden muB, und zweitens, daB
Benutzergruppen, die an sich weder Uber Wissen in der Datenverarbeitung verfiigen noch
daran ein direktes Interesse haben, nolens volens mit Vorgehensweisen konfrontiert werden,
die von den Anforderungen der Datenverarbeitung gepragt sind. Dariiber hinaus werden
vertraute Anwendungen neu definiert. und es entstehen neue Aufgabenbereiche, die von
den Anwendem neu erlemt werden mUssen. Ais einer der wesentlichen Faktoren dieses
Problemkomplexes stellt sich somit die Vermittlung von Informationen zwischen Benutzer
und System heraus. Die Geschichte der Informationstechnologie ist auch die Geschichte der