Sigrids Lernblog - LV: Das Web der Zukunft

User Interfaces (UI) bilden die Schnittstelle zwischen Mensch und Computer. Deshalb wird ihnen bei der Entwicklung von Programmen und Anwendungen - sei es im Web oder am lokalen Rechner - ein hoher Stellenwert zugeschrieben. Durch die stetige Weiterentwicklung der UIs und Berücksichtigung der User Experience bzw. der Usability (z.B. WYSIWYG) wurden Computer erst für die breite Masse - ohne spezielle Ausbildung - nutzbar (Mehr zu UI  und HCI im Beitrag von Margot Dum).

Aufbauend auf die Präsentation von Margot Dum und Liesa Herbst, werde ich mich in meinem Statement mit Bereichen der UIs und der HCI beschäftigen. Bei der Entwicklung von UIs ist Usability ein zentraler Bereich. Ein weiterer wichtiger Punkt - gerade in Bezug auf die Zukunft - scheint mir Sustainability (Nachhaltigkeit) zu sein. Ebenso wichtig ist die Berücksichtigung des Universal Designs bzw. des Universal Access.

UI & HCI - Design

Human Interface Guidelines und Usability Testing

Große Soft- und Hardware-Hersteller wie Microsoft und Apple wissen um die Bedeutung der User Interfaces bzw. der Human-Computer-Interaction (HCI) und so gibt es von Herstellern umfangreiche User Interface Guidelines, die von den Entwicklern berücksichtigt werden müssen/sollen (mehr dazu hier [Apple] und hier [Microsoft]):

Ein kleiner Auszug aus den Apple Human Interface Guidelines:

• Benutzen von Metaphern (z.B.: File-Folders zum Ablegen von Dokumenten)
• Familiarity/Vertrautheit
• Simplicity/Schlichtheit, Einfachheit
• Availability/Erreichbarkeit (z.B. wichtige Befehle bzw. Menüpunkte nicht in Untermenüs verstecken)
• Discoverability/Auffindbarkeit (z.B. wenn man ein Objekt anclicken kann, sollte diese Funktion ersichtlich sein)
• Feedback und Kommunikation (z.B. beim Minimieren von Fenstern werden diese im Dock angezeigt, damit der User weiß, dass es nicht geschlossen wurde und dass er es dort wieder finden kann)
• WYSIWYG - What you see is what you get (Editoren, Foramtierung, etc.: das Endprodukt sollte nicht bzw. nicht stark von dem abweichen, was der User am Bildschirm sieht) 
• Ästhtetik (gutes Visual Design)
• weltweite Kompatibilität (Berücksichtigung von Kultur, Sprache, etc.)
• Universal Access (Barrierefreiheit)

Neben den UI Guidelines ist auch das Usability Testing ein wichtiger Punkt, denn nur so kann herausgefunden werden, ob die Benutzbarkeit gegeben ist. Dafür gibt es spezielle Methoden, die eingesetzt werden können. Einige davon sind (Quelle: e-teaching.org):

• Interaktionsaufzeichnung: die Eingaben (Tastatur, Maus) sowie die Interface-Ansicht werden aufgezeichnet.
• Videobeobachtung: wird vorzugsweise in einem Labor durchgeführt. Bildschirmgeschehen und Verhalten des Benutzers werden aufgezeichnet.
• Eye-Tracking: Blickverlaufsaufzeichnung (werden alle Seitenelemente wahrgenommen?, gibt es Bereiche bzw. Icons, die nicht beachtet werden?)
• Thinking Aloud: bei dieser Methode geben die Testpersonen ihre Eindrücke während des Test wieder
• Cognitive Walkthrough: werden von Experten (ohne Versuchspersonen) durchgeführt
• Moderierter Gruppentest: Testpersonen werden Fragen und Aufgaben zur Anwendung/Webseite gestellt

Universal Design

Beim Universal Design geht es darum Systeme bzw. Interfaces zu entwickeln, die von jedem (idealerweise) bzw. so vielen Menschen wie möglich genutzt werden können, ohne dass sich diese vorher spezielles Wissen oder spezielle Fähigkeiten aneignen müssen. Es sind hierbei verschiedene Eingabemöglichkeiten denkbar: Sprache, Gesten, Handschrift, Geräusche (nicht Sprache), Berührung (Touchscreens, Maus, Tastatur). Ebenso sollte das Alter, die Kultur und etwaige Beeinträchtigungen berücksichtigt werden. (vgl. Dix et. al. 2004:365)

An der Universität von North Carolina wurden in den 90er Jahren 7 Prinzipien für Universal Design aufgestellt. Diese lauten wie folgt (Quelle:Center for Universal Design 1997: o. S.):

1. Equitable Use
2. Flexibility in Use
3. Simple and Intuitive Use
4. Perceptible Information
5. Tolerance for Error
6. Low Physical Effort
7. Size and Space for Approach and Use

• Equitable Use: Das Design unterstützt die Nutzung durch Menschen mit unterschiedlichen Fähigkeiten - keiner sollte ausgeschlossen werden
• Flexibility in Use: Das Design unterstützt verschiedene Methoden der Interaktion bzw. der Eingabe - je nach Bedürfnissen der Nutzer
• Simple and Intuitive Use: Das Design ist einfach - der Nutzer braucht keine besonderen Kenntnisse oder Fähigkeiten (Beispiel WYSIWYG)
• Perceptible Information: Unterschiedliche Formen der Präsentation werden angeboten (Schrift, Bild, Ton, etc.)
• Tolerance of Error: Fehler werden toleriert bzw. berücksichtigt - und können z.B. rückgängig gemacht werden (Beispiel Word: undo-Funktion). Es wird auf Fehler hingewiesen (Error-Meldung)
• Low Physical Effort: Effizienter Einsatz ohne große körperliche Anstrengung
• Size and Space for Approach and Use: klare Sicht auf wichtige Elemente, komfortable Erreichbarkeit aller wichtigen Elemente, Wiederholungen vermeiden, unterschiedliche körperliche Eigenschaften der Nutzer berücksichtigen

(Quelle: Center for Universal Design 1997: o. S.)

Ein wichtiger Aspekt, der eng mit dem Universal Design verknüpft ist, ist Universal Access (auch: Design for all) bzw. Barrierefreiheit.

"Barrierefrei sind bauliche und sonstige Anlagen (aber auch Verkehrsmittel, technische Gebrauchsgegenstände und Systeme der Informationsverarbeitung sowie andere gestaltete Lebensbereiche), wenn sie für Menschen mit Behinderungen in der allgemein üblichen Weise ohne besondere Erschwernis und grundsätzlich ohne fremde Hilfe zugänglich und nutzbar sind." (HELP.gv.at o. J.: o. S.)

In der DIN-Norm DIN EN ISO 9241-171 (2008) werden Anforderungen und Empfehlungen für das Design von barrierefreier Software beschrieben. Es geht darum, Software einer breiten Masse an Menschen mit unterschiedlichen physischen, kognitiven und sensorischen Fähigkeiten  zugänglich zu machen. (vgl. Deutsches Institut für Normung e.V. 2011: o. S.)

Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten des Einsatzes assistiver Technologien. So gibt es z.B. Screenreader, die Ausgabe über Braillezeile oder die Bildschirmlupe, um Menschen mit visueller Beeinträchtigung zu unterstützen. Für Menschen mit auditiver Behinderung ist die Einbindung von Gebärdensprache oft sinnvoll, benötigt aber schnelle Datenleitungen - ausserdem sollten auch unterschiedliche Sprachen unterstützt werden. Für Nutzer mit motorischen Einschränkungen sollten alternative Eingabegeräte berücksichtigt werden (Maus, Tastatur, Sprachsteuerung, Joystick etc.). (vgl. Göbel 2009: 37ff)

Neben den assistiven Technologien ist die Berücksichtigung der verschiedenen Einschränkungen beim Design sinnvoll. Bei der Gestaltung von Websites sollte man nicht alles fix vorgeben, sondern die Bestimmung von z.B. Layout, Farben und Schriftgröße dem Nutzer überlassen. Weiters ist es sinnvoll, verschiedene Sinne zu berücksichtigen (Text, Sprache, visuelle Elemente).

In den Web Content Accessibility Guidelines [WCAG] (V 1.0, 1999) der W3C wird in 14 Punkten beschrieben, wie Websites gestaltet sein müssen, um als barrierefrei zu gelten. Zum Beispiel die Verwendung von Alternativen zu visuellen bzw. audiovisuellen Inhalten (Punkt 1) oder das Anbieten von unterschiedlichen Farbvarianten (Punkt 2). (cgl. Chisholm/Vanderheiden/Jacobs 1999: o. S.) Mittlerweile stehen diese Guidelines auch in der Version 2.0 (Caldwell et. al. 2008: o. S.) zur Verfügung. Die Version 2.0 baut auf die Version 1.0 auf, es wird aber empfohlen, sich an die Richtlinien der Version 2.0 zu halten. Diese integrieren die 14 Punkte der Version 1.0 in 4 große Teilbereiche:

1. Wahrnehmbarkeit (Alternativen zu Text, Alternativen zu Nicht-Text-Inhalten, etc.)
2. Bedienbarkeit (alle Bedienelemente sollen mittels Tastatur erreichbar sein, Navigationshilfen bereitstellen, etc.)
3. Verständlichkeit (gute Lesbarkeit, Verständlichkeit, Vorhersehbarkeit, etc.)
4. Robustheit (Kompatibilität zu aktuellen und zukünftigen Benutzeragenten und assistierenden Techniken)

(vgl. Caldwell et. al. 2008: o. S.)

Präsentation über Universal Access:

 Präsentation von Apple zu Universal Access in Leopard:

Sustainability

Sustainability (dt. Nachhaltigkeit) bedeutet allgemein, Konzepte und Strategien zur Nutzung von Ressourcen zu entwickeln, die den heutigen Bedürfnissen gerecht werden und gleichzeitig künftigen Generationen nicht die Möglichkeit nehmen, ihre Bedürfnisse zu befriedigen. (vgl. EPA o. J.: o. S.) Dabei spielt nicht nur die Umwelt eine Rolle (Erhaltung der natürlichen Ressourcen), sondern es werden auch soziale sowie wirtschaftliche Aspekte berücksichtigt - die sogenannten 3Es (Quelle: Edwards (2005): S. 21):

• ecology/environment
• economy/employment
• equity/equality

Aufgrund der rasanten Entwicklung bzw. der Schnelllebigkeit von Interface Devices (ID) stellen sich aus meiner Sicht in Zusammenhang mit Sustainability vor allem folgende Fragen:

• Wie kann man e-waste (Elektronikschrott) reduzieren?
• Wie kann man den Energieverbrauch minimieren?

e-waste - recycling, reuse

Elektronische Geräte, vor allem Computer und mobile Geräte, sind aufgrund der stetigen und rasanten Entwicklung schnell überaltert und landen auf dem Schrottplatz bzw. werden in Entwicklungsländer exportiert. Für 2012 wird prognostiziert, dass Entwicklungsländer 30 Millionen gebrauchte Computer entsorgen müssen, gleichzeitig werden dann pro Jahr 69 Millionen Altgeräte in die Entwicklungsländer exportiert, obwohl dies laut einer EU-Richtlinie von 2007 illegal ist (vgl. Summer 2009: o. S.). Dies ist ein großes Problem, da in den Entwicklungsländern die Recyclingverfahren noch nicht so ausgereift sind wie in den westlichen Industrieländern, und deshalb viele Ressourcen verlorengehen und aufgrund unsachgemäßer Entsorgung die Umwelt belastet wird (vgl. ebd.).

Neben dem Recycling von elektronischen Geräten kann e-waste durch Wiederverwendung reduziert werden - z.B. können "alte" Geräte in Bereichen eingesetzt werden, die weniger Rechenleistung verlangen. Es gibt beispielsweise Vereine (z.B. ReUSe Computer e.V. oder Computer Aid), die sich für den Wiedergebrauch von Computern einsetzen - ebenso bieten Hersteller wie Apple Recycling- und Reuse-Programme an. Auf der Homepage von Microsoft findet man u.a. auch Vorschläge für den Weitergebrauch alter PCs.

Um e-waste zu reduzieren, sind auch die Hersteller von Elektronikgeräten gefragt, schon bei der Entwicklung von Geräten die Nachhaltigkeit zu beachten (Stichwort: Sustainable Design). Eine Möglichkeit wäre zum Beispiel, die Komponenten der Geräte modular anzubieten (Beispiel: Will COM WP004). Ein anderes Beispiel für Sustainable Design ist der Computer aus Pappe - Recompute.

Nicht zuletzt sind auch die Konsumenten gefragt, von ihrer Wegwerfmentalität abzurücken.

Reduktion des Energieverbrauchs

Neben der Reduktion von e-waste durch Recycling und Wiederverwendung (Reuse), gehört auch das Einsparen von Energie zu den Kernpunkten von Sustainability. Hersteller können durch optimierte Prouktionsprozesse Energie schon bei der Herstellung einsparen. Ebenso sparen Recycling und Wiederverwendung Energie. Durch die stetige Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von energiesparenden (Hardware-) Komponenten besteht zusätzliches Potential zur Einsparung von Energie. Bei den aktuellen Entwicklungen im Internet - vor allem dem Cloud Computing - ist man geteilter Meinung, ob diese zur Reduktion des Energieverbrauchs beitragen (vgl. bspw. Schwan 2011: o. S.; Miller 2010: o. S.). Denn einerseits führt Cloud Computing dazu, dass Rechner und Rechenleistung "vor Ort" eingespart werden, jedoch wird die Energie an anderer Stelle (Server) verbraucht. Ich sehe darin jedoch den Vorteil, dass der eigene Rechner weniger Speicherkapazität braucht und die Rechenleistung nicht von so großer Bedeutung ist. Das würde eventuell dazu führen, dass man nicht alle paar Jahre einen neuen PC braucht, was wiederum den e-waste reduzieren würde und dadurch auch wieder energiesparender ist.

Fazit:

Für das Web der Zukunft werden meines Erachtens u.a. Themen wie Barrierefreiheit und Nachhaltigkeit eine wichtige Rolle spielen. Ob in den eigenen vier Wänden oder unterwegs sind wir von Computertechnologie umgeben. Das Internet hat sich zu einer Ressource entwickelt, die sowohl privat als auch beruflich eine große Rolle spielt. Deshalb ist es auch sehr wichtig, keinen von vorneherein davon auszuschließen. Richtlinien, wie bspw. die WCAG oder die DIN EN ISO 9241-171, helfen Entwicklern dabei, ihren Service für eine möglichst breite Masse zugänglich zu machen.
Nachhaltigkeit betrifft uns in allen Bereichen, denn Ressourcen sind nicht unerschöpflich. Da uns Computertechnologie in (fast) allen Bereichen unseres täglichen Lebens betrifft, scheint es auch sinnvoll, in diesem Bereich den Punkt Nachhaltigkeit näher zu betrachten. Zum einen ist es wichtig, den Elektronikschrott bzw. e-waste zu reduzieren, was man durch Recycling und Reuse in den Griff bekommen kann. Andererseits ist es wichtig, den Energieverbrauch zu reduzieren. Dies betrifft ICTs sowohl direkt, als auch indirekt. Durch Entwicklung von Geräten mit geringem Energieverbrauch kann der Energieverbrauch durch ICTs direkt gesenkt werden. Indirekt betrifft es die ICTs dahin gehend, dass Computersysteme dafür eingesetzt werden können, den Energieverbrauch in bspw. Gebäuden intelligent zu steuern und damit zu reduzieren.

kurzer Exkurs: OLED & AMOLED - Die Bildschirmtechnologie der Zukunft?

OLED-Technologie kommt heute vor allem bei mobilen Endgeräten wie Handys zum Einsatz. Eine Weiterentwicklung der OLED-Displays sind die sog. AMOLED-Displays (AMOLED: Active Matrix Organic Light  Emitting Diode). AMOLED- Displays haben den Vorteil gegenüber OLED-Displays, dass jedes einzelne Pixel eine eigene Stromversorgung hat, was den Energieverbrauch senkt. Neben dem geringen Energieverbrauch sind AMOLEDs voll recyclingfähig und können aufgrund der geringen Größe ressourcensparend hergestellt werden (vgl. OLED Portal o. J.: o. S.). Neben dem Einsatz der Technologie für Bildschirme, Fernseher und mobile Endgeräte eröffnet sie neue Einsatzmöglichkeiten. Das Fraunhofer Institut für photonische Mikrosysteme IPMS wird auf der SID 2011 am 17.05.2011 ein OLED-Mikrodisplay basiertes Eye-tracking HMD (Head Mounted Display) vorstellen. Damit wird z.B. blickgesteuerte Computerinteraktion möglich. (vgl. Fraunhofer Institut für photonische Mikrosysteme 2011: o. S.)

Video, welches die OLED-Technologie erklärt:

Beispiele für (Design-)Studien für die künftige OLED/AMOLED-Generation:

Nokia Scroll OLED-Laptop

Sony Nextep Computer

Auch die Kollegen Katharina Achleitner, Carla Stenitzer, Tobias Frühauf  und Elisabeth Klein haben sich in ihrem Oster-Statement mit dem Thema HCI auseinandergesetzt und verschiedene Aspekte davon beleuchtet (Vergangenheit - Gegenwart - Zukunft, Interface=Schnittstelle?). Sehr interessant ist auch der Beitrag von Janina Skibba. Sie setzt sich mit RFID-Chips und dem Web der Dinge auseinander, wobei sie auch auf das Interface Design eingeht.

Literatur

Caldwell, Ben/Cooper, Michael/Reid, Loretta Guarino/Vanderheiden, Gregg (2008): Web Contenet Accessibility Guidelines 2.0. Online unter: http://www.w3.org/Translations/WCAG20-de/ (07.05.2011)

Center of Universal Design (1997): The Principles of Universal Design. Online unter: http://www.ncsu.edu/www/ncsu/design/sod5/cud/about_ud/udprinciplestext.htm
(07.05.2011)

Chisholm, Wendy/Vanderheiden, Gregg/Jacobs, Ian (1999): Web Content Accessibility Guidelines 1.0. Online unter: http://www.w3.org/TR/WAI-WEBCONTENT/ (07.05.2011)

Deutsches Intstitut für Normung e.V. (2011): Für eine Welt ohne Hürden. Online unter:
http://www.din.de/cmd?menuid=47392&menusubrubid=130993&cmsareaid=47392&menurubricid=47536&level=tpl-unterrubrik&languageid=de&contextid=din&cmsrubid=47536&cmssubrubid=130993&print=true (07.05.2011)

Dix, Alan/Finlay, Janet/Abowd, Gregory D./Beale, Russell (2004): Human-Computer-Interaction. 3. Auflage 2004. Edinburgh: Pearson Education Ltd.

Edwards, Andres R. (2005): The Sustainability Revolution. Portrait of a Paradigm Shift. New Society Publishers

EPA (o. J.): Sustainability - Basic Information. Online unter: http://www.epa.gov/sustainability/basicinfo.htm (19.04.2011)

Fraunhofer Institut für photonische Mikrosysteme (2011): SID Display Week 2011) .Pressemitteilung vom 30.03.2011. Online unter: http://www.ipms.fraunhofer.de/de/news/press/2011-03-30.html (08.05.2011)

Göbel, Kristin (2009): Das Web 2.0 unter dem Aspekt der Barrierefreiheit. Untersuchung der Webanwendung XING. Hamburg: Diplomica Verlag

HELP.gv.at (o. J.): Allgemeines zum barrierefreien Bauen. Stand 27.01.2011, Online unter: http://www.help.gv.at/Content.Node/127/Seite.1270300.html (07.05.2011)

Miller, Rich (2010): Cloud Computing as an Energy Saving Tool. Artikel vom 17.05.2010 in Data Center Knowledge. Online unter: http://www.datacenterknowledge.com/archives/2010/05/17/cloud-computing-as-an-energy-saving-tool/ (07.05.2011)

OLED Portal (o. J.): Die OLED-Technologie. Online unter: http://www.oled-portal.com/ (08.05.2011)

Preiser, Wolfgang F. E./Ostroff, Elaine (2001): Universal Design Handbook. McGraw-Hill

Schwan, Ben (2011): Ökobilanz für Cloud Computing. "Neue Technik, alte Energie". Artikel vom 27.04.2011 auf taz.de. Online unter: http://www.taz.de/1/netz/netzoekonomie/artikel/1/neue-technik-alte-energie/ (07.05.2011) 

Summer, Nikolaus (2009): E-Waste verlangt nach globalem Recyclingkonzept. Hightechverfahren minimieren Ressourcenverlust und Umweltbelastung. Artikel vom 4.7.2009, Pressetext Austria. Online unter: http://www.pressetext.com/news/20090704006 (07.05.2011)

..ist ebenfalls Thematik meines Beitrages!