Ein Konzept für die nutzerbezogene Gestaltung von Assistenzsystemen und deren Nutzerschnittstellen

Lutherdt, Stefan GND

Die Entwicklung von Assistenzsystemen und ihren Nutzerschnittstellen kann nur durch einen systematischen Prozess erfolgreich gestaltet werden. Mit dem neuen Konzept NuGASt (nutzerbezogene Gestaltung von Assistenzsystemen und deren Nutzerschnittstellen) wird ein solcher Prozess vorgestellt. Er basiert auf einem angepassten Problemlösungszyklus nach VDI 2221 unter Nutzung von Wissen über die Systembestandteile eines Mensch-Maschine-Systems. Kennzeichen des neuen Konzepts ist eine frühzeitige Nutzereinbindung in den Entwurfsprozess. Das entscheidende Kriterium für den Erfolg einer Entwicklung ist die beim späteren Nutzer durch hohe Gebrauchstauglichkeit erreichbare Akzeptanz. Es wird die schrittweise Herleitung des Konzepts beschrieben sowie die Überprüfung der Funktions- und Passfähigkeit des Konzepts auf die zu Beginn gestellten Ziele. Neben dem Entwurf dieses Konzepts werden auch Anwendungsfälle gezeigt, in denen NuGASt erfolgreich zum Einsatz gebracht wurde.

This thesis demonstrates the feasibility of a successful development of assistance systems and its user interfaces with a newly development concept called NuGASt. This concept is detailed within this work. The motivation to develop this new concept was given by search and evaluation of existing design solutions of special user interfaces during a research project. To be able of classifying and ranging the investigated objects of assistance systems into other systems or to demarcate it from those, some preliminary definitions and determinations have to be made. Also, a definition of assistance systems themselves was searched and found. It is described how the concept was derived by analyses from other development models and concepts of software and usability engineering. The concept was created using the problem-solving approach known from mechanical engineering and mechatronics (in VDI 2221). In difference to analyzed models and concepts the base of NuGASt is to integrate the users into the developing process just from the start of the activities. Besides this all the stages of development are based on the knowledge about the future users, their abilities and properties to use such interfaces and assistance systems. The pattern of the new concept is also leaned on problem solving approach, but it links this approach with elements of other development models. Furthermore, it will be added by flexibly applicable feedback loops and user participations. As a criterion to evaluate the later development results the usability and manageability was chosen, because it is best representing the aim of the new concept which is strictly pointed to the later users of products developed. Step-by-step is shown the conceptual design and the test and evaluation of operational capability of this new concept relating to the aims and requirements from the beginning (usefulness for development of assistance systems and user interfaces). This is documented by examples from research projects. These results and also evaluations with potential users show that it is possible to find sustainable solutions in projects to develop assistance systems and their user interfaces by the use of new concept NuGASt. And they also promise, that these solutions will be accepted by the later users.

In dieser Arbeit wird gezeigt, dass die Entwicklung von Assistenzsystemen und ihren Schnittstellen bei Nutzung eines neuen Konzeptes (nutzerbezogene Gestaltung von Assistenzsystemen und deren Nutzerschnittstellen NuGASt), erfolgreich durchgeführt werden kann. Die Motivation zur Entwicklung des neuen Konzepts ergab sich aus der Identifikation von Problemen bei der Untersuchung und Beurteilung vorhandener Gestaltungslösungen für eine Nutzerschnittstelle (Fernbedienungen). Um eine Einordnung des Untersuchungsgegenstands „Assistenzsystem“ machen zu können, werden einleitend verschiedene notwendige Begriffsbestimmungen und Definitionen vorgenommen sowie eine für diese Arbeit nutzbare Definition von Assistenzsystemen vorgeschlagen. Es wird beschrieben, wie dieses Konzept aus der Analyse vorhandener Entwicklungsmodelle verschiedener Bereiche wie Softwareentwicklung und Usability Engineering abgeleitet und mittels des bekannten Problemlösungsansatzes (s. VDI 2221) entworfen wurde. Im Unterschied zu den untersuchten anderen Konzepten und Modellen ist das Kennzeichen von NuGASt eine frühzeitige Nutzereinbindung bereits vom Start einer Entwicklung an. Außerdem basieren alle Entwicklungsschritte auf Kenntnissen über die späteren Nutzer, ihren Eigenschaften und Befähigungen hinsichtlich der Nutzung des zu entwickelnden Systems. Das Konzept ist strukturell ebenfalls an den Problemlösungsansatz angelehnt, verbindet diesen aber mit Elementen anderer Entwicklungsmodelle und wird ergänzt durch flexibel einsetzbare Rückkopplungen und Nutzerbeteiligungen. Als Kriterium zur Bewertung des späteren Entwicklungsergebnisses wurde die Gebrauchstauglichkeit gewählt (s. DIN ISO EN 9241:11), da sie die mit dem Konzept gewünschte Ausrichtung auf den späteren Nutzer eines Produkts repräsentiert. Es wird die schrittweise Herleitung des Konzepts beschrieben sowie die Überprüfung der Funktions- und Passfähigkeit des Konzepts auf die zu Beginn gestellten Ziele (Entwicklung von Assistenzsystemen und Schnittstellen), was an ausgewählten Beispielen aus Forschungsprojekten belegt wird. Die Ergebnisse der gezeigten Projekte und Evaluationen mit potentiellen Nutzern zeigen, dass durch den Einsatz von NuGASt in Projekten zur Entwicklung von Assistenzsystemen tragfähige Lösungen gefunden werden können, die auch durch die späteren Nutzer akzeptiert werden.

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Lutherdt, Stefan: Ein Konzept für die nutzerbezogene Gestaltung von Assistenzsystemen und deren Nutzerschnittstellen. Ilmenau 2017. Universitätsverlag Ilmenau.

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