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Mensch-Maschine-Interaktion

Book Description

Dieses kompakte Grundlagen-Lehrbuch orientiert sich in Inhalt und Aufbau an einer einführenden Vorlesung zum Thema Mensch-Maschine-Interaktion und lehnt sich an das von der Association for Computing Machinery (ACM) vorgeschlagene
Curriculum des Gebiets an. Es besteht aus vier großen Teilen. Davon umfassen die ersten drei den Stoff der Grundvorlesung und behandeln nacheinander die menschliche Seite (u.a.Wahrnehmung, Informationsverarbeitung, Motorik), die Seite der Maschine (u.a. technische Grundlagen, etablierte Interaktionsformen) und den Entwicklungsprozess
(User Centered Design, Prototypen, Evaluation). Der vierte Teil gibt einen Ausblick auf spezielle Anwendungsgebiete (Desktop und Web, Touch, mobile Interaktion) und bildet damit den Leitfaden für eine aufbauende Vorlesung.
Begleitet wird das Buch durch eine Webseite (mmibuch.de) mit Material für Studierende (Übungsaufgaben, Musterlösungen, multimediale Inhalte) und Dozenten (Bildmaterial, Vorlesungsfolien, weiterführende Literatur).

Prof. Dr. Andreas Butz, LMU München

Prof. Dr. Antonio Krüger, Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI)

Table of Contents

  1. Weitere empfehlenswerte Titel
  2. Titel
  3. Autoren
  4. Impressum
  5. Inhaltsverzeichnis
  6. Einführung
    1. Sichtweisen und Begrifflichkeiten
    2. Umfang und Anspruch des Buches
    3. Aufbau und Verwendung des Buches
    4. Webseite zum Buch und QR-Codes
    5. Danke, und los gehts!
  7. Teil I - Grundlagen auf der Seite des Menschen
    1. 1 Grundmodell menschlicher Informationsverarbeitung
      1. 1.1 Menschliche Informationsverarbeitung und Handlungssteuerung
      2. 1.2 Model Human Processor
    2. 2 Wahrnehmung
      1. 2.1 Sehsinn und visuelle Wahrnehmung
        1. 2.1.1 Physiologie der visuellen Wahrnehmung
        2. 2.1.2 Farbwahrnehmung
        3. 2.1.3 Attentive und präattentive Wahrnehmung
        4. 2.1.4 Gestaltgesetze
      2. 2.2 Hörsinn und auditive Wahrnehmung
        1. 2.2.1 Physiologie der auditiven Wahrnehmung
        2. 2.2.2 Besonderheiten der auditiven Wahrnehmung
      3. 2.3 Tastsinn und Propriozeption
      4. 2.4 Geruchs- und Geschmackswahrnehmung
    3. 3 Kognition
      1. 3.1 Gedächtnistypen
        1. 3.1.1 Kurzzeitgedächtnis und kognitive Prozesse
        2. 3.1.2 Langzeitgedächtnis
      2. 3.2 Lernen
      3. 3.3 Vergessen
      4. 3.4 Aufmerksamkeit
      5. 3.5 Kognitive Belastung
        1. 3.5.1 Arbeitsgedächtnisbelastung
        2. 3.5.2 Belastung durch Mehrfachaufgaben
        3. 3.5.3 Messen der kognitiven Belastung
      6. 3.6 Entscheidungsfindung und -zeiten
    4. 4 Motorik
      1. 4.1 Fitts’ Law
      2. 4.2 Steering Law
      3. 4.3 Interaktion mit beiden Händen
    5. 5 Mentale Modelle und Fehler
      1. 5.1 Verschiedene Modellarten
      2. 5.2 Zusammenspiel der Modelle
        1. 5.2.1 Transparenz
        2. 5.2.2 Flexibilität
      3. 5.3 Fehler des Benutzers
        1. 5.3.1 Die Ausführung zielgerichteter Handlungen
        2. 5.3.2 Grundlegende Fehlerarten
        3. 5.3.3 Murphys Gesetz
  8. Teil II - Grundlagen auf der Seite der Maschine
    1. 6 Technische Rahmenbedingungen
      1. 6.1 Visuelle Darstellung
        1. 6.1.1 Räumliche Auflösung
        2. 6.1.2 Zeitliche Auflösung
        3. 6.1.3 Darstellung von Farbe und Helligkeit
      2. 6.2 Akustische Darstellung
      3. 6.3 Moore’s Law
    2. 7 Grundregeln für die UI Gestaltung
      1. 7.1 Affordances
      2. 7.2 Constraints
      3. 7.3 Mappings
      4. 7.4 Konsistenz und Vorhersagbarkeit
      5. 7.5 Feedback
      6. 7.6 Fehlertoleranz und Fehlervermeidung
      7. 7.7 Interface Animation
      8. 7.8 Physikanalogie
      9. 7.9 Metaphern als Basis für UI
      10. 7.10 Object-Action Interface Modell
    3. 8 Etablierte Interaktionsstile
      1. 8.1 Kommandos
      2. 8.2 Dialoge
      3. 8.3 Suche und Browsen
      4. 8.4 Direkte Manipulation
      5. 8.5 Interaktive Visualisierungen
    4. 9 Einige Grundmuster grafischer Benutzerschnittstellen
      1. 9.1 Ein Entwurfsmuster: Model-View-Controller
      2. 9.2 Zoomable UIs
      3. 9.3 Fokus & Kontext
  9. Teil III - Entwicklung Interaktiver Systeme
    1. 10 Grundidee des User Centered Design
      1. 10.1 Verstehen
      2. 10.2 Designen
      3. 10.3 Vergegenwärtigen
      4. 10.4 Evaluieren
      5. 10.5 Iteratives Design
      6. 10.6 Implementierung
    2. 11 Benutzeranforderungen erheben und verstehen
      1. 11.1 Stakeholder
      2. 11.2 Interviewtechniken
      3. 11.3 Fragebögen
        1. 11.3.1 Struktur
        2. 11.3.2 Antwortformen
        3. 11.3.3 Online Fragebögen
      4. 11.4 Fokusgruppen
      5. 11.5 Beobachtungen
      6. 11.6 Personas und Szenarien
    3. 12 Skizzen und Prototypen
      1. 12.1 Eigenschaften von Skizzen
      2. 12.2 Eigenschaften von Prototypen
        1. 12.2.1 Auflösung und Detailgenauigkeit
        2. 12.2.2 Horizontale und Vertikale Prototypen
        3. 12.2.3 Wizard of Oz Prototypen
      3. 12.3 Papierprototypen
      4. 12.4 Video Prototypen
    4. 13 Evaluation
      1. 13.1 Arten der Evaluation
        1. 13.1.1 Formativ vs. Summativ
        2. 13.1.2 Quantitativ vs. Qualitativ
        3. 13.1.3 Analytisch vs. Empirisch
      2. 13.2 Analytische Methoden
        1. 13.2.1 Cognitive Walkthrough
        2. 13.2.2 Heuristische Evaluation
        3. 13.2.3 GOMS und KLM
      3. 13.3 Empirische Methoden
        1. 13.3.1 Variablen und Werte
        2. 13.3.2 Probanden
        3. 13.3.3 Beobachtungsstudien
        4. 13.3.4 Kontrollierte Experimente
        5. 13.3.5 Darstellung der Ergebnisse
        6. 13.3.6 Statistische Auswertung
        7. 13.3.7 Feldstudien und Laborstudien
        8. 13.3.8 Langzeit- und Tagebuch-Studien
    5. 14 Experience Design
      1. 14.1 Ziele und Bedürfnisse
      2. 14.2 Beschreibung von User Experience
      3. 14.3 Evaluation von User Experience
      4. 14.4 User Experience: ein Beispiel
  10. Teil IV - Ausgewählte Interaktionsformen
    1. 15 Grafische Benutzerschnittstellenam Personal Computer
      1. 15.1 Personal Computer und Desktop Metapher
      2. 15.2 Das WIMP Konzept
        1. 15.2.1 Fenster und Leisten
        2. 15.2.2 Menü-Techniken
      3. 15.3 WYSIWYG
    2. 16 Die Benutzerschnittstelle des World Wide Web
      1. 16.1 Technische Grundkonzepte des Web
      2. 16.2 Layout: fließend, statisch, adaptiv, responsiv
      3. 16.3 Inhalte: statisch oder dynamisch
      4. 16.4 Nutzungsarten: Web x.0 (x = 1,2,3,...)
      5. 16.5 Wie Webseiten gelesen werden
      6. 16.6 Orientierung und Navigation
      7. 16.7 Die sozialen Spielregeln: Netiquette im Web
    3. 17 Interaktive Oberflächen
      1. 17.1 Grundlagen zu Touch und Multi-Touch
        1. 17.1.1 Sensortechnologien für Touch
        2. 17.1.2 Buxtons Modell der 3 Zustände
        3. 17.1.3 Das Midas Touch Problem
        4. 17.1.4 Das Fat Finger Problem
        5. 17.1.5 Interaktionskonzepte für Touch
      2. 17.2 Große Interaktive Oberflächen
        1. 17.2.1 Beidhändige Interaktion
        2. 17.2.2 Mehrere Benutzer
        3. 17.2.3 Raumaufteilung
    4. 18 Mobile Interaktion
      1. 18.1 Unterbrechbarkeit
      2. 18.2 Interaktionskontext
        1. 18.2.1 Physischer Kontext
        2. 18.2.2 Sozialer Kontext
        3. 18.2.3 Diensteorientierter Kontext
        4. 18.2.4 Kontextsensitivität
      3. 18.3 Explizite vs. Implizite Interaktion
      4. 18.4 Visualisierungen für kleine Bildschirme
      5. 18.5 Mobile Interaktionskonzepte
      6. 18.6 Mobile Sensorik
      7. 18.7 Mobile Augmented Reality
  11. Bildnachweis
  12. Literaturverzeichnis
  13. Index