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TU Berlin

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Automatische Usability-Evaluierung modellbasierter Interaktionssysteme für Ambient Assisted Living (DFG)

Im Bereich Ambient Assisted Living (AAL) sehen sich Entwickler von Informationssystemen einer Vielzahl verschiedener Anforderungen gegenüber, um der Vielzahl unterschiedlicher Nutzer und Interaktionsgeräte gerecht zu werden. Um die Komplexität des Entwicklungsprozesses zu reduzieren, werden Nutzerschnittstellen in zunehmendem Maße modellbasiert entwickelt. Hierbei werden die Ergebnisse von Aufgaben-, Nutzer- und Kontextanalyse als Modelle formalisiert, welche dann in passenden Umgebungen dynamisch ausgeführt werden können. Die Evaluierung solcher Systeme erfolgt bislang jedoch mit aufwändigen Nutzertests und ohne den Einbezug der Ergebnisse aus früheren Test-Iterationen.

In diesem Forschungsvorhaben soll erstmalig der modellbasierte Entwurf mit einer modellbasierten Evaluierung verbunden und in einer gemeinsamen Entwicklungs- und Evaluierungsumgebung integriert werden. Mittels des integrierten Ansatzes werden Nutzungsprobleme sowie Korrekturstrategien mit unterschiedlichen Anwendungen aus dem Bereich AAL simuliert. Dazu wird zunächst das Verhalten realer Nutzer in einer Smart-Home-Umgebung beobachtet und formal beschrieben. Anschließend wird ein einfacher, auf Pfadsuche basierender Ansatz zur Simulation möglicher Interaktionspfade iterativ erweitert und verbessert. Die Simulationsergebnisse werden in jeder Iteration bezüglich des Realismus des simulierten Verhaltens, der damit detektierbaren Nutzungsprobleme, sowie der daraus ableitbaren Usability-Vorhersagen verifiziert. Abschließend wird ein Entwicklungsprozess um umrissen, der sich die vorgeschlagenen Methoden und gelegentlich Benutzertests zunutze macht.

Das Projekt wird in Kooperation mit dem DAI-Labor der TU Berlin durchgeführt und führt an beiden Instituten entstandene Vorarbeiten weiter. Insbesondere sind dies die am DAI-Labor erforschte Entwicklungs- und Ausführungsumgebung MASP und die am DAI-Labor und am Quality and Usability Lab entwickelte MeMo-Werkbank zur semi-automatischen Usability-Evaluierung

 

Veröffentlichungen
Halbrügge, M., Quade M., Engelbrecht, K.-P., Möller, S, and Albayrak, S. (2016). Predicting User Error for Ambient Systems by Integrating Model-based UI Development and Cognitive Modeling. In UbiComp '16: The 2016 ACM international joint conference on pervasive and ubiquitous computing (pp. 1023-1039). DOI: 10.1145/2971648.2971667
Halbrügge, M. & Schultheis, H. (2016). Modeling Kitchen Knowledge with LTMC. In T. Barkowsky, Z. F. Llansola, H. Schultheis, J. van de Ven (eds.) KogWis 2016: 13th Biannual Conference of the German Cognitive Science Society. (pp. 83–86)
Halbrügge, M. (2016). Rethinking the Keystroke-Level Model from an Embodied Cognition Perspective. In In T. Barkowsky, Z. F. Llansola, H. Schultheis, J. van de Ven (eds.) KogWis 2016: 13th Biannual Conference of the German Cognitive Science Society. (pp. 51–54)
Halbrügge, M. & Russwinkel, N. (2016) The Sum of Two Models: How a Composite Model Explains Unexpected User Behavior in a Dual-Task Scenario. In D. Reitter & F. E. Ritter (eds.), Proceedings of the 14th international conference on cognitive modeling (pp. 137-143). University Park, PA: Penn State. DOI: 10.14279/depositonce-5530
Halbrügge, M., Quade, M. & Engelbrecht, K.-P. (2016) Cognitive Strategies in HCI and Their Implications on User Error. A. Papafragou, D. Grodner, D. Mirman, & J. C. Trueswell (eds.), Proceedings of the 38th annual meeting of the Cognitive Science Society (pp. 2549-2554). Austin, TX: Cognitive Science Society
Halbrügge, M. (2016). Using Cognitive Modeling to Predict the Usability of Adaptive Ambient Systems. In Funke, J., Rummel, J. & Voß, A. (Eds.). TeaP 2016 - Abstracts of the 58th Conference of Experimental Psychologists (pp. 115-116). Pabst Science Publishers, Lengerich
Halbrügge, M. & Engelbrecht, K.-P. (2015). Können Nutzer im Usability-Labor zwischen Interface-Varianten unterscheiden? Zwei Fallbeispiele aus dem Smart Home. In Gramann, K., Zander, T. O. & Wienrich, C. (Eds.). 11. Berliner Werkstatt Mensch-Maschine-Systeme (pp. 27-32). Universitätsverlag der Technischen Universität Berlin
Halbrügge, M. (2015). Automatic Online Analysis of Eye-Tracking Data for Dynamic HTML-based User Interfaces. In Gramann, K., Zander, T. O. & Wienrich, C. (Eds.). 11. Berliner Werkstatt Mensch-Maschine-Systeme, (pp. 322-324). Universitätsverlag der Technischen Universität Berlin
Halbrügge, M. (2015). Online Calibration of Gaze Tracking on the Computer Screen using Particle Filtering. In Pfeiffer, T. & Essig, K. (Eds.), SAGA 2015 (pp. 59-62). Bielefeld: Universität Bielefeld.
Halbrügge, M., Quade, M. and Engelbrecht, K.-P. (2015). How can Cognitive Modeling Benefit from Ontologies? Evidence from the HCI Domain. In Bieger, J., Goertzel, B. & Potapov, A. (Eds.) AGI 2015, (pp. 261-271). Berlin: Springer.
Halbrügge, M., Quade, M., and Engelbrecht, K.-P. (2015). A Predictive Model of Human Error based on User Interface Development Models and a Cognitive Architecture. In Taatgen, N. A., van Vugt, M. K., Borst, J. P. & Mehlhorn, K. (Eds.), Proceedings of the 13th International Conference on Cognitive Modeling (pp. 238-243). Groningen, the Netherlands: University of Groningen. ACT-R model (LISP, 45,4 KB)
Halbrügge, M. (2015). Fast-Time User Simulation for Dynamic HTML-based Interfaces. In Taatgen, N. A., van Vugt, M. K., Borst, J. P. & Mehlhorn, K. (Eds.), Proceedings of the 13th International Conference on Cognitive Modeling (pp. 51-52). Groningen, the Netherlands: University of Groningen.
Halbrügge, M., and Engelbrecht, K.-P. (2014) An activation-based model of execution delays of specific task steps. Cognitive Processing, 15, S107-S110 ACT-R model (LISP, 15,1 KB)
Quade M., Halbrügge, M., Engelbrecht, K.-P., Albayrak, S., and Möller, S. (2014). Predicting Task Execution Times by Deriving Enhanced Cognitive Models from User Interface Development Models. In Proceedings of the 2014 ACM SIGCHI Symposium on Engineering Interactive Computing Systems, pages 139-148, New York, ACM. Supplementary Download (PDF, 91,4 KB)

 

 

 

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