Human-Computer Interaction

Adaptives GUI-Layout durch Optimierung auf Basis eines CSP-Modells


This project is already completed.

Hintergrund

Typischerweise beläuft sich die Interaktion zwischen Mensch und Computer auf die Ein- und Ausgabe über graphische User-Interfaces (GUI). Die Gestaltung von gebrauchstauglichen User-Interfaces orientiert sich an verschiedenen Heuristiken, wie beispielsweise den zehn Heuristiken von Nielson (1994). Aufgrund der zunehmenden Varianz bei Display-Auflösungen und Seitenverhältnissen von Aus- und Eingabegeräten werden Design- und Interaktionskonzepte üblicherweise gerätespezifisch entworfen. Dies hat zur Folge, dass bei neuen Display-Auflösungen oder Seitenverhältnissen das Design manuell angepasst werden muss. Zusätzlich besitzt der Benutzer in den meisten Fällen die Möglichkeit die Software an seine Bedürfnisse anzupassen und zu personalisieren. Hierbei wird dem Benutzer in der Regel ein Menü mit ausgewählten Optionen zur Verfügung gestellt. Dies bedeutet zusätzlichen Entwicklungsaufwand und verursacht in den seltesten Fällen globale Konsistenz innerhalb des Systems.

##Aufgabenstellung Ziel dieser Arbeit ist es, ein Konzept zu entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist, automatisiert die Gestaltung von User-Interfaces vorzunehmen. Dieses Konzept, das zusätzlich in einem Prototypen umgesetzt werden soll, berücksichtigt Usability-Heuristiken aus der Forschung und individuelle Präferenzen des Benutzers. Dadurch muss das Design- und Interaktionskonzept nicht mehr manuell angepasst werden.

##Konzept Das Konzept sieht vor, dass ein CSP-Solver oder Planner-Algorithmus anhand von Usability-Heuristiken und Präferenzen des Benutzers, ein Set an UI-Elementen in ein User-Interface mit möglichst maximaler Usability überführt. Ein mögliches Problem bei der Konzeptionierung kann sein, wie sich Heuristiken der Forschung parametrisieren lassen. Beispielsweise ist bei der Heuristik “The limitation of human information processing in short-term memory requires that displays be kept simple” (Shneiderman:1987) fraglich, auf welche Art und Weise der Ausdruck “… displays be kept simple” in Gestaltprinzipien überführbar ist. Unter Umständen können nicht parametrisierbare Heuristiken nicht vom Algorithmus verarbeitet werden. Zusätzlich zur Parametrisierung soll eine Gewichtung der Heuristiken erfolgen, um zwischen harten und weichen Constraints unterscheiden zu können. Weiche Constraints stellen eher eine Präferenz dar und können mit Hilfe des Branch-and-Bound-Konzeptes (Dakin:1965) oder des PCSP-Konzeptes (Freuder:1992) beachtet werden, während harte Constraints unbedingt berücksichtigt werden müssen.

Beispiel 1

Beispiel 2

##Betreuer Prof. Marc Erich Latoschik, MCI, Universität Würzburg, marc.latoschik@uni-wuerzburg.de

##Literatur Borning, A. (1997). Solving linear arithmetic constraints for user interface applications. , 10.

Dakin, R. J. (1965). A tree-search algorithm for mixed integer programming problems. The Computer Journal, 8 (3), 250-255. Zugriff auf http://comjnl.oxfordjournals.org/content/8/3/250.abstract doi: 10.1093/comjnl/8.3.250

Freuder, E. C. & Wallace, R. J. (1992). Partial constraint satisfaction. Artificial Intelligence, 58 , 21 - 70. Zugriff auf http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/000437029290004H doi: http://dx.doi.org/10.1016/0004-3702(92)90004-H

Gajos, K. & Weld, D. S. (2004). Supple: automatically generating user interfaces. In Iui ’04: Proceedings of the 9th international conference on intelligent user interface (S. 93–100). New York, NY, USA: ACM Press. doi: http://dx.doi.org/10.1145/964442.964461

Gajos, K. Z., Weld, D. S. & Wobbrock, J. O. (2010). Automatically generating personalized user interfaces with Supple. Artificial Intelligence, 174 , 910–950. doi: doi:10.1016/j.artint.2010.05.005

Graf, W. H. (1993). Laylab: A constraint-based layout manager for multimedia presentations. , 20.

Jamil, N. (2014). Constraint solvers for user interface layout. , 7.

Kurniawan & Zaphiris. (2005). Research-derived web design guidelines for older people, 7.

Nielsen, J. (1994). Usability engineering.

Shneiderman, B. (1987). Designing the user interface.

Raneburger, D., Popp, R. & Vanderdonckt, J. (2012). An automated layout approach for model-driven wimp-ui generation. In Proceedings of the 4th acm sigchi symposium on engineering interactive computing systems (S. 91–100). New York, NY, USA: ACM. Zugriff auf http://doi.acm.org/10.1145/2305484.2305501 doi: 10.1145/2305484.2305501


Contact Persons at the University Würzburg

Marc Latoschik (Primary Contact Person)
Mensch-Computer-Interaktion, Universität Würzburg
marc.latoschik@uni-wuerzburg.de

Legal Information