Generierung aufgabenorientierter Benutzungsschnittstellen in intelligenten Produktionsumgebungen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurde eine Methodik für die modellbasierte Entwicklung aufgabenorientierter, laufzeitadaptiver Benutzungsschnittstellen in intelligenten Produktionsumgebungen entwickelt. Für die Unterstützung der systematischen Entwicklung von laufzeitadaptiven Benutzungsschnittstellen wurden die beiden Gestaltungsphasen des Useware-Entwicklungsprozesses um die explizite Berücksichtigung von Kontextinformationen erweitert. Für die Abbildung der Ergebnisse der Gestaltungsphasen wurde eine Modellierungsarchitektur entwickelt, die eine formale Spezifikation der laufzeitadaptiven Benutzungsschnittstelle ermöglicht. Kern der Modellierungsarchitektur sind drei Laufzeitmodelle, die eine formale Abbildung der Präsentations- und (Adaptions-)Verhaltensaspekte unterstützen. Korrespondierend zu dem CAMELEON Reference Framework beschreibt das abstrakte Benutzungsschnittstellenmodell (AUI-Modell) die modalitätenunabhängigen Verhaltens- und Präsentationsaspekte der Benutzungsschnittstelle, die in dem konkreten Benutzungsschnittstellenmodell (CUI-Modell) modalitätenspezifisch verfeinert werden. Ein Adaptions-Modell beschreibt mittels expliziter Adaptionsregeln die Anpassungen, die auf den beiden anderen Modellen zur Laufzeit durchgeführt werde. Durch ein Benutzermodell werden Informationen über den Benutzer zur Laufzeit gewonnen und formalisiert, so dass eine Anpassung der Präsentation automatisch vorgenommen werden kann. Für die Machbarkeitsdemonstration des Modellierungsansatzes wurde ein prototypischer Renderer – die SmartMote – und eine kontextsensitive Benutzungsschnittstelle für die Unterstützung der Instandhaltung eines auf der Hannover Messe Industrie 2012 ausgestellten Systemdemonstrators entwickelt. Der Renderer erzeugt dabei aus den drei Kernmodellen die kontextsensitive Benutzungsschnittstelle und ermöglicht die Interaktion mit den Feldgeräten des Messedemonstrators. Während die modellbasierte Beschreibung der Benutzungsschnittstellenaspekte die Grundlage für die Laufzeitgenerierung von Benutzungsschnittstellen darstellt, ermöglicht sie ebenfalls die Umsetzung einer gesteigerten Wiederverwendbarkeit. So wurde eine Pattern- Form und Pattern-Sprache entwickelt, die eine wiederverwendbare, formalisierte Beschreibung der Gestaltungsaspekte ermöglicht und so die Entwickler in ihrem Entwicklungsprozess unterstützt. Die entwickelte Modellierungsmethodik und Architektur bietet die Grundlage für die Entwicklung aufgabenorientierter, laufzeitadaptiver Benutzungsschnittstellen in intelligenten Produktionsumgebungen. Die eingesetzten Modelle können dabei die Basis für fortführende Projekte im Bereich der Entwicklung von kontextsensitiven, multimodalen Benutzungsschnittstellen bilden, die eine holistischere Mensch-Maschine-Interaktion in zukünftigen Produktionsanlagen ermöglichen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- 2009. Automatische Generierung voll funktionsfähiger mobiler Bediensoftware aus Benutzungs- und Funktionsmodellen. In: Beiträge der 39. Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI). Informatik 2009 - Im Focus das Leben, Lübeck, Deutschland
Breiner, K., Görlich, D., Maschino, O., Meixner, G.
- 2010. PEICS: towards HCI patterns into engineering of interactive systems. In: Proceedings of the 1st international Workshop on Pattern-Driven Engineering of interactive Computing Systems (Berlin, Germany, July 20 - 20, 2010). PEICS '10. ACM, New York, NY, USA. S. 1–3
Breiner K., Seißler M., Meixner, G., Forbrig, P., Seffah, A., Klöckner, K.
- 2010. Using HCI Patterns within the Model- Based Development of Run-Time Adaptive User Interfaces. In: Proceedings of the 11th IFAC/IFIPS/IFORS/IEA Symposium on Analysis, Design, and Evaluation of Human-Machine Systems. IFAC/IFIPS/IFORS/IEA Symposium on Analysis, Design, and Evaluation of Human-Machine Systems (IFAC HMS-2010), August 31 - September 3, Valenciennes, France
Seißler, M., Meixner, G., Breiner, K.
- 2011. Model-Driven Useware Engineering. In: Hußmann, H., Meixner, G., Zühlke, D. (Hrsg.): Model-Driven Development of Advanced User Interfaces. Studies in Computational Intelligence (SCI), Springer- Verlag, Heidelberg. S. 1–26
Meixner, G., Breiner, K., Seißler, M.
- 2011. PEICS: HCI patterns for the design of interactive systems. In: Seißler, M., Meixner, G. (Hrsg.) Proceedings of the 2nd International Workshop on Pattern-Driven Engineering of Interactive Computing Systems. ACM Press, New York, NY, USA. S 1–3
Seißler, M., Meixner, G., Seffah, A., Breiner, K., Forbrig, P., Klöckner, K.
- 2012: Modellgetriebene Entwicklung laufzeitadaptiver Benutzungsschnittstellen für die Unterstützung der mobilen Instandhaltung in ambient-intelligenten Produktionsumgebungen. In: VDI Wissensforum GmbH (Hrsg.). 6. VDI Fachtagung USEWARE 2012 Mensch-Maschine-Interaktion, Dezember 4-5, Kaiserslautern, Germany, VDI-Berichte 2179, VDI Verlag, Düsseldorf. S. 139–148
Seißler, M., Breiner, K.
