Benjamins Blog

Aus meiner Seminararbeit zum Thema Semantic Mashups aus dem vergangenen Sommersemester ist nun ein kleiner Technical Report geworden. Im Paper werden Mashups – also Anwendungen, die Informationen verschiedener Webseiten vermischen – analysiert und verschiedene technische Grundlagen, die hierfür nötig sind erläutert. Desweiteren werden existierende Mashup-Engines und Architekturen vorgestellt, sowie Herausforderungen und Probleme beim Erstellen von Mashups aufgezeigt.


Abstract:

Nowadays, the World Wide Web has become the most important source of information for many people and is nearly indispensable. However, the information is spread on billions of web pages. So there is an increasing demand to combine the data of different web pages for an acquisition of information. Mashup applications assist the user at this task. This paper will give an overview about how to extract structured and semantical data out of web pages using different technologies and also shows, what types of mashup applications already exist. Furthermore we take a look at mashup architectures and engines and unresolved issues for mashup applications.

Benjamin Erb, Jan-Patrick Elsholz, Franz J. Hauck: Semantic Mashup: Mashing up Information in the Todays World Wide Web – An Overview. VS-R08-2009, 2009. [pdf] [bib]

Das Spiel „Pick15“ hat folgende einfachen Regeln:

Zwei Spieler wählen nacheinander und abwechselnd Zahlen aus dem Bereich von 1 bis 9 aus. Hat ein Spieler eine Zahl gewählt, so wird diese gestrichen und kann weder von diesem Spieler noch von seinem Gegenspieler ein weiteres Mal gewählt werden. Derjenige Spieler, der als erstes mit drei gewählten Zahlen die Summe 15 bilden kann, hat gewonnen. Wurden alle Zahlen gestrichen, ohne dass einer der beiden Spieler durch die Aufsummierung drei seiner Zahlen der Wert 15 bilden kann, so geht das Spiel unentschieden aus.

Ein Spieldurchlauf könnte so aussehen:

1 2 3 4 5 6 7 8 9
A:
B:

1 2 3 4 5 6 7 8 9
A: 8
B:

1 2 3 4 5 6 7 8 9
A: 8
B: 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9
A: 8 4
B: 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9
A: 8 4
B: 2 3

1 2 3 4 5 6 7 8 9
A: 8 4 5
B: 2 3

1 2 3 4 5 6 7 8 9
A: 8 4 5
B: 2 3 9

1 2 3 4 5 6 7 8 9
A: 8 4+5+6 (=15)
B: 2 3 9

An sich ein einfaches Spiel mit simplen Regeln, jedoch ist das Spielen überraschend anstrengend, selbst wenn man eine Möglichkeit hat, die Zwischenergebnisse aufzuschreiben. Wieso ist das so?
Der mentale Aufwand, die eigenen Zahlen sowie die des Gegenübers zu erfassen und daraus mögliche Summen zu bilden ist sehr hoch. Die Vorbereitung des nächsten eigenen Schrittes sowie die Antizipation möglicher Schritte des Gegners vervielfacht die mentale Belastung und ist sehr fehlerträchtig. Es fehlen Analogien zu alltäglichen Handlungsschritten, mentale Abkürzungen oder sonstige Erleichterungen, die Überlegungen müssen dediziert und bewusst durchgeführt werden.

Interessant wird es nun, wie sich die wahrgenomme Komplexität des Spiels ändert, wenn die Darstellung der wählbaren Zahlen angepasst wird, ohne das Spiel an sich zu modifizieren:

8|1|6
-+-+-
3|5|7
-+-+-
4|9|2

Dieses Schema (zufälligerweise ein magisches Quadrat) sollte nun jedem bekannt sein, denn mithilfe dieser Darstellung wurde das ursprüngliche Spiel in das Spiel „Tic Tac Toe“ umgewandelt, welches selbst für Kindergartenkinder ohne jegliches mathematisches Wissen spielbar ist.

Wichtig ist an dieser Stelle festzuhalten, dass beide Spiele aus theoretischer Sicht isomorph sind, das heißt das selbe Problem lösen. Die Spielbäume beider Spiele sind ebenfalls isomorph, in beiden Fällen gibt es 255.168 mögliche Spielabläufe, von denen jeweils 131.184 vom beginnenden Spieler, 77.904 vom zweiten Spieler gewonnen werden können sowie 46.080 Möglichkeiten eines unentschiedenen Ergebnisses.

Doch wieso ist die zweite Variante so viel einfacher zu überschauen für einen menschlichen Spieler? (Für ein Computerprogramm liegen beide Problemdarstellungen aufgrund der Isomorphie logischerweise auch in der gleichen Komplexitätsklasse, nämlich PSPACE-komplett.)

Es entfallen jegliche mathematischen Berechnungen. Korrekte und falsche Zahlentupel können direkt, in diesem Fall visuell, durch Symmetrien wahrgenommen werden. Dies ist eine unbewusste, alltägliche Handlung ohne große mentale Belastung. Alle Tripel die sich auf einer horizontalen, vertikalen oder diagonalen Geraden befinden, stellen ein korrektes Ergebnis dar.

Die Transformation eines kompliziert wirkenden Spiels in ein bekanntes, einfaches Spiel nur aufgrund der Änderung der Darstellung des Problems zeigt, wie wichtig die Repräsentation nach außen hin für die Benutzbarkeit ist. Dies lässt sich direkt auch auf Bereiche wie Benutzeroberflächen übertragen. Denn als Benutzer versucht man immer, ein mentales Modell zu bilden, unabhängig davon, wie das eigentlich Systemmodell des Objektes aussieht (meist hat man auch gar keine Möglichkeit, dieses zu erfahren). Misslingt das Erstellen eines mentales Modells, wird die Benutzung nicht nur sehr ermüdend und anstrengend, sondern auch schnell frustrierend und fehlerträchtig. Durch ein ansprechendes, intuitives Modell der Schnittstelle zwischen Benutzer und Objekt kann man jedoch dem Benutzer helfen, korrekte mentale Modelle zu bilden und damit die Benutzbarkeit erheblich verbessern.

Zugegebenermaßen ist es oft nicht gerade einfach, ein solches Modell durch eine entsprechende Schnittstelle zum Benutzer hin zu sugerieren, doch das Beispiel von Pick15 sollte deutlich machen, welche extremen Verbesserungen erzielt werden können.

Weiterführende Literatur: The Psychology of Everyday Things, Donald A. Norman (1988); Cleve Moler - Tic Tac Toe Magic, MathWorks (PDF)

Fehler zu machen gehört zu den grundlegenden menschlichen Eigenschaften. Interessanter als Fehler, die auf falschem Wissen, falschen Zielen oder falschen Einschätzungen basieren(„error of thought“), sind vor allem unbewusste und versehentliche Fehler („slips“). Gründe und Ursachen hierfür sind nicht nur für Psychologen interessant, sie können auch beim Gestalten von Gegenständen wie Benutzeroberflächen dabei helfen, die Benutzbarkeit zu erhöhen. Einerseits können Fehler gezielt von Anfang an verhindert werden, andererseits ermöglicht eine Antizipierung möglicher Fehler die Erkennung und Behandlung der Fehler.
Der Psychologe Donald A. Norman klassifizierte unbewusste und versehentliche Fehler in folgende sechs Kategorien:

Capture error
Grundlage für diesen Fehler sind zwei Handlungsabläufe, die sich ähneln und insbesondere einen gleichen Anfangszustand besitzen. Hierbei ist ein Handlungsablauf ein ganz alltäglicher Ablauf, der sehr häufig ausgeführt wird, während der andere eher eine Ausnahme darstellt. Führt man nun eine seltenere Handlung aus, so ist es aufgrund des Capture erros möglich, dass diese Handlung durch die alltäglichere ersetz wird.
Beispiel:

Alice fährt jeden Tag morgens mit dem Bus in die Uni. Am ersten Tag der Semesterferien hat sie sich vorgenommen, einkaufen zu fahren. An der Bushaltestelle steigt sie trotzdem in den Bus zur Uni, anstatt in Richtung des Einkaufszentrums, da der gewohnte Handlungsablauf den selteneren übernommen hat.

Description error
Ein Description error ist möglich, wenn eine beabsichtigte Handlung sehr viel Ähnlichkeiten mit anderen Alternativen aufweist. Grund hierfür ist, dass die mentale Beschreibung des Ziels nicht genau genug ist um bei der Ausführung eindeutig zu sein.
Beispiel:

Bob will eine Milchpackung aus der Tür des Kühlschrank holen, um sich ein Glas zu füllen. Seine mentale Beschreibung weist ihn an, die Packung aus der Kühlschranktür zu holen. Nun öffnet Bob die Türe des Kühlschrankes, greift allerdings zur benachbarten Packung Orangensaft, da sie in diesem Moment exakt auf die mentale Beschreibung passt. Der Description error hat zugeschlagen.

Data-driven error
Viele Aspekte menschlichen Verhaltens passieren unbewusst und werden direkt durch das Empfangen sensorischer Daten ausgelöst. Ein Beispiel für dieses Verhalten ist die Reaktion auf ein Insekt auf der Haut, das man ohne Überlegung beiseite schiebt. Nun kann es passieren, dass beim Eintreffen neuer sensorischer Daten diese mit gerade laufenden mentalen Prozessen interferieren und einen Data-driven error auslösen.
Beispiel:

Caroline schreibt gerade einen Blogeintrag über eine Person. Plötzlich poppt eine ICQ-Nachricht von einem Freund auf. Fälscherlicherweise schreibt sie nun in ihrem aktuellen Satz nicht den Namen der ursprünglichen Person, sondern den Namens des ICQ-Kontaktes.

Associative activation error
Genauso wie externe Daten können auch interne Gedanken oder Assoziationen laufende Handlungen beeinflußen.
Beispiel:

Daniels Telefon klingelt und er begrüßt sein Gegenüber mit „Herein!“

Diese Art von Fehler ist übrigens eng mit dem verwandt, was allgemein unter Freud'schen Fehlleistungen bekannt ist. Auch das Verwechseln von Namen enger Verwandter bei Familienfesten fällt in diese Kategorie.

Loss of activation error
Diesen Fehler dürfte wohl jedem bekannt sein. Es geht darum, eine gewisse Aktion durchführen zu wollen, jedoch bei der Ausführung das eigentliche Ziel zu vergessen.
Beispiel:

Erik geht in das Schlafzimmer, um ein T-Shirt aus dem Schrank zu holen. Als er im Schlafzimmer ankommt, weiß er nicht mehr, wieso er eigentlich ins Schlafzimmer gegangen ist.

Mode error
Diese Fehler entstehen, wenn bestimmte Aktionen abhängig vom Zustand zu anderen Ergebnissen führen, und man sich mental in einem anderen Zustand befindet, als man in Wirklichkeit ist.
Beispiel:

Felizitas ist auf dem Heimweg von einer Party. Sie möchte wissen wie viel Zeit sie benötigt und startet ihre Stopfunktion an ihrer digitalen Armbanduhr. Nach ein paar Minuten möchte sie wissen, wie lange sie schon unterwegs ist und drückt die Taste, die im normalen Modus zur Aktivierung der Hintergrundbeleuchtung der Anzeige zuständig ist. Leider sorgt die gleiche Taste im Stopmodus dafür, dass die Zeitmessung zurückgesetzt wird. Sie ist Opfer eines typischen Mode errors geworden.

Insbesondere der letzte Fehler ist ein wichtiger Fehler im Zusammenhang mit interaktiven System, denn er zeigt auf, wie wichtig es ist, dem Benutzer ein klares, verständliches mentales Modell der Anwendung zu liefern, welches solche Fehler verhindert. Ein anderes Beispiel im Bereich des Computers zur Verhinderung ist fehlertolerantes Löschen. Oft möchte man eine gewisse Datei löschen, vertut sich aber der Auswahl, zum Beispiel aufgrund eines Description errors, und selektiert die falsche Datei. Auch die direkt darauf folgende Löschbestätigung hilft nicht, da die Person sich noch in einem Handlungsablauf befindet, in der sie davon ausgeht, dass sie die richtige Datei löscht. Erst später bei der Bewertung des Handlungablaufes erkennt sie wohlmöglich den ausgeführten Fehler. Durch einen Papierkorb, der gelöschte Objekte zunächst zwischenspeichert, oder durch die Implementierung von Undo-Funktionen lassen sich solche Fehler benutzerfreundlich beheben.

Weiterführende Literatur: The Psychology of Everyday Things, Donald A. Norman (1988)

Leider habe ich in Sachen Basteln eher zwei linke Hände, ansonsten hätte ich mir wohl auch schon längst dieses schicke Eingabemedium gebastelt:

Auf ssandler.wordpress.com gibt es noch weitere Informationen vom Entwickler.

Hier ein paar aktuelle Videos zum Thema Mensch-Computer-Interaktion, bei denen aus eher einfachen Techniken neue Interaktionstechniken designt wurden.

Headtracking mit einer Wii Remote


Lightglove

Nachdem beim Proseminar-Vortrag alles rund lief, gibt es ab sofort die Folien sowie die Ausarbeitung im Archiv oder hier direkt:
Ausarbeitung (PDF-Datei, 0,2 MB)
Präsentation (PDF-Datei, 5,2 MB)

Auf der Apple-Homepage gibt es ein interessantes Vorschauvideo über die Benutzung des iPhones, auf dem das Bedienkonzept ganz gut erkennbar ist, auch unter Aspekten wie Ergonomie und Usability.

In der letzten Übungstunde zu Grundlagen der Gestaltung sind wir auf das Thema Interaktive Systeme und Human Interfaces gekommen und unser Dozent hat uns mal ein paar aktuelle Entwicklungen vorgestellt. Ich hab mal ein bissschen weitergesucht, weil das Thema aus Medieninformatik-Sicht ja nicht ganz unwichtig und vor allem sehr sehr interessant ist. Man stelle sich nun eine Kombination aus den folgenden drei Technologien vor:
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