Entwurf und Methodik

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VENUS: Gestaltung technisch-sozialer Vernetzung in situativen ubiquitären Systemen

Das Projekt VENUS wird im Rahmen der 2. Förderstaffel der hessischen Landes-Offensive zur Entwicklung Wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz (LOEWE) von 2010-2013 gefördert.

Viele Bereiche des privaten und persönlichen Lebens sind bereits von IT-Anwendungen durchdrungen. Das Internet ist für viele Menschen zu einem Bestandteil des täglichen Lebens geworden und dazu bieten immer mehr Handys ihren Nutzern High-Speed-Internetzugang. Dazu haben Soziale Netzwerke die Beziehungen zwischen Menschen beeinflusst und werden auch weiterhin das Zusammenleben mit neuen Formen der Kommunikation, Koordination und Interaktion bereichern. Dabei schreitet die Computerisierung und Vernetzung des Alltagslebens kontinuierlich und zügig voran.

Der Visionär Mark Weiser schrieb bereits 1991: Ubiquitous Computing Technologien „weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it“. Im Ubiquitous Computing wird die Bereitstellung und die Verarbeitung von Informationen ein Teil der umgebenden Infrastruktur. Informationen und Dienste sind universell verfügbar, wobei die Technologie in den Hintergrund rückt. Sie bietet dabei kundenspezifische Dienste an, die an die Bedürfnisse der Nutzer angepasst sind.

Aus technischer Sicht führt Ubiquitous Computing (UC) zu kontextsensitiven Anwendungen, die sich während der Laufzeit an die aktuelle Umgebung anpassen können und so die Nutzer mit auf die Situation zugeschnittenen Diensten versorgt. Infolgedessen gehen Ubiquitous Computing und Selbstadaptivität Hand in Hand. Dies impliziert eine Vielzahl von technischen und nicht-technischen Konsequenzen. Die universelle Verfügbarkeit von Diensten und die dazugehörige Selbstanpassung von Anwendungen schaffen neue Herausforderungen, die eindeutig nicht nur technischer Natur sind.

Das Ziel von VENUS ist es, den Gestaltungsprozess von zukünftigen vernetzten ubiquitären Systemen, welche sich durch kontextsensitives und selbstadaptives Verhalten auszeichnen, zu erforschen. Das Projekt will die Grundlagen solcher Systeme erforschen und will insbesondere eine Gestaltungsmethodik erstellen, die die Entwicklung von sozialverträglichen Ubiquitous Computing Anwendungen unterstützt, d.h. Anwendungen, die nicht nur die funktionalen Anforderungen erfüllen, sondern auch die gegebenen Benutzeranforderungen bezüglich der Benutzerfreundlichkeit, des Vertrauens und der gesetzlichen Bestimmungen einhalten. Folglich konzentriert sich VENUS auf die Interaktionen zwischen der neuen Technologie, dem individuellen Nutzer und der Gesellschaft. Das langfristige Ziel von VENUS ist die Schaffung einer umfangreichen interdisziplinären Entwicklungsmethodik für die Gestaltung von Ubiquitous Computing Systemen.

VENUS befasst sich mit den Grundlagen, der Gestaltungsmethode und den Auswertungen von kontextsensitiven, selbstadaptiven Ubiquitous Computing Anwendungen, die technische sowie nicht-technische Anforderungen erfüllen. Das Arbeitsprogramm ist in die Arbeitsgruppen Grundlagen, Methoden und Labor, eingeteilt.
Im Arbeitsbereich Gestaltungsaspekte werden wir auf dem aktuellen Stand der Technik der beteiligten Forschungsgebiete aufbauen und diesen im Hinblick auf die besonderen Anforderungen der situativen Ubiquitous Computing Anwendungen erweitern.
Im Arbeitsbereich Methodik werden wir eine allgemeine, interdisziplinäre Gestaltungsmethodik entwickeln, die alle Phasen des Softwarelebenszyklus abdeckt. Die einzigartige, unverwechselbare Besonderheit dieser Methodik wird die Integration von nicht-technischen Merkmalen in den Entwicklungsprozess sein.
In Arbeitsbereich Labor werden wir die Gestaltungsmethodik erproben und Demonstratoren von innovativen, kontextbewussten, selbstadaptiven Ubiquitous Computing Anwendungen erstellen und testen.

Das Fehlen einer systematischen Entwicklungsmethodik, die neben den technischen Anforderungen auch die gesellschaftliche Akzeptanz berücksichtigt, ist eine große Herausforderung für die Entwicklung von neuen Technologien wie zum Beispiel Ubiquitous Computing Systeme. VENUS will eine umfangreiche Lösung in Form einer interdisziplinären und integrativen Methodik für die Entwicklung von Ubiquitous Computing Systemen bereitstellen. Diese Methodik wird die Entwicklung der neuen Ubiquitous Computing Anwendungen kräftigen, die die technischen und nicht-technischen Benutzererwartungen erfüllen.

Am Projekt beteiligte Wissenschaftler

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ludger Schmidt
Dipl.-Biol. Kay Behrenbruch
Sebastian Hoberg, M. Sc.
Romy Kniewel, M. F. A.

Kooperationspartner

Fachgebiet Kommunikationstechnik der Universität Kassel
Fachgebiet Öffentliches Recht der Universität Kassel
Fachgebiet Verteilte Systeme der Universität Kassel
Fachgebiet Wirtschaftsinformatik der Universität Kassel
Fachgebiet Wissensverarbeitung der Universität Kassel
Fachgebiet Angewandte Informationssicherheit der Universität Kassel

Förderung und Laufzeit

LOEWE - Landes-Offensive zur Entwicklung wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz, Land Hessen, 1 / 2010 - 12 / 2013

Weitere Informationen zum Projekt

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DIAMANTA
DIADEM Dialogspezifikation
Ablaufplan mit Blöcken und Verbindungslinien

Erprobung einer Sofwareentwurfsmethodologie

DIADEM Methodology for MMI Development Trial Application (DIAMANTA)

Ziel des Projekts DIAMANTA war eine Bewertung der systemtechnischen Software-Entwurfsmethode DIADEM (Dialogue Architecture and Design Method) von THOMSON-CSF. Es sollte nachgewiesen werden, dass diese Methode den Softwareentwurf von grafischen Benutzerschnittstellen so unterstützt, dass die Schnittstellen die Bedürfnisse der Benutzer vollständig abdecken.

Das Projekt DIAMANTA wurde im Rahmen des ESPRIT Trial Application-Programms von der Europäischen Union gefördert.

In diesem Projekt erfüllte unser Labor zwei Aufgaben: Zunächst stellten wir eines der drei Entwicklungsteams, welche die Methode DIADEM an einer Anwendung erprobten. Daneben und unabhängig vom Entwicklungsteam wurde eine formale Bewertungsmethode entworfen, mit der die drei Entwicklungsteams beobachtet wurden, Fortschritte und Erfahrungen erfasst wurden und so die Methode DIADEM selbst beurteilt werden konnte.

Die Entwicklung von Benutzerschnittstellen ist für Softwarefirmen ein wesentlicher Kostenfaktor, denn der Aufwand zur Erstellung der Schnittstelle zum Benutzer beträgt 20 % bis 50 % der gesamten Software-Entwicklungskosten. Weiterhin erhöht eine gut gestaltete Schnittstelle die Benutzbarkeit eines Produktes und damit die Akzeptanz durch den Benutzer und die Chancen am Markt. Vor diesem Hintergrund soll die Methode DIADEM Softwareentwickler bei ihrer Arbeit – Erstellung und Implementierung von Spezifikationen für grafische Benutzerschnitstellen – unterstützen. DIADEM wurde von THOMSON-CSF entwickelt und erhöht die Produktivität des Entwicklungsprozesses wie auch die Qualität der Schnittstellen. Die Methode unterstützt das Entwicklungsteam durch unterschiedliche Regelungen: DIADEM definiert Rollen und Aufgaben für die im Team arbeitenden Personen und strukturiert den zeitlichen Ablauf; es stellt grafische Methoden zum Informationsaustausch im Entwicklungsteam zur Verfügung; es gibt grundlegende Ergonomierichtlinien vor. Alle diese Vorgaben sind offen für eine Anpassung an die vorliegende Anwendungs- und Entwicklungsumgebung.

Die drei Entwicklungsteams haben DIADEM in drei unterschiedlichen Bereichen erprobt: Einer grafischen Schnittstelle zur Steuerung einer Chemieanlage (in unserer Gruppe in Kassel), einer bimodalen Schnittstelle (Bildschirm oder Telefon) zu einem Informationssystem für den Gebrauchtwagenverkauf und einer Multimedia-Präsentation für Reisebüros.

Am Projekt beteiligte Wissenschaftler

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Gunnar Johannsen
Dr.-Ing. habil. Elena A. Averbukh
Dipl.-Ing. Markus Tiemann
Dr.-Ing. Bernd-Burkhard Borys

Kooperationspartner

THOMSON-CSF, RCC, Colombes, Frankreich
Informationssysteme für computerintegrierte Automatisierung (ISA) GmbH, Stuttgart
Sistemas y Tratamiento de Informacion S. A. (STISA), Madrid, Spanien
Bayer AG, Dormagen

Förderung und Laufzeit

ESPRIT Trial Application-Programm der Europäischen Union, 11 / 1995 - 12 / 1996

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