Prozessführung
de2014-05 InterHapt
InterHapt: Interaktionsuntersuchungen für haptisches Feedback elektronischer Eingabegeräte
Mit berührempfindlichen Bildschirmen (Touchscreens) werden Informationen nicht nur angezeigt, sondern können am gleichen Ort auch manipuliert werden. Damit ist es möglich, komplexe Interaktionen auf kleiner Fläche auszuführen und zu geringen Kosten flexibel zu bleiben. Gleichzeitig geht aber das von mechanischen Tasten gewohnte Gefühl, die über den Tastsinn vermittelte Rückmeldung, verloren. Besonders die Menschen, die im Laufe ihres Lebens Fertigkeiten an mechanischen Bedienelementen entwickelt haben, beispielsweise beim Maschineschreiben, sind hier benachteiligt. Aber auch in anderen Fällen ist die Benutzung an einer glatten, unbeweglichen Oberfläche schwieriger als durch mechanische Tasten, was sich in geringerer Eingabegeschwindigkeit und höherer Fehlerrate ausdrückt.
Um diesem Problem zu begegnen, wird derzeit eine fühlbare Rückmeldung in Form von Vibrationen künstlich erzeugt. Obwohl damit eine einfache haptische Rückmeldung schon eingesetzt wird, fehlen Empfehlungen zur Gestaltung einer aufgabenangemessenen, erwartungskonformen und an bewährte mechanische Vorbilder angepasste Form der haptischen Rückmeldung.
Im Projekt InterHapt wurde die menschliche Wahrnehmung bezüglich haptischer Empfindungen und die technischen Möglichkeiten zur Erzeugung haptischer Rückmeldungen empirisch untersucht. Dazu wurden unterschiedliche Szenarien entworfen, Laborexperimente zur Eingabe an stationären und mobilen berührempfindlichen Bildschirmen aufgebaut und mit verschiedenen Formen haptischer Rückmeldung ausgestattet. Die subjektive Beurteilung durch Versuchspersonen und objektiv ermittelte Verhaltens- und Leistungsdaten von Versuchspersonen dienten zur Bewertung der Formen der Rückmeldung.
Schließlich wurden aus den experimentellen Ergebnissen Gestaltungsempfehlungen abgeleitet, die stationäre Systeme für Experten (zum Beispiel Kassensysteme) und für Durchschnittsnutzer (beispielsweise Fahrkartenautomaten) umfassen. Auch Mobilgeräte wie Smartphones werden von den Gestaltungsempfehlungen abgedeckt. Damit wurden Wissenslücken über menschliche Eigenschaften in der haptischen Wahrnehmung geschlossen und Grundlagen für die spätere weitere Umsetzung in anwendungsbezogenen Forschungsprojekten geschaffen. Die schon jetzt als multimodal bezeichneten visuellen und auditiven Schnittstellen heutiger interaktiver Systeme lassen sich in Zukunft um eine weitere sinnvolle Modalität ergänzen. Durch einen frühzeitig eingeleiteten Dialog mit Anwendern und Umsetzungspartnern sowie einen abschließenden Workshop wurde der Transfer der Projektergebnisse sichergestellt.
Am Projekt beteiligte Wissenschaftler
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ludger Schmidt
Dr.-Ing. Bernd-Burkhard Borys
Martin Seeger, M. Sc.
Tobias Stein, M. Sc.
Förderung und Laufzeit
Bundesministerium für Bildung und Forschung, 5 / 2014 - 10 / 2015
Weitere Informationen zum Projekt
de2010 VENUS
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 2010-2012 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
Förderung und Laufzeit
LOEWE - Landes-Offensive zur Entwicklung wissenschaftlich-ökonomischer Exzellenz, Land Hessen, 1 / 2010 - 12 / 2012