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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-58792
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2012/5879/


Zur Benutzbarkeit assoziativer Verknüpfungen in verteilten Informationssystemen : Entwicklung und Evaluation von Konzepten zur Optimierung der Navigation inoffenen, verteilten Hypertext-Informationssystemen gezeigt am World Wide Web

Weinreich, Harald W. R.

pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Softwareergonomie, Hypertext , Hyperlink , Informationssystem , World Wide Web , Verteilte Systeme
Freie Schlagwörter (Englisch): Software Usability , Distributed Systems , Hypertext , Information System , World Wide Web
Basisklassifikation: 06.74
Institut: Informatik
DDC-Sachgruppe: Informatik
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Lamersdorf, Winfried (Prof. Dr.)
ISBN: 978-1-291-01889-9
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 12.04.2012
Erstellungsjahr: 2012
Publikationsdatum: 18.10.2012
Kurzfassung auf Deutsch: Große verteilte Informationssysteme wie das World Wide Web sind heute für die Kommunikation und den Informationsaustausch sowohl im privaten als auch im professionellen Bereich unverzichtbar. Sie werden von Personen mit unterschiedlichsten kulturellen, sozialen und gesellschaftlichen Hintergründen verwendet, eine gute Benutzbarkeit ist daher entscheidend für ihren Erfolg. Diese Arbeit befasst sich mit der Ergonomie verteilter Informationssysteme, identifiziert die Probleme bei ihrer Nutzung und stellt neue Lösungsmöglichkeiten für die Reduzierung der Benutzbarkeitsdefizite sowohl auf Ebene der Benutzungsschnittstelle als auch auf technischer Ebene vor.
Ein zentrales Element für die Interaktion mit verteilten Informationssystemen sind die assoziativen Verweise zwischen den Objekten, die als Hyperlinks bezeichnet werden. Die Idee, inhaltlich verwandte Dokumente in einem Informationssystem zur direkten Navigation miteinander zu vernetzen, um die Handhabbarkeit der stetig wachsenden Informationsbestände zu verbessern, wurde in den 1970er Jahren unter dem Begriff Hypertext bekannt. Das Web ist das bisher erfolgreichste verteilte Informationssystem, das dieses Konzept einsetzt. Hyperlinks sind das wichtigste Navigationselement im Web, ohne sie wäre es in der heutigen Form undenkbar.
Der Einsatz von Hyperlinks und die Datenverteilung auf viele Systeme brachten jedoch auch neue Benutzbarkeitsprobleme mit sich, bei denen die Benutzungsschnittstelle von Links eine zentrale Rolle spielt. Wesentliche Konzepte zur Reduktion der Schwierigkeiten bei der Link-Navigation sind typisierte Links und Link-Previews, die Anwendern bereits vor der Auswahl Informationen zum Link und zum Zielobjekt vermitteln. Am Beispiel des Webs wird in dieser Arbeit gezeigt, dass in verteilten Informationssystemen zahlreiche Details zur Art, Funktion und zum Ziel eines Links existieren, die für Nutzer unzugänglich bleiben. Die im Web vorhandenen Link-Informationen werden klassifiziert, und es wird mithilfe von Benutzbarkeitsstudien untersucht, welche von ihnen Anwender als wichtig für die Navigation ansehen.
Neben der Relevanz von Link-Informationen befasst sich diese Arbeit mit den Herausforderungen bei der Darstellung solcher Informationen. Basierend auf den Forschungsergebnissen früherer Hypertext-Projekte und -Standards sowie aktuellen Untersuchungen zur Benutzbarkeit des Webs werden erstmals die Gestaltungsmöglichkeiten der Benutzungsschnittstelle von Hyperlinks klassifiziert und systematisch neue Konzepte für eine erweiterte Link-Schnittstelle entworfen und realisiert. Diese Konzepte helfen bei der Identifikation von Link-Ankern und erlauben die Anzeige wichtiger zusätzlicher Link-Informationen in Webseiten. Zur Analyse der Stärken und Schwächen werden die neu entwickelten Schnittstellenkonzepte in Form der zwei Prototypen HyperScout I und II vorgestellt und mit Benutzerstudien evaluiert. Die Tests liefern neue Erkenntnisse über die Anforderungen bei der Gestaltung benutzbarer Schnittstellen für Hyperlinks in verteilten Informationssystemen.
Eine Erweiterung der Benutzungsschnittstelle von Hyperlinks erfordert neue Techniken zur Übertragung der zusätzlich benötigten Daten. Sie sollen gewährleisten, dass Anwendern ergänzende Link-Informationen ohne Verzögerung dargestellt werden. Dies wird durch ein Konzept erreicht, das auf einer Erweiterung des HTTP-Protokolls und einem neuen Modul für die Sprache XHTML beruht. Bei der Konzeption wurde auf Kompatibilität mit aktuellen Web-Standards, eine gute Skalierbarkeit und eine Minimierung der zusätzlich benötigten Bandbreite geachtet.
Sowohl die Realisierung neuer Konzepte zur Erweiterung der Benutzungsschnittstelle als auch Anpassungen der Protokolle und Sprachen des Webs bringen eine erhebliche technische Komplexität mit sich. Hierzu trägt bei, dass Server und Browser erweitert werden müssen und dass, bedingt durch die schnelle technische Evolution, viele untereinander inkompatible Schnittstellen bedient werden müssen. Zur Vereinfachung der prototypischen Realisierung solcher Konzepte wurde ein Framework namens Scone konzipiert und entwickelt, das sich durch Plattformunabhängigkeit und Flexibilität auszeichnet. Es weist eine komponentenbasierte Architektur auf und bietet eine Plug-in-Schnittstelle zur Integration und Konfiguration neuer Prototypen. Das Framework beruht auf einem Web-Intermediary zur Analyse und Modifikation übertragener Daten und einem programmierbaren Web-Crawler, der regelbasiert Informationen für Anwender zusammenstellen kann. Komponenten zur Verarbeitung und Persistierung von Web-Ressourcen sowie zur Anbindung an Browser und Server vereinfachen die Umsetzung vieler unterschiedlicher Konzepte zur Erweiterung des Webs. Das Scone-Framework war Grundlage für die prototypische Realisierung und Evaluation der in dieser Arbeit entwickelten Konzepte und wurde bereits in zahlreichen weiteren internationalen Forschungsprojekten eingesetzt.
Kurzfassung auf Englisch: In today's world, large distributed information systems such as the World Wide Web are indispensable for communication purposes and information exchange in the private and the professional sectors. The usability of these systems has become a key factor for success, as people from all cultural and social backgrounds use them. This thesis deals with the usability of distributed information systems, identifies problems during their use, and offers new solutions to reduce usability deficits both on the user interface and on the technical level.
Crucial elements for the interaction with distributed information systems are associative references between objects, which are referred to as hyperlinks. The idea of directly linking content-related documents in information systems for the purpose of direct navigation and improving the manageability of an ever growing stock of information dates back to the 1930s. It became known under the term hypertext in the 1970s. The Web has been the most successful distributed information system so far using this concept. Hyperlinks are the most important navigation element on the Web; without them the Web in its present form would be unthinkable.
The employment of hyperlinks and global data distribution also resulted in new usability challenges in which the user interface of links plays a pivotal role. Typed links and link previews are the main concepts to reduce the problems that arise during link navigation. Both concepts aim at displaying extended information regarding the link and the link target before the user makes a choice. This thesis uses the Web as an example to show that within distributed information systems numerous details relating to the type, function and target of a link already exist, which are not accessible to users. These implicit data, embedded in every link of the Web, will be categorized and usability tests and an online survey are performed to analyze which link information users consider as important for their navigation.
In addition to the relevance of link information, this thesis addresses the challenges that arise when trying to display this kind of information. For the first time the different design issues of the user interface of hyperlinks are classified. This categorization is based on the research results of earlier hypertext projects and standards as well as current research on Web usability. New concepts for an enhanced link user interface are drafted and realized using a systematic approach. These concepts simplify the identification of link anchors and allow to display important additional link information within any Web page. In order to identify their strengths and weaknesses, the newly developed interface concepts are presented by way of two prototypes called HyperScout I and HyperScout II, which are both evaluated in usability studies. The studies provide new insights on the requirements for the ergonomic design of the user interface of hyperlinks in distributed information systems.
The open and distributed architecture of the Web calls for new technologies to transmit the additionally required link data which is necessary to enhance the user interface of hyperlinks. These technologies have to ensure that additional link information is displayed to users without delay. New concepts are developed to meet these requirements which are based on an extension of the HTTP protocol and a new module for the markup language XHTML. They were designed for compatibility with current Web standards, good scalability and keeping the additionally required bandwidth to a minimum.
The implementation of new concepts for the enhancement of the user interface of the Web as well as the extensions to protocol and language of the Web entail considerable technical complexity. This is exacerbated by the fact that both servers and browsers need to be extended. Moreover, due to the fast-paced technical evolution, many incompatible programming interfaces of browsers and servers have to be considered. In order to simplify the prototypical implementation of such new concepts, a framework called Scone was designed and developed, which is characterized by cross-platform independence and high flexibility. It features a component-based architecture and a plug-in interface for the integration and configuration of new prototypes. The framework is based on a Web intermediary for analyzing and modifying transferred data and a programmable Web crawler, which compiles additional relevant information for users based on rules. Components for processing and storing Web resources as well as for interfacing with browsers and servers simplify the implementation of many different concepts for the augmentation of the Web. The Scone framework was basis for the prototypical realization and evaluation of the concepts presented in this thesis, and it has been used in numerous other international research projects.

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