Teil 2: Eine Videotelefonie-Schnittstelle für Menschen mit kognitiven Einschränkungen

Einleitungsbild_Teil_2

Beispielhafter Screenshot des High-Fidelity Prototypen, der den „Freundeskreis“ als ein zentrales Element der neuentwickelten Schnittstelle, und das Assistenzsystem in Form eines virtuellen Agenten zeigt.

In Teil 1 habe ich Ihnen eine Methode vorgestellt, mit der man Anforderungen von Nutzergruppen mit besonderen Bedürfnissen analysieren kann. In Teil 2 des Blogbeitrags möchte ich Ihnen anhand eines Ausschnitts aus der Konzeption einer Videotelefonie-Schnittstelle veranschaulichen, wie der nutzerzentrierte Gestaltungsansatz (UCD) gestaltet werden kann, um unter anderem für Menschen mit Handicap eine Videotelefonie-Schnittstelle mit Assistenz-System zu entwickeln.

Da die Bedienung verbreiteter Videotelefonie-Systeme (z. B. Skype) Menschen mit kognitiven Einschränkungen oftmals vor große Herausforderungen stellt, bietet sich dieser Bereich in besonderer Weise als Anwendungsdomäne für die Entwicklung und Erforschung neuer Methoden zum Universal Design an. Vor diesem Hintergrund wurde in Kooperation der Arbeitsgruppe Social Cognitive Systems (Exzellenzcluster CITEC und Technische Fakultät der Universität Bielefeld) und des PIKSL-Labors in Düsseldorf ein Konzept für eine Videotelefonie-Schnittstelle entwickelt. Diese soll, im Sinne eines universellen Designs, besonders einfach und intuitiv nutzbar sein, und damit auch (aber nicht nur) für Menschen mit kognitiven Einschränkungen geeignet sein.

Schritt 1: Beschreiben, des Nutzungskontextes & Festlegen der Nutzungsanforderungen

Für die Festlegen des Nutzungskontextes sowie der Nutzungsanforderungen hat sich bei Nutzern mit besonderen Bedürfnissen ein Mixed-Methods-Ansatz bewährt, bei dem mehrere Methoden und Quellen zur Datenerhebung herangezogen werden.

Fokusgruppen als Mittel zum Erheben des Nutzungskontextes & der Fähigkeiten

Zunächst wurden im Rahmen einer Fokusgruppe die Vorstellungen und Bedürfnisse der Zielgruppe ermittelt. Die Fokusgruppe ermöglichte einen Einblick in die Gedankenwelt und Probleme der Nutzer im Umgang mit Kommunikationstechnologie zu erhalten. Zum anderen lieferte die lockere Atmosphäre auch für schüchterne Probanden die Möglichkeit, sich zu äußern und von ihren Problemen zu berichten.
Ebenso wurden Ideen zum Thema „Video Chat“ gesammelt. Interaktive Methoden sind hierbei hilfreich. So wurde der „Draw Your Experience“-Ansatz genutzt, der es den Teilnehmern erlaubt, ihre Erfahrungen und Vorstellungen in einfachen Skizzen mit Stift und Papier zu visualisieren (Dix, 2007). Dieses Vorgehen ermöglichte es, auf Basis der bestehenden Vorstellungen der Nutzer eine Metapher (hier die Metapher des „Freundeskreises“) für einen ersten Entwurf zu konzipieren.

Usability-Test mit Skype sowie genaue Analyse der kognitiven Einschränkungen

Ergänzend dazu wurde die Nutzung der verbreiteten Videotelefonie-Schnittstelle Skype mittels eines Usability-Tests (Thinking-Aloud) evaluiert. Die Teilnehmer führten dazu fünf prototypische Aufgaben mit der Skype- Nutzerschnittstelle aus ([A] Anmelden, [B] Nachrichten verfassen, [C] Video-Anrufe führen, [D] Einstellen der Lautstärke, [E] Nutzer hinzufügen) und es wurden verschiedene Metriken der Gebrauchstauglichkeit erhoben (Time on Task, Klickrate, Abschlussrate, Fehler, System Usability Scale, Single Ease Question). Der Test beinhaltete einen Pre-Test, in dem mit Hilfe von Langdons Fähigkeiten-Einschränkungs-Matrix (siehe Teil 1) die kognitiven Einschränkungen der Nutzer analysiert wurden sowie ein Haupttest & Debriefing.

Der Pre-Test ergab, dass die Nutzer multiple kognitive Einschränkungen haben, die sich unter anderem in Form von Lese- und Rechtschreibstörungen sowie in einem hohen Assistenzbedarf im Alltag bemerkbar machen. Ergebnisse flossen in die zuvor vorgestellte Fähigkeiten-Einschränkungs-Matrix von Jokisuu et al. ein. Die meisten Nutzer schätzten sich als technisch nicht versiert ein, weshalb sie sich bei Problemen meist assistieren lassen. Der überwiegende Teil sammelte bereits Erfahrungen im Umgang mit Skype, indem beispielsweise mit Freunden telefoniert wird. Aus ihrer Erinnerung heraus beschrieben sie die Bedienung von Skype als schwierig und oft nicht überschaubar.

Die Ergebnisse aus dem Haupttest der Szenarien bestätigen die von den Probanden in der Fokusgruppe aufgeführten Probleme. Alle Nutzer hatten Schwierigkeiten bei der selbstständigen Bewältigung der Aufgaben. Insbesondere wenn sie grundlegende Einstellungen vornehmen sollten, wie das Verändern der Lautstärke oder das Hinzufügen eines Kontaktes. Sie scheiterten größtenteils an der Komplexität der Bedienung und daran, diese mit den Mitteln der Schnittstelle umzusetzen. In der Abbildung 1 ist zu sehen, dass die Abschlussrate der Nutzer für mehrere Aufgaben in einem kritischen Bereich liegt. Als akzeptabel gilt, wenn 70 % der Nutzer eine Aufgabe selbstständig und ohne Hilfe abschließen, was in Aufgabe B, D und E nicht erfüllt wird. Insbesondere beim Hinzufügen eines Kontaktes scheiterten 75 % der Nutzer in Aufgabe E. Ebenso traten hier die meisten Usability-Probleme auf. Hingegen produzierte Aufgabe C (Anrufen) die geringsten Usability-Probleme.

Darstellung_Fehlerversuchs-Rate

Abb. 1. Die Darstellung zeigt die Erfolgsverteilung der Nutzer in Prozent. Hervorzuheben sind Aufgabe B, D, E, die eine hohe Fehlversuchs-Rate aufweisen.

Basierend auf diesen Daten wurden Nutzungsanforderungen festgelegt, die als Basis in die Entwicklung des neuen Konzeptes eingingen. Dies geschah insbesondere vor dem Hintergrund, dass Vergleichsweite für einen späteren Benchmark mit dem neu entwickelten Interface stattfinden sollte.

Schritt 2: Konzeption der Schnittstelle

Das Konzept wurde zunächst in Form eines statischen Low-Fidelity Prototypen umgesetzt, welcher im weiteren Verlauf zu einem interaktiven High-Fidelity Prototypen weiterentwickelt wurde. Die Abbildungen 2 bis 5 zeigen jeweils beispielhaft Visualisierungen der Schnittstelle aus den iterativen Entwicklungsschritten. Dabei wurden zentrale Usability-Prinzipien (Norman, 2014) sowie Richtlinien für Barrierefreiheit (BKB, 2011) kombiniert sowie die Prinzipien des Univesal Designs berücksichtigt. Zur besonderen Unterstützung der Nutzer wurde zudem ein Assistenz-Konzept in Form eines virtuellen, konversationalen Agenten zur situativen Hilfestellung integriert (Abbildung 4 und 5). Dieser Agent unterstützt die Anwender bei der Bedienung, indem er bei Bedarf multimodale Erklärungen und Hilfestellungen anbietet, die speziell darauf abzielen, das Mentale Modell des Nutzers aufzubauen.

Statischer_Papier-Prototyp

Abb. 2. Statischer Papier-Prototyp nutzt Metapher des „Freundeskreises“.

Screenshot_des_interaktiven_Prototypen

Abb. 3. Beispielhafter Screenshot des interaktiven Prototypen mit aufgeklapptem Funktionsmenü („Nachricht schreiben“ und „Anrufen“) in monochromatischer Darstellung.

Screenshot_der_Assistenz-Situation

Abb. 4. Beispielhafter Screenshot der Assistenz-Situation: Embodied Conversational Agent ‚Billie‘ erklärt die Oberfläche „Freundeskreis“. Objekte werden bei der Erklärung hervorgehoben.

Für Nutzer mit kognitiven Einschränkungen ergibt sich der Vorteil, gemeinsam mit dem virtuellen Agenten die Problemlösungen nachzuvollziehen und so die Schnittstelle zu erforschen. Um die Kontrolle der Interaktion beim Nutzer zu belassen, kann dieser den Assistenten bei Bedarf aktivieren bzw. deaktivieren.

Schritt 3: Usability-Test mit dem neu-entwickelten Prototypen

Der interaktive Prototyp wurde schließlich einem evaluierenden Usability-Test mit drei Nutzern der Zielgruppe unterzogen. Dieser Test war methodisch weitgehend mit dem Skype-Test identisch, um eine Vergleichbarkeit der beiden Schnittstellen zu ermöglichen. Die dabei aufgedeckten Usability-Probleme und Anregungen der Nutzer wurden schließlich in eine optimierte Version des bestehenden Prototypen eingearbeitet.

Die Ergebnisse der Evaluationsstudie haben eine positive Wirkung des entwickelten Konzeptes im Vergleich zur Nutzung von Skype gezeigt. So stieg beispielsweise der Anteil der erfolgreich und ohne Hilfe abgeschlossenen Aufgaben von 50 % auf 67 % für das Schreiben einer Nachricht, von 75 % auf 100 % für das Anrufen eines Kontaktes, von 50 % auf 100 % für das Regulieren der Lautstärke und von 25 % auf 33 % für das Hinzufügen eines Freundes. Ein Vergleich zwischen den Nutzungskonzepten von Skype und Freundeskreis kann jedoch nicht allein auf quantitativen Daten beruhen, da die Schnittstellen differente fidelity-Grade aufweisen. Jedoch sind es die individuellen Äußerungen der Nutzer aus den Think-Aloud-Protokollen, die Auskunft über die Nutzungszufriedenheit der Schnittstellen geben. Diese sprechen für den Erfolg der nutzerzentrierten Ausrichtung in der Konzeption der Videotelefonie-Schnittstelle Freundeskreis.

Darstellung_Erfolgsverteilung

Abb. 6: Die Darstellung zeigt die Erfolgsverteilung der Nutzer in Prozent in der Schnittstelle Freundeskreis.

Fazit

Die Gestaltung von barrierearmen Schnittstellenist in jedem Fall ein sich lohnendes Unterfangen. Barrierearme Schnittstellen werden uns in der Zukunft immer mehr beschäftigen und damit auch die Berücksichtigung von Nutzern mit besonderen Bedürfnissen. Wir benötigen praktikable Methoden, um Lösungen für die Zukunftsprobleme liefern zu können. In Teil 1 und Teil 2 dieses Blogbeitrags zum Thema Inklusive Systeme, wollte ich einen Beitrag ergonomischen Gestaltung von Nutzerschnittstellen im Bereich der Videotelefonie liefern. Zum anderen war es meine Absicht auch für derzeit verbreitete Systeme wie Skype Potenziale aufzuzeigen, diese einfacher bedienbar zu gestalten. Darüber hinaus liefert die Integration eines virtuellen Agenten zur Assistenz der Nutzer einen Anwendungsfall für die Kombination eines verkörperten Agenten mit Elementen grafischer Benutzeroberflächen, um die Vorteile dieser beiden unterschiedlichen Interaktionsformen auszunutzen. Schließlich leistet sie auch einen methodischen Beitrag zum nutzerzentrierten Design von Mensch-Maschine-Schnittstellen. Sie zeigt, dass kognitiv beeinträchtigte Menschen sinnvoll in den Entwicklungsprozess einbezogen werden können und so einen wertvollen Beitrag zur Technikgestaltung im Sinne des universellen Designs liefern können.

Dieser Blogbeitrag ist Teil des Beitrags: „Universal Design für und mit Menschen mit kognitiven Einschränkungen“ (Pagel & Bergmann, 2016), der während des 5. Interdisziplinären Workshops “Kognitive Systeme: Mensch, Teams, Systeme und Automaten”, am 14. – 16. März in Bochum vorgestellt wird.

Nun interessiert mich Ihre Meinung zu der Thematik besonders: Was denken Sie über die Themen barrierearme Gestaltung und Universal Design? Für wie wichtig halten Sie die Anforderung „Barrierefreiheit“ in der Zukunft? Ich bin gespannt auf Ihre Meinungen!

Literatur

• Bundeskompetenzzentrum Barrierefreiheit e. V. (BKB) (2011) Barrierefreiheit für Menschen mit kognitiven Einschränkungen: Kriterienkatalog: BKB.
• Dix A (2007) Human computer interaction. Harlow, England [u.a.]: Pearson Prentice Hall.
• Norman DA (2014) Some Observations on Mental Models. In: Gentner D and Stevens AL (eds) Mental Models. Hoboken: Taylor and Francis, pp. 7–14.
• Jokisuu E, Langdon PM and Clarkson PJ (2012). A Framework for Studying Cognitive Impairment to Inform Inclusive Design. In: Langdon P, Clarkson J, Robinson P, Lazar J and Heylighen A (eds) Designing Inclusive Systems: Designing Inclusion for Real-world Applications. London: Springer London, SS. 115–124.
• Pagel P & Bergmann K (2016). Eine Videotelefonie-Schnittstelle mit Assistenzsystem für Menschen mit kognitiven Einschränkungen. In: Eyssel F, Kluge A, Kopp S, et al. (Eds.), Proceedings 5. Interdisziplinärer Workshop Kognitive Systeme: Mensch, Teams, Systeme und Automaten.

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