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12.04.2014

Skalierung von Nutzeroberflächen: Ein Informationsverarbeitungs-Ansatz für Multi-Device-Design

Wenn man für alle Bildschirmgrössen Designs erstellt, muss man die Kapazität des Mensch-Geräte Kommunikationskanals berücksichtigen. Dieser ist abhängig von der Gedächtnisspanne des Nutzers, der Geräte-Portabilität und der Bildschirmgrösse.

verschiedene Devices

© Robert Kneschke - Fotolia.com

 

by Raluca Budiu (deutsche Übersetzung) - 13.04.2014

 

Mitte des 20. Jahrhunderts, als Claude Shannon seine Informationstheorie veröffentlichte, revolutionierte er damit nicht nur die Wissenschaft der Signalverarbeitung, sondern beeinflusste auch eine Kohorte von anderen Disziplinen stark, angefangen bei der Computerwissenschaft und der künstlichen Intelligenz, bis hin zur kognitiven Psychologie. Eine der Ideen der Informationstheorie besagt, dass Kommunikationssysteme aus Modulen bestehen, die durch Kommunikationskanäle mit begrenzter Kapazität verbunden sind.

Der Kommunikationskanal "Mensch-Gerät"

Das grundlegende Konzept in der Informationstheorie ist das Kommunikationssystem, das folgendes umfasst:

  1. Zwei Module: eine Informationsquelle und ein Ziel.
  2. Ein Kommunikationskanal, der Informationen von der Quelle zum Ziel transportiert.

Der Kommunikationskanal hat eine bestimmte Kapazität, welche die Menge an Informationen begrenzt, die von der Quelle zum Ziel übertragen werden können. Als Vergleich kann man sich ein Netzwerk, das 2 Computer miteinander verbindet vorstellen, d.h. das Kommunikationssystem; die Bandbreite des Netzwerks (die sich normalerweise auf die Menge der Daten bezieht, die zwischen den 2 Computern übertragen werden kann) entspricht der Kanalkapazität. Wenn Sie beispielsweise eine Internetverbindung mit 50 Mbps haben, kann Ihr Computer 40 Millionen Bits pro Sekunde über das Netzwerk empfangen (vorausgesetzt alles läuft auf voller Geschwindigkeit) - das ist die Kanalkapazität.

Auch wenn die klinisch klingende Terminologie zur Beschreibung dieser Konzepte diese als veraltet erscheinen lässt, wäre es falsch zu denken, sie seien es. Das Konzept von Modulen und Kanälen ist mächtig und sollte für die Kunst mobiler Designs angewendet werden.

Wenn Nutzer mit Technologie interagieren (einem Computer oder einem mobilen Gerät), dann formen sie ein Kommunikationssystem mit zwei Modulen (Nutzer und Gerät) und einem Kommunikationskanal zwischen ihnen. Die Kapazität dieses Kanals wird durch die kombinierten Merkmale des Produkts und der Menschen, die damit interagieren, bestimmt. Diese Eigenschaften umfassen:

  • Das Arbeitsgedächtnis des Nutzers
  • Die Menge an Aufmerksamkeit, die der Nutzer der Kommunikation widmen kann
  • Die Grösse des Bildschirms des Geräts

Wir werden in dieser Kolumne jede dieser Eigenschaften getrennt betrachten und sehen, wie sehr sie das mobile Design beeinflussen.

Aber bevor wir das tun, müssen wir noch betonen, dass wenn wir in diesem Artikel über Kommunikationskapazität sprechen, wir nicht über die Anzahl Bits pro Sekunde sprechen die ein Nutzer erhält, weil wir nicht an diesen Rohdaten interessiert sind. Ganz im Gegensatz zu Computern, die über ein physisches Netzwerk miteinander verbunden sind. Vielmehr interessiert uns, wie viele Informationen die Person verinnerlicht hat, nachdem sie die Daten auf dem Bildschirm hat.

Das Arbeitsgedächtnis des Nutzers begrenzt die Kapazität des Kommunikationskanals

Wenn eine Person jemandem bei einem Vortrag zuhört, muss er sich meistens auf sein Gedächtnis verlassen, um sich daran zu erinnern, worauf sich der Sprecher bezieht. Er muss die neuen Informationen entweder mit seinem Hintergrundwissen verknüpfen oder mit anderen Ideen, die der Sprecher vielleicht vorher angesprochen hat. Das Arbeitsgedächtnis des Zuhörers wird stark gefordert (zumindest, wenn er aufmerksam zuhört): Er muss sich teilweise an die zuvor präsentierten Informationen erinnern, damit die neuen Konzepte, die später eingeführt werden, einen Sinn ergeben. Das Arbeitsgedächtnis ist höchst individuell; verschiedene Menschen haben möglicherweise verschieden grosse Arbeitsgedächtnisse. Wie viel wir in unserem Arbeitsgedächtnis aufnehmen können, entscheidet über die Qualität des Verständnisses. Gute Sprecher kennen ihr Publikum und sprechen in einer Geschwindigkeit, die sowohl Zuhörern mit einem kleinen als auch denen mit einem grossen Arbeitsgedächtnis gerecht wird.

Wenn sie im Internet surfen, behalten die Nutzer Informationen über ihr aktuelles Ziel in ihrem Arbeitsgedächtnis. Beispielsweise haben sie eine Information im Kopf wie: "Ich versuche, einen Urlaub in Frankreich für meine Familie im Laufe des Monats Juli zu planen". Ausserdem verwenden sie ihr Arbeitsgedächtnis, um kontextbezogene Informationen über die Website als Ganzes, über die aktuelle Seite und über die Oberfläche der Seite abzuspeichern. (Das Konzept des Arbeitsgedächtnisses ist eng mit dem der kognitiven Belastung (engl.) verknüpft.) Daher ist die Kapazität des Kommunikationskanals natürlich begrenzt durch das Arbeitsgedächtnis des Nutzers. Wenn eine Seite oder eine Anwendung vom Nutzer die Aufnahme von zu vielen Informationen fordert (beispielsweise, weil die präsentierten Inhalte zu komplex sind oder weil die Interaktion einzigartig oder ungewöhnlich ist), dann landet der Nutzer häufig in einer Sackgasse, wo sein Arbeitsgedächtnis nicht mehr über diese Informationen verfügt und er erst danach suchen muss. Manchmal kann die Suche sehr einfach werden - beispielsweise, wenn der Nutzer sie direkt vor sich hat, auf derselben Seite, direkt vor Auge. In anderen Situationen kann es vorkommen, dass der Nutzer erst von der aktuellen Seite wegnavigieren muss (und also einen höheren Interaktionsaufwand (engl.) aufbringen muss), um die nötigen Inhalte zu finden, um aus seiner Sackgasse herauszukommen.

(Sehr viel mehr über den Einfluss von Eigenschaften des menschlichen Gedächtnisses und die daraus folgenden Einschränkungen für das UX-Design erfahren Sie in unserem ganztägigen Kurs "Das menschliche Gehirn und Usability".)

Die Bildschirmgrösse begrenzt die Kapazität des Kommunikationskanals

Jedes Mal, wenn ein Nutzer die aktuellen Inhalte nicht versteht, die auf einer Website präsentiert werden, kann er sich andere Informationen ansehen, die darum herum präsentiert werden. Ganz offensichtlich begrenzt die Grösse des Bildschirms, wie viele Informationen gleichzeitig angezeigt werden können, bevor man nach oben oder nach unten scrollen oder auf eine andere Seite navigieren muss. Daher wird im Informationssystem Mensch-Gerät die Kapazität des Kommunikationskanals durch die Bildschirmgrösse bestimmt. (Wie wir später sehen werden, können auch der Aufmerksamkeitsspanne und andere individuelle Variablen die Kanalkapazität beeinflussen.) Je grösser der Bildschirm, desto grösser die Kapazität des Kommunikationskanals zwischen Mensch und Gerät. Sobald die Leute eine Massnahme ergriffen haben und zu einer anderen Ansicht navigiert sind (entweder durch das Scrollen der Seite oder den Wechsel auf eine andere Seite=, führt das (1) zu einem höheren Aufwand für die Interaktion; und (2) möglicherweise zu einer zusätzlichen Belastung des Gedächtnisses (weil sie sich entweder merken müssen, was auf der Seite stand, oder, wohin sie gehen müssen, um die erforderlichen Informationen zu finden).

Die kleinere Bildschirmgrösse ist der wichtigste Grund dafür, dass mobile Inhalte doppelt so schwierig wie Desktop-Inhalte sind: Weil der mobile Bildschirm so viel kleiner ist, müssen die Nutzer sich auf ihr Arbeitsgedächtnis verlassen, um Informationen parat zu halten, die auf der Seite ist, aber nicht sichtbar vor ihren Augen.

Die Aufmerksamkeitsspanne begrenzt die Kapazität des Kommunikationskanals

Neben der Bildschirmgrösse ist die Menge an Aufmerksamkeit, die Nutzer einem Gerät widmen können, die andere Variable, die die Kapazität des Kommunikationskanals begrenzt. Je tragbarer ein Gerät, desto eher werden die Leute es so ziemlich überall benutzen, und desto eher werden sie unterbrochen werden, während sie das Gerät benutzen. Die Aufmerksamkeitskapazität bei einem tragbaren Gerät ist ganz anders als bei einem Desktop-Computer. Tatsächlich hat ein Paper, das 2011 von Mobile HCI veröffentlicht wurde, gezeigt, dass die durchschnittliche Nutzungsdauer eines mobilen Geräts 72 Sekunden beträgt. Ob es nun ein paar Sekunden mehr oder weniger sind, eine mobile Website oder App hat im Grunde etwas mehr als eine Minute Zeit, damit die Nutzer finden, was sie brauchen. (Im Gegensatz dazu dauert die durchschnittliche Nutzung eines Desktops etwa doppelt so lang - 2,5 Minuten.)

Mobiles Design und die begrenzte Kapazität des Kommunikationskanals

Das Design für verschiedene Bildschirmgrössen muss die Kapazität des Kommunikationskanals berücksichtigen. Das Design für mobile Geräte ähnelt ziemlich genau dem Führen eines Kamels durch ein Nadelöhr: Durch so einen winzigen Kanal ist es schwer. Verschiedene Herangehensweisen an das mobile Design versuchen, das Problem auf unterschiedliche Arten zu lösen, aber sie müssen sich der begrenzten Kapazität des Kanals bewusst sein.

Ein responsives Design (im "reinsten" Sinne des Wortes, der darin besteht, dass exakt dieselbe Funktionalität und exakt dieselben Inhalte allen Geräten verfügbar sind) löst das Kapazitätsproblem, indem es die Seite in Zellen in einem fluiden Raster aufteilt und diese Zellen auf einem kleineren Bildschirm neu anordnet, so, dass die relative Prioritäten der Zellen berücksichtigt wird. Im Grunde liefert es dieselben Inhalte durch einen engeren Kommunikationskanal Stück für Stück. Daher ist auf kleineren Bildschirmen der gesamte Inhalt verfügbar. Denken Sie jedoch daran, dass der Nutzer von Natur aus mehr damit zu tun haben wir und sich mehr Elemente merken muss, um ein beliebiges Stück Information auf der Seite zu bekommen.

Einige Nutzer werden gerne so viel Zeit und Mühe investieren, andere werden einfach aufgeben (oder gezwungen sein, aufzugeben, weil sie unterbrochen werden), wenn sie nicht nach einer angemessenen Zeit finden, was sie brauchen. Weil ein responsives Design die Inhalte linearisiert (indem die Dimensionalität des Inhaltsraster reduziert wird, von n Spalten und m Reihen auf nxm Reihen mit 1 Spalte, im Extremfall der Entwicklung für ein Smartphone), muss der Nutzer die Inhalte sequenziell durchgehen, bevor er ein bestimmtes Stück Information erreicht. Daher sind Techniken, die den direkten Zugang erleichtern, beim responsiven Design sehr wichtig: Sicherzustellen, dass die Navigation leicht zugänglich ist und enthält Verweise auf alle Stücke von Informationen enthält, die für einen Nutzer potentiell relevant sind.

Raster Contentdarstellung

Eine responsive Webseite, die auf einem Desktop in einem 2x3-Raster dargestellt wird, kann auf einem Smartphone zum Beispiel als 1x6-Raster dargestellt werden. Wenn ein mobiler Nutzer sich für den Inhalt in Stück Nummer 4 interessiert, muss er sequentiell durch die Stücke 1-3 nach unten scrollen, um ihn zu sehen. Im Gegensatz dazu sind die Inhalte von Stück 4 auf dem Desktop (oder einem grösseren Bildschirm) unmittelbar sichtbar (ohne Scrollen).

(Nebenbei bemerkt, das Kommunikationsproblem, das der Linearisierung einer Website inhärent ist, ist einer der Hauptgründe dafür, dass blinde Nutzer (engl.) bei der Nutzung von Websites langsamer als sehende Nutzer sind: Es ist natürlich weniger effizient, sich die Informationen linear laut vorlesen zu lassen, als dieselben Informationen auf einem Bildschirm visuell zu scannen. Für blinde Nutzer ist nur der auditive Kanal verfügbar, und die Entwickler können mit Tricks wie der Auslassung von Navigations-Links arbeiten, um die Nutzung trotz der Einschränkung auf den auditiven Kanal zu beschleunigen. Für sehende Nutzer ist es erforderlich, dass wir ihre Nutzung noch stärker beschleunigen, indem wir die Effizienz der visuellen Wahrnehmung ausnutzen.)

Websites, die speziell für mobile Geräte entworfen werden, gehen von einer anderen Annahme aus. Sie berücksichtigen die begrenzte Kanalkapazität und stellen Annahmen darüber an, woran die Nutzer interessiert sein könnten. Sie liefern für den Kanal: Sie gehen davon aus, dass sie besser nicht das Risiko von überladenen Seiten oder zu langer Ladezeiten eingehen, weil Inhalte, die auf einer Seite oder einer App zu tief versteckt sind, schwer zu finden sind und wahrscheinlich ohnehin nicht genutzt werden; daher lassen sie Funktionen und Informationen weg, die auf dem mobilen Gerät nicht lohnenswert erscheinen.

Mobile Seiten wetten darauf, dass sie wissen, was für den mobilen Nutzer relevant ist, und beschneiden die Inhalte und Funktionen, damit sie in den engen mobilen Kanal passen. Die Herausforderung besteht darin: Wie gut können Designer raten, was der Nutzer auf ihrem mobilen Gerät brauchen werden? Ist es besser, die Informationen verfügbar zu haben, wenn auch auf einer langen Seite versteckt, in der Annahme, dass diejenigen, die die Informationen brauchen, motiviert genug sein werden, sie trotz des höheren Aufwands für die Interaktion zu finden? Das muss man von Fall zu Fall entscheiden.

Wie ist das bei Apps? Apps kapitulieren normalerweise vor der Aufgabe, das Kamel durch das Nadelöhr zu schieben. Sie gehen davon aus, dass Nutzer in der schnellen mobilen Welt ohnehin keine Kamele wollen. Mobile Apps (zumindest diejenigen, die nicht einfach eine mobile Seite in eine native App integrieren (engl.)) erfinden ein ganz neues Wesen, das besser für die Anforderungen des Geräts geeignet ist. Normalerweise werden sie rund um ein paar Aufgaben aufgebaut, die sie oft kreativ und vollständig unterstützen.

Das Kontinuum der Einfachheit

Beim Erstellen von Designs für mobile Geräte empfehlen wir oft Einfachheit. Einfachheit heisst, die Kapazität des Kommunikationskanals zu berücksichtigen. Eine einfache App oder Website ist auf die Kanalkapazität zugeschnitten und macht den Nutzern nicht mehr Arbeit als notwendig auf dem Weg zu ihrem Ziel. Berücksichtigt werden dabei:

  • die Beschränkungen des Nutzers (Grösse des Arbeitsgedächtnisses und Aufmerksamkeit während der Verwendung des Geräts), und
  • die Beschränkungen des Geräts (Bildschirmgrösse)

Designer verstehen das Konzept der Einfachheit manchmal falsch - sie nehmen es als statisch und unabhängig auf dem Gerät wahr. Wir sehen Tablet-Apps, die mehr oder weniger aufgeblasene Telefon-Apps sind, und wir sehen Systeme wie Windows 8; sie versuchen, ein Design sowohl auf Tablets als auch auf den Desktop zu pressen. Was aber auf einem Telefon schlicht und angemessen ist, kann auf einem Tablet oder einem Desktop einfach dumm sein.

Riesiges Bild bei USA Today

Als Windows 8 zuerst herauskam, ignorierten die riesigen Bilder mit ein wenig Text auf der Seite in Apps wie von USA Today die grosse Kapazität des Kanals Desktop-Mensch und verschwendeten sie an zu wenig Information. (Neuere Versionen von Windows 8 wurden seitdem neu gestaltet, um die grössere Kanalkapazität besser zu nutzen.)

Die Kanalgrösse nicht auszunutzen, ist schlecht, weil es für den Nutzer mehr Aufwand bedeutet als nötig (also mehr Interaktion), um die Inhalte zu bekommen, die auf eine einzige Bildschirmanzeige gepasst hätten. Um unsere Analogie der Barrierefreiheit fortzusetzen, das ist, als würden wir jedermann zwingen, nur mit wenig Sehfähigkeit zu arbeiten und nur sehr wenig gleichzeitig zu sehen.

Smartwatches befinden sich am anderen Ende des Kontinuums der Einfachheit. Es wäre einfach lächerlich, eine Desktop-Seite auf einem 1,5x1,5-Bildschirm darzustellen: Niemand kann mehr durch alle verfügbaren Inhalte scrollen.

Wohin geht die Reise?

Es ist klar, dass wir uns in Richtung einer vernetzten Welt bewegen, die von einer Vielzahl von Geräten bevölkert sein wird - von Smart-Thermostaten, Smartwatches und Smart-Glasses über Smartphones und Phablets und Tablets bis hin zu Laptops, Desktops, Smart-TVs und Smart-Tabletops. Wir brauchen eine einheitliche Theorie für die Gestaltung des Kontinuums der Bildschirmgrössen. Diese Theorie kann nicht alle diese Systeme auf einen einzigen Nenner reduzieren. Ein Design für eine Smartwatch ist nicht dasselbe wie ein Design für Tablets, und ein Design für ein mobiles Gerät ist nicht dasselbe wie ein Design für einen Desktop. Obwohl viele Grundlagen identisch sein mögen, werden sie dennoch auf unterschiedlichen Geräten unterschiedlich angewandt. Wir brauchen mehr Nuancen. Der Ansatz der Informationsverarbeitung berücksichtigt die Kapazität des Kommunikationskanals zwischen dem Nutzer und dem Gerät und kann daher einen Ausgangspunkt für die Skalierung der Nutzeroberflächen bieten.

Mehr über die Unterschiede und Gemeinsamkeiten des Designs für verschiedene Geräte erfahren Sie in unserem Kurs zur Skalierung von Nutzeroberflächen.

Quellennachweis

M. Bohmer, B. Hecht, J. Schoning, A. Kruger, G. Bauer. Einschlafen mit Angry Birds, Facebook und Kindle - eine gross angelegte Studie zur Nutzung von mobilen Anwendungen. Mobile HCI 2011.

 

© Deutsche Version. Institut für Software-Ergonomie und Usability AG. Alle Rechte vorbehalten.

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