Fortgeschrittene Konzepte der Prozessmodellierung durch den Einsatz von Multi-Touch-Gesten [original]

Universität Ulm | 89069 Ulm | Germany Fakultät für

Ingenieurwissenschaften

und Informatik

Institut für Datenbanken und

Informationssysteme

Fortgeschrittene Konzepte der Pro-

zessmodellierung durch den Einsatz von

Multi-Touch-Gesten

Bachelorarbeit an der Universität Ulm

Vorgelegt von:

Benjamin Rudner

[email protected]

Gutachter:

Prof. Dr. Manfred Reichert

Betreuer:

Jens Kolb

2011

Fassung 31. Oktober 2011

2011 Benjamin Rudner

This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0

License. To view a copy of this license, visit http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/de/ or

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USA.

Satz: PDF-L

TEX2ε

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung 1

2 Grundlagen 3

2.1 Benutzertypen und Anwendungsszenarien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.1.1 Benutzertypen und ihre Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.1.2 Anwendungsszenarien und Begleiterscheinungen von Multi-Touch-

Anwendungen ............................... 5

Verdeckung der Oberfläche und Präzision beim Tippen . . . . . . . . 7

Ermüdung der Gliedmaßen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Anzahl der benutzten Finger . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Beidhändige Bedienung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Zusammenarbeit mehrerer Benutzer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Besonderheit Multi-Touch-Wand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2 Zeichensysteme und Gesten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

2.2.1 Gebärdensprache als Vorbild . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

2.2.2 SymboleimAlltag ............................. 14

2.2.3 Apples Multi-Touch Gesture Dictionary . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

2.3 Zusammenfassung der Grundlagen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten 19

3.1 Entwicklung einer Gesten-basierten Modellierung . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3.1.1 Gesten-Set für die Modellierungsfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . 20

F1:Aktivitäteinfügen ........................... 20

F2:Elementbenennen .......................... 22

F3: Verzweigungsblock einfügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

F4: Verzweigung einfügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

F5: Datenelement einfügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

F6: Lese- und Schreib-Kanten setzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

iii

Inhaltsverzeichnis

F7: Subprozess bilden und auflösen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

F8:ElementLöschen ........................... 28

3.1.2 Gesten-basierte Hilfsfunktionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

H1:Markieren ............................... 30

H2: Rückgängig und Wiederholen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

H3: Verschieben und Kopieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

H4:Hilfeaufrufen.............................. 32

3.1.3 Erlernen der Gesten-basierten Prozessmodellierung . . . . . . . . . . 33

3.1.4 Bewertung des Gesten-basierten Ansatzes . . . . . . . . . . . . . . . 33

3.2 Entwicklung einer menügeführten Modellierung . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.2.1 Drag & Drop-Menüleiste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

3.2.2 Slider-Menüleiste.............................. 36

3.2.3 Bewertung des menügeführten Ansatzes . . . . . . . . . . . . . . . . 38

3.3 Hybridlösung basierend auf Gesten und Menüs . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

3.3.1 Hybrid-Set zur Prozessmodellierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

F1:Aktivitäteinfügen ........................... 39

F2:Elementumbenennen......................... 40

F3: Verzweigungsblock einfügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

F4: Verzweigung einfügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

F5: Datenelement einfügen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

F6: Lese- und Schreib-Kanten setzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

F7: Subprozess bilden und auflösen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

F8:ElementLöschen ........................... 43

3.3.2 Hilfsfunktionen ............................... 43

H1:Markieren ............................... 43

Element-bezogen: H3: Verschieben und Kopieren, H4: Hilfe aufrufen . 44

Nicht Element-bezogen: H2: Rückgängig und Wiederholen, H4: Hilfe

aufrufen.............................. 44

3.3.3 Bewertung der Hybridlösung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

3.4 FazitderKonzeption................................ 45

4 Experimentelle Untersuchung 47

4.1 Vorbereitung und Durchführung der experimentellen Untersuchung . . . . . . 48

4.2 Auswertung der experimentellen Untersuchung . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Inhaltsverzeichnis

4.2.1 Detaillierte Auswertung der Aufgaben . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

1. Aufgabe - F1: Aktivität erstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2. Aufgabe - F2: Element benennen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

3. Aufgabe - F6: Lese-Kante setzen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

4. Aufgabe - F4: Verzweigung einfügen . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

5. Aufgabe - F3: Verzweigungsblock einfügen . . . . . . . . . . . . . . 55

6. Aufgabe - F5: Datenelement einfügen . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

7. Aufgabe - F7: Subprozess bilden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60

8. Aufgabe - F8: Element löschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61

4.2.2 Resultierendes Gesten-Set aus der experimentellen Untersuchung . . 63

4.2.3 Abschließende Bemerkungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

5 Zusammenfassung 67

A Anhang 69

A.1 Ergebnisse der experimentellen Untersuchung im Überblick . . . . . . . . . . 69

Literaturverzeichnis 77

1 Einleitung

Das Stichwort “Multi-Touch” erlangte im Jahr 2007 durch Microsoft Surface und vor allem

durch Apples iPhone große Popularität. Diese Geräten lassen sich mit mehreren Fingern

gleichzeitig (daher das Wort “Multi”) direkt über ihren Bildschirm bedienen. Dies geschieht

über sogenannte Gesten, also vom Hersteller festgelegte Fingerbewegungen, welche das

Programm algorithmisch auswertet, sobald die Finger die (Bildschirm-)Oberfläche berüh-

ren (englisch: “Touch”). Die zugrunde liegenden Technologien dafür gibt es aber bereits

seit 1982. Alan Kay arbeitete am Xerox Parc im Jahr 1968, also noch vor dem ersten PC,

an einem flachen Pad mit Tastatur, dem DynaBook [19]. Doch erst sinkende Herstellungs-

kosten und speziell zugeschnittene Software konnten den heutigen kommerziellen Erfolg

ermöglichen. Für Aufsehen sorgte im Jahr 2006 ein TED-Vortrag von Jefferson Han über

eine kostengünstige Multi-Touch-Lösung basierend auf Frustrated Total Internal Reflection

(FTIR) [17, 4]. Seine Multi-Touch Collaboration Wall fand ebenso medienwirksam während

der US-Präsidentschaftswahl 2008 beim Nachrichtensender CNN seinen Einsatz [14].

All diese Beispiele zeigen, dass Multi-Touch-Technologien einen langen Vorlauf brauch-

ten bis diese günstig einer breiten Öffentlichkeit zur Verfügung standen. So ermöglicht sie

speziell bei mobilen Geräten eine Vergrößerung des Bildschirms bei gleichbleibender Ge-

rätegröße, da die Tastatur zur Eingabe wegfallen kann. Der Vorteil dieser Technologie ist,

dass Eingabe und Ausgabe an derselben Stelle ein Gefühl der direkten Manipulation ver-

mitteln, welche speziell für ältere Menschen sehr intuitiv sein kann [9]. Das alles macht

Multi-Touch-Technologie interessant für Einsatzzwecke, die bisher über den Computer um-

ständlich oder einschüchternd gewirkt haben können oder per se besser in einer Gruppen-

arbeit erfolgen. Darunter fallen vor allem Anwendungen wie Graphenbearbeitungen, wo es

sinnvoll ist die Elemente anfassen zu können. Eine besondere Anwendung dieser Gattung,

die in den letzten Jahren eine immer stärkere Entwicklung erfährt, ist die Geschäftspro-

zessmodellierung. Mit ihr ist es möglich Abläufe in einem Unternehmen zu modellieren,

analysieren und zu implementieren, um durch so optimierte Prozesse wettbewerbsfähiger

zu werden. In der Regel sind diese Prozesse so umfangreich, dass sie nicht vollständig

1 Einleitung

auf eine Multi-Touch-Oberfläche passen und gleichzeitig mit den Fingern bedient werden

können. Es müssen also Wege gefunden werden, diesen Konflikt aufzulösen.

In dieser Arbeit wird nun versucht die Handhabung der Prozessmodellierung konzeptionell

auf Multi-Touch-Geräten umzusetzen, um die Vorteile dieser Technik zu nutzen und den

Einsatzbereich der Prozessmodellierung zu erweitern. Dazu werden grundlegende Gesten

für die Modellierung von Prozessmodellen, basierend auf der Business Process Modeling

Notation (BPMN), entwickelt und experimentell validiert.

Diese Arbeit gliedert sich wie folgt: in Kapitel 2 wird der aktuelle Stand der Literatur zum

Thema Multi-Touch vorgestellt, die sich im Wesentlichen auf Ergebnisse von Benutzer-

studien, Designstudien und biologische Faktoren bezieht. Die Ergebnisse dieser Recher-

che dienen als Grundlage für die Ausarbeitung zweier konträrer Ansätze zur Modellierung

von Prozessen in Kapitel 3. Zum einen ist das ein Gesten-basierter Ansatz, d.h. die ge-

samte Steuerung des Programms basiert nur auf Gesten, und zum anderen ist das eine

vollständig menügeführte Modellierung. Anschließend wird aus diesen beiden konträren

Ansätzen ein hybrider Ansatz entwickelt. In Kapitel 4 wird ein Experiment zur Multi-Touch-

Modellierung vorgestellt und die Ergebnisse werden diskutiert. Abschließend findet sich in

Kapitel 5 eine Zusammenfassung der Arbeit. Der gesamte Ablauf ist noch einmal in Abbil-

dung 1.1 visualisiert.

Literatur-

Recherche

Experiment:

Konzeption

Durchführung

Auswertung

Kapitel 2 Kapitel 3 Kapitel 4 Kapitel 5

Zusammen-

fassung

Gesten-

basierte

Modellierung

Menü-

geführte

Modellierung

Abbildung 1.1: Gliederung der Bachelorarbeit

2 Grundlagen

Für das weitere Verständnis müssen zuerst einige Grundlagen eingeführt werden. Diese

haben großen Einfluss auf spätere Entscheidungen bei der Konzeption und Untersuchung

der entwickelten Konzepte. Dazu werden wir zuerst in Kapitel 2.1 die verschiedenen Benut-

zertypen einführen und welche Anwendungsszenarien es gibt bzw. welche Besonderheiten

mit dem Einsatz von Multi-Touch-Technologien verbunden sind. Anschließend werden wir

in Kapitel 2.2 auf die Rolle von Zeichen und Symbolen für Multi-Touch-Gesten eingehen.

2.1 Benutzertypen und Anwendungsszenarien

Ein Benutzer wird im Folgenden genannt, wer ein Programm bedient. Entwickelt man ein

Softwareprodukt müssen immer die verschiedenen Benutzertypen, also die Zielgruppen,

und Anwendungsszenarien betrachtet werden. Der Benutzer soll sein Problem effektiv,

effizient und zufrieden in einem bestimmten Nutzungskontext lösen können. Dieser Nut-

zungskontext wird durch die Umgebung bestimmt, in der ein Benutzer arbeitet und spielt

vor allem dann eine Rolle, wenn man den herkömmlichen Computer im Büro verlässt. Of-

fensichtlich stellen sich andere Herausforderungen an denselben Benutzer und somit auch

an die entsprechende Soft- und Hardware, wenn er unterwegs, alleine oder mit anderen

zusammen am Whiteboard arbeitet.

2.1.1 Benutzertypen und ihre Anforderungen

Bei jedem neuen Programm gibt es zu Beginn nur Anfänger und erst nach und nach bilden

sich erfahrene Benutzer (sogenannte Experten) heraus. Es ist dabei ein Unterschied, ob

der Benutzer generell Erfahrung mit Computern besitzt oder ob die Technologie neu für

ihn ist. So wird ein Benutzer, der bereits Erfahrung mit ähnlichen Technologien gesammelt

2 Grundlagen

hat, einen leichteren Einstieg in das neue Programm finden als einer, der noch keine Erfah-

rung sammeln konnte. Neben den EDV-Kenntnissen an sich spielt aber auch die Häufigkeit

der Benutzung eine entscheidende Rolle. Jemand, der täglich mit einem bestimmten Pro-

gramm arbeitet, wird sich darin besser zurechtfinden und größere Fortschritte machen, als

jemand der nur sporadisch damit arbeitet. Kombiniert man all diese Eigenschaften ergibt

sich die Matrix in Tabelle 2.1 [23]. An dieser Stelle sei angemerkt, dass das Aufgaben-

Jobalter angibt, wie lange jemand bereits mit der Aufgabe vertraut ist.

Tabelle 2.1: Benutzertypen

Fachliche

Kenntnisse

EDV-

Kenntnisse

Nutzung von

EDV

Benutzer-

typen

Beispiele

EDV-Jobalter

≥1 Monat

und

durchschnittl.

Nutzung von

2-3

Stunden/Tag

“geübter und

regelmäßiger”

Benutzer

Benutzer-

betreuer einer

Fachabteilung

Aufgaben-

Jobalter

≥3 Monate

und

EDV-

Ausbildung

min. mit gut

beurteilt

durchschnittl.

Nutzung von

<2-3

Stunden/Tag

“geübter und

sporadischer”

Benutzer

Wissens-

verarbeiter

(Mitarbeiter

einer

Stabsabteilung)

Ausbildung

min. mit

genügend

beurteilt

EDV-Jobalter

<1 Monat

oder

durchschnittl.

Nutzung von

2-3

Stunden/Tag

“ungeübter

und

regelmäßiger”

Benutzer

Assistenz- und

Schreibkräfte,

Sachbearbeiter

in Banken,

Versicherungen

EDV-

Ausbildung

weniger als gut

beurteilt

durchschnittl.

Nutzung von

<2-3

Stunden/Tag

“ungeübter

und

sporadischer”

Benutzer

Manager,

Sachbearbeiter

Jeder Benutzertyp legt dabei auf verschiedene Aspekte besonderen Wert. Wirft man einen

Blick auf die Tabelle 2.2 sieht man, dass es unabhängig vom Erfahrungsgrad, Eigenschaf-

ten eines konventionellen Programms gibt, die von allen Benutzern als wichtig angese-

hen werden [23]. Darunter fallen “Kooperations- und Kommunikationsförderlichkeit”, “Da-

tenschutz/Datensicherheit”, “Nützlichkeit”, “Komfort” und “Erwartungskonformität”. Es gibt

jedoch auch Kriterien, die von unterschiedlichen Benutzertypen unterschiedlich stark ge-

wichtet werden. Vergleicht man sporadische Benutzer mit den regelmäßigen Benutzern

2.1 Benutzertypen und Anwendungsszenarien

unterscheiden sie sich in der Bewertung von “Verfügbarkeit”, “Erlernbarkeit” und “Selbst-

beschreibungsfähigkeit”. So sind regelmäßige Benutzer darauf angewiesen, dass ihr Pro-

gramm stabil läuft und ein angemessenes Antwortzeitverhalten zeigt. Sporadischen Benut-

zern hingegen ist dies nicht sonderlich wichtig, da sie sich nicht so oft damit beschäftigen

müssen. Dafür ist es für sie um so wichtiger, aufgrund mangelnder Erfahrung schnell ein

neues Programm zu erlernen, was durch eine schnelle Erlernbarkeit sowie eine selbst-

erklärende Oberfläche begünstigt wird. Hilfreich sind dabei Konzepte wie Lernen durch

Nachahmung, Learning-by-Doing, also Beispiele und Anleitungen, aber auch verständliche

Rückmeldungen vom Programm. Betrachtet man “geübte und regelmäßige Benutzer”, stellt

man fest, dass sie großen Wert auf “Steuerbarkeit” und “Individualisierbarkeit” legen im Ge-

gensatz zu den anderen Benutzertypen, die diese als unwichtig einstufen. Sie kennen sich

mit dem Programm aus und wollen es auf ihre Fähigkeiten und Vorlieben zuschneiden,

um das Arbeiten noch angenehmer zu gestalten. Dazu gehört auch die Interaktionsrich-

tung und -geschwindigkeit selbst bestimmen zu können. Der Benutzertyp “ungeübte und

sporadische Benutzer” hingegen ist mehr als die anderen auf “Übersichtlichkeit” und “Feh-

lerrobustheit” angewiesen. Denn er kennt sich mit dem Programm nicht aus und viele neue

Eindrücke sind zu verarbeiten. Es ist daher wichtig, durch eine übersichtliche Oberfläche

seine Wahrnehmung zu schärfen und das Arbeitsgedächtnis zu entlasten. Programm- oder

Eingabefehler sollten nicht vorkommen und sollten entweder direkt automatisch korrigiert

werden, oder seitens des Benutzers durch aussagekräftige Meldungen behoben werden

können.

2.1.2 Anwendungsszenarien und Begleiterscheinungen von

Multi-Touch-Anwendungen

Es gibt verschiedene Szenarien unter denen ein Arbeiten mit Computern möglich ist und für

jedes gibt es spezielle Hardware- und Software-Lösungen. Beginnend z.B. bei den älteren

PDAs (Personal Digital Assistant). Das sind kleine, tragbare Computer, die hauptsächlich

für Termin- und Adressveraltung eingesetzt werden und mit einem speziellen Bedienstift

benutzt werden. Daneben gibt es die moderneren Smartphones, wie das Apple iPhone,

die neben der Computerfunktionalität auch als Mobiltelefon verwendet werden können. Bei-

de Geräte passen in die Hosentasche und sind deshalb für mobile Programme geeignet.

Schreibpapier große Tablets wie das Apple iPad und Laptops, die über eine Multi-Touch-

Oberfläche verfügen, sind ebenfalls sehr handlich und für mobile Zwecke geeignet. Die

2 Grundlagen

Tabelle 2.2: Geübter/ungeübter und regelmäßiger/sporadischer Benutzer

Geübter regelmäßiger B. sporadischer B.

Kriterium: Rang: Gewicht: Rang: Gewicht:

Kooperations-, Komm.-förderlichkeit 1. hoch 1. hoch

Datenschutz/Datensicherheit 2. hoch 2. hoch

Verfügbarkeit 3. hoch 12. gering

Nützlichkeit 4. hoch 3. hoch

Komfort 5. hoch 4. hoch

Steuerbarkeit 6. hoch 10. gering

Individualisierbarkeit 7. hoch 11. gering

Erwartungskonformität 8. hoch 5. hoch

Selbstbeschreibungsfähigkeit 9. mittel 6. hoch

Übersichtlichkeit 10. mittel 9. mittel

Fehlerrobustheit 11. mittel 8. mittel

Erlernbarkeit 12. gering 7. hoch

Ungeübter regelmäßiger B. sporadischer B.

Kooperations-, Komm.-förderlichkeit 1. hoch 1. hoch

Datenschutz/Datensicherheit 2. hoch 2. hoch

Verfügbarkeit 3. hoch 12. gering

Nützlichkeit 4. hoch 3. hoch

Komfort 5. hoch 4. hoch

Steuerbarkeit 12. gering 11. gering

Individualisierbarkeit 11. gering 10. gering

Erwartungskonformität 6. hoch 8. hoch

Selbstbeschreibungsfähigkeit 9. mittel 7. hoch

Übersichtlichkeit 10. mittel 9. hoch

Fehlerrobustheit 8. mittel 6. hoch

Erlernbarkeit 7. mittel 5. hoch

nächstgrößeren Geräte sind Multi-Touch-Tische wie der Microsoft Surface und elektroni-

sche Tafeln, auch digitale Whiteboards oder Smartboards genannt. Diese stehen an einem

festen Ort und eignen sich für Präsentationen, Gruppenarbeiten und ähnlich komplexe Auf-

gaben.

Jede Größe dient also verschiedenen Einsatzzwecken und besitzt unterschiedliche Eigen-

schaften, die Einfluss auf die Entwicklung der dazugehörigen Software haben. Darunter

fallen die Verdeckung der Oberfläche, die Präzision beim Tippen, die Ermüdung der Glied-

maßen, die Anzahl der benutzten Finger, beidhändige Bedienung, die Zusammenarbeit

mehrerer Benutzer und die Besonderheit einer Multi-Touch-Wand. Diese Aspekte wollen

wir im Folgenden genauer betrachten.

2.1 Benutzertypen und Anwendungsszenarien

Verdeckung der Oberfläche und Präzision beim Tippen

Auf einer größeren Multi-Touch-Oberfläche lassen sich mehr Informationen unterbringen

als auf einer kleinen. Für das Auge mag das weniger eine Rolle spielen, solange die An-

zahl der Pixel pro Maßeinheit, also die Auflösung, ein bestimmtes Maß nicht unterschreitet.

Im Gegensatz zu einem Mauszeiger allerdings skaliert der Finger mit der Größe der Ober-

fläche nicht mit. Dies hat zur Folge, dass Teile der Oberfläche beim Tippen verdeckt werden

und die Treffsicherheit abnimmt, vor allem wenn die Elemente kleiner als der eigene Fin-

ger sind. So wurde in einer Studie aus dem Jahr 1988 festgestellt, dass Flächen mit einer

Seitenlänge von 10 mm mit dem Zeigefinger in 66,7% aller Fälle getroffen werden. Die

höchste Genauigkeit erzielt man bei einer Seitenlänge der Fläche von 26 mm. Hier liegt die

Wahrscheinlichkeit bei 99,2% [16]. Vergrößert man unnötigerweise die Flächen für tippbare

Flächen, verliert man auf Oberflächen kostbaren Platz für das eigentliche Programm. Geht

man beispielsweise von einer Bildschirmgröße von 5 cm auf 7 cm aus, würde ein Button

mit Seitenlänge 26 mm bereits 20% der Fläche bedecken. In einer aktuellen Studie konnte

man nachweisen, dass Flächen eine Seitenlänge von mindestens 11,52 mm haben sollten,

um eine 95%-ige Trefferwahrscheinlichkeit sicherzustellen [30]. Diese beachtlichen Abwei-

chungen sind auf Unterschiede in den Geräten und Messauflösungen zurückzuführen. Je

nach technischem Stand des Geräts müssen diese Unterschiede also bei der Konzeption

eines Programms beachtet werden. Ein weiterer Aspekt, den es zu beachten gilt ist, dass

sich der Mauszeiger/Cursor während der Berührung der Oberfläche leicht verschiebt, da

die Berührung kontinuierlich verläuft. Der Finger trifft also woanders auf als er abhebt, was

den Cursor entsprechend verschiebt.

Stellen diese Flächengrößen eine zu hohe Einschränkung für das Programm dar, muss

entweder ein Trade-Off, also eine Balance, zwischen nutzbarer Fläche und Trefferquote

gefunden werden, die Oberfläche an sich verändert werden oder es müssen andere Metho-

den bei der Eingabe herangezogen werden. Nachfolgend werden verschiedene Eingabe-

Methoden beschrieben.

Neben den Fingern können auch Bedienstifte zur Eingabe verwendet werden. In einer Stu-

die aus dem Jahre 2007 wurde der Umgang mit PDAs und dazugehörigem Bedienstift wäh-

rend dem Sitzen und Laufen untersucht [22]. Dabei fand man heraus, dass für eine 90%-ige

Genauigkeit mit dem Bedienstift ein Durchmesser von 6,4 mm des Ziels schon ausreicht.

Dies entspricht ungefähr einer Seitenlänge von 2,5 mm bei einem Quadrat. Gleichzeitig

verringerten die Probanden jedoch ihre Laufgeschwindigkeit um 36%. Denn je nach Um-

2 Grundlagen

gebungssituation muss die Aufmerksamkeit mit anderen Ereignissen geteilt werden – die

kognitive Belastung erhöht sich.

Für die Gestaltung von Multi-Touch-Oberflächen kommt es also darauf an, ob ein Bedien-

stift verwendet wird oder nicht. Wird ein Bedienstift verwendet, können die Elemente auf

dem Bildschirm kleiner gehalten werden, als wenn der Benutzer seine Finger zur Eingabe

einsetzt.

Eine weitere Methode die Präzision zu erhöhen, besteht in der sogenannten Take-Off-

Technik. Dabei wird nicht die Flächenmitte des abgebildeten Fingerabdrucks als Cursor

interpretiert, sondern dieser wird für den Benutzer sichtbar knapp oberhalb des Fingers

abgebildet, sobald dieser die Oberfläche berührt. Ein Ereignis wird dabei erst ausgelöst,

wenn der Finger wieder angehoben wird. Dies hat den Vorteil, dass der Benutzer eine

genaue Rückmeldung darüber erhält, welchen Punkt er anwählt, und somit seine Fehlstel-

lung korrigieren kann, bevor er die Funktion auslöst. Gleichzeit wird so eine Verdeckung

des Elements durch den Finger vermieden [25].

Eine andere Technik namens “Shift” begegnet diesem Problem, indem die Fläche unter

dem Finger mit einer kleinen Verschiebung als Bildschirmlupe neben dem Finger noch

einmal angezeigt wird [28].

Beide Techniken mögen eine Verbesserung hinsichtlich der Treffgenauigkeit von Elementen

sein und somit eine Einsparung von Fläche ermöglichen, doch verändern sie die Heran-

gehensweise an Multi-Touch-Oberflächen. Die Vorstellung, dass man von oben kommt und

etwas durch Berühren auslöst, wird erst einmal umgekehrt und anstatt auf das gewünschte

Objekt zu tippen, wie man es bereits von der Benutzung einer Maus gewohnt ist, muss der

Benutzer daneben bzw. darunter tippen.

Möchte man also Multi-Touch-Technologie in seiner Reinform nutzen, ohne über Zwischen-

eingabegeräte wie Bedienstift oder Cursor von der gewonnenen Nähe zur Oberfläche

wieder abzurücken, muss man entweder unbeabsichtigte Tipps in Kauf nehmen oder die

Menü- und Befehlsstruktur der Anwendung überdenken. Hier setzen nicht zuletzt Gesten

an, aber etwa auch Sprachbefehle.

Ermüdung der Gliedmaßen

Ein weiteres wichtiges Problem sind die Ermüdungserscheinungen in Hand, Arm und Ge-

lenke, die bei längerer Bedienung von Multi-Touch-Geräten auftreten. Während bei her-

2.1 Benutzertypen und Anwendungsszenarien

kömmlichen Computern die Maus mit geringen Bewegungen der Hand gesteuert werden

muss, um alle Bereiche der Oberfläche zu erreichen, muss bei Multi-Touch-Geräten die

Hand bzw. der ganze Arm selbst an die geforderten Stellen der Oberfläche bewegt werden.

Je größer und häufiger die Strecken zurückgelegt werden, desto eher tritt eine Ermüdung

der Gliedmaßen ein. Ein Problem welches vor allem auf größeren Multi-Touch-Oberflächen

zum Tragen kommt. Ein weiterer Faktor ist das ständige Tippen mit der Hand auf die Ober-

fläche des Multi-Touch-Gerätes.

Beide Probleme müssen durch eine intelligente Steuerung minimiert werden. Ein Vorteil

von mobilen Geräten ist sicherlich, dass man eine bequeme Arbeitshaltung einnehmen

kann, wenn man mit ihnen arbeitet. Findet man allerdings keine geeignete Ablage für mo-

bile Geräte, müssen sie in der Hand gehalten werden, was wiederum eine schnelle Er-

müdung fördert. Bei größeren Geräten hingegen muss die Arbeitshaltung an diese Geräte

angepasst werden, sofern sie nicht höhenverstellbar, dreh- oder neigbar sind.

Anzahl der benutzten Finger

Während man auf einer menügeführten Oberfläche durch Schaffung einer Hierarchie schein-

bar beliebig viele Funktionen unterbringen kann, muss die gleiche Funktionalität auf Multi-

Touch-Oberflächen auf Gesten abgebildet werden. Bei diesen Gesten muss eine Unter-

scheidung zwischen einem und mehreren Fingern bei der Bedienung gemacht werden, um

den gleichen Funktionsumfang wie bei menügeführten Programmen zu gewährleisten.

Usability-Designer versuchen dazu Gesten einer logischen Ordnung folgend zu entwickeln

und bauen ein Gesten-System auf, welches Ein-, Zwei-, Drei- und Fünf-Finger-Gesten un-

terschiedliche Funktionsebenen zuschreibt. So werden beim Apple iPad mit einem Finger

einzelne Elemente in einem Programm gesteuert, mit zwei Fingern generelle Befehle in-

nerhalb des Programms ausgeführt, wie zum Beispiel das Zoomen über die Pinch-Geste

(d.h. die entgegengesetzte Bewegung zweier Finger [24]) und mit mehreren Fingern zwi-

schen den Programmen durch Wischen hin und her gewechselt, als wären die einzelnen

Programme nebeneinander angeordnet [7]. Im Kontrast dazu zeigen Studien, die vor allem

die Benutzer in die Entwicklung von Gesten miteinbezogen haben, dass ein einfacher Tipp

nicht nur mit einem Finger, sondern auch mit zwei oder sogar mit drei Fingern ausgeführt

wird [15, 31]. Gründe hierfür waren unter Anderem, dass die Benutzer dies bei größeren

2 Grundlagen

Objekten oder Aufgaben für nötig gehalten haben, so als ob sie mehr Kraft dafür benötigten

oder dass es semantisch mit der Aufgabe in Beziehung stand, (z.B. ein Objekt zu vergrö-

ßern). Ein weiterer Grund war sicherzugehen, dass das Programm die Geste tatsächlich

wahrnimmt, was aber auch zum Teil an der fehlenden Rückmeldung des Programms in

der Studie gelegen haben könnte. Diese Erkenntnis macht es erforderlich Wirkungsweisen

visuell zu verdeutlichen und ausreichend Rückmeldung über den Zustand des Programms

zu geben, legt aber auch nahe auf eine feingliedrige Unterscheidung zwischen der Anzahl

der Finger zu verzichten, wenn man ein möglichst natürliches Gesten-Set anbieten möchte.

Beidhändige Bedienung

Das Arbeiten mit beiden Händen ist vor allem dann eine Option, wenn das Gerät nicht mit

einer Hand gehalten werden muss. Wobei selbst das noch möglich sein könnte, wenn der

Daumen der haltenden Hand zu Hilfe genommen wird. Eine beidhändige Bedienung hat

jedoch den Vorteil, dass man zwei Zeigefinger zur Verfügung hat, welche beim Einsatz von

Multi-Touch-Technologie sehr beliebt sind. Es erhöht den Komfort für Gesten, die mit einer

Hand zu umständlich wären. So wird ein Zoomen auf dem Apple iPad zwar mit der Pinch-

Geste aus dem Zusammenspiel von Daumen und Zeigefinger erzielt. Den gleichen Effekt

erhält man aber auch, wenn man dafür beide Hände zu Hilfe nimmt, da nur zwei Punkte

aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden müssen.

Wird eine Geste auf zwei Hände aufgeteilt, kann dies auch die Geschwindigkeit erhöhen,

mit der eine Aufgabe gelöst wird. Zusätzlich wird auch das Arbeitsgedächtnis entlastet, da

der Einsatz der zweiten Hand als Stütze dient und die Aufgabe nun nicht mehr allein mental

abgebildet werden muss [21].

Trotz der Vorteile wurde in anderen Studien festgestellt, dass Benutzer eher auf einhändige

Gesten zurückgreifen [15, 31]. Wenn Benutzer auf beide Hände zurückgreifen, führen sie

meistens symmetrische Bewegungen aus, anstatt sich zu überlegen, wie ihre nicht domi-

nante Hand die dominante unterstützen könnte. Offenbar bevorzugen Benutzer einfache

Gesten, die mit einer Hand ausgeführt werden können. Dies hat auch den Vorteil, dass

weniger Oberfläche durch den eigenen Körper verdeckt wird.

2.1 Benutzertypen und Anwendungsszenarien

Zusammenarbeit mehrerer Benutzer

Bei fest installierten Multi-Touch-Geräten muss nicht mehr auf Platzeinsparung und Akku-

leistung hin optimiert werden und die Vorteile einer größeren Oberfläche können ausge-

nutzt werden. Dies vereinfacht nicht nur den Einsatz beider Hände, sondern ermöglicht

auch ein gleichzeitiges Zusammenarbeiten von mehreren Benutzern am selben Gerät.

Denn trotz der Möglichkeiten, von z.B. Videokonferenzen, ist es für Benutzer wichtig von

Angesicht zu Angesicht miteinander zu arbeiten [27]. Multi-Touch-Oberflächen bieten hier-

zu einen guten Ansatz dafür, da keine externen Eingabegeräte, wie Maus und Tastatur

geteilt werden müssen. Des Weiteren besitzt die Multi-Touch-Technologie eine geringere

Hemmschwelle für Menschen, die sonst wenig mit Computern arbeiten. Das Bedienkon-

zept kann durch Nachahmen der Handbewegungen erlernt werden, so dass auch Benutzer,

die geringe Computer-Affinität besitzen, leicht in den Arbeitsprozess auf der Multi-Touch-

Oberfläche mit eingebunden werden.

Dabei ergeben sich aber auch einige Besonderheiten, verglichen mit einem Einzelarbeits-

platz. So verschärft sich das Verdeckungsproblem, wenn mehrere Benutzer mit der Ober-

fläche arbeiten [29]. Vor allem, wenn es die Arme der anderen sind, über die man kein

eigenes Körperbewusstsein besitzt. Zudem verringert sich mit der Anzahl der beteiligten

Personen der eigene Anteil an der Oberfläche, sofern jeder gleichberechtigt ist. Arbeitet

man gemeinsam oder in Konkurrenz zu einander, bietet es sich an, zwischen öffentlichem

und privatem Bereich zu unterscheiden. So kann jeder an seiner Lösung arbeiten und die-

se dann in der Mitte, im öffentlichen Bereich, der Allgemeinheit zur Verfügung stellen. Hier

ergibt sich ein weiteres Problem, wenn sich Personen gegenüberstehen, nämlich das der

Ausrichtung und der damit verbundenen Lesbarkeit von Ergebnissen. Mögliche Lösungen

wären, diese für jeden nach Bedarf drehbar zu machen, sie (auf Kommando) zu spiegeln,

oder Elemente auf der Oberfläche zu mehrmals zu kopieren [29, 27].

Wichtig ist auch, dass jeder unabhängig und parallel arbeiten kann. So darf beispielsweise

ein Tipp eines Benutzers einen anderen nicht aus dem Menü werfen [29]. Beim Diamond-

Touch aus dem Jahre 2001 war es möglich Tipps Benutzern zuzuordnen [11]. Aber auch

Begrenzungen für den Umkreis, in denen Gesten stattfinden können sind eine Möglichkeit.

Als wichtiges Beispiel dafür wurde bereits der private Arbeitsbereich genannt.

2 Grundlagen

Aber auch hygienische Bedenken spielen für manche Benutzer eine Rolle, wenn andere

Menschen mit ihnen die gleiche Multi-Touch-Oberfläche berühren. Ebenso unangenehm

für manche Benutzer ist die unabsichtliche Berührung fremder Hände.

Insgesamt unterstützen die technischen Möglichkeiten die Arbeit im Team. Es ist allerdings

darauf zu achten, dass die Technik im Hintergrund bleibt und nicht selbst zum Problem

wird. Interaktionen müssen nahtlos ineinander übergehen [27].

Besonderheit Multi-Touch-Wand

Multi-Touch-Wände unterscheiden sich in einigen Punkten grundlegend von anderen Multi-

Toch-Geräten, zum einen aufgrund ihrer Größe, vor allem aber auch durch ihre vertikale

Ausrichtung [29]. Üblicherweise arbeitet man im Stehen und muss, um alle Bereiche der

Wand zu erreichen, auch laufen. Durch die fehlende Handauflage während der Bedienung,

wird die Ermüdung der Arme durch die Schwerkraft beschleunigt. Insgesamt werden al-

so andere Muskelgruppen aktiv, als bei einem Tablet oder einem Multi-Touch-Tisch. Nutzt

man die ganze Fläche der Multi-Touch-Wand aus, kommt man nicht umhin, immer wieder

ein Stück zu gehen, um den Überblick nicht zu verlieren. Einen Lösungsansatz bieten so-

genannte Zwischeneingabe-Geräte in der Größe von Smartphones oder Tablets, wodurch

man wieder auf Distanz gehen kann oder aber auch intelligente Bedienkonzepte direkt an

der Wand, die zumindest die Wege verkürzen und durch optische Zusammenfassungen je

nach Auflösung der Oberfläche für Überblick sorgen können. Es stellte sich heraus, dass

Wände für eine Zusammenarbeit von mehreren Personen weniger geeignet sind als Tische

[27]. Dies liegt vor allem daran, dass vor einer Multi-Touch-Wand typischerweise ein Be-

nutzer für eine gewisse Zeit eine Präsentationsrolle einnimmt, in der die anderen in eine

Zuschauerrolle zurückfallen. Je nach Szenario kann dies jedoch auch erwünscht sein. Der

Vorteil von Multi-Touch-Wänden ist sicherlich, dass beispielsweise große Prozesse, wie sie

in der Praxis häufig anzutreffen sind, ohne oder mit bedeutend weniger Scrollen darstellbar

sind.

2.2 Zeichensysteme und Gesten

Arbeitet man mit einer Multi-Touch-Oberfläche, gibt es zwei unterschiedliche Herangehens-

weisen sie mit Fingern zu bedienen. Zum einen über Menüs, wie man sie von herkömm-

2.2 Zeichensysteme und Gesten

lichen Programmen, die mit Maus und Tastatur bedient werden, kennt. Zum anderen über

Gesten.

Während sich Menüstrukturen von Programmen im Laufe der Zeit in ihrem Aufbau ange-

glichen haben und aufgrund ihrer Beschriftung (meist durch hierarchische Ordnung un-

terstützt) auch relativ klar in ihren Wirkungen sind, gibt es nur sehr wenige Multi-Touch-

Gesten, die ähnlich weit verbreitet und eindeutig sind. Diese wiederum lassen sich in Ka-

tegorien einteilen wie “physikalische Gesten”, die virtuelle Objekte direkt manipulieren und

“symbolische Gesten”, die mehr im übertragenen Sinne in Beziehung zur Funktion stehen.

Dabei gibt es verschiedene Abstufungen in wie weit dies der Fall ist. So kann eine Geste

einen Sachverhalt bildlich nachzeichnen, sich auf bestimmte Konventionen beziehen oder

auch vollkommen willkürlich sein.

Im Folgenden wird in Kapitel 2.2.1 die Gebärdensprache als Vorbild für Gesten-basierte

Kommunikation auf ihre Übertragbarkeit auf Multi-Touch-Geräte untersucht, in Kapitel 2.2.2

wird die Bedeutung alltäglicher Symbole für die Erstellung von Bedienkonzepten untersucht

und in Kapitel 2.2.3 wird das Apple Multi-Touch Gesture Dictionary als weitere Möglichkeit

zur Konzeption von Multi-Touch-Programmen vorgestellt.

2.2.1 Gebärdensprache als Vorbild

Kommunikation findet bei uns zum größten Teil über Körpersprache, wie Mimik und Ge-

stik statt, begleitet von gesprochener Sprache. Hinzu kommen die konkrete Situation, der

Kulturkreis, in dem man sich gerade befindet und tagesbedingte Befindlichkeiten der Ge-

sprächsteilnehmer. All dies scheint viel zu komplex für die Interpretation durch einen Com-

puter. Dennoch werden aufgrund zahlreicher Forschungen Fortschritte auf diesem Gebiet

gemacht. So ist man bereits heute in der Lage bei der Spracherkennung rudimentär Ge-

fühlsregungen aus dem eindimensionalen Medium Schall heraus zu erkennen. Auch Ge-

sichtserkennung und andere Anwendungen aus dem Bereich Computer Vision sind nichts

völlig neues mehr. Konzentriert man sich alleine auf Gesten wird man schnell feststellen,

dass im Alltag nur sehr allgemeine Gesten auftauchen, die für sich genommen keine große

Aussagekraft haben. Kommunikation setzt sich bei Menschen aus vielen kleinen Einzel-

teilen zusammen. Dies merkt man vor allem bei Menschen, die sich der Gebärdensprache

bedienen müssen. Werden Gesten strategisch entwickelt und ausgenutzt, lassen sich damit

aber viele Defizite ausgleichen. Gebärden werden hierbei durch vier Parameter bestimmt:

Handkonfiguration, Handorientierung, Bewegungsausführung und Ort der Bewegung. Also

2 Grundlagen

durchaus Aspekte, die bei Multi-Touch-Gesten ebenfalls eine Rolle spielen.

Während in der gesprochenen Sprache Informationen zwingend nur aufeinander folgend

wiedergegeben werden können, profitiert die Gebärdensprache von einer impliziten Sicht-

barmachung von Informationen durch die Art, wie die Gesten durchgeführt werden. Als

Beispiel ließe sich die Information “ich - Buch - geben - dir - schnell” folgendermaßen zer-

legen: Beginnt die Geste bei Person A und endet sie bei Person B, bekommt Person B das

Buch von A. Wer wem etwas gibt, wird also durch die Bewegungsrichtung ersichtlich. Wird

diese Bewegung schnell oder langsam durchgeführt wird ebenfalls sofort klar, was gemeint

ist. Die Bewegung steht in direktem Verhältnis zur Semantik. Handelt es sich wie in diesem

Fall um ein Buch, wird dieses imaginär hochgehalten [3].

Ein menschliches Gehirn welches darauf trainiert wurde, kann somit auch komplexere An-

weisungen in Gestensprache entgegennehmen. Für einen Computer hingegen müssen

drastische Vereinfachungen getroffen werden, wie das Projizieren auf zwei Dimensionen

und die Analyse von Bewegung und Ausdehnung eines ovalen Fingerabdrucks allein. Mehr

kann der Computer nicht auswerten. Mehr kann aber auch der Mensch nicht dazu beitra-

gen. Da Gesten in der Vergangenheit nur im Kontext zwischenmenschlicher Kommunika-

tion aufgetreten sind und das in einer eher unbewussten und allgemeinen Form, ist das

Arbeiten mit Gesten auf Computern eine sehr individuelle, erforschende Angelegenheit. Es

gibt keinen allgemeingültigen Konsens wie etwas mit dem Finger zu bedienen ist, auch

nicht innerhalb einer Kulturgemeinschaft. Experimente [31, 20, 9, 13] versuchen zumindest

in grobem Maße herauszufinden auf welchen größten Nenner man sich für allgemeine

Aufgaben am ehesten einigen kann, indem vor allem die Benutzer selbst herangezogen

werden passende Gesten zu finden. Hierbei ergeben sich aber auch Überschneidungen,

so dass eine Geste für mehrere Funktionen in Frage kommt.

2.2.2 Symbole im Alltag

Im Alltag begegnen uns viele Kommunikationsformen, denen wir uns oft nicht mehr bewusst

sind. Wer einen Führerschein besitzt und schon länger im Straßenverkehr unterwegs ist,

verarbeitet Verkehrsschilder automatisch, ohne darüber explizit nachdenken zu müssen.

Diese Symbole verhalten sich für eine bestimmte Gruppe von Menschen wie eine Spra-

che. Genauso werden regelmäßige Benutzer von Computern mit bestimmten Symbolen

ihres Betriebssystems vertraut sein. Hier besteht also für die Gestaltung von Multi-Touch-

Oberflächen ein möglicher Anknüpfungspunkt. Um mit einer zweidimensionalen Fläche mit

2.2 Zeichensysteme und Gesten

seinen Fingern kommunizieren zu können, kann man die Formen dieser Symbole, darunter

zählen auch Vorgehensweisen, nachahmen. Zum Beispiel ein Fragezeichen, um die Hilfe

aufzurufen. Dem Auge bzw. Gehirn sind diese bereits vertraut und müssen nicht neu gelernt

werden. Sie ergeben sich aus der Alltagserfahrung und unterliegen daher zusätzlich einem

Konsens. In Studien wurde festgestellt, dass sich viele Gesten auf die Maus-Umgebung

zurückführen ließen, auch wenn den Probanden völlig freie Hand bei der Bearbeitung der

Testaufgaben gelassen wurde und keine Windows-spezifischen Elemente verwendet wur-

den [31, 15]. Als Beispiel seien hier der Papierkorb und Kontextmenüs genannt. Ebenso

wie die Konvention eines Doppelklicks mit der Maus.

Es gibt Funktionen, die man in fast jeder Art von Programm wiederfindet, unabhängig

von der darunterliegenden Technologie, wie z.B. Markieren, Editieren, Löschen, Scrol-

len, Verschieben oder Zoomen. Für letzteres hat sich die Pinch-Geste in Multi-Touch-

Anwendungen zum Teil schon als Quasi-Standard durchgesetzt. Von diesen allgemeinen

Funktionen unterscheiden sich spezifische Funktionen, die für bestimmte Programme zu-

geschnitten sind, wie beispielsweise die Modellierung von Prozessen. Doch nicht jede

Funktion wird gleich oft eingesetzt. Dies muss also zwangsläufig Auswirkung auf die Aus-

wahl der Gesten haben. Eine Funktion, die oft verwendet wird, muss schnell zugänglich

sein. Das bedeutet für die Geste, dass sie schnell und einfach ausführbar sein muss und

so eindeutig, dass es zu wenig Fehlinterpretationen kommen kann. Wird eine Funktion

hingegen nur selten verwendet, kann die dazugehörige Geste auch komplexer sein.

2.2.3 Apples Multi-Touch Gesture Dictionary

Apple ist sich des Problems bewusst, dass es kaum einen Konsens darüber gibt, welche

Geste für welche Funktion stehen soll. Weshalb sie eine komplett neue, eigenständige

Gesten-Sprache für die Bedienung von Multi-Touch-Geräten entwickelt haben [12]. Wie je-

de andere Sprache auch, muss diese vom Benutzer erst erlernt werden. In diesem Fall

gibt es ähnlich wie beim Musizieren mit einer Gitarre bestimmte Grundstellungen der Fin-

ger, die sogenannten “Chords”. Diese kann man nun nach oben, unten, links rechts und in

die vier entsprechenden Diagonalen bewegen (“Motion”). Hinzu kommen Drehungen nach

links und rechts, sowie eine Pinch- und Anti-Pinch-Bewegung und das Tippen auf der Stel-

le (s. Abbildung 2.1 und 2.2). Jeder Chord besitzt also 13 verschiedene Motions. Und jede

Hand ist in der Lage 25 Chords zu erzeugen, denn jeder Finger kann unabhängig von ein-

ander gehoben werden. Weitere Unterscheidungen ergeben sich durch den Abstand der

2 Grundlagen

einzelnen Finger zueinander und ob sie flach aufliegen oder vertikal. Damit ergeben sich

über 300 unterscheidbare Kombinationen und im Zusammenspiel mit der zweiten Hand

noch deutlich mehr. Diese müssen natürlich nicht alle mit Funktionalität belegt werden,

aber es zeigt was theoretisch möglich wäre. Damit kommt man einer Gebärdensprache

für die Multi-Touch-Oberfläche schon sehr nahe. Um die Gesten lernen zu können, wur-

de eine Programm entwickelt und patentiert, welches als Wörterbuch fungiert und in dem

man Funktionen und Gesten nachschlagen kann [12]. Da das Programm im Hintergrund

laufen kann, kann es auch aus einem anderen Programm heraus aufgerufen werden. Dies

passiert zum Beispiel dann automatisch, wenn auf einen Chord nach einer gewissen Zeit

keine Bewegung erfolgt. Der Benutzer hat dann die Möglichkeit nachzuschauen, welche

Funktionen mit diesem Chord auslösbar sind. Es gibt auch Spiele, in denen man die Be-

nutzung dieser Gesten trainieren kann. Aber auch selbst definierte Chord-Eintragungen in

das Wörterbuch sind möglich.

Abbildung 2.1: Apple-Chord am Beispiel mit einem Daumen und einem Finger [1]

Abbildung 2.2: Chord und Motions visualisiert [8]

2.3 Zusammenfassung der Grundlagen

Als erstes wurden in Kapitel 2.1.1 die unterschiedlichen Benutzertypen vorgestellt. Die-

se waren: geübte bzw. ungeübte regelmäßige Benutzer und geübte bzw. ungeübte spo-

radische Benutzer. Jeder Benutzertyp priorisiert unterschiedliche Anforderungen an ein

Programm. In Kapitel 2.1.2 gingen wir auf verschiedene Anwendungsszenarien ein und

besprachen spezifische Problemstellungen der Multi-Touch-Technologie, wie die Präzision

beim Tippen, die Verdeckung der Multi-Touch-Oberfläche während des Tippens, die Ermü-

dung der Gliedmaßen und die Arbeit im Team. In Kapitel 2.2 sprachen wir über die Rolle

von Gebärdensprache und Alltagssymbolen für die Entwicklung von Multi-Touch-Gesten

und über systematische Gestenentwicklung. Auf der Grundlage dieser Informationen wer-

den in Kapitel 3 verschiedene Ansätze zur Modellierung von Prozessen mit Hilfe von Multi-

Touch-Gesten entwickelt.

2 Grundlagen

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf

Multi-Touch-Geräten

Ziel dieses Kapitels ist es Wissen über Multi-Touch-Technologie im Allgemeinen auf Busi-

ness Process Management im Speziellen anzuwenden und so eine gebrauchstaugliche

Bedienung für die Modellierung von Prozessabläufen auf Multi-Touch-Geräten wie dem Ap-

ple iPad zu finden. Um diese Kombination zu erforschen, werden im Folgenden, in Kapitel

3.1 und Kapitel 3.2, zwei konträre Ansätze zur Gesten-basierten Modellierung entwickelt.

Anschließend wird in Kapitel 3.3 eine optimale Lösung aus den Vorzügen beider Ansätze

hergeleitet.

Zugrunde gelegt wird hierbei ein blockorientierter Prozessgraph [26] mit einem festen Layout-

Raster, d.h. der Benutzer hat keinen bzw. nur sehr beschränkt Einfluss auf die Positionie-

rung der Prozesselemente, die von einem Layout-Algorithmus positioniert werden. Dies

unterstützt eine korrekte Modellierung und verbessert dadurch die Verständlichkeit. Das fe-

ste Layout-Raster ermöglicht auch mehr Freiheiten bei der Gestaltung von grundsätzlichen

Modellierungsfunktionen, da keine Gesten für eine manuelle Layout-Funktion besetzt wer-

den. Sollte jedoch dem Benutzer die automatische Formatierung nicht zusagen, können

trotzdem im gewissen Rahmen Anpassungen durch Verschieben einzelner Elemente (z.B.

die Sortierung von Datenelementen) innerhalb des Layout-Rasters vorgenommen werden.

Als Notation wird die Business Process Modeling Notation (BMPN) verwendet [2].

3.1 Entwicklung einer Gesten-basierten Modellierung

Im Folgenden wird ein Konzept vorgestellt, das die elementaren Modellierungsfunktionen

auf Multi-Touch-Gesten abbildet. Die elementaren Modellierungsfunktionen zur Modellie-

rung von Prozessmodellen sind:

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

F1: Aktivität einfügen

F2: Element benennen

F3: Verzweigungsblock einfügen

F4: Verzweigung einfügen

F5: Datenelement einfügen

F6: Lese- und Schreib-Kanten setzen

F7: Subprozess bilden und auflösen

F8: Element löschen

sowie folgende Hilfsfunktionen:

H1: Markieren

H2: Rückgängig und Wiederholen

H3: Verschieben und Kopieren

H4: Hilfe aufrufen

3.1.1 Gesten-Set für die Modellierungsfunktionen

F1: Aktivität einfügen

Die Aktivität bildet die kleinste Einheit eines Prozesses, einen einzelnen Prozessschritt.

Eine elementare und daher sehr häufig zu verwendende Funktion ist das Erstellen einer

neuen Aktivität. Deshalb sollte sie möglichst einfach und schnell aufrufbar sein. Eine er-

ste intuitive Herangehensweise ist die bildliche Repräsentation einer Aktivität, in etwa ein

Rechteck, nachzuzeichnen (s. Abbildung 3.1 a). Das skizzenhafte Zeichnen bildet seit frü-

hester Kindheit eine einfache und naheliegende Art der nonverbalen Ausdrucksform [10].

Man sieht etwas und ahmt es nach, um es zu beschreiben.

Flüssiger in der Durchführung wird die Bewegung, wenn diese zu einer Kreisform verein-

facht wird (s. Abbildung 3.1 b). Dies stellt zwar noch einen relativ direkten Bezug zwischen

Geste und Funktion her, benötigt aber im Vergleich zur Komplexität der Aufgabe noch viel

Zeit bei der Durchführung. Auch benötigen Rechteck und Kreis viel Platz. Hat der Benutzer

weit heraus gezoomt, ist es schwierig die genaue Position zu bestimmen. Deshalb braucht

es eine weitere Abstraktion und Verkürzung der Geste.

3.1 Entwicklung einer Gesten-basierten Modellierung

A B

a.)

b.)

c.)

d.)

Abbildung 3.1: F1: Aktivität einfügen

Die Geste lässt sich so auf eine gerade Bewegung reduzieren, die die Kante an der Stelle

kreuzt, an der die neue Aktivität eingefügt werden soll (s. Abbildung 3.1 c). Diese Geste

ist einfach und schnell, könnte aber den Nachteil haben mit einer Art Durchstreichen oder

Ausschneiden der Kante verwechselt zu werden.

Reduziert man das Erstellen einer neuen Aktivität weiter auf ein Tippen oder Doppeltippen

wie in Abb. 3.1 d.) zu sehen, gewinnt man ein Maximum an Geschwindigkeit. Man ver-

liert dafür aber auch an Präzision, wenn man bedenkt, dass neue Aktivitäten auf dünnen

Kanten eingefügt werden sollen. Mit dem weiter unten beschriebenen Mechanismus kann

dies zwar vernachlässigt werden. Aber bei unbeabsichtigtem Berühren der Multi-Touch-

Oberfläche kann dies den Prozess ungewollt oder gar unbewusst verändern. Auch besteht

zwischen einem bloßen Tippen und dem Einfügen einer neuen Aktivität kein eindeutiger

Bezug. Selbst wenn aus dem Kontext nichts anderes sinnvoll mit dieser Geste ausgelöst

werden kann als eine neue Aktivität einzufügen, sollte man aus Konsistenzgründen darauf

verzichten und den Tipp oder Doppeltipp für etwas anderes, einheitliches aufbewahren.

Denn für gewöhnlich bringt man diese mit Markieren, Öffnen oder Editieren in Verbindung.

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

Eine Bewegung besitzt zudem einen größeren Informationsgehalt als ein einzelner Punkt

und daher ist die Strich-Geste weniger anfällig für unabsichtliches Auslösen einer Einfüge-

Funktion. Da sie auch schnell auszuführen ist, soll diese für “F1: Aktivität einfügen” ver-

wendet werden.

B C

Abbildung 3.2: Erkennungszonen des Prozessgraphen

Um den Fingern eine größere Zielfläche zu ermöglichen und auch Gesten dann noch ein-

deutig zuordnen zu können, wenn sie nicht exakt das gewünschte Element treffen, ist es

sinnvoll den Prozessgraphen in Zonen zu unterteilen, in der jedes Element einen Sicher-

heitsrand erhält, der ungenutzt ist. Dabei ist darauf zu achten, dass sich die Zonen der

Elemente nicht gegenseitig überlappen, um Gesten eindeutig den Elementen zuordnen zu

können (s. Abbildung 3.2).

F2: Element benennen

Da Aktivitäten oder Datenelemente meist einen sprechenden Namen haben, ist es notwen-

dig, dem Benutzer nach deren Erstellung anzubieten, diese zu benennen. Es muss aber

auch möglich sein zu einem späteren Zeitpunkt den Namen zu verändern. Dazu benutzt

man einen Doppeltipp, um anzuzeigen, dass das Element auf das getippt wurde, editiert

werden soll. Anschließend öffnet sich eine große Schreibfläche (s. Abbildung 3.3), in die

der Benutzer mit dem Finger hineinschreiben kann. Eine Texterkennungssoftware erkennt

die Handschrift in Echtzeit, damit der Benutzer kontrollieren kann, ob der Name richtig er-

kannt wurde. Falls nicht, streicht er den betreffenden Teil durch und versucht es erneut.

Reicht der vorgesehene Platz nicht aus, scrollt der Benutzer – mit einer Wischbewegung

mit mindestens zwei Fingern gegen die Leserichtung – nach rechts. Um die Eingabe zu be-

stätigen, tippt er auf die Aktivität mit dem neuen Namen. Nicht benannte Aktivitäten werden

automatisch durchnummeriert.

3.1 Entwicklung einer Gesten-basierten Modellierung

name it?

Abbildung 3.3: F2: Element benennen

F3: Verzweigungsblock einfügen

Ein Verzweigungsblock bildet eine Struktur, die mit genau einer Kontrollflusskante erreicht

wird und ebenfalls über eine Kontrollflusskante verlassen wird. Dies ist ein so genannter

Kontrollblock [26]. Die beiden Begrenzer dieses Kontrollblockes bilden die Verzweigungs-

knoten. Innerhalb dieses Kontrollblockes gehen von den Verzweigungsknoten oft mehrere

Kanten aus, sogenannte Verzweigungen, die den weiteren Ablauf des Prozesses beschrei-

ben. Je nach Art des Verzweigungsknoten handelt es sich hierbei z.B. um sich gegenseitig

ausschließende XOR-Verzweigungen oder um parallele AND-Verzweigungen (d.h. es wer-

den alle Verzweigungen durchlaufen).

Durch die beiden Verzweigungsknoten ergeben sich zwei Möglichkeiten Verzweigungs-

blöcke einzufügen: entweder muss Start- und Endpunkt einer Verzweigung festgelegt wer-

den, die dann den umschließenden Block markieren oder es wird ein leerer Verzweigungs-

block an einer Stelle mit Start- und Endpunkt zusammen liegend eingefügt. Im Folgenden

wird versucht eine intuitive Geste für diese Funktion herzuleiten.

Es bieten sich verschiedene Symboliken an, die leicht mit dem Finger nachgezeichnet wer-

den können. Man könnte zum Beispiel das “Plus” und “X” aus den BPMN-Gateways entleh-

nen, um damit AND- und XOR-Verzweigungsknoten zu realisieren. Dies hätte den Vorteil,

dass die Symbole verwendet werden, die bereits aus der Prozess-Modellierung bekannt

sind und somit auch intuitiv vom Benutzer verwendet werden können. Ein Nachteil jedoch

ist, dass diese beiden Gesten bzw. Symboliken sich sehr ähnlich sind, was gerade bei

mobilen Geräten, die Haltungswechsel der Geräte leicht ermöglichen, zu Verwechslungen

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

führen kann. Außerdem könnte man ein “X” als Multi-Touch-Geste auch mit Löschen asso-

ziieren und ein “Plus” mit Vergrößern. Nicht unerwähnt soll bleiben, dass beide Gesten ein

Absetzen des Fingers erfordern und dadurch die Erkennung erschwert wird. Die Betrach-

tung zeigt, dass diese beiden Symboliken nicht für den Einsatz geeignet sind.

Eine alternative Lösung für die AND-Verzweigung ist das Nachzeichnen des kaufmänni-

schen “&”. Man könnte es in einer Bewegung ohne Absetzen durchziehen; dennoch dauert

die Geste eine gewisse Zeit. Eine entsprechende Analogie für die XOR-Verzweigung ist

nicht vorhanden.

A B

A B C

A C

a.)

b.)

A B C

A C

c.)

Abbildung 3.4: F3: Verzweigungsblock einfügen

Abhilfe könnten die Symbole für Konjunktion (∧) und Disjunktion (∨) aus der Informatik oder

Mathematik (∩,∪) schaffen. Man zeichnet die Formen dieser logischen Operatoren, also

in etwa Halbkreise, mit dem Finger nach. An den beiden Enden, die die Kanten schnei-

den, werden die Verzweigungsknoten eingefügt. Möchte man die Verzweigungsknoten zu-

sammen liegend einfügen, formt man den Halbkreis sehr eng, so dass er zwischen zwei

Elemente passt (s. Abbildung 3.4 a). Möchte man bereits bestehende Elemente in den

3.1 Entwicklung einer Gesten-basierten Modellierung

Verzweigungsblock mit einschließen, spreizt man den Halbkreis entsprechend, so dass

die Geste vor den Elementen beginnt und dahinter abschließt (s. Abbildung 3.4 b). Bei

den Vorschlägen aus den beiden vorherigen Absätzen müsste man, um einen umgeben-

den Verzweigungsblock zu erhalten, entweder mit zwei Fingern gleichzeitig an Start- und

Endpunkt die entsprechenden Gesten ausführen oder den Umweg gehen, die äußeren

Elemente nach innen zu verschieben.

Für einen Schleifenblock werden die Gesten der AND- und XOR-Verzweigungsblöcke hin-

tereinander gehängt, so dass ein liegendes “S” entsteht (s. Abbildung 3.4 c). Der Benut-

zer schneidet den Kontrollfluss an der Stelle, an der er einen Schleifenknoten eingefügen

möchte. Er zeichnet einen Halbkreis und schneidet den Kontrollfluss ein zweites mal. Der

Benutzer setzt den Finger nun aber nicht wie bei einem AND-Verzweigungsblock ab, son-

dern schließt in einer durchgehenden Bewegung den nächsten Halbkreis auf der anderen

Seite des Kontrollflusses an, so dass eine S-förmige Figur entsteht. Sobald der zweite Halb-

kreis den Kontrollfluss wieder schneidet, lässt der Benutzer los und es wird an dieser Stelle

der zweite Schleifenknoten eingefügt. Der Benutzer schneidet auf diese Weise den Kon-

trollfluss an drei Stellen und an den äußeren zwei werden die Schleifenknoten eingefügt.

Dieses Vorgehen funktioniert sowohl für leere Schleifenblöcke, als auch für umgebende

Schleifenblöcke, indem die Geste entsprechend gestreckt wird.

Hat man einen leeren Verzweigungsblock realisiert und will nachträglich die umgebenden

Aktivitäten darin einschließen, schiebt man die äußeren Aktivitäten einzeln oder im Block

in den Zwischenraum des neuen Verzweigungsblockes oder direkt auf die Verzweigungs-

knoten. Dazu können die Hilfsfunktionen “H3: Verschieben und Kopieren” in Kapitel 3.1.2

verwendet werden.

F4: Verzweigung einfügen

Ein Verzweigungsblock besteht anfangs nur aus einer einzigen Verzweigung. Möchte man

z.B. parallele Abläufe modellieren, muss man dem Verzweigungsblock zunächst eine leere

Kante, also eine neue Verzweigung, hinzufügen, auf der dann weitere Elemente platziert

werden können.

Hierzu zeichnet der Benutzer mit seinem Finger eine Linie von dem öffnenden Verzwei-

gungsknoten zum schließenden Verzweigungsknoten. Dieses Vorgehen gleicht dem Drag

& Drop-Prinzip (s. Abbildung 3.5 a), nur dass in diesem Fall nichts verschoben, sondern

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

A C

a.)

b.)

Abbildung 3.5: F4: Verzweigung einfügen

eine Linie gezogen wird. Dabei ist gerade wenn man die Geste in der Zone und nicht direkt

auf den Element ausführt, darauf zu achten eine waagerechte Linie zu ziehen, da sonst

Verwechslungsgefahr mit anderen Gesten, wie das Einfügen eines Verzweigungsblockes,

bestehen kann (s. Abbildung 3.5 b).

F5: Datenelement einfügen

Da Datenelemente nur im Zusammenhang mit Aktivitäten verwendet werden, bietet es sich

an, deren Erstellen direkt mit einer Interaktion auf einer Aktivität zu verknüpfen. Hierbei

wird der Finger auf eine Aktivität gelegt und von dieser dann eine Linie nach oben über

eine gewisse Begrenzung gezogen. Sobald diese (gestrichelte) Begrenzung erreicht wird,

kann der Benutzer seinen Finger wieder anheben, um das Datenelement zu erzeugen, wel-

ches gleichzeitig mit einer Schreib-Kante von der ausgehenden Aktivität versorgt wird (s.

Abbildung 3.6). Man kann aber auch oberhalb der Begrenzung starten und den Finger auf

eine Aktivität ziehen und erhält ebenfalls ein neues Datenelement. Diesmal allerdings ver-

bunden mit einer Lese-Kante zur entsprechenden Aktivität. Die Reihenfolge bzw. Richtung

entscheidet folglich darüber, welche Art von Kante zwischen Datenelement und Aktivität

gesetzt wird. Will man ein alleinstehendes Datenelement erstellen, ohne Kante, führt man

die gleiche Geste, wie für das Erstellen einer neuer Aktivität aus, also einen senkrechten

Strich, nur oberhalb besprochener Begrenzung.

3.1 Entwicklung einer Gesten-basierten Modellierung

A B... ...

Abbildung 3.6: F5: Datenelement einfügen

F6: Lese- und Schreib-Kanten setzen

Nachdem nun Gesten für die Erstellung von Datenelementen vorgestellt wurden, werden

nun Gesten eingeführt um bestehende Datenelemente mit bestehenden Aktivitäten zu ver-

binden. Um neue Lese- und Schreib-Kanten zu erstellen, bedient man sich der gleichen

Geste wie bei der Erstellung von Verzweigungen für bestehende Verzweigungsblöcke. Man

zieht also eine Linie von einem Datenelement zu einer Aktivität und erhält auf diese Wei-

se eine Lese-Kante; umgekehrt eine Schreib-Kante. Da der Kontext der Verwendung klar

getrennt ist, kann die Geste doppelt verwendet werden, ohne dass es zu Verwechslungen

bzw. Mehrdeutigkeiten kommt.

F7: Subprozess bilden und auflösen

Ein weiteres Konstrukt, das bei der Modellierung von Prozessen verwendet wird, bildet der

Subprozess. Ein Subprozess ist eine Aktivität, die selbst wiederum für einen Teilprozess

steht. Damit ist der Subprozess ein wichtiges Instrument zur Bestimmung des Abstrakti-

onsniveaus eines Prozesses. Bei vielen Aktivitäten, z.B. ab 50, helfen Subprozesse die

Übersichtlichkeit zu behalten. Hierfür berührt man zwei Elemente, die zusammen einen

gültigen Kontrollblock umschließen und bewegt die Finger aufeinander zu, bis einem an-

geboten wird, die eingeschlossenen Elemente zu einem Subprozess zusammenzufassen

und lässt die Oberfläche los (s. Abbildung 3.7).

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

A Z

B C

A Z

B C

A Z

A ZSub

Abbildung 3.7: F7: Subprozess bilden

Umgekehrt kann man einen Subprozess durch das Auseinanderziehen wieder auflösen.

Es ist aber auch möglich nur den eingeschlossenen Subprozess zu betrachten oder zu

bearbeiten, ohne ihn aufzulösen. Dazu führt man eine Wisch-Geste nach rechts auf dem

Subprozess aus. Der Subprozess klappt optisch auf und die inneren Elemente werden

sichtbar. Es ist nun möglich mit der Pinch-Geste näher heranzuzoomen und die inneren

Element zu betrachten oder zu bearbeiten. Hat man seine Arbeit beendet, klappt man den

Subprozess, durch die entgegengesetzte Wischbewegung (nach links) auf den sichtbaren

Rand des Subprozess, wieder zu.

F8: Element Löschen

Um Aktivitäten und andere Modellelemente zu löschen, bietet es sich an in Analogie zur

realen Welt, diese Elemente durchzustreichen. Die Möglichkeiten reichen dabei von einem

einfachen Querstrich, über ein Kreuz bis hin zu Zick-Zack-Linien (s. Abbildung 3.8). Diese

unterscheiden sich allerdings in Dauer und Komplexität der Durchführung. Abbildung 3.8 a.)

zeigt eine Möglichkeit des Durchstreichens wie sie auch auf einem Blatt Papier Anwendung

3.1 Entwicklung einer Gesten-basierten Modellierung

findet und daher naheliegend ist. In Abbildung 3.8 b.) wird die Aktivität mit einem Kreuz

durchgestrichen, was etwas abstrakter ist, aber ebenfalls der Intuition entspricht. Allerdings

ist hier ein Absetzen des Fingers erforderlich, was die Geste komplexer macht. Abbildung

3.8 c.) zeigt eine Geste, welche von der Form her an ein Verbotsschild erinnern soll, aber

in einer durchgängigen Bewegung durchgeführt werden kann. Abbildung 3.8 d.) schließlich

verkürzt alle voran gegangenen Lösungen zu einem diagonalen Strich über die Aktivität,

so dass die Geste schnell und einfach durchzuführen ist. Das Löschen einer Aktivität stellt

gewissermaßen das Gegenteil zur Funktion “F1: Aktivität einfügen” dar, was sich auch in

der Gegenbewegung dieser Geste widerspiegelt.

A A

a.) b.)

d.)

c.)

Abbildung 3.8: F8: Element löschen

Da das Löschen von Elementen eine kritische Funktion darstellt, ist es insbesondere bei

der Geste aus Abbildung 3.8 d.), die schnell durchzuführen ist, wichtig, dass der Benutzer

eine Sicherheitsabfrage bestätigen muss, bevor das Element gelöscht wird. Bei den ersten

drei Gesten (Abbildung 3.8 a, b und c) spielt das aufgrund der Länge der Gesten eine

geringere Rolle. Eine Sicherheitsabfrage würde sogar stören, da der Benutzer für diese

Gesten schon einen gewissen Aufwand treiben muss, und somit seine Löschabsicht bereits

in der Durchführung der Geste zum Ausdruck bringt.

Das Löschen einer Aktivität durch ein Herausziehen aus dem Prozessgraphen würde in

Konflikt mit den Funktionen “F4 Verzweigung einfügen” und “F6: Lese- und Schreib-Kanten

setzen” geraten, weshalb für das Löschen ein diagonaler Strich über das Element, wie er

in Abbildung 3.8 d.) zu sehen ist, verwendet wird.

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

3.1.2 Gesten-basierte Hilfsfunktionen

Neben den grundlegenden Funktionen F1 bis F8, die für die Modellierung von Prozessen

notwendig sind, gibt es Hilfsfunktionen, die das Modellieren erleichtern und aus Sicht einer

benutzerfreundlichen Oberfläche ebenso notwendig sind. Die Hilfsfunktionen H1 bis H4

werden im Folgenden besprochen:

H1: Markieren

H2: Rückgängig und Wiederholen

H3: Verschieben und Kopieren

H4: Hilfe aufrufen

H1: Markieren

Zum Markieren eines einzelnen Elements mit Hilfe einer Geste reicht ein einfacher Tipp auf

das Element. Zum Markieren von mehreren Elementen auf einmal umkreist man mit dem

Finger die entsprechenden Elemente. Dieses Vorgehen ist sehr intuitiv, da ein Kreis etwas

einschließt und es so von anderen Dingen hervorhebt. Man kennt es vom Arbeiten mit Stift

und Papier.

H2: Rückgängig und Wiederholen

Die Rückgängig-Hilfsfunktion macht die letzte(n) Funktion(en) rückgängig. Ein erster An-

satz etwas rückgängig zu machen, wäre die Geste, die man rückgängig machen möchte,

in umgekehrter Reihenfolge nochmals durchzuführen. Wenn also zum Beispiel mit einem

senkrechten Strich von oben nach unten eine neue Aktivität erstellt wurde, kann dies rück-

gängig gemacht werden, indem man einen Strich von unten nach oben zieht. Dadurch

muss sich aber der Benutzer, je nachdem wie weit er zurück will, die Reihenfolge zahlrei-

cher Gesten, die er ausgeführt hat merken und umgekehrt ausführen. Weshalb dieser Weg

vom Benutzer nicht akzeptiert wird.

Es gibt zumindest in der österreichischen Gebärdensprache eine Geste oder eine Gebär-

de die Rückgängig im Sinne des Computers meint [5]. Grob beschrieben vollziehen bei-

de Hände symmetrisch mit gestreckten und geschlossenen Zeige- und Mittelfingern eine

3.1 Entwicklung einer Gesten-basierten Modellierung

schwungvolle Drehung nach rechts vom Körper weg, so dass von vorne betrachtet am An-

fang der Handrücken zu sehen ist und hinterher die Handinnenfläche. Auf der beiliegenden

CD befindet sich zur besseren Veranschaulichung ein Video davon.

Dies würde sogar ungefähr der Geste entsprechen, die im MacOS Lion von Apple zum

Einsatz kommt: mit zwei Fingern horizontal nach rechts ziehen. Diese Geste wird in den

Gesten-basierten Ansatz übernommen. Auf diese Weise lassen sich auch schnell viele

Funktionen hintereinander rückgängig machen. Die Wiederholen-Geste verläuft entspre-

chend umgekehrt.

H3: Verschieben und Kopieren

Möchte man Änderungen in der Reihenfolge der Elemente vornehmen, etwa weil sich Ab-

läufe geändert haben, ist es nützlich, wenn man diese als Ganzes verschieben kann, an-

statt sie zu löschen und an anderer Stelle neu einfügen zu müssen. Um ein Element von

einer Kante zu lösen und zu verschieben, führt man einen Doppeltipp darauf aus, belässt

den Finger beim zweiten Kontakt allerdings auf der Multi-Touch-Oberfläche. Das Element

hebt sich sichtbar durch einen kleinen Schatten vom Prozessgraphen und kann nun per

Drag & Drop an die gewünschte Stelle geschoben werden (s. Abbildung 3.9 a). Sobald das

Element losgelassen wird, rastet es wieder in den Prozessgraphen ein (s. Abbildung 3.9 b).

A D

B C

A D

a.)

b.)

Abbildung 3.9: H3: Verschieben und Kopieren

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

Eine seltener verwendete Funktion als das Verschieben ist das Kopieren von Prozessfrag-

menten eines Prozessgraphen. Betrachtet man beide Funktionen als verwandt ist eine Er-

weiterung der Verschieben-Geste für die Entwicklung eines Kopiervorgangs denkbar. Um

ein Element zu kopieren, führt man die gleiche Geste wie beim Verschieben mit einem Tipp

mehr durch. Konkret bedeutet dies, man tippt nun drei statt zwei mal auf das gewünschte

Element, wobei der dritte Tipp auf der Multi-Touch-Oberfläche gehalten wird. Dies passt

von der Analogie insofern zusammen, als dass auch im Programm durch das Kopieren nun

ein Mehr entsteht.

Ein alternativer Ansatz für das Kopieren erlaubt das Absetzen des Fingers während des

Kopiervorgangs, so dass das Element auch an einer weiter entfernten Stelle bequem ein-

gefügt werden kann. Hierzu setzt man mit der Außenseite des Fingers am Element an und

rollt ihn darüber ab, so als würde man seinen Fingerabdruck auftragen. Eine Rückmeldung

erfolgt oberhalb des Fingers über ein kleines Symbol in Form einer grünen Lampe aus

einem Kopiergerät, die gerade etwas abscannt. Der Benutzer weiß dadurch, dass seine

Geste richtig erkannt und das Element in die Zwischenablage kopiert wurde.

Verfolgt man den ikonographischen, animierten Ansatz weiter und auch die Möglichkeit das

Verschieben über ein Ausschneiden und Einfügen zu realisieren, ergibt sich beispielswei-

se folgendes: Man berührt das auszuschneidende Element und wackelt ohne loszulassen

mit dem Finger etwas hin und her. Das Wackeln löst eine Animation aus, die den Finger

an einen Staubsauger erinnern lässt. Das Element wird immer kleiner, bis es vom Finger

vollständig aufgesogen wurde. Später lässt man das Element auf die gleiche Weise an der

gewünschten Position wieder erscheinen. Eine weitere Lösung das Element wie mit einer

Pinzette aufzunehmen, wäre entweder zu umständlich oder würde mit der Pinch-Geste

kollidieren. Außerdem würde es zwei Finger benötigen.

Für die Übernahme in ein lauffähiges Programm spricht aber aufgrund der Nähe zur her-

kömmlichen Bedienung von Computern die Variante mit den Tipps.

H4: Hilfe aufrufen

Für den Fall, dass sich der Benutzer nicht mehr auf der Oberfläche zurechtfindet, nicht

mehr weiß wie eine bestimmte Geste durchgeführt wird oder sonst eine Frage hat, bedarf

es einer Hilfe. Zum einen wird diese explizit über eine symbolische Geste aufgerufen, etwa

ein gezeichnetes Fragezeichen oder ein Kreuz, wie bei der “ersten Hilfe”; beide könnten auf

3.1 Entwicklung einer Gesten-basierten Modellierung

spezifische Elemente angewandt werden, um so kontextabhängig weiter zu helfen. Zum

anderen wird die Hilfe aber auch implizit nach mehreren unerkannten Gesten oder durch

unkoordinierte, nervöse Tipps in einem gewissen Umfang automatisch ausgelöst.

3.1.3 Erlernen der Gesten-basierten Prozessmodellierung

Da einem neuen Benutzer die Gesten zu Beginn nicht bekannt sein können und z.B. ein

Suchen der Funktionalität in Menüs nicht möglich ist, bedarf es einer initialen Einführung

in die Bedienung. Hierfür absolviert der Benutzer eine kurze Übung nach dem Nachah-

mungsprinzip. Anhand eines zu modellierenden Beispielprozesses werden dem Benutzer

nacheinander die Gesten vorgeführt und erläutert, die nötig sind, um den Prozess zu ver-

vollständigen. Dabei werden alle Funktionen mindestens einmal abgerufen. Sobald dem

Benutzer ein Bewegungsablauf klar ist, soll er anschließend selbst die Geste ausführen.

Wurde sie erkannt, wird die entsprechende Funktion ausgelöst und nach dem Erfolgser-

lebnis zur nächsten Übungs-Einheit übergegangen. Es wird dann die nächste zu übende

Geste vorgeführt, die der Benutzer wiederholen soll. Abschließend kann er sich noch ein-

mal selbst testen, indem er einen weiteren Prozess ohne fremde Hilfe vervollständigt.

3.1.4 Bewertung des Gesten-basierten Ansatzes

Der Gesten-basierte Ansatz setzt trotz sehr einfach gehaltener Gesten, die zum größten

Teil mit einer Hand und ohne abzusetzen durchführbar sind, ein Lernen eben dieser vor-

aus. Es wird einem Anfänger nicht leicht fallen sich all diese verschiedenen Gesten initial

zu merken, selbst wenn versucht wurde, sie mit Semantik und Symbolcharakter (zum Teil

aus Fachgebieten) anzureichern. Insgesamt ist es auch schwierig zu entscheiden, wel-

che Geste diese Kriterien am ehesten erfüllt, da es oft sehr gleichwertige Lösungen sind.

Die zusätzliche kognitive Belastung, sich mehr auf die Bedienung als die eigentliche Ar-

beitsaufgabe konzentrieren zu müssen, wird daher zu Beginn zu einer Verlangsamung und

Leistungsabnahme beim Modellieren führen. Um zumindest einen ersten Anhaltspunkt,

eine erste Rückmeldung zu liefern, wird vorgeschlagen, die Geste, die der Benutzer ak-

tuell ausführt, mit einer Art Schweif zu versehen. Dadurch sieht der Benutzer, dass das

Programm reagiert und auf was es reagiert. So kann auch die aufgrund der hohen Be-

dienungsfreiheit vorhandene Fehleranfälligkeit bzw. Fehlinterpretations-Wahrscheinlichkeit

von Gesten durch den Benutzer leichter ausgeglichen werden. Einen weiteren Kritikpunkt,

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

der bei Multi-Touch-Programmen nahezu inhärent ist, bilden die langen Wege, die auf der

Oberfläche zurückgelegt werden. Vor allem bei größeren Bildschirmen, wie Whiteboards

wird ein längeres Arbeiten dadurch unzumutbar. Dennoch bietet dieser Ansatz den di-

rektesten Zugang zur Modellierung ohne Zwischeneingabe-Geräte oder extra benötigte

Werkzeuge. Das heißt, mit etwas Übung lassen sich mit der Gesten-basierten Modellie-

rung schnell und sauber Prozesse skizzieren. Für regelmäßige Benutzer (s. Kapitel 2.1.1)

von Prozessmodellierungen lohnt es sich den Einarbeitungsaufwand zu Beginn in Kauf zu

nehmen.

3.2 Entwicklung einer menügeführten Modellierung

Nachdem im vorherigen Abschnitt ein Gesten-basiertes Set für die Modellierung entwickelt

und besprochen wurde, folgt an dieser Stelle der konträre Ansatz mit der menügeführten

Modellierung. Da Menüs auf unterschiedliche Weisen realisiert werden können, werden

hierbei zwei verschiedene Varianten vorgestellt. Zum einen eine Drag & Drop-Menüleiste

(s. Kapitel 3.2.1) und zum anderen ein Menü, welches vollständig über Schieberegler (s.

Kapitel 3.2.2) bedient wird. Allerdings wird diesmal nicht jede Funktion einzeln vorgestellt.

Vielmehr soll die grundlegende Herangehensweise vorgestellt werden und die jeweiligen

Modellierungsfunktionen weitestgehend analog zum Schema aufgerufen werden können.

Am Ende in Kapitel 3.2.3 werden die Vor- und Nachteile des menügeführten Ansatzes

gegenüber des Gesten-basierten diskutiert.

3.2.1 Drag & Drop-Menüleiste

Die einfachste Variante ein Menü für Multi-Touch-Oberflächen umzusetzen, ist die Über-

nahme der Konzepte von herkömmlichen Programmen mit graphischer Oberfläche. Der

einzige Unterschied hierbei ist, dass man nun bis zu zehn Finger gleichzeitig als Person

einsetzen kann, diese allerdings mehr Platz brauchen als Mauszeiger und einem die Sicht

auf die Oberfläche versperren. Das heißt ein Menü für Multi-Touch-Oberflächen kann kei-

ne exakte Kopie der Menüs herkömmlicher Programme sein. Es muss an diese Umstände

entsprechend angepasst werden. Es bietet sich beispielsweise an, Funktionen direkt auf

der Oberfläche zugreifbar zu machen, so dass in einer Art Baukastenprinzip, der Prozess

zusammengesetzt werden kann. Dies kann auch vorgefertigte Muster einschließen, wie

3.2 Entwicklung einer menügeführten Modellierung

man sie aus ARIS Express kennt [6]. Hierarchien sollten flach gehalten werden, um direk-

ten Zugang zu den benötigten Funktionen zu ermöglichen. Ebenfalls sollten die Funktionen

so angeordnet sein, dass das Ziel bei der Auswahl nicht verdeckt und so aus den Augen

verloren wird.

Data

Task

M+-name move Sub

A B

M+-name move Sub

A B

Data

Task

a.) b.)

c.)

A B

Data

Task

M+-name move Sub

H1: Markieren

Zoomen

F6: Lese- und Schreibkanten

setzen

F2: Element benennen H3: Element verschieben

F8: Element löschen

F7: Subprozess bilden

und auflösen

F4: Verzweigung einfügen

Verschieben der Arbeitsfläche

über Scrollbalken

Obere (Werkzeuge)

und

untere (Prozess-

elemente) Menüleiste

Abbildung 3.10: Drag & Drop-Modellierungskonzept

Im Wesentlichen funktioniert das vorgestellte Konzept (s. Abbildung 3.10) über zwei Menü-

leisten. In der unteren Menüleiste befindet sich ein Drag & Drop-Angebot der benötigten

Elemente, aus denen ein Prozess aufgebaut ist. Der Benutzer zieht mit dem Finger ein

Element aus der Menüleiste genau an die Stelle im Prozessgraphen, die er braucht und

es wird automatisch an dieser Stelle eingefügt. In der oberen Menüleiste hingegen ste-

hen Werkzeuge zur Verfügung, die mit einem einfachen Tipp aktiviert werden können. So

verändert sich mit einem Tipp auf Markieren der Cursor, so dass um die gewünschten Ele-

mente ein Rahmen gezogen werden kann, um sie zu markieren. Umgekehrt würde man,

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

bei vorhandener Erfahrung mit verschiedenen Programmen, z.B. beim Löschen eines Ele-

ments erwarten, zuerst auf das zu löschende Element tippen zu müssen und anschließend

erst auf das entsprechende Symbol (hier ein Papierkorb). Da es aber gleichwertig ist, ob

zuerst auf das Element oder das Werkzeug getippt wird, wird aus Konsistenzgründen vor-

geschlagen, immer zuerst auf das Werkzeug zu tippen und anschließend das Element

auszuwählen, auf dem die Funktion durchgeführt werden soll.

Die Menüleisten haben den Vorteil, dass keine Gesten gelernt werden müssen. Nachteilig

ist aber, dass dem Prozessgraphen kostbarer Platz weggenommen wird. Abbildung 3.10

veranschaulicht diesen Effekt. In der Praxis könnten die Symbole etwas verkleinert wer-

den, um weitere Elemente unterbringen zu können und die Arbeitsfläche in der vertikalen

Ausdehnung zu vergrößern. Dadurch verlängern sich jedoch gleichzeitig die Wege vom

Menü zum Prozessgraphen, die zurückgelegt werden müssen. Sollte der Benutzer nicht

mit dem Drag & Drop-Prinzip vertraut sein, so hat er dennoch eine Übersicht über alle

Modellierungs-Funktionen, die ihm zu Verfügung stehen und dadurch einen Anreiz gezielter

Probe zu tippen. Auf diese Weise erhält er eine konkretere Rückmeldung vom Programm.

Beispielweise könnte ein einfacher Tipp auf ein Prozess-Element dazu führen, dass es

schon einmal auf der Oberfläche erscheint. Dadurch wird deutlicher, dass der Benutzer

dieses Element an seine gewünschte Stelle schieben kann, als es vielleicht direkt aus dem

Menü heraus ersichtlich wäre.

3.2.2 Slider-Menüleiste

Die zweite Variante einer menügeführten Oberfläche versucht das Platzdefizit auszuglei-

chen, das vor allem auf Smartphones das entscheidende Kriterium darstellt, ob eine An-

wendung darauf nutzbar ist. Die Oberfläche besteht aus fünf waagerechten Elementen die

untereinander angeordnet sind (s. Abbildung 3.11). Bei den Elementen handelt es sich um

Slider, also Schieberegler, die teilweise waagerecht, teilweise aber auch zusätzlich vertikal

gedreht werden können, um so Platz für verschiedene Funktionen zu bieten. Der oberste

Slider bildet das Funktionen-Menü. Hier sind alle Elemente aufgelistet, aus denen ein Pro-

zessmodell bestehen kann. Der zweite Slider darunter bildet die Datenelement-Ebene. Die-

se steht in engem Kontakt mit der dritten Ebene, welche die Aktivitäten bzw. den Kontroll-

fluss zeigt. Die vierte Ebene enthält Knöpfe zur Steuerung des Programms und Umsetzung

der Befehle zur Modellierung, da diese Oberfläche nicht über Drag & Drop funktioniert. Die

unterste Ebene zeigt eine Übersichtskarte, die Unterstützung bieten soll den Gesamtüber-

3.2 Entwicklung einer menügeführten Modellierung

blick zu wahren, da man mit der zweiten und dritten Ebene nur einen kleinen Ausschnitt

des Prozessgraphen sehen kann. Die Übersichtskarte lässt sich auch mit einem Tipp auf

den entsprechenden Knopf auf die gesamte Oberfläche vergrößern.

B D

Data

Task

Undo

Data

A Z

B D

... ...

OK Redo

Data

Funktionen-

Menü

Datenelement-

Ebene

Kontrollfluss-

Ebene

Steuerungs-

Menü

Übersichtskarte

Auswahlfenster

Zielfenster

Aktueller

Modellierungs-

Bereich

Übersichtskarte

maximieren

Rückgängig,

Einfügen,

Wiederholen

name Sub ...

...

Schiebrichtungen

Abbildung 3.11: Das Sliderkonzept

Das Element, welches man in seinen Prozessgraphen einfügen will, platziert man in der

Mitte des obersten Sliders, dem Auswahlfenster des Funktionenmenüs. Die Stelle im Pro-

zessgraphen, an der das Element eingefügt werden soll, wird im zweiten bzw. dritten Slider

ebenfalls mittig, im sogenannten Zielfenster, platziert. Währenddessen gibt das Zielfenster

über seine Farbe einen Hinweis darauf, ob die Funktion auf dem gewählten Prozessfrag-

ment durchführbar ist. Ist die Kombination aus Funktion und Prozessfragment syntaktisch

korrekt, wird in der Übersichtskarte eine Vorschau gezeigt und das Zielfenster leuchtet

grün; anderenfalls ist es rot. Hat man nun alles in Deckung zu einander gebracht, löst man

mit einem Tipp auf “OK” im vierten Slider die gewünschte Funktion aus. Waren beide Ziel-

fenster rot wird eine Fehlermeldung ausgegeben.

Da es bei einem Datenelement eigentlich keine Rolle spielt, an welcher Stelle es im Pro-

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

zessmodell auftaucht, und nur die Verbindungen (Schreib-/Lese-Kanten) zu den Aktivitäten

relevant sind, kann eine genaue Platzierung im zweiten Slider vernachlässigt werden. Will

man nun aber eine Lese-Kante zwischen einem bestimmen Datenelement und einer Akti-

vität setzen, so muss man Lese-Kante im ersten Slider, das Datenelement im zweiten und

die Aktivität im dritten Slider in der Mitte in Deckung zueinander bringen, sodass alle Ele-

mente übereinander liegen und dann auf “OK” tippen. Da Slider eindeutig arbeiten müssen,

wird auf der dritten Ebene, der Kontrollfluss-Ebene, immer nur eine Kontrollflusskante an-

gezeigt. Das heißt, bei einem Verzweigungsblock muss man die gewünschte Verzweigung

über eine vertikale Scrollbewegung des dritten Sliders auswählen.

Funktionen, wie Umbenennen und Markieren, lassen sich ebenfalls im ersten Slider ab-

bilden. Um eine Aktivität umzubenennen, schiebt man sie in das Zielfenster des dritten

Sliders und schiebt die Funktion “F2: Element benennen” in das Auswahlfenster des ersten

Sliders. Mit einem Tipp auf “OK” öffnet sich ein Dialog mit Tastatur, in dem man der Aktivität

einen Namen geben kann. Bei der Markierungsfunktion muss ein Umweg über eine öffnen-

de und eine schließende Klammer gegangen werden, da nicht der gesamte Bereich des

Prozessgraphen im dritten Slider abgebildet werden kann. Markieren besteht also grund-

sätzlich aus zwei Schritten. Man setzt z.B. zuerst die linke Begrenzung, d.h. man bringt

Aktivität und Klammer mittig in eine Linie und bestätigt mit “OK”, und dann auf die gleiche

Weise die rechte Begrenzung. Somit ist alles innerhalb dieses Rahmens markiert und es

lässt sich darauf eine neue Funktion anwenden, z.B. die Subprozess-Funktion, die alles zu

einem Subprozess zusammenfasst.

3.2.3 Bewertung des menügeführten Ansatzes

Der größte Vorteil von Menüs besteht in der Einfachheit ihres Aufbaus und der Schnelligkeit

mit der sie von Benutzern verstanden werden. Alle Funktionen sind entweder sofort sicht-

bar oder können durch systematisches Durchsuchen des Menüs entdeckt werden. Insofern

sind sie auch selbsterklärend. Vor allem, wenn statt Symbolen auch noch Beschriftungen

verwendet werden, die klar bezeichnen, wozu eine Funktion dient. Diese Informationen

müssen in der Konsequenz aber auch irgendwo untergebracht werden, was zu Lasten der

Arbeitsfläche geht. Dafür bieten Menüleisten gerade für die Mehrheit der Benutzer, die noch

keine Erfahrung mit Multi-Touch-Geräten sammeln konnten, einen vertrauten Anhaltspunkt.

Ein weiterer Vorteil ist die im Vergleich zur Geste umfangreichere Rückmeldung, die man

erhält, wenn man eine Funktion ausgewählt hat. Negativ zu bewerten sind, zumindest bei

3.3 Hybridlösung basierend auf Gesten und Menüs

den oben vorgestellten Lösungen, ebenfalls die langen Wege, die jedes mal mit dem Finger

zurückgelegt werden müssen und die zahlreichen Tipps, die nach einiger Zeit zur Ermü-

dung führen können. Durch das einfach gehaltene Baukastenprinzip können Prozesse nur

in kleinen Schritten aufgebaut werden. Für jedes Element muss der Finger zurück zum Me-

nü geführt werden. Abhilfe können vorgefertigte Muster bieten, die Standardkonstellationen

abdecken. Insgesamt ist der Arbeitsfluss dennoch mittelmäßig zu bewerten.

3.3 Hybridlösung basierend auf Gesten und Menüs

Da beide Ansätze, Gesten-basiert (s. Kapitel 3.1) und menügeführt (s. Kapitel 3.2), in ih-

rer Reinform Nachteile haben, wird versucht die Stärke beider Ansätze zu kombinieren.

Ein Hauptproblem von Menüs und Gesten ist, dass der Weg, der jedes mal zurückgelegt

werden muss, sehr lang sein kann. Ein Mittel, um den Arbeitsfluss zu verbessern, stellen

Kontextmenüs dar. Also Miniaturmenüs, die an Ort und Stelle bei Bedarf eingeblendet wer-

den und die Funktionen enthalten, die im konkreten Kontext verwendet werden können.

Im Folgenden wird in Kapitel 3.3.1 das Hybrid-Set vorgestellt und anschließend in Kapitel

3.3.3 bewertet.

3.3.1 Hybrid-Set zur Prozessmodellierung

F1: Aktivität einfügen

Zum Einfügen einer Aktivität berührt man diese, oder falls es sich um einen leeren Pro-

zessgraphen handelt den Startknoten, und zieht den Finger gedrückt rechts (bzw. links)

entlang der Kontrollflusskante hinaus. Dies wird vor allem dann wichtig, wenn bei einer

Verzweigung mehrere Kanten in Frage kommen. Daraufhin öffnet sich ein Kontextmenü in

Form eines senkrechten Sliders auf der entsprechenden Seite der Aktivität. Nun kann die

Art des einzufügenden Elements ausgewählt werden. Dies passt von einer Analogie zum

Prozess auch insofern zusammen, dass sich ein Prozessschritt aus dem vorhergehenden

ergibt. In diesem Fall ist das eine neue Aktivität, es stehen aber auch Verzweigungsblöcke

zur Auswahl (s. Abbildung 3.12).

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

B G

+ +

A B A B

Task

A B

Task

A B

B G

+ +

+...

b.)

a.)

c.)

d.)

Abbildung 3.12: Slider als Kontextmenü

F2: Element umbenennen

Da der Doppeltipp als Editierfunktion etabliert ist und sehr einfach in der Ausführung ist,

wird er in die Hybridlösung übernommen (s. Kapitel 3.1.1). Allerdings wird anstatt der Tex-

terkennung auf eine virtuelle Tastatur zurückgegriffen, um ein gewohntes und schnelleres

Schreiben zu ermöglichen.

F3: Verzweigungsblock einfügen

Ein neuer Verzweigungsblock kann ebenso wie eine Aktivität über ein Slider-Kontextmenü

eingefügt werden. In Abbildung 3.12 a.) soll dies an einem beispielhaften Prozess gezeigt

werden. Der Aufruf des Slider-Kontextmenüs erfolgt analog zum Aufruf bei der Funktion

3.3 Hybridlösung basierend auf Gesten und Menüs

“F1: Aktivität einfügen” (s. Abbildung 3.12 b). Der Unterschied zu einer Aktivität ist al-

lerdings, dass ein Verzweigungsblock aus zwei Elementen besteht - einem öffnendem

und einem schließendem Verzweigungsknoten. Diese können auf zwei verschiedene Ar-

ten platziert werden. Zum einen direkt hintereinander, zum anderen aber auch um bereits

bestehende Strukturen herum. Um den Komfort zu erhöhen sind diese beiden Varianten

separat im Menü vertreten. Wird die erste Variante verwendet, tippt man auf das entspre-

chende Symbol und der Verzweigungsblock wird vollständig eingefügt. Will man einen um-

gebenden Verzweigungsblock realisieren, tippt man ebenfalls auf das zugehörige Symbol

(s. Abbildung 3.12 c). Daraufhin wird ein Verzweigungsknoten eingefügt. Der zweite, zuge-

hörige Knoten muss separat platziert werden. Dabei werden alle nicht in Frage kommen-

den Stellen, etwa innerhalb bereits bestehender Verzweigungsblöcke, ausgeblendet und

im Gegenzug die relevanten Stellen hervorgehoben (s. Abbildung 3.12 d). Der Prozess

schrumpft also für die Dauer der Funktion zusammen, so dass zum einen Verletzungen

der Blockstruktur von vorneherein verhindert werden, zum anderen aber auch die Wege

für den Finger minimiert werden. Mit einem Tipp an die gewünschte und gültige Stelle er-

scheint der zweite Verzweigungsknoten und der Verzweigungsblock ist vollständig. Tippt

der Benutzer auf eine nicht gültige Stelle, z.B. abseits des Prozesses, wird die Funktion

abgebrochen.

F4: Verzweigung einfügen

Da eine Verzweigung immer nur zu einem bestehenden Verzweigungsblock hinzugefügt

werden muss, bietet es sich an ihn im Slider-Kontextmenü für Verzweigungsknoten mitauf-

zunehmen. Dies hat gegenüber dem Ziehen einer Linie nach dem Drag & Drop-Prinzip, wie

bei der Gesten-basierten Bedienung, den Vorteil, dass nicht beide Verzweigungsknoten auf

der Oberfläche angezeigt werden müssen.

F5: Datenelement einfügen

Das Vorgehen, ein Datenelement zu erstellen wird vom Gesten-basierten Ansatz übernom-

men (s. Kapitel 3.1.1). Man vollzieht in der Datenelement-Ebene einen kurzen senkrechten

Strich nach unten. Dieses Vorgehen gleicht also der Funktion “F1: Aktivität einfügen” aus

Kapitel 3.1.1, nur dass die Geste in diesem Kontext auf oder oberhalb der Begrenzung der

Datenelemente durchgeführt wird.

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

A B

DataDataData

Abbildung 3.13: Setzen einer Lesekante

F6: Lese- und Schreib-Kanten setzen

Um eine Schreib-Kante von einer Aktivität zu einem Datenelement zu setzen, wird das glei-

che Konzept wie beim Gesten-basierten Ansatz gewählt. Der Finger verlässt gedrückt eine

Aktivität über den oberen Rand, woraufhin sich eine Kante mit Pfeil bildet. Als zusätzliche

Hilfe wird hier bereits vom Programm antizipiert welches Datenelement anvisiert wird (s.

Abbildung 3.13). Der Benutzer kann somit schon an dieser Stelle loslassen, wenn er mit

dem Vorschlag des Systems übereinstimmt und muss den Finger nicht bis zur Begrenzung

führen. Entsprechendes gilt für eine Lese-Kante, die von einem Datenelement zu einer

Aktivität führt.

F7: Subprozess bilden und auflösen

Um einen Subprozess zu bilden, markiert man durch Einkreisen die gewünschten Elemen-

te und ein Kontextmenü wird automatisch an der Stelle aufgerufen, an der man losgelassen

hat. Dieses bietet einem unter Anderem an diese Elemente zu einem Subprozess zusam-

menzufassen. Diese Funktion erscheint nicht bei einem Kontextmenü, welches von einer

einzigen Aktivität aufgerufen wird, da es nicht weiter zusammengefasst werden kann. Um-

gekehrt kann ein Subprozess über das Kontextmenü geöffnet oder in seine Bestandteile

aufgelöst werden.

3.3 Hybridlösung basierend auf Gesten und Menüs

del

cpy

Abbildung 3.14: Element-bezogenes Kontextmenü

F8: Element Löschen

Um ein Element zu löschen, muss das Kontextmenü über dem betreffenden Element auf-

gerufen werden. Dies geschieht mit einem Doppeltipp, bei dem die zweite Berührung mit

der Oberfläche allerdings gehalten wird. Anschließend kann der Benutzer direkt die ge-

wünschte Funktion auswählen (s. Abbildung 3.14). Dies stellt einen Kompromiss zwischen

Geschwindigkeit und Konsistenz dar, denn auf diese Weise lässt sich das Kontextmenü

auch abseits einer Aktivität öffnen, was in Kapitel 3.3.2 beschrieben wird, und benötigt

dafür zwei Tipps und eine kleine Bewegung.

3.3.2 Hilfsfunktionen

Auch in der Hybridlösung sind Hilfsfunktionen vorgesehen, die die Effizienz und den Kom-

fort beim Modellieren auf einer Multi-Touch-Oberfläche steigern und so zur Zufriedenheit

des Benutzers beitragen.

H1: Markieren

Einfaches Antippen und Einkreisen sind intuitive Methoden, Elemente zu markieren. Daher

werden sie im Hybridansatz übernommen (s. Kapitel 3.1.2).

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

Element-bezogen: H3: Verschieben und Kopieren, H4: Hilfe aufrufen

Mit Elementen können verschiedene allgemeine Funktionen durchgeführt werden, die in

jeder Anwendung Standard sind. Da es zwar gute Ansätze und Ideen gibt, diese durch eine

Geste aufzurufen, die aber noch keine Allgemeingültigkeit besitzen und dadurch schwer

erlernbar sind, wird hierfür auf das Kontextmenü zurückgegriffen. Neben dem Löschen von

Elementen stehen auch eine kontextsensitive Hilfe, sowie das Verschieben und Kopieren

von Elementen zur Verfügung. Das Verschieben eines Elements wird beim Kontextmenü

allerdings über ein Ausschneiden und Einfügen desselben gelöst.

Nicht Element-bezogen: H2: Rückgängig und Wiederholen, H4: Hilfe aufrufen

Rückgängig und Wiederholen sind Funktionen, die sich nicht auf ein spezifisches Element

beziehen, sondern global zur Verfügung stehen. Daher findet man sie, wenn man das Kon-

textmenü außerhalb des Prozessgraphen aufruft. Aber auch die Hilfe muss nicht nur auf

ein bestimmtes Element bezogen sein und steht hier im Allgemeinen zur Verfügung.

3.3.3 Bewertung der Hybridlösung

In der Hybridlösung wurde versucht, die Nachteile, die sich aus den beiden konträren An-

sätzen ergeben auszugleichen und deren Vorteile zu vereinen. Es wurde dabei auf ein

Kontextmenü zurückgegriffen, um die Wege zu verkürzen und somit direkteren Zugang zu

Funktionen zu ermöglichen, für die es keine etablierten Standard-Gesten gibt. Außerdem

kann durch den Einsatz des Slider-Kontextmenüs, die Länge der Kanten zwischen Aktivitä-

ten verkürzt werden, da sie nicht mehr direkt antippbar sein müssen. So wird mehr Platz für

Aktivitäten geschaffen. Darüber hinaus werden beim Einfügen von Verzweigungsblöcken

unwesentliche Teile des Prozessgraphen ausgelassen, so dass über weite Strecken ein

Verzweigungsknoten präzise eingefügt werden kann. Dies war beim Gesten-basierten An-

satz nicht möglich. Die Zielvorrichtung beim Setzen von Lese- und Schreib-Kanten ist da-

bei eine Erweiterung des Gesten-basierten Ansatzes, die man auch dort schon verwenden

könnte.

Eine Möglichkeit verschiedenen Benutzervorlieben zu entsprechen, wäre Gesten und Menüs

redundant anzubieten, so dass eine Funktion auf verschiedene Arten durchgeführt werden

kann, so wie es in herkömmlichen Programmen auch auffächernde Menüs, Leisten mit

3.4 Fazit der Konzeption

kleinen Icons und sogenannte Shortcuts, also Abkürzungen über Tastenkombinationen der

Tastatur, gibt. Auch könnte man Experten erlauben, sich ein eigenes Gesten-Set zu erstel-

len, um so ihrem Individualisierungswunsch nachzukommen. Bei all diesen Vorschlägen,

müsste aber sichergestellt werden, dass sich nichts überschneidet und alles klar von einan-

der unterschieden werden kann. Ein weiteres Problem ergibt sich dann, wenn Benutzer mit

ihrem eigenen Gesten-Set an einem Tisch zusammenarbeiten wollen und ihnen die Tipps

nicht zugeordnet werden können. Überschneiden sich unter den Benutzern keine Gesten,

könnten aber alle in das Programm geladen und gleichzeitig zur Verfügung gestellt werden.

3.4 Fazit der Konzeption

Es lässt sich festhalten, dass der Gesten-basierte Ansatz mit etwas Erfahrung vor allem

eine schnelle Möglichkeit bietet Prozesse zu skizzieren, ohne durch Menüs im Arbeitsfluss

unterbrochen zu werden. Die hier vorgestellte Variante stößt allerdings auf größeren Bild-

schirmen zum Teil auf Probleme, etwa wenn umgebende Verzweigungsblöcke über weite

Strecken eingefügt werden sollen.

Der menügeführte Ansatz ist etwas für Benutzer, die herkömmliche Programme gewohnt

sind und noch nicht alle Funktionen der Prozessmodellierung verinnerlicht haben. Auf diese

Weise haben sie diese immer im Blick und müssen sich auch keine besonderen Gesten

merken. Dafür erreicht man hiermit keine so hohe Modellierungsgeschwindigkeit wie mit

speziellen Gesten.

Die Hybridlösung geht wie oben besprochen einen Kompromiss ein. Ob dieser allerdings

den Anforderungen der Praxis tatsächlich gerecht wird, können erst Studien mit einem

Prototypen zeigen.

3 Konzepte zur Prozessmodellierung auf Multi-Touch-Geräten

4 Experimentelle Untersuchung

Entwickelt man ein neues Bedienkonzept für ein Programm, kann dies auf zwei Weisen

erfolgen. Entweder man überlässt es Usability-Designern oder man involviert die späteren

Benutzer des Programms. Usability-Designer halten sich dabei an grundlegende Gestal-

tungsrichtlinien und entwickeln systematisch einer inneren Logik und Erfahrungswerten fol-

gend ein Gesamtkonzept für die Bedienung, wie wir es in Kapitel 3 gesehen haben. Wie

viel dieses leisten kann, hängt dabei stark von der Erfahrung und dem Fachwissen des

Experten ab. Eine Studie, die eine Auswahl der eigentlichen Benutzer miteinbezieht, macht

sich die Weisheit der Vielen zu nutze. Diese sind Experten ihrer eigenen fachlichen Fähig-

keiten und Vorlieben. Dabei gehen sie zwar unvorbereitet vor, doch genau dies hilft, eine

aus ihrer Sicht intuitive Vorgehensweise zu finden. Je mehr Benutzer an der Studie teil-

nehmen, desto robuster wird das resultierende Bedienkonzept gegenüber einzelnen Aus-

reißern (d.h. individuelle Vorlieben einzelner Benutzer). In der Praxis wird dieses Vorgehen

aus Zeit- und Kostengründen, aber vor allem auch aufgrund fehlender Überzeugungsar-

beit gegenüber dem Management oft nicht eingesetzt. Dabei amortisieren sich die Kosten

durch effizientere Bedienoberflächen und zufriedenere Mitarbeiter schon nach kurzer Zeit.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine experimentelle Untersuchung durchgeführt, bei der

den Benutzern verschiedene auf einander aufbauende Aufgaben zur Prozessmodellierung

gestellt wurden. Dabei hatten diese freie Hand, wie sie die Aufgaben lösen. Anschließend

wurde ausgewertet, welche Wege zur Modellierung sich dabei ergeben haben und ob wel-

che davon einen Konsens erzielen konnten. Im Folgenden also nun die Vorbereitung und

Durchführung der Untersuchung in Kapitel 4.1, die Auswertung der Untersuchung in Kapitel

4.2, das daraus resultierende Gesten-Set in Kapitel 4.2.2 und abschließende Bemerkungen

in Kapitel 4.2.3. Der Ablauf ist noch einmal in Abbildung 4.1 visualisiert.

4 Experimentelle Untersuchung

Studien-

aufbau

erstellen

Experiment

durchführen

Pilottest

durchführen

Experiment

auswerten

Studien-

aufbau

erstellen

Experiment

durchführen

Pilottest

durchführen

Experiment

auswerten

Abbildung 4.1: Schematischer Ablauf der experimentellen Untersuchung

4.1 Vorbereitung und Durchführung der experimentellen

Untersuchung

Zunächst wurden acht Aufgaben formuliert, die elementare Funktionen der Prozessmodel-

lierung abdeckten und dadurch in 15 Minuten abgearbeitet werden konnten. Die Benutzer

mussten hierfür den angefangenen Prozess eines Bestellvorgangs zu Ende modellieren.

Dabei stieg der Schwierigkeitsgrad der Aufgaben kontinuierlich an, um den Benutzer lang-

sam ins Thema und an die Multi-Touch-Oberfläche hineinzuführen. Die Reihenfolge der

Aufgaben blieb für alle Benutzer dieselbe. Die Aufgaben werden im Detail in der Auswer-

tung (s. Kapitel 4.2) besprochen.

Insgesamt gab es zwei Pilotversuche, die die Machbarkeit der Aufgaben zeigen sollten, so-

wie 26 weitere Versuche zu denen es jeweils eine Videoaufzeichnung gibt. Insgesamt nah-

men 19 Männer und 7 Frauen teil; 7 davon waren Mitarbeiter des Instituts Datenbanken und

Informationssysteme der Universität Ulm, 17 Studenten und 2 Sonstige (Zahnarzthelferin,

Automobilkauffrau). Es gab einen Linkshänder; die restlichen Benutzer waren Rechtshän-

der. 14 Benutzer gaben an, bereits Erfahrung im Umgang mit Multi-Touch-Oberflächen zu

haben. Das Alter wurde nicht gesondert erfasst, es nahmen aber überwiegend junge Leu-

te teil (in den Achtzigern geboren). Ein Großteil war bereits mit der Thematik Business

Process Management vertraut.

Als Testgerät stand ein Apple iPad in Kombination mit einem Multi-Touch-fähigen Zeichen-

Programm namens “Doodle Buddy” zur Verfügung [18]. Die Testaufgaben wurden jeweils

als statische Einzelbilder in den Hintergrund geladen und die Benutzer konnten darauf ihre

Gesten ausführen, welche als farbige Linien aufgezeichnet wurden. Die Benutzer hatten

also die Spur ihrer Geste dauerhaft vor Augen. Anschließend wurde das gesamte Bild als

4.1 Vorbereitung und Durchführung der experimentellen Untersuchung

Testergebnis der jeweiligen Aufgabe abgespeichert. Abbildung 4.2 zeigt beispielhaft den

Aufbau einer solchen Aufgabe. Am oberen Rand steht der Name des Prozesses und die

Nummer der Aufgabe. In der Mitte befindet sich der Prozess mit der Aufzeichnung der

Gesten, sowie vom Benutzer gezeichnete Elemente. Zum Teil wurde dafür vom Benutzer

extra die Farbe gewechselt. Am unteren Rand befindet sich der Aufgabentext.

Abbildung 4.2: Prinzipieller Aufbau der Aufgaben mit Lösung eines Benutzers

Die Studie fand in einem Raum statt, in den die Benutzer einzeln hinein geführt wurden.

Die Kamera stand neben dem Stuhl auf dem die Benutzer Platz nahmen und filmte von

oben und etwas seitlich das Tablet. Die Probanden konnten jederzeit Fragen an den Ver-

suchsleiter stellen, wenn ihnen eine Aufgabe nicht ganz klar war und waren aufgefordert

laut zu denken und so ihr Vorgehen zu kommentieren, so dass dies ebenfalls aufgezeichnet

werden konnte.

Das Ziel war zum einen heraus zu finden, wie Benutzer die Prozessmodellierung, mit wel-

cher sie täglich zu tun haben (Mitarbeiter und Studenten des Instituts) intuitiv, mit Hilfe der

Multi-Touch-Technologie durchführen und welchen Einfluss Erfahrungen in der Multi-Touch-

Technologie hat.

4 Experimentelle Untersuchung

4.2 Auswertung der experimentellen Untersuchung

Als Ergebnis der Untersuchung lagen 26 ∗8 = 208 einzelne Gesten vor, die sich auf eine

Gesamtspielzeit der Videos von 6 Stunden 25 Minuten erstreckten. Gesten wurden dabei in

drei Hauptkategorien eingeteilt: zeichnerische Lösungen, reine Gesten und menügeführte

Lösungen. Der Unterschied zwischen einer zeichnerischen Lösung und einer Geste lässt

sich an einem Beispiel erläutern: soll eine Kante von A nach B gezogen werden, wäre

eine Drag & Drop-Bewegung eine Geste; eine gestrichelte Linie mit Pfeilspitze jedoch ei-

ne zeichnerische Lösung. Der Unterschied liegt im mentalen Modell des Benutzers, der

entweder eher beschreibend, skizzierend vorgeht, oder abstrakt auf das Nötigste verkürzt.

Beide Vorgehensweisen sind verwandt und nicht immer klar zu trennen. Sie stehen jedoch

im Kontrast zur Benutzung eines Menüs. Im Anhang A.1 befindet sich die Auswertung in

Tabellen- und Diagrammform mit den genauen Zahlen. An dieser Stelle soll eine Zusam-

menfassung der Ergebnisse vorgestellt werden. Insgesamt ließ sich beobachten, dass 57

zeichnerische Lösungen, 93 reine Gesten und 58 menügeführte Lösungen zum Einsatz

kamen.

4.2.1 Detaillierte Auswertung der Aufgaben

Im Folgenden werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchung im Einzelnen vor-

gestellt. Die Aufgaben bestanden aus den Funktionen F1 bis F8, erfolgten im Experiment

allerdings nicht in dieser Reihenfolge und wurden auch nicht immer vollständig abgefragt.

Zur Veranschaulichung wird jeder Aufgabe ein beispielhaftes Bild der Lösungen hinzuge-

fügt. Außerdem werden die Häufigkeiten der benutzten Gesten in einer Tabelle kategorisch

zusammengefasst.

1. Aufgabe - F1: Aktivität erstellen

In Abbildung 4.3 sehen wir den initialen Prozess, wie er den Benutzern als erstes vorge-

legt wurde. Er stellt einen Bestellvorgang dar, wie er in einem Unternehmen abgewickelt

werden könnte. Hierbei liegt gleich zu Beginn eine Bestellnummer als Datenelement vor,

welche für das Verpacken der Bestellung benötigt wird. Nach dem Verpacken wird in einem

XOR-Verzweigungsknoten entschieden, ob das Paket über UPS oder DHL verschickt wird.

4.2 Auswertung der experimentellen Untersuchung

Abbildung 4.3: Initialer Prozess der Aufgaben

Anschließend wird eine E-Mail an den Kunden verschickt, um den Bestellvorgang abzu-

schließen. Der Benutzer musste nun den Bestell-Prozess erweitern, indem er eine weitere

Aktivität zwischen dem Verpacken und dem Versenden der Bestellung einfügen sollte.

Bei der ersten Aufgabe waren sieben Benutzer überrascht, dass es sich nicht um ein funk-

tionsfähiges Programm handelt, welches ihre Gesten und Anweisungen direkt umsetzt. In

zwei Fällen haben Benutzer, welche noch nie mit BPM-Programmen gearbeitet haben, die

Aufgabe zuerst nicht verstanden, was an der Terminologie und der englischen Sprache

gelegen haben könnte.

Zehn Benutzer fügten die Aktivität über ein Kontextmenü ein, davon haben fünf dieses über

einen einfachen Tipp auf der Kante aufgerufen (s. Abbildung 4.4 a). Aber auch Gesten wie

Pinch, Linien und Pfeilspitzen gingen dem Kontextmenü voraus.

Neun Benutzer zeichneten die Aktivität hinein. Allerdings geschah dies auf höchst unter-

schiedliche Weise. So wurden vertikale Rechtecke auf die Kante gezeichnet, durchgehend

oder mit Absetzen und es wurden Vierecke oberhalb der Kante gezeichnet, die dann mit

Kanten oder Pfeilen versorgt wurden, um sie mit dem Modell zu verknüpfen.

Sechs Benutzer zogen eine bereits vorhandene Aktivität am Rand der Oberfläche per Drag

& Drop auf die Kante.

4 Experimentelle Untersuchung

Eine Lösung hob sich von den anderen ab, indem sie mit einem Tipp auf den XOR-

Verzweigungsknoten begann und eine von oben auf die Kante zeigende spitze Klammer

folgte, über die mit dem Finger der Name der Aktivität geschrieben wurde.

Ein Blick auf die Tabelle 4.1 zeigt, dass die Lösungen relativ ausgewogen zwischen zeich-

nerischen und menügeführten Lösungen verteilt waren.

Abbildung 4.4: Aufgabe 1 gelöst über ein Kontextmenü

Tabelle 4.1: Ergebnisse der Aufgabe 1

Gesamt Frauen Männer Erfahrung keine Erfahrung

26 7 19 14 12

Zeichnerische Lösung 9 3 6 3 6

Reine Geste 6 1 5 4 2

Menügeführte Lösung 11 3 8 7 4

2. Aufgabe - F2: Element benennen

In der zweiten Aufgabe war der Benutzer aufgefordert, die soeben erstellte Aktivität “Print

Invoice” (deutsch: Rechnung drucken) zu benennen.

15 Benutzer entschieden sich dafür eine Tastatur, wie sie in Abbildung 4.4 b.) angedeutet

wurde, zu verwenden, 11 schrieben direkt mit dem Finger handschriftlich in die Aktivität,

wobei einigen zuerst nicht bewusst war, dass sie eine Tastatur verwenden konnten.

4.2 Auswertung der experimentellen Untersuchung

10 mal wurde die Funktion über einen einfachen Tipp angestoßen (2 mal so abgeschlos-

sen), sechs Benutzer starteten die Benennung mit einem Doppeltipp und zwei über einen

Langtipp und zwei mit einer Pinch-Geste für die Vergrößerung der Aktivität, so dass hinein-

geschrieben werden konnte. Auch ein Einkreisen wurde ein mal verwendet, um den Fokus

auf die Aktivität zu setzen. Manche Benutzer haben dies gar nicht bedacht und einfach

drauf los geschrieben. Drei Benutzer verwendeten ein Kontextmenü und zwei einen extra

Button zum Aufrufen der Tastatur. Während auch mit dem Finger versucht wurde in die

Aktivität hinein zu schreiben, wurde oft ein extra Fenster angezeichnet, in das der Text ge-

schrieben werden sollte, selbst wenn Benutzer mit einer Tastatur arbeiteten. Auffällig war,

dass jeder, der mit dem Finger schrieb seinen Text abkürzte, als der Platz ausging. Ebenso

war von Mausklicks und Rechtsklicks vereinzelt die Rede.

Ein Vorgehen stach heraus, bei dem der Text über die zur Verfügung stehende Fläche mit

dem Finger geschrieben wurde und anschließend mit der Hand auf die betreffende Aktivität

gezogen wurde.

Wie in Tabelle 4.2 zu sehen, setzte sich der Einsatz einer Tastatur, welcher als Geste inter-

pretiert wurde, solange die Tastatur ohne weitere Hilfsmittel aufgerufen wurde, gegenüber

der zeichnerischen Lösung, dem Schreiben mit dem Finger, durch.

Tabelle 4.2: Ergebnisse der Aufgabe 2

Gesamt Frauen Männer Erfahrung keine Erfahrung

26 7 19 14 12

Zeichnerische Lösung 8 4 4 3 5

Reine Geste 16 3 13 10 6

Menügeführte Lösung 2 0 2 1 1

3. Aufgabe - F6: Lese-Kante setzen

Bevor nun vor dem Versenden der Bestellung die dazugehörige Rechnung ausgedruckt

werden kann, muss die entsprechende Bestell-Nummer bereitgestellt werden. Der Benut-

zer musste also die Aktivität “Print Invoice” über eine Lese-Kante mit dem Datenelement

“Order ID :: int” verbinden.

15 Benutzer zogen eine direkte Linie vom Datenelement zur Aktivität. Ein mal davon wurde

erst ein entsprechendes Werkzeug dafür aus einer Menüleiste ausgewählt und ein weite-

4 Experimentelle Untersuchung

Abbildung 4.5: Zeichnerische Lösung einer Lese-Kante in Aufgabe 3

rer Benutzer tippte zuerst Start- und Zielelement an, bevor die Linie gezogen wurde. Ein

anderer Benutzer tippte zuerst das Datenelement an und verlangte, dass daraufhin eine

spezielle Andockmöglichkeit erscheint, die man anfassen kann, um eine Kante zu ziehen.

Zwei Benutzer sprachen sich für ein Kontextmenü aus, mit dem man auch nachträglich den

Typ (Lese-/Schreib-Kante) der Kante ändern kann, ausgelöst einmal durch einen einfachen

Tipp und einmal durch einen Doppeltipp.

Fünf Personen malten eine gestrichelte Linie mit Pfeilspitze, wie in Abbildung 4.5 a.) zu

sehen, sowie eine ohne Pfeilspitze. Zum Teil wurde dies bewusst so gemacht, um den Typ

der Kante deutlich zu machen, zum Teil wurde dies nur getan, um der Vorlage gerecht zu

werden. Drei Personen malten einen durchgehenden Pfeil. Ein mal wurde die Lese-Kante

per Drag & Drop auf das Datenelement und die Aktivität gezogen und ein mal wurde die

Kante über ein Kontextmenü gesetzt, nachdem Start- und Zielelement angetippt wurden.

In Tabelle 4.3 erkennt man deutlich, dass vor allem männliche und erfahrene Benutzer auf

eine Geste zurückgriffen, während über die Hälfte der Frauen eine zeichnerische Lösung

bevorzugten.

Tabelle 4.3: Ergebnisse der Aufgabe 3

Gesamt Frauen Männer Erfahrung keine Erfahrung

26 7 19 14 12

Zeichnerische Lösung 8 4 4 2 6

Reine Geste 15 1 14 10 5

Menügeführte Lösung 3 2 1 2 1

4.2 Auswertung der experimentellen Untersuchung

4. Aufgabe - F4: Verzweigung einfügen

Nachdem die Vorbereitungen des Versands abgeschlossen sind, soll der Benutzer dem

XOR-Verzweigungsblock, der den Versand modelliert, eine leere Verzweigung hinzufügen.

Diese wird nicht näher bestimmt.

17 Benutzer führten die gleiche Geste aus wie in der vorherigen Aufgabe (d.h. beispiels-

weise wenn ein Benutzer eine Linie vom Datenelement zur Aktivität zog dann hat er auch in

dieser Aufgabe die beiden Verzweigungsknoten mit einer Linie verbunden; s. Abbildung 4.5

b). Die gestrichelten Pfeile wurden jedoch alle zu durchgehenden. Eine gestrichelte Linie

ohne Pfeilspitze blieb gestrichelt. Die Bewegungsrichtung war immer von links nach rechts.

Benutzer, die vorher Start- und Zielelemente auswählten, stiegen auf Kontextmenüs um,

die drei mal durch Langtipps ausgelöst wurden und ein mal durch einen einfachen Tipp.

Einer der Benutzer brachte den Vorschlag in einem Kontextmenü neben einer leeren Ver-

zweigung auch eine mit einer Aktivität bestückten Verzweigung und weitere anzubieten

und legte keinen Wert darauf, ob der öffnende oder schließende Verzweigungsknoten an-

gewählt wurde.

Auch in Tabelle 4.4 erkennt man den gleichen Trend wie in der vorherigen Aufgabe. Al-

lerdings werden auch die Umsteiger auf die Kontextmenüs bei den erfahrenen Benutzern

sichtbar.

Tabelle 4.4: Ergebnisse der Aufgabe 4

Gesamt Frauen Männer Erfahrung keine Erfahrung

26 7 19 14 12

Zeichnerische Lösung 8 4 4 2 6

Reine Geste 12 1 11 7 5

Menügeführte Lösung 6 2 4 5 1

5. Aufgabe - F3: Verzweigungsblock einfügen

Um den Versandvorgang auch im Computer des Unternehmens abzubilden, soll paral-

lel zum Versand des Pakets und der E-Mail ein ERP-Update (Enterprise Resource Plan-

ning) gemacht werden. Hierzu musste der Benutzer allerdings nur den umgebenden AND-

Verzweigungsblock um den bestehenden XOR-Verzweigungsblock und die Aktivität “Send

4 Experimentelle Untersuchung

E-Mail” herstellen. Die restlichen Schritte wurden ausgespart, da der Benutzer Ähnliches

bereits in Aufgabe 1 und Aufgabe 2 zeigte.

Vier Benutzer zogen eine Linie vom öffnenden Verzweigungsknoten zum schließenden Ver-

zweigungsknoten, woraufhin sich ein Kontextmenü öffnen sollte. In sieben weiteren Fällen

wurde das Kontextmenü anders aufgerufen: zum Beispiel wurde von der Kante aus eine

Linie nach oben gezogen, ein Langtipp an der Stelle gehalten oder es wurden die Elemen-

te um den Verzweigungs-Startpunkt angetippt oder auch die äußersten Elemente, die der

Verzweigung noch angehören sollten. Auch die Idee mögliche Verzweigungs-Endpunkte

vom System anzeigen zu lassen und selbst dann nur noch bestätigen zu müssen, tauchte

in diesem Kontext auf. Vier Benutzer markierten den einzuschließenden Bereich. So wur-

de ein Kasten um die betreffenden Elemente gezogen und (mit einem “Rechtsklick” durch

den Mittelfinger) ein Kontextmenü aufgerufen, welches einem unter Anderem anbot die

Elemente mit einer AND-Verzweigung zu umgeben. Als Korrektur zum Rechtsklick bot der

Benutzer einen einfachen Tipp an, da in dieser Situation nichts anderes Sinn ergab, als

ein Menü aufzurufen. Als problematisch sah der Benutzer jedoch diese Verwendung bei

einzelnen Elementen, die evtl. nur markiert werden sollen. Er vermochte es jedoch nicht

dieses Dilemma spontan aufzulösen. Eine Variante eines anderen Benutzers ersetzte das

Kontextmenü durch das Anbringen von je einem Plus vor und hinter den gezogenen Ka-

sten. Ein weiterer Benutzer kreiste die Elemente ein und zeichnete eine Raute mit Plus

davor. Der vierte Benutzer schließlich bediente sich eines Multi-Selektionswerkzeuges aus

einer unteren Menüleiste mit dem er die Elemente einzeln nacheinander durch Antippen

markierte und beim letzten durch einen Langtipp ein Kontextmenü aufrief.

Insgesamt wurde in acht Fällen eine Raute mit einem Plus gezeichnet. Dabei gab es al-

lerdings unterschiedliche Konstellationen, die den Schluss zulassen, dass es auch beim

Zeichnen nicht die eine, intuitive Vorgehensweise gibt. So gab es unterschiedliche Verknüp-

fungen der Verzweigungen mit dem Prozessgraphen. In einem Fall wurde die Raute über

Pfeile mit den Elementen verbunden, in anderen wurde sie direkt auf die Kante gesetzt.

Doch auch dort kam es aufgrund von Platzproblemen zu unterschiedlichen Behelfsmetho-

den, oder es wurde hingenommen. So wurde beispielsweise ein Strich von der Kante nach

oben gezogen, auf den dann die Raute gezeichnet wurde. Eine andere Lösung war die um-

gebenden Elemente mit einer Pinch-Geste zur Seite zu schieben. Oder die Rauten wurden

auf die Verbindungslinie gezeichnet, die den Start und Endpunkt des Verzweigungsblockes

durch Schneiden der Kontrollflusskante markieren sollte. Diese Linie wurde in sieben Fällen

gezogen und enthielt teilweise bereits eine neue Aktivität, obwohl dies nicht gefordert war

4.2 Auswertung der experimentellen Untersuchung

(s. Abbildung 4.6 a). Fünf Benutzer zeichneten zwei Rauten, drei Benutzer allerdings nur

eine. Ein Benutzer nahm beim Zeichnen gleich mehrere Anläufe, weil er mit dem Ergebnis

nicht zufrieden war. Dies zeigt die Komplexität der Aufgabe aus Sicht der Benutzer.

Abbildung 4.6: Gezeichneter Verzweigungsblock um bestehende Elemente löst Aufgabe 5

Fünf Benutzer verwendeten ein Drag & Drop-Menü, dieses allerdings auf drei verschiedene

Arten. In allen Fällen wurde der erste AND-Verzweigungsknoten auf die Kante geschoben,

aber danach kam es zu unterschiedlichen Handlungsweisen: dreimal wurde der zweite Ver-

zweigungsknoten wie der erste von der Menüleiste auf die andere Stelle geschoben, ein-

mal wurde es vom erstplatzierten heraus an die zweite Stelle geschoben und ein andermal

wurde der betreffende Kontrollblock eingekreist und auf den öffnenden Verzweigungskno-

ten geschoben.

Es gab bei dieser Aufgabe lediglich zwei Gesten-basierte Lösungen. Eine bestand darin

mit zwei Fingern gleichzeitig einen Strich an den entsprechenden Stellen herunter zu zie-

hen, die andere diese Striche nach oben zu ziehen. Weiter wurde angesprochen für einen

XOR-Verzweigungsblock eine senkrechte Pinch-Geste mit beiden Händen an den Stellen

durchzuführen, da ja etwas auseinander gehe (s. Abbildung 4.6 b). Auch über eine öff-

nende und eine schließende Pinch-Bewegung für einen öffnenden und einen schließenden

Verzweigungsknoten wurde nachgedacht.

Insgesamt gab es 20 unterscheidbare Lösungsansätze, die man grob gruppieren kann in

die Kategorien: Kontextmenü, Raute zeichnen, Einkreisen, Drag & Drop und Gesten. Es

gab sogar eine Lösung, die diese Vielfalt in sich vereinigte. Dabei wurde zuerst die Kante

selektiert, mit einer Pinch-Geste Platz geschaffen, eine Raute hinein gemalt, diese selek-

tiert und ein Kontextmenü geöffnet, über welches die Art der Verzweigung bestimmt wurde.

4 Experimentelle Untersuchung

Anschließend wurde von dort eine Linie an das Ende gezogen, woraufhin sich der zweite

Verzweigungsknoten entsprechend bildete.

Tabelle 4.5 zeigt ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen den verschiedenen Hauptkatego-

rien. Lediglich bei der Unterscheidung zwischen erfahrenen und unerfahrenen Benutzern

ist ein Trend in Richtung Menü bzw. zeichnerische Lösung erkennbar.

Tabelle 4.5: Ergebnisse der Aufgabe 5

Gesamt Frauen Männer Erfahrung keine Erfahrung

26 7 19 14 12

Zeichnerische Lösung 9 4 5 2 7

Reine Geste 8 1 7 5 3

Menügeführte Lösung 9 2 7 7 2

6. Aufgabe - F5: Datenelement einfügen

In der sechsten Aufgabe musste der Benutzer selbst ein Datenelement namens “Ship-

ping Number” anlegen. Anschließend sollte es von der Aktivität “UPS Shipping” über eine

Schreib-Kante beschrieben werden und von der Aktivität “Send E-Mail” über eine Lese-

Kante gelesen werden.

Es gab 11 zeichnerische Lösungen, die sich verschiedener geometrischer Formen bedien-

ten. Neben einem Dreieck und einem Kreis wurden vor allem viereckige Figuren gezeich-

net, sowohl durchgehend als auch mit Absetzen. Es gab Versuche das Vorbild des Daten-

elements exakt nachzuahmen oder es mit einem diagonalen Balken in der rechten oberen

Ecke anzudeuten. Aber auch ein Rechteck mit zwei waagerechten Balken in der Mitte,

die an einen Brief erinnern sollten, wurde gezeichnet. Den Benutzern war es offensichtlich

wichtig die Art des Knotens im Prozessgraphen optisch zu unterscheiden. Einmal sollte ein

Rechteck dadurch als Datenelement erkannt werden, dass es durch entsprechende Kan-

ten mit dem Prozessgraphen verbunden wurde. Die Kanten wurden zum größten Teil auf

die gleiche Weise wie in Aufgabe 3 gezogen, einmal allerdings wurden aus gestrichelten

Pfeilen doch durchgehende, da sie einfacher zu zeichnen waren. Dem Benutzer war es

offenbar nicht bewusst, dass das Programm dies trotzdem unterscheiden können würde.

Bei einer anderen Lösung wurde ein Kontextmenü vorgeschlagen, falls aus der Richtung

der Kanten nicht klar würde, ob es sich um eine Lese- oder Schreib-Kante handelt.

4.2 Auswertung der experimentellen Untersuchung

Sechs Benutzer zogen das Datenelement aus einer Menüleiste heraus auf die Arbeitsflä-

che (s. Abbildung 4.7 a) und ein mal direkt auf die Aktivität, welche somit gleich mit einer

Schreib-Kante verbunden werden sollte. Der Datentyp sollte hierbei entweder direkt aus

der Menüleiste heraus auswählbar sein oder hinterher über ein Kontextmenü. Es wurde

auch erstmals eine ausfahrbare Menüleiste angesprochen, die sich erst zeigt, sobald man

mit dem Finger an den Rand der Oberfläche tippt. Ein Benutzer, der überwiegend Menüs

zur Lösung der Aufgaben heranzog, stellte im Gegensatz zu Aufgabe 3, die Kanten nun

nicht mehr über ein Drag & Drop her, sondern zeichnete gepunktete Linien.

Abbildung 4.7: Drag & Drop aus Menüleiste als Lösung für Aufgabe 6

Sieben Benutzer verwendeten ein Kontextmenü. Drei mal davon wurde es über einen Lang-

tipp abseits des Prozesses aufgerufen, einmal über einen einfachen Tipp, einmal als Er-

gänzung zu oben angesprochenem Kreis, worüber der genaue Datentyp eingestellt werden

sollte und zwei mal nach einer Linienbewegung aus der Aktivität heraus. Diese Linienbe-

wegung wurde zusätzlich ein mal ohne Kontextmenü vorgeschlagen, so wie es im Gesten-

basierten Ansatz dieser Arbeit beschrieben wurde (s. Kapitel 3.1.1).

Beim Benennen des Datenelements entschied sich ein Benutzer auf einmal für die Tastatur,

obwohl dieser sich in Aufgabe 2 noch klar für das Schreiben mit dem Finger ausgespro-

chen hatte. Ein andere Lösung bestand darin, den Namen direkt auf die Arbeitsfläche zu

schreiben und diesen dann über Linien mit den Aktivitäten zu verbinden. Eine ähnliche Lö-

sung zeichnete das Datenelement zusätzlich. Hier wurde aufgrund der Größe der Schrift

ein Bedienstift vorgeschlagen. Ein Benutzer verlangte, dass die Elemente erst angetippt

werden müssen, um spezielle Andockmöglichkeiten freischalten zu können, die man an-

fassen muss, wenn man die Kanten ziehen möchte. Als weitere Idee wurde genannt, das

bereits vorhandene Datenelement-Konstrukt zu kopieren und für den neuen Verwendungs-

4 Experimentelle Untersuchung

zweck einzusetzen. Es wurde aber keine Handlungsanweisung genannt. Einem Benutzer

war bei dieser Aufgabe noch nicht bewusst, dass sie sich eine Menüleiste dazu erfinden

dürfen, weshalb zuerst ein Kontextmenü mit einem Langtipp geöffnet wurde.

In Tabelle 4.6 ist wieder der Trend erkennbar, dass erfahrene Benutzer überwiegend zu

Menüs greifen, während unerfahrene Benutzer wieder zeichnerische Lösungen bevorzu-

gen. Mit Gesten scheint diese Aufgabe kaum zu lösen zu sein.

Tabelle 4.6: Ergebnisse der Aufgabe 6

Gesamt Frauen Männer Erfahrung keine Erfahrung

26 7 19 14 12

Zeichnerische Lösung 10 4 6 3 7

Reine Geste 4 0 4 2 2

Menügeführte Lösung 12 3 9 9 3

7. Aufgabe - F7: Subprozess bilden

Um den Prozess übersichtlicher zu gestalten, soll der Benutzer den XOR-Verzweigungsblock

und die Aktivität “Send E-Mail” zu einem Subprozess zusammenfassen.

12 Benutzer benutzten ein Rechteck in ihrer Lösung, acht einen Kreis, vier nahmen ein

Werkzeug zu Hilfe und zwei umrandeten die Elemente in einer freien Form, wovon einer

dies mit zwei Fingern einer Hand auf einmal tat. Für 12 war eine Geste wie ein Rechteck

oder ein Kreis nur der Auslöser für ein Kontextmenü, welches die Funktion eindeutig ma-

chen sollte und für sechs, darunter fünf Rechtecke, stand die Geste für sich. Dabei wurde

das Kontextmenü acht mal automatisch aufgerufen und sonst durch bestimmte Tipps. 6 mal

wurde das Datenelement nicht berücksichtigt. In einem Fall zog der Benutzer zügig einen

Kreis um die Aktivitäten, welcher dadurch recht eng anliegend saß, während der Rest ak-

kurater arbeitete. Auch wurde beobachtet, dass ein Benutzer während der Ausführung der

Geste kurz pausierte, überlegte und dann die Geste zu Ende führte.

Eine Lösung stach dadurch hervor, bei der der Benutzer die Elemente auswählte, aus-

schnitt und eine neue Aktivität erzeugte, in die er die Elemente wieder einzufügen versuch-

te. Eine weiterer Vorschlag war, den umkreisten Elementen weitere hinzuzufügen oder ab-

zuziehen, indem man an der Umrandung ansetzte und weitere Halbkreise nach außen oder

4.2 Auswertung der experimentellen Untersuchung

innen um die gewünschten Elemente zog, die wieder an der ersten Umrandung endeten

(s. Abbildung 4.7 b). Auch zwei Pinch-Gesten, sowohl bei einem Rechteck als auch Kreis,

wurden beobachtet.

Im Gegensatz zur Aufgabe 6 liegen hier in Tabelle 4.7 die Gesten deutlich vorne. Lediglich

bei den weiblichen Benutzern gibt es ein ausgeglichenes Verhältnis.

Tabelle 4.7: Ergebnisse der Aufgabe 7

Gesamt Frauen Männer Erfahrung keine Erfahrung

26 7 19 14 12

Zeichnerische Lösung 3 2 1 1 2

Reine Geste 19 3 16 10 9

Menügeführte Lösung 4 2 2 3 1

8. Aufgabe - F8: Element löschen

Als letzte Aufgabe soll die anfangs erstellte Aktivität “Print Invoice” wieder gelöscht werden.

Abbildung 4.8: Lösung Aufgabe 8: Aktivität wird in einen Papierkorb gezogen

Neun Benutzer verwendeten ein Kontextmenü des Elements, welches in vier Fällen über

einen Langtipp aufgerufen wurde. Einmal kam die Idee auf, das Kontextmenü über einen

Klick auf den Rand der Aktivität zu öffnen, da ein einfacher Tipp die Aktivität nur selektieren

und ein doppelter sie umbenennen sollte.

Sechs Benutzer strichen die Aktivität mit einem X durch, wobei es allerdings auf vier un-

terschiedliche Weisen gezeichnet wurde. Ein Benutzer löschte die Aktivität mit einem ein-

4 Experimentelle Untersuchung

fachen diagonalen Strich über das Element und eine weitere deutete dies mit Zick-Zack-

Linien an. Ein Benutzer sprach das Problem an, dass man bei einem X eventuell zuerst die

Lese-Kante erwischen könnte, was zu Verwechslungen führen könnte. Als Nebenbemer-

kung an dieser Stelle sei erwähnt, dass ein Benutzer, der die Aufgabe über ein Kontextme-

nü löste, das X als Visualisierung für das Löschen einsetzte. Ein anderer Benutzer, welcher

zuerst ein Kontextmenü erwähnte, entschied sich aus Trendgründen für die X-Geste.

Fünf Benutzer bevorzugten es die Aktivität aus dem Prozess heraus zu ziehen, wobei dies

zwei nach oben heraus taten, einer nach unten und zwei sich eine Art Papierkorb in der

rechten oberen Ecke vorstellten (s. Abbildung 4.8 a).

Zwei Benutzer arbeiteten mit einer Werkzeugleiste und weitere zwei lehnten ihr Vorgehen

aus Gewohnheit an das Löschen von Programmen (sogenannten Apps) im Apple iOS an

(s. Abbildung 4.8 b).

Eine auffällige Variante war, dass ein Strich aus der Aktivität nach oben heraus gezeichnet

wurde, über den der Befehl “delete” mit dem Finger geschrieben wurde.

Auffällig bei dieser Aufgabe war die Anzahl der vorgeschlagenen Varianten von einzelnen

Benutzern, die teilweise bis zu drei Lösungsmöglichkeit anboten. Insgesamt wurde vier mal

eine Sicherheitsabfrage vorgeschlagen, oder auch Bestätigungen, was mit den restlichen

Elementen zu tun sei. Zweimal wurde die Kante beispielsweise extra durchgestrichen. An-

dere automatisierten alles, wo es keine Konflikte gab. Ein Benutzer stellte die Frage, wie

das Löschen eines Subprozesses interpretiert werden sollte.

Tabelle 4.8 zeigt ein ausgeglichenes Verhältnis zwischen reinen Gesten und menügeführ-

ten Lösungen.

Tabelle 4.8: Ergebnisse der Aufgabe 8

Gesamt Frauen Männer Erfahrung keine Erfahrung

26 7 19 14 12

Zeichnerische Lösung 2 1 1 0 2

Reine Geste 13 4 9 7 6

Menügeführte Lösung 11 2 9 7 4

4.2 Auswertung der experimentellen Untersuchung

4.2.2 Resultierendes Gesten-Set aus der experimentellen

Untersuchung

Im Folgenden wird ein Gesten-Set vorgestellt, dass auf der zahlenmäßigen Auswertung der

experimentellen Untersuchung beruht. Man könnte es als Quintessenz der eben bespro-

chenen Einzelergebnisse betrachten. Dabei wurde darauf geachtet, welche Hauptkategorie

(zeichnerische Lösung, reine Geste, menügeführte Lösung) der Benutzung überwiegt und

davon die Methode mit der größten Übereinstimmung ausgewählt. Diese Entscheidung ist

gerade bei den Aufgaben “F3: Verzweigungsblock erstellen” und “F5: Datenelement ein-

fügen” nicht unstrittig. So gab es bei letzterem zum Beispiel weitaus mehr zeichnerische

Lösungen als andere, doch unterschieden sich diese wiederum stark von einander in ih-

rer konkreten Ausgestaltung. Bei der Aufgabe “F3: Verzweigungsblock erstellen” gewann

eine Lösung mit nur vier Übereinstimmungen, da es eine Vielzahl verschiedener Lösungen

gab. Des Weiteren wird hier die Inkonsistenz dieses Gesten-Sets als Schwäche von demo-

kratischen Designs offengelegt. So sind verschiedene Mischformen erkennbar. Vor allem

das Kontextmenü ist in der Hälfte aller Aufgaben involviert, wird aber jedes mal auf eine

andere Weise geöffnet. Ein weiteres Beispiel ist, dass eine Aktivität über ein Kontextmenü

eingefügt wird, ein Datenelement jedoch eingezeichnet wird.

F1: Aktivität einfügen Ein einfacher Tipp auf die Kante öffnet ein Kontextmenü. Der Be-

nutzer wählt die Funktion “F1: Aktivität einfügen”.

F2: Element benennen Ein einfacher Tipp auf die Aktivität setzt einen Cursor in das Be-

zeichnungsfeld und eine Tastatur wird eingeblendet. Das Umbenennen beendet der

Benutzer mit einem Tipp auf die Eingabetaste der Tastatur.

F3: Verzweigungsblock einfügen Der Benutzer zieht eine Linie vom gewünschten Start-

punkt des Verzweigungsblockes zum dazugehörigen Ende. Beim Loslassen öffnet

sich ein Kontextmenü, aus dem der Benutzer wählen kann, welchen Typ eines Ver-

zweigungsblockes er einfügen möchte.

F4: Verzweigung einfügen Eine Linie, die zwischen den Verzweigungsknoten gezogen

wird, erstellt eine neue, leere Verzweigung.

F5: Datenelement einfügen Das System interpretiert ein Viereck als neues Datenele-

ment, wenn es abseits des Prozessgraphen gezeichnet wird.

4 Experimentelle Untersuchung

F6: Lese- und Schreib-Kanten setzen Der Benutzer zieht wie beim Gesten-basierten An-

satz eine Linie zwischen Datenelement und Aktivität. Die Richtung bestimmt, ob es

eine Lese- oder Schreib-Kante ist. Führt die Bewegung von der Aktivität zum Daten-

element, so wird dies als Schreibzugriff interpretiert, andersherum als Lesezugriff.

F7: Subprozess bilden und auflösen Der Benutzer zeichnet ein Rechteck um die auszu-

lagernden Aktivitäten, woraufhin sich ein Kontextmenü öffnet, über das er die Funk-

tion abschließen kann. Das Rechteck kann dabei durchgehend oder mit Absetzen

gezeichnet werden. Ebenso die Richtung spielt keine Rolle.

F8: Element löschen Der Benutzer führt einen Langtipp über der Aktivität aus, um das

Kontextmenü zu öffnen und wählt die Funktion “F8: Element löschen”.

Dieses Resultat bestätigt die Arbeit an einer Hybridlösung basierend auf einer Kombination

von Gesten und Menüs (s. Kapitel 3.3). Es wird für die Hälfte aller Funktion im resultieren-

den Gesten-Set der experimentellen Untersuchung ein Menü eingesetzt, dennoch gibt es

keine festen Menüleisten wie sie in Kapitel 3.2 vorgestellt wurden. Sondern es sind Kontext-

menüs, die dann aufgerufen werden, wenn es keine intuitive Geste dazu gibt. Umgekehrt

liegt die Stärke der Gesten oder Zeichnungen darin, Sachverhalte zu beschreiben. Verbin-

dungen wie Lese-Kanten herzustellen oder eine Menge zu definieren (Markieren, Subpro-

zess bilden) ist über eine Geste leichter zu bewerkstelligen als über ein Menü. Vergleicht

man nun konkret die in Kapitel 3.3 vorgestellte Hybridlösung mit dem hier vorgestellten

Gesten-Set erkennt man viele Ähnlichkeiten. So werden vier Funktionen (“F1: Aktivität ein-

fügen”, “F3: Verzweigungsblock einfügen”, “F7: Subprozess bilden und auflösen”, “F8: Ele-

ment löschen”) in beiden Ansätzen über Kontextmenüs aufgerufen. Da in der Hybridlösung

allerdings großer Wert auf eine konsistente Bedienung gelegt wird, kommt es zwangsläu-

fig zu Unterschieden in der genauen Durchführung des Aufrufs des Kontextmenüs. Die

Funktion “F2: Element benennen” unterscheidet sich in der Hybridlösung nur durch einen

Doppeltipp statt des einfachen Tipps von dem hier vorgestellten Gesten-Set. Dies lässt sich

darauf zurückführen, dass ein einfacher Tipp in der Hybridlösung bereits für das Markieren

eines einzelnen Elements reserviert ist. “F4: Verzweigung einfügen” gleicht hier dem Vor-

gehen aus der Gesten-basierten Modellierung aus Kapitel 3.1.1. In der Hybridlösung wurde

dieses Vorgehen aufgrund des Slider-Kontextmenüs nicht übernommen. Die einzige Funk-

tion, die sich hier grundlegend von der Hybridlösung unterscheidet ist “F5: Datenelement

einfügen”. Im Gegenzug ist “F6: Lese- und Schreib-Kanten setzen” identisch.

4.2 Auswertung der experimentellen Untersuchung

4.2.3 Abschließende Bemerkungen

Es ist festzustellen, dass es von der Aufgabe abhängt, welche Hauptkategorie von Geste

(zeichnerische Lösungen, reine Gesten, menügeführte Lösungen) jeweils bevorzugt wird.

So haben beispielsweise zeichnerische Lösungen über die ersten sechs Aufgaben kon-

stant einen Anteil von einem Drittel, während Gesten und Menüs größeren Schwankungen

unterliegen. Reine Gesten werden in fünf Fällen den anderen Varianten vorgezogen und

in zwei weiteren Fällen fast als ebenbürtig angesehen. Menüs haben einen Gesamtanteil

von 27,4%. Wobei man bei der Interpretation wissen muss, dass es bei der ersten und bei

den letzten drei Aufgaben zu Hybridlösungen von Gesten und Kontextmenüs gekommen

ist. Dies wird in der Auswertung als Geste interpretiert, da sie die Funktion initiiert hat. Eine

Ausnahme bilden hierbei einfache Tipps, da sie zu unbestimmt sind und das Kontextme-

nü die entscheidende Rolle spielt. Ein Menü wird mengenmäßig jedoch in keiner Aufgabe

den anderen Lösungswegen vorgezogen. Zeichnerische Lösungen werden in fünf Fällen

bevorzugt und in einem als fast gleichwertig angesehen.

Unterscheidet man zwischen Benutzern mit und ohne Erfahrung mit Multi-Touch-Geräten

ergibt sich folgende Verteilung der Ergebnisse: bei Benutzern ohne Erfahrung mit Multi-

Touch-Oberflächen wurden 41 zeichnerische Lösungen, 38 reine Gesten und 17 menüge-

führte Funktionen verzeichnet. Diese Zahlen entsprechen auch in etwa den prozentualen

Anteilen. Dem gegenüber stehen erfahrene Benutzer mit 16 zeichnerischen Lösungen, 56

reinen Gesten und 40 menügeführten Lösungen. Es ist deutlich zu sehen, dass unerfah-

rene Benutzer häufiger zu zeichnerischen Lösungen greifen als erfahrene Benutzer. Wäh-

rend diese wiederum häufiger auf Menüs zurückgreifen als unerfahrene Benutzer. Auch

reine Gesten benutzen sie etwas häufiger. Außerdem kamen hier bei der ersten und letz-

ten Aufgabe die Hybridlösungen öfter zum Einsatz. Erfahrene Benutzer übertragen also die

Bedienung ihrer eigenen Multi-Touch-Geräte auf die Bedienung einer Prozessmodellierung

auf Multi-Touch-Geräten.

Unterscheidet man zwischen weiblichen und männlichen Benutzern ergibt sich folgende

Verteilung: bei den weiblichen Benutzern sind 26 (46,4%) zeichnerische Lösungen, 14

(25,0%) reine Gesten und 16 (28,6%) menügeführte Lösungen zu verzeichnen. Bei den

männlichen Benutzern wurden 31 (20,4%) zeichnerische Lösungen, 79 (52,0%) reine Ge-

sten und 42 (27,6%) menügeführte Lösungen umgesetzt. Anteilig betrachtet greifen weib-

liche und männliche Benutzer gleich oft auf ein Menü zurück. Sie unterscheiden sich al-

4 Experimentelle Untersuchung

lerdings diametral in der Benutzung von Gesten und Zeichnungen. So greifen männliche

Benutzer doppelt so häufig auf reine Gesten zurück wie weibliche Benutzer.

Es lässt sich weiter festhalten, dass es bei 26 Benutzer sehr viele verschiedene Vorgehens-

weisen bei der inhaltlichen Auseinandersetzung mit den Aufgaben gibt, doch einige Dinge,

die nichts mit der Thematik Prozessmodellierung, aber mit dem Umgang mit Multi-Touch-

Technologien an sich zu tun haben, von den meisten geteilt werden. So tauchten immer

wieder Begriffe und Konzepte aus dem Alltag mit herkömmlichen Computern auf, wie Kon-

textmenüs, die über einen Rechtsklick mit der Maus geöffnet werden sollten. Im Wesentli-

chen ist ein Multi-Touch-Programm auf dem Apple iPad im mentalen Modell des Benutzers

ein Programm, welches auf einem Computer läuft, der wiederum mit Maus und Tastatur

zu bedienen ist. Es gab dabei auch nur einen Benutzer, der das Apple iPad längerfristig in

die Hand nahm und einen der es auf ein Mäppchen lehnte. Alle anderen fassten es über

die meiste Zeit nicht an, außer wenn sie die Oberfläche berührten. Ein Benutzer benutzte

durchgehend seinen Mittelfinger für die Tipps, während alle anderen fast ausschließlich

ihren Zeigefinger benutzten. Aber keiner benutzte, wie es in Kapitel 2.1.2 angesprochen

wurde, zwei oder mehr Finger gleichzeitig für einen einfachen Tipp. Dies geschah nur bei

der Pinch-Geste. Es gab aber auch keine besonders großen Elemente, die dies provo-

ziert hätten. Sie waren aber auch nicht zu klein, denn die Treffer-Quote war sehr hoch bis

auf vereinzelte unbeabsichtigte Berührungen. Beidhändige Gesten kamen nur vereinzelt

und nur für das Zoomen vor. Keiner kam von sich aus auf die Idee eine andere Eingabe-

Methode, wie “Take-Off” oder “Shift”, zu wählen als das direkte Tippen auf das gewünschte

Element, was auch nicht anders zu erwarten war. Fast keiner der Benutzer wünschte sich

von sich aus einen Bedienstift. Keiner der Beteiligten versuchte per Spracheingabe eine

Funktion auszulösen. Es wurde aber auch nicht extra darauf hingewiesen, dass dies mög-

lich sei. Diese Technologie ist noch zu wenig verbreitet, als dass jemand damit rechnet,

diese zur Verfügung zu haben. Etwas problematisch bei der Untersuchung war der Einsatz

des Zeichen-Programms als Aufzeichnungsmethode in der Hinsicht, dass ausgeführte Ge-

sten und zusätzliche zur Veranschaulichung dienende Zeichnungen der Benutzer ineinan-

der flossen, so dass diese nicht immer auseinander gehalten werden konnten. Offen bleibt

auch der Einfluss der Sichtbarmachung der Spur auf die Zeichenfreudigkeit der Benutzer.

5 Zusammenfassung

Diese Arbeit stellt die Möglichkeiten von Multi-Touch-Gesten für ein Programm im Be-

reich Geschäftsprozessmodellierung vor. Es werden dabei aufbauend auf Grundlagenlite-

ratur zur Multi-Touch-Technologie verschiedene Ansätze zur Bedienung eines fiktiven Pro-

gramms entwickelt und diskutiert. Dabei werden Varianten aus zwei Extremen, nämlich

zum einen die alleinige Bedienung über Gesten und zum anderen die alleinige Bedienung

über Menüs, vorgestellt, diskutiert und zu einer Hybridlösung kombiniert. Demnach hat die

hier vorgestellte Gesten-basierte Variante aufgrund des Lernens der Gesten eine höhe-

re Einstiegshürde, vermittelt aber einen direkteren Kontakt mit der Multi-Touch-Oberfläche

und erhöht die Arbeitsgeschwindigkeit. Die menügeführten Varianten bilden einen Gegen-

pol dazu. Die Bedienung ist schneller ersichtlich, verlangsamt aber durch häufigere Tipps

und längere Wege den Arbeitsfluss des Modellierers. Die Hybridlösung versucht die Inter-

aktion durch Kontextmenüs und implizite Gesten nahe am Prozess zu halten und somit ein

gutes Verhältnis zwischen Geschwindigkeit und Einfachheit zu gewinnen.

Unabhängig von den eigenen Ergebnissen, wird in einer experimentellen Untersuchung

evaluiert, welche Bedienung von einzelnen Benutzern als richtig empfunden wird. Dabei

wird festgestellt, dass es eine Rolle spielt, ob der Benutzer bereits von Multi-Touch-Geräten

vorgeprägt ist. Ist er es nicht, versteht er Multi-Touch eher als eine Plattform auf dem er sei-

ne Vorstellungen im Sinne der Prozessmodellierung skizzieren kann. Bei erfahrenen Benut-

zern tauchen vor allem typische Computer-Metaphern auf. Sie benutzen vermehrt Gesten

und Menüstrukturen.

Insgesamt verspricht die Multi-Touch-Technologie weiteres Potential für die Verbreitung und

Verbesserung der Geschäftsprozessmodellierung aufgrund ihrer Mobilitäts- und Gruppen-

arbeitstauglichkeit, welche aber noch weitergehend erforscht werden müssen.

5 Zusammenfassung

A Anhang

A.1 Ergebnisse der experimentellen Untersuchung im

Überblick

Legende:

F1: Aktivität einfügen

F2: Element benennen

F3: Verzweigungsblock einfügen

F4: Verzweigung einfügen

F5: Datenelement einfügen

F6: Lese- und Schreib-Kanten setzen

F7: Subprozess bilden und auflösen

F8: Element löschen

Z: Zeichnerische Lösung

G: Reine Geste

M: Menügeführte Lösung

Tätigk.: Tätigkeit

ST: Student

MA: Mitarbeiter des Instituts Datenbanken und Informationssysteme der Universität Ulm

Sonst: Sonstige

Erfahr.: Erfahrung mit Umgang mit Multi-Touch-Geräten

Geschl.: Geschlecht

m: männlich

w: weiblich

A Anhang

F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8

Zeichnerische Lösungen

Reine Gesten

Menügeführte Lösungen

Abbildung A.1: Gesamtergebnis der Bedienkonzepte im Überblick

F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8

Zeichnerische Lösungen

Reine Gesten

Menügeführte Lösungen

Abbildung A.2: Verteilung der Bedienkonzepte bei den weiblichen Benutzer

A.1 Ergebnisse der experimentellen Untersuchung im Überblick

Tabelle A.1: Ergebnisse der experimentellen Untersuchung im Überblick

Benutzer F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8 Tätigk. Erfahr. Geschl.

1 M G G G G G G G ST ja m

2 Z G Z Z Z Z Z G ST ja w

3 Z G Z Z Z Z Z G ST nein w

4 M G G G G M G G ST ja m

5 G G G G G M G G ST ja m

6 Z G Z Z Z Z G G MA nein m

7 G Z Z Z Z Z G Z MA nein w

8 M G G G G M G G MA nein w

9 G M G G G G G Z MA nein m

10 M Z G G Z Z G M ST nein m

11 M G G G M M G G MA ja m

12 M Z M M M M G M MA ja m

13 M M G M M M G M MA ja m

14 M Z G G G G G M ST nein m

15 Z G Z Z Z Z G G ST nein m

16 Z Z Z Z Z Z G G Sonst nein w

17 G G G G G G G M ST ja m

18 Z G Z Z Z Z Z M ST nein m

19 M Z M M M M M M Sonst nein w

20 Z G Z Z Z Z G M ST ja m

21 G G G G G Z G G ST ja m

22 G G G M M M M M ST ja m

23 M Z M M M M M M ST ja w

24 Z Z G M M M G M ST ja m

25 M G G G M M M G ST ja m

26 Z G G G M M G G ST nein m

Tabelle A.2: Zusammenfassung der Ergebnisse Allgemein

Benutzer F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8 Tätigk. Erfahr. Geschl.

Zeichnerische Lösung 3 3 2 2 2 3 1 0 16 14,29%

Reine Geste 5 10 10 7 5 2 10 7 56 50,00%

Menügeführte Lösung 6 1 2 5 7 9 3 7 40 35,71%

A Anhang

Tabelle A.3: Ergebnisse der experimentellen Untersuchung nach Geschlecht sortiert

Benutzer F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8 Tätigk. Erfahr. Geschl.

1 M G G G G G G G ST ja m

4 M G G G G M G G ST ja m

5 G G G G G M G G ST ja m

6 Z G Z Z Z Z G G MA nein m

9 G M G G G G G Z MA nein m

10 M Z G G Z Z G M ST nein m

11 M G G G M M G G MA ja m

12 M Z M M M M G M MA ja m

13 M M G M M M G M MA ja m

14 M Z G G G G G M ST nein m

15 Z G Z Z Z Z G G ST nein m

17 G G G G G G G M ST ja m

18 Z G Z Z Z Z Z M ST nein m

20 Z G Z Z Z Z G M ST ja m

21 G G G G G Z G G ST ja m

22 G G G M M M M M ST ja m

24 Z Z G M M M G M ST ja m

25 M G G G M M M G ST ja m

26 Z G G G M M G G ST nein m

2 Z G Z Z Z Z Z G ST ja w

3 Z G Z Z Z Z Z G ST nein w

7 G Z Z Z Z Z G Z MA nein w

8 M G G G G M G G MA nein w

16 Z Z Z Z Z Z G G Sonst nein w

19 M Z M M M M M M Sonst nein w

23 M Z M M M M M M ST ja w

Tabelle A.4: Zusammenfassung der Ergebnisse der weiblichen Benutzer

Benutzer F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8 Tätigk. Erfahr. Geschl.

Zeichnerische Lösung 3 4 4 4 4 4 2 1 26 46,43%

Reine Geste 1 3 1 1 1 0 3 4 14 25,00%

Menügeführte Lösung 3 0 2 2 2 3 2 2 16 28,57%

A.1 Ergebnisse der experimentellen Untersuchung im Überblick

Tabelle A.5: Zusammenfassung der Ergebnisse der männlichen Benutzer

Benutzer F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8 Tätigk. Erfahr. Geschl.

Zeichnerische Lösung 6 4 4 4 5 6 1 1 31 20,39%

Reine Geste 5 13 14 11 7 4 16 9 79 51,97%

Menügeführte Lösung 8 2 1 4 7 9 2 9 42 27,63%

Tabelle A.6: Ergebnisse der experimentellen Untersuchung nach Erfahrung sortiert

Benutzer F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8 Tätigk. Erfahr. Geschl.

3 Z G Z Z Z Z Z G ST nein w

6 Z G Z Z Z Z G G MA nein m

7 G Z Z Z Z Z G Z MA nein w

8 M G G G G M G G MA nein w

9 G M G G G G G Z MA nein m

10 M Z G G Z Z G M ST nein m

14 M Z G G G G G M ST nein m

15 Z G Z Z Z Z G G ST nein m

16 Z Z Z Z Z Z G G Sonst nein w

18 Z G Z Z Z Z Z M ST nein m

19 M Z M M M M M M Sonst nein w

26 Z G G G M M G G ST nein m

1 G G G G G G G G ST ja m

2 Z G Z Z Z Z Z G ST ja w

4 M G G G G M G G ST ja m

5 G G G G G M G G ST ja m

11 M G G G M M G G MA ja m

12 M Z M M M M G M MA ja m

13 M M G M M M G M MA ja m

17 G G G G G G G M ST ja m

20 Z G Z Z Z Z G M ST ja m

21 G G G G G Z G G ST ja m

22 G G G M M M M M ST ja m

23 M Z M M M M M M ST ja w

24 Z Z G M M M G M ST ja m

25 M G G G M M M G ST ja m

A Anhang

Tabelle A.7: Zusammenfassung der Ergebnisse der Benutzer mit Erfahrung

Benutzer F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8 Tätigk. Erfahr. Geschl.

Zeichnerische Lösung 3 3 2 2 2 3 1 0 16 14,29%

Reine Geste 5 10 10 7 5 2 10 7 56 50,00%

Menügeführte Lösung 6 1 2 5 7 9 3 7 40 35,71%

Tabelle A.8: Zusammenfassung der Ergebnisse der Benutzer ohne Erfahrung

Benutzer F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8 Tätigk. Erfahr. Geschl.

Zeichnerische Lösung 6 5 6 6 7 7 2 2 41 42,71%

Reine Geste 2 6 5 5 3 2 9 6 38 39,58%

Menügeführte Lösung 4 1 1 1 2 3 1 4 17 17,71%

F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8

Zeichnerische Lösungen

Reine Gesten

Menügeführte Lösungen

Abbildung A.3: Verteilung der Bedienkonzepte bei den männlichen Benutzer

A.1 Ergebnisse der experimentellen Untersuchung im Überblick

F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8

Zeichnerische Lösungen

Reine Gesten

Menügeführte Lösungen

Abbildung A.4: Verteilung der Bedienkonzepte bei den erfahrenen Benutzer

F1 F2 F6 F4 F3 F5 F7 F8

Reine Gesten

Zeichnerische Lösungen

Menügeführte Lösungen

Abbildung A.5: Verteilung der Bedienkonzepte bei den unerfahrenen Benutzer

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Name: Benjamin Rudner Matrikelnummer: 651595

Erklärung

Ich erkläre, dass ich die Arbeit selbständig verfasst und keine anderen als die angegebenen

Quellen und Hilfsmittel verwendet habe.

Ulm,den ................................................................................

Benjamin Rudner