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MMI (Fach) / Mensch-Maschine-Interaktion (Lektion)

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Diese Lektion wurde von jika erstellt.

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  • Inwiefern unterscheidet sich das Spiralmodell vom Wasserfallmodell? Erläutern Sie kurz drei Methoden, die typisch für das Spiralmodell sind, und beschreiben sie jeweils deren Anwendung im Spiralmodell. (Insgesamt ca. fünf Sätze.) Spiralmodell:  - Entwicklungsphasen werden mehrfach durchlaufen - Methodenerstellung  3 Methoden:  --> Paper Prototyping: geplante Bildschirminhalte und deren Veränderung auf Papier malen --> Wireframing: Inhalte auf dem Rechner skizzieren  --> "Wizard of Oz": fertiges Programm wird von Menschen ferngesteuert
  • Man hat eine Datenbank von Unternehmen und ihren Beteiligungen an anderen Unternehmen. Mit welchem der folgenden Verfahren sollte diese Datensammlung visualisiert werden: Heatmap, Treemap, Graph, Parallel Coordinates? Begründen Sie in ca. fünf Sätzen, warum ihr gewähltes Verfahren besonders geeignet ist. Skizzieren Sie das Ergebnis. Heatmap: zweidimensionale Verteilung Treemap: zeigt relative Größen und ggf. Bestandteile und deren Größen  Parallel Coordinates: mehrdimensionale Verteilung Graph: zeigt Verbindungen zwischen Objekten --> Beste Wahl mit Verbindungspfeilen statt Verbindungslinien 
  • Erläutern Sie Standardfunktionen zur Bedienung klassischer grafischer Oberflächen per Tastatur statt per Maus (ca. fünf Sätze). RETURN / ESCAPE: lösen Standardfunktion eines Dialogs aus bzw. brechen ihn ab. Tastaturkürzel(Short Cuts): Auslösen bestimmter Funktion mit Hilfe der tastatur Tabulator Taste: Switchen in der Auswahl in Dialogen Space : Bedienung dieser Elemente  Alt-Taste + unterstrichener Buchstabe unter Windows: Menü aifklappen bzw. Menü aufrufen F1 = Hilfe  POS1 = Ende des Dokuments
  • Beschreiben Sie zwei Arten (jeweils zwei oder drei Sätze), wie man mit einem Eye-Tracker gewonnene Daten visualisieren kann und was dadurch erkennbar wird. 1: Trackt die Augen über zB 5 Minuten und stellt Bildschirm als Heatmap dar, wie oft wo hingeguckt wurde. Schlussfolgerung wo am meisten hingeguckt wird. 2: AUfzeichung von Fixpunkten --> Erkennung der Sprünge vom Auge (Sakkaden) 
  • Vergleichen Sie die beiden Methoden „Think Aloud“ und „Cognitive Walkthrough“ vom Konzept und den Möglichkeiten und Beschränkungen her (ca. fünf Sätze). Think Aloud : Aufgabe lösen und Gedankengang laut aussprechen (empirisches Verfahren)  Cognitive Walkthrough: Experte löst Aufgaben allein in kleinen Schritten.   - Think Aloud ist aufwändiger, da laut gedachtes schwer zu dokumentieren ist und Probleme könnten übersehen werden.  + Probleme könnten auffallen die beim Experten nicht aufgefallen wären 
  • Von fünf zufällig ausgewählten Benutzern sagen vier Benutzer, das neue Design ist besser, und ein Benutzer sagt, das neue Design ist schlechter. Die Frage ist, ob eine Mehrheit aller Benutzer das neue Design besser findet. Beschreiben Sie, wie man das statistisch prüfen kann. (Insgesamt ca. fünf Sätze.) NUllhypothese :  50% Wahrscheinlichkeit zu sagen "altes design war besser"  p-Wert berechnen : 6/32.  Wert klein genug um sagen zu können dass die Umfrage stimmt und nicht zufällig ist .
  • Erläutern Sie kurz fünf verschiedene Beispiele, wie Mensch-Maschine- Interfaces es erschweren können, dass menschliche Fehler passieren. 1. Bei schließen fragen ob gespeichert werden soll.  2. Buchung nur mit Name, Adresse, Bankverbindung 3. neues Passwort zwei mal eingeben  4. Geldautomat gibt erst Geld aus wenn Karte rausgezogen wurde.  5. bei Überschreibung von Dokumenten fragen ob altes Dokument behalten werden soll.
  • Jemand kann beim Heben eines Gewichts den Unterschied zwischen 10 kg und 11 kg gerade noch wahrnehmen, ebenso den Unterschied zwischen 20 kg und 20,7 kg. Welches der bekannten Gesetze würde man dann als Beziehung zwischen Reiz und Empfindung annehmen? Können Sie etwas über die in diesem Gesetz vorkommenden Konstanten aussagen? Weber-Fechner-Gesetz hier nicht plausibel Stevens' Potenzgesetz ist hier richtig: S ~ (R – R0)^a (R0 = Schwellenwert)  da es eine Potenzfunktion ist, wird die Empfindung mit wachsendem Reiz immer kleiner. 
  • Mit welchem theoretischen Modell kommt Jakob Nielsen zu der Behauptung, dass es genügt, mit fünf Benutzern zu testen? Wann muss man damit vorsichtig sein? (Insgesamt ca. fünf Sätze.) Jeder Testbenutzer findet jedes Problem mit einer bestimmten, festenWahrscheinlichkeit, und zwar Problem für Problem unabhängig voneinanderund unabhängig von anderen Testbenutzern. Von den Problemen, diedie bisherigen Testbenutzer nicht gefunden haben, findet der nächste Testbenutzerden entsprechenden Anteil. Die Zahl der nach N Testbenutzernnicht gefundenen Probleme fällt damit exponentiell mit N; nach Nielsensempirischen Studien ist das oft schnell genug, um bei N Æ 5 abzubrechen.Einschränkungen: Die Zeit, nach der ein Problem gefunden wird, kann jenach Anwendungsbereich verschieden sein; außerdem ist die Annahme derUnabhängigkeit gewagt, z.B. weil in einer wenig genutzten Funktion eineKaskade von Problemen stecken kann.Fünf Nutzer können auch nicht die Vielfalt der gesamten Nutzerschaft abbilden.Nielsen hat die Aussage so relativiert, dass man lieber verschiedene Entwicklungsstufenmit jeweils fünf Nutzern testen solle.
  • Ein Programm soll mit den grundlegenden Multitouch-Events diese beiden Gesten erkennen und unterscheiden können: • Man setzt fünf Finger gespreizt auf, bewegt die Fingerspitzen zusammen und hebt die Hand dann ab. • Man wischt mit fünf Fingern nach links. Beschreiben Sie in ca. fünf Sätzen oder alternativ mit Pseudocode oder einem Flussdiagramm, wie man das verwirklichen kann. Wenn Touch-Ereignis --> Überprüfung ob 5 Finger aufgesetzt sind.  --> Wenn 5 Finger drauf sind dann --> MIttelwertbildung der 5 Finger = Schwerpunktbildung  --> Schwerpunkt und Abstand schreiben  Wenn bedingung nicht mehr erfüllt dann abstand 2 und schwerpunkt 2 schreiben.  Wenn esWarenFünfFinger:Wenn abstand1 - abstand2 > Schwelle:behandele ZusammenbewegungsgesteWenn schwerpunkt1.x - schwerpunkt2.x > Schwelle:behandele WischgesteesWarenFünfFinger = false
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  • Nennen und beschreiben Sie fünf Arten von Ereignissen (nicht Multitouch), die bei der Programmierung von grafischen Oberflächen (z.B. mit PyQt) benutzt werden (jeweils ein Satz). - Mouse Down: Maustaste wurde gedrückt.  - Mouse Move: Maus wurde bewegt - Mouse Up: Maustaste wurde losgelassen - Key Down: Eine Taste wurde gedrückt.  - Mouse Press: Maustaste wurde gedrückt
  • Für die Platzierung von Menüs in klassischen Fenster-Oberflächen haben sich zwei Stellen etabliert: am oberen Rand jedes Fensters oder aber am oberen Rand des Bildschirms. Angenommen, man hat einen sehr großen Bildschirm mit vielen, nebeneinander angeordneten Fenstern:Welche Effekte erwartet man bei diesen beiden Lösungen? (ca. fünf Sätze) oberer Bildschirmrand:  - Fläche nach oben hin unbegrenzt -> Fittsches Gesetz --> große Fläche --> schneller erreichbar  Fensterrand:  - kürzerer Mausweg --> schneller erreichbar  --> Bildschirmgröße entscheidet welcher Faktor überwiegt. Großer Bildschirm = Fensterrand
  • Es soll ein ökologischer Routenplaner als Smartphone-App entwickelt werden. Nennen Sie drei Methoden, um die ersten Entwurfsideen schnell mit potenziellen Benutzer(inne)n zu testen (insgesamt ca. fünf Sätze). Papier Prototyp: Aufmalen und mit potenziellen Benutzern durchspielen (thnik loud protocol)  Wire Frame: Experten begutachten lassen (cognitive walkthrough)  Wizard of Oz: Mensch simuliert per Fernsteuerung die App --> Beobachten des Nutzers 
  • Nicht jede(r) Benutzer(in) kann mit jeder Mensch-Maschine-Schnittstelle umgehen. Nennen und beschreiben Sie fünf mögliche Probleme (jeweils ein Satz). Rot-Grün-Schwäche: Bunter Text mit buntem Hintergrund schwer zu lesen Hörschwäche: Warntöne werden nicht wahrgenommen.  Blindheit: Grafische Oberfläche schwer zu vermitteln  Unwissenheit: Nicht jedes Icon wird vom Benutzer verstanden Sprachkenntnisse: Nicht jeder versteht englische Begriffe Leserichtung: Nicht jeder Mensch liest von rechts nach links 
  • In einer klassischen Fensteroberfläche ist ein Eingabeelement für einen Geldbetrag vorzusehen, der wahlweise in Euro oder Dollar angegeben werden kann. Diskutieren Sie die drei hier abgebildeten Entwürfe dafür (insgesamt ca. fünf Sätze). Lösung dazu siehe Klausur 2015 Frage 5. 
  • Könnte man sich vorstellen, mit Hilfe des Nearest-Neighbor-Verfahrens Bilder in Kategorien wie „Wald“, „Katze“ und „Auto“ zu klassifizieren? Wie würde man das naiv anfangen und auf welche Probleme würde man stoßen? (ca. fünf Sätze) Bilder per Hand klassifiziern.  Die neuen Bilder zum nächstliegenden Bild von Eigenschaften her sortieren.  Problem: Mehrdimensionalität
  • Folgende drei Datensätze sollen visualisiert werden: • Personenzahl, Wohnfläche, Stromverbrauch, Wasserverbrauch, Monatseinkommen von 10 000 Haushalten, • welche Personen mit welcher anderen Person in einem sozialen Netzwerk befreundet ist, • die Zusammensetzung des Betriebsvermögens aus verschiedenen Kategorien und Unterkategorien, jeweils in Euro-Beträgen. Wählen Sie jeweils eine sinnvolle Methode der Informationsvisualisierung und skizzieren Sie, wie das Resultat aussehen könnte. Personenzahl mit Parallel Dimensions soziale Netzwerke mit ungerichteter Graph Betriebsvermögen mit Treemap
  • Erläutern und diskutieren Sie diese Aussage in ca. fünf Sätzen: „Ein Fehler 2. Art bedeutet, dass man zu wenige Personen befragt/beobachtet hat.“ zweistellige Nullhypothese --> Mittelwert von A = Mittelwert von B --> stimmt selten exakt  --> winziger Unterschied --> keine Erkennung von Unterschied = Fehler 2.Art --> braucht sehr viele Daten um Unterschied als signifikant einzustufen --> inhaltich nicht relevant 
  • Angenommen, für einen Sinn gilt das Stevenssche Potenzgesetz mit einem Exponenten von 0,3. Beschreiben Sie, wie dann die Größe der JND von R abhängt. Skizzieren Sie diesen Zusammenhang grob (horizontale Achse: R, vertikale Achse: Größe der JND) und erläutern Sie ihn (ca. drei Sätze). Exponent < 1 --> E wächst in Abhängigkeit von R immer langsamer --> JND wird größer  E = k*(R-R_0)^0,3 
  • Nennen und beschreiben Sie kurz fünf verschiedene, konkrete Techniken zur barrierefreien Gestaltung von grafischen Bedienoberflächen (jeweils ein Satz). - Tabulator-Taste : Hilfe bei Menschen mit Mausproblemen - Kontrastreiche Schrift bei Menschen mit Sehschwäche - Behutsamer Einsatz von Farben --> Rot-Grün Schwäche  - Alternative Texte für Bilder --> Sehschwäche  - logisch aufgebaute Website ohne Tabellen --> leichter mit Screen Reader zu verwenden
  • Nennen Sie jeweils ein Beispiel für Slip, Lapse und Mistake (im Sinne von Reason), die bei der Arbeit mit einem traditionellen Textverarbeitungsprogramm auftreten können. Geben Sie jeweils eine Technik an, mit der man das Problem lindern kann (insgesamt drei längere Sätze). Slip: falsche Taste beim Tippen (fat fingers) --> Rechtschreibprüfung Lapse: Programm beenden ohne zu speichern --> warnhinweis  Mistake: Formatierungsänderung direkt im Text --> keine Einheit im Text --> Formatvorlage 
  • Nennen Sie jeweils ein Beispiel für Slip, Lapse und Mistake (im Sinne von Reason), die bei der Arbeit mit einem traditionellen Textverarbeitungsprogramm auftreten können. Geben Sie jeweils eine Technik an, mit der man das Problem lindern kann (insgesamt drei längere Sätze). Slip: falsche Taste beim Tippen (fat fingers) --> Rechtschreibprüfung Lapse: Programm beenden ohne zu speichern --> warnhinweis  Mistake: Formatierungsänderung direkt im Text --> keine Einheit im Text --> Formatvorlage 
  • Don Norman schreibt: „Natural user interfaces are not natural.“ Begründen Sie das. Nennen Sie dazu auch einschlägige Konzepte aus der Mensch- Maschine-Interaktion. (ca. fünf Sätze) Steuerung mittels Gesten auf MacBook oder Tablet. --> schlechte "Discoverability" --> ohne Anleitung schwer rauszufinden was diese Funktionen sind.   --> Mangel an "Perceived Affordances" (wahrgenommene Interaktionsmöglichkeiten) 
  • Worin besteht das „Lernen“ beim Nearest-Neighbor-Verfahren?Worin besteht das „Lernen“ bei einem künstlichen neuronalen Netz? (insgesamt ca. drei Sätze) Lernexemplare werden nach Klassifikation abgespeichert.  Gewichte und Versatzwerte müssen aus den zu lernenden Daten bestimmt werden. 
  • Es gibt verschiedene Arten des t-Tests. Beschreiben Sie kurz zwei davon und geben Sie jeweils ein Beispiel, wie eine Anwendung davon in der Mensch- Maschine-Interaktion aussehen kann (insgesamt ca. fünf Sätze). Zweistichproben-t-Test: Mittelwertprüfung von 2 Mittelwerten --> Eine App mit 2 Versionen 2 verschiedenen Gruppen zeigen --> Benotung = MIttelwert  t-Test mit paarweisen Differenzen: Person testet Version A und Version B und Zeitdifferenz wird gebildet.
  • Beschreiben Sie fünf Konventionen für grafische Oberflächen, die hier in Google Chrome (siehe Abbildung) beachtet sind (insgesamt ca. fünf Sätze) (Klausur '17 Frage 7) - Radiobuttons für eindeutige Auswahl  - Checkboxen für unabhängige Auswahl --> mehrere Auswahl möglich  - Graue Elemente = aktuell nicht verfügbar  - ... = Dialog beim anklicken öffnet sich  - Unterstreichung und Blau = Hyperlink 
  • Beschreiben Sie fünf Unterschiede in Sensorik, Optik und/oder Verschaltung zwischen einem menschlichen Auge und einer herkömmlichen Digitalkamera. (jeweils ein Satz) - Menschliches Auge = 5 versch. Rezeptoren / Kameras: 3 verschiedene Sensoren - Rezeptoren beim AUge in der Fovea konzentriert und nicht gleichmößig verteilt.  - Netzhaut hat einen blinden Fleck (Sehnerv)  - Auge stellt Bild durch Stauchung SPreizung dar / nicht durch Verschieben der Linsen - Licht muss im Auge erst Zellschichten vor den Rezeptoren durchdringen