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Incorporating end user needs in e-Servicedevelopment at project level / Incorporating end user needs in e-Service development at project levelBJÖRNDAHL, ÅSA January 2016 (has links)
Syfte - Syftet med denna forskning är att främja förståelsen av hur slutanvändarbehov beaktas vid utformningen och genomförandet av offentliga e-tjänster. Metod - Forskningen genomfördes med en fallstudieapproach på Skatteverket, där fyra olika utvecklingsprojekt för e-tjänster undersöktes. Data samlades huvudsakligen in genom semistrukturerade intervjuer men även genom interna dokument och observationer. Resultat - Det används ingen enskild utvecklingsmetodik för att utveckla e-tjänster. Istället används flera olika metoder som i varierande omfattning lånar från Scrum eller andra agila metoder, samtidigt som metoderna styrs av ett underliggande sekventiellt tänk som liknar vattenfall-modellen. Vidare är det inte utvecklingsteamen som främst definierar eller fångar in slutanvändarbehov, utan teamen förlitar sig istället på projektexterna källor för detta. Det kan också konstateras att projekten i stor utsträckning inte utför någon systematisk uppföljning kring om slutanvändarnas behov har uppfyllts eller inte av den utvecklade e-tjänsten. Uppföljningen som görs är ofta informell eller endast muntlig och verkar vara hopslagen med att undersöka nya användarbehov och förbättringsområden. Bidrag – Det teoretiska bidraget omfattar bland annat att det visas att det finns flera sätt att utveckla e-tjänster på och att det i praktiken inte är en typ av utvecklingsmetod som följs utan snarare hybridmetoder. Luckor i teorin har också identifierats i form av vem som är tänkt att vara ansvarig för att upptäcka och definiera slutanvändarbehov samt vem som är i kontakt med slutanvändaren. En annan teoretisk lucka finns i hur uppföljning och utvärdering i ett e-tjänstutvecklingssammanhang bör utföras. Studiens empiriska bidrag betonar vikten av att involvera slutanvändare genom hela utvecklingsprocessen, behovet av att förtydliga ansvarsområden i och utanför utvecklingsteam och behovet av att införa systematiska uppföljningsprocesser om intresse finns av att mäta nyttan av människocentrerad utveckling. / Purpose - The purpose of this research is to advance the understanding of how end user needs are considered when designing and implementing government e-Services. Method - The research was conducted using a case study approach, investigating four different e-Service development projects at the Swedish Tax Agency. Data was mainly collected by conducting semi-structured interviews, but also through gathering internal documents and observations. Findings - There is no single development methodology used for developing e-Services. Instead several different methodologies are used and that they, in varying extent, borrow from Scrum or other agile methodologies while still being steered by an underlying sequential approach similar to the waterfall model. Furthermore, the development teams do not define nor capture many end user needs, but rather rely on project external sources for this. Also discovered was that the projects to a large extent do not perform any systematic follow-up to whether user needs have been met or not with the e-Service developed. The follow-up that is done is often informal or only oral and seem to be intermingled with deducing new user needs and improvement areas. Contributions - Conceptual contributions include showing that there are multiple ways of developing e-Services and that in practice not one type of development model is followed, but rather hybrid methodologies. Gaps in theory have also been identified: who is supposed to be responsible for discovering and defining end user needs as well as who is in contact with the end user; and how to view and perform follow-up and evaluation in an e-Service development context. The study’s empirical contributions highlight the importance of end user involvement through the entire development process; the need to clarify areas of responsibility in and outside the development teams; and the need for introducing systematic follow-up procedures if interested in measuring the benefits of HCD.
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Increasing water access throughhuman-centered design : Design of a off-grid water purifying devicein a resource constraint environmentSundvall, David January 2022 (has links)
Patrick and Felicia are a couple who run a farm. Every day they harvest their crops and sell them at the local market. This is the family's everyday life and today's income goes to all the family'sexpenses such as food, water, and transport to the market. At the end of the day, the family's totalbudget results in plus or minus zero. The crop that was not sold must be thrown away because itrots during the night. If the family had a refrigerator, they would have been able to store the cropsand extend their life of it, which in turn gives them the opportunity to also sell the crops the nextday and earn more money. The crux of the family is that the cheapest refrigerator on the marketis far too expensive to buy and operate due to electricity costs. The cooler of MittiCool Clay is acooler made of clay that costs around 1000 SEK and does not need electricity. Instead, it uses thenatural laws of thermodynamics to cool the contents making it free to operate.This is an example of a scenario where a product can create value for a family living in a resourceconstrainedenvironment (RCE). The product can offer a possible way to be able to save moneyand eventually be able to afford schooling for their child, a savings capital for crises and healthcareThis thesis uses a human-centred design process to create a solution for this target group. Thechallenge for these particular people in this project is the low access to clean water.Through a need-finding process that resulted in 10 insights that served as a guide in the project.In three workshops and with a contoured idea generation process with residents and designteachers, a variety of ideas could be developed. The ideas were put together and became concepts.The concept was evaluated through an evaluation matrix based on the needs of the users, thetechnical possibility, and the potential financial sustainability. At the end of the evaluationprocess, one concept remained Life Cube. The concept is a franchise, product and a service thatenables residents to clean their grey cat through an off-grid "cube" to drinkable quality. Theconcept also provides an opportunity for a prospective cube owner to run his own business andoffer this service.Four billion people live at the bottom of the socio-economic pyramid and can be potentialcustomers. The feasibility study showed that there are very few products in this market today andthat the number of potential customers is large. Creating a so-called ‘frugal innovation’, combinedwith the fact that it is financially sustainable with very small funds, is complex. This requires thatthe innovator works locally with the user's specific needs and usually with local resources and thatthe local economic and physical infrastructure is considered.The conclusion is that one can use human-centred design to create products and services for peopleliving in a resource-constrained environment. The basis of the process is based on people's needs,economic situation, infrastructure, institutions, resource availability, which are essential factorsto consider for the solution desired by the user, technically viable and financially sustainable. Asecond conclusion is that the difficulties of product development towards this target group requireresources and knowledge that are not usually required in product development contexts towardsthe market that belonged to the top of the socio-economic pyramid, which can complicate theproduct development. / Patrick och Felicia är ett par som driver en odling. Varje dag skördar de sina grödor och säljer påden lokala marknaden. Det här är familjens vardag och dagens inkomst går åt till alla familjensutgifter som mat, vatten och transport till marknaden. I slutet av dagen så resulterar familjenstotalbudget i plus minus noll. Skörden som inte blev såld måste slängas för att den ruttnar ändåunder natten. Hade familjen haft ett kylskåp hade dom kunat förvara grödorna och förlängtlivstiden på den, som i sin tur ger dom möjligheten att även sälja grödorna dagen efter och tjänamer pengar. Kruxet för famlijen är att den billigaste kylen på marknaden är alldeles för dyr attköpa och driva på grund av elkostnaderna. Kylen av MittiCool Clay är en kyl gjord i lera somkostar runt 1000 SEK och istället använder termodynamikens naturlagar för att kyla innehållet,vilket gör att den inte kostar något att driva.Detta är ett exempel på ett scenario där en product kan skapa värde för en familj som lever i enresursbegränsad miljö (RBM). Produkten kan erbjuda en möjlig väg för att kunna spara pengaroch så småning om kunna ha råd med en skolgång till sitt barn, ett sparkapital för krissituationeroch sjukvård. Detta examensarbete använder en människocentrerad design process för attskapa en lösning mot denna målgrupp, alltså människor som lever i en resurs begränsad miljö.Utmaningen för just dessa personer i detta projekt är den låga tillgången till rent vatten.Genom en behovsidentifieringsprocess som resulterade i 10 stycken insikter som fungeradesom en guide i projektet. I tre workshops och med en konteurnelig idegenereringsprocess medlokala invånare och designlärare kunde en mängd ideer tas fram. Ideerna sammanfogades ochblev till koncept. Koncepten utvärderades genom en utvärderingsmatris som grundades påanvädnarnas behov, den tekniska möjligheten och den potentiellt finansiella hållbarheten. I slutetav utvärderingsprocessen återstod ett concept, Life Cube. Konceptet är en franchise, produkt ochen tjänst som möjligör för lokalbon att rena sitt gråvatten genom en off-grid “kub” till drickbarkvalité. Konceptet ger även möjlighet för en blivande kub-ägare att driva sin egen verksamhet ocherbjuda denna tjänst.Förstudien visade att det finns väldigt få produkter mot denna marknad idag och att antaletpotentiella kunder är stort. Fyra miljarder människor lever i botten av den socioekonomiskapyramiden och kan vara potentiella kunder. Att skapa en så kallat ‘frugal innovation’, ikombination med att den är finansiellt hållbar med väldigt små medel är komplext. Det kräver attinnovatören arbetar lokalt med användarens specifika behov och oftast med lokala resurser, samtatt den lokala ekonomiska och fysiska infrastrukturen tas i beaktning.Slutsattsen är att man kan använda människocentrerad design för att skapa produkter ochtjänster för människor som lever i en resursbegränsad miljö. Processens grund baseras påmänniskornas behov, ekonomsika situation, infrastruktur, institutioner, resurstillgängligheten,vilket är essensiella faktorer att ta hänsyn till för att lösningen ska vara önskvärd av användaren,teknisk möjlig och finansiellt hållbar. En andra slutsats är svårigheterna med att produktutvecklamot denna målgrupp kräver resurser och kunskap som vanligtvis inte krävs i produktutvecklingssammanhang mot marknaden som tillhör toppen av den socioekonomiska pyramiden, vilketkan försvåra utvecklingsarbetet.
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Exploring How Design and Digital Interactive Technology Assists in Health Information Communication in the Context of Missed Oral Contraceptive PillsJordan, Laura L. 21 September 2017 (has links)
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Investigation and Optimization of Small-Scale Fecal Management : As a product from dry toilet solutions in off-grid Swedish holiday homes / Utredning och optimering av småskalig fekaliehanteringDANIELSSON, ELLEN, LEKSTRÖM, CHRISTOPHER January 2021 (has links)
In off-grid holiday homes, alternative toilet solutions are needed. There is a wide range of dry toilet systems, where urine-diverting systems and incineration toilets are common solutions. Urine-diverting dry toilets require that users need to manage generated fecal fractions. This is often done by private composting or through municipal latrine bucket pick-ups. In this project, fecal management for holiday homes in Sweden is examined from three perspectives by (1) studying the biological phenomenon with composting and how a compost should be managed to generate rich humus, whilst minimizing greenhouse gas emissions associated with the act of composting, (2) examine current user experiences associated with latrine compost management, and (3) map out current latrine management systems, including laws and regulations. The goal was to develop a user-friendly concept for fecal management for urine-diverting toilets, based on this research. The project was carried out in collaboration with Harvest Moon, a company focused on the development of innovative and refined dry toilet systems. The project was initiated with a literature review, the examination of current fecal management systems, and interviews with composting experts and researchers. The background research showed that there is no such thing as perfect compost management since it depends on what end goals the users have. Research also showed that frequently turning the pile, increases ammonia (NH3) emissions, but reduces methane (CH4) formation. Furthermore, biochar can be added as a bulking agent to aerate the compost mass, and aid the hygienization process of such a mass, since it binds e.g., hormones. Regarding composting methods, a static passively aerated compost is not the fastest process but has the least compost mass reduction, which is desired when using it as a soil enhancer. In addition, it requires the least management. This method was therefore chosen for further development. Furthermore, since temperature and moisture are easily measured with sensors, it was deemed interesting to implement such sensors in a final concept, to alleviate management for the user. To assure that the final concept would reflect user needs and wishes, a phase of user studies was then initiated. The studies showed that users generally see latrine compost more as something to take care of, rather than as a resource, and therefore have no interest in using composted humus. The research also showed that because many municipalities require 2-year storage of the material in the composter, users experienced scheduling issues, which ultimately led to an inefficien composting system. The third perspective that was investigated, was the management systems of today and how they are regulated by laws. Each municipality has its own requirements on how latrine composts should be managed. These requirements are based on the Environmental Code, as well as Naturvårdsverket’s recommendation for the implementation of the law. Apart from the compilation of these regulations, this investigation showed that pyrolysis, as well as the centralization of hygienized feces, could be future alternatives to latrine composting and latrine pickup. But due to the short Time-to-Market, and the project's limited time scope, product development towards system innovation was deemed unrealistic within this project. Insights from these three perspectives created a framework for the concept development phase, which was finalized with building a full-scale functional prototype. During detailed design, the concept was further developed in CAD. The final concept presented in this project is a modular, user-friendly latrine compost that can be adapted to follow different municipal regulations. It has an inner mesh that aerates the compost mass to reduce methane gas formation. The mesh is constructed with hexagonal perforated acid-proof steel. The composter has a push latch mechanism on the lid together with two gas struts, which makes it easy to open since the user only needs to push the lid once, for it to open. Temperature and moisture sensors make it easier for the user to manage their compost correctly, and a front door allows for ergonomic emptying of the finished compost humus. Future development to reduce production costs, simplify the construction, continue the CAD model development, find suitable sensors, develop product instructions as well as perform user tests with the physical prototype should be further investigated. / I fritidshus som saknar kommunalt avlopp behövs alternativa toalettlösningar. Det finns en rad olika torra toalettsystem, där urinsorterande och förbränningstoaletter är vanliga lösningar. Urinsorterande torrtoaletter kräver att användaren själv tar hand om genererade fekalier. Detta görs genom antingen privat latrinkompostering eller kommunal hämtning av latrin. I detta projekt undersöks fekaliehantering för fritidshus i Sverige från tre perspektiv genom att (1) studera biologiska fenomen i en kompost och hur en kompost ska hanteras för att få en rik humus, samt minimera växthusgasutsläpp som bildas vid just kompostering, (2) undersöka användarupplevelsen vid hantering av latrinkomposter idag, samt (3) kartlägga nuvarande system för latrinhantering, inklusive rådande lagar och förordningar. Målet med projektet var att utveckla ett användarvänligt koncept för fekaliehantering från urinsorterande toaletter, baserat på denna forskning. Projektet genomfördes i samarbete med Harvest Moon, ett företag som arbetar med att utveckla innovativa och estetiskt tilltalande torrtoalettsystem. Projektet inleddes med att studera litteratur, undersöka befintliga fekaliehanteringssystem, samt att intervjua komposteringsexperter och forskare inom området. Efter denna bakgrundsforskning kunde slutsatsen dras att det inte finns en perfekt komposthantering, då det beror på de mål som användaren har. Forskningen visade också att ju mer man vände kompostmassan, desto mer ökade utsläppen av ammoniak (NH3), dock minskade bildningen av metan (CH4). En annan insikt var att biokol kan tillsättas för att lufta, samt hjälpa till att hygienisera kompostmassan, då det binder till sig till exempel hormonrester. Gällande komposteringsmetoder så är en statisk passivt luftad kompost inte den snabbaste processen, men den leder till minst kompostreduktionen, vilket är bra om målet är att använda det komposterade materialet som jordförbättrare. Dessutom kräver det den minsta hanteringen av användaren. Denna metod valdes därför för vidareutveckling av slutkoncept. Slutligen, eftersom både temperatur och fukt lätt går att mäta med sensorer, så ansågs det intressant att implementera dessa typer av sensorer i ett slutkoncept i och med att det skulle kunna underlätta hanteringsprocessen för användaren. För att säkerställa att det slutliga konceptet skulle återspegla vad användarna behöver och önskar, inleddes sedan en fas av användarstudier. Användarstudierna visade att användare i allmänhet ser latrinkompost mer som något de måste ta hand om, än som en resurs, och har därmed inget intresse av att ta vara på det materialet som har komposterats. Studierna visade också att på grund av att många kommuner kräver två års lagring av materialet i fekaliekomposten, upplevde användare svårigheter med att få till en bra rutin kring hanteringen, vilket bidrog till att hela latrinhanteringssystemet fungerade sämre. Det tredje perspektivet som undersöktes inom projektet var hur systemen för latrinhantering ser ut idag, samt hur och av vilka lagar de regleras. Varje kommun har egna krav på hur en latrinkompost ska hanteras. Dessa krav är baserade på Miljöbalken, liksom Naturvårdsverkets rekommendationer gällande den praktiska implementeringen av Miljöbalken. Utöver sammanställningen av dessa regelverk visade studien att pyrolys, alternativt centralisering av hygieniserade fekalier, skulle kunna vara framtida alternativ till kompostering eller kommunal hämtning av latrin. Men på grund av den korta Time-to-Market för denna produkt, samt projektets begränsade tidsram ansågs produktutveckling mot systeminnovation vara orealistisk inom detta projekt. Insikter från dessa tre perspektiv bildade ett ramverk för konceptutvecklingsfasen, som avslutades med byggandet av en fullskalig funktionsprototyp. Under detaljutvecklingen fortsattes utvecklingen av konceptet i CAD. Det slutgiltiga konceptet som presenteras i projektet är en modulär, användarvänlig latrinkompost som går att anpassa till att följa olika kommunala regler. Den har en inre struktur som luftar kompostmaterialet för att minska bildandet av metangas. Strukturen består av hexagonalt perforerat syrafast stål. Komposten har en push latch mekanism på locket tillsammans med två gasfjädrar, vilket gör det enkelt att öppna eftersom användaren endast behöver trycka locket för att det ska öppnas. Temperatur- och fuktsensorer gör det lättare för användaren att hantera sin kompost korrekt, och en främre dörr möjliggör ergonomisk tömning av färdigt kompostmaterial. Framtida utveckling för att minska produktionskostnaderna, förenkla konstruktionen, vidareutveckla CAD-modellen, hitta lämpliga sensorer, utveckla användarinstruktioner, samt genomförandet av användartester med funktionsprototypen bör vidare undersökas.
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Entwerfen Entwickeln Erleben 2024: Menschen, Technik und Methoden in Produktentwicklung und DesignPaetzold-Byhain, Kristin, Augsten, Andrea, Krzywinski, Jens 26 June 2024 (has links)
Die Konferenz Entwerfen Entwickeln Erleben adressiert aktuelle Fragestellungen, Innovationen und Herausforderungen in Produktentwicklung und Design.
Die Themen virtuelle Entwicklung und menschzentriertes Design bilden die Klammer, um aktuelle Forschung aus verschiedenen Wissenschaftsbereichen und relevante Fallstudien unterschiedlicher Branchen vor dem Hintergrund des technologischen und nachhaltigen Wandels zu reflektieren. Ziel ist es, Ihnen einen inspirierenden Blick über die eigene Praxis hinaus zu bieten und damit vielfältige Impulse zu geben.
Ein besseres Verständnis der menschlichen Arbeitsweise, Potenziale der Digitalisierung und Anforderungen des nachhaltigen Wandels eröffnen neue Perspektiven in Produktentwicklung und Design. Neue Ansätze, Methoden, Werkzeuge und Lösungen adressieren beispielsweise das Handeln in Entwicklungsteams, die Kooperation mit lernenden Algorithmen, die Komplexität von Produkt-Service-Systemen und cyber-physischen Systemen oder systematische Nachhaltigkeitsbewertungen in Entwicklungsprozessen.
Forschende und Praktizierende aus Wissenschaft und Industrie präsentieren ihre Arbeit, Ihre Positionen und Ihre Forschungsergebnisse zu den Herausforderungen der Produktentwicklung.:POTENTIALE DER PERSONA-METHODE IM KONTEXT DER NACHHALTIGEN PRODUKTENTWICKLUNG
Björn Kokoschko, Laura Augustin, Michael Schabacker, Ramona Träger & Christiane Beyer 1
USER-CENTERED DATA PROVISION FOR CLIMATE-FRIENDLY PRODUCTS DEVELOPMENT
Stephan Arndt, Frauke Hänel, Maria Dos Santos & Bernd Zimmermann 15
SUSTAINABILITY ATTITUDES AND WILLINGNESS TO BUY ECO-FRIENDLY PCRPRODUCTS: THE EXAMPLE OF LIGHT SWITCHES
Nikolas Neumann, Aline Mangold & Julia Schneider 23
VERORTUNG VON PRODUKTPROFILEN IM ZUKÜNFTIGEN UMFELD DURCH ABGLEICH VON SZENARIEN
Carsten Thümmel, Domonkos Kiss, Stefan Schwarz, Andreas Siebe & Albert Albers 36
WISSENSBASIERTES UND KOLLABORATIVES SYSTEMS ENGINEERING MECHATRONISCHER PRODUKTE
Stephan Husung, Faizan Faheem & Zirui Li 46
ERWEITERUNG EINES ONTOLOGIE-BASIERTEN PRODUKTKONFIGURATIONSMODELLS MIT GENERALISIERTER MICROSERVICE ARCHITEKTUR FÜR DIE ENTWICKLUNG IN EINEM PRODUKTIONSDATENRAUM
Erik Konietzko 59
MBSE–GESTÜTZTE BEWERTUNG VON TECHNISCHEN ÄNDERUNGSAUSWIRKUNGEN IM MODELL DER SGE – SYSTEMGENERATIONSENTWICKLUNG
Alex Martin, Jannis Lützelschwab, Vanessa Michelle Clermont, Albert Albers 71
DESIGN DRAWING PARAMETERS AND ITS IMPACT ON THE EVALUATION OF DESIGN PROPOSALS
Frank Mühlbauer, Julia Schneider, Jens Krzywinski & Christian Wölfel 84
ENTWICKLUNG EINES METHODENKARTENSETS ZUR STEIGERUNG DER MULTIMODALITÄT VON BEDIENKONZEPTEN
Julius Röhlig, Sebastian Lorenz 99
MULTIFUNKTIONALER JOYSTICK FÜR EINEN RADLADER
Lukas Fuchs, Marcel Racs & Thomas Maier 111
ADAPTIVE BEDIENSYSTEME IM ACKERSCHLEPPER
Timo Schempp, Björn-Gerrit Hülle, Marcel Racs 123
DESIGN FOR ADDITIVE MANUFACTURING – APPLICATION SYSTEM BASED ON DESIGN METHODOLOGY IN INDUSTRIAL STANDARDS
Florian Günther & Alexander Koch 134
ASSESSMENT SCHEME FOR PRODUCT AND PRODUCTION FLEXIBILITY – AN INDUSTRIAL CASE STUDY
Julia Beibl & Dieter Krause 147
STRATEGIEN UND METHODEN DES ROBUST DESIGNS FÜR DEN EINSATZ IN FRÜHEN PHASEN DER PRODUKTENTWICKLUNG
Torsten Brix & Stephan Husung 157
ANWENDUNG VON ALLGEMEINTOLERANZEN IM ISO GPS-NORMENSYSTEM – ASPEKTE DER NORMUNG
Wolfgang Steger, Thorsten Engelke, Christian Lipp, Kristin Paetzold-Byhain, Peter Robl & Bernhard Wegner 172
A THEORETICAL APPROACH TO DESIGN COMMUNICATION IN MIXED TRAFFIC
Lars Gadermann, Daniel Holder & Thomas Maier 183
KONZEPTION EINES DIGITALEN ZWILLINGS FÜR DIE PRODUKTENTSTEHUNG IN DER LUFTFAHRTINDUSTRIE
Jörg Brünnhäußer, Thomas Zimmermann, Terence Larusch, Renaud Kenfack, Christoph Jurczok, Jacob Böhnke, Pascal Lünnemann, Kai Lindow 196
CLOSING THE LOOP – INTEGRATING PROCESSES AND OPERATIONAL DIGITAL TWIN DATA INTO THE DIGITAL THREAD GRAPH
Nico Kasper, Michael Pfenning, Martin Eigner 206
ENTSCHEIDUNGSFRAMEWORK ZUR AUSWAHL VON WIEDERHOLKOMPONENTEN IM ANLAGENBAU
Lorenz Krüger, Bernhard Saske & Kristin Paetzold-Byhain 218
ERSTELLUNG EINES EINHEITLICHEN VERSTÄNDNISSES RICHTIGER PROTOTYPEN ZUR BEFÄHIGUNG VON ENTWICKELNDEN
Stefan Eric Schwarz, Raphael Grau, Rebecca Schaffrath, Tobias Düser, Albert Albers 231
KOLLABORATION IN KOMPLEXEN SYSTEMEN
Gerhard Glatzel, Maike Gebker, Marius Land, Stefanie Ollenburg, Samuel Zonon 245
LESEZEIT: 14 MINUTEN – DIE GESTALTUNGSPARAMETER VON ZEIT UND IHRE WIRKUNG AUF DIGITALE PRODUKT- UND SERVICE-INTERAKTIONEN
Philipp Schütz & Oliver Gerstheimer 259
TOWARDS HUMAN-DRIVEN DESIGN OF TECHNOLOGY: REFLECTING ON THREE USE CASES
Tina Bobbe, Sebastian Lorenz, Emese Papp, Lisa-Marie Lüneburg, Nikolas Neumann, Helge Wanta, Jens Krzywinski 279
INNOVATION DURCH KI-DIALOG – LIVING PERSONAS & DIGITAL CUSTOMER TWINS
Gerstheimer, Oliver; Schütz, Philipp; Trebbin, Stefan; Rauchfuß, Frank; Holtel, Stefan 295
MIT PARTIZIPATION WIRKUNGSVOLL GESTALTEN – IDENTIFIKATION REALER BEDARFE UNTER EINBINDUNG VIELFÄLTIGER PERSPEKTIVEN
Jennifer Schubert & Sophie Knittel 311
LEHRWUNDER: MR-ANWENDUNGEN FÜR DEN UNTERRICHT
Ingmar S. Franke, Paulina Groschopp, Christian Steinmann 323
BERÜCKSICHTIGUNG DER PHYSIOLOGIE UND EINSTELLUNG VON NUTZERN MITTELS INTEGRATION EXTERNER EINFLUSSFAKTOREN IN AFFECTIVE ENGINEERING METHODEN
Judith van Remmen, Jörg Miehling, Sandro Wartzack 336
KIEFERSYMMETRIE NACH PRIMÄREM SPALTVERSCHLUSS – ZWEI VERSCHIEDENE AUSWERTUNGSMETHODEN
Michaela Buckova, Christiane Keil, Stefan Holtzhausen, Philipp Sembdner, Winnie Pradel, Franz Tritschel, Milan Drahos, Günter Lauer 346
ROUTINEN ZUM ENTWURF PATIENTENINDIVIDUELLER SCHABLONEN ZUR OPTIMALEN EINPASSUNG VON AUTOLOGEN KNOCHENAUGMENTATEN IN KIEFERSPALTEN
Tom Alexander Schröder, Philipp Sembdner, Erik Selbmann, Uwe Teicher, Günter Lauer & Anas Ben Achour 357
INTERAKTION MIT LERNENDEN ALGORITHMEN ZUR UNTERSTÜTZUNG FERTIGUNGSGERECHTER BAUTEILKONSTRUKTION
Sebastian Langula, Martin Erler, Christiane Kunath, Julia Schneider, Christian Wölfel, Michael Königs & Alexander Brosius 368
KEY CONCEPTS, POTENTIALS AND OBSTACLES FOR THE IMPLEMENTATION OF LARGE LANGUAGE MODELS IN PRODUCT DEVELOPMENT
Maximilian Kretzschmar, Maximilian Peter Dammann, Sebastian Schwoch, Elias Berger, Bernhard Saske & Kristin Paetzold-Byhain 381
KI-BILDGENERATOREN IM HANDWERK – ENTWICKLUNG NEUER KOMMUNIKATIONSUND ENTWURFSPROZESSE IN DER PRAXIS
Anne Goldammer 394
SEMANTISCHES VR-MODELL FÜR DIE QUALIFIKATION DES BEDIENPERSONALS VON VERARBEITUNGSMASCHINEN
Paul Weber, Lukas Oehm 406
BEGREIFEN. MENSCHENZENTRIERTE GESTALTUNG INTERAKTIVER WISSENSCHAFTSEXPONATE
Diana Simon, Jacob Richter & Ramona Wahl 419
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Search Interaction Optimization / Search Interaction Optimization : Ein nutzerzentrierter Design-AnsatzSpeicher, Maximilian 20 September 2016 (has links) (PDF)
Over the past 25 years, search engines have become one of the most important, if not the entry point of the World Wide Web. This development has been primarily due to the continuously increasing amount of available documents, which are highly unstructured. Moreover, the general trend is towards classifying search results into categories and presenting them in terms of semantic information that answer users' queries without having to leave the search engine. With the growing amount of documents and technological enhancements, the needs of users as well as search engines are continuously evolving. Users want to be presented with increasingly sophisticated results and interfaces while companies have to place advertisements and make revenue to be able to offer their services for free. To address the above needs, it is more and more important to provide highly usable and optimized search engine results pages (SERPs). Yet, existing approaches to usability evaluation are often costly or time-consuming and mostly rely on explicit feedback. They are either not efficient or not effective while SERP interfaces are commonly optimized primarily from a company's point of view. Moreover, existing approaches to predicting search result relevance, which are mostly based on clicks, are not tailored to the evolving kinds of SERPs. For instance, they fail if queries are answered directly on a SERP and no clicks need to happen.
Applying Human-Centered Design principles, we propose a solution to the above in terms of a holistic approach that intends to satisfy both, searchers and developers. It provides novel means to counteract exclusively company-centric design and to make use of implicit user feedback for efficient and effective evaluation and optimization of usability and, in particular, relevance. We define personas and scenarios from which we infer unsolved problems and a set of well-defined requirements. Based on these requirements, we design and develop the Search Interaction Optimization toolkit. Using a bottom-up approach, we moreover define an eponymous, higher-level methodology. The Search Interaction Optimization toolkit comprises a total of six components.
We start with INUIT [1], which is a novel minimal usability instrument specifically aiming at meaningful correlations with implicit user feedback in terms of client-side interactions. Hence, it serves as a basis for deriving usability scores directly from user behavior. INUIT has been designed based on reviews of established usability standards and guidelines as well as interviews with nine dedicated usability experts. Its feasibility and effectiveness have been investigated in a user study. Also, a confirmatory factor analysis shows that the instrument can reasonably well describe real-world perceptions of usability.
Subsequently, we introduce WaPPU [2], which is a context-aware A/B testing tool based on INUIT. WaPPU implements the novel concept of Usability-based Split Testing and enables automatic usability evaluation of arbitrary SERP interfaces based on a quantitative score that is derived directly from user interactions. For this, usability models are automatically trained and applied based on machine learning techniques. In particular, the tool is not restricted to evaluating SERPs, but can be used with any web interface.
Building on the above, we introduce S.O.S., the SERP Optimization Suite [3], which comprises WaPPU as well as a catalog of best practices [4]. Once it has been detected that an investigated SERP's usability is suboptimal based on scores delivered by WaPPU, corresponding optimizations are automatically proposed based on the catalog of best practices. This catalog has been compiled in a three-step process involving reviews of existing SERP interfaces and contributions by 20 dedicated usability experts.
While the above focus on the general usability of SERPs, presenting the most relevant results is specifically important for search engines. Hence, our toolkit contains TellMyRelevance! (TMR) [5] — the first end-to-end pipeline for predicting search result relevance based on users’ interactions beyond clicks. TMR is a fully automatic approach that collects necessary information on the client, processes it on the server side and trains corresponding relevance models based on machine learning techniques. Predictions made by these models can then be fed back into the ranking process of the search engine, which improves result quality and hence also usability.
StreamMyRelevance! (SMR) [6] takes the concept of TMR one step further by providing a streaming-based version. That is, SMR collects and processes interaction data and trains relevance models in near real-time.
Based on a user study and large-scale log analysis involving real-world search engines, we have evaluated the components of the Search Interaction Optimization toolkit as a whole—also to demonstrate the interplay of the different components. S.O.S., WaPPU and INUIT have been engaged in the evaluation and optimization of a real-world SERP interface. Results show that our tools are able to correctly identify even subtle differences in usability. Moreover, optimizations proposed by S.O.S. significantly improved the usability of the investigated and redesigned SERP. TMR and SMR have been evaluated in a GB-scale interaction log analysis as well using data from real-world search engines. Our findings indicate that they are able to yield predictions that are better than those of competing state-of-the-art systems considering clicks only. Also, a comparison of SMR to existing solutions shows its superiority in terms of efficiency, robustness and scalability.
The thesis concludes with a discussion of the potential and limitations of the above contributions and provides an overview of potential future work. / Im Laufe der vergangenen 25 Jahre haben sich Suchmaschinen zu einem der wichtigsten, wenn nicht gar dem wichtigsten Zugangspunkt zum World Wide Web (WWW) entwickelt. Diese Entwicklung resultiert vor allem aus der kontinuierlich steigenden Zahl an Dokumenten, welche im WWW verfügbar, jedoch sehr unstrukturiert organisiert sind. Überdies werden Suchergebnisse immer häufiger in Kategorien klassifiziert und in Form semantischer Informationen bereitgestellt, die direkt in der Suchmaschine konsumiert werden können. Dies spiegelt einen allgemeinen Trend wider. Durch die wachsende Zahl an Dokumenten und technologischen Neuerungen wandeln sich die Bedürfnisse von sowohl Nutzern als auch Suchmaschinen ständig. Nutzer wollen mit immer besseren Suchergebnissen und Interfaces versorgt werden, während Suchmaschinen-Unternehmen Werbung platzieren und Gewinn machen müssen, um ihre Dienste kostenlos anbieten zu können. Damit geht die Notwendigkeit einher, in hohem Maße benutzbare und optimierte Suchergebnisseiten – sogenannte SERPs (search engine results pages) – für Nutzer bereitzustellen. Gängige Methoden zur Evaluierung und Optimierung von Usability sind jedoch größtenteils kostspielig oder zeitaufwändig und basieren meist auf explizitem Feedback. Sie sind somit entweder nicht effizient oder nicht effektiv, weshalb Optimierungen an Suchmaschinen-Schnittstellen häufig primär aus dem Unternehmensblickwinkel heraus durchgeführt werden. Des Weiteren sind bestehende Methoden zur Vorhersage der Relevanz von Suchergebnissen, welche größtenteils auf der Auswertung von Klicks basieren, nicht auf neuartige SERPs zugeschnitten. Zum Beispiel versagen diese, wenn Suchanfragen direkt auf der Suchergebnisseite beantwortet werden und der Nutzer nicht klicken muss.
Basierend auf den Prinzipien des nutzerzentrierten Designs entwickeln wir eine Lösung in Form eines ganzheitlichen Ansatzes für die oben beschriebenen Probleme. Dieser Ansatz orientiert sich sowohl an Nutzern als auch an Entwicklern. Unsere Lösung stellt automatische Methoden bereit, um unternehmenszentriertem Design entgegenzuwirken und implizites Nutzerfeedback für die effizienteund effektive Evaluierung und Optimierung von Usability und insbesondere Ergebnisrelevanz nutzen zu können. Wir definieren Personas und Szenarien, aus denen wir ungelöste Probleme und konkrete Anforderungen ableiten. Basierend auf diesen Anforderungen entwickeln wir einen entsprechenden
Werkzeugkasten, das Search Interaction Optimization Toolkit. Mittels eines Bottom-up-Ansatzes definieren wir zudem eine gleichnamige Methodik auf einem höheren Abstraktionsniveau. Das Search Interaction Optimization Toolkit besteht aus insgesamt sechs Komponenten.
Zunächst präsentieren wir INUIT [1], ein neuartiges, minimales Instrument zur Bestimmung von Usability, welches speziell auf sinnvolle Korrelationen mit implizitem Nutzerfeedback in Form Client-seitiger Interaktionen abzielt. Aus diesem Grund dient es als Basis für die direkte Herleitung quantitativer Usability-Bewertungen aus dem Verhalten von Nutzern. Das Instrument wurde basierend auf Untersuchungen etablierter Usability-Standards und -Richtlinien sowie Experteninterviews entworfen. Die Machbarkeit und Effektivität der Benutzung von INUIT wurden in einer Nutzerstudie untersucht und darüber hinaus durch eine konfirmatorische Faktorenanalyse bestätigt.
Im Anschluss beschreiben wir WaPPU [2], welches ein kontextsensitives, auf INUIT basierendes Tool zur Durchführung von A/B-Tests ist. Es implementiert das neuartige Konzept des Usability-based Split Testing und ermöglicht die automatische Evaluierung der Usability beliebiger SERPs basierend auf den bereits zuvor angesprochenen quantitativen Bewertungen, welche direkt aus Nutzerinteraktionen abgeleitet werden. Hierzu werden Techniken des maschinellen Lernens
angewendet, um automatisch entsprechende Usability-Modelle generieren und anwenden zu können. WaPPU ist insbesondere nicht auf die Evaluierung von Suchergebnisseiten beschränkt, sondern kann auf jede beliebige Web-Schnittstelle in Form einer Webseite angewendet werden.
Darauf aufbauend beschreiben wir S.O.S., die SERP Optimization Suite [3], welche das Tool WaPPU sowie einen neuartigen Katalog von „Best Practices“ [4] umfasst. Sobald eine durch WaPPU gemessene, suboptimale Usability-Bewertung festgestellt wird, werden – basierend auf dem Katalog von „Best Practices“ – automatisch entsprechende Gegenmaßnahmen und Optimierungen für die untersuchte Suchergebnisseite vorgeschlagen. Der Katalog wurde in einem dreistufigen Prozess erarbeitet, welcher die Untersuchung bestehender Suchergebnisseiten sowie eine Anpassung und Verifikation durch 20 Usability-Experten beinhaltete.
Die bisher angesprochenen Tools fokussieren auf die generelle Usability von SERPs, jedoch ist insbesondere die Darstellung der für den Nutzer relevantesten Ergebnisse eminent wichtig für eine Suchmaschine. Da Relevanz eine Untermenge von Usability ist, beinhaltet unser Werkzeugkasten daher das Tool TellMyRelevance! (TMR) [5], die erste End-to-End-Lösung zur Vorhersage von Suchergebnisrelevanz basierend auf Client-seitigen Nutzerinteraktionen. TMR ist einvollautomatischer Ansatz, welcher die benötigten Daten auf dem Client abgreift, sie auf dem Server verarbeitet und entsprechende Relevanzmodelle bereitstellt. Die von diesen Modellen getroffenen
Vorhersagen können wiederum in den Ranking-Prozess der Suchmaschine eingepflegt werden, was schlussendlich zu einer Verbesserung der Usability führt.
StreamMyRelevance! (SMR) [6] erweitert das Konzept von TMR, indem es einen Streaming-basierten Ansatz bereitstellt. Hierbei geschieht die Sammlung und Verarbeitung der Daten sowie die Bereitstellung der Relevanzmodelle in Nahe-Echtzeit.
Basierend auf umfangreichen Nutzerstudien mit echten Suchmaschinen haben wir den entwickelten Werkzeugkasten als Ganzes evaluiert, auch, um das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten zu demonstrieren. S.O.S., WaPPU und INUIT wurden zur Evaluierung und Optimierung einer realen Suchergebnisseite herangezogen. Die Ergebnisse zeigen, dass unsere Tools in der Lage sind, auch kleine Abweichungen in der Usability korrekt zu identifizieren. Zudem haben die von S.O.S.vorgeschlagenen Optimierungen zu einer signifikanten Verbesserung der Usability der untersuchten und überarbeiteten Suchergebnisseite geführt. TMR und SMR wurden mit Datenmengen im zweistelligen Gigabyte-Bereich evaluiert, welche von zwei realen Hotelbuchungsportalen stammen. Beide zeigen das Potential, bessere Vorhersagen zu liefern als konkurrierende Systeme, welche lediglich Klicks auf Ergebnissen betrachten. SMR zeigt gegenüber allen anderen untersuchten Systemen zudem deutliche Vorteile bei Effizienz, Robustheit und Skalierbarkeit.
Die Dissertation schließt mit einer Diskussion des Potentials und der Limitierungen der erarbeiteten Forschungsbeiträge und gibt einen Überblick über potentielle weiterführende und zukünftige Forschungsarbeiten.
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Space within : Frederick Kiesler and the architecture of an idea / Frederick Kiesler and the architecture of an ideaMcGuire, Laura 05 August 2015 (has links)
From 1922-1942, the Austrian-American architect and designer Frederick Jacob Kiesler (1890-1965) designed architecture based on the idea that it must complement the physiological and psychological processes of the human body. In order to reconcile the technological changes wrought by industrialized production with the need for structures that promoted human health, he developed an inspired model for interactive design. His formative experiences in Europe working with De Stijl and the G-Group, along with his exposure to Central European examples of architecture, art, and science set the agenda for his later works. Yet he never stopped experimenting with new concepts that would bolster his essential philosophy of body-generated space. After he immigrated to the United States in 1926, Kiesler’s pursued his ideas about physiological and psychological architecture within a new cultural milieu and a network of encouraging personal connections. He forged relationships with a sympathetic community of émigré industrial designers and architects who promoted his efforts to integrate modern technology with new design idioms. During his first fifteen years in New York City, Kiesler looked to contemporary science as a way to advance a model of flexible architectural design. He also worked at the cutting edge of industrial design research and was an early protagonist of human factors engineering methods. His body-centered methodology stood in opposition to aesthetic and reductive approaches toward modernism and functionalism. Instead of designing according to a priori determinations of what was functional and what was not, Kiesler’s functionalism was based on an iterative design practice that would reveal progressively more useful and universally applicable forms. / text
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Product Design for Outdoor Cooking : Applying design work to develop a set of cooking utensils for Trangia stove kitchensMikaelsdotter, Elin, Skogqvist, Andreas January 2022 (has links)
Trangia AB is a company located in Trångsviken, Sweden. They produce outdoor cooking equipment. Trangia have a large amount of users around Scandinavia and Germany but also a significant amount in Japan. The two main ways of preparing food in the Trangia cooking products is to either use their Stove 25, Stove 27 or to prepare food directly into their food-box called the Mess Tin. With an increase in production and expansion, some new projects are being introduced. The mission of this project is to, by appliance of a Design Thinking process, develop a set of cooking utensils for Trangia AB. The utensils should have user friendly, practical, functional and safe aspects and to be suitable for their markets. There are an abundance of cooking utensils on the market, but few that fit inside the Trangia Stove kitchens. The process of developing the kit followed a five step Design Thinking process with an implementation of Human Centered design. The two first stages, benchmarking the usage of stove kitchens and talking to real users was central. The later part of the project consisted of multiple iterations between the steps ideate, prototype and test on different levels. Two concepts that fit the mission is presented as the result, a kit of two utensils (The Kit) and one tool with allround performance (Ultimate tool). The ultimate tool is unique in the sense that it is a fusion between a spoon, ladle and a turner. The kit and the ultimate tool is sturdy and able to be stored within the Trangia Stoves and the Mess Tins. / Trangia AB är ett företag beläget i Trångsviken, Sverige som producerar matlagningsutrustning för utomhusbruk. Trangia når en stor målgrupp runt om i Skandinavien och Tyskland men också en betydelsefull del i Japan. De två främsta sätten att laga mat i Trangias produkter är att laga mat på deras stormkök Stove eller att laga mat direkt i deras matdosor, Mess Tin. I takt med en ökning i produktion och expandering så introduceras nya projekt. Målet med detta projekt är att genom applicering av en designprocess, ta fram och utveckla ett kit med matlagningsredskap för Trangia AB. Produktlösningen skall vara användarvänlig, praktiska, funktionella och samt anpassad för Trangias marknader. Det finns idag många matlagningsredskap på marknaden, men det finns inte många som ryms att packa ner i Trangias stormkök. Processen att utveckla produkterna följer en Design Thinking process i fem faser med en implementering av människocentrerad design. Under de första två faserna applicerades metoder med fokus på att göra användarundersökningar samt att faktiskt tala med användare. De senare delarna av projektet bestod av flertalet iterationer mellan idégenerering, prototypande och testande på olika nivåer. Två koncept som passar målbilden presenteras som resultat, ett kit (The Kit) av två redskap och ett universellt verktyg kallat Ultimate tool. Ultimate tool är unikt i aspekten att det är en blandning av en sked, en slev och en stekspade. Både The kit och Ultimate tool är tåliga och ryms att paketera i Trangias stormkök och matdosor
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Interaction design for Augmented Reality Head-Up Displays : Developing graphics design and evaluating perceptual and safety aspects for navigation use casesHansols, Johan January 2022 (has links)
The interactions with everyday products and technology are often done without being noticed or reflected upon. Interactions driving a vehicle are happening automatically for most people when having experience driving. With the innovative shift within the automotive industry toward connectivity and autonomous driving, new demands on the interaction and communication between humans and machines are created. This thesis project was carried out in collaboration with Volvo Cars and the Research Institute of Sweden (RISE) within their joint research project SCREENS. Their project aims to investigate whether implementing Augmented Reality in Head-Up Displays (AR-HUD), and other vehicle technologies can benefit users in perceiving and understanding the environment when driving. Misapplied technology may result in users misperceiving visual information causing faulty decision making resulting in accidents and interaction errors. Their research objective implementing automotive technology benefitting safer driving, better cars, and competitive advantages for Volvo Cars. This thesis objective was to design visual information for a navigation feature in AR-HUD and implement the graphics into a Volvo XC60 concept car. The implemented graphics were then evaluated with users operating the vehicle in realistic environments. The results were analyzed to investigate if positive perceptual, attentional, and safety aspects using AR-HUD could be indicated. The project aim was to design and explore the user interactions resulting in valuable insights from an industrial design engineering perspective for future research. The thesis project had a human-centered design approach following a modified version of the iterative cycle for human-centered design process. Stages of ideating, implementing, evaluating, and analyzing were iterated two times during the twenty-week project. The user experiences from interacting with the system were fundamental during the project, relating design decisions to qualitative and quantitative data collected during evaluations. From the user evaluations could indications be found that AR-HUD aided the driver in keeping their eyes on the road more frequently using AR guidance compared to traditional HUD guidance. Aspects to consider when designing visual navigation information were found and related to relevant theory about visual perception and human information processing. The most critical aspect regarding the implementation of visual information was the timing of when graphics appear. Qualitative and quantitative data collected indicated that easily perceived information presented at the right time and duration was the most important aspect to consider when creating human-machine interfaces providing good user interactions. / Interaktioner med vardagliga produkter och teknik görs ofta utan att de uppmärksammas och reflekteras över. Att köra bil är en interaktion med ett fordon som för många människor sker automatiskt tack vare erfarenhet användarna har att köra bil. Med det innovativa skiftet inom fordonsindustrin mot uppkopplingsbara och självkörande fordon skapar nya krav på interaktionerna och kommunikationen mellan människan och maskinen. Detta examensarbete genomfördes i samarbete med Volvo Cars och Research Institute of Sweden (RISE) inom deras gemensamma forskningsprojekt SCREENS. Deras projekt syftar till att undersöka implementeringen av förstärkt verklighet i Head-Up-displayer (AR-HUD) samt andra fordonsteknologier och om det kan gynna användare när de uppfattar och förstår miljön när de kör bil. Feltillämpad teknik kan leda till att användare missuppfattar visuell information, vilket orsakar felaktigt beslutsfattande som leder till olyckor och interaktionsfel. Deras forskningsmål är att implementera fordonsteknik som gynnar säkrare körning, bättre bilar och konkurrensfördelar för Volvo Cars. Målet med detta examensarbete var att designa visuell information för en navigeringsfunktion i AR-HUD och implementera grafiken i en Volvo XC60 konceptbil. Den implementerade grafiken utvärderades sedan med användare som körde fordonet i realistiska miljöer. Resultaten analyserades för att undersöka om positiva perceptuella, uppmärksamhets- och säkerhetsaspekter med AR-HUD kunde indikeras. Projektets syfte var att designa och utforska användarinteraktionerna resulterande i värdefulla insikter ur ett industridesigntekniskt perspektiv för framtida forskning. Examensarbetet hade en användarcentrerad designstrategi och har följt en modifierad version av designprocessen iterativa cykeln för användarcentrerad design. Stadier av idégenerering, implementering, utvärdering och analys upprepades två gånger under det tjugo veckor långa projektet. Användarnas erfarenheter från interaktionen med systemet var central under projektet och designbeslut baserades på kvalitativa och kvantitativa data som samlats in under användarutvärderingarna. Från användarutvärderingarna upptäcktes indikationer att AR-HUD hjälpte förare att hålla ögonen på vägen mer när de använde AR-vägledning, jämfört med traditionell HUD-vägledning. Aspekter att beakta vid design av visuell navigeringsinformation hittades och relaterades till relevant teori om visuell perception och mänsklig informationsbehandling. Den viktigaste aspekten som indikerades när det gäller implementeringen av visuell information var timingen för när grafik visas. Kvalitativa och kvantitativa data som samlats in visade att lättuppfattad information presenterad vid rätt tidpunkt och varaktighet var den viktigaste aspekten att ta hänsyn till när man skapar gränssnitt för kommunikationen mellan människa och maskin som resulterar i bra användarinteraktioner.
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Search Interaction Optimization: A Human-Centered Design ApproachSpeicher, Maximilian 20 September 2016 (has links)
Over the past 25 years, search engines have become one of the most important, if not the entry point of the World Wide Web. This development has been primarily due to the continuously increasing amount of available documents, which are highly unstructured. Moreover, the general trend is towards classifying search results into categories and presenting them in terms of semantic information that answer users' queries without having to leave the search engine. With the growing amount of documents and technological enhancements, the needs of users as well as search engines are continuously evolving. Users want to be presented with increasingly sophisticated results and interfaces while companies have to place advertisements and make revenue to be able to offer their services for free. To address the above needs, it is more and more important to provide highly usable and optimized search engine results pages (SERPs). Yet, existing approaches to usability evaluation are often costly or time-consuming and mostly rely on explicit feedback. They are either not efficient or not effective while SERP interfaces are commonly optimized primarily from a company's point of view. Moreover, existing approaches to predicting search result relevance, which are mostly based on clicks, are not tailored to the evolving kinds of SERPs. For instance, they fail if queries are answered directly on a SERP and no clicks need to happen.
Applying Human-Centered Design principles, we propose a solution to the above in terms of a holistic approach that intends to satisfy both, searchers and developers. It provides novel means to counteract exclusively company-centric design and to make use of implicit user feedback for efficient and effective evaluation and optimization of usability and, in particular, relevance. We define personas and scenarios from which we infer unsolved problems and a set of well-defined requirements. Based on these requirements, we design and develop the Search Interaction Optimization toolkit. Using a bottom-up approach, we moreover define an eponymous, higher-level methodology. The Search Interaction Optimization toolkit comprises a total of six components.
We start with INUIT [1], which is a novel minimal usability instrument specifically aiming at meaningful correlations with implicit user feedback in terms of client-side interactions. Hence, it serves as a basis for deriving usability scores directly from user behavior. INUIT has been designed based on reviews of established usability standards and guidelines as well as interviews with nine dedicated usability experts. Its feasibility and effectiveness have been investigated in a user study. Also, a confirmatory factor analysis shows that the instrument can reasonably well describe real-world perceptions of usability.
Subsequently, we introduce WaPPU [2], which is a context-aware A/B testing tool based on INUIT. WaPPU implements the novel concept of Usability-based Split Testing and enables automatic usability evaluation of arbitrary SERP interfaces based on a quantitative score that is derived directly from user interactions. For this, usability models are automatically trained and applied based on machine learning techniques. In particular, the tool is not restricted to evaluating SERPs, but can be used with any web interface.
Building on the above, we introduce S.O.S., the SERP Optimization Suite [3], which comprises WaPPU as well as a catalog of best practices [4]. Once it has been detected that an investigated SERP's usability is suboptimal based on scores delivered by WaPPU, corresponding optimizations are automatically proposed based on the catalog of best practices. This catalog has been compiled in a three-step process involving reviews of existing SERP interfaces and contributions by 20 dedicated usability experts.
While the above focus on the general usability of SERPs, presenting the most relevant results is specifically important for search engines. Hence, our toolkit contains TellMyRelevance! (TMR) [5] — the first end-to-end pipeline for predicting search result relevance based on users’ interactions beyond clicks. TMR is a fully automatic approach that collects necessary information on the client, processes it on the server side and trains corresponding relevance models based on machine learning techniques. Predictions made by these models can then be fed back into the ranking process of the search engine, which improves result quality and hence also usability.
StreamMyRelevance! (SMR) [6] takes the concept of TMR one step further by providing a streaming-based version. That is, SMR collects and processes interaction data and trains relevance models in near real-time.
Based on a user study and large-scale log analysis involving real-world search engines, we have evaluated the components of the Search Interaction Optimization toolkit as a whole—also to demonstrate the interplay of the different components. S.O.S., WaPPU and INUIT have been engaged in the evaluation and optimization of a real-world SERP interface. Results show that our tools are able to correctly identify even subtle differences in usability. Moreover, optimizations proposed by S.O.S. significantly improved the usability of the investigated and redesigned SERP. TMR and SMR have been evaluated in a GB-scale interaction log analysis as well using data from real-world search engines. Our findings indicate that they are able to yield predictions that are better than those of competing state-of-the-art systems considering clicks only. Also, a comparison of SMR to existing solutions shows its superiority in terms of efficiency, robustness and scalability.
The thesis concludes with a discussion of the potential and limitations of the above contributions and provides an overview of potential future work. / Im Laufe der vergangenen 25 Jahre haben sich Suchmaschinen zu einem der wichtigsten, wenn nicht gar dem wichtigsten Zugangspunkt zum World Wide Web (WWW) entwickelt. Diese Entwicklung resultiert vor allem aus der kontinuierlich steigenden Zahl an Dokumenten, welche im WWW verfügbar, jedoch sehr unstrukturiert organisiert sind. Überdies werden Suchergebnisse immer häufiger in Kategorien klassifiziert und in Form semantischer Informationen bereitgestellt, die direkt in der Suchmaschine konsumiert werden können. Dies spiegelt einen allgemeinen Trend wider. Durch die wachsende Zahl an Dokumenten und technologischen Neuerungen wandeln sich die Bedürfnisse von sowohl Nutzern als auch Suchmaschinen ständig. Nutzer wollen mit immer besseren Suchergebnissen und Interfaces versorgt werden, während Suchmaschinen-Unternehmen Werbung platzieren und Gewinn machen müssen, um ihre Dienste kostenlos anbieten zu können. Damit geht die Notwendigkeit einher, in hohem Maße benutzbare und optimierte Suchergebnisseiten – sogenannte SERPs (search engine results pages) – für Nutzer bereitzustellen. Gängige Methoden zur Evaluierung und Optimierung von Usability sind jedoch größtenteils kostspielig oder zeitaufwändig und basieren meist auf explizitem Feedback. Sie sind somit entweder nicht effizient oder nicht effektiv, weshalb Optimierungen an Suchmaschinen-Schnittstellen häufig primär aus dem Unternehmensblickwinkel heraus durchgeführt werden. Des Weiteren sind bestehende Methoden zur Vorhersage der Relevanz von Suchergebnissen, welche größtenteils auf der Auswertung von Klicks basieren, nicht auf neuartige SERPs zugeschnitten. Zum Beispiel versagen diese, wenn Suchanfragen direkt auf der Suchergebnisseite beantwortet werden und der Nutzer nicht klicken muss.
Basierend auf den Prinzipien des nutzerzentrierten Designs entwickeln wir eine Lösung in Form eines ganzheitlichen Ansatzes für die oben beschriebenen Probleme. Dieser Ansatz orientiert sich sowohl an Nutzern als auch an Entwicklern. Unsere Lösung stellt automatische Methoden bereit, um unternehmenszentriertem Design entgegenzuwirken und implizites Nutzerfeedback für die effizienteund effektive Evaluierung und Optimierung von Usability und insbesondere Ergebnisrelevanz nutzen zu können. Wir definieren Personas und Szenarien, aus denen wir ungelöste Probleme und konkrete Anforderungen ableiten. Basierend auf diesen Anforderungen entwickeln wir einen entsprechenden
Werkzeugkasten, das Search Interaction Optimization Toolkit. Mittels eines Bottom-up-Ansatzes definieren wir zudem eine gleichnamige Methodik auf einem höheren Abstraktionsniveau. Das Search Interaction Optimization Toolkit besteht aus insgesamt sechs Komponenten.
Zunächst präsentieren wir INUIT [1], ein neuartiges, minimales Instrument zur Bestimmung von Usability, welches speziell auf sinnvolle Korrelationen mit implizitem Nutzerfeedback in Form Client-seitiger Interaktionen abzielt. Aus diesem Grund dient es als Basis für die direkte Herleitung quantitativer Usability-Bewertungen aus dem Verhalten von Nutzern. Das Instrument wurde basierend auf Untersuchungen etablierter Usability-Standards und -Richtlinien sowie Experteninterviews entworfen. Die Machbarkeit und Effektivität der Benutzung von INUIT wurden in einer Nutzerstudie untersucht und darüber hinaus durch eine konfirmatorische Faktorenanalyse bestätigt.
Im Anschluss beschreiben wir WaPPU [2], welches ein kontextsensitives, auf INUIT basierendes Tool zur Durchführung von A/B-Tests ist. Es implementiert das neuartige Konzept des Usability-based Split Testing und ermöglicht die automatische Evaluierung der Usability beliebiger SERPs basierend auf den bereits zuvor angesprochenen quantitativen Bewertungen, welche direkt aus Nutzerinteraktionen abgeleitet werden. Hierzu werden Techniken des maschinellen Lernens
angewendet, um automatisch entsprechende Usability-Modelle generieren und anwenden zu können. WaPPU ist insbesondere nicht auf die Evaluierung von Suchergebnisseiten beschränkt, sondern kann auf jede beliebige Web-Schnittstelle in Form einer Webseite angewendet werden.
Darauf aufbauend beschreiben wir S.O.S., die SERP Optimization Suite [3], welche das Tool WaPPU sowie einen neuartigen Katalog von „Best Practices“ [4] umfasst. Sobald eine durch WaPPU gemessene, suboptimale Usability-Bewertung festgestellt wird, werden – basierend auf dem Katalog von „Best Practices“ – automatisch entsprechende Gegenmaßnahmen und Optimierungen für die untersuchte Suchergebnisseite vorgeschlagen. Der Katalog wurde in einem dreistufigen Prozess erarbeitet, welcher die Untersuchung bestehender Suchergebnisseiten sowie eine Anpassung und Verifikation durch 20 Usability-Experten beinhaltete.
Die bisher angesprochenen Tools fokussieren auf die generelle Usability von SERPs, jedoch ist insbesondere die Darstellung der für den Nutzer relevantesten Ergebnisse eminent wichtig für eine Suchmaschine. Da Relevanz eine Untermenge von Usability ist, beinhaltet unser Werkzeugkasten daher das Tool TellMyRelevance! (TMR) [5], die erste End-to-End-Lösung zur Vorhersage von Suchergebnisrelevanz basierend auf Client-seitigen Nutzerinteraktionen. TMR ist einvollautomatischer Ansatz, welcher die benötigten Daten auf dem Client abgreift, sie auf dem Server verarbeitet und entsprechende Relevanzmodelle bereitstellt. Die von diesen Modellen getroffenen
Vorhersagen können wiederum in den Ranking-Prozess der Suchmaschine eingepflegt werden, was schlussendlich zu einer Verbesserung der Usability führt.
StreamMyRelevance! (SMR) [6] erweitert das Konzept von TMR, indem es einen Streaming-basierten Ansatz bereitstellt. Hierbei geschieht die Sammlung und Verarbeitung der Daten sowie die Bereitstellung der Relevanzmodelle in Nahe-Echtzeit.
Basierend auf umfangreichen Nutzerstudien mit echten Suchmaschinen haben wir den entwickelten Werkzeugkasten als Ganzes evaluiert, auch, um das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten zu demonstrieren. S.O.S., WaPPU und INUIT wurden zur Evaluierung und Optimierung einer realen Suchergebnisseite herangezogen. Die Ergebnisse zeigen, dass unsere Tools in der Lage sind, auch kleine Abweichungen in der Usability korrekt zu identifizieren. Zudem haben die von S.O.S.vorgeschlagenen Optimierungen zu einer signifikanten Verbesserung der Usability der untersuchten und überarbeiteten Suchergebnisseite geführt. TMR und SMR wurden mit Datenmengen im zweistelligen Gigabyte-Bereich evaluiert, welche von zwei realen Hotelbuchungsportalen stammen. Beide zeigen das Potential, bessere Vorhersagen zu liefern als konkurrierende Systeme, welche lediglich Klicks auf Ergebnissen betrachten. SMR zeigt gegenüber allen anderen untersuchten Systemen zudem deutliche Vorteile bei Effizienz, Robustheit und Skalierbarkeit.
Die Dissertation schließt mit einer Diskussion des Potentials und der Limitierungen der erarbeiteten Forschungsbeiträge und gibt einen Überblick über potentielle weiterführende und zukünftige Forschungsarbeiten.
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