Usability & Mental Models (Tik Martin)

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Proseminararbeit Sozialpsychologie
Universität Wien

Usability und Mentale Modelle

Einleitung

Mentale Modelle wurden von Experten aus dem Bereich der Kognitionswissenschaften erstellt um ein besseres Verständnis dafür zu entwickeln, wie Menschen wahrnehmen, Entscheidungen treffen und sich in unterschiedlichen Umwelten für Verhalten entscheiden.
Durch die zunehmende Technologisierung entstand das Bedürfnis Maschinen besser an den Menschen anzupassen. Mentale Modelle geben Experten aus dem neuen Feld der Mensch-Maschine-Kommunikation MMK (Human-Computer-Interaction HCI) ein besseres Verständnis der menschlichen Informationsverarbeitung und erlauben es ihnen die Usability (Benutzerfreundlichkeit) zu steigern.
Im Folgenden möchte ich einen kurzen Einblick in das Konzept der Mentalen Modelle geben und danach einen kurzen Ausflug in die spannende Usability-Forschung wagen um zu zeigen, wie wichtig psychologisches Wissen im alltäglichen Leben ist.


Mentale Modelle

"Die Theorie der Mentalen Modelle geht davon aus, dass Menschen im Kern logisch denken können, dass aber unterschiedliche kognitive Einschränkungen (besonders die begrenzte Gedächtnis-Kapazität) zu Fehlern führen" (Johnson Laird, 1983, zitiert nach J. Müsseler, 2008, S. 580).
Logisches Schliessen bezieht sich auf 3 Prozesse: Verstehen, Kombinieren und Validieren. Beim Verstehen werden aus den Prämissen unter Einbeziehung bestehenden Vorwissens Situationsmodelle generiert. Die Situationsmodelle werden dann kombiniert zu einem möglichst sparsamen Modell um bestimmte Schlussfolgerungen zu überprüfen oder abzuleiten. Danach wird versucht das Modell zu validieren, in dem man weitere Modelle sucht, in denen die Prämissen gültig, aber die vorherigen Schlussfolgerungen ungültig sind. Falls man ein solches Alternativmodell findet, wird die Schlussfolgerung invalide anderenfalls als valide angesehen. (J. Müsseler, 2008).
Ein Beispiel für ein einfaches mentales Modell zeigt Eysenck & Keane (2005):
Aus den Prämissen:
Die Lampe steht rechts vom Schreibblock.
Das Buch ist links vom Schreibblock.
Die Uhr steht vor dem Buch.
Die Vase steht vor der Lampe.
wird die Schlussfolgerung
Die Uhr ist links von der Vase.
abgeleitet.

Eine neuere Definition, die sich mehr auf die Anwendung konzentriert stammt von Trimmel(2008). Demnach handelt es sich bei Mentalen Modellen um subjektive Funktionmodelle für technische, physikalische und auch soziale Prozesse sowie für komplexe Gegebenheiten. Abhängig vom Vorwissen und der Intention des Menschen bilden sie die Umwelt reduziert und elaboriert ab. Sie dienen dem Verstehen von Sachverhalten, der Planung und Steuerung von Handlungen. Hierbei geht es weniger um objektive Korrektheit als um die Nützlichkeit zur Erreichung von Zielen.

In Anwendung dieser Grundlagen ist es wichtig, sich vor Augen zu halten, dass jeder Mensch seine eigenen Vorstellungen davon hat, wie die Welt funktioniert. So unterscheidet beispielsweise bereits Carl Gustav Jung sensorische und intuitiven Typen. Diese Typisierung wird auch in vielen Modellen von Persönlichkeitstypen aufgegriffen, darunter dem von Myers Briggs.
Sensorische Typen leben ständig im "Hier und Jetzt", glauben nur, was sie sehen, sind großartige Beobachter und Analytiker und können Texte und Zahlen direkt und schnell verarbeiten.
Intuitive Typen leben in ihrer eigenen Welt, denken in Bildern und Analogien, basteln sich eigene Modelle der äußeren Welt, haben hohe Kreativität und Vorstellungskraft und können Muster leicht und schnell erkennnen.
Wichtig ist auch zu beachten, dass meist Vorstellungen über Funktionsweisen von technischen Geräten, ähnlich wie die Vorstellung zur Funktionsweise der menschlichen Psyche auch bei fachfremden Menschen bestehen und meist nicht sehr akkurat sind.
Das sieht man zum Beispiel, wenn man aus dem Urlaub Zurückkehrende beobachtet, die in ihr kaltes Haus eintreten und sofort den Raumthermostat bis zum Anschlag nach rechts drehen, weil sie denken es würde dann schneller warm. Ihr mentales Modell stellt sich einen Öl-, Holz- oder Kohle-Ofen vor, der mit mehr Brennstoff natürlich stärker heizen sollte. Tatsächlich schaltet der Thermostat aber nur ein und aus und die Heizung heizt solange mit gleichbleibender Leistung bis der Sollwert erreicht wurde.
In vielen Fällen besitzen Entwickler von Produkten und Softwarelösungen und deren Benutzer verschiedene Mentale Modelle der Welt und somit auch von den Programmen. Dies ist einer der Gründe, warum man sich vor Einführung neuer Produkte unbedingt Gedanken über die Usability machen.


Usability

Laut der ISO Norm 9241 (Dix, 1998) versteht man unter Usability "Die Effektivität, Effizienz und Zufriedenheit mit der ein Benutzer bestimmte Ziele in einer bestimmten Umgebung erreicht."
Auch wenn man umgangssprachlich die Begriffe Effektivität und Effizienz oft synonym verwendet, ist es wichtig sie hier genau zu definieren: Unter Effektivität (von lateinisch effectivus „bewirkend“) versteht man den Zielerreichungsgrad, also das Verhältnis von erreichtem zu definierten Ziel (Zielerreichungsgrad). Hohe Effektivität bedeutet also, dass die beabsichtigten Wirkungen erreicht werden können. Effizienz steht für das Verhältnis zwischen der Zielerreichung und der Größe des damit verbundenen Aufwandes.
Die Usability ist ein wichtiger Bereich im Feld der Mensch-Maschine-Kommunikation, welches sich interdisziplinär aus Experten unterschiedlicher Domänen zusammensetzt:
Psychologen: Wie gehen Menschen an Probleme heran? Wie lernen Menschen? Welche Reize haben welche Wirkung?
IT-Experten: Welche Metaphern sollten benutzt werden? Welche sind die Grund-Kommunikationsmittel? Wo gibt es Ähnlichkeiten? Welche allgemeinen Richtlinien sind anwendbar?
Grafiker: In welcher Form sollte Information angezeigt werden? Welche grafischen Darstellungsformen sind wofür geeignet? Wo und wie kann Farbe eingesetzt werden?
Analytiker und Softwaretechniker: Welche Arten von Daten sind zu verarbeiten? Wie können die Geschäftsvorgänge modelliert werden? Wie können wir das alles implementieren?

Wichtige Beiträge für die Usability-Optimierung aber auch zu Mentalen Modellen der Menschen an sich liefert Donald A. Norman. Er ist Professor für Kognitionswissenschaften an der University of California und Professor für Informatik an der Northwestern University. Außerdem ist er Gründer der Nielsen Norman Group und Vize Präsident der fortschrittlichen Verfahrenstechnik bei Apple, möglicherweise ein Grund dafür, dass ein Unternehmen wie Apple, das lange Zeit den Anschein hatte nur Systeme für Freaks mit zu viel Geld zu produzieren, durch permanente Optimierung der Benutzerschnittstellen Produkte wie Computer, MP3 Player und Mobiltelefone produzieren konnte, die heutzutage so viele Menschen lieben gelernt haben, weil sie sich einfach damit gut verstehen und verstanden fühlen und sich mit ihnen wohl fühlen.
Norman (2002) postuliert 7 Stufen der Handlungsplanung:
Zielformulierung (z.B. Ich will mehr Licht, damit ich besser sehen kann)
Absichtsbildung (Ich werde ein paar Lampen aufdrehen)
Handlungspräzisierung (Ich werde zur Wand gehen und den Schalter kippen)
Handlungsausführung
Wahrnehmung (Ich sehe mich um)
Interpretation (Kann ich jetzt besser sehen?)
Evaluierung (Wenn ich besser sehen kann, dann war ich erfolgreich)
Wichtig ist, dass ein System in all diesen Schritten an den Benutzer anpasst. Besonders grossen Wert legt Norman auf die Affordanzen eines Systems.
Nach Gibson (1982) ist eine Affordanz ein Angebot der Natur bzw. eine Handlungsanregung aufgrund der Informationen über funktionell relevante Eigenschaften von Dingen und Bestandteilen der Umwelt ein bestimmtes Verhalten möglich machen.
Etwas einfacher und pragmatischer definiert Norman (2002): Affordanzen sind Teile eines Systems, die uns erlauben oder auffordern mit einem System zu interagieren.
Norman (2002, 2004) hat einen Usability Leitfaden mit 7 Punkten entwickelt:
1. Sichtbarkeit: 
Affordanzen - Den Nutzern zeigen, welche Optionen sie gerade haben, wie weit sie ihrem Ziel schon näher ist...
2. Welt-Wissen vs. Kopf-Wissen
Kopf-Wissen ist z.B. sich beim Einkauf daran zu erinnern, dass man Bananen kaufen muss, wenn man durch die Obstabteilung schlendert. Welt-Wissen wäre hier repräsentiert durch einen Einkaufszettel, der als externer Speicher uns zur Verfügung steht. An diesem Beispiel sieht man schon einen klaren Vor- und Nachteil. Das Vorgehen nach Zettel ist für einen ungeübten Einkäufer besser, weil er weniger vergisst. Dafür ist er allerdings langsamer als ein Experte, dem sofort einfällt was er braucht.
Norman empfiehlt hier möglichst beides in Produkten zu nutzen, so dass ungeübte Benutzer sich schnell zurechtfinden (z.B. Symbolunterschriften bei Software) und Experten durch Einsatz ihres routinierten Wissens profitieren können (z.B. Tastenkürzel).
3. Aufgabenstruktur vereinfachen
Das Kurzzeitgedächtnis nicht überanstrengen! Gerade nicht anwendbare Operationen wenn möglich ausblenden, möglichst wenig Ablenkung schaffen, Auswahlmöglichkeiten möglichst reduzieren.
4. Gute, natürliche Mappings verwenden
Dem Benutzer dabei behilflich sein ein akkurates mentales Modell zu entwickeln. Dies erreicht man durch natürliches Mapping, also Zuordnungen, wie sie einem jeden Menschen geläufig sind (Z.b. links=weniger, rechts=mehr), wenn möglich auch Metaphern verwenden (MP3 Player hat zum Beispiel oft die selben Bedienelemente, wie man sie noch vom CD Player und Kassettenrekorder kennt.
5. Technische Grenzen einsetzen
Stecker so gestalten, dass sie nicht verkehrt in den dazugehörigen Input passen. Das wäre auch interessant für CDs, Bankomatkarten – Wie viel Zeit man sich durch solche eingesparten Fehlbedienungen sparen könnte...
6. An Fehler anpassen
Kein System kann 100% gegen Fehlbedienung immun sein. Beim Design immer im Kopf behalten, dass jeder Fehler, der passieren kann auch mal passieren wird und für möglichst viele Fehlbedienungen den Benutzer unterstützen den Fehler wieder zu beheben (z.B. Rückgängig-Funktion, Papierkorb).
7. Standards bilden.
Wenn nur willkürliches Mapping möglich ist, muss man Standards bilden. Diese leider oft schwer zu erlernen, müssen dafür aber nur einmal erlernt werden. Beispiele hierfür sind: die qwertz Tastatur, im Uhrzeigersinn...


Diskussion

Lange Zeit diente uns der Computer in der Psychologie primär als Metapher um annäherungsweise informationsverarbeitende Modelle des menschlichen Geistes zu konstruieren. Nun versuchen wir Computer und technische Geräte wieder mehr an die tatsächlichen menschlichen Eigenheiten anzupassen. Alles in allem ist das ein spannendes Feld auf dem es auf jeden Fall noch sehr viel zu tun gibt. Beispiele findet man dazu überall dort wo Menschen mit Dingen interagieren - also fast überall. Computer und andere Geräte sollten eigentlich immer im Dienste der Menschen stehen - allzu oft klingt dieser Ausspruch nahezu ironisch.
Wer sich allzu oft fragt, warum er sich mit einem technischen Gerät so gar nicht auskennt, sollte sich zukünftig fragen, wie man es verändern könnte, damit es einen Menschen besser zu verstehen lernt.


Literatur

Anderson, J. R. (2001). Kognitive Psychologie (3. Aufl). Heidelberg: Spektrum.
Eysenck, M. & Keane, M. T. (2005). Cognitive psychology. A student‘s handbook. Hove: Psychology Press.
Müsseler, J. (2008). Allgemeine Psychologie (2. Aufl). Heidelberg: Springer
Norman, D. A. (2002). The Design of Everyday Things. Basic Books.
Norman, D. A. (2004) Emotional Design – Why We Love (or Hate) Everyday Things, Basic Books