![](media/image1.jpeg){width="2.4368055555555554in"
height="0.47638888888888886in"} Uni Wien

Proseminar Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens

Internet Dienste,

Mensch-Maschine-Kommunikation &

Mobiles Rechnen

Leitung: Wolfgang Hoschek

Thomas Heigl 0127221

**Rainer Kossits 0205619**

**Markus Radits 0005880**

Wien, 7. Mai 2003

# Inhaltsverzeichnis

[Inhaltsverzeichnis 1](#inhaltsverzeichnis)

[1 Einleitung 3](#einleitung)

[1.1 Das Internet 3](#das-internet)

[1.2 Internet Dienste 3](#internet-dienste)

[2 Internet Dienste 5](#internet-dienste-1)

[2.1 FTP 5](#ftp)

[2.2 Electronic Mail 6](#electronic-mail)

[2.3 Telnet 7](#telnet)

[2.4 Network News (Usenet) 9](#network-news-usenet)

[2.5 WWW 10](#www)

[2.6 Weitere Internet Dienste 11](#weitere-internet-dienste)

[Internet Dienste der Zukunft 14](#internet-dienste-der-zukunft)

[3.1 Der Status Quo 14](#der-status-quo)

[3.2 Die Web Services der Zukunft 15](#die-web-services-der-zukunft)

[4 Mensch-Maschine--Kommunikation 17](#mensch-maschinekommunikation)

[4.1 Begriffe/Definitionen 17](#begriffedefinitionen)

[4.2 Merkmale einer Mensch-Maschine --Kommunikation
17](#merkmale-einer-mensch-maschine-kommunikation)

[5 Ergonomische Grundlagen 18](#ergonomische-grundlagen)

[5.2 Entstehung des Begriffes „Ergonomie"
18](#entstehung-des-begriffes-ergonomie)

[5.2 Definition: Ergonomie 18](#definition-ergonomie)

[5.3 Softwareergonomie 19](#softwareergonomie)

[5.4 Wahrnehmungsleistungen 19](#wahrnehmungsleistungen)

[5.4 Gedächtnisleistung 22](#gedächtnisleistung)

[5.5 Motorik 23](#motorik)

[5.6 Benutzertypen 23](#benutzertypen)

[5.7 Nachrichtenmodell der Kommunikationspsychologie
24](#nachrichtenmodell-der-kommunikationspsychologie)

[5.8 Hamburger Verständlichkeitskonzept
24](#hamburger-verständlichkeitskonzept)

[5.9 Nationale und kulturelle Unterschiede
24](#nationale-und-kulturelle-unterschiede)

[6 Das Schreibtisch-Modell 26](#das-schreibtisch-modell)

[7 Zustände 27](#zustände)

[7.2 Vermeiden von Zustandsräumen 28](#vermeiden-von-zustandsräumen)

[7.3 Befehle und Operanden 28](#befehle-und-operanden)

[8 Entwurfstechniken 29](#entwurfstechniken)

[8.1 Brainstorming 29](#brainstorming)

[8.2 Szenarien 29](#szenarien)

[8.3 Benutzertest 29](#benutzertest)

[9 Style Guides 30](#style-guides)

[9.1 Konsistenz 30](#konsistenz)

[9.2 Typische Style Guides 31](#typische-style-guides)

[10 Mobiles Rechnen 32](#mobiles-rechnen)

[10.1 Ubiquitous computing 32](#ubiquitous-computing)

[10.2 PDAs und PICs 34](#pdas-und-pics)

[10.3 Nomadic Computing 37](#nomadic-computing)

[11 Mobiler Code 39](#mobiler-code)

[11.1 Mobilität 40](#mobilität)

[11.2 Musteranwendung - GSM 41](#musteranwendung---gsm)

[11.3 Anmeldung am Netz und Sicherheit:
42](#anmeldung-am-netz-und-sicherheit)

[12 Gestaltung der Mensch-Maschine-Kommunikation
43](#gestaltung-der-mensch-maschine-kommunikation)

[Literaturverzeichnis 44](#literaturverzeichnis)

# 1 Einleitung

Der nun folgende Abschnitt soll einen kurzen Überblick über den
derzeitigen Entwicklungsstand der verschiedenen *Internet Dienste,
Mensch-Maschine-Kommunikation und Mobiles Rechnen* geben und versuchen
deren Rolle für die nahe Zukunft zu analysieren.

## 1.1 Das Internet

Gegen Ende der sechziger Jahre startete die Amerikanische
Verteidigungsbehörde *DARPA* ein Entwicklungsexperiment. Mitten im
Kalten Krieg suchten die Militärs die Antwort auf die Frage: Wie können
unsere Armeebasen nach einem Großangriff kommunizieren. Ziel war also
die Entwicklung eines Kommunikationssystems, welches keine Zentrale hat
und den Ausfall mehrerer Teilnehmer verkraften kann.

Der Begriff „Internet" steht für „INTERconnected NETworks", also
vernetzte Netze oder „Netz der Netze". Nach \[Rech02\] ist es „\... ein
weltweiter Verbund von Geräten, die über Protokolle der
IP-*Protokollfamilie* (Internetprotokolle) kommunizieren. Das Internet
umfaßt nicht nur Computer (\...), sondern auch Vermittlungseinrichtungen
(Router), Protokollumsetzter (Gateways) und andere Komponenten. Die
Sammelbezeichnung für die ans Internet angeschlossenen Geräte ist
*Knoten*. Der Datenaustausch im Internet erfolgt paketvermittelt, d.h.,
die Übertragungsmechanismen zerlegen jede Nachricht in Datenpakete,
leiten diese über Router zum Empfängerknoten weiter und setzten sie dort
wieder zusammen.".

Für Details zur Geschichte und zur Funktionsweise des Internets siehe
\[Krol95\] und \[Diet03\].

## 1.2 Internet Dienste

Wie bereits erwähnt, bedient sich das Internet einer Reihe von
Protokollen der *IP-Protokollfamilie.* Viele dieser Protokolle betreffen
seine interne Arbeitsweise -- wie werden Datenpakete aufgebaut, wie
tauschen Rechner in verschiedensten Netzen Informationen aus, oder wie
werden Netzwerke unterschiedlicher Bauart integriert. Der
Durchschnittsbenutzer kommt mit diesen Protokollen direkt so gut wie nie
in Kontakt, da sie meist ins jeweilige Betriebssystem integriert sind.
Das Frontend zu diesen Protokollen stellen die *Internet Dienste*, auch
*Web Services* genannt dar.

Genauer kann man nach \[Aver02\] definieren: Ein Internet Dienst
entsteht aus dem Zusammenspiel aufeinander abgestimmter Server- und
Clientprogramme, die auf einem oder mehreren Rechnern in einem Netzwerk
laufen können. Dabei heißt aufeinander abgestimmt, daß die Client- und
Serverprogramme sich an ein bestimmtes Protokoll halten, welches
dienstspezifisch festgelegt ist. Das Clientprogramm ermöglicht dem
Benutzer auf Grund von Eingaben eine Anfrage an einen Server zu senden.
Das Serverprogramm hingegen erhält die Anfrage und erzeugt aus ihr eine
Antwort. Die zur Antwort nötigen Daten können entweder vom gleichen
System stammen, oder erneut über eine weitere Dienstbeziehung bezogen
werden.

![](media/image2.png){width="4.979166666666667in"
height="1.2083333333333333in"}

Abb. 1: Client/Server Architektur

# 2 Internet Dienste

Für weitere allgemeine Informationen siehe auch \[Hone97\] und
\[Tolk97\], für technische Details auch \[ABL02\] und die entsprechenden
\[RFCxx\].

## 2.1 FTP

### Beschreibung

FTP ist nach dem Anwendungsprotokoll benannt, das es verwendet: das
„*File Transfer Protocol*" \[RFC959\]. Wie der Name schon sagt, ist es
die Aufgabe des Protokolls, Dateien von einem Computer zu einem anderen
zu bewegen. Es ist dabei unerheblich, wo die beiden Computer stehen, wie
sie verbunden sind und über welches Betriebssystem sie verfügen.

Am Anfang diente FTP ausschließlich dazu, private Dateien zwischen zwei
Rechnern auszutauschen. Dazu muss man auf beiden Rechnern die
entsprechenden Zugriffsrechte besitzen, also in der Regel einen Account
mit entsprechendem Passwort. Mit der Zeit wuchs die Anzahl der User im
Internet rapide an. Man wollte Dateien an sehr viele User weitergeben.
Das erreichte man mit der Verwendung von FTP für so genannte *Anonymous
FTP* Server. Das ist ein Server, welcher einen FTP-Zugang erlaubt, ohne
dass der Benutzer dabei einen Account auf dem Rechner besitzen muss. Die
Anonymous FTP-Server haben für das Internet eine viel größere Bedeutung
als die Übertragung zwischen einzelnen Rechnern.

### Funktionsweise

Der FTP-Dienst ist ein Beispiel eines Client/Server-Systems. Bei dieser
Systemart kann man mit einem Programm auf dem lokalen Computer (Client)
einen Dienst von einem Programm anfordern, das sich auf einem entfernten
Computer (Server) befindet. Im Falle von FTP ist der Server auf dem
entfernten Computer so ausgelegt, dass man Dateien von dort
herunterladen oder selbst Dateien dorthin übertragen kann.

### Aussichten von FTP

Der FTP-Dienst ist in fast alle Browser integriert. Es ist einer der
meistgenutzten und verbreitesten Dienste im Internet. Allerdings wurde
er nur zum Übertragen von Dateien zwischen Rechnern konzipiert. Dabei
ging man davon aus, dass der Empfänger der Daten genau weiß, was er
anfordert und wo er die Daten finden kann. An anonymous FTP-Server, die
Unmengen von Dateien in einem Netzwerk mit Millionen Usern anbieten
dachte man dabei nicht. Das Auffinden bestimmter Dateien ist das
Hauptproblem von FTP.

Deshalb nimmt die Dateiübertragung mit HTTP immer mehr zu. Anstelle des
„echten" FTP wird häufig eine Kombination aus HTTP und FTP genutzt. Man
sucht Dateien mit Suchmaschinen im WWW und kann dann auf den gefundenen
Seiten eine Beschreibung der Dateien ansehen. Nur der eigentliche
Download erfolgt dann von einem FTP-Server.

Auch durch die rapide Verbreitung von so genannten File-Sharing
Programmen wie *KaZaA*[^1] oder *eDonkey*[^2] geht die Verwendung des
FT-Protokolls immer mehr zurück, da diese ein einfacheres und
vielseitigeres Austauschen von Dateien ermöglichen.

Ein weiteres Manko von FTP ist, dass es ein Klartext-Protokoll ist und
damit eine Vielzahl von Angriffsmöglichkeiten bestehen. Die in
\[RFC2228\] beschriebenen „Security Extensions for FTP" sind zwar
bereits 1997 definiert worden, haben sich aber bis heute nicht
durchsetzen können. Deshalb ist es wahrscheinlich nur mehr eine Frage
der Zeit bis das herkömmliche FT-Protokoll seine Bedeutung verliert.

## 2.2 Electronic Mail

### Beschreibung

*Electronic Mail* (E-Mail) ist einer der ältesten Dienste des Internets
und wurde ursprünglich dazu konzipiert Dateien auszutauschen. Die
Entwickler erkannten jedoch rasch, dass der Austausch elektronischer
Post für die Masse der Internetbenutzer weitaus attraktiver ist. Heute
wird E-Mail vor allem zum Austausch persönlicher Nachrichten zwischen
einzeln Personen verwendet, kann aber auch für Mitteilungen an
Personengruppen und für die Kommunikation zwischen Programmen und
Benutzern eingesetzt werden. Mailinglisten, einer der beliebtesten
Internet Dienste, basiert auf E-Mail. Sie ermöglichen es einer Gruppe
von Leuten mit gemeinsamen Interessen, Diskussionen abzuhalten.

### Funktionsweise

Wie ein Brief, besteht auch jede elektronische Nachricht aus einem
Kopfteil (*mail header*) und dem Nachrichteninhalt (*mail body*). Der
Kopfteil enthält die E-Mail-Adressen von Absender und Empfänger sowie
Verwaltungsinformationen, etwa Sendezeit. Ebenfalls analog zum
Briefverkehr bekommt eine E-Mail unterwegs Eintragungen, die darüber
Auskunft geben, welchen Weg die Nachricht genommen hat.

Nachrichten werden mit E-Mail-Clients gesendet und empfangen und von
E-Mail-Servern weitergeleitet. Zur Nachrichtenübertragung von Client zu
Server und zwischen Servern wird das *Simple Mail Transfer Protocol*
(SMTP) \[RFC821\] \[RFC2554\] verwendet. Das Abholen der Nachrichten vom
Server wird über die Protokolle *POP3* \[RFC1939\] oder das modernere
*IMAP4* \[RFC2060\] abgewickelt.

SMTP sieht nur die Übertragung von ASCII-Texten vor. *Multipurpose
Internet Mail Extension* (MIME) \[RFC2045-2049\] erweitert das
Textformat und erlaubt die Verwendung von internationalen Zeichensätzen,
Multimediadaten, Binärdateien, etc\...

### Aussichten von E-Mail

E-Mail hat sich zum am meisten genutzten Dienst des gesamten Internets
entwickelt und die Anzahl der versendeten E-Mails nimmt auf Kosten des
herkömmlichen Briefverkehrs ständig zu. Verschlüsselungstechnologien wie
PGP, zusätzliche Features wie MIME, der Zugriff über Webmail, Handy,
PDAs usw. sorgen dafür dass E-Mail auch in Zukunft einer der
dominierenden Internet Dienste sein wird.

## 2.3 Telnet

### Beschreibung 

Telnet war einer der ersten im Internet implementierten Dienste. Das
*Telnet-Protokoll* \[RFC854\] ermöglicht einem Benutzer, sich direkt
über das Internet an einem entfernten Rechner anzumelden. Damit
ermöglicht das Telnet-Protokoll einem Programm auf einer Host-Maschine
den Zugriff auf die Ressourcen einer anderen Maschine (Telnet-Server),
so als ob der Client lokal an den Server angeschlossen wäre.

### Funktionsweise 

Telnet ist eine Abkürzung und steht für *Terminalemulation over
Network*. Der Dienst bedient sich des Telnetprotokolls, das zwei
*Network Virtual Terminals* (NVTs) über das Netzwerk miteinander
kommunizieren lässt.

### Aussichten von Telnet

Als die Rechenleistung noch gering war, konnte man sich auf einem Server
einloggen und dort arbeiten. Telnet benötigt wenige Ressourcen, so dass
der Client fast gar nichts können musste. Heute mit dem Zeitalter der
Leistungsstarken Einzelplatzrechnern, würde man nur noch im
Forschungsbereich auf solche Ideen kommen. Man nutzt es daher eher nur
noch zum Administrieren entfernter Systeme, weil man quasi wie davor
sitzt. Durch den geringen Ressourcenverbrauch und der geringen
Protokollkomplexität kann man selbst die langsamste Internetverbindung
noch zum Administrieren verwenden.

Es stammt aus einer Zeit als GUIs noch nicht bekannt waren, daher kann
dieses Protokoll auch keine GUI-Elemente übertragen. Besonders in der
Windowswelt ist daher eine Telnetdienstimplementierung nur nebenläufig
umgesetzt worden.

Das größte Problem an Telnet ist seine gering ausgeprägte
Sicherheitsinfrastruktur, da es wie FTP Klartextübertragung verwendet.
Die Alternative ist das SSH-Protokoll. Dieses Protokoll erlaubt eine
verschlüsselte Verbindung mit der Weiterleitung von GUI-Elementen uvm.
SSH heißt Secure Shell und stellt im Grunde die gleichen
Funktionalitäten bereit wie das Telnetprotokoll.

## 2.4 Network News (Usenet)

### Beschreibung 

Network News (NetNews) ist ein Dienst für öffentlichen
Informationsaustausch, vergleichbar mit einer frei zugänglichen
Anschlagtafel, auf der jeder Mitteilungen hinterlassen kann. \[Rech02\]

Da man schnell den Überblick verlieren würde, wenn alle
Diskussionsbeiträge durcheinander auf dem Server lägen, führte man die
Diskussionsforen (Newsgroups) ein. Diese sind hierarchisch, zum einen
nach Sachgebieten (z.B. *alt*ernative, *com*puter, *news,* \...) und zum
anderen nach Ländercodes gegliedert und bilden so eine Baumstruktur. Ein
Beispiel nach \[Rech02\] ist die Gruppe *de.alt.astrologie*, eine
deutsche Gruppe (de) im Bereich alternative Gruppen (alt) für
astrologische Fragestellungen (astrologie).

Der Begriff des Usenets wurde eingeführt, um die verschiedenen
Newsgroups im Internet zusammenzufassen.

### Funktionsweise 

Artikel sind ähnlich aufgebaut wie E-Mail Nachrichten. Sie können u.A.
Texte, Bilder, und Programme enthalten (\...). Will man einen Artikel in
eine Gruppe einbringen, so geht man dabei ähnlich vor wie beim Versenden
einer E-Mail-Nachricht, gibt aber nicht eine Person als Empfänger an,
sondern eine oder mehrere Gruppen. Das Empfangen von Artikeln setzt
anders als bei E-Mail eine explizite Anforderung voraus. \[RECH02\]

Ein Programm zum Lesen der News (*Newsreader*) präsentiert die
Diskussionen nach Themen geordnet. Weiters erlaubt es das „Posten"
(veröffentlichen) von neuen Nachrichten und das Auflisten aller zur
Verfügung stehender Gruppen. Zur Kommunikation zwischen *Newsreader* und
Server wird das *Network News Transfer Protocol* (NNTP) \[RFC977\]
\[RFC1036\] verwendet.

### Aussichten von Network News

Wie FTP und TELNET sind auch die großen Mängel des Usenets seine
unzureichenden Sicherheitsmaßnahmen. Absenderadressen können leicht
gefälscht werden und die Kommunikation geschieht im Klartextformat.
Weitere Probleme im Zusammenhang mit dem Usenet sind unter anderem, dass
viele Firmen Newsgroups missbrauchen um sie mit Werbung zu überfluten
(Spam). Da viele Interneteinsteiger gar nicht wissen, dass es das Usenet
gibt, oder nicht wissen wie sie es benutzen können, verwenden sie lieber
Mailinglisten bzw. Message- und Bulletinboards. Langfristig kann man
davon ausgehen, dass diese gegenüber NetNews auch in Zukunft an Boden
gewinnen werden.

## 2.5 WWW 

### Beschreibung 

Das *World Wide Web* (WWW) ist kein eigener Internet Dienst, sondern ein
virtuelles Netz im physischen Internet, das aus *WWW-Objekten*,
*WWW-Servern* und *WWW-Browsern* besteht. WWW integriert bestehende
Internetdienste durch eine einheitliche Adressierung, eine konsistente
Bedienung und ein standardisiertes Dokumentenformat. \[Rech02\]

WWW-Objekte sind elektronische Dokumente und Datenbestände jeder Art,
wie E-Mail-Nachrichten, NetNews-Artikel, Datenbanken und gewöhnliche
Dateien. Eine besondere Rolle unter den WWW-Objekten nehmen Webseiten
ein, das sind Multimediadokumente aus Text, Grafik, Ton- und
Videosequenzen sowie allgemeinen Bedienungselementen (Schaltflächen,
Listen und Eingabefeldern). Web-Seiten werden mit der *Hypertext Markup
Language* (HTML) beschrieben und mit dem *Hypertext Transfer Protokoll*
(HTTP) übertragen. (\...) Eine Web-Präsenz (Website) ist eine Sammlung
von Web-Seiten zu einem bestimmten Thema, Produkt Unternehmen oder
andere zusammengehörigen Inhalten, die über eine gemeinsame Startseite
(Homepage) erreicht werden kann. \[Rech02\]

### Funktionsweise

WWW-Server sind zum einen Server, die Web-Seiten zur Verfügung stellen
(HTTP-Server) und zum anderen Server für die im WWW integrierten Dienste
(z.B. E-Mail, FTP und NetNews). Die meisten WWW-Server sind frei
zugänglich, die Zugriffsmöglichkeiten auf einen Server oder bestimmte
Serverbereiche können jedoch eingeschränkt werden. \[Rech02\]

WWW-Browser dienen zur Navigation im WWW, zur Darstellung von Web-Seiten
und zur Interaktion mit WWW-Servern. (\...) Browser rufen WWW-Objekte
von Servern ab und senden vom Benutzer eingegebene Daten an die Server.
\[RECH02\]

Für die Übertragung eines WWW-Objektes vom Server zum Browser ist es
notwendig, das gewünschte Objekt eindeutig zu benennen. Dazu wird ein
*Uniform Resource Locator* (URL) verwendet. \[Rech02\]

### Aussichten des WWW

Es war die Erfindung des WWW Anfang der 90er Jahre, die den eigentlichen
Boom rund um das Internet ausgelöst hat. Das World Wide Web -- ein
vergleichsweise „junger" Internet Dienst - hat binnen einer Dekade eine
unglaubliche Beliebtheit und Verbreitung erlangt. Vom einst rein
statischen „Darstellungs-Medium" hat es sich durch neue Technologien wie
*CGI* und *Java*, die Skriptsprachen *PHP* und *ASP*, *Flash*, sowie die
allerneuesten Entwicklungen - *Microsofts .NET*[^3] und *Suns
J2EE*[^4] - zu einem interaktiven und dynamischen Medium mit einer
unglaublichen Vielfalt an Diensten entwickelt. Das Hauptaugenmerk der
Öffentlichkeit, der Firmen und der Entwickler liegt momentan auf der
Weiterentwicklung und Verbesserung des WWW und das wird sich auch in
absehbarer Zukunft nicht ändern.

## 2.6 Weitere Internet Dienste

### 2.6.1 „Technische Basisdienste"

Technische Basisdienste sind einfache Internet Dienste, die technische
Informationen über entfernte Rechner und die Verbindung dorthin
ermitteln können. Als normaler User kommt man mit ihnen selten in
Kontakt. Die wichtigsten von Ihnen seien an dieser Stelle kurz erwähnt.

Jeder Rechner im Internet hat eine einzigartige IP-Adresse und einen
zugehörigen Namen. Mithilfe des *Domain Name Service (DNS)* \[RFC1034\]
\[RFC1035\] kann man eine IP-Adresse auf den Domain Namen abbilden und
umgekehrt.

Das *Network Time Protocol (NTP)* \[RFC1305\] ermöglicht es dem User,
die Uhrzeit seines lokalen Rechners an die Zeit des NTP-Servers
angleichen.

Mithilfe des *Ping* Dienstes kann man überprüfen ob ein anderer Rechner
erreichbar ist. Dazu sendet der Dienst ein Datenpaket an den angegebenen
Rechner und überprüft ob eine Antwort erfolgt.

Mit *Traceroute* kann man nachverfolgen, welche Route Datenpakete auf
ihrem Weg zu einem Zielrechner nehmen und an welcher Stelle sie
eventuell nicht mehr weitergeleitet werden.

Der *Finger* \[RFC1288\] Dienst macht es möglich, einen Satz
Informationen über einen bestimmten Nutzer auf einem anderen Rechner
abzufragen.

### 2.6.2 Gopher

*Gopher* \[RFC1436\] ermöglicht wie WWW den transparenten Zugriff auf
weltweit verteilte Daten. Der wesentliche Unterscheid (\...) besteht
darin, dass bei Gopher keine Einbettung von Verweisen in Dokumenten
möglich ist. Verweise auf Internetobjekte werden von Gopher-Browsern als
Textmenüs präsentiert. Den Inhalt der mit diesen Menüs aufrufbaren
Dokumente zeigen externe Applikationen an und nicht der Browser. Gopher
ist somit inflexibler als WWW und hat daher stark an Bedeutung verloren.
\[Rech02\]

### 2.6.3 WAIS

Das "*Wide Area Information Server"-*Protokoll ist ein Datenbanksystem
zum Auffinden von Internet-Ressourcen. Indizierte Datensammlungen werden
nach Wörtern oder Sätzen durchsucht und auf die Fundstellen verwiesen.

### 2.6.4 Archie

*Archie* ist ein Dienst zum Durchsuchen von öffentlichen anonymen
FTP-Servern. Dazu verbindet sich der Archie-Server regelmäßig zu allen
FTP-Servern auf seinem Index und lädt Listen aller vorhandenen Dateien
herunter. Diese Daten werden dann in eine Datenbank eingespielt und
stehen dem User zur Abfrage bereit. Dieser Dienst ist ebenfalls
großteils durch Webinterfaces mit gleicher Funktion ersetzt worden.

### 2.6.4 Internet Relay Chat (IRC)

*Internet Relay Chat* *(IRC)* \[RFC1459\] ist ein einfaches
Telekonferenzsystem für schriftliche Live-Diskussionen. Ähnlich wie bei
NetNews gibt es benannte Diskussionsgruppen, die Kanäle (Channels)
genannt werden. \[RECH02\] IRC hat durch webbasierte Chat-Communities
und Instant Messaging Systeme (z.B. *ICQ*[^5], *AIM*[^6]) stark an
Bedeutung verloren, weil diese einfacher in der Handhabung und
umfangreicher in ihren Fähigkeiten sind.

# Internet Dienste der Zukunft

Für weitere und detailliertere Ausführungen siehe auch \[Ales01\] und
\[Rabk02\].

## 3.1 Der Status Quo

Mit zunehmender Internetnutzung und Verbreitung gewinnen auch die Web
Services, allen voran E-Mail und das WWW, immer mehr an Bedeutung. Viele
Bereiche des täglichen Lebens sind bereits zu einem großen Teil ins
Internet ausgelagert, z.B. E-Mail, Online Shopping, Instant Messaging,
Chats, Online-Games und vieles mehr. Der vollkommene Durchbruch der Web
Services ist hingegen noch nicht eingetreten, denn immer noch verhindern
Probleme mit der Sicherheit, der Authentifizierung, der Zuverlässigkeit
und der Überwachung den endgültigen Einzug in unseren Alltag.

Web Services lassen die Grenzen zwischen Intranets, Extranets und
öffentlichen Netzen immer mehr verschwinden und bieten so -- wo bisher
relative Sicherheit herrschte - potentielle *Angriffsflächen*. Mehr
Angriffsfläche bedeutet eine größere Exponiertheit gegenüber Denial of
Service Attacken, wie sie heute vor allem bestimmte Webseiten und
--server erleben, ebenso wie die Gefahr von Datendiebstahl.

Auf der anderen Seite liegt genau in dieser *Synergie* die große Chance
der Web Services. Man denke an große Firmen, wo jede Abteilung bisher
ihre Daten mit „stand-alone" Rechnern erfasst hat. Die Vorteile liegen
auf der Hand: Daten müssen nur einmal erfasst werden und sind überall
und jederzeit abrufbar. Die heterogene Darstellung einer inhomogenen
Realität wird möglich.

Der zweite bedeutende Schwachpunkt von Web Services liegt in der
fehlenden *Reife und Kompatibilität* von Protokollen und Standards. Man
denke nur an die zahllosen Technologien im Bereich des Mobile Internet
wie *HDML*, *WAP*, *Compact-HTML*.

## 3.2 Die Web Services der Zukunft

Die zwei wesentlichen Ziele der nächsten Jahre sind also die Lösung der
Sicherheitsfrage und das Schaffen von einheitlichen Standards. Nach
Beseitigung dieser Hürden jedoch, werden die Web Services einen
ungebremsten Siegeszug antreten und in jeden Bereich unseres Lebens
vordringen. Wie werden die Web Services der Zukunft aber nun aussehen?
Und welche Vorteile werden sie haben?

**Künstlich intelligent**: Zum einen werden die Forschung und das Wissen
im Bereich der *künstlichen Intelligenz* (KI) in das Design von Web
Services einfließen.

Heute sind die riesigen Informationsportale wie *Yahoo*[^7] und
*MSN*[^8] bzw. Online-Shops wie *Amazon*[^9] die hochentwickeltsten und
ausgefeiltesten Applikationen des Webs. Aber wenn man in Betracht zieht,
welch gewaltigen Programmier-, Debugging und Wartungsaufwand eine
derartige Seite mit sich bringt, kann man sie immer noch als intelligent
ansehen?

Intelligenz bezieht sich normalerweise auf die Fähigkeit zur Vernunft,
zur Problemlösung, zur Speicherung von Information und zum Erlernen
neuer Ideen. Zurzeit besteht das Web aus einer riesigen Zahl von
Datenknoten, die über Hyperlinks verbunden sind. Jedoch verarbeitet das
Web diese Daten momentan nicht auf einer höheren Ebene. Man kann daher
formulieren, dass das Web zwar wächst und sich weiterentwickelt, aber
sich nicht anpasst. Und Anpassung ist ein wesentlicher Bestandteil des
Lernens.

Das lässt darauf schließen, dass AI Software sich damit beschäftigen
wird, veränderlich und anpassbar zu sein. Das Web wird sich
möglicherweise durch AI Agenten und Programme zu einem lernenden Netz
mit anpassungsfähigen Programmiersprachen entwickeln.

**Kabellos und benutzerfreundlich:** Zum anderen wird eine starke
*Verbesserung des Benutzerführung* und der Connectivity bei mobilen
Geräten stattfinden.

Mit den mobilen Geräten der neuesten Generation wird der Webzugang
überall und jederzeit Realität. Die Schlüsselprobleme dieser tragbaren
Geräte heute sind die oft unzureichende Größe der Displays, die
begrenzte Leistungsfähigkeit und Speichergröße, ihre geringe Bandbreite
und die kaum vorhandene Kompatibilität

Das ist die Zukunft des Webs und der Web Services liegt in einer
Kombination aus Breitbandverbindung, benutzerfreundlichen Interfaces und
allgegenwärtigem Zugang -- alles versehen mit interaktiver Intelligenz.

# 4 Mensch-Maschine--Kommunikation

## 4.1 Begriffe/Definitionen

Was versteht man unter Mensch-Maschine--Kommunikation? Unter
Mensch-Maschine-Kommunikation versteht man den Austausch von Information
und Daten über die Schnittstelle MENSCH.

Nach Informatik-Handbuch: (Kapitel Wirtschaftsinformatik; S. 860)

„Kommunikation ist der Austausch von Nachrichten in Form von Daten
zwischen Menschen (Mensch-Mensch-Kommunikation), Menschen und Maschinen
(Mensch-Maschine-Kommunikation) oder Maschinen
(Maschine-Maschine-Kommunikation) mit dem Zweck, Information zu
übermitteln.\"

\"Information und Daten sind nicht identisch; Daten sind der Rohstoff,
aus dem das immaterielle, wirtschaftliche Gut Information produziert
wird. Dies heißt unter anderem, daß Daten, die von einem Sender an
mehrere Empfänger übermittelt werden, nicht notwendigerweise für alle
Empfänger die gleiche Information haben.\"

## 4.2 Merkmale einer Mensch-Maschine --Kommunikation

-   Es findet ein *Austausch von Informationen* statt.

-   Der Informationsaustausches *ist wechselseitig*: der Mensch ist
    *aktiv* am Informationsaustausch beteiligt und kann in diesen
    eingreifen.

-   Der Informationsaustausch *ist* (zumindest teilweise) *vermittelt*:
    nicht alle Informationen über die Maschine und den Prozess sind
    direkt wahrnehmbar; Eingaben des Benutzers erfolgen über
    Bedienelemente (Tastaturen, Schieberegler, Schalter)

-   Der Mensch *verfolgt* im MMS bestimmte *Ziele*.

# 5 Ergonomische Grundlagen

## 5.2 Entstehung des Begriffes „Ergonomie"

Die menschenunwürdigen Arbeitsverhältnisse der frühen Industrialisierung
und das Vertrauen des mechanistischen Weltbilds des 19. Jahrhunderts in
die Herstellbarkeit von gewünschten „guten" Verhältnissen durch
planerischen Eingriff legten es nahe, hinsichtlich der Arbeitswelt eine
eigene Wissenschaftsdisziplin zu begründen. Bereits 1857 machte der Pole
Jastrzebowski in der Zeitschrift „Natur und Industrie" den Vorschlag
„*\...uns mit einem wissenschaftlichen Ansatz zum Problem der Arbeit zu
beschäftigen und sogar zu ihrer (der Arbeit) Erklärung eine gesonderte
Lehre zu betreiben\..., damit wir aus diesem Leben die besten Früchte
bei der geringsten Anstrengung mit der höchsten Befriedigung für das
eigene und das allgemeine Wohl ernten und damit anderen und dem eigenen
Gewissen gegenüber gerecht verfahren.*" Er nannte diesen neuen
Wissenschaftszweig „Arbeitswissenschaft" bzw. „Ergonomie", eine
Bezeichnung, die in der Folgezeit allerdings wieder in Vergessenheit
geriet.

In den verschiedenen Ländern Europas und in den USA entstand so ein
Wissenschaftsgebiet, das heute im deutschsprachigen Raum unter dem
Begriff „Arbeitswissenschaft" zusammengefasst wird (im
Angloamerikanischen bürgerte sich die Bezeichnung „human factors" bzw.
„human engineering" ein, speziell im europäischen Raum auch
"ergonomics", s. u.).

1949 wurde in England von Murrell das aus den altgriechischen Worten
(ergon = Arbeit und nomos = Gesetz, Gesetzmäßigkeit) zusammengesetzte
Kunstwort „Ergonomie" „wiedererfunden".

## 5.2 Definition: Ergonomie

Ergonomie (griech.), die Wissenschaft, die sich mit den
Arbeitbedingungen und deren Anpassung an den Menschen befasst; ihre
Erkenntnisse sind bei der Arbeitsgestaltung zu berücksichtigen*.
(Bertelsmann universal Lexikon)*

D.h. die Ergonomie beschäftigt sich mit der Erlernbarkeit,
Bediengeschwindigkeit, Fehleranfälligkeit und der Vermeidung von
Belastungen des Benutzers

## 5.3 Softwareergonomie

Das Programm erfüllt die Anforderungen an Softwareergonomie, wenn gilt:

-   die Bildschirmdarstellung ist übersichtlich wenn die Darstellung der
    Daten auf dem Bildschirm genügend ansprechend ist bzw. die
    Informationen übersichtlich dargestellt sind

-   das Programm ist bedienerfreundlich wenn die Funktionen, Kommandos,
    Aufgaben etc. der gewohnten Begriffswelt entsprechen

-   das Programm verfügt über ausreichende Hilfefunktionen. Die „Hilfe"
    sollte gut strukturiert sein und nicht weiters Verwirrung auslösen

-   der funktionale Aufbau ist gelungen wenn die
    Navigationsmöglichkeiten im Programm als komfortabel bewertet werden
    bzw. die Daten übersichtlich gruppiert sind.

-   das Programm-Ablaufverhalten ist positiv (Steuerbarkeit) wenn die
    Arbeitsabläufe während der Benutzung klar verständlich sind.

-   das System belastet den Benutzer nicht unnötig. Die Reaktionszeit
    des Programms soll weder hetzend noch einschläfernd sein

## 5.4 Wahrnehmungsleistungen

### 5.4.1 Farben und Schriften

### Farben nie alleine verwenden

Farbe sollte nie alleine verwendet werden, da ca. 4% der Menschen mit
dem erkennen von Farben Schwierigkeiten haben.

### Hohen Helligkeitskontrast verwenden

Ein hoher Kontrast zwischen Text und Hintergrund verbessert die
Lesbarkeit der Seiten. Die beste Lesbarkeit ist bei einer schwarzen
Schrift auf weißem Grund gegeben, weshalb auch die meisten
Anwenderprogramme diese Kombination wählen.

### Harmonierende Farben einsetzen

Was zuerst wie ein eher ästhetisches Problem erscheint, kann auch
tatsächlich ein Benutzbarkeitsproblem darstellen. Es gibt viele Farben
die, wenn sie direkt nebeneinander dargestellt werden ein scheinbar
unruhiges Bild erzeugen und schwer zu fokussieren sind. Dies wird vor
allem durch die Unfähigkeit des menschlichen Auges hervorgerufen, Farben
unterschiedlicher Wellenlänge gleichzeitig zu fokussieren. Allgemein
sollte deshalb farbige Schrift auf farbigem, insbesondere andersfarbigem
Grund vermieden werden. Sehr problematisch sind Kombinationen wie Blau
auf Rot oder Grün auf Lila.

### Warme Farben

Warme Farben wie Rot, Gelb und Orange nicht für gefährliche Operationen
benutzen

### Kontrastarme Hintergrundgrafiken

Hintergrundgrafiken machen Seiten leicht unlesbar, weshalb man entweder
ganz auf sie verzichten oder sehr dezente und kontrastarme Muster
einsetzen sollte.

### Hintergrundfarbe

Hintergrundfarben können die Stimmung des Menschen leicht verändern.
Deshalb die Hintergrundfarbe immer neutral wählen z.b. weiß, grau

### Nicht die Schriftgröße für den Standardtext ändern

Teilweise werden *größere* oder *kleinere* Zeichen für den Standardtext
verwendet, um das Aussehen der Seiten zu verbessern. Dies ist eine sehr
plattformabhängige Art des HTML-Designs, weshalb sie nicht auf allen
Systemen zum gewünschten Ergebnis führen kann. Wenn ein Benutzer die
Darstellung für den Standardtext ändern möchte, kann er das in seinem
Browser selbst einstellen. Größere oder kleinere Zeichen sollten deshalb
für Hervorhebungen, Überschriften und ähnliches vorbehalten bleiben.
Allgemein gilt, dass Farben sparsam eingesetzt werden sollten.

### 5.4.2 Formen

### Gestaltgesetze

Die Gestaltgesetze machen deutlich, welche Erscheinungen auf welche
Weise als Einheit in räumlicher oder zeitlicher Ausdehnung erlebt
werden. Es gibt über 100 Gestaltgesetze, von denen die wichtigsten hier
aufgezählt werden:

### Prägnanz und gute Gestalt

Die menschliche Wahrnehmung zeigt eine Tendenz zur guten,
ausgezeichneten, deutlichen und prägnanten Gestalt. Dies ist mit der
Entwicklungspsychologie, dem Aufbau des menschlichen Gehirns und dem
Denkprozess des Menschen zu begründen.

Prägnante Formen sind zum Beispiel der Kreis, das Dreieck oder das
Rechteck. Das sind Formen, die uns täglich begegnen und die einfach
aufgebaut sind, weswegen sie uns im Gedächtnis bleiben und sie schnell
zu erkennen sind.

### Nähe 

![](media/image3.png){width="0.59375in" height="0.6666666666666666in"}\
Abbildung 2: Nähe

Elemente, die nahe beieinander liegen werden als zusammengehörend
wahrgenommen. So werden z.B. in Abbildung 1 drei Linienpaare im
Gegensatz zu 6 Linien erkannt.

### Geschlossenheit 

![](media/image4.png){width="0.7604166666666666in"
height="0.6770833333333334in"}\
Abbildung 3: Geschlossenheit

Geschlossene Elemente werden als zusammengehörend wahrgenommen. In
Abbildung 2 befinden sich zwei Rechtecke, die jeweils eine Einheit
bilden. Außerdem wird deutlich, dass die Gestaltgesetze sich
widersprechen können. In dieser Abbildung konkurrieren z.B. Nähe und
Geschlossenheit.

### Gleichheit 

![](media/image5.png){width="0.9479166666666666in"
height="0.6770833333333334in"}\
Abbildung 4: Gleichheit

Gleich aussehende Elemente werden als zusammengehörend wahrgenommen. In
Abbildung 3 werden 4 Kreisgruppen wahrgenommen, wobei zwei Gruppen durch
Gleichheit (schwarze bzw. weiße Kreise) entstehen. Diese Gruppen werden
wiederum durch das Gesetz der Nähe in zwei Gruppen unterteilt. Diesmal
konkurrieren also Nähe und Gleichheit.

## 5.4 Gedächtnisleistung

Dadurch der Benutzer sich viel Detailwissen merken muss wird ihm die
arbeit mit dem Computer erschwert. Wir unterscheiden daher drei stufen
das menschlichen Gedächtnis:

-   *Das sensorische Gedächtnis*: verantwortlich für die Verarbeitung
    von Sinnesreizen .z.B. akustische Reize oder visuelle Reize

-   *Das Kurzzeitgedächtnis*: auch „Arbeitsspeicher des Menschen
    genannt, dient zur bewussten Verarbeitung von Informationen

-   *Das Langzeitgedächtnis*: „Permanentspeicher", wird durch
    Wiederholung von bereits gespeicherten Informationen erleichtert.

Eigenschaften die bei der Gestaltung von Benutzeroberflächen auf Grund
unseres Gedächtnisses beachtet werden sollten:

-   Schwierige Aufgaben sollten leicht zu bedienen sein, um das
    Kurzzeitgedächtnis möglich zu entlasten.

-   Vermeiden überfüllter Bildschirme. Durch das genauere betrachten des
    Bildschirmes wird die arbeit am Computer zusätzlich erschwert.

-   Arbeitsschritte die sich ähnlich sind sollten möglichst gleiche
    Bedienschritte erfordern ohne das man sich mehr Gedanken darüber
    machen muss.

-   Neue Programme werden leichter erlernt wenn dem Benutzer
    verschiedenste Arbeitsabläufe bereits vertraut sind. Gefördert wird
    dieses Wissen durch Analogien mit der realen Welt bzw. mit der
    Ähnlichkeit mit anderen Programmen.

## 5.5 Motorik

Bediengeschwindigkeit von Programmen hängt auch von Geschwindigkeit bei
Eingaben ab. Jeder Tastendruck und Mausklick muss anvisiert und
getroffen werden. Die benötigte Zeit hängt von der zurückzulegenden
Strecke und der Größe des Zielgebiets ab.

Experimente haben gezeigt, dass sich dafür eine Formel angeben lässt,
die als *Gesetz von Fitts* bekannt ist.

Dvorak-Tastatur ist ein Beispiel für die Anwendung des Gesetzes von
Fitts. Anforderung an QWERTZ-Tastatur: Typenhebel von mechanischen
Schreibmaschinen soll sich beim Schreiben typischer Texte nicht
verhaken. Das gilt nicht für Computertastaturen.

Die Tastatur von August Dvoark nutzt das Gesetz von Fitts durch
Verkürzung der von den Fingern zurücklegenden Wege. Die
Tippgeschwindigkeit kann damit verdoppelt werden.

## 5.6 Benutzertypen

Ergonomie befasst sich auch mit Unterschieden zwischen Benutzern, nicht
nur mit allgemeinen Regeln für alle Benutzer. Einer auf C.G. Jung
zurückgehende Einteilung unterscheidet sensorisch und intuitiv
orientierte Menschen.

*Sensorische orientierte Menschen* verlassen sich ausschließlich auf
Sinneswahrnehmung; in der Regel hohe Auffassungsgabe, gute Beobachter
und Analytiker; brauchen konkrete Darstellung von Sachverhalten;
hervorragender Umgang mit Texten und Zahlen; häufig Buchhalter und
Manager.

*Intuitiv orientierte Menschen* Leben in Phantasiewelt; kreativ mit
ausgeprägter Vorstellungskraft; können Bilder und Analogien schnell und
richtig interpretieren: häufig Techniker, Autoren, Künstler.

## 5.7 Nachrichtenmodell der Kommunikationspsychologie

Weitere Einteilung durch das Informationsmodell der
Kommunikationspsychologie:

-   *Sachinhalt:* Empfänger nimmt Nachricht nüchtern entgegen und
    interpretiert sie nicht weiter.

-   *Offenbarung*: Empfänger hinterfragt die Ursache der Nachricht und
    versucht ihrer Entstehung auf den Grund zu gehen

-   *Appell:* Empfänger versucht aus der Nachricht herauszulesen, was er
    tun soll.

Wie bei der Einteilung in sensorische und intuitive Typen gilt auch
hier, dass es kaum Menschen gibt, die eindeutig einer dieser Gruppen
zugeordnet werden können.

## 5.8 Hamburger Verständlichkeitskonzept

Bei der Übermittlung einer Nachricht besteht die Gefahr von
Fehlinterpretationen durch den Empfänger. Das Hamburger
Verständlichkeitskonzept soll uns helfen Fehlinterpretationen zu
vermeiden

Die vier Richtlinien des Hamburger Verständlichkeitskonzepts:

-   Einfachheit des sprachlichen Formulierung: keine Fremdwörter oder
    Fachausdrücke

-   Gliederung, Ordnung, Strukturierung: Sequentieller oder
    Hierarchischer Aufbau

-   Kürze, Prägnanz: wenige aber treffende Worte, kurze Sätze

-   Zusätzliche Stimulanz: Rendundanz, unterstützende Stilmittel wie
    Bilder, Farbe, Schriftart...

## 5.9 Nationale und kulturelle Unterschiede

Wenn ein Programm weltweite Verbreitung finden soll, ist eine Rehe von
Maßnahmen erforderlich, um das Programm an die Gepflogenheiten der
Zielländer anzupassen.

-   Texte und Beschriftungen müssen übersetz werden

-   In manchen Sprachen (griechisch, russisch) werden andere Schriften
    verwendet. Im Chinesischen und Japanischen kommt hinzu, dass man mit
    1 Byte Zeichensätzen nicht mehr auskommt

-   Für den Einsatz im arabischen Raum müssen die Programme wegen der
    Leserichtung von rechts nach links seitenverkehrt gestaltet werden.

-   Zeit-, Datums-, Währungs-, und Zahlenformate müssen an das Zielland
    angepasst werden.

-   Farben haben in fremden Kulturkreisen andere Bedeutung .z.B. bei der
    Codierung von Information durch Farben

-   Manche Symbole werden in verschiedenen Ländern verschieden
    interpretiert. z.B.: Rotes Kreuz

-   Während es bei uns als „politisch korrekt" gilt, den Benutzer eines
    Programms als Frau darzustellen, sind in vielen Ländern Frauen in
    gehobenen Berufen undenkbar.

Die meisten dieser Probleme können durch technische Maßnahmen gelöst
werden. Zum Beispiel durch den Unicode, der zur Darstellung von Texten
benutz wird.

# 6 Das Schreibtisch-Modell

Gestaltung von Programmen sollte sich an Dinge des täglichen Lebens
orientieren, damit eine intuitive Bedienung erfolgen kann. Seit Ende der
70er Jahre werden Programme häufig wie *Büroarbeitsplätze* gestaltet.

Der Bildschirm stellt einen Schreibtisch dar, auf dem Dokumente,
Notizen, Ordner, Werkzeuge, etc. verwendet werden können. Informationen
werden in Fenstern dargestellt, die wie *Papierblätter* angeordnet und
verschoben werden können.

Computer bieten Möglichkeiten, die weit über das Arbeiten mit Papier und
Bleistift hinausgehen und keine Entsprechung im realen Büro haben, z.B.
Miniaturisierung von Dokumenten zu Piktogrammen, Menüleisten.

Der *dokumentenzentrierte Ansatz* versucht die Schreibtisch-Analogie zu
verbessern.

Annahme:

Ziel der Computerarbeit ist das Verfassen von Dokumenten, z.B. Briefe,
Lieferscheine, Rechnungen. Programme zum Bearbeiten von Dokumenten
werden ersetzt durch Werkzeuge zum Bearbeiten von Dokumentteilen, z.B.
Texte, Tabellen, Graphiken. Programmwechsel für unterschiedliche
Tätigkeiten werden damit überflüssig.

*Weiterer Vorteil*: Keine großen Programme mehr, sondern kleine
spezialisierte Werkzeuge, die leicht ausgetauscht und bei Bedarf ergänzt
werden können.

# 7 Zustände

Einfache interaktive Programme erfragen in bestimmten Situationen
Informationen vom Benutzer. Sie zwingen den Benutzer zur Einhaltung
einer vorprogrammierten Reihenfolge von Schritten. Ein Zustand im Sinne
der Mensch-Maschine-Kommunikation ist eine(meist zeitlich) begrenzte
Situation, in der die Handlungsfreiheit des Benutzers eingeschränkt ist.

**7.1 Entstehung von Zuständen**

Die ersten interaktiven Programme bauten auf Befehlssprachen auf, die
die Benutzer im kopf haben oder in Handbüchern nachschlagen mussten. Die
Aufnahme der Handbücher in die Programme führte zu Online-Hilfe-Systemen
und schließlich zu Menüsystemen als integrierte Online-Hilfe. Die
Benutzerführung wurde in den Mittelpunkt gerückt; die Benutzer konnten
einen angezeigten Befehl direkt auswählen und zur Ausführung bringen.

Da leistungsfähige Programme viele Funktionen zur Verfügung stellen,
ergab sich mit der Zeit ein Platzproblem, das durch Aufteilung der
Befehle auf mehrere Bildschirmseiten gelöst werden musste.

Um dem Benutzer die Orientierung im Zustandsraum zu erleichtern, wurde
empfohlen, ihm Antworten auf die folgenden Fragen zu bieten:

-   Wo bin ich? Kennzeichnung des aktuellen Zustands.

-   Was kann ich hier tun? Welche Aktionen sind möglich, wie werden sie
    ausgelöst?

-   Wie kam ich hierher? Anzeige des zurückgelegten Wegs oder des
    letzten Zustands.

-   Wohin kann ich gehen? Welche Folgezustände können erreicht werden?

Das eigentliche Problem, dass zu jedem Zeitpunkt immer nur eine kleine
Menge von Funktionen zur Verfügung steht, kann aber auf diese Weise
nicht gelöst werden.

## 7.2 Vermeiden von Zustandsräumen

Mit dem Aufkommen grafischer Benutzerschnittstellen versuchte man diese
zustände zu vermeiden. Durch die neue Fenstertechnik war dem Benutzer
eine parallel Bearbeitung von Daten und damit auch die Ausführung
verschiedener Operationen möglich.

Das Ziel mehrere zustande damit zu vermeiden wurde nicht erreicht,
jedoch wurde erreicht, dass man zwischen den Fenstern schnell Hin und
Her springen kann.

## 7.3 Befehle und Operanden

Ein Zustand tritt dann auf, wenn ein vom Benutzer erteilter befehl
Operanden hat, die vom Benutzer angegeben werden müssen (z.b. zu
entfernende Elemente in einer Liste). Bei konventionellen Lösungen
erteilt der Benutzer zuerst den Befehl, dann wird er zur Eingabe
aufgefordert.

*Präfix-Form:* Befehl vorangestellt

*Postfix-Form:* zuerst Selektion der Daten; schließend wird erst der
Befehl zur Verarbeitung gegeben

*Infix-form*: Mischform (häufig bei der Textsuche); weil manche Befehle
viele Parameter benötigen, die nicht alle vor der Befehlsausführung
eingestellt werden können reicht in der Praxis eine reine Postfix-Form
nicht aus.

# 8 Entwurfstechniken

Dadurch das Benutzerschnittstellen erst dann entworfen werden wenn
Programme bereits implementiert sind, kommt es oft vor das Programme
sehr schwer bzw. gar nicht verstanden werden. Deshalb wäre es sehr
günstig mit dem Entwurf der Benutzerschnittstelle vor der
Implementierung eines Programms zu beginnen.

## 8.1 Brainstorming

Weiters sehr sinnvoll wäre es ein Brainstorming vor dem Beginn einer
Entwicklung durchzuführen. Es dient zur Ideenfindung bzw. zur Findung
verschiedener Lösungswege. Um wirklich alle Aspekte der Wissenschaft
abzudecken wäre es von großem Vorteil wenn die Teilnehmer aus den
verschiedensten Bereichen kommen. (z.B. Schriftsteller, Sachbearbeiter,
Programmierer\...usw.).

## 8.2 Szenarien

Szenarien sollen bei der realistischen Beurteilung von Ideen helfen. Es
werden dabei verschiedenste Aufgaben durchgespielt und verschiedenste
Lösungsszenarien gesucht die dem Benutzer auch entsprechen. Es sollten
die so genannten „KO-Kriterien" entdeckt werden, die Den Benutzer zur
Ablehnung eines Programms bewegen könnten

## 8.3 Benutzertest

Ist man mit der Benutzerschnittstelle fertig oder kurz vor der
Fertigstellung, sollte man das Programm an einer Testperson testen.

Wichtig dabei ist, dass die Testperson die Benutzerschnittstelle nicht
kennt. Der Test selbst läuft wie ein Laborversuch ab. Die Testperson
muss verschieden Aufgaben lösen und kommentieren. Dabei wird die
Testperson bei typischen Handlungen am Produkt beobachtet und befragt.
Kommt es zu Problemen bei der Lösung der Aufgabe, ist das nicht die
schuld der Testperson, sonder dann ist das ein Zeichen für
missverständliche teile der Benutzerschnittstelle.

# 9 Style Guides

Ein einheitlicher Stil erleichtert dem Benutzer das Navigieren durch
Dokumente und verleiht einer Institution zugleich eine eigene Identität.
Dies gilt nicht nur für die Präsentation von Informationen im Internet,
sondern auch für die in einer Firma entwickelte Software.

Die frei verfügbaren Styleguides geben der Entwicklung jedoch nur einen
rahmen vor, innerhalb dessen sie sich bewegen soll. Dies hat oftmals zur
Folge, dass die in unterschiedlichen Abteilungen oder Teams entwickelte
Software kein einheitliches Erscheinungsbild aufweißt.

Arbeitssysteme sollten also selbstverständlich so gestaltet werden, dass
ihre Benutzer möglichst wenig Fehler machen und nicht durch
Fehlerbehebung unnötig aufgehalten werden. Aber Fehler werden trotzdem
aus unterschiedlichen Gründen gemacht werden. Dann muss das System alle
benötigten Informationen in klarer Form bereithalten, die dem Benutzer
erlauben, die Fehlerursachen und -auswirkungen zu erkennen und den
Fehler zu korrigieren. Aus jedem seiner Fehler, die er auf diese Weise
lösen kann, wird der Benutzer neue Einsichten in die Funktionsweise
seines Systems gewinnen und so etwas gelernt haben, das seine Arbeit
fördern kann, vorausgesetzt, das System hat ihn nicht zu diesen Fehlern
verleitet. Dies kann z.B. dadurch geschehen, dass Befehle mit
unterschiedlicher Syntax eingegeben werden müssen je nachdem, in welchem
Programmteil man sich befindet. Wenn sich diese Programmteile in ihrer
äußeren Erscheinung nicht deutlich von einander unterscheiden, kommt es
dadurch leicht zu einem Irrtum (Statusirrtum), indem man die Veränderung
des Systemstatus übersieht. Diese Fehler aus Flüchtigkeit (slips)
spielen eine große Rolle und können durch geschicktes Design der
Benutzungsschnittstelle stark reduziert werden. Daher versucht man eine
hohe Konsistenz durch einheitliche Entwurfsrichtlinien zu erreichen.

## 9.1 Konsistenz

Ein wichtiges Mittel zur Vermeidung von Fehlern, besonders von
Flüchtigkeitsfehlern, ist die Konsistenz zwischen Programmteilen oder
verschiedenen Programmen. Sie bedeutet im wesentlichen, dass sich
Befehle, Funktionen, Anordnung von Informationen auf dem Bildschirm,
Bildzeichen (Ikonen), Begriffsbedeutungen und vieles andere mehr, die
sich aus der Sicht des Benutzers nicht unterscheiden sollten, auch
tatsächlich gleich sind. Er kann dann seine Erfahrung aus dem bisherigen
Umgang mit dem System mit größtmöglichem Vertrauen auf für ihn neue
Teile übertragen (Transfer) und gerät nur selten in die Verlegenheit,
Unterschiede zu übersehen und dadurch Fehler zu machen. Die
Unterschiedlichkeit von Programmteilen und Programmen untereinander
sollte also an der Benutzungsschnittstelle minimiert, d.h. die
Konsistenz maximiert, besser optimiert werden.

## 9.2 Typische Style Guides

-   *Grundlagen:* Einsatz von Dokumenten und Werkzeugen, Auswahl,
    editieren von Texten, Anforderung und Darstellung von Hilfe

-   *Interaktionselemente:* Welche Elemente sollen wofür verwendet
    werden, wie sollen sie aussehen, wie bedient werden, welche
    --Alternativen stehen zur Verfügung?

-   *Visuelle Gestaltung:* Fensteranordnung und --Inhalt, Gruppierung
    zusammengehörender Elemente, Schriftarten, Ausrichtung und Leerräume

-   *Farben*: Wo sollen Farben benutzt werden, wo nicht? Welche Farben
    sollen für welchen Zweck eingesetzt werden? Elche
    Ersatzdarstellungen sollen benutzt werden?

-   *Befehl*: Welche Art der Befehlsausführung (Knöpfe, Menüs,
    Tastatureingabe, Bilder usw.) soll wie eingesetzt werden? Welche
    Navigationsbefehle gibt es?\
    Welche Kurzformen sollen für welche Befehle angeboten werden?

-   *Beschriftungen*: Knopf- und Menübeschriftungen, Bezeichnungen von
    Eingabefeldern, Formulierung von Hilfstexten, Glossar mit
    empfohlenen und verbotenen Begriffen.

-   Sicherheitsvorkehrungen*:* Wie sollen Benutzerfehler und äußere
    Einflüsse abgefangen werden (Rückfragen, Undo-Funktion,
    Sicherheitskopien, Transaktionen usw.)?

# 10 Mobiles Rechnen

Die zunehmende Miniaturisierung von Hardware hat zur Folge, dass sich
das Spektrum an mobilen Rechnern ständig vergrössert.

Die Palette dieser Geräte reicht von vollwertigen PC´s bis hin zu
spezialisierten Rechnern wie etwa Mobiltelefonen. Die allgemeine
Verkleinerung der Rechner führt jedoch auch dazu, dass bestimmte
Programme, die auf PC´s verfügbar sind, nicht sinnvoll auf mobile
Rechner übertragen werden können. Da auch Speicherplatz und
Rechenleistung kleiner als beim PC sind, muss die Funktionalität des
Programms oft eingeschränkt werden.

Das bedeutet, dass universell einsetzbare PC´s in Form von Notebooks
zwar zu mobilen Rechnern gemacht werden können, die eigentliche Domäne
des mobilen Rechnens wird aber von den Spezialrechnern, wie etwa den
Mobiltelefonen geprägt.

Weitere Beispiele, die dieser Domäne zuzuordnen sind, wären
Navigationssysteme, betriebliche Datenerfassungssysteme, Abspiel- und
Aufnahmegeräte für digitalisierte Audio- und Videoaufzeichnungen,
digitale Kameras und schreibstiftgrosse Scanner zusammen mit
Texterkennungsprogrammen.

Lauf Definition sind mobile Rechner nicht ortsfeste Knoten in einem
Rechnernetz. Mobiles Rechnen ist die Sammelbezeichnung für die Arbeiten,
die speziell mit ihnen ausführbar sind.

## 10.1 Ubiquitous computing 

Dieser Ausdruck weist auf die Allgegenwärtigkeit mobiler Rechner hin.
Seit den 80er Jahren versucht man dem Computer ein „natürliches"
Erscheinungsbild zu geben und soweit wie möglich unsichtbar zu machen.
Die Umsetzung dieser Idee nannte man Ubiquitious Computing.

Am Anfang des Computerzeitalters standen \"Mainframes\" - schrankgroße,
respekteinflößende Kästen, die von Männern in weißen Arbeitsmänteln
hinter verschlossenen Türen beaufsichtigt wurden und die die
Rechenleistung der

Zentralcomputer auf die einzelnen Benutzer aufteilen mussten. Die
Personalcomputer waren die zweite Entwicklungsstufe.

Die dritte Entwicklungsphase wird Computer „unsichtbar" werden lassen.
Ubiquitous Computing\" -- der alltägliche Umgang mit allgegenwärtigen
Computern. Computer werden unbewusst genutzt und sind eine der
Grundlagen unserer Gesellschaft und Kommunikation.

In einem Mittelklasse-Haushalt befinden sich heute mehr als 40
Mikroprozessoren, die sich im Fernseher, im Wecker im Mikrowellenherd,
in der Stereoanlage, der Fernbedienung, im Spielzeug von Kindern, usw
befinden.

Diese Geräte kann man aber noch nicht als mobile Rechner bezeichnen, da
ihnen die dafür notwendige Eigenschaft, nämlich Knoten in einem
verteilten System zu sein, fehlt.

Ein verteiltes System besteht aus mehreren autonomen
Prozessor-Speicher-Systemen, die mittels Botschaftenaustausch
kooperieren. Die Prozessor-Speicher-Systeme werden als Knoten bezeichnet
und sind meist vollständige Computer. Damit ist die Kommunikation
zwischen mobilen Rechnern ein zentraler Aspekt. Bei Mobiltelefonen etwa
ist die Kommunikation zwischen den mobilen Geräten Voraussetzung für die
primäre Funktionalität: Sprachübermittlung.

Man entwickelte in den letzten Jahren eine Reihe von Prototypen, von
denen einige auch in Forschungszentren eingesetzt werden. Anfang der
90er entstand das \"Pad\": man trennte von Laptops einfach den
LCD-Schirm ab, versah ihn mit Hardware für ein drahtloses Netzwerk und
einem Stift für die Bedienung -- das \"Pad\" ist also nicht mehr als
eine tragbare Anzeige, der eigentliche Rechner ist irgendwo im Gebäude
verborgen und wartet auf die Anweisungen des Benutzers, um sie
abzuarbeiten.

Doch das \"Pad\" war den Meisten zu groß und zu schwer (23mal 28mal 2
Zentimeter sprengen definitiv jede Jackentasche, und das Gewicht war
nicht viel geringer als das moderner Laptops). Also entwickelte man die
nächste Generation, das „ ParcTAB". Der handtellergroße Computer bot
zwar weniger Funktionalität als sein großer Bruder, aber für die meisten
Alltagssituationen reichte es aus. Das \"ParcTAB\" ist ebenfalls über
ein drahtloses Infrarot-Netzwerk ständig mit dem Zentralrechner
verbunden, und das ermöglicht es auch permanent festzustellen, wohin
sich ein \"ParcTAB\" und damit auch sein Besitzer im Gebäude bewegt.

Doch auch das \"ParcTAB\" war immer noch zu groß, obwohl es problemlos
in Hosentaschen verstaut werden konnte. Also entstand der \"Minder\",
ein pagergrosses Kästchen, das im wesentlichen nur mehr aus Termin- und
Adressenverwaltung besteht und sogar mit einem Schlüsselanhänger vor
Verlust durch seinen vergesslichen Benutzer geschützt werden kann.

Das Ziel der Entwicklungen sind noch kleinere Geräte, die auf einige
wenige Anwendungen spezialisiert und so billig sind, dass sie
bedenkenlos verloren werden können. Schließlich sind in den meisten
Fällen die Daten zentral gespeichert.

## 10.2 PDAs und PICs

Übersetzt heißt das: Personal Digital Assistant und Personal Intelligent
Communicators.

Die kleinen Assistenten sind gerade so groß um in perfekt geschnittenen
Sakkos zu verschwinden. Und gerade so groß um in einer Hand gehalten zu
werden. Doch nicht alles was klein ist auch schon ein PDA. Viele der am
Markt befindlichen Geräte sind einfach kleine Computer mit klassischen
Computer- und Datenbankfunktionen. Sogenannte Palmtops . Was aber ein
\"echter\" PDA oder PIC sein will, muss einem erweitertem Konzept
folgen.

Es sind ganz neue Benutzerkonzepte die mit extrem hohen
Entwicklungsaufwand und eigens entwickelten Betriebssystemen verbunden
sind. Über eine grafische Benutzeroberfläche können mit dem kleinen
Gerät dann Termine und Adressen verwaltet, einfache
Tabellenkalkulationen durchgeführt, E-mails und Fax verschickt und
empfangen werden

Überhaupt sollen diese \"Assistenten\" keine wirklichen Datenspeicher
sein, sondern nur intelligente handtellergroße Interfaces zu großen und
leistungsfähigen Zentraleinheiten die über Netzwerke erreicht werden
können. Der Anwender muss sich also in Zukunft von der angenehmen
Gewissheit lösen, Informationen lokal mit sich herumzutragen. Und er
muss sich auch von den althergebrachten Benutzungsformen die er vom
Personal-Computer kennt, verabschieden.

Gerade in typischen PDA-Nutzungsbereichen wie Zugfahrten erschweren
Umgebungsvibrationen die bildschirmorientierte Texteingabe. Folglich
gilt als erste Anforderung an eine leistungsfähige Texteingabe: Der
Anwendbarkeitsbereich soll möglichst groß sein. Analog zu einem großen

Bereich an Umweltbedingungen, unter denen ein Einsatz möglich sein soll,
gilt gleiches für den Menschen: Eine Texteingabe soll für möglichst
viele Benutzer anwendbar sein. Dies beinhaltet vor allem die Frage nach
der Erlernbarkeit. Während virtuelle Tastaturen hier praktisch keinen
Lernaufwand benötigen, verlangen PDA-Zeichenerkennungssysteme wie
Graffiti (Palm) mitunter erheblichen Übungsaufwand, da die erkannten
Zeichen sich zwar meist an realen Schriftsätzen orientieren, jedoch
selten mit ihnen identisch sind. Als zweite Anforderung gilt daher: Eine
Texteingabe soll leicht erlernbar sein. Um für mehr als nur einfachste
Eingaben geeignet zu sein, muss eine mobile Texteingabe nach dem
Erlernen eine ausreichende Eingabegeschwindigkeit ermöglichen.

Es ist sicher unrealistisch, Eingaberaten wie bei PC-Tastaturen zu
fordern, trotzdem bleibt Geschwindigkeit für den Benutzer ein wichtiges
Kriterium; insbesondere gilt dies für Systeme, die beide Hände zur
Bedienung beanspruchen und so keinen Freihand-Bonus wie etwa beim
Mobiltelefon bieten. Naturgemäß sind gestenbasierte Verfahren wie die
Handschrifterkennung hier besonders problematisch, da das Anfertigen
eines Zeichens prinzipiell langsamer ist als der Druck einer
entsprechenden Taste auf einer (virtuellen) Tastatur.

Es gilt: Die Eingabegeschwindigkeit soll möglichst hoch sein. Eng
verbunden mit der Forderung nach hoher Eingabegeschwindigkeit ist
schließlich eine Robustheit der Eingabe. Eingabefehler können wiederum
besonders bei einer Zeichenerkennung auftreten, da die Anforderungen an
Gestalt und Geschwindigkeit der Zeichenanfertigung höher sind als das
Treffen eines bestimmten Bildschirmbereiches mit einem Stift.

Bei virtuellen Tastaturen treten Eingabefehler hingegen erst unter
bestimmten Bedingungen auf, nämlich wenn entweder die Sicht auf den
PDA-Bildschirm oder das Antippen selbst behindert werden. Für die
Fehlerquote gilt somit nicht nur im Hinblick auf eine geringere
Geschwindigkeit aufgrund von Selbstkorrekturen, sondern auch für die
Akzeptanz bei den Benutzern: Die Fehlerquote soll möglichst gering sein.
Eine Hochleistungs-Texteingabe muss allen vier Anforderungen
(Anwendbarkeitsbereich, Erlernbarkeit, Geschwindigkeit, Fehlerzahl)
genügen und damit Defizite etablierter Lösungen ausgleichen.

Apples \"Newton\" wartete mit einem gewagten neuen Bedienungskonzept
auf, um die Interaktion Mensch-PDA zu vereinfachen. Mit der
vielgeschmähten Handschrifterkennung. Die mit einem Griffel auf das
Display gekritzelten Worte werden analysiert und von einem enorm
leistungsfähigen Prozessor umgewandelt und erkannt. Es klingt einfach,
ist aber technisch extrem aufwendig. Aus diesem Grund haben alle
Anbieter bis auf Apple auf das Konzept der \"Handschrifterkennung\"
verzichtet. Bei der Markteinführung vor ein paar Jahren hat dieses
Konzept zwar Furore gemacht, wurde aber von der Fachpresse sofort
verrissen.

Im asiatischen Raum und in der arabischen Welt mit ihren ausgeprägten
kalligrafischen Kulturen sind solche Technologien viel einfacher zu
verbreiten..

Der Aufwand der bei der Entwicklung dieser Technologien betrieben wurde,
diente natürlich nicht nur zur Produktion von kleinen Terminplanern und
Kommunikationsgehilfen. Die vertikale Verbreitung ist die eigentliche
Strategie, die dahintersteckt. Die neue Technologie soll in Autos,
Bücherregale, Handys oder Rettungsfahrzeugen integriert werden und dort
drahtlose Kommunikation mit Zentralen oder Dienstleistungsanbietern
ermöglichen.

In Zukunft sollen nicht nur komplette Geräte, sondern sogar einzelne
Halbleiterbauelemente drahtlos kommunizieren. Dann soll die drahtlose
Kommunikation allgegenwärtig sein. Als Beispiel kann man adaptive,
autonome Sensor-Netzwerke, deren Knoten sich automatisch konfigurieren
und vernetzen. Solche Techniken eigneten sich etwa für intelligente
Kleidung, die den Gesundheitszustand ihres Trägers überwachen.

Immer mehr Funktionen pro Chip sollen auch die optische statt der
elektrischen Kopplung von Bauelementen ermöglichen. Diese könnten die
Probleme elektrischer Hochleistungs-Übertragungssysteme überwinden.

Die in den letzten Jahren zunehmend propagierte These des
Zusammenwachsens verschiedener mobiler Kommunikations- und
Informationssysteme scheint sich mit jeder neuen Produktgeneration
weiter zu bewahrheiten. Für Persönliche Digitale Assistenten ist das
Bild des verlängerten Arms für den Desktop-PC längst überholt. Der bloße
Informationsabruf ist einer umfangreichen Kommunikationsfunktionalität
mit Multimedia-Inhalten und Telefonie gewichen. Ebenso erfüllt das
Mobiltelefon mit Adressverzeichnissen oder Computerspielen immer mehr
Funktionen eines PDA, wobei der Short Message Service(SMS) zum Austausch
von Textnachrichten eine dominierende Stellung einnimmt. Die Popularität
der Texteingabe via Mobiltelefon hat eine große Forschungsaktivität
hervorgerufen, da der Ziffernblock eines Telefons deutlich weniger
Tasten bietet als das Alfabeth Buchstaben enthält. Verschiedene
Eingabesysteme wie, um durch Mehrfachbelegung von Tasten das mobile
Schreiben erst zu ermöglichen.

Der Besitz eines Pagers oder eines Handys ist in der heutigen Zeit keine
Besonderheit mehr.

Es ist jedoch auch möglich, E-Mails direkt mit diesen Geräten zu
empfangen. Jeder Pager hat auch automatisch eine eigene, unabhängige
E-Mail-Adresse. Auch einige Handy-Netz-Betreiber bieten Ihren Kunden
eigene E-Mail-Adressen an, über die sie eine E-Mail wie eine SMS (Short
Message Service) empfangen können.

Es bietet sich also an, sich den Eingang einer eigenen „normalen" E-Mail
über solch ein mobiles Gerät anzeigen zu lassen. Dies lässt sich über
ein einfaches automatisches Weiterleiten der „normalen" E-Mail an die
E-Mail-Adresse des Geräts bewerkstelligen.

## 10.3 Nomadic Computing

Unter Computer-Nomaden versteht man Benutzer, die von wechselnden
Aufenthaltsorten aus Zugang zu Netzwerkdiensten bekommen möchten, die
von diversen Netzwerkumgebungen - darunter auch privaten Intranets -
angeboten werden. Authentifizierung und Autorisierung sind klar zu
trennen.

Gegenüber ortsfesten Knoten in einem verteilten System bringen mobile
Knoten durch ihre Kleinheit und Beweglichkeit folgende Probleme mit
sich:

1.  Die Kleinheit und Spezialisierung der mobilen Rechner erfordert eine
    Mensch-Maschine-Kommunikation, für die eine lediglich
    miniaturisierte Version der vom PC bekannten grafischen Oberflächen
    oft nicht geeignet ist. Weitere Probleme ergeben sich bei der
    Implementierung der Benutzerschnittstellen, die nicht für jeden
    mobilen Rechner speziell entwickelt werden sollen.

2.  Automatische Konfiguration einer Netzwerkverbindung: Bei ortsfesten
    Knoten ist die manuelle Konfiguration akzeptabel, da der
    Rechnerknoten nie oder selten umkonfiguriert werden muss. Mobile
    Rechner hingegen sollten automatischen konfiguriert werden, da Orts-
    und somit Netzwechsel häufig stattfinden.

3.  Drahtlose Kommunikation ergänzt gut mobile Rechner, da sie nicht
    durch Kabel in ihrer Beweglichkeit eingeschränkt werden. Das netz
    des verteilten Systems kann zum Beisp. Im Kern auf Kabel basieren
    und an den Enden eine drahtlose Verbindung des mobilen Rechners mit
    dem Netz vorsehen.

4.  Kontextinformationen: Die geografische Position des Benutzers ist
    ein Beispiel für eine Kontextinformation. Programme können
    Kontextinformationen nutzen, um das Ziel einer „intelligenten",
    nicht die volle Aufmerksamkeit erfordernden Unterstützung des
    Benutzers zu erreichen.

# 11 Mobiler Code

Die in ihren Ressourcen beschränkten Rechner senden Code aus, der auf
anderen Rechnerknoten ausgeführt wird. Es wird zwischen starker und
schwacher Codemobilität unterschieden. Bei starker Codemobilität werden
der Programmcode und der Ausführungszustand zwischen Rechnerknoten
bewegt. Bei schwacher Codemobilität wird nur der Programmcode bewegt.
Das ist zum Beispiel in Java Umgebungen der Fall, wo Programmcode auf
Knoten ausführbar ist, die über eine virtuelle Javamaschine verfügen.
Mobiler Code wurde in Forschungsprototypen insbesondere in Form von
mobilen Agenten entwickelt. Das Konzept „Mobilen Codes" stellt einen
Ansatz dar, konfigurierbare Dienste in Netzwerken anzubieten. Dabei
unterscheidet man zwischen Diensterbringern und Dienstbenutzern. Der
Diensterbringer bietet eine Leistung an, der Dienstbenutzer nimmt diese
Leistung in Anspruch.

Wird mobiler Code zwischen zwei Instanzen eines Netzwerks eingesetzt, so
sendet der Dienstbenutzer ein Programm bzw. eine Prozedur an den
Diensterbringer. Der Diensterbringer führt das Programm innerhalb einer
Ablaufumgebung aus und schickt entweder eventuelle Ergebnisse zurück
oder aber der Rückmeldevorgang ist im Programm selbst integriert.

Diensterbringer, die keine Möglichkeit vorsehen, mittels mobilen Codes
auf ihre Ressourcen zuzugreifen, legen fest auf welche Weise ein
Dienstbenutzer den angebotenen Dienst verwenden muss. Durch
Bereitstellung einer Ablaufumgebung und geeigneter Bibliotheken auf
seiten des Diensterbringers erreicht man Flexibilität bzgl. der Art des
Zugriffs. Der Dienstbenutzer bestimmt selbst wie er den angebotenen
Dienst nutzt, er kann z.B. festlegen in welcher Form die Rückmeldungen
erfolgen sollen. Zur Realisierung derartiger Diensterbringer eignen sich
weitgehend plattformunabhängige Interpretersprachen wie Java, Tcl, Perl,
Python, usw.

Compilersprachen sind weniger geeignet, da sie im allgemeinen das
Vorhandensein von bestimmten plattformabhängigen Bibliotheken
voraussetzen und weniger portierbar sind.

Ein Problem beim Einsatz von mobilem Code ist die Sicherheit. Es muss
gewährleistet werden, dass der vom Dienstbenutzer übermittelte mobile
Code keine Möglichkeit hat mehr Privilegien zu erhalten, als ihm vom
Diensterbringer erteilt wurden.

Der Begriff mobiler Code steht im eigentlichen Sinne für ein Programm,
dass unverändert an eine heterogene Sammlung von Prozessoren geschickt
und mit der gleichen Semantik auf diesen ausgeführt werden kann. Im
Zeitalter des Internets wird mobiler Code häufig in Form von
Internet-Applikationen vorgefunden. Dabei werden Programme automatisch
über ein Netzwerk geladen und nach vollständiger Ankunft von einem
Interpreter, oder nach einer vor Ausführung des Programms durchgeführten
dynamischen Übersetzung, ausgeführt.

## 11.1 Mobilität

#### Die Rechnergröße und Rechnerleistung haben primär Einfluss darauf, welche Programmemöglich sind und wie die Mensch-Maschine-Kommunikation gestaltet werden kann.

Die Mobilität eines Rechners wird durch vier Merkmale geprägt:

1.  Größe und Gewicht: bestimmen massgeblich, inwieweit Benutzer bereit
    sind, einen Rechner mit sich zu tragen.

2.  Ausgabemedium: Je kleiner Geräte sind, um so beschränkter sind die
    Anzeigemöglichkeiten. In Zukunft könnten Entwicklungen wie
    zusammenrollbare Bildschirme diese Einschränkung aufbrechen.

3.  Eingabemedium: Die Grösse des Rechners bestimmt analog zur Ausgabe,
    welches Eingabemedium adäquat ist. Bei vollwertigen QWERT-Tastaturen
    gibt es Unterschiede durch die Grösse der Tasten und den
    Bedienungskomfort. Eingaben können in allen Merkmalsausprägungen
    über natürliche Sprache und/oder handschriftlich erfolgen. Das
    erfordert entsprechende Rechnerressourcen.

4.  Rechnerressourcen: In den Ausprägungen „eingeschränkt" und
    „universell" sind Spracherkennung einiger hundert Wörter und
    Handschrifterkennung möglich. Die Erkennung natürlicher Sprache
    erfordert PC-Niveau und ist selbst dann nicht zuverlässig.

Grösse und Gewicht hängen eng mit den Rechnerressourcen zusammen. Eine
grössere Prozessorleistung verursacht grösseren Energieverbrauch und
damit grössere und schwere Batterien.

## 11.2 Musteranwendung - GSM 

Obwohl das GSM-System in Europa standardisiert wurde, ist es nicht nur
ein europäischer Standard, sondern ist seit 1996 in über 100 Ländern auf
der ganzen Welt im Einsatz mit Ausnahme von der USA und Japans. GSM wird
voraussichtlich von UMTS abgelöst, das im wesentlichen höhere
Übertragungsraten (bis zu 2 Mbit/s) bietet.

Der GSM Standard bedeutet heute eine Reihe von Verbesserungen und
Innovationen, im Gegensatz zu den damaligen existierenden
Mobilfunksystemen. Zum Beispiel eine effizientere Nutzung der
Sendefrequenzen, Radiofrequenzen), höhere Übertragungssicherheit,
verbesserte Sprachqualität Qualität bei der Konversation, Kostensenkung
bei den Endgeräten, ausgeweitete Infrastruktur und nicht zu vergessen
die vollständige Kompatibilität mit dem ISDN Netz.

Ferner wird mit dem GSM Netz das erste standardisierte System begründet,
welches im Hochfrequenzbereich die digitale Übertragungstechnik nutzt:
dies ist eine besondere Eigenschaft des Netzes, da alle vorhergehenden
Mobilfunksysteme analoge Übertragungstechniken nutzten. Eine andere
grundlegende (Basis-)Eigenschaft des Systems ist das Roaming
(Mobilität), welches dem Benutzer die Möglichkeit bietet, Gebrauch vom
GSM Service zu machen, auch wenn er sich außerhalb des Gebietes
befindet, das vom eigenen Netz abgedeckt wird, In dem neuen Gebiet wird
er dabei als Benutzer/Besucher registriert. Das Roaming funktioniert
automatisch innerhalb aller Nationen, die vom GSM System abgedeckt
werden. Zusätzlich zum Roaming, bietet GSM dem Benutzer andere
Leistungen, zum Beispiel Datenübertragung, d.h. das Senden von Fax- und
kurzen Textnachrichten.

GSM ist durch automatische Netzkonfiguration charakterisiert.
Mobiltelefone konfigurieren automatisch die Netzverbindung, wenn sich
ihr Ort ändert. Die Mensch-Maschine-Kommunikation ist einfach, weil die
Hauptfunktion das Telefonieren ist und die Telefontastatur übernommen
wurde. Jeder kann den mobilen Rechner sofort benutzen. Zusatzfunktionen,
wie das Verwalten von Namen und Telefonnummern, sind extra zu erlernen
und hängen vom Hersteller ab. Die neben der Sprachübermittlung
beliebteste GSM-Funktion, das Versenden von elektronischer Post durch
SMS-Mitteilungen, erfordert die Texteingabe über die eingeschränkte
Tastatur des Mobiltelefons. Kontextinformationen, wie die (grobkörnige)
geografische Position der Mobiltelefone, sind zwar beim
Mobilnetzbetreiber vorhanden. Sie werden von ihm aber nicht oder nur
eingeschränkt genutzt.

## 11.3 Anmeldung am Netz und Sicherheit:

Wird ein Mobilgerät neu eingeschaltet und die PIN eingegeben, versucht
es sich einzubuchen. Dazu hört es alle GSM-Frequenzen ab und sucht nach
Signalen des eigenen Netzbetreibers. Hat es die stärkste Basisstation
ausfindig gemacht, schickt es dieser eine Einbuchungsaufforderung. Diese
wird an jene SSS (=Vermittlungsstelle, Switching Subsystem)
weitergeleitet, die die Heimdatei des Mobilgeräts unterhält. Die darin
enthaltene Beglaubigungszentrale ermittelt nun eine Zufallszahl und
sendet sie an das Mobilgerät. Nun wird mit Hilfe von Algorithmen, die
sowohl in der Heimdatei der SSS als auch in der SIM des Mobilgeräts
hinterlegt sind, eine Zahl als Ergebnis bestimmt - und zwar unabhängig
voneinander in der Beglaubigungszentrale und im Mobilgerät. Letzteres
sendet sein Ergebnis an die SSS. Stimmt es mit dem dortigen Ergebnis
überein, ist die SIM-Karte gültig. Das Mobilgerät erhält zudem eine
temporäre Teilnehmerkennung als Adresse für den weiteren Datenaustausch

mit der Basisstation. Sie wird mit jedem Gespräch neu bestimmt. Dadurch
kann ein \"Lauscher\" weder das Gespräch mithören, noch anhand der
Verbindungsdaten etwas über die Gesprächsteilnehmer erfahren. Nun erst
ist das Mobilgerät erfolgreich eingebucht.\
Wird ein Handy angerufen, so kann aus der Vorwahl ermittelt werden,
welchem Mobilnetz es angehört. Daher wird zunächst eine Verbindung mit
dem nächstgelegenen SSS des gewählten Mobilfunkbetreibers hergestellt
und diesem die restliche Rufnummer übergeben. Dieser ermittelt aus den
ersten beiden Stellen, in welcher Heimdatei er die Benutzerdaten finden
kann. Diese fragt er dann ab und erhält dabei die Information, in
welchem Gebiet sich der Angerufene aufhält.

# 12 Gestaltung der Mensch-Maschine-Kommunikation

Bei PDAs haben sich verschiedene Techniken herausgebildet. Manche PDAs
verfügen über eine Fensteroberfläche; allerdings ist ihre Handhabung
wegen der Kleinheit mühsam. Als Alternative haben sich Oberfläche mit
gestapelten Fenstern bewährt. Hier belegt eine Anwendung die kleine
Anzeigenfläche vollständig. Zwischen den wichtigen Programmen wird durch
Drücken einer Taste umgeschaltet.

Mobile Rechner, deren Anzeigeflächen kleiner als bei PDAs sind,
verzichten generell auf Fenster. Beispiel benutzen Mobiltelefone
hierarchische Menüs.

Ein Grund dafür, dass bei PDAs Fenster wenig akzeptiert werden, ist die
aufwendige Handhabung der kleinen Fenster mit einem Schreibstift. Es
wäre wünschenswert, statt seiner zum Beispiel den Daumen benutzen zu
können. Das würde auch den Aspekt von berührungssensitiven
Anzeigeflächen betonen und die Aufmerksamkeit, die der Benutzer dem
mobilen Rechner entgegenbringen muss, vermindern. Ein mögliches Konzept
sind nichtüberlappende, in Streifenform angeordnete Fenster.

Sogenannte „Gesten" stellen bei berührungsempfindlichen Anzeigen eine
Möglichkeit dar, Befehle zu geben. Beispielsweise kann das Bewegen des
Schreibstiftes von oben nach unten auf der Anzeigefläche die Geste sein,
den Fensterinhalt in der angegebenen Richtung zu verschieben
(scrolling). Eine Schreibstiftbewegung von rechts nach links kann
ausdrücken, dass ein selektiertes Objekt, zum Beispiel ein Wort,
gelöscht werden soll. Eine weitergehende Anwendung von Gesten versucht,
die bei PC-Oberflächen üblichen Werkzeugpaletten nachzubilden. Wenn
beispielsweise bei Grafikeditoren typische Formen wie Kreis oder Linie
erkannt werden, ist es nicht mehr nötig, ein bestimmtes Werkzeug in
einer Palette auszuwählen.

Die Handschriftenerkennung ist eine Spezialform der Gestenerkennung.
Bemerkenswert ist, wie Veränderungen der Mensch-Maschine-Kommunikation
die Erkennungsqualität und damit Akzeptanz verbessern konnten.

Die Gestaltung der Mensch-Maschine-Kommunikation ist bei mobilen
Rechnern trotz der skizzierten brauchbaren Ansätze ein
Experimentierfeld. Insbesondere ist die Kombination verschiedener
Techniken, wie etwa Gesten und Spracheingabe, noch wenig untersucht.

# Literaturverzeichnis

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\[Tolk97\] R. Tolksdorf, Internet -- Aufbau und Dienste, 1. Auflage,
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> TU-München 2003 <http://www.ergonomie.tum.de/>
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> Fachhochschule Bern 2000 <http://www.hta-be.bfh.ch/>
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> Universität Hamburg 2003 <http://www.informatik.uni-hamburg.de/>
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> Universität Leipzig 2003 <http://ais.informatik.uni-leipzig.de/>

I. Wachsmuth Universität Bielefeld 2003
<http://www.techfak.uni-bielefeld.de/>

P. Starkloff Universität Heidelberg 2003
<http://viror.psi.uni-heidelberg.de/>

[^1]: KaZaA Media Desktop
    ([http://www.kazaa.com](http://www.kazaa.com/)/)

[^2]: eDonkey2000 (<http://www.edonkey2000.com/>)

[^3]: Microsoft .NET (http://www.microsoft.com/net/)

[^4]: Java 2 Platform, Enterprise Edition (http://java.sun.com/j2ee/)

[^5]: ICQ (<http://www.icq.com/>)

[^6]: AOL (R) Instant Messenger (TM)
    (<http://www.aol.com/aim/home.html>)

[^7]: Yahoo! (http://www.yahoo.com/)

[^8]: Microsoft Network (http://msn.com/)

[^9]: Amazon.com (http://www.amazon.com/)