Development of context-sensitive user interfaces

Dobro dizajniran, intuitivan i privlačan za korišćenje korisnički interfejs predstavlja ključni faktor uspeha računarskih proizvoda i sistema. Radi unapređenja razvoja i upotrebljivosti korisničkih interfejsa potrebno je uzeti u obzir karakteristike korisnika. Ovo zahteva interdisciplinaran pristup i korišćenje znanja iz različitih oblasti kao što su računarske, saznajne i biološke nauke. Pored toga, potrebno je uzeti u obzir karakteristike medija i fizičkog okruženja u kojem se odvija interakcija čoveka i računara. Razvoj korisničkog interfejsa treba da uvaži i karakteristike hardverskih uređaja koji se koriste u komunikaciji sa korisnikom, dostupne softverske resurse, kao i karakteristike programskih sistema koji treba da koriste korisnički interfejs. U skladu sa tim, uvodi se pojam kontekstno-osetljivog interfejsa koji se definiše kao korisnički interfejs koji je prilagodljiv kontekstu interakcije sa konkretnim korisnikom. Kontekst interakcije čine tri klase entiteta: korisnik računarskog sistema (čovek); hardverska i softverska platforma pomoću kojih korisnici interaguju sa sistemom i fizičko okruženje u kojem se odigrava interakcija sa sistemom. Posmatrajući evoluciju razvoja softvera uočavamo povećanje nivoa apstrakcije na kojem se softver opisuje. Dostignuti nivo razvoja omogućava platformski nezavisnu specifikaciju softvera koja se postepeno ili automatizovano prevodi u izvršne aplikacije za različite softverske i hardverske platforme. Arhitektura upravljana modelima, koja se koristi za razvoj složenih programskih rešenja, hijerarhijski organizuje koncepte i modele u više nivoa apstrakcije. Ovo je posebno bitno imajući u vidu da je razvoj kontekstno-osetljivih korisničkih interfejsa složen proces koji uključuje modelovanje velikog broja elemenata na različitim nivoima apstrakcije. U ovoj tezi smo istraživali problem unapređenja razvoja kontekstno-osetljivih korisničkih interfejsa. Predloženo je rešenje koje omogućava automatizaciju razvoja korisničkog interfejsa prilagođenog kontekstu interakcije čoveka i računara. Rešenje se ogleda u proširenju jezika za modelovanje, standardnog procesa razvoja softverskih sistema (Unified proces) i razvojnih alata elementima specifičnim za interakciju čoveka i računara. U skladu sa prethodnim, razvijen je model kontekstno-osetljive interakcije čoveka i računara i predloženi su modeli korisničkih interfejsa na različitim nivoima apstrakcije. Zbog standardizacije, široke prihvaćenosti, i dostupnosti razvojnih alata, odlučili smo se za proširenje UML (Unified Modeling Language) jezika za modelovanje i ATL (Atlas Transformation Language) jezika za transformacije modela. Primena predloženog pristupa je demonstrirana na primerima dve studije slučaja iz različitih domena...Well-designed, intuitive and catchy-to-use user interface represents key issue of success of computer products and systems. In order to improve development and usability of user interfaces it is needed to take into account user’s charasteristics. This entails interdisciplinary approach and use of knowledge from different fields such as computing, cognitive and biological sciences. In addition, it is needed to consider features of the physical environment and the medium in which interaction between human and computer takes place. Development of user interface must include characteristics of hardware devices employed in interaction with the user, availabale software resources, as well as characteristics of software systems using the interface. According to stated, concept of context-sensitive user interface is introduced, defined as a user interface adaptable to context of interaction with concrete user. Context of interaction is decomposed into three classes of entitites: user of a computer system (human); hardware and software platforms by which users interact with the system and physical environment in which interaction with system happens. Looking at the evolution of software development, we can notice that the abstraction level on which software is described is increasing all the time. The latest trend is to specify software using platform-independent models, which are then gradually and (semi-) automatically transformed into executable applications for different platforms and target devices. Modeldriven architecture, used for development of complex software solutions, hierarchically organizes concepts and models into multiple abstraction levels. This is especially important regarding development of context-sensitive user interfaces which appears to be a complex process involved with modeling of a large number of elements on different abstraction levels. In this thesis, we have been exploring problem concerned with the improvement of development of context-sensitive user interfaces. Solution enabling automation of development of user interface adaptable to context of interaction between human and computer is proposed. Solution includes extensions of modelling language, standard software development process (Unified process) and development tools with the elements specific for human-computer interaction. Based on previous, model of context-sensitive human-computer interaction has been developed and user interface models on different abstraction levels have been proposed. For reasons of standardization, wide acceptance and availability of development tools, we have decided to extend UML (Unified Modeling Language) modeling language and ATL (Atlas Transformation Language) language for model transformations. Application of the proposed approach is demonstrated with examples of two case studies from different domains..