Application of User Interaction Description Languages to provide accessible interfaces for elderly people

Abstract

Die vorliegende Diplomarbeit behandelt Konzepte aus dem Forschungsgebiet der User Interaction Description Languages (UIDL) und deren Anwendbarkeit auf Ambient Assisted Living (AAL) Umgebungen.<br />Konkret soll die Frage untersucht werden, auf welche Weise User Interfaces, die die Interaktion mit AAL-Systemen erlauben, automatisch oder halbautomatisch generiert werden können, und welche Vorteile die BenutzerInnen von AAL-Systemen davon haben.<br />Dazu definiert die Arbeit einerseits einen Katalog von Kriterien, anhand derer die Anwendbarkeit existierender UIDL-Lösungen in AAL-Umgebungen beurteilt werden kann. Mehrere solcher Lösungen wurden anhand dieser Kriterien analysiert und miteinander verglichen.<br />Als beispielhafte Referenzplattform wurden mobile Geräte ausgewählt, diese Geräteklasse umfasst sowohl Smartphones als auch Tablets. Anhand von typischen Benutzerinteraktionen die in AAL-Diensten vorkommen können, wurde im Rahmen von Interviews und Workshops überprüft, wie potentielle NutzerInnen von AAL-Systemen mit Geräten aus dieser Referenzklasse interagieren. Basierend auf den Ergebnissen dieser Untersuchung wurden Richtlinien erstellt, die bei der Entwicklung eines Systems zur Generierung von User Interfaces helfen sollen.<br />Im Rahmen der Arbeit wurde weiters ein Prototyp eines solchen Systems implementiert, der User Interfaces für mobile Geräte basierend auf generischen Beschreibungen der möglichen Benutzerinteraktionen automatisch generiert. Zwei beispielhafte AAL-Dienste wurden definiert und ebenfalls implementiert, und sind Teil dieses Prototyps.<br />Abschließend wurde die oben genannte erste Version des Systems basierend auf den im vorderen Teil definierten Kriterien analysiert und mit existierenden UIDL-Lösungen verglichen. Um die Praxistauglichkeit des Systems zu beurteilen, wurden praktische Tests mit Personen aus der typischen Benutzergruppe von AAL-Umgebungen durchgeführt.<br />Die in der Arbeit präsentierten Ergebnisse beweisen, dass es technisch möglich ist, vollautomatisch ansprechende User Interfaces, die von BenutzerInnen auch gut bedient werden können, zu generieren. Weiters zeigt sich, dass potentielle BenutzerInnen von AAL-Umgebunden die Idee, beliebige Geräte zur Steuerung von AAL-Diensten verwenden zu können, grundsätzlich befürworten. Allerdings ist die gewählte Beispielplattform der mobilen Geräte nicht passend für die an den praktischen Tests teilnehmende Benutzergruppe, da in dieser Gruppe kaum Erfahrung mit der Bedienung von Smartphones und Tablets vorhanden ist.<br />

This thesis suggests the enhancement of Ambient Assistant Living (AAL) environments by applying concepts from the research field of User Interaction Description Languages (UIDL). In detail, it should evaluate how user interfaces for interacting with AAL services can be generated in an automatic or semi-automatic way based on generic user interaction descriptions, and how the users of AAL environments can benefit from such an approach.<br />This is accomplished by defining a list of criteria for evaluating the applicability of existing User Interaction Description Languages to the field of Ambient Assistend Living. Existing solutions were analyzed and compared with each other based on these criteria as part of this thesis.<br />The class of mobile devices, including both smartphones and tablet devices, was defined as exemplary target platform for evaluating the possibilities of generated user interfaces. Interviews and user workshops were conducted using mockups of potential user interactions that might occur in common AAL services, in order to analyze how the typical user group of AAL environments interacts with devices belonging to this class. Guidelines for the implementation of a user interface generation system were established based on the results of this investigation.<br />In addition, a prototype version of a user interface generation system for use in AAL environments was developed, including two exemplary services and a front-end solution for mobile devices.<br />For evaluating this software product, it was formally analyzed based on the criteria mentioned above, and compared to the other mentioned UIDL solutions. In addition, practical tests were performed in cooperation with members of the system's prospective user group in order to evaluate how well those potential users can interact with AAL services using automatically generated user interfaces.<br />Results prove that it is possible to define the user interactions offered by AAL services in a detailed, but nevertheless completely modality- and implementation-independent way, and to create attractive, functional, and accessible user interfaces in a fully automatic way based on these abstract interaction definitions. The evaluation carried out shows that potential users approve the idea of executing AAL services from a variety of devices they are accustomed to. However, the target platform of smartphone and tablet devices proved not to be the ideal choice for this user group, since group members lack experience with the general handling of those devices.