Image Schemas and Design for Intuitive Use (Image Schemata und die Gestaltung intuitiver Benutzung)
Exploring New Guidance for User Intuitive Use

Year: 2009
Author: Hurtienne, Jörn
Supervisor: Thüring, Manfred
Institution: Von der Fakultät V – Verkehrs- und Maschinensysteme der Technischen Universität Berlin
Page(s): 268

Abstract

In this work, intuitive use is defined as the extent to which a product can be used by subconsciously applying prior knowledge, resulting in an effective and satisfying interaction using a minimum of cognitive resources. Image schemas are proposed as new design guidance, and the usefulness of image schema theory for design for intuitive use is investigated. Image schemas are sensorimotor and subconscious forms of knowledge representation. Thus, they fulfil the preconditions of intuitive use and hold great promise for user interface design. The promises of image schema theory are discussed in the light of existing linguistic and psychological research and empirical research questions are derived from this discussion. The first research question relates to using image schemas for conveying abstract information in user interfaces. The results of four experiments show that user interaction can be more effective, mentally efficient, and satisfying with user interfaces that conform to image schema theory than with user interfaces that do not conform to the theory. The size of the effect is dependent on the task given to the users, the difficulty of the task, and the presence of other image schema instances in the user interface. The second research question relates to the practicability of image schemas as a design language for designing intuitive use. Two studies investigate the inter-rater reliabilities when applying an image schema vocabulary to the description of tasks, interactions, user interfaces, and user utterances. The results show high to medium agreement among the designers using the image schema vocabulary. In another study, designers used the image schema language in a human-centred design process for the development of two new prototypes of an existing enterprise resource planning system. Image schemas proved especially useful in the process of translating requirements into design solutions. To support future design processes, an online database was developed that gives product designers access to image schema definitions and provides examples of image schema instantiations in user interfaces. As a result of these studies it can be concluded that image schema theory provides valid heuristics for designing intuitive use and that applying an image schema design language is reliable and practical and can benefit the early phases of product design. Image schemas not only complement but even go beyond the scope of the existing guidance for designing intuitive use like user interface metaphor, population stereotypes, or affordances. Questions for further research are discussed. Kurzfassung ‚Intuitive Benutzung’ wird in dieser Arbeit als die Benutzung eines Produktes definiert, die in unterschiedlichem Maße durch die unbewusste Anwendung von Vorwissen charakterisiert ist und zu einer effektiven und zufriedenstellenden Interaktion bei minimalem Verbrauch kognitiver Ressourcen führt. Als neues Gestaltungsmittel mit hohem Potential werden Image Schemata vorgeschlagen und die Nützlichkeit von Image Schema Theorie für die Gestaltung intuitiver Benutzung wird untersucht. Image Schemata erfüllen als sensumotorische Form unterbewusster Wissensrepräsentation die Voraussetzungen für intuitive Benutzung und ihr Einsatz in der User-Interface-Gestaltung ist vielversprechend. In Hinblick auf bereits vorhandene Forschungsarbeiten in der Linguistik und Psychologie wird das Potential der Image-Schema-Theorie diskutiert und es werden empirische Forschungsfragen abgeleitet. Die erste Forschungsfrage betrifft die Anwendung von Image Schemata bei der Darstellung abstrakter Informationen in User Interfaces. In vier Experimenten wird gezeigt, dass Benutzer effektiver, mental effizienter und zufriedener mit theorie-konformen User Interfaces interagieren können als mit User Interfaces, die nicht theorie-konform gestaltet sind. Die Größe des Effekts ist dabei abhängig von der konkreten Aufgabe, der Aufgabenschwierigkeit und dem Vorhandensein weiterer Image-Schema-Instanzen im User Interface. Die zweite Forschungsfrage betrifft die praktische Einsetzbarkeit von Image Schemata als Gestaltungssprache bei der Entwicklung intuitiv benutzbarer User Interfaces. In zwei Studien werden die Inter-Rater-Reliabilitäten bei der Anwendung eines Image-Schema-Vokabulars untersucht, wobei sich zwischen Designern hohe bis mittlere Übereinstimmungen bei der image-schematischen Beschreibung von Aufgaben, Interaktionen, User Interfaces und Benutzeräußerungen ergeben. In einer weiteren Studie wandten Designer das Image-Schema-Vokabular in einem nutzerzentrierten Gestaltungsprozess an und entwickelten zwei neue Prototypen eines bestehenden Warenwirtschaftssystems. Dabei erwiesen sich Image Schemata als besonders nützlich bei der Umsetzung von Anforderungen in Gestaltungslösungen. Die image-schematisch gestalteten Prototypen wurden von denn Benutzern besser beurteilt als das bestehende System. Zur Unterstützung von Entwicklungsprozessen wurde eine Online-Datenbank entwickelt, die Produktentwicklern Definitionen von Image Schemata und Beispiele für ihre Anwendung in User Interfaces zugänglich macht. Als Ergebnis der Studien lässt sich feststellen, dass die Image-Schema-Theorie gültige Heuristiken für die Gestaltung intuitiver Benutzung liefert. Eine Image-Schema-Gestaltungssprache ist reliabel und praktisch anwendbar und kann in frühen Phasen der Produktentwicklung nutzbringend eingesetzt werden. Bisherige Ansätze zur Gestaltung intuitiv benutzbarer Produkte wie User Interface Metaphern, Populationsstereotypen oder Affordances können durch Image Schemata nicht nur ergänzt, sondern zum Teil in der Breite ihrer Anwendung übertroffen werden. Offene Fragen für die weitere Forschung werden ebenfalls diskutiert.

Keywords: Human Factors, User Interface Design, Intuitive Benutzung, Usability, Metaphern, Intuitive Use, Metaphor