GIS Design: A Hermeneutic View (Michael D. Gould)

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1 GIS Design: A Hermeneutic View (Michael D. Gould)
Bianca Penzlien Anne Schick

2 Softwareentwicklungs-methodiken für GIS
GIS-Entwicklung ist hochkomplex und geschieht in Makroprojekten. Zahlreiche Beteiligte mit unterschiedlichen Zielen und Wissen: Auftraggeber, Software-Entwickler, Geographen, ... GIS soll maßgeschneidert für Benutzer und Aufgaben entwickelt werden (aber jeder User ist anders). Zahlreiche Beteiligte: Verschiedene institutionellen , soziale, politische und kommerzielle Ziele werden verfolgt. Jeder User ist anders: Seine Sicht auf das System und auf geographische Informationen, also seinem Mentalen Modell von geographischen Informationen Mentale Modelle lassen Menschen Handlungen in neuen Situationen von ihrem Erfahrungswissen ableiten. User‘s Mental Mosel: Wies soll GIS-“Look and Feel“ werden? (Naiv, Frage/Antwort basierend) Designer‘s Mental Model: Erfahrung über Erfolg und Scheitern, technisches Wissen GIS - Softwaresystemdesign

3 Klassisches Vorgehen beim GIS-Design
Anforderungsanalyse: Spezifikation des Anwendungskontextes: Aufgaben, Benutzergruppen Spezifikation der Anforderungen an das System: Funktionalität, Benutzbarkeit, Performanz  “Structured design methodology“ GIS-Designer studieren User, Umfeld und Aufgaben, indem sie den Anwendungskontext vor Ort analysieren, Interviews führen sowie Daten und Datenströme verstehen. Aus diesem Wissen soll dann ein adäquater konzeptueller DB-Entwurf hervorgehen, in optimaler Passform für den User / die Usergruppen. Am wichtigsten hier: Anforderungsanalyse drei Phasen nach Anforderungsanalyse: (Konzeptueller bis physikalischer) Entwurf des Datenbank-Systems Bsp. Prototyping: Erster konzeptueller oder Software-Entwurf wird den Benutzern zur Bewertung vorgelegt und dann in aufeinander folgenden Zyklen weiterentwickelt, bis das fertige Produkt auslieferbar ist (Iterativen Testen). GIS - Softwaresystemdesign

4 Probleme der traditionellen GIS-Entwicklung (1)
Angestrebt wird die absolute Objektivität. Annahme: Es gibt eine direkte Abbildung Realität  Datenbanksystem Nur 20% aller in Nordamerika nach diesem Designprinzip hergestellte Software erfüllt Ihren Zweck. (1970) Ursache hierfür ist die fehlende Benutzerorientierung und –einbeziehung während der Entwicklungsphase. GIS - Softwaresystemdesign

5 Probleme der traditionellen GIS-Entwicklung (2)
Objektivität ist nicht erreichbar, wird aber vorgetäuscht. Design von GIS-Systemen spiegelt implizite Mentale Modelle der Entwickler wieder GIS-Firmen in Monopolstellung verhindern Objektivität Vermeintlich objektive Analysen sind von Menschen erstellt, daher subjektiv Benutzeranforderungen werden oft nicht genügend einbezogen Verschiedene Ansätze zur Anforderungsanalyse führen zu unterschiedlichen Analyseergebnissen. Reale Welt wird „gemessen“ und dann dem User präsentiert. Angestrebt wird die totale Wertfreiheit und Objektivität, diese sind jedoch nicht erreichbar, weil: 1. Design von GIS-Systemen spiegelt implizite Mentale Modelle der Entwickler wieder. Dies beeinflusst, wie der Designer nichttechnische Aspekte bzgl. der Anforderungen an das System den konzeptuellen DB-Entwurf gestaltet. 2. GIS-Firmen in Monopolstellung verhindern Objektivität: Sie bewirken, dass bei der Analyse der Anforderungen in den Dimensionen vorhandener System gedacht wird und somit keine Objektivität herrscht. 3. Vermeintlich objektive Analysen von Menschen erstellt, daher subjektiv GIS - Softwaresystemdesign

6 Ausweg: Alternative GIS-Entwicklungs„sichten“
Wie sollte der GIS-Designer den Design-Prozeß sehen? Harte vs. weiche Entwicklungsmethodiken Aktiv neue Mentale Modelle schaffen Verschiedene geographische / humanistische Modelle können zu besseren GIS führen Es existiert eine Reihe alternativer „Kommunikationsmodelle“, die den User und seine Sicht auf geographische Informationen ins Zentrum der Systementwicklung rücken Wie sollte der GIS-Designer den Design-Prozeß sehen? unvollständiges Wissen der User sollte nicht als unlösbares Problem angesehen werden, sondern als gegebene Tatsache. Auch die unvermeidbare Subjektivität ist kein Manko, sondern sollte eher als naturgegebene Situation aufgefasst werden. Wenn nicht versucht wird, neue Mentale Modelle zu schaffen, werden die Standard Mentalen Modelle verwendet, die immer wieder durch dieselben Quellen hervorgerufen werden (Diagramme, Flowcharts, Karikaturen etc.) Harte vs. weiche Entwicklungsmethodiken: Alternativen könne zu besseren GIS führen, müssen aber nicht. „Structured design medology“ ist bei gut definierten Anwendungsbereichen (also Aufgabengebieten) von Vorteil. Dagegen sind weich Entwicklungsmethodiken brauchbar, wenn es sich um „fuzzy“problems handelt. Beide haben Vor- und Nachteile! Alternative Kommunikationsmodelle: Kuhn Bédard Chrisman GIS - Softwaresystemdesign

7 Der hermeneutische Ansatz – Ein Ausweg?
Was ist Hermeneutik ? Wissenschaftstheoretischer Ansatz Auf subjektiver Interpretation beruhende Analyse (Gegensatz: objektive Erklärung von Phänomenen) basiert auf alltäglich erlebter Realität des Einzelnen (individuelle Weltsicht) Forscher untersucht „von innen“ Phänomen wird abhängig von der jeweiligen Weltsicht analysiert Was ist der hermeneutische Ansatz? Die Hermeneutik ist ein wissenschaftstheoretischer Ansatz, bei dem Sachverhalte aus der beschränkten subjektiven Perspektive interpretiert werden und nicht durch den Versuch der objektiven Interpretation. Die Realität besteht in diesem Ansatz aus der subjektiv erlebten Erfahrung des Einzelnen (individuelle Weltsicht). Bei der Analyse des Phänomens steht der Forscher nicht außerhalb und versucht eine objektive Analyse, sondern er analysiert das Phänomen aus seinem eigenen Verständnis der Realität heraus – also abhängig von seinem eigenen sozialen Kontext. Diese vom sozialen Kontext abhängigen „Weltsichten“ der Individuen sind Teilausschnitte oder unterschiedliche Perspektiven der Realität. Die reale Welt setzt sich aus den einzelnen Weltsichten der Individuen zusammen. GIS - Softwaresystemdesign

8 Hermeneutisches Design Modell (1)
Ersatz oder Ergänzung für klassische „Structured Design Methodology“ Reale Welt Externes Modell 1 Externes Modell 2 Externes Modell n Konzeptuelles Modell Logisches Modell Internes Modell Einbeziehung der Kontextabhängigkeit in konzeptuelle Ebene Berücksichtigung von verschiedenen externen „Sichten“ führt zur Verbesserung der Anforderungsanalyse Der hermeneutische Ansatz kann, je nach Anforderungen des zu entwickelnden Produkts, ein Ersatz oder eine Ergänzung für die klassische „Structured Design Methodology“ sein. Die Hermeneutik beruht auf dem beschriebenen „Shared World“- Konzept, d.h. die Menschen haben ihre individuelle Weltsicht, die sich aus gemeinsamen, geteilten Erfahrungen ergibt. Die Konzeptuelle Ebene im Designprozess ist eine Synthese von mehreren externen User-Sichten – Weltsichten. Versucht der Analyst nun die einem Phänomen zugrunde liegenden Zusammenhänge zu begreifen, tut er dies aus der aus seinem eigenen sozialen Kontext und seiner Arbeitsumgebung heraus, so dass seine Ergebnisse durch eben diesen Kontext geprägt sind. Systemdesign sollte nicht versuchen diese zirkulären Abhängigkeiten der Analyse zuzuschreiben, sondern dieselben in den Systendesignprozess integrieren. Durch die Einbeziehung dieser zirkulären Abhängigkeiten bei der Analyse von Benutzeranforderungen integriert man automatisch den hermeneutischen Ansatz. GIS - Softwaresystemdesign

9 Hermeneutisches Design Modell (2)
Fokus auf Benutzerebene im GIS-Design-Prozess Was tun GIS- Benutzer? Folgen für die Anforderungsanalyse: Durchführung von Interviews mit potentiellen Nutzern Dokumentation von Interviews und „Metadaten“ Systementwickler muss in User- Kontext „eintauchen“ GIS - Softwaresystemdesign

10 Mental Model für ein alternatives GIS-Design
Jeder Teilnehmer mit eigener Weltsicht (WS) Geteilte Weltsicht aller Teilnehmer Pfeile: Sichten auf verfügbare Geodaten Durch Rückkopplungen ist User-Sicht nicht-statisch & veränderbar USER 1 WS GWS WS Geodaten Die abgebildete Graphik zeigt ein Modell für einen Design-Prozess nach der hermeneutischen Alternative. Jeder Teilnehmer am Design-Prozess (Designer, Manager und n User) haben ihre eigene Weltsicht (WS). Jede dieser Weltsichten beinhaltet intellektuelle und soziale Komponenten der alltäglichen Erfahrungen der Person. Die Weltsichten können somit von Person zu Person (je nach sozialen, intellektuellen und kulturellen Eigenschaften und Erfahrungsschatz aus der geteilten Welt) variieren. Die geteilte Weltsicht aller Teilnehmer (GWS) wird durch den großen Kreis dargestellt und entspricht der konzeptuellen Ebene im klassischen GIS-Design-Prozess. Die Pfeile repräsentieren die einzelnen Sichten der Teilnehmer auf die verfügbaren Geodaten. Wie bei der Sicht des Managers zu sehen, müssen diese Sichten nicht immer direkt und ungehindert sein. In diesem Fall kann die Sicht z.B. durch die Kenntnis von Metadatenbelangen (wie z.B. Datenqualität oder Datenkosten) komplizierter werden. Die Sicht des Benutzers dagegen ist einfach inhaltsorientiert. Die Bögen von den Teilnehmern zu den Geodaten repräsentieren Rückkopplungsschleifen. Diese Rückläufer stellen den Fluss von Geoinformationen dar, die es dem Benutzer erlauben die aus den Geodaten gewonnenen Informationen in mehreren Durchläufen die erneut zu visualisieren. Die bedeutet der Benutzer hat seine eigene Sicht auf die Geodaten und kann in mehreren Durchgängen, durch die erneute Analyse und Visualisierung der Daten jeweils neue Interpretationen der Geoinformationen für sich herausarbeiten. Bei der Analyse der Benutzeranforderungen hilft dieses mentale Modell bei der Miteinbeziehung der unterschiedlichen User-Sichten und des Einflusses der Dateninterpretation und Benutzung auf die Arbeit des Benutzers. WS DESIGNER WS MANAGER USER n GIS - Softwaresystemdesign

11 GIS - Softwaresystemdesign
Fazit Hermeneutischer Ansatz als Ergänzung der „Structured Design Methodology“ Empfehlungen für GIS-Systementwickler: Kenntniserlangung von alternativen „Kommunikationsmodellen“ als erster Schritt Designprozess sollte mehrere externe (Benutzer-) Sichten und Rückkopplungsmechanismen beinhalten Anforderungsanalyse sollte „aufdringlicher“ und mehr aus Teilnehmer- (als aus Beobachter-)sicht erfolgen GIS - Softwaresystemdesign