User Interface (UI) Spezifikationsprozesse involvieren unterschiedliche Akteure mit jeweils eigenen Ausdrucksmitteln. Insbesondere Organisationen, die zwar Softwareanwendungen entwickeln möchten, jedoch bei Planung und Umsetzung auf externe Dienstleister angewiesen sind, müssen einen geeigneten Rahmen für die interdisziplinäre Zusammenarbeit innerhalb und außerhalb des Unternehmens bestimmen. Der Erfolg der UI Entwicklung ist dabei meist von erheblicher Bedeutung für die Auftraggeberorganisation. Intern eingesetzte Anwendungen bestimmen die Effizienz und Effektivität softwaregestützter Prozesse maßgeblich. Interaktive Systeme, die in Produkte eingebettet werden oder einen Kommunikationskanal zum Kunden darstellen, müssen Design, Identität und meist auch Qualitätsmerkmale eines Unternehmens und einer Marke transportieren.
Dadurch ergeben sich Herausforderungen bei der Umsetzung von Anforderungen in gutes UI Design. Durch einen Mangel an interdisziplinären und kollaborativen Methoden und Werkzeugen dominieren dabei heute vor allem textbasierte Spezifikationsdokumente. In der Auftraggeberorganisation fungieren in der Regel Office-Anwendungen als Spezifikationswerkzeuge (z.B. Word oder PowerPoint). Diese reichen jedoch mangels Interaktivität nicht aus, um innovative und kreative Prozesse zu unterstützen, sowie Aussehen und interaktives Verhalten moderner UIs zu beschreiben.
In dieser Dissertation wird eine Spezifikationstechnik für interaktive Systeme vorgestellt, mit der Benutzer-, Aufgaben- und Interaktionsmodelle sowie unter-schiedlich detaillierte UI Prototypen miteinander verbunden werden können. Dadurch entsteht eine erlebbare UI-Simulation, die im Vergleich zu interaktiven UI-Prototypen zusätzlich den visuellen Drill-Down zu Artefakten der Anforderungsermittlung erlaubt. Das Resultat wird in dieser Arbeit als interaktive UI-Spezifikation bezeichnet, mit der eine höhere Transparenz und Nachvollziehbarkeit von Designentscheidungen und Ergebnissen möglich ist. Dies führt zu einem durch Prototypen getriebenen Spezifikationsprozeß, in dem Ideen, Visionen, Alternativen und Designergebnisse permanent visuell dargestellt werden können. Auf diese Weise wird die Kreativität und Zusammenarbeit gefördert, sowie die Position der Spezifikationsverantwortlichen gestärkt. Die frühe Entwicklung von Prototypen verhindert späte und kostspielige Änderungen, und die Auftraggeberorganisation kann UI-Qualität und Gebrauchstauglichkeit bereits vor Beauftragung eines Dienstleisters sicherstellen.
Um die genauen Bestandteile einer interaktiven UI-Spezifikation bestimmen zu können, werden die hauptsächlich an einem UI-Spezifikationsprozess beteiligten Akteure hinsichtlich ihrer Disziplin identifiziert. Auf dieser Grundlage wird für alle wichtigen Bereiche des UI-Spezifikationsprozess jeweils mindestens ein Aus-drucksmittel (z.B. Diagramm, Prototyp) bestimmt, welches die beteiligten Akteure verstehen und gemeinsam anwenden können. Auf diese Weise wird ein Baukastensystem geschaffen, welches die in weiten Teilen recht unterschiedlich arbeitenden Disziplinen Software Engineering, Mensch-Computer-Interaktion und Geschäftsprozeßmodellierung auf einem gemeinsamen Nenner zusammenfügt. Durch die geschickte Auswahl geeigneter Notationen und Ausdrucksmittel kann ein Netzwerk von Anforderungen und Designartefakten entstehen, welches das zu entwickelnde UI in allen wichtigen Facetten spezifiziert. Schließlich wird ein experimentelles Werkzeug namens INSPECTOR vorgestellt, das die Entwicklung interaktiver UI-Spezifikation unterstützt.
Die Ergebnisse und die Anerkennung der vorgestellten Arbeiten werden durch unterschiedliche Evaluationsstudien dargelegt. Darüber hinaus werden am Ende der Arbeit Chancen für die Weiterentwicklung der vorgestellten Spezifikationsmethode und des Werkzeugs INSPECTOR diskutiert, um weitere Verbesserungsmöglichkeiten für UI Spezifikationsprozesse aufzuzeigen.

Specifying user interfaces (UIs) is a fundamental activity in the UI development life cycle as the specification influences the subsequent steps. When the UI is to be specified, a picture is worth a thousand words, and the worst thing to do is write a natural-language specification for it. In corporate specification processes, Office-like applications dominate the work style of actors. Moving from text-based requirements and problem-space concepts to a final UI design and then back again is therefore a challenging task. Particularly for UI specification, actors must frequently switch between high-level descriptions and low-level detailed screens. Good-quality specifications are an essential first step in the development of corporate software systems that satisfy the users' needs. But the corporate UI development life cycle typically involves multiple actors, all of whom make their own individual inputs of UI artefacts expressed in their own formats, thus posing new constraints for integrating these inputs into comprehensive and consistent specifications for a future UI.
This thesis introduces a UI specification technique in which these actors can introduce their artefacts by sketching them in their respective input formats so as to integrate them into one or more output formats. Each artefact can be introduced in a particular level of fidelity (ranging from low to high) and switched to an adjacent level of fidelity after appropriate refining. The resulting advanced format is called an interactive UI specification and is made up of interconnected artefacts that have distinct levels of abstraction. The interactive UI specification is forwarded to the supplier, who can utilize its expressiveness to code the final UI in precise accordance with the requirements.
The concept of interactive UI specification integrates interdisciplinary and informal modelling languages with different levels of fidelity in UI prototyping.
In order to determine the required ingredients of interactive UI specifications in detail, the different disciplines that contribute to corporate UI specification processes are ana-lyzed in similar detail. For each stage in the UI specification process, a set of artefacts is specified. All stakeholders understand this set, and it can be used as a common vehicle. Consequently, a network of shared artefacts is assembled into a common interdisciplinary denominator for software developers, interaction designers and business-process modellers in order to support UI modelling and specification-level UI design. All means of expression are selected by taking into consideration the need for linking and associating different requirements and UI designs. Together, they make up the interactive specification.
The UI specification method presented in this thesis is complemented by an innovative experimental tool known as INSPECTOR. The concept behind INSPECTOR is based on the work style of stakeholders participating in corporate UI specification processes. The tool utilizes a zoom-based design room and white-board metaphor to support the development and safekeeping of artefacts in a shared model repository. With regards to the transparency and traceability of the rationale of the UI specification process, transitions and dependencies can be externalized and traversed much better by using INSPECTOR. Compared to Office applications such as Microsoft Word or PowerPoint, INSPECTOR provides different perspectives on UI specification artefacts, allows the actors to keep track of requirements and supports a smooth progression from the problem-space to the solution-space. In this way, co-evolutionary design of the UI is introduced, defined, and supported by a collaborative UI specification tool allowing multiple inputs and multiple outputs.
Finally, the advantages of the approach are illustrated through a case study and by a report on three different empirical studies that reveal how the experts who were interviewed appreciate the approach. The thesis ends with a summary and an outlook on future work directed towards better tool support for multi-stakeholder UI specification.