Semantic navigation in digital media

Karrer, Thorsten; Borchers, Jan Oliver

doi:32530

Semantic navigation in digital media = Semantische Navigation in digitalen Medien

Karrer, Thorsten (Author)

2013

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Thorsten Karrer

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2013

UmfangXXXIII, 375 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2013

Zsfassung in engl. und dt. Sprache

Genehmigende Fakultät
Fak01

Hauptberichter/Gutachter
Borchers, Jan Oliver (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2013-05-24

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-46873
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/229390/files/4687.pdf

Einrichtungen

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Navigieren (Genormte SW) ; Benutzerfreundlichkeit (Genormte SW) ; Medieninformatik (Genormte SW) ; Interaktive Medien (Genormte SW) ; Informatik (frei) ; navigation (frei) ; usability (frei) ; digital media (frei) ; HCI (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 004
ccs: H.5.2 * H.5.4

Kurzfassung
Mediale Inhalte, die von Endnutzern erzeugt und bereitgestellt werden, sind ein fester Bestandteil der Informationslandschaft geworden. Dies ist spätestens seit der weitreichenden Verfügbarkeit von digitalen Aufnahmegeräten für Bilder, Videos, Ton und Text der Fall. War die Erstellung und Verbreitung von digitalen Medien bis vor zehn Jahren noch kommerziellen Anbietern und einigen wenigen semiprofessionellen Endanwendern vorbehalten, so können heute nahezu alle Benutzer Medien in hoher Qualität produzieren, verteilen und konsumieren. Trotz dieses Paradigmenwechsels sind einige der grundlegenden Interaktionsmechanismen – insbesondere die Navigation innerhalb digitaler Medien – weitgehend unverändert geblieben und damit nach wie vor unhandlich und kompliziert. Die Navigationsziele von Nutzern beziehen sich üblicherweise auf den tatsächlichen Inhalt eines Mediums. An genau die Stelle eines Films zu springen, an der zwei Handlungsstränge zusammenlaufen, oder den Teil eines Textes zu finden, in dem ein bestimmter Sachverhalt erklärt wird, sind sinnvolle und klar definierte Ziele für Mediennavigation. Die Interaktion mit gegenwärtigen Benutzerschnittstellen bezieht sich jedoch immer noch lediglich auf die gemeinsame Form eines Medientyps. Benutzer können damit beispielsweise zu Zeitstempeln oder Seitenzahlen navigieren. Somit stehen die Navigationsziele der Nutzer und die Funktionsangebote der Benutzerschnittstellen auf unterschiedlichen konzeptionellen Ebenen. Dies hat zur Folge, dass die Benutzer selber ihre semantischen Navigationsziele, die sich auf den Inhalt beziehen, in syntaktische Formulierungen, die mit den Ausdrucksmöglichkeiten der Schnittstelle kompatibel sind, umwandeln müssen. Diese Umwandlung ist weder intuitiv noch einfach und läuft daher oft auf eine erschöpfende Suche im betreffenden Medium hinaus. Ein Grund für diese vorherrschende Diskrepanz zwischen den Sprachen, in denen sich Nutzerabsicht einerseits und Interaktionsmöglichkeiten andererseits ausdrücken, ist die historische Entwicklung digitaler Navigationsschnittstellen als Nachfolger analoger Aufnahme- und Abspielgeräte. Letztere haben traditionell keine Möglichkeit, das Medium inhaltlich aufzuschlüsseln, und können daher gezwungenermaßen nur Eigenschaften des Medienträgers beeinflussen. Diese Einschränkungen gelten für computergestützte Mediennavigation oft nicht; hier könnte der Medieninhalt durchaus analysiert werden, um semantisch formulierte Navigationsziele zu verstehen. Dennoch sind die meisten digitalen Navigationsschnittstellen immer noch direkte Abbilder ihrer analogen Vorfahren. Gegenstand dieser Dissertation ist die Erstellung eines Interaktionsmodells für die Navigation in digitalen Medien, welches sowohl die Benutzerschnittstelle als auch Form und Inhalt des Mediums zusammen darstellt. Diese Kombination von strukturellen Repräsentationen des Mediums einerseits und der Benutzerschnittstelle andererseits ist neuartig: Sie ermöglicht eine einheitliche Beschreibung existierender Navigationstechniken und die Bewertung dieser Techniken im Kontext semantischer Navigation. Darüber hinaus lassen sich aus dem Modell Empfehlungen für das Design von semantischen Navigationsschnittstellen ableiten. Ein weiteres Ergebnis dieser Arbeit ist somit eine derartige modellgestützte vierschrittige Anleitung. Die Anwendbarkeit des Modells und der Designempfehlungen wird im Rahmen von vier Forschungsprojekten demonstriert, in denen jeweils eine semantische Navigationsmethode für einen anderen Medientyp entwickelt wurde. Die Benutzerschnittstellen, die aus diesen Projekten hervorgegangen sind, sind nachweislich effizienter und einfacher in der Bedienung als konventionelle Techniken zur Mediennavigation, und werden darüber hinaus von den Benutzern präferiert. Obwohl jedes dieser Projekte somit einen eigenen Beitrag zu dem jeweiligen Forschungsfeld darstellt, steht in dieser Dissertation der illustrative Aspekt dieser Teilarbeiten im Rahmen des Modells und der Designempfehlungen im Vordergrund.

With the advent of ubiquitous computing devices and their associated capabilities for capturing photos, videos, audio, and text, user-generated media content and its large-scale distribution have become a reality. While then years ago the production and dissemination of most digital media was practically restricted to commercial content providers and a few enthusiasts, nowadays, most people have the means to create, publish, and consume high-quality media. What is interesting, however, is that despite this shift in paradigm, one of the most fundamental underlying mechanisms – navigation in digital media – has hardly changed at all and is in many cases still cumbersome and difficult. Users’ navigation goals are mostly formulated in terms of the actual contents of a medium; finding the point in a movie where two story lines finally meet or accessing the part of a text where a certain argument is being made are useful and clearly defined goals. Navigation interfaces, however, are still formulated in terms of the generalizable form of a medium; they allow users to move to certain timestamps or page numbers. This means that the goal of a navigation task is rarely concerned with the functional entities that current navigation techniques operate on. As a result, the users have to provide the capability to convert between their semantic navigation goals that refer to the content and a syntactic expression of that goal that is compatible with the interface language. This conversion, of course, is non-trivial and usually has to be found out by the users through trial-and-error or exhaustive search. One of the obvious reasons for this mismatch of languages between semantic user intent and syntactic navigation interface is the analog heritage of the latter: Interfaces to control and navigate analog media do not have access to the contents of these media and, consequently, have to operate on the form as the common structure. Computer interfaces for digital media, on the other hand, could have the ability to inspect the content and allow users to formulate in semantic terms. Still, most of these interfaces are directly modeled after their analog counterparts with- out leveraging this potential of the medium’s digital representation. In this thesis, we present an interaction model for navigation in digital media that represents the interface together with the form and content of the medium. This combination of structural representations of the interface and the medium is novel. It gives us a holistic framework in which we can describe existing navigation interfaces, analyze their shortcomings for semantic navigation goals, and guide the creation of semantic navigation interfaces that allow to directly express such goals. In addition, we propose a simple four-step design guideline that builds upon this framework and helps interface designers to create semantic navigation interfaces. The viability of both the interaction model and the design guideline is demonstrated in the context of four research projects that each create and evaluate a semantic navigation interface for a different type of medium. The interfaces and navigation techniques that have emanated from these projects have already been shown to outperform conventional methods as well in measured efficiency as in perceived ease of use and subjective preference. While each thus is a contribution in itself to the respective field, their main purpose in the context of this work is to each exemplify and illustrate one specific step of our four-step guideline in detail.

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