Personas are fictitious but realistic user profiles based upon real data and user research. They represent different user groups with specific characteristics, needs, goals and behaviors. Instead of relying on mere averages, personas create detailed characters with individual stories, offering a deeper understanding of the user perspective. An example of a persona (greatly abbreviated) could look like this:

• Name: Lisa König
• Age: 32 years
• Occupation: Marketing manager
• Technical affinity: High, uses modern software solutions daily
• Goals: Efficient management of marketing campaigns, routine task automation
• Challenges: Overwhelmed by complex software, little time for extensive training

This initial draft of a persona can provide an important basis for decision-making for a software team developing a marketing tool.

Why are personas important?

Using personas has several key advantages:

• Better user-centricity: Personas help teams consistently align with the needs of real users. Instead of addressing an anonymous “target group”, developers and designers can concretely imagine who they are optimizing software for.
• Improved communication within teams: Different departments (development, design, product management, marketing) often speak different “languages”. Personas create a common ground and ensure a uniform understanding of user requirements.
• More targeted product decisions: Features, designs, and workflows can be better validated using personas. Instead of speculating on whether a feature is useful, the team can ask specifically, “Does this feature help Lisa do her job more efficiently?”
• More effective UX and UI design: By mapping typical user behaviors and expectations, personas can make user interfaces more intuitive and accessible.
• Reducing development errors: Undesirable developments often occur when software is developed without the actual users in mind. Personas help avoid these missteps by consistently incorporating users’ perspective into the development process.
• Better marketing strategies: In addition to product development, personas are also helpful in marketing. They make it possible to create more targeted campaigns and content that are precisely tailored to relevant user groups.

Personas are much more than just nice add-on documents – they are an indispensable tool for successful, user-centered software development. They help teams put themselves in the perspective of real users and ensure that products are not only technically sophisticated, but also intuitive, useful, and engaging. In the following sections, we will take a closer look at how personas are developed, which methods have proven themselves and how they can be integrated into Agile development processes.

Differences and differentiation from classic target group analysis

In software development and marketing, it is essential to understand the users’ exact needs. While classic target group analysis is a proven means of segmenting potential customers or users, the personas approach goes one step further. The difference between the two concepts lies not only in the depth of the analysis, but also in the way they are used.

Audience analyses are often based on demographic and statistical data. They divide people into groups that have similar characteristics, for example in terms of age, gender, income or occupation. A typical audience description for a fitness app might be: “Men and women between the ages of 25 and 45 who exercise regularly and have an above-average income.” While this information helps to make a rough market segmentation, it leaves open what individual needs and behaviors exist within this group.

Personas, on the other hand, go beyond this general description and try to make a specific person from the target group tangible. A persona for the same fitness app might look like this:

• Name: Lisa, 34 years old, working mother
• Motivation: Wants to stay fit, but has little time for long workouts
• Challenges: Must integrate training sessions into a busy everyday life
• Expectations of the app: Short, effective workouts with ease of use

The big advantage of personas is that they illustrate a detailed story, behavioral patterns, and specific needs of a user group. While a target group analysis only defines the external characteristics, a persona provides insights into the “why” behind the users’ decisions.

Another distinguishing feature is the method of application. Target group analyses are particularly helpful in marketing to evaluate market potential or to target advertising campaigns to a specific demographic group.

They offer a broader perspective and help understand who might potentially be interested in a product. Personas are used more in product development and UX optimization. They enable designers, developers and product managers to put themselves in the shoes of users and simulate concrete use cases.

A practical software development example illustrates the difference. A company developing a new banking app can use a target group analysis to determine that the main users are between 25 and 50 years old and prefer to use online banking. But it is only through a persona like “Thomas, 46, family man, uses online banking, but feels insecure with new technologies” that it becomes clear that the app must offer a particularly understandable user interface and an easily accessible security concept.

The Importance of Personas in Software Development

Software development faces the challenge of combining complex requirements with user-friendly experience. Technically mature applications can be a market failure if they aren’t tailored to the needs of the users. That’s where personas come in. They make it possible to design software specifically for real users instead of developing it past an abstract target group. Some arguments about why you should rely on personas, especially in software development, are summarized in Table 1.

Table 1: Benefits of Personas in the Software Development Process

Psychological Basics: How User Behaviour and Decision-Making Processes Influence Personas

People may use software rationally, but their decisions and behaviour are also shaped by emotions, habits, and unconscious thought patterns. Personas serve to make precisely these psychological mechanisms tangible in order to design a product in such a way that it can be used intuitively, efficiently and pleasantly.

A central aspect is the way people make decisions. Psychologist Daniel Kahneman distinguishes between two systems of thought: a fast, intuitive system and a slow, analytical system. In software development, it is crucial to consider both ways of thinking.

Users expect an application to support their habitual thought patterns so they don’t have to think twice. An example of this is the arrangement of buttons in a mobile banking app. If the “Transfer” function is intuitively placed, it will be used without much thought. However, if it’s hidden in an unfamiliar place, it can cause confusion and frustration. In such cases, personas help simulate typical behaviours and expectations, optimizing user guidance.

Another psychological influencing factor is cognitive load, i.e. the amount of information that a person can process at the same time. Users don’t want to be overwhelmed with unnecessary options and want to find a solution to their problem quickly. A good example of this is a travel provider’s booking platform. A persona like “Anna, 34, plans vacation during her lunch break and has little time” makes it apparent that clear navigation and a quick booking option are essential. If they are overwhelmed with too many choices, they are more likely to abandon the process in frustration.

Emotions also play a central role in interacting with software. An application can convey trust and security or trigger uncertainty and anger. Especially with security-critical applications, like an online banking app, it is important that the user feels in control at all times.

A persona like “Stefan, 55, rarely uses online banking and has concerns about security” helps design functions such as two-factor authentication in such a way that they are understandable and easy to use without overwhelming the user.

In addition, people are not only shaped by their individual experiences, but also by social influences. The need for social validation is evident in apps with community functions. An example of this is a fitness app where users can share their training successes with friends. The persona “Tom, 29, sports enthusiast, is motivated by competition” can help integrate gamification elements into the application in a meaningful way. If this is ignored, the app may lose engagement because users don’t feel sufficiently engaged.

Personas therefore help to incorporate psychological aspects into software development. They make visible how people think, what fears or expectations they have, and how they interact with an application.

Developing Personas: Methods and Data Sources

Personas are only useful when they’re based on sound data. A well-designed persona is more than a fictional character with a name and a stock photo – it represents real user needs, behaviours, and challenges. In order to develop realistic and meaningful personas, a combination of qualitative and quantitative methods and reliable data sources is required.

From data collection to persona creation

The first step to develop personas (Figure 1) is data collection. Companies can draw on various information sources to understand user behaviour and needs. One of the most valuable methods is the direct user survey. Interviews and surveys make it possible to gain deeper insights into the mindset and challenges of users. For example, a software company for a project management app can find out through interviews with team leaders which features really help them in their day-to-day work and which they find annoying.

Figure 1: Process for creating and using personas

In addition, analytics data provides valuable insights into user behaviour. Which functions are frequently used? Where do users abort processes? Heat maps and click analyses can help identify weaknesses in user guidance. For example, users of an e-commerce platform may abandon the purchase process because the checkout is complicated. A persona like “Lisa, 32, frequent online shopper, expects a fast and smooth checkout” can help address these problem areas.

Combining qualitative and quantitative data correctly

Effective persona development requires the combination of quantitative data (such as user statistics and survey results) and qualitative data (such as interviews and observations). While quantitative methods provide insight into what users are doing, qualitative approaches provide insights into why they are doing it.

We can see an example of both methods un the development of an educational platform. A platform analysis shows that many users drop out after a few minutes – a clear signal that there are problems with user guidance.

By interviewing teachers and students, the company learns that most users are overwhelmed because too much information is presented at once. Based on these findings, a persona such as “Max, 17, student, uses the platform irregularly and needs intuitive navigation” can be developed to improve user guidance in a targeted manner.

From raw data to persona

Once enough data has been collected, it’s a matter of transferring it into a tangible persona. A persona should contain concrete, but not too detailed, information to serve as a helpful tool in the development process. In addition to demographic data such as age, occupation, and technical affinity, motivations, frustrations, and typical usage scenarios should be included.

For example, a good persona might look like this:

• Name: Sarah Meier
• Age: 38 years
• Occupation: Marketing manager
• Technical affinity: Experienced in using digital tools, but prefers simple solutions
• Challenges: Too many complex functions in software complicate everyday work
• Motivation: Increased efficiency through intuitive and time-saving tools

This persona can be used as a reference at all development stages to validate design decisions. The goal is not to create as many personas as possible, but to create a few, precisely elaborated profiles that cover the most important user groups.

With a solid methodology and the right data sources, an abstract target group becomes a living persona that helps teams tailor products to the needs of users. This results in technically sophisticated, intuitive software.

Persona Models

Personas are a proven tool of making user groups tangible and better integrating their needs into the development process. But not every persona is the same – depending on the objective, database, and application, there are different models to use in practice. Choosing the right persona model depends on the project’s requirements: Should the persona be as close to reality as possible or offer a simplified representation of user needs (Table 2)?

Table 2: Types of Personas

Each persona model has its own specific advantages and is suitable for different fields of application.

Data-driven persona development: Using AI, analytics, and user research

Artificial intelligence (AI), data analysis and user research make it possible to build personas not just on assumptions, but on measurable behavioural patterns. This creates data-driven personas that are more dynamic, precise, and flexible.

AI can analyse enormous amounts of user data and recognize patterns that would often be difficult for humans to understand. Machine learning can be used to identify clusters of user types that show similar behaviours. While conventional personas are often based on assumptions, this data-driven persona uses real user data to explain behaviour in a targeted manner and derive possible courses of action.

Besides to AI-supported methods, classic user research continues to play an important role. A/B testing, heatmaps, and user interviews can help better understand behaviours from the data. While pure data analysis often only shows what users are doing, qualitative methods provide the answer to the why.

One example is a learning platform where many users start their courses but don’t finish them. The pure analytics data shows a high bounce rate after the first lesson. But only interviews with users provide the explanation: Many find the learning curve too steep and lose motivation. A data-driven persona could look like this:

• Name: Julia, 29, works and learns in her free time
• Behaviour: Starts courses, but often drops out after a short time
• Challenge: Lack of motivation and time
• Solution: Shorter learning units or gamification elements such as progress rewards

This shows how valuable the combination of data analysis and direct user feedback is. The persona is underpinned by numbers and given an emotional and motivational dimension through qualitative research.

A major advantage of data-driven personas is that they are not static. While classic personas are often created at the beginning of a project and then rarely updated, AI-powered personas can be continuously optimized through real-time data. One example is a music streaming platform that evaluates their user habits. The platform can create and customize dynamic personas based on listening behavior.

If a user suddenly listens to more jazz music, his persona could develop from “Eva, 25, indie rock fan” to “Eva, 25, music discoverer with broad taste”. With this dynamic approach, software solutions can be further personalized. Whether it’s recommendation algorithms, marketing strategies or UX optimization – data-driven personas help companies to better understand users in real time and offer tailor-made solutions.

Using AI, analytics and user research takes persona development to a new level. Instead of relying only on assumptions and individual opinions, data-driven personas enable realistic and dynamic user analysis. The combination of quantitative data analysis and qualitative interviews ensures that personas reflect the behaviour of the users and helps us understand their motivation and challenges.

Difficulties

Although personas are a powerful tool for user-centred development, there are some typical hurdles that can limit their effectiveness. A persona alone does not guarantee better software – its success depends on how it is created, interpreted, and used in the development process. Incorrect or inaccurately used personas can even have a contrary effect, leading to undesirable developments.

One of the most common challenges is that personas are based on guesswork instead of real-world data. If teams develop a persona based solely on internal discussions, without interviewing actual users or analysing usage data, this can lead to bias.

A persona that only reflects one’s own expectations instead of mapping real user needs will quickly lose relevance. An example of this is a software company that develops a project management tool and assumes that all users are highly tech-savvy. If it later turns out that a large part of the target group consists of less tech-smart team leaders who want it to be easy to use, the product could be developed without the needs of real users.

Another problem is creating so many personas that the team loses track. Instead of focusing on a few representative core personas, often many user profiles are created that differ only slightly. This can lead to personas no longer being used as action-relevant tools, but merely existing as overloaded documents.

At the same time, the opposite can also be problematic: overly general personas that are supposed to cover all possible user groups, but in the end do not represent real needs. A persona like “User X, 30-50 years old, interested in technology” is so unspecific that it can hardly serve as a decision-making basis. Effective personas need a clear focus on typical user groups with differentiated characteristics.

Even the best personas are useless if they’re created only once and not actively considered in the development process. Often a lot of energy is invested during creation, but once the day-to-day business dominates, the personas are forgotten.

Personas are not static documents – they should be revised and adapted regularly. User needs, technological trends, and market requirements are constantly changing. If personas remain unchanged for years, they can lose relevance and lead to wrong decisions.

Tools

There are many tools for creating personas that help us better understand and visualize the target groups:

• Make My Persona by HubSpot: An interactive, free tool that walks you through a seven-step process to create detailed buyer personas (Figure 2). At the end, you’ll receive a professionally designed persona document that you can download and share with your team.
• Persona by Delve AI: An AI-powered persona generator that combines your own data, like web analytics, CRM data, with public data sources to automatically create data-driven buyer personas for your business.
• Miro Persona Tool: A collaborative online whiteboard that provides templates for creating user personas. It allows teams to collaborate on persona profiles, provide feedback, and integrate it into the design process.
• Persona Maker AI by Board of Innovation: An AI-powered tool that automatically generates personas based on your research questions and audience descriptions. It provides valuable insights into your target audience and supports your research.
• UXPressia’s Online Persona Creator An easy-to-use tool for creating user personas with customizable templates. It allows you to integrate real-time data, team collaboration, and export personas in different formats.
• Persona Builder by Semrush: A free tool to create buyer personas without limitations. It offers an intuitive user interface and lets you create and save an unlimited number of personas (Figure 3).

Figure 2: Persona Tool: HubSpot

Figure 3: Persona Tool: SemRush

These tools help you create detailed and realistic personas that can serve as the foundation for marketing strategies, product development, and user experience design. It’s best to try out a few tools that come closest to your own requirements in terms of functionality and operation. The same applies to persona tools: they should be easy to use and speed up the development process, not create hurdles and ultimately, they should make work fun.

Conclusion

Personas are essential in modern software development. They help user needs become tangible in order to make targeted development decisions and more intuitive and effective software. Unlike traditional audience analytics, which rely on demographic data, personas provide detailed insights into user behaviour, motivation, and challenges. This allows better feature alignment, UX design, and product strategies with actual user needs.

Data-driven personas, especially those which are optimized through continuous analyses, offer an innovative way to keep user profiles dynamic and improve development processes. Despite their many benefits, there are some challenges, especially the risk of outdated, unused, or overly generic personas.

In summary, it’s clear that the targeted use of personas improves the quality of software products and saves time and costs. Companies that effectively integrate personas into their development process benefit from more user-friendly solutions, happier customers, and ultimately greater market success.

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Die Benutzeroberfläche einer Software ist i. d. R. die einzige Stelle, mit der der Anwender in Berührung kommt. In das „Innere“ einer Applikation kann man im laufenden Betrieb nicht schauen, lediglich die Schnittstelle zur Interaktion ist offengelegt und für den Anwender zugänglich. Eine Vielzahl von Aspekten ist bei der Gestaltung zu berücksichtigen. Beispielsweise ist zu klären, auf welche Art und Weise die Interaktion erfolgt. Als Entwickler mag man dabei sofort an die grafischen Interfaces denken, die heute der Standard für Businessanwendungen sind. Jedoch gibt es eine Reihe weiterer Möglichkeiten zur Gestaltung der Kommunikationsschnittstelle. Beginnend bei der Eingabe von Befehlen bis hin zu KI-gestützter Spracheingabe oder der Interaktion mittels Gesten reicht das Spektrum. Als Entwickler von Applikationen mit der Programmiersprache Java liegt unser Fokus im Moment sehr häufig auf Unternehmensanwendungen. Hier erfolgt die Bedienung meist traditionell mit Tastatur und Maus, aber auch neuere Ansätze bahnen sich nach und nach den Weg in die Geschäftswelt.

Eines steht definitiv fest: Die Entwicklung der Benutzerschnittstelle nimmt einen immer größer werdenden Stellenwert im gesamten Softwareentwicklungszyklus ein. Statt „nebenbei“ im laufenden Entwicklungsprozess und durch den Softwareentwickler erledigt, wird diesem Teilschritt immer mehr Bedeutung zugemessen. Historisch hätte man die mit der Gestaltung der Benutzerschnittstelle einhergehenden Aufgaben irgendwo zwischen Anforderungsanalyse und Entwurf eingeordnet. Dazu ist das Thema jedoch viel zu wichtig. Folgerichtig sollte dem Konzept, dem Entwurf, der Erprobung durch den Nutzer und letztlich der technischen Umsetzung ein eigener umfassender Bearbeitungsschritt zugedacht werden (Abb. 1).

Abb. 1: Einordnung des Designs in den Softwareentwicklungszyklus

Fachleute für Design müssen über ein vielfältiges Portfolio an Kenntnissen verfügen, u. a. aus den Bereichen Ästhetik und Psychologie. Statt bloßem Bauchgefühl und Trial-and-Error-Verfahren kommen heute Ansätze aus der User-Experience-(UX-)Design-Research zum Einsatz. Diese beziehen wiederum ihr Potenzial und die notwendigen Erkenntnisse u. a. aus den Methoden der modernen Marktforschung. Die Technik will selbstverständlich auch beherrscht werden, ist jedoch zunächst nur zweitrangig.

In den folgenden Textabschnitten wollen wir die Entwicklung der Benutzerschnittstelle im historischen Zeitablauf nachzeichnen. Was zunächst wie eine Geschichtsstunde aussieht, führt schnell zur Erkenntnis, dass auch der heutige Stand – also primär die aktuell eingesetzte grafische Form des User Interface – nur ein Meilenstein auf dieser stetig fortschreitenden Entwicklung ist. Künftig werden wir wahrscheinlich vollständig anders mit der Technik in Interaktion treten, als wir es heute bereits täglich tun. Grundsätzlich kann die Entwicklung des User Interface anhand von folgenden Meilensteinen nachgezeichnet werden:

• Command Line Interface (CLI)

• Graphical User Interface (GUI)

• Natural User Interface (NUI)

• Voice User Interface (VUI)

• Organic User Interface (OUI)

Abb. 2: Meilensteine der User-Interface-Entwicklung

Auf die genannten Meilensteine (Abb. 2) werden wir gleich umfassender eingehen. Wir erkennen unmittelbar, dass die Entwicklung kontinuierlich vorangeht. Unverändert bleiben jedoch die Grundsätze, die das Fundament einer guten Benutzerschnittstelle ausmachen. Im Fokus steht nach wie vor das Ziel einer maximalen Benutzerfreundlichkeit. Unter Benutzerfreundlichkeit versteht man eine einfache Handhabbarkeit der Programme. Die Bedienung muss nicht oder kann sehr einfach erlernt werden. Sie richtet sich nach den Denk- und Arbeitsweisen der Anwender. Die Usability ist ein wichtiger Punkt für die Akzeptanz und damit den Erfolg einer Software. Das User Interface soll möglichst klar strukturiert und beschrieben sein. Das betrifft sowohl die Inhalte als auch die Elemente zur Navigation und Bedienung. Die „goldenen Regeln“ wurden von Ben Shneiderman bereits im Jahr 1986 niedergeschrieben. Sie sind universell und haben ihre Gültigkeit bis heute nicht verloren. Es lohnt sich, einen Blick auf diese Regeln zu werfen (Kasten: „Die Goldenen Regeln des User-Interface-Designs“).

Die Benutzerschnittstelle dient der Kommunikation zwischen dem menschlichen Anwender und der Technik. Diese Kommunikation ist oft bidirektional, d. h., dass nicht nur Informationen angezeigt, sondern auch Reaktionen der Nutzer zur Steuerung erwartet werden.

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Ebenen eines User Interface

In diesem Abschnitt sehen wir uns ein wenig die Theorie zur Gestaltung des User Interface an. In der Praxis sind die theoretischen Modelle oft nur schwer vollständig umsetzbar, jedoch liefern sie wichtige Hinweise, welche Aspekte zu berücksichtigen sind. Man unterscheidet verschiedene Ebenen eines User Interface (Tabelle 1). Diese bestehen aus konzeptuellen, kommunikativen und physischen Komponenten [2].

Tabelle 1: Komponenten und Ebnen des UI [2]

Command Line Interface

Beim Command Line Interface basiert die Interaktion zwischen Mensch und Computer ausschließlich auf der Eingabe von Befehlen (Kommandos) per Tastatur. Ursprünglich hatten die Zeichenfolgen teilweise kryptischen Charakter und ihre Bedeutung war selten selbsterklärend. Um keine langen Zeichenketten erfassen zu müssen, wurde umfassend mit Abkürzungen gearbeitet. Zusatzinformationen wurden per Parameter an die Kommandos angehängt. Anwendungsprogramme im betrieblichen und privaten Umfeld wurden ebenso auf diese Weise bedient. Der sogenannte Command Line Interpreter spielte dabei eine zentrale Rolle. Eine einzelne Befehlszeile wurde eingelesen und interpretiert. Anschließend erfolgte die Ausführung des Kommandos und danach wurde das Ergebnis dem Benutzer direkt angezeigt. Die Funktionalität hat Vorrang vor der optischen Gestaltung. Heutzutage spielt das CLI auch noch eine Rolle. Für die Systemadministration existiert in nahezu allen Betriebssystemen (Windows: Power Shell, Linux: Shell) eine Kommandoebene. So können die notwendigen Administrations- und Wartungsarbeiten effektiv ausgeführt werden. Im unmittelbaren Anwenderbereich ist das CLI nahezu vollständig verschwunden. Eine derartige Bedienung kann den Anwendern kaum noch zugemutet werden.

Im Bereich der Softwareentwicklung finden wir heute in vielen Bereichen eine „Wiederbelebung“ des CLI. Unzählige Frameworks bieten ein CLI, um die anstehenden Aufgaben, zum Beispiel ein Projekt-Set-up, den Build einer Software usw. anzustoßen. Grafisch „verwöhnte“ Nutzer tun sich häufig schwer damit, der Experte schätzt die Effizienz einer solchen Nutzerführung.

In vielen Fällen wird auch der Weg gegangen, dass man ein CLI einbaut und damit eine gewisse Flexibilität für die endgültige Ausgestaltung des User Interface schafft. Als Unterbau kann es somit für nutzerfreundliche Benutzeroberflächen – sei es grafisch oder als Sprachsteuerung – stehen.

Graphical User Interface

Mit der grafischen Benutzeroberfläche (GUI) bekam das Erscheinungsbild einer Applikation eine genauso wichtige Rolle wie die Funktionalität. Die Ignoranz gegenüber dem Aussehen und die Bedienung einer Anwendung über CLIs war mit der Etablierung von grafischen Benutzeroberflächen vorbei. Das GUI-Konzept stammt aus den 1970er Jahren und wurde im Jahr 1973 am Xerox PARC etabliert. Einen größeren Anwenderkreis fand es jedoch erst im Jahr 1983 mit dem populären Computer Apple Lisa, der jedoch sehr preisintensiv war. Die Zukunft gehörte dem Apple Macintosh aus dem Jahr 1984, der unter der Leitung von Steve Jobs entwickelt wurde. Dieser galt als erster bezahlbarer Rechner mit einer grafischen Benutzeroberfläche. Es folgten Atari ST (1985) und Commodore Amiga (1986). Als Reaktion auf Apple Lisa kam im Jahr 1985 Microsoft mit Windows (1.03) hinzu.

Buttons, Symbol-, Auswahl- und Werkzeugleisten sowie gestaltete Dialogfelder gehören zu den Elementen eines GUI. Der Zugang zu den Programmen erfolgt durch Icons auf der Desktopoberfläche. Die Programmfenster können in variabler Größe und Position geöffnet werden. Für die damalige Hardware war die Umsetzung eines GUI-Konzeptes eine große Herausforderung, denn die Verarbeitungsgeschwindigkeit war oft noch gering. Die weitere Entwicklung ist durch eine erhöhte grafische Detaillierung, eine zunehmend intuitive Bedienung und auch durch die Integration von Multimediaelementen gekennzeichnet. Mit der gesteigerten Leistungsfähigkeit der Hardware verbesserte sich die Auflösung der Bildschirme und die Verarbeitungsgeschwindigkeit nahm enorm zu. Die Einführung von Windows 95 war ein wichtiger Meilenstein, denn mit einer Startleiste und einem veränderten Fensterkonzept wurde weiter von der Technik abstrahiert und bei der Bedienung auf den Endkunden zugegangen. Aus heutiger Sicht wirken die damals gängigen GUI oft überladen. Nicht immer waren die Bedienelemente sinnvoll angeordnet. Für die weitere „Reifephase“ des GUI, am Übergang zu den NUI, sind eine Reduktion auf wesentliche Kernfunktionen, ein schlichtes Farbkonzept, eine Fokussierung auf die Inhalte und adaptive Elemente kennzeichnend, die sich automatisch an die jeweilige Arbeitssituation anpassen.

Als Entwickler von Businessapplikationen spielen der Entwurf und die technische Umsetzung eines ansprechenden grafischen User Interface heute eine zentrale Rolle. Im dritten Teil der Serie werden wir uns mit den heute aktuellen technischen Ansätzen zur Gestaltung des UI beschäftigen. Die konkrete Gestaltung, d. h. die Ausgestaltung des Designs ist stets auch eine Frage des aktuellen Zeitgeists. Wie in der Mode sind auch grafische Oberflächen einem stetigen Wandel des Geschmacks unterworfen. Im Fokus der heutigen Gestaltung stehen moderne Designsprachen wie Material Design oder Fluent Design. Statt bunter und verspielter Oberflächen haben wir es heute mit geraden Linien, einer Reduktion auf funktionale Aspekte und einem weitgehenden Minimalismus zu tun. Jährlich erscheinen neue Designtrends für die Gestaltung von Softwareinterfaces. Schlagwörter aus dem Jahr 2020 sind beispielsweise animierte Illustrationen, Mikrointeraktionen, 3D-Grafiken in Web- und Mobile-Anwendungen, Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) usw. [3]. Nicht alle Trends werden sich in allen Bereichen durchsetzen. VR und AR haben (heute) keinen Platz bei einer Datenbankanwendung; dagegen können Mikrointeraktionen oder 3D-Effekte bei Buttons usw. durchaus auch im Businessumfeld eingesetzt werden.

Wie wichtig es ist, aktuelle Designtrends auch in klassischen Applikationen aufzugreifen und umzusetzen, wird einem sofort klar, wenn man eine Applikation aus dem Jahr 2000 startet. Funktional mag diese noch arbeiten und ggf. immer wieder auf den neusten Stand gebracht worden sein. In den Fragen der Bedienung und des Designs wird man jedoch deutlich die Spuren der Zeit sehen. Wir befinden uns heute in der Reifephase des GUI und machen seit einiger Zeit bereits große Schritte zur nächsten Ebene der Benutzerschnittstellen.

Natural User Interface

Das Natural User Interface (NUI) wird künftig das GUI ersetzen, in einigen Aspekten (Touch) ist auch ein Nebeneinander bzw. eine Ergänzung möglich. Eine neue Ära kam mit der Verbreitung von Multi-Touchscreens in Smartphones und Tablets auf. Neben dem „Look“ kommt jetzt auch das „Feel“ zum Einsatz (Abb. 3).

Abb. 3: Wird ein GUI um das „Feel“ ergänzt, gelangt man zum NUI

Mit „Look“ ist das Interface-, Brand- und Corporate Design, also das Aussehen der Oberfläche gemeint. „Feel“ steht für Interaktion, Verhalten, Multimedia usw. Man setzt darauf, dass jegliche Produkte ohne Anleitung zu bedienen sind, d. h. intuitiv. Das Prinzip der Gestaltung orientiert sich am sogennannten OSIT-Konzept. Dieses Akronym steht für Orientieren, Selektieren, Informieren und Transagieren. Als Erstes will man wissen, an welcher Stelle man sich befindet. Dazu ist eine Orientierung – im Sinne eines Überblicks – notwendig. Im nächsten Schritt trifft man eine Auswahl, d. h. Selektion von Dingen aus dem Umfeld. Es folgt das Informieren über Details. Abschließend findet eine Transaktion statt, d. h., dass wir das Objekt nutzen oder es in einen anderen Zustand überführen. Die Oberfläche wird somit bei einem NUI nicht mehr hierarchisch organisiert, sondern die gewünschten Inhalte kommen gewissermaßen auf den Nutzer zu. Je nach Gewichtung und Relevanz können die Bildschirmobjekte vergrößert, verkleinert oder entsprechend platziert werden. Der Nutzer kann die Inhalte nach seinen Bedürfnissen zusammenstellen, umgruppieren und anpassen. Suchen, sortieren, filtern oder zoomen wird bei einem NUI oft verwendet. Statische Fenster werden immer öfter durch dynamische ersetzt. Für die Umsetzung eines NUI müssen sich die Designer mit den Handlungsmustern und dem Verhalten der Nutzer auseinandersetzen und sich bestmöglich in sie hineinversetzen.

Einfache Formen erlauben statt der Bedienung mit der Maus nun das Berühren der entsprechenden Elemente auf dem Bildschirm mit dem Finger. Hier sind kaum technische Änderungen an der Software notwendig. Ein Touch-Ereignis reagiert in dieser Art und Weise nahezu identisch wie ein Klick mit der Maus. Ggf. müssen die Bedienelemente (Buttons, Listenauswahl usw.) in der Größe angepasst werden, da die Genauigkeit der „Fingerbedienung“ geringer ist als die erreichbare Präzision mit einem Mauszeiger. Hier gilt es, als Entwickler und Designer Erkenntnisse über die verfügbare bzw. geplante Hardware beim Kunden einzuholen. Ist ein Touch-Bildschirm geplant oder bleibt es bei der reinen Bildanzeige? Einige moderne Notebooks sind mit Touch-Bildschirmen ausgestattet. Sie erlauben also ein Nebeneinander von Touch- und Maus-/Tastaturbedienung.

Im Bereich der Software von industriellen Anwendungen oder in Umgebungen, wo externe Bedienelemente nur stören würden, zum Beispiel die Steuerung eines Smart-Home-Systems, haben die Touch-Oberflächen die Interaktion mit Maus und Tastatur komplett ersetzt. Hier muss man beispielsweise bedenken, dass zwar eine Eingabe von Text über eine Bildschirmtastatur möglich ist, jedoch möchte niemand einen wirklich langen Text darüber eingeben. Mit anderen Worten: Ein Passwort oder einen kurzen Text können wir dem Nutzer durchaus zumuten, alles andere kann zur Qual werden. Um dennoch längere Texte zu erfassen, braucht es andere Formen der Eingabe, beispielsweise die Spracheingabe (siehe nächster Abschnitt) oder eine umfassende Unterstützung durch eine KI, die dabei hilft, das gewünschte nächste Wort zu „erraten“.

Vollständig andere Möglichkeiten der Bedienung ergeben sich beim Vorhandensein eines Multi-Touch-Displays. Hier ist nicht nur der einfache Tap (als ersetzendes Element für den Einfachklick) möglich, sondern wir haben eine Vielzahl von weiteren Touch-Gesten, zum Beispiel Tippen, Verschieben, Zoom, Drehen, Wischen usw. Eine sehr umfassende Zusammenstellung der Gesten und die Unterstützung unterschiedlicher Geräte findet sich unter [4].

Moderne Frameworks zur Umsetzung grafischer Oberflächen bieten die Unterstützung dieser Gestensteuerung an, d. h., es stehen entsprechende Events zur Verfügung. Um eine Applikation mit einem klassischen GUI in das Zeitalter NUI zu holen, ist jedoch i. d. R. eine umfassende Überarbeitung des Interface notwendig: Mit welchen Gesten kann ich die beschriebene Aktion erreichen? Wie ersetze ich das Anwendungsmenü durch interaktiv und situativ einblendende Inhalte? Denn Befehle wie Datei | Bearbeiten | Kopieren usw. sind nicht intuitiv über eine Touch-Bedienung machbar. Welche Größe haben die Elemente? Sie sehen selbst, das sind primär keine Fragen der Technik.

Voice User Interface

Wie der Name bereits verrät, bezieht sich VUI auf die Stimme, d.h., dass die Ein- und Ausgabe über gesprochene Sprache erfolgt. Für die Interaktion werden weder die Hände benötigt, noch ist die Betrachtung eines Displays notwendig. Assistenzsysteme wie Siri, Alexa, Cortana usw. sind die besten Beispiele dafür. Die Nutzer können nicht nur die Geräte mit Hilfe der Sprache steuern, sondern auch die Maschinen sind in der Lage, dem Nutzer verbale Antworten zu geben. VUI ist immer dann sinnvoll, wenn Nutzer „alle Hände voll zu tun haben“ bzw. wenn Sinne wie Sehen und Tasten bereits belegt sind und der Nutzer trotzdem einen Wunsch hat oder eine Aufgabe erledigen möchte.

Technisch sind wir heute dank der Nutzung von KI-Services aus der Cloud in der Lage, beliebige Applikationen mit einer Sprachsteuerung auszustatten. Es ist also nicht mehr notwendig, die dafür notwendigen Algorithmen selbst zu programmieren, eine Verbindung zum Service über das Internet genügt. Auch hier beginnt die Arbeit auf konzeptioneller Ebene. Beginnend mit der Definition der Sprachbefehle ist die KI zu konfigurieren und über eine Schnittstelle in die eigene Applikation einzubauen. Ein erster Ansatzpunkt zur Integration einer Spracherkennung in die eigene Applikation besteht in der Auswahl eines geeigneten Cloud Service, zum Beispiel Azure Cognitive Service von Microsoft [5]. Dieser ist i. d. R. online über ein Dashboard zu konfigurieren, ggf. auch zu trainieren (lernende KI). Für die Interaktion aus der eigenen App stehen dann definierte Schnittstellen oder besser spezifische SDKs, zum Beispiel für Java, zur Verfügung.

Hier kann man auf jeden Fall festhalten: Die Fähigkeit der Erkennung von Sprache hat sich in der letzten Zeit deutlich verbessert. Die Komplexität, diese Services in die eigene App einzubauen, zum Glück nicht. Es genügt i. d. R. die Funktionsweise grundsätzlich verstanden zu haben und den Service für seine Zwecke zu konfigurieren. Danach ist die Spracherkennung – hier verwendet als Sprachsteuerung – wie eine Blackbox nutzbar.

Organic User Interface

Die Entwicklung wird weitergehen. Nach NUI kommt OUI. Die Abkürzung steht für Organic User Interface. Der Begriff „organisch“ in OUI wurde von der zugrunde liegenden organischen Architektur abgeleitet und bezieht sich auf die Übernahme der natürlichen Form mit dem Ziel, eine bessere Anpassung an die menschliche Ökologie zu erreichen. Unter OUI versteht man eine Benutzeroberfläche mit einer nicht flachen bzw. mit einer biegbaren Anzeige. Eine organische Benutzeroberfläche setzt darauf, dass wir die tatsächliche physische Form oder Position eines Geräts ändern, um dieses zu steuern. Damit eröffnen sich viele unglaubliche Möglichkeiten, mit Geräten zu interagieren und zu navigieren. In einer OUI ist die Anzeigeoberfläche immer der Ort der Interaktion und kann bei Eingaben aktiv oder passiv ihre Form ändern. Diese Eingaben werden durch direkte physische Gesten und nicht durch eine indirekte Point-and-Click-Steuerung bereitgestellt. Es wird zwischen mehreren Arten von organischen Benutzeroberflächen unterschieden [6], beispielsweise Schnittstellen mit einer flexiblen bzw. verformbaren Oberfläche, Displays, die an die Form exakt angepasst werden, z. B. eine Kugel oder ein Zylinder, oder Schnittstellen, die dynamisch zur Laufzeit erstellt und gesteuert werden, beispielsweise die berührungsempfindliche und situativ eingeblendete Tastatur.

Wir können schon heute sagen: OUI bringt viele interessante Möglichkeiten mit sich, die Technologie steckt jedoch noch in den Kinderschuhen und die Entwicklung lässt sich hier noch kaum abschätzen. Erste Geräte mit biegsamen Displays kommen gerade auf den Markt.

Produktion vs. Betrieb

Die Bedienung der Software in der Produktion, also während der Entwicklung, unterscheidet sich zunehmend maßgeblich vom Umfeld des späteren Einsatzes. Ganz konservativ betrachtet hatten sowohl Entwickler als auch Anwender einen PC mit Bildschirm und Maus. Dieses Prinzip ist im Bereich der Entwicklung für mobile Systeme schon lange durchbrochen. Man behilft sich mit Testgeräten, Simulatoren, Emulatoren bzw. Cloud-Services, die die Option für eine Vielzahl von physischen Devices zum Probieren über das Internet bereitstellen.

Mit der Weiterentwicklung der Benutzerschnittstellen wird diese Lücke zwischen Entwicklung und Anwendung auch für andere Applikationsarten größer. Um hier zu guten Ergebnissen zu kommen, müssen wir auf mehreren Ebenen aufrüsten. Beispielsweise müssen wir uns mit den künftig gewünschten Bedienkonzepten unserer Nutzer noch mehr auseinandersetzen und die Erkenntnisse in die Gestaltung der Benutzeroberflächen einfließen lassen.

Zusammenfassung

Die Bedienoberfläche der Software von morgen wird sich radikal ändern. Das Prinzip „Weg von der Technik, hin zum Kontext“ wird eine immer größere Rolle spielen. Anwender wollen keine Software bedienen, sie möchten eine Aufgabe erledigen. Im Moment stecken wir irgendwo zwischen GUI und NUI und erahnen nur vage die künftige Entwicklung. Zugegebenermaßen fällt es immer schwerer, diese gestiegenen Anforderungen an die Nutzeroberflächen fachgerecht zu realisieren. Das wird zur Arbeit von Spezialisten, d. h. von UI-Designern.

Weitere Informationen zu diesen und anderen Themen der IT finden Sie unter http://larinet.com.

Links & Literatur

[1] https://www.embedded-software-engineering.de/grundlegende-richtlinien-fuer-gute-user-interfaces-a-554405/

[2] Moran, Thomas P.: „The Command Language Grammar: a representation for the user interface of interactive computer systems“; in: International Journal of Man-Machine Studies 15 (1981)

[3] https://uxdesign.cc/8-ui-ux-design-trends-for-2020-68e37b0278f6

[4] https://static.lukew.com/TouchGestureCards.pdf

[5] https://docs.microsoft.com/de-de/azure/cognitive-services/speech-service/custom-commands

[6] https://de.qwe.wiki/wiki/Organic_user_interface

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