Marco para la captura de requisitos de usabilidad en entornos de MDD

Abstract

[ES] La investigación desarrollada en esta tesis representa un marco novedoso para capturar requisitos de usabilidad durante el desarrollo de un sistema software. Estos requisitos, están representados como alternativas de diseños de Interfaces de Usuario (IU). El objetivo es desarrollar un proceso de captura de requisitos de usabilidad basado en entrevistas estructuradas con el apoyo de una herramienta que ayude a resolver problemas como: (1) la omisión de la usabilidad desde las primeras etapas de desarrollo, en general, las características de usabilidad solo se tienen en cuenta al diseñar las interfaces en las últimas etapas de desarrollo; (2) resulta tedioso la captura de requisitos para analistas que no son expertos en usabilidad; (3) los métodos y herramientas que se utilizan para desarrollar software no admiten la elicitación de requisitos de usabilidad. A partir de estos problemas encontrados en la literatura se definen las preguntas de investigación: ¿Es posible capturar requisitos de usabilidad en etapas iniciales de desarrollo al mismo tiempo que los requisitos funcionales? Para responder a esta pregunta, la tesis ha definido un método de elicitación de requisitos de usabilidad llamado UREM (por sus siglas en inglés, Usability Requirements Elicitation Method) y ha propuesto un método para tratarlo dentro de entornos MDD. El desarrollo de este trabajo de investigación se ha llevado a cabo siguiendo la metodología Design Science. Esta metodología considera dos ciclos: el primer ciclo es un ciclo de ingeniería en el que se diseña un método para incluir requisitos de usabilidad durante el proceso de elicitación de requisitos. El segundo ciclo corresponde a la validación del método propuesto mediante una evaluación empírica dentro de un contexto académico. La propuesta de captura de requisitos de usabilidad mediante UREM consiste en la definición de una estructura de un árbol donde las guías de usabilidad y las guías de diseño de IU están almacenadas. El árbol se define como un grafo conectado sin ciclos y una raíz; compuesto de 4 elementos: pregunta, respuesta, grupo de preguntas y diseño. Las preguntas y las alternativas de diseño (respuestas) son extraídas de las guías de usabilidad y de diseño, y marcan el camino por el cual el analista navega hasta llegar a los nodos hoja que son los diseños de la interfaz de usuario que se han alcanzado durante el proceso de captura de requisitos de usabilidad. Son los usuarios finales quienes eligen la alternativa más adecuada dependiendo de sus requisitos y/o siguiendo las recomendaciones ya preestablecidas en la estructura del árbol. La construcción del árbol la lleva a cabo un experto en usabilidad y puede ser utilizado en reiteradas ocasiones, generando así diversas alternativas de diseño de interfaz de usuario. La tesis presenta el trabajo relacionado en tres áreas: elicitación de requisitos de usabilidad, uso de guías de usabilidad e ingeniería empírica de software.

[CA] La investigació desenvolupada en aquesta tesi representa un marc nou per a capturar requisits d'usabilitat durant el desenvolupament d'un sistema programari. Aquests requisits, estan representats com a alternatives de dissenys d'Interfícies d'Usuari (IU). L'objectiu és desenvolupar un procés de captura de requisits d'usabilitat basat en entrevistes estructurades amb el suport d'una eina que ajude a resoldre problemes com: (1) l'omissió de la usabilitat des de les primeres etapes de desenvolupament, en general, les característiques d'usabilitat només es tenen en compte en dissenyar les interfícies en les últimes etapes de desenvolupament; (2) resulta tediós la captura de requisits per a analistes que no són experts en usabilitat; (3) els mètodes i eines que s'utilitzen per a desenvolupar programari no admeten l'elicitació de requisits d'usabilitat. A partir d'aquests problemes trobats en la literatura es defineixen les preguntes d'investigació: És possible capturar requisits d'usabilitat en etapes inicials de desenvolupament al mateix temps que els requisits funcionals? Per a respondre a aquesta pregunta, la tesi ha definit un mètode d'elicitació de requisits d'usabilitat anomenat UREM (per les seues sigles en anglés, Usability Requirements Elicitation Method) i ha proposat un mètode per a tractar-lo dins d'entorns MDD. El desenvolupament d'aquest treball de recerca s'ha dut a terme seguint la metodologia Design Science. Aquesta metodologia considera dos cicles: el primer cicle és un cicle d'enginyeria en el qual es dissenya un mètode per a incloure requisits d'usabilitat durant el procés d' elicitació de requisits. El segon cicle correspon a la validació del mètode proposat mitjançant una avaluació empírica dins d'un context acadèmic. La proposta de captura de requisits d'usabilitat mitjançant UREM consisteix en la definició d'una estructura d'un arbre on les guies d'usabilitat i les guies de disseny d'IU estan emmagatzemades. L'arbre es defineix com un graf connectat sense cicles i una arrel; compost de 4 elements: pregunta, resposta, grup de preguntes i disseny. Les preguntes i les alternatives de disseny (respostes) són extretes de les guies d'usabilitat i de disseny, i marquen el camí pel qual l'analista navega fins a arribar als nodes fulla que són els dissenys de la interfície d'usuari que s'han aconseguit durant el procés de captura de requisits d'usabilitat. Són els usuaris finals els qui trien l'alternativa més adequada depenent dels seus requisits i/o seguint les recomanacions ja preestablides en l'estructura de l'arbre. La construcció de l'arbre la duu a terme un expert en usabilitat i pot ser utilitzat en reiterades ocasions, generant així diverses alternatives de disseny d'interfície d'usuari. La tesi presenta el treball relacionat en tres àrees: elicitació de requisits d'usabilitat, ús de guies d'usabilitat i enginyeria empírica de programari.

[EN] The research developed in this thesis represents a novel framework for capturing usability requirements during the development of a software system. These requirements are represented as alternative User Interface (UI) designs. The objective is to develop a usability requirements capture process based on structured interviews with the support of a tool that helps solve problems such as: (1) the omission of usability from the early stages of development, in general, the characteristics of Usability is only taken into account when designing interfaces in the later stages of development; (2) it is tedious to capture requirements for analysts who are not usability experts; (3) the methods and tools used to develop software do not support the elicitation of usability requirements. Based on these problems found in the literature, the research questions are defined: Is it possible to capture usability requirements in initial stages of development at the same time as functional requirements? To answer this question, the thesis has defined a usability requirements elicitation method called UREM (Usability Requirements Elicitation Method) and has proposed a method to treat it within MDD environments. The development of this research work has been carried out following the Design Science methodology. This methodology considers two cycles: the first cycle is an engineering cycle in which a method is designed to include usability requirements during the requirements elicitation process. The second cycle corresponds to the validation of the proposed method through an empirical evaluation within an academic context. The proposal to capture usability requirements through UREM consists of the definition of a tree structure where the usability guides and UI design guides are stored. The tree is defined as a connected graph without cycles and a root; composed of 4 elements: question, answer, group of questions and design. The questions and design alternatives (answers) are extracted from the usability and design guides, and mark the path along which the analyst navigates until reaching the leaf nodes, which are the user interface designs that have been achieved. during the usability requirements capture process. It is the end users who choose the most appropriate alternative depending on their requirements and/or following the recommendations already pre-established in the tree structure. The construction of the tree is carried out by a usability expert and can be used repeatedly, thus generating various user interface design alternatives. The thesis presents related work in three areas: usability requirements elicitation, use of usability guides, and empirical software engineering.