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Information Work Support Based on Activity Data

Schmidt, Benedikt :
Information Work Support Based on Activity Data.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2013)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Information Work Support Based on Activity Data
Language: English
Abstract:

In industrial and post industrial nations like Germany and the USA more than a quarter of the workforce mainly works with information. Most of the work done by these information workers is the production, supervision and dissemination of information at computer workplaces. Information workers frequently works on multiple tasks in parallel. Few guidelines regulate and structure the work process. Therefore, the successful execution of the work requires a high degree of individual planning. A common effect of ad-hoc executions of multiple tasks are memory failures: Planned activities are forgotten (prospective memory failures), or the recall of work processes' status and involved information objects fails (retrospective memory failures). The computer---a multitasking machine---even increases the likelihood of memory failures due to an increased number of activities executed in parallel. This dissertation investigates methods to decrease the likelihood of memory failures in information work at the computer workplace. The effort leads to the design of a tool that provides support for information work based on externalized activity data. This document is structured as follows: 1)The first part investigates information work from the perspectives of psychology, organization theory and sociology. Identified characteristics of information work relevant for this dissertation are captured in an ideal type. This includes the specification of the information work process at the computer workplace as being coordinated by interruptions and as being composed of logical units of work, so called knowledge actions and desktop operations. 2) The second part proposes a system design method which facilitates the analysis of work processes that can be typically observed in information work. The method seamlessly integrates into the user-centred design method. Work is modeled and analyzed in terms of so called activity system models based on activity theory and action regulation theory. System model and analysis realize two important elements of the user-centred design method: the context of use analysis and the requirement specification. The specified method is applied to the domain of information work, resulting in requirements for a tool to decrease the likelihood of memory failures in information work. 3) The third part develops methods to address memory failures in information work based on activity data. The developed methods address the requirements previously identified by applying the system design method (part 2) to the identified ideal type (part 1). The methods are implemented and evaluated in a demonstrator: a) Activity Data: A fundamental contribution to address memory failures is the collection of information about the work process. To realize this, methods to capture, analyze and organize interaction histories are developed. A core element of the process is activity mining, which is a method to identify activities in interaction histories even if the activities were interrupted during the execution process. Activity mining is modeled as a clustering problem. The proposed activity mining methods show better results than the state of the art with respect to the identification of activities. Furthermore, the proposed activity mining methods extract more details about the work execution process than the state of the art. b) Methods to Address Memory Failures: Based on the extracted activity data the goal of this work is realized---support methods to address memory failures at the computer workplace are developed. A support method design space to address memory failures is created. The design space is structured along three support directions (exploration, organization, recommendation). For each support direction, a respective user support method has been designed: 1) Activity-centric task management, which leverages activity data to facilitate task management and to support the recall of ongoing activities and respective work processes. 2) An interactive activity history, which enables the exploration of activity data in a work history visualization to support the recall of earlier work processes. 3) A recommender system, which analyzes the most recent work activities of the user to propose useful information objects like emails, files and websites. The system can be configured to support for more multitasking oriented or for more focused work. c) Transparency Tool: The support methods have been implemented in a demonstrator named Transparency. Using the demonstrator an evaluation of the support methods with a focus on memory support was conducted. The evaluation results indicate that the support methods decrease the likelihood of prospective and retrospective memory failures for information work at the computer workplace. The scientific contributions of this dissertation address two domains. On the one hand, information work support. Methods are developed which decrease the likelihood of prospective and retrospective memory failures based on activity data. On the other hand, system design methods. A method is introduced to design systems for work types which involve a high degree of individual planning.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Mehr als ein Viertel der Arbeitnehmer in (Post-)Industrienationen wie Deutschland oder den USA arbeiten mit Daten. Ein Großteil der eigentlichen Arbeitsleistung dieser Informationsarbeiter entfällt auf die Produktion, Überwachung und Verteilung von Information am Computer Arbeitsplatz. Informationsarbeiter bearbeiten meist zeitgleich verschiedene Aufgaben während der eigentliche Arbeitsprozess durch wenige Auflagen strukturiert wird. Aus diesem Grund benötigt die erfolgreiche Ausführung der Arbeit stetige Koordination und Planung. Die Vielzahl gleichzeitiger Aufgaben und die Komplexität des Arbeitsprozesses im Zusammenhang mit Unterbrechungen löst Erinnerungsfehler aus: Informationsarbeiter vergessen geplante Aktivitäten (planungsbezogene Erinnerungsfehler), den Status von Arbeit und die genutzten Informationsobjekte (ereignisbezogene Erinnerungsfehler). Der Computer als Multitasking Maschine steigert die Wahrscheinlichkeit von Erinnerungsfehlern sogar noch insofern mehr Aufgaben gleichzeitig durchgeführt werden. Diese Dissertation untersucht Methoden zur Minderung von Erinnerungsfehlern in der Informationsarbeit am Computerarbeitsplatz. Im Rahmen der Arbeit wird eine Anwendung zur Unterstützung von Informationsarbeit auf Grundlage von externalisierten Aktivitätsdaten entwickelt. Die Arbeit ist wie folgt strukturiert: 1) Der erste Teil untersucht Informationsarbeit aus der Perspektive der Psychologie, der Organisationstheorie und der Soziologie. So identifizierte Charakteristiken der Informationsarbeit die im Kontext dieser Arbeit wichtig sind werden in einem Ideal Typ abgebildet. Dies beinhaltet die Beschreibung der Informationsarbeit am Computerarbeitsplatz als koordiniert durch Unterbrechungen und als zusammengesetzt aus logischen Arbeitseinheiten, so genannten Knowledge Actions und Desktop Operations. 2) Der zweite Teil beschreibt eine System Design Methode welche die Analyse von Arbeitsprozessen wie sie in der Informations-arbeit auftreten erleichtert. Die beschriebene Methode erweitert die user-centred design Methode. Aufbauend auf Activity Theory und Handlungsregulationstheorie wird Arbeit mittels sogenannter Aktivitätssystem Modelle abgebildet und analysiert. Abbildung und Analyse setzen zwei wichtige Elemente der user-centred design Methode um: die Erhebung des Nutzungskontextes und die Anforderungsanalyse. Die entwickelte Methode wird in der Dissertation verwendet, um Anforderungen an eine Software zur Minderung von Erinnerungsfehlern in der Informationsarbeit abzuleiten. 3) Im dritten Teil werden Methoden zur Adressierung von Erinnerungsfehlern unter Nutzung von Aktivitätsdaten beschrieben. Dabei werden die auf Grundlage des Ideal Typs (Teil 1) und mittels System Design Methode identifizierten Anforderungen (Teil 2) adressiert. Die Methoden werden in einem Demonstrator umgesetzt und evaluiert: a) Aktivitätsdaten: Einen grundlegenden Beitrag zur Adressierung von Erinnerungsfehlern können Informationen über den Arbeitsprozess leisten. Um diese Daten bereitstellen zu können werden Methoden zur Erhebung von Interaktions-historien am Computer sowie deren Analyse und Organisation beschrieben. Wesentlicher Bestandteil des Vorgehens ist Activity Mining, ein Verfahren, um Aktivitäten in Interaktionshistorien zu identifizieren auch wenn die Aktivitäten im Arbeitsprozess unterbrochen worden sind. Activity Mining wird als Clustering Problem beschrieben. Die beschriebenen Ansätze zeigen bessere Resultate beim Identifizieren von Aktivitäten als der Stand der Forschung. Weiterhin sind die extrahierten Informationen über den Arbeitsprozess reichhaltiger als beim Stand der Forschung. b) Methoden zur Adressierung von Erinnerungsfehlern: Auf Grundlage der extrahierten Aktivitätsdaten wird das grundlegende Ziel der Arbeit realisiert---Unterstützungsmethoden zur Adressierung von Erinnerungsfehlern bei der Informationsarbeit am Computerarbeitsplatz werden entwickelt. Richtlinien für die Entwicklung von Unterstützungsmethoden die Erinnerungsfehler adressieren werden identifiziert und resultieren in der Entwicklung von drei wesentlichen Beiträgen: 1) Activity-centric Task Management (aktivitätsbezogene Aufgaben Verwaltung) nutzt Aktivitätsdaten, um Aufgabenverwaltung zu erleichtern und unterstützt so das Erinnern an laufende Aufgaben und zugehörige Arbeitsprozesse. 2) Eine Interactive Activity History (interaktive Aufgabenhistorie) unterstützt das Erinnern an Arbeitsprozesse durch die Exploration einer Arbeitsprozess Visualisierung. 3) Ein Recommender System (Vorschlagssystem) schlägt Informationsobjekte (Emails, Dateien, Webseiten, etc.) auf Grundlage der vorhergehenden Handlungen des Informationsarbeiters vor. Das System kann so konfiguriert werden, dass ein eher Multitasking orientiertes oder ein eher fokussiertes Arbeiten unterstützt wird. c) Transparency Tool: Die entwickelten Methoden sind in einem Demonstrator namens Transparency prototypisch implementiert worden. Mittels Transparency sind die Methoden im Hinblick auf ihre Erinnerungsunterstützung mit Informationsarbeitern evaluiert worden. Die Ergebnisse legen nahe, dass die entwickelten Methoden die Wahrscheinlichkeit planungsbezogener und ereignisbezogener Erinnerungsfehler in der Informationsarbeit am Computerarbeitsplatz senken. Zusammenfassend betreffen die wissenschaftlichen Beiträge dieser Arbeit zwei Themenbereiche. Die Beiträge betreffen einerseits die Unterstützung von Informationsarbeit. Es werden Methoden entwickelt, welche die Wahrscheinlich von planungsbezogenen und ereignisbezogenen Erinnerungsfehlern mittels Aktivitätsdaten verringern. Die Beiträge betreffen andererseits die Entwicklung von System Design Methoden. Eine Methode wird vorgestellt, die insbesondere das System Design für Arbeiten mit hoher Autonomie und Planung erleichtert. German
Place of Publication: Darmstadt
Uncontrolled Keywords: information work, context, user support, interaction history, activity mining, System design, activity theory, action regulation theory
Classification DDC: 000 Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft > 004 Informatik
Divisions: 20 Department of Computer Science > Telecooperation
Date Deposited: 04 Nov 2013 14:48
Last Modified: 20 Jul 2016 12:48
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-36522
Referees: Mühlhäuser, Prof. Dr. Max and Schmidt, Prof. Dr. Albrecht
Refereed: 27 June 2013
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/3652
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