Wolfgang Wörndl, Johann Schlichter
Benutzermodellierung bezeichnet den Prozess, um aus implizit oder explizit erhobenen Daten über Benutzer ein Benutzermodell abzuleiten, was dann für eine Adaption von interaktiven Anwendungen genutzt werden kann.
Überblick und Vorgehensweise
Das Ziel von Benutzermodellierung (engl. user modeling) ist eine Adaption von interaktiven Anwendungen an die Bedürfnisse eines Benutzers [Johnson & Taatgen, 2005]. Benutzermodellierung bezeichnet exakter den Prozess, um aus gesammelten Daten über Benutzer ein höherwertiges Benutzermodell abzuleiten, vgl. die folgende Abbildung (adaptiert von [Brusilovsky & Marbury, 2002]):
Abbildung 1: Ableitung eines Benutzermodells (adaptiert von [Brusilovsky & Marbury, 2002])
Der 1. Schritt dabei ist die Akquise von Daten über den Benutzer. Dies kann explizit, z.B. mit Hilfe eines Fragebogens, oder implizit durch Beobachtung des Benutzers erfolgen. Für eine implizite Akquise können z.B. Log-Dateien analysiert oder Hardware- oder Software-Sensoren von mobilen Endgeräten ausgewertet werden. Anschließend können die Daten über den Benutzer verwendet werden, um ein Benutzermodell (s.u.) aufzubauen. Das Benutzermodell kann schließlich genutzt werden, um Anwendungen zu personalisieren. Anwendungsbereiche sind u.a. Empfehlungssysteme, adaptive Hypermedia-Systeme, rechnergestütztes Lernen, adaptive Benutzerschnittstellen oder mobile Guide-Anwendungen [Brusilovsky, Kobsa & Nejdl 2007].
Benutzermodell
Das Benutzermodell ist eine Datenstruktur, die eine Charakterisierung eines Benutzers zu einem bestimmten Zeitpunkt ausdrückt. Synonym dazu wird oft der Begriff Benutzerprofil verwendet. Während Benutzerprofil die über einen Benutzer gespeicherten Informationen bezeichnet (eher „technisch“), meint Benutzermodell mehr die abstrakte Repräsentation, also die Inhalte des Profils. Strukturell kann ein Benutzerprofil aus z.B. einfachen Attribut-Wert-Paaren, Wahrscheinlichkeitswerten, Regeln und Regelmengen oder komplexeren Relationen oder Datenstrukturen wie semantischen Netzen bestehen. Der Inhalt eines Benutzermodells kann u.a. sein: Persönliche und demographische Daten, Interessen und Präferenzen, Ziele und Aufgaben, Zugriffsdaten und Richtlinien (Policies), ausgewertete Transaktionsdaten u.v.m. Man unterscheidet zwischen statischen Benutzermodellen, deren Inhalt sich selten ändern, und dynamischen Modellen, die auch den sich schnell ändernden aktuellen Kontext des Benutzers abbilden.
Methoden
Um nun ein Benutzermodell zu erstellen, können verschiedene Methoden verwendet werden: Modellierung mit Stereotypen, Overlay-Modell (dabei drückt das Modell die Übereinstimmung des Wissens des Benutzers im Vergleich zu einem idealen Expertenwissen aus), statistische Verfahren wie Bayes’sche Netze, Data Mining Methoden wie abgeleitete Entscheidungsbäume oder Association Rule Mining auf Basis von getätigten Käufen u.v.m. Bei Benutzermodellierung mit Stereotypen werden vorab Mengen von Eigenschaften definiert, die Gruppen von Benutzern charakterisieren (z.B. „Anfänger“ oder „Experte“). Dazu werden Trigger festgelegt, die spezifizieren, unter welchen Bedingungen ein Stereotyp aktiviert werden soll. Anschließend kann eine Adaption auf Basis der Zuordnung des Benutzers zu einem Stereotyp erfolgen, z.B. Anzeige zusätzlicher Hilfe-Information für „Anfänger“. Stereotype erlauben eine schnelle Einordnung von Benutzern. Bayes’sche Netze modellieren bedingte Abhängigkeiten zwischen Zufallsvariablen, welche durch Wahrscheinlichkeiten beschrieben werden können. Dies eignet sich gut, um aus Benutzerverhalten zu lernen. Ein Anwendungsbeispiel ist die Klassifikation von Email-Nachrichten als „Spam“ durch Benutzer. Daraus kann dann bei einer neuen Nachricht abgeleitet werden, wie hoch die Wahrscheinlichkeit ist, dass eine Spam-Nachricht vorliegt. Aktuelle Aspekte von Benutzermodellierung werden insbesondere in der Konferenzserie User Modeling, Adaptation and Personalization (UMAP) diskutiert, die führende wissenschaftliche Zeitschrift in diesem Bereich ist User Modeling and User-Adapted Interaction (UMUAI).
Literatur
Brusilovsky, P.; Kobsa, A.; Nejdl, W. (Eds.): The Adaptiver Web. Lecture Notes in Computer Science (LNCS 4321), Springer, 2007.
Brusilovsky, P.; Marbury, M.T.: From Adaptive Hypermedia tor the Adaptive Web. Comm. of the ACM, Vol. 45, No. 5, 2002.
Johnson, A.; Taatgen, N.: User Modeling. In: Handbook ofr human factors in Web design, Lawrence Erlbaum Associates, 2005, 424–439
