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API-Usability der auf Templatemetaprogrammierung basierenden Softwarebibliothek „SeqAn“
Kahlert, Björn

HaupttitelAPI-Usability der auf Templatemetaprogrammierung basierenden Softwarebibliothek „SeqAn“
TitelvarianteAPI Usability of the Template Metaprogramming Software Library "SeqAn"
AutorKahlert, Björn
Geburtsort: Berlin
GutachterProf. Dr. Lutz Prechelt
weitere GutachterProf. Dr.-Ing. Mira Mezini
Freie Schlagwörterapi usability; usability; api; application programming interface; template metaprogramming; generic programming; seqan
DDC004 Datenverarbeitung; Informatik
005 Programmierung, Programme, Daten
006 Spezielle Methoden der Informatik
ZusammenfassungAusgangslage: Die Usability der bioinformatischen, auf C++-basierenden Softwarebibliothek SeqAn ist wenig ausgeprägt, denn SeqAn wurde mit dem ultimativen Ziel einer hohen Performance entwickelt. Die Grundlage des Entwurfs bilden Templatemetaprogrammierung und generische Programmierung. Obwohl diese Techniken die Usability einer API stark beeinflussen, ist die API-Usability-Forschung diesbezüglich vollkommen erkenntnislos.

Zielsetzung: Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, die API-Usability von SeqAn zu erforschen, um mit diesem Wissen SeqAns Usability zu verbessern und verallgemeinerbare Erkenntnisse für andere auf Templatemetaprogrammierung basierenden APIs zu gewinnen.

Methode: Für die Erforschung der API-Usability von SeqAn wird die empirische, praktisch annahmenlose Grounded Theory Methode nach Strauss und Corbin gemeinsam mit einer neuartigen und den speziellen organisatorischen Rahmenbedingungen gerechten Datenerhebungsmethode eingesetzt. Letztere kombiniert diverse subjektive und eine hochstrukturierte, objektive Datenquelle miteinander. Eigens für diese Arbeit wird das qualitative Datenanalysewerkzeug API Usability Analyzer entwickelt, welches den methodischen Gegebenheiten gerecht wird, indem es eine Reihe von Funktionen bietet, die selbst bei den kommerziellen Lösungen wie ATLAS.ti nicht zu finden sind.

Ergebnisse: Diese Arbeit stellt die Ergebnisse der API-Analyse in Form einer Grounded Theory dar, die nachzeichnet, wie fehlende Erkenntnisse zu den verwendeten Programmierparadigmen und mangelndes Verständnis von den SeqAn-Anwendern, die sich in API-Anwender und API-Endanwender unterscheiden lassen, zu der schlechten API-Usability führte. Es werden die gefundenen Usability-Probleme und mit welchen Strategien diese von den Anwendern bewältigt werden, ausführlich vorgestellt. Weiterhin werden Maßnahmen zur Behebung der Usability-Probleme vorgeschlagen. Unter anderem wird die Dokumentation, unter Berücksichtigung von so genannten Sprachentitätstypen, umfassend überarbeitet und die Nutzung von SeqAn durch API-Endanwender ermöglicht. Weitere Beiträge stellen ein umfassender wissenschaftlicher Literaturüberblick zum Thema API-Usability und das bereits erwähnte qualitative Datenanalysewerkzeug dar.

Konklusion: Die in dieser Arbeit erarbeiteten und umgesetzten Maßnahmen haben die API-Usability von SeqAn erfolgreich verbessert. Die auf diesem Weg gewonnen Erkenntnisse lassen allgemeine Rückschlüsse auf den Entwurf von auf Templatemetaprogrammierung basierenden Softwarebibliotheken zu. Darüber hinaus eignet sich das eingesetzte Verfahren für die Evaluation anderer APIs. Abschließend werden Empfehlung für den Bau leistungsfähiger, qualitativer Datenanalysewerkzeuge für Forschungsvorhaben vorgestellt, die ebenfalls die Grounded Theory Methode einsetzen.
Inhaltsverzeichnis1 Einleitung
1.1 Motivation
1.2 Definitionen
1.3 SeqAn
1.4 Methode der Grounded Theory

2 Forschungsstand
2.1 Überblick
2.2 Programmverständnisforschung
2.3 Usability-Evaluation
2.4 API-Usability-Evaluation
2.5 API-Usability-Verbesserung
2.6 Gruppierte Erkenntnisse bezüglich der API-Usability-Forschung
2.7 API-Werkzeuge

3 Forschung
3.1 Übersicht
3.2 Phase1: Behebung grober API-Usability-Probleme
3.3 Phase2: Planung und Durchführung der Datenerhebung
3.4 Phase3: Entwicklung des API Usability Analyzers
3.5 Phase4: Durchführung der GTM-Datenanalyse
3.6  Zusammenfassung der Forschung

4 Ergebnisse
4.1 Theorie: Folgen von SeqAn-Entwurfsentscheidungen
4.2 Zusammenfassung
4.3 API-Usability-Verbesserungsvorschläge
4.4 Verbesserung der API-Usability von SeqAn
4.5 Güte, Validierung und Verallgemeinerbarkeit

5 Fazit
5.1 Ausgangslage
5.2 Zielsetzung
5.3 Methode
5.4 Ergebnisse
5.5 Konklusion

6 Ausblick
6.1 API-Usability
6.2 SeqAn
6.3 Qualitative Datenanalysewerkzeuge mit Unterstützung der GTM
6.4 UI-Entwicklung mittels Websprachen

Anhang
A API Usability Analyzer
B Literaturergänzungen
C Rohdaten
D Forschungsergebnisse: Heuristische Evaluation 
E Forschungsdokumente
Dokumente
PDF-Datei von FUDISS_thesis_000000100961
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Seitenzahl421 Seiten
Fachbereich/EinrichtungFB Mathematik und Informatik
Erscheinungsjahr2015
Dokumententyp/-SammlungenDissertation
Medientyp/FormatText
Bild
SpracheDeutsch
Rechte Nutzungsbedingungen
Tag der Disputation27.10.2015
Erstellt am18.12.2015 - 09:44:38
Letzte Änderung18.12.2015 - 09:44:45
 
Statische URLhttp://www.diss.fu-berlin.de/diss/receive/FUDISS_thesis_000000100961
URNurn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000100961-5
Zugriffsstatistik
E-Mail-Adressebjoern.kahlert@fu-berlin.de