Definition - Erstellung wissenschaftlich-technischer Dokumente nach Nunamaker

• Involvierte Definitionen:
• Veranstaltung: DS4DH
• Referenz: @wagenpfeil2022

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Definition: Erstellung wissenschaftlich-technischer Dokumente nach Nunamaker

Die Nunamaker-Methodik ist ein Ansatz zur strukturierten Erstellung wissenschaftlich-technischer Dokumente mit genau sechs Kapiteln:

1. Einleitung und Verankerung

• Überblick über das Thema geben
• Motivationsbeschreibung
• Problembeschreibung
• Forschungsfragen
• Methodik zur Beantwortung der Forschungsfragen

2. Stand der Wissenschaft und Technik

• Ergebnisse der Beobachtungsziele darstellen
• Offene Herausforderungen aufzeigen

3. Konzeptuelle Modellierung und Entwurf

• Technologie-agnostisch

4. Proof-Of-Concept Implementierung

• Konkrete Entscheidung für Technologien
• Darstellen und Beweisen, dass die vorgeschlagene Modellierung umgesetzt werden kann

5. Evaluierung

• Ergebnisse der Experimente/Evaluationsziele darstellen

6. Zusammenfassung und Ausblick

• Darstellen, was die Beiträge der Arbeit waren
• Ideen für Zukünftige Arbeiten hervorheben

Einleitung und Methodik

Nunamaker-Methodik zur Lösung von Forschungsfragen

Die Nunamaker-Methodik ist ein Ansatz zur Lösung von Forschungsfragen. Dabei wird jede Forschungsfrage in vier Forschungsziele aufgeteilt:

• Beobachtung/Observation (Kapitel 2)
  • Typischerweise eine Recherche-Aufgabe
  • Recherche zur Erstellung einer Softwarelösung zur technischen Umsetzung von Featuregraph-basiertem Query Refinement
  • Führt dazu, dass wir feststellen, was gibt es und was gibt es noch nicht
• Theoriebildung/Theory Building (Kapitel 3)
  • Für alles, was es noch nicht gibt, müssen wir eine Theorie entwickeln, wie man es umsetzen könnte
• Implementierung/Systems Development (Kapitel 4)
  • Die Theorien zu den Dingen, die noch nicht existieren, müssen wir jetzt bauen/umsetzen
• Experimentation (Kapitel 5)
  • Die gebauten Dinge sollten wir jetzt auch noch auf Funktionalität prüfen

Definition: Einleitung und Verankerung

Ziel des Kapitels Einleitung und Verankerung ist es,

• den Leser in die Struktur und das Thema der Arbeit einzuführen,
• klar zu machen, weshalb das Thema relevant ist,
• die genaue Zielsetzung der Arbeit festzulegen.

Es besteht aus den Unterkapiteln:

0. Einleitung

• Kurzer einleitender Text
• Themengebiet einleiten
• Zu Motivation und Problembeschreibung überleiten

1. Motivation und Problembeschreibung

• Erhaltene Aufgabenstellung beschreiben (Problembeschreibung)
• Einzelne Problemfelder in der Aufgabenstellung identifizieren
• Problemfelder als Problem Statements zusammenfassen (PB1, PB2, …)

2. Forschungsfragen, Methodik und Ziele

• Je Problem Statement genau eine Forschungsfrage (FF) ableiten
• Zur Beantwortung der Forschungsfrage wird die Nunamaker-Methodik ausgewählt
• Je Forschungsfrage werden vier Forschungsziele auf Basis der Methodik formuliert
• Die Forschungsziele werden nummeriert

3. Ansatz und Aufbau der Arbeit

• Definieren, in welcher Reihenfolge die Ziele bearbeitet werden
• Tabellarisch darstellen, welches Forschungsziel in welchem Abschnitt behandelt wird

4. Arbeits- und Zeitplan

• 1:1 Mapping zwischen Gliederung der Arbeit und dem Zeitplan
• Gantt-Diagramm

Formulierung von Problembeschreibungen/Forschungsfragen/Forschungszielen

Bei der Formulierung von Problembeschreibungen, Forschungsfragen und Forschungsziele sollte darauf geachtet werden, dass sie:

• möglichst kurz und prägnant sind,
• als Aussage oder Frage formuliert sind
• eindeutig nummeriert sind (je nach Kategorie).

Auf die Formulierung folgt meist eine kurze Erläuterung.

Zu jeder Problembeschreibung gibt es genau eine Forschungsfrage. Dabei kann die Formulierung sehr simpel sein. Bspw. PB: Es gibt kein foobar. FF: Wie kann ich ein foobar entwickeln?

Konkrete Beispiele:

• PB1: Es gibt keine Featuregraph-basierten MMIR Systeme, die dem Benutzer Query Refinement erlauben.
• FF1: Wie kann ein System zum Featuregraph-basierten MMIR Query Refinement entwickelt werden?
  • Zur Umsetzung von Featuregraph-basiertem Query Refinement sind verschiedene Facetten des Themenkomplexes zu betrachten […]

Stand von Wissenschaft und Technik

Definition: Stand von Wissenschaft und Technik

Ziel des Kapitels Stand von Wissenschaft und Technik ist es,

• ein Unterkapitel je Forschungsziel vom Typ Beobachtung
• Recherche-, Beobachtungsergebnisse und Erkenntnisse präsentieren
• verwandte Arbeiten vorstellen
• benötigte Definitionen und Technologien einführen
• “Offene Herausforderungen” (OH) identifizieren, die nicht durch den aktuellen Stand der Wissenschaft und Technik gelöst werden können
  • OHs konkretisieren die verbleibenden Forschungsziele in den weiteren Phasen
• Am Ende diskutieren:
  • welche Forschungsziele beantwortet wurden
  • wie ist die Antwort ausgefallen, welche Erkenntnisse wurden erzielt
  • welche Entscheidungen bzgl. Verwendung der erzielten Erkenntnisse wurden getroffen (waren die Erkenntnisse nützlich für die weitere Arbeit oder eher nicht)
  • welche OHs verbleiben
  • Eventuell tabellarisch darstellen

Beispielhafte Struktur:

Konzeptuelle Modellierung und Entwurf

Definition: Konzeptuelle Modellierung und Entwurf

Ziel des Kapitels Konzeptuelle Modellierung und Entwurf ist es,

• wieder ein Unterkapitel je Forschungsziel
• offene Herausforderungen mit einfließen lassen
• Möglichst technologie-agnostisch
• Modellierung auf Basis des User Centered System Designs
  • Benutzer steht im Mittelpunkt der Modellierung
  • Jeder Funktionalität ist eine Interaktion / ein Mehrwert für den Benutzer
  • Hierzu müssen zunächst Use Context- / Use Case-Diagramme erstellt werden
  • Anschließend FZ zu einem Use Case zuordnen
• am Ende eine Zusammenfassung der Modellierungs- und Entwurfsergebnisse
• Auswahl treffen, welche Ergebnisse im nächsten Kapitel konkret implementiert werden sollen

Beispiel für ein Use Case-Diagramm für ein Bibliotheks-Ausleih-System: