Применение закона Фиттса к оценке навыков работы пользователей с компьютерными устройствами целеуказания

NovaInfo 32
Опубликовано
Раздел: Технические науки
Просмотров за месяц: 2
CC BY-NC

Аннотация

В статье описан эксперимент по сравнению трех устройств ввода (мышь, трекпад, сенсорный экран). Сенсорный экран показал более высокий уровень обработки информации, чем мышь. Трекпад занял третье место. При проведении экспериментов по оценке качества пользовательского интерфейса, для разделения пользователей на категории по навыкам владения устройствами целеуказания рекомендуется использовать закон Фиттса, с последующей кластеризацией пользователей на группы, в качестве входных показателей которой используются коэффициенты закона Фиттса.

Ключевые слова

ЗАКОН ФИТТСА, ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТРЕФЕЙС, ОЦЕНКА НАВЫКОВ, МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ, УСТРОЙСТВА ВВОДА

Текст научной работы

Основным критерием, определяющим качество интерфейса пользователя, является удобство его взаимодействия с элементами управления программы. Эффективным, с точки зрения времени работы пользователя, принято считать интерфейс, обеспечивающий выполнение задач предметной области за наименьший промежуток времени.

Рассмотрению различных аспектов повышения качества интерфейса пользователя посвящены работы многих специалистов. Проблемами повышения семантического качества меню занимались Губко М. В. [3], Даниленко А. И. [2], Рыбанов А.А. [1,12] и др. Проблемам естественно-языкового взаимодействия конечного пользователя с информационной системой на естественном языке посвящена работа Кунгурцев А.Б. и Поточняк Я.В. [4], Купер А., Рейман Р., Кронин Д. [10]. Вопросам описания процессов диалога и прототипирования пользовательсих интерфейсов для информационных систем посвящены работы Амелиной О.В. [5], Лежебокова А.А. и Коломыцева О.В. [6], Гультяева А. К. и Машин В. А. [7], Бурков Е.А., Назаренко Н.А., Никулин М.Н., Падерно П.И., Сопина О.П. [8], Зайченко К.В., Краснова А.И., Назаренко Н.А., Падерно П.И., Пахарьков Г.Н. [9], Мунипов В.М., Зинченко В.П.[11] .

Одним из основных вопросов при экспериментальной оценке качества интерфейса является формирование группы пользователей, обладающих различными навыками владения компьютерными устройствами целеуказания (мышь, трекпад, сенсорный экран), так как это позволяет получать более объективные оценки. Для разделения пользователей по категориям (новичок, средний пользователь, пользователь профессионал) можно использовать закон Фиттса [13, 14].

Закон Фиттса описывает зависимость времени достижения цели от дистанции до цели и от размера цели. Закон был сформулировал в 1954 году Полом Морисом Фиттсом и звучит следующим образом: "The time to acquire a target is a function of the distance to and size of the target" ("Время, требуемое для позиционирования на какой-либо элемент есть функция от расстояния до этого элемента и от его размера").

Математически закон Фиттса принимает вид:

T=a+b\log_{2} \left(\frac{D}{W}+1 \right), (1)

где T – время достижения цели (мс.); a – константа, определяющая среднее время запуска/остановки движения; b — константа, зависящая от типичной скорости движения; D – дистанция до цели; W – размер цели.

Поскольку время целеуказания при работе различных категорий пользователей будет отличаться, то следовательно умения и навыки пользователя по работе с устройствами целеуказания влияют на значения констант а и b. Поэтому, данные константы могут быть использованы как параметры для разделения пользователей на группы.

Цель работы: исследовать влияние используемого устройства ввода на временную эффективность решения пользователем задачи в рамках программно-информационной системы.

В эксперименте принимали участие два пользователя. Перед пользователями стояла задача нажимать, с помощью устройств целеуказания, на появляющиеся объекты различных размеров, расположенных на разном расстоянии друг от друга на экране, как можно быстрее. Использовались три устройства целеуказания: мышь проводная оптическая, трекпад и сенсорный экран ноутбука Dell Inspiron 15. Эксперимент проводился на базе интерактивного теста UX-дизайнера Google Марцина Вичари (http://fww.few.vu.nl/hci/interactive/fitts/).

В результате работы были получены графики зависимости времени от размера и расстояния до цели. На их основе были построены логарифмические линии тренда (рис. 1-3).

Зависимость T(D/W) для устройства целеуказания — мышь
Рисунок 1. Зависимость T(D/W) для устройства целеуказания — мышь
Зависимость T(D/W) для устройства целеуказания — трекпад
Рисунок 2. Зависимость T(D/W) для устройства целеуказания — трекпад
Зависимость T(D/W) для устройства целеуказания — сенсорный экран
Рисунок 3. Зависимость T(D/W) для устройства целеуказания — сенсорный экран

Зависимости показывают, что при использовании одних и тех же устройств целеуказания время, затрачиваемое на целеуказание, различно. Следовательно, коэффициенты a и b определяют, в том числе, и навыками работы с устройствами целеуказания, характеризующими пользователя пользователя.

Исследуя графики и используя закон Фиттса, были получены константы a и b для двух пользователей и разных устройств ввода, а также получена величина достоверности аппроксимации R2. Значения констант представлены в таблице 1.

Таблица 1. Сравнительный анализ параметров a и b модели Фиттса для пользователей
 

Мышь

Трекпад

Сенсорный экран

a

b

R2

a

b

R2

a

b

R2

пользователь 1

238,73

137,76

0,61

383,33

275,23

0,58

361,06

60,59

0,51

пользователь 2

197,61

155,77

0,73

768,84

214,06

0,55

357,83

56,67

0,43

Определим разницу в навыках владения первого и второго пользователей, используя следующую формулу:

d=\sqrt{(a_{1}-a_{2})^{2}-(b_{1}-b_{2})^{2}}. (2)

Для устройства ввода — мыши разница в навыках владения у пользователей (d=44,89) имеет незначительные отклонения; для трекпада величина d=390,33, что говорит о значительной разнице навыков владения данным устройство ввода у двух пользователей; для сенсорного дисплея навыки владения у пользователей практически одинаковые (d=5,08).

Таким образом, при проведении экспериментов по оценке эфективности работы пользователя с интерфейсом программы, с точки зрения времени выполнения задачи, при использовании в качестве устройства ввода трекпада, пользователь1 и пользователь2 должны находиться в разных категориях, чтобы их навыки владения не вносили значимые погрешности в результаты оценки интерфейса.

Выводы

  1. По анализу представленных на графиках зависимостей самым эффективным и удобным устройством ввода является сенсорный экран, так как при его использовании выполнение задачи происходит значительно быстрее. Трекпад — менее удобен в решении задач целеуказания;
  2. Из полученных значений констант a и b следует, что пользователи имеющие значительную разницу в навыках владения использования трекпада и мыши, имеют практически одинаковые навыки владения сенсорным экраном. Таким образом, для использования сенсорного экрана не требуется специальных навыков;
  3. При проведении экспериментов по оценке качества пользовательского интерфейса, для разделения пользователей на категории по навыкам владения устройствами целеуказания рекомендуется использовать закон Фиттса, с последующей кластеризацией пользователей на группы, в качестве входных показателей которой используются коэффициенты а и b закона Фиттса.

Читайте также

Список литературы

  1. Рыбанов А.А., Коростелев Р.А., Киселев В.В. IDEF1X-модель базы данных web-ориентированной информационной системы оценки семантического качества меню пользователя // Молодой ученый. 2013. № 5. С. 170-172.
  2. Губко М.В., Даниленко А.И. Оптимизация пользовательских меню с учётом семантического качества//Проблемы управления. 2012. № 2. С. 53-63
  3. Губко М.В., Даниленко А.И. Математическая модель оптимизации структуры иерархического меню//Проблемы управления. 2010. № 4. С. 49-58.
  4. Кунгурцев А.Б., Поточняк Я.В. Интерфейс для общения пользователей с информационными системами на естественном языке // Электротехнические и компьютерные системы. 2014. № 14 (90). С. 74-81.
  5. Амелина О.В. Объектно-ориентированная реализация языка описания процессов диалога для информационных систем // Информационные системы и технологии. 2011. № 2. С. 5-11.
  6. Лежебоков А.А., Коломыцева О.В. Программный модуль для прототипирования пользовательских интерфейсов // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2012. № 7 (132). С. 259-263.
  7. Гультяев А.К., Машин В.А. Проектирование и дизайн пользовательского интерфейса. Корона-Принт. 2007. -352с.
  8. Бурков Е.А., Назаренко Н.А., Никулин М.Н., Падерно П.И., Сопина О.П. Эргономическая экспертиза информационных моделей: общий подход, проблемы и задачи // Человеческий фактор: проблемы психологии и эргономики. Тверь, 2013. № 4.С. 88-91.
  9. Зайченко К.В., Краснова А.И., Назаренко Н.А., Падерно П.И., Пахарьков Г.Н. Методы оценки качества биомедицинских систем и технологий. СПб.: Изд–во СПбГУАП, 2011. 150 с.
  10. Купер А., Рейман Р., Кронин Д. Алан Купер об интерфейсе. Основы проектирования взаимодействия. СПб.: Символ–Плюс, 2009. 688 с.
  11. Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика: человеко-ориентированное проектирование техники, программных средств и среды: Учеб. для студентов вузов. М.: Логос, 2001. 226 с.
  12. Густун С.С., Рыбанов А.А. Количественная оценка работы пользователя с паркетным меню [Электронный ресурс] // Студенческий научный форум – 2015 : докл. VII междунар. студ. электрон. науч. конф. Направление «Технические науки» (Секция «Проблемы моделирования, проектирования и разработки программных средств») / РАЕ. - Москва, 2015. - C. 1-5 – Режим доступа : http://www.scienceforum.ru/2015/pdf/11203.pdf.
  13. MacKenzie, I.S., Sellen,A., and Buxton,W. (1991). A comparison of input devices in elemental pointing and dragging tasks. Proceedings of the CHI '91 Conference on Human Factors in Computing Systems, 161-166. New York:ACM.
  14. Accot, J., Zhai, S. (1997). Beyond Fitts' Law: Models for Trajectory-Based HCI Tasks. Proceedings of CHI '97, Atlanta, Georgia, ACM Press.

Цитировать

Билялова, В.М. Применение закона Фиттса к оценке навыков работы пользователей с компьютерными устройствами целеуказания / В.М. Билялова, А.А. Рыбанов. — Текст : электронный // NovaInfo, 2015. — № 32. — URL: https://novainfo.ru/article/3348 (дата обращения: 27.01.2022).

Поделиться