суббота, 4 июня 2011 г.

Численные методы оценки качества интерфейсов

Существует множество методов количественного анализа элементов интерфейса. Однако ясное руководство о том, как использовать эти методы, можно встретить достаточно редко. В этой статье я постарался передать основные идеи Джефа Раскина, приведенные в книге "Интерфейс. Новые направления в проектировании компьютерных систем".

Упрощенная модель GOMS для проведения сравнительной оценки пользовательских интерфейсов.

Goms - модель, основанная на оценке скорости печати. Разработчики модели GOMS во время ее создания заметили, что время, требующееся для выполнения какой-то задачи системой "пользователь-компьютер", является суммой всех временных интервалов, которые потребовались системе на выполнение последовательности элементарных жестов, составляющих данную задачу.

Примечание: числовые значения могут отличаться для каждого человека, однако экспериментально подтверждено, что пропорционально они остаются идентичными и могут применяться для сравнительной оценки пользовательских интерфейсов.

K = 0.2 с. Нажатие клавиши. Время, необходимое для того, чтобы нажать клавишу.

P = 1.1 c. Указание. Время, необходимое для того, чтобы указать на какую-то позицию на экране монитора.

H = 0.4 с. Перемещение. Время, необходимое пользователю для того, чтобы переместить руку с клавиатуры на ГУВ (графическое устройство ввода) или с ГУВ на клавиатуру.

М = 1.35 с. Ментальная подготовка. Время, необходимое пользователю для того, чтобы умственно подготовиться к следующему шагу.

R.Ответ. Время, в течении которого пользователь должен ожидать ответ компьютера.

Правила расстановки ментальных операций:

Правило 0. Начальная расстановка оператора М: Операторы М следует устанавливать перед всеми операторами К (нажатие клавиши), а также перед всеми операторами P (указание с помощью ГУВ), предназначенными для выбора команд; но перед операторами P, предназначенными для указания на аргументы этих команд, ставить оператор М не следует.

Правило 1. Удаление ожидаемых операторов М: Если оператор, следующий за оператором М, является полностью ожидаемым с точки зрения оператора, предшествующего М, то этот оператор М может быть удален.

Например, если вы перемещаете ГУВ с намерением нажать его кнопку по достижении цели движения, то в соответствии с этим правилом следует удалить оператор М, устанавливаемый по правилу 0. В этом случае последовательность P M K превращается в P K.

Правило 2. Удаление операторов М внутри когнитивных единиц: Если строка вида М К М К М К... Принадлежит когнитивной единице, то следует удалить все операторы М, кроме первого. Когнитивной единицей является непрерывная последовательность вводимых символов, которые могут образовывать название команды или аргумент. Например "Y", "перемещать", "Елена Троянская", "4,556" являются примерами когнитивных единиц.

Правило 3. Удаление операторов М перед последовательными разделителями: Если оператор К означает лишний разделитель, стоящий в конце когнитивной единицы (например, разделитель команды, следующей сразу за разделителем аргумента этой команды), то следует удалить оператор М, стоящий перед ним.

Правило 4. Удаление операторов М, которые являются прерывателями команд: Если оператор К является разделителем, стоящим после постоянной строки (например, название команды или любая последовательность символов, которая каждый раз вводится в неизменном виде), то следует удалить оператор М, стоящий перед ним. (Добавление разделителя станет привычным действием, и поэтому разделитель станет частью строки и не будет требовать специального оператора М.) Но если оператор К является разделителем для строки аргументов или любой другой изменяемой строки, то оператор М следует сохранить перед ним.

Правило 5. Удаление перекрывающих операторов М: Любую часть оператора М, которая перекрывает оператор R, означающий задержку, связанную с ожиданием ответа компьютера, учитывать не следует.

Рассчет по модели GOMS

Рассчет по модели GOMS - это перечисление операций из списка жестов модели GOMS, которые составляют это действие (например переместить руку с графического устройства ввода на клавиатуру и набрать букву - Н К). Ментальные операции (точки остановки, выполнение пользователем ментальной подготовки) расставляются согласно правилу расставления ментальных операций (Card, Moran, Newell, 1983). Причем строка - некоторая последовательность символов, а разделитель - символ, которым обозначено начало или конец значительного фрагмента текста.

Таким образом скорость выполнения задачи пользователем - суммой всех временных интервалов, которые потребовались системе на выполнение последовательности элементарных жестов, составляющих данную задачу.

Сравнивая различные последовательности можно найти лучшее решение.

Пример: Ввод четырех символов и нажатие Enter, переходя от ГУВ: H P K H K K K K K

Правило 0: ставим оператор M перед всеми операторами K и P, за исключением операторов P, указывающих на аргументы, которых в этом примере нет.

Получается: H M P M K H M K M K M K M K M K

Правило 1: заменяем P M K на P K и удаляем все другие операторы М, которые являются ожидаемыми (в примере таких нет). Кроме этого правило 2 предписывает удалять операторы М в середине цепочек. После применения этих двух правил остается: H M P K H M K K K K M K

Правило 4: оставляем оператор М перед конечным К. Правила 3 и 5 в данном примере не применяются.

Подставляем временные интервалы: H + M + P + K + H + M + K+ K+ K+ K + M + K = 0.4 + 1.35 + 1.1 + 0.2 + 0.4 + 1.35 + 4*(0.2) + 1.35+0.2 = 7.15 c.

Если ничего переключать не нужно и ГУВ не использовалось, действия следующие:

M K K K K M K

M + K + K + K + K + M + K = 3.7 c.

Обе задачи равновероятны => (7.5+3.7)/2 = 5.6 c.

Оценка эффективности интерфейса

Информационно-теоретическая производительность определяется (как в термодинамике) отношением мощности на выходе к мощности на входе процесса.

Информационная производительность E определяется как отношение минимального количества информации, необходимого для выполнения задачи, к количеству информации, которое должен ввести пользователь.

E = 0, если пользователь вводит информацию, которая совершенно бесполезна. Например информационное модальное окно, сообщающее о завершении операции и требующее нажатия кнопки ОК - пример E = 0.

Информация измеряется в битах. Каждый бит (да или нет) - единица информации. Например, чтобы выбрать один из четырех объектов, потребуется 2 бита информации. В общем случае при количестве n равновероятных вариантов суммарное количество передаваемой информации определяется как степерь 2, равная n:

clip_image001

Количество информации для каждого варианта:

clip_image002

Если вероятности для каждой альтернативы не являются равными и i-я альтернатива имеет вероятность p(i), то информация, передаваемая этой альтернативой, определяется как:

clip_image003

Таким образом информационное содержание интерфейса, в котором допускается сделать только нажатие одной клавиши (а ненажатие не допускается)

clip_image004

ч.т.д.

Закон Фитса

Допустим вы перемещаете курсор к кнопке на экране. Кнопка является целью. Длина прямой линии, соединяющей начальную позицию курсора и ближайшую точку целевого объекта - дистанция. На основе данных о размерах объекта и дистанции закон Фитса позволяет найти среднее время, за которое пользователь может переместить курсор к кнопке.

В одномерном случае, при котором размер объекта вдоль линии перемещения курсора обозначается, как S, а дистанция от начальной позиции курсора до объекта - D, закон Фигса формулируется следующим образом:

clip_image005

Константы а и b устанавливаются опытным путем по параметрам производительности человека.

Вычисляемое время отсчитывается от момента, когда курсор начинает движение по прямой линии, до момента, когда пользователь щелкает мышью по целевому объекту. Логарифм по основанию 2 - мера трудности задачи в количестве бит информации, которое требуется для описания одномерного пути перемещения курсора.

Для приближенных вычислений Джеф Раскин рекомендует использовать a = 50, b = 150.

Для двумерных целей (перемещение курсора между прямыми или искривленными границами) обычно можно получить корректное приближенное значение времени, необходимого для перемещения курсора к объекту, используя в качестве параметра S наименьшее из значений размеров объекта по горизонтали или по вертикали.

Закон Хика

Перед тем, как переместить курсор к цели или совершить любое другое действие из набора множества вариантов, пользователь должен выбрать этот объект или действие.

Когда необходимо сделать выбор из n вариантов, время на выбор одного из них пропорционально логарифму по основанию 2 от числа вариантов плюс 1, при условии, что все варианты являются равновероятными.

clip_image006

Если вероятность i-го варианта равна p(i), то вместо логарифмического коэффициента используется

clip_image007

Коэффициенты, используемые в законе Хика, в большой степени зависят от многих условий, включая то, как представлены возможные варианты, и то, насколько хорошо пользователь знаком с системой (Если варианты представлены непонятным образом, значения а и b возрастают. Наличие навыков и привычек в использовании системы снижает значение b).

Более подробно о законах Фитса и Хика см. в Card, Moran и Newell, 1983, с.72-74.

Узнать больше о проектировании интерфейсов можно в книге Джефа Раскина "Интерфейс. Новые направления в проектировании компьютерных систем".

Комментариев нет:

Отправить комментарий