
- •Н аціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут»
- •Завдання на дипломний проект (роботу) студенту
- •Р еферат
- •Перелік прийнятих скорочень
- •Постановка задачі
- •Розділ 1 аналіз шляхів налагодження інтерфейсу користувача з програмними додатками
- •1.1 Існуючі технології інтерфейсів, критерії та оцінка їх ефективності
- •1.2 Голосовий інтерфейс та його практичне застосування
- •1.3 Системи розпізнавання мови
- •1.4 Огляд продуктів, які використовують технології голосового інтерфейсу
- •1.5 Реалізація голосового інтерфейсу в AutoCad
- •Розділ 2 методика побудови та оцінювання ефективності голосового інтерфейсу
- •2.1 Попередній аналіз сигналу
- •2.2 Приховані марківські моделі
- •2.3 Алгоритм Вітербі
- •2.3 Методика goms
- •Розділ 3 розробка програм з голосовим інтерфейсом
- •3.1 Вибір інструментальної платформи
- •3.2 Вимоги до програм та інструкція користувача
- •3.3 Опис розроблених програм з голосовим інтерфейсом
- •Розділ 4 експериментальні дослідження ефективності голосового інтерфейсу у програмах
- •4.1 Програма «Голосовий калькулятор – 1»
- •4.2 Програма «Голосовий калькулятор-2»
- •4.3 Програма «Голосовий блокнот»
- •4.4 Програма «Голосовий знімок екрану»
- •Розділ 5 охорона праці
- •5.1 Загальні положення
- •5.2 Гігієна праці і санітарія
- •Висновки і перспективи подальших досліджень
- •Перелік посилань
4.2 Програма «Голосовий калькулятор-2»
Програма «Голосовий калькулятор - 2» включає в себе, окрім стандартних методів вводу та редагування інформації, 9 голосових команд. Голосові команди у цьому калькуляторі, на відміну від попереднього, програми «Голосовий калькулятор-1», є виключно службовими. За рахунок меншої кількості голосових команд, витрати часу на обробку її програмою зменшується майже в 4 рази. Це пов’язано із зменшенням помилок у розпізнаванні. За рахунок правильного розпізнавання з першого разу, швидкість збільшилась, і витрати на одну голосову команду(Г) зіставили 1с.
Наступні показники є стандартними:
переміщення руки (Н) становить 0,4с,
ментальна підготовка (М) становить 1,35с,
натискання клавіші (К) становить 0,28с,
вказівка (Р) становить 1,1(с).
Більш детально методика GOMS описана у 2 розділі даної дипломної роботи.
Використовуючи різні способи вводу даних було проведено 14 експериментів. В табл.4.7 представлено в яких експериментах які способи введення даних застосовувались.
Таблиця 4.7 – Способи введення даних у експериментах
№ експериментів |
Способи вводу даних |
1,2 |
тільки клавіатура, тобто для переходу між полями використовувати клавішу «Tab» |
3–8 |
миша та клавіатура |
9–12 |
голосові команди та клавіатура |
13,14 |
голосові команди, мишка та клавіатура |
Використовуючи методику GOMS, розраховано ефективність інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2», якщо вводяться два однозначні числа, використовуючи різні способи вводу даних. Результати розрахунків представлені у табл.4.8.
Таблиця 4.8 – Розрахунки ефективності інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2» по методиці GOMS, якщо вводяться два однозначні числа, використовуючи різні способи вводу даних
№ експерименту |
Формули |
Витрачений час, с |
1 |
HMK MK MK MKMK |
8,55 |
2 |
HMK MK MK MKMK K |
8,83 |
3 |
HMK HMPK HMK HMPK |
10,32 |
4 |
HMK HMPK HMK HMPK K |
10,32 |
5 |
HMK MK MK HMPK |
8,42 |
6 |
HMK MK MK HMPK |
8,42 |
7 |
HMK HMPK HMK MKMK |
10,45 |
8 |
HMK HMPK HMK MKMK K |
10,73 |
9 |
МНК МГК МК МГК |
8,36 |
10 |
МНК МГК МК МГК |
8,36 |
11 |
МНК МК МК МГК |
7,64 |
12 |
МНК МК МК МГК |
7,64 |
13 |
МНК МГК МК МНРК |
9,14 |
14 |
МНК МГК МК МНРК |
9,14 |
У додатку Г представлена більш детальна таблиця з даними – ефективності інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2», якщо вводиться два однозначні числа та проводяться обчислення, використовуючи різні способи вводу даних.
З табл.4.8 видно, що найменше затрачається часу у 11 та 12 експериментах – по 7,64с. В табл.4.7 зазначено, що в цих експериментах для введення інформації застосовуються голосові команди та клавіатура. Найбільше часу затрачується у 8 експерименті – 10,73с. В них для введення інформації застосовуються миша та клавіатура. Середні показники витраченого часу, якщо для взаємодії користувача з програмним додатком використовуються:
тільки клавіатура, тобто для переходу між полями використовувати клавішу «Tab» - 8,69с;
миша та клавіатура – 9,78c;
голосові команди та клавіатура – 8,0c;
голосові команди, мишка та клавіатура – 9,14c.
Використовуючи методику GOMS, розраховано ефективність інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2», якщо вводяться однозначне та двозначне числа, використовуючи різні способи вводу даних. Результати розрахунків представлені у табл.4.9.
Таблиця 4.9 – Розрахунки ефективності інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2» по методиці GOMS, якщо вводяться однозначне та двозначне числа, використовуючи різні способи вводу даних
№ експерименту |
Формули |
Витрачений час, с |
1 |
2 |
3 |
1 |
HMK MK MKK MKMK |
8,83 |
2 |
HMK MK MKK MKMK K |
9,11 |
3 |
HMK HMPK HMKK HMPK |
10,60 |
4 |
HMK HMPK HMKK HMPK K |
10,60 |
Продовження таблиці 4.9 |
||
1 |
2 |
3 |
5 |
HMK MK MKK HMPK |
8,70 |
6 |
HMK MK MKK HMPK |
8,70 |
7 |
HMK HMPK HMKK MKMK |
10,73 |
8 |
HMK HMPK HMKK MKMK K |
11,01 |
9 |
МНК МГК МКК МГК |
8,64 |
10 |
МНК МГК МКК МГК |
8,64 |
11 |
МНК МК МКК МГК |
7,92 |
12 |
МНК МК МКК МГК |
7,92 |
13 |
МНК МГК МКК МНРК |
9,42 |
14 |
МНК МГК МКК МНРК |
9,42 |
У додатку Д представлена більш детальна таблиця з даними – ефективності інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2», якщо вводиться однозначне та двозначне числа та проводяться обчислення, використовуючи різні способи вводу даних
З табл.4.9 видно, що найменше затрачається часу у 11 та 12 експериментах – по 7,92с. В табл.4.7 зазначено, що в цих експериментах для введення інформації застосовуються голосові команди та клавіатура. Найбільше часу затрачується у 8 експерименті – 11,01с. В них для введення інформації застосовуються миша та клавіатура. Середні показники витраченого часу, якщо для взаємодії користувача з програмним додатком використовуються:
тільки клавіатура, тобто для переходу між полями використовувати клавішу «Tab» - 8,97с;
миша та клавіатура – 10,06c;
голосові команди та клавіатура – 8,28c;
голосові команди, мишка та клавіатура – 9,42c.
Використовуючи методику GOMS, розраховано ефективність інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2», якщо вводяться двозначне та трьохзначне числа, використовуючи різні способи вводу даних. Результати розрахунків представлені у табл.4.10.
Таблиця 4.10 – Розрахунки ефективності інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2» по методиці GOMS, якщо вводяться двозначне та трьохзначне числа, використовуючи різні способи вводу даних
№ експерименту |
Формули |
Витрачений час |
1 |
HMKK MK MKK MKMK |
9,11 |
2 |
HMKK MK MKK MKMK K |
9,39 |
3 |
HMKK HMPK HMKK HMPK |
10,88 |
4 |
HMKK HMPK HMKK HMPK K |
10,88 |
5 |
HMKK MK MKK HMPK |
8,98 |
6 |
HMKK MK MKK HMPK |
8,98 |
7 |
HMKK HMPK HMKK MKMK |
11,01 |
8 |
HMKK HMPK HMKK MKMK K |
11,29 |
9 |
МНКК МГК МКК МГК |
8,92 |
10 |
МНКК МГК МКК МГК |
8,92 |
11 |
МНКК МК МКК МГК |
8,20 |
12 |
МНКК МК МКК МГК |
8,20 |
13 |
МНКК МГК МКК МНРК |
9,70 |
14 |
МНКК МГК МКК МНРК |
9,70 |
У додатку Е представлена більш детальна таблиця з даними ефективності інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2», якщо вводиться два двозначні числа та проводяться обчислення, використовуючи різні способи вводу даних.
З табл.4.10 видно, що найменше затрачається часу у 11 та 12 експериментах – по 8,20с. В табл.4.7 зазначено, що в цих експериментах для введення інформації застосовуються голосові команди та клавіатура. Найбільше часу затрачується у 8 експерименті – 11,29с. В них для введення інформації застосовуються миша та клавіатура. Середні показники витраченого часу, якщо для взаємодії користувача з програмним додатком використовуються:
тільки клавіатура, тобто для переходу між полями використовувати клавішу «Tab» - 9,25с;
миша та клавіатура – 10,34c;
голосові команди та клавіатура – 8,56c;
голосові команди, мишка та клавіатура – 9,70c.
Використовуючи методику GOMS, розраховано ефективність інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2», якщо вводяться двозначне та трьохзначне числа, використовуючи різні способи вводу даних. Результати розрахунків представлені у табл.4.11.
Таблиця 4.11 – Розрахунки ефективності інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2» по методиці GOMS, якщо вводяться двозначне та трьохзначне числа, використовуючи різні способи вводу даних
№ експерименту |
Формули |
Витрачений час |
1 |
2 |
3 |
1 |
HMKK MK MKKК MKMK |
9,39 |
2 |
HMKK MK MKKК MKMK K |
9,67 |
3 |
HMKK HMPK HMKKК HMPK |
11,16 |
4 |
HMKK HMPK HMKKК HMPK K |
11,16 |
5 |
HMKK MK MKKК HMPK |
9,26 |
6 |
HMKK MK MKKК HMPK |
9,26 |
7 |
HMKK HMPK HMKKК MKMK |
11,29 |
8 |
HMKK HMPK HMKKК MKMK K |
11,57 |
9 |
МНКК МГК МККК МГК |
9,20 |
10 |
МНКК МГК МККК МГК |
9,20 |
1 1 |
МНКК МК МККК МГК |
8,48 |
Продовження таблиці 4.11 |
||
1 |
2 |
3 |
12 |
МНКК МК МККК МГК |
8,48 |
13 |
МНКК МГК МККК МНРК |
9,98 |
14 |
МНКК МГК МККК МНРК |
9,98 |
У додатку Ж представлена більш детальна таблиця з даними ефективності інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2», якщо вводиться двозначне та трьохзначне числа та проводяться обчислення, використовуючи різні способи вводу даних.
З табл.4.11 видно, що найменше затрачається часу у 11 та 12 експериментах – по 8,48с. В табл.4.7 зазначено, що в цих експериментах для введення інформації застосовуються голосові команди та клавіатура. Найбільше часу затрачується у 8 експерименті – 11,57с. В них для введення інформації застосовуються миша та клавіатура. Середні показники витраченого часу, якщо для взаємодії користувача з програмним додатком використовуються:
тільки клавіатура, тобто для переходу між полями використовувати клавішу «Tab» - 9,53с;
миша та клавіатура – 10,62c;
голосові команди та клавіатура – 8,84c;
голосові команди, мишка та клавіатура – 9,98c.
Використовуючи методику GOMS, розраховано ефективність інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2», якщо вводяться два трьохзначні числа, використовуючи різні способи вводу даних. Результати розрахунків представлені у табл.4.12.
У додатку И представлена більш детальна таблиця з даними про ефективність інтерфейсів у програмі «Голосовий Голосовий калькулятор-1», якщо вводиться два трьохзначні числа та проводяться обчислення, використовуючи різні способи вводу даних.
Таблиця 4.12 – Розрахунки ефективності інтерфейсів у програмі «Голосовий калькулятор-2» по методиці GOMS, якщо вводяться два трьохзначні числа, використовуючи різні способи вводу даних
№ експерименту |
Формули |
Витрачений час, с |
1 |
HMKKK MK MKKК MKMK |
9,67 |
2 |
HMKKK MK MKKК MKMK K |
9,95 |
3 |
HMKKK HMPK HMKKК HMPK |
11,44 |
4 |
HMKKK HMPK HMKKК HMPK K |
11,44 |
5 |
HMKKK MK MKKК HMPK |
9,54 |
6 |
HMKKK MK MKKК HMPK |
9,54 |
7 |
HMKKK HMPK HMKKК MKMK |
11,57 |
8 |
HMKKK HMPK HMKKК MKMK K |
11,85 |
9 |
МНККК МГК МККК МГК |
9,48 |
10 |
МНККК МГК МККК МГК |
9,48 |
11 |
МНККК МК МККК МГК |
8,76 |
12 |
МНККК МК МККК МГК |
8,76 |
13 |
МНККК МГК МККК МНРК |
10,26 |
14 |
МНККК МГК МККК МНРК |
10,26 |
З табл.4.12 видно, що найменше затрачається часу у 11 та 12 експериментах – по 8,76с. В табл.4.7 зазначено, що в цих експериментах для введення інформації застосовуються голосові команди та клавіатура. Найбільше часу затрачується у 8 експерименті – 11,85с. В них для введення інформації застосовуються миша та клавіатура. Середні показники витраченого часу, якщо для взаємодії користувача з програмним додатком використовуються:
тільки клавіатура, тобто для переходу між полями використовувати клавішу «Tab» - 9,81с;
миша та клавіатура – 10,90c;
голосові команди та клавіатура – 9,12c;
голосові команди, мишка та клавіатура – 10,26c.
Далі у табл.4.13 представлена зведена таблиця розрахунків ефективності різних типів інтерфейсів з різними способами введення даних у програмі «Голосовий калькулятор-1».
Таблиця 4.13 – Ефективність різних типів інтерфейсів з різними способами введення даних у програмі «Голосовий калькулятор-2»
Засоби |
Кількість символів |
||||
по 1 |
1 та 2 |
по 2 |
2 та 3 |
по 3 |
|
Тільки клавіатура |
8,69 |
8,97 |
9,25 |
9,53 |
9,81 |
Клавіатура та мишка |
9,78 |
10,06 |
10,34 |
10,62 |
10,90 |
Голосові команди та клавіатура |
8,00 |
8,28 |
8,56 |
8,84 |
9,12 |
Голосові команди, мишка та клавіатура |
9,14 |
9,42 |
9,70 |
9,98 |
10,26 |
З табл.4.13 видно, що незалежно від кількості введених символів, найкращі показники ефективності, якщо використовується для введення сумісно голосових команд та клавіатури. А найгірші - при використанні сумісно клавіатури та миші.
Рисунок 4.3 – Ефективність різних засобів взаємодії користувача з програмою «Голосовий калькулятор-2»
З рис.4.3, на якому представлені результати ефективності різних засобів взаємодії користувача з програмою «Голосовий калькулятор-2», можна зробити висновок, що найбільш ефективним засобом взаємодії з програмою є використання користувачем сумісно голосових команд та клавіатури, і зовсім неефективним є використання сумісно клавіатури та миші.