Домашнее задание №2

Оценка эффективности ПИ

С помощью модели GOMS можно определить время выполнения любой четко сформулированной задачи, если только рассматриваемый интерфейс предусматривает ее решение. Однако ни GOMS, ни его модификации и расширения (CPL GOMS и др.) не предоставляют инструмента, позволяющего определить насколько спроектированный ПИ удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям. Другими словами, ответить на вопрос: насколько быстро должен работать интерфейс.

Для осуществления корректной оценки времени, требуемого для выполнения задачи с использованием самого быстрого интерфейса, следует определить минимальное количество информации, которую потребуется ввести пользователю для выполнения задачи. Если количество информации, вводимой при работе с предлагаемым интерфейсом, превышает минимальное, то такой интерфейс не оптимален и в нем возможны усовершенствования.

Итак, информационная производительность ПИ E – это отношение минимального количества информации, необходимого для выполнения задачи, к количеству информации, которое должен ввести пользователь. E=1..0.

Следует помнить, что оценка производительности ПИ E учитывает только информацию необходимую для задачи и информацию вводимую пользователем. На практике это означает, что может существовать два метода с одинаковой производительностью, но один может иметь большую скорость выполнения. Может возникать даже такая ситуация, когда метод имея более высокий показатель E, работает медленнее, чем другой метод. Например, M K M K и M K K K. Очевидно, что в приведенном примере первый метод имеет более высокую производительность (так как он требует ввода двух символов, в то время как второй - трех), однако второй метод демонстрирует большую скорость выполнения: 2.1с и 1.95 с соответственно. Как правило, такие ситуации редки, и зависимость между скоростью работы и производительностью ПИ прямо пропорциональна, в противном случае приходится отыскивать разумный баланс между оценками по GOMS и E.

Проведем анализ эффективности интерфейса, предназначенного для перевода числа в другую систему счисления.

Возможны два случая:

1)dddd – ввод десятичного числа для перевода в двоичное представление;

2)bbbb – ввод двоичного числа для перевода в десятичное представление.

Вероятности возникновения первого и второго случаев равны 0.5. Для первого случая количество вариантов ввода составляет 1000, следовательно, вероятность каждого равна 0.5 / 1000 = 0.0005; для второго случая существует 16 вариантов ввода и вероятность каждого составляет 0.5 / 16 = 0.03125.

Количество битов информации, передаваемой каждым вариантом вычисляется по формуле

p(i)*log2 (1/p(i))

Количество передаваемой информации в случае ввода десятичного числа:

0.0005*log2 (1/0.0005) =0.005483

Вслучае ввода двоичного числа:

0.03125*log2(1/0.03125) = 0.15625.

Общее количество передаваемой информации для каждого варианта ввода составляет:

1000*0.005483 + 16*0.15625 = 5.483 + 2.5 = 7,98 бит.

Таким образом, минимальное количество информации, необходимой для ввода составляет 8 бит. Разделив данное значение на количество передаваемой информации при работе с интерфейсом, приведенным на рисунке 2, получим показатель E эффективности работы ПИ.

Поскольку любая задача в соответствии с анализом GOMS требует как минимум одного ментального оператора, наиболее производительный интерфейс с использованием клавиатуры для перевода температурных значений из одной шкалы в другую будет теоретически иметь следующее среднее время использования:

M + K + K + K + K = 2.15 с

Такой интерфейс будет значительно быстрее вариантов приведенных на рисунках 2, 3.

Другим упрощением, позволяющим провести быстрый анализ интерфейса, является вычисление различных жестов на основе количества информации, передаваемого одним нажатием клавиши или одной операцией ГУВ. При передаче информации нажатием клавиши ее количество зависит от общего количества клавиш и относительной частоты использования каждой из них. Таким образом, нажатия клавиши могут использоваться как приблизительная мера информации. Если на клавиатуре имеется 128 клавиш, и каждая из них

используется с одинаковой частотой, то нажатие любой из них будет передавать 7 бит информации. В действительности частота использования клавиш существенно различается. Например, пробел или буква е используются чаще, чем «ё» или «/», поэтому в большинстве приложений на каждое нажатие клавиши приходится в среднем около 5 битов. По условиям нашей задачи среднее число символов вводимых температурных значений не должно превышать 4.

Для данного анализа удобнее использовать более простую меру, чем теоретическая информационная производительность. Символьная эффективность часто имеет такую же практическую ценность, что и информационная производительность. Она определяется как минимальное количество символов, необходимое для выполнения задачи, отнесенное к количеству символов, которое в данном интерфейсе требуется ввести пользователем.

Если в рассматриваемом интерфейсе потребуется вводить в среднем 4 символа, то символьная эффективность такого интерфейса составит 100%.

Поскольку любая задача в соответствии с анализом GOMS требует как минимум одного ментального оператора, наиболее производительный интерфейс с использованием клавиатуры для перевода температурных значений из одной шкалы в другую будет теоретически иметь следующее среднее время использования:

M + K + K + K + K = 2.15 с

Таким образом, он будет значительно быстрее, чем любой из двух уже рассмотренных вариантов. Однако введение 4 символов с помощью стандартной клавиатуры дает, по крайней мере, 20 бит информации, тогда как требуется только 10. Следовательно, теоретическая информационная производительность составляет 55%, а значит, существует возможность улучшения. Использование стандартной числовой клавиатуры вместо полной клавиатуры снижает объем информации, вводимой на каждые 4 символа, до 16 бит, что повышает производительность до 60%. Независимо от того, могут ли теоретические границы быть достигнуты на практике или нет, именно они дают направление в проектировании ПИ.

Для рассматриваемого ПИ существует несколько путей усовершенствования. Например, можно использовать в конце строки символ b (Bin) или d (Dec) для указания в какую систему счисления конвертировать число. В данном примере нажимать на клавишу Enter не требуется. Некоторые примитивные средства разработки интерфейсов требуют, чтобы пользователь обязательно использовал клавишу Enter, и поэтому в них невозможно использовать символы b и d в качестве разделителей. Такие инструменты не подходят для разработки человекоориентированных интерфейсов.

В этом случае последовательность действий приобретает вид: M K K K K M K = 3.7 c.

Несмотря на то, что такое решение значительно более эффективно, чем первоначальное, оно почти в два раза медленнее идеального (2.15 с).

Рассмотрим еще один вариант интерфейса, представленный на рисунке 4.

Рисунок 4 – Усовершенствованный интерфейс Такой интерфейс не требует разделителя команд и указания в какую именно

систему счисления необходимо перевести число. Результат анализ GOMS для данного интерфейса совпадает с идеальным теоретическим значением:

M + K + K + K + K = 2.15 с

Символьная эффективность составляет 100%.

Задания

Перед выполнением задания следует уточнить начальные условия задач и зафиксировать их для последующей работы и отчета. Например, уточнить для задачи, какие каталоги являются текущими. Лучше всего описать ситуацию максимально конкретно и указать имена файлов и каталогов.

1. Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов Web-браузеров Opera и Internet Explorer при решении задачи просмотра содержимого сайта.

2. Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов, используемых для открытия файлов разными способами, при решении следующей задачи.

Необходимо просмотреть некоторый файл в соответствующем приложении. Исходно приложение не запущено.

Сравнить процесс открытия файла:

путем запуска приложения по расширению (двойной клик на имени файла);

путем запуска приложения и открытия файла через интерфейс приложения.

3. Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов при альтернативных способах выполнения отдельных содержательных действий в текстовом процессоре Microsoft Word: сравнить варианты прямого форматирования текста и вставки фрагмента текста из другого места

документа.

4.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов двух аудиоплееров по Вашему выбору.

5.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов поиска некоторого файла при использовании элемента рабочего стола «Мой компьютер» и при использовании файлового менеджера.

6.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов при альтернативных способах выполнения отдельных содержательных действий

втекстовом процессоре Microsoft Word: сравнить варианты печати всего документа и только 1 и 2 страницы.

7.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов антивирусных программ при решении задачи сканирования на вирусы всех дисков компьютера.

8.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов копирования некоторого файла при использовании элемента рабочего стола «Мой компьютер» и при использовании файлового менеджера.

9.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов двух видеоплееров по Вашему выбору.

10.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов двух

программ для чтения электронных книг по Вашему выбору.

11.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов Mathcad и

калькулятора Windows при вычислении cos угла.

12.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов удаления некоторого файла при использовании элемента рабочего стола «Мой компьютер» и при использовании файлового менеджера.

13.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов почтовых программ при отправке сообщения знакомому (письма Вы ему уже отправляли) адресату.

14.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов Mathcad и

калькулятора Windows при вычислении кубического корня трехзначного числа.

15.Сравнить по модели GOMS эффективность интерфейсов интерфейсов антивирусных программ Dr.Web и Zone Alarm при решении задачи сканирования на вирусы выборочно одного диска.

Список литературы

1.Фисун А. П., Гращенко Л. А. и др. Теоретические и практические основы человеко-компьютерного взаимодействия: базовые понятия человеко-компьютерных

систем в информатике и информационной безопасности / А.П. Фисун. — Деп. в ВИНИТИ 15.10. 2012 г. № 1624 – В 2012. — Орел: Орловский государственный университет, 2012.

— 169 с. — (Рукопись).

2.Пископпель А. А., Щедровицкий Г. П. Инженерная психология и эргономика. —

Справочник-обзор. — М.: Путь, 2010. — 207 с. — (Рукопись). — ISBN 5-89260-001-7.

3.Островский А. М. Социально-философские основания гуманизации человеко-компьютерного взаимодействия (Опыт междисциплинарного исследования):

Монография / А. М. Островский. — М., 2010. — 583 с. — ISBN 978-5-9902417-1-8 (Last updated: 2012-23-12)

4.Купер А., Рейман Р., Кронин Д. Алан Купер Об интерфейсе. Проектирование взаимодействия. – Пер. с англ. – Спб.: Символ-Плюс,2010. – 688с., ил.

Учебное издание

Доронина Екатерина Геннадьевна

ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ

Методические указания

квыполнению домашнего задания №2

Редактор: Иванова Н.И.

Компьютерный набор: Доронина Е.Г.

Корректор: Иванова Н.И.

Подписано в печать___________ Бумага для множительной техники Формат _______ Усл. печ. л.________Тираж _____ экз. Заказ _____

Отпечатано с авторского оригинала

в отделе оперативной печати СТИ НИТУ«МИСиС»

г. Старый Оскол, м-н Макаренко, 40