Модель на уровне нажатия клавиш - Keystroke-level model

В взаимодействие человека с компьютером, то модель на уровне нажатия клавиш (KLM) предсказывает, сколько времени потребуется опытному пользователю, чтобы выполнить обычную задачу без ошибок с помощью интерактивной компьютерной системы.[1] Это было предложено Стюарт К. Кард, Томас П. Моран и Аллен Ньюэлл в 1980 г. в Коммуникации ACM и опубликовал в своей книге Психология взаимодействия человека и компьютера в 1983 году, что считается классикой в ​​области HCI.[2][3] Основы были заложены в 1974 году, когда Кард и Моран присоединились к Исследовательский центр Пало-Альто (PARC) и создал группу под названием Проект прикладной психологии обработки информации (AIP) с Ньюэллом в качестве консультанта с целью создания прикладной психологии взаимодействия человека и компьютера.[4] Модель на уровне нажатия клавиш остается актуальной и сегодня, о чем свидетельствуют недавние исследования мобильных телефонов и сенсорных экранов (см. Адаптации ).

Структура модели нажатия клавиш

Модель на уровне нажатия клавиш состоит из шести операторов: первые четыре - это физические двигательные операторы, за которыми следуют один мысленный оператор и один оператор реакции системы:[5]

  • K (нажатие клавиши или кнопки): это наиболее частый оператор и означает клавиши, а не символы (например, нажатие SHIFT - это отдельная операция K). Время для этого оператора зависит от двигательных навыков пользователя и определяется одноминутными тестами на набор текста, где общее время теста делится на общее количество нажатий клавиш без ошибок.
  • п (указание на цель на дисплее с помощью мыши): это время различается в зависимости от расстояния до цели и размера цели,[6] но остается неизменным. Щелчок мыши не содержится и считается отдельной K-операцией.
  • ЧАС (перемещение руки (-ей) в исходное положение на клавиатуре или другом устройстве): это включает в себя перемещение между любыми двумя устройствами, а также точное позиционирование руки.
  • D (рисунок (вручную) nD отрезки прямых общей длиной D (nD, лD) см): где nD - количество нарисованных отрезков линии, а lD - общая длина отрезков. Этот оператор очень специализирован, потому что он ограничен мышью, а система рисования должна ограничивать курсор сеткой 0,56 см.
  • M (мысленная подготовка к выполнению физических действий): обозначает время, необходимое пользователю для размышлений или принятия решений. Количество Ms в методе зависит от знаний и навыков пользователя. Эвристика помогает решить, где следует разместить букву M в методе. Например, при наведении указателя мыши обычно ожидается нажатие кнопки, и между обоими операторами M не требуется.[7] В следующей таблице показаны эвристики для размещения оператора M:[8]
Начните с кодирования метода, которое включает все физические операторы и операции ответа.

Используйте Правило 0, чтобы разместить кандидата M, а затем циклически прокрутите Правила 1–4 для каждого M, чтобы увидеть, следует ли его удалить.

Правило 0Вставьте M перед всеми K, которые не являются частью собственно строк аргументов (например, текстовых строк или чисел).

Поместите M перед всеми P, которые выбирают команды (не аргументы).

Правило 1Если оператор, следующий за M, полностью ожидается в операторе, предшествующем M, удалите M (например, PMK -> PK).
Правило 2Если строка MK принадлежит когнитивной единице (например, имени команды), удалите все M, кроме первой.
Правило 3Если K является избыточным терминатором (например, терминатор команды, следующий сразу за терминатором ее аргумента), удалите M перед K.
Правило 4Если K завершает постоянную строку (например, имя команды), то удалите M перед K; но если K завершает переменную строку (например, строку аргумента), оставьте M.
  • р (время отклика системы): время отклика зависит от системы, команды и контекста команды. Он используется только тогда, когда пользователю действительно нужно дождаться системы. Например, когда пользователь мысленно готовится (M) к выполнению своего следующего физического действия, для R требуется только неперекрывающаяся часть времени отклика, поскольку пользователь использует время отклика для операции M (например, R = 2 секунды - M 1,35 секунды = R 0,65 секунды). Чтобы было понятнее, Кирас [9] предлагает время ожидания наименования (W) вместо времени ответа (R), чтобы избежать путаницы. Сауро предлагает взять образец времени отклика системы.[10]

В следующей таблице показан обзор времени для упомянутых операторов, а также времени для предлагаемых операторов:

операторвремя (сек)
Kобщее время набора текста / общее количество нажатий клавиш без ошибок

Руководящие указания:[11][12]
0,08 (135 слов в минуту: лучшая машинистка)
0,12 (90 слов в минуту: хорошая машинистка)
0,20 (55 слов в минуту: машинистка среднего уровня)
0,28 (40 слов в минуту: в среднем машинистка без секретаря)
.50 (ввод случайных букв)
0,75 (набор сложных кодов)
1.20 (худшая машинистка и незнакомая с клавиатурой)

п1.1[11][12]
ЧАС0.4[11][12]
D.9nD +. 16 лD[11][12]
M1.35[11][12]
рзависит от системы[11][12]
предложенные операторы
B (нажатие или отпускание кнопки мыши)0.1[13]
Щелкните ссылку / кнопку3.73[14]
Выпадающий список (без загрузки страницы)3.04[14]
Выпадающий список (загрузка страницы)3.96[14]
Выбор даты6.81[14]
Вырезать и вставить (клавиатура)4.51[14]
Ввод текста в текстовое поле2.32[14]
Прокрутка3.96[14]

Сравнение с GOMS

KLM основан на уровне нажатия клавиш, который принадлежит семейству GOMS модели.[15] Общим для моделей KLM и GOMS является то, что они предсказывают только поведение экспертов без ошибок, но, в отличие от KLM, для предсказания времени требуется определенный метод, поскольку он не предсказывает метод, подобный GOMS.[16] Поэтому в KLM нет целей и правил выбора методов, что, в свою очередь, упрощает его использование.[17] KLM больше всего напоминает модель K1 из семейства моделей GOMS, поскольку обе находятся на уровне нажатия клавиш и имеют общий оператор M. Разница в том, что оператор M в KLM более агрегирован и, следовательно, больше (1,35 секунды против 0,62 секунды), что делает его мысленный оператор более похожим на операции CHOOSE модели K2.[17] В целом, KLM представляет собой практическое использование уровня нажатия клавиш GOMS.[18]

Преимущества

KLM был разработан как быстрый и простой в использовании инструмент для проектирования систем, что означает отсутствие глубоких знаний о психология требуется для его использования.[19] Также можно прогнозировать время выполнения задачи (учитывая ограничения ) без необходимости создавать прототип, набирайте и тестируйте пользователей, что экономит время и деньги.[20] Увидеть пример для практического использования KLM в качестве инструмента проектирования систем.

Ограничения

Модель на уровне нажатия клавиш имеет несколько ограничений:

  • Он измеряет только один аспект производительности: время,[21] что означает время выполнения, а не время, чтобы получить или изучить задачу [22]
  • Учитываются только опытные пользователи. Как правило, пользователи различаются своими знаниями и опытом решения различных систем и задач, моторикой и техническими способностями. [23]
  • Рассматривает только рутинные единичные задачи [24]
  • Метод уточняется шаг за шагом.[24]
  • Выполнение метода должно быть безошибочным. [24]
  • Ментальный оператор объединяет различные умственные операции и, следовательно, не может моделировать более глубокое представление умственных операций пользователя. Если это важно, необходимо использовать модель GOMS (например, модель K2).[25]

Кроме того, при оценке компьютерной системы следует иметь в виду, что другие аспекты производительности (ошибки, обучение, функциональность, отзывчивость, концентрация, утомляемость и приемлемость),[26] типы пользователей (новички, случайные)[23] нужно учитывать и нестандартные задачи.[23]

Более того, задачи, которые занимают больше нескольких минут, требуют нескольких часов для моделирования, а источником ошибок является забвение операций.[27] Это означает, что KLM лучше всего подходит для коротких задач с небольшим количеством операторов. Кроме того, KLM не может делать точных прогнозов и имеет среднеквадратичную ошибку 21%.[28]

Пример

Следующий пример, немного измененный, чтобы быть более компактным, из Kieras показывает практическое использование KLM путем сравнения двух разных способов удаления файла для среднего квалифицированного машинистки. Обратите внимание, что M составляет 1,35 секунды, как указано в KLM.[11][12] вместо 1,2 секунды, используемых Киерасом. В любом случае в этом примере разница между двумя конструкциями останется неизменной.

Вариант A: перетащите файл в корзину[29]Вариант B: используйте сокращение «Ctrl + T»[30]
кодирование метода (последовательность операторов)[31]кодирование метода (последовательность операторов)[32]
  1. инициировать удаление (M)
  2. найдите значок файла (M)
  3. указать на значок файла (P)
  4. нажмите и удерживайте кнопку мыши (B)
  5. перетащите значок файла на значок корзины (P)
  6. отпустить кнопку мыши (B)
  7. указать на исходное окно (P)
  1. инициировать удаление (M)
  2. найдите значок файла, который нужно удалить (M)
  3. указать на значок файла (P)
  4. нажмите кнопку мыши (B)
  5. отпустить кнопку мыши (B)
  6. переместите руку к клавиатуре (H)
  7. нажмите клавишу управления (K)
  8. нажмите клавишу T (K)
  9. переместите руку обратно к мыши (H)
Общее времяОбщее время
3P + 2B + 2M = 3 * 1,1 сек + 2 * 0,1 сек + 2 * 1,35 сек = 6,2 секP + 2B + 2H + 2K + 2M = 1,1 с + 2 * 0,1 с + 2 * 0,4 с + 2 * 0,2 с + 2 * 1,35 с = 5,2 с

Это показывает, что проект B на 1 секунду быстрее, чем проект A, хотя он содержит больше операций.

Адаптации

Шесть операторов KLM можно сократить, но это снижает точность модели. Если такая низкая точность имеет смысл (например, «скрытые» вычисления), такого упрощения может быть достаточно.[33]

Хотя существующий KLM применим к настольным приложениям, модель может не выполнять целый ряд мобильных задач,[34] или как Данлоп и Кросс [35] декларация KLM больше не точна для мобильных устройств. Существуют различные попытки расширить KLM в отношении использования мобильных телефонов или сенсорных устройств. Один из значительных вкладов в эту область сделал Холлейс, который сохранил существующих операторов, пересмотрев спецификации времени. Кроме того, он ввел новые операторы: отвлечение (X), жест (G), начальное действие (I). В то время как Ли и Холлейс [36] оба согласны с тем, что модель KLM может применяться для прогнозирования времени выполнения задач на мобильных устройствах, Ли предлагает дальнейшие модификации модели, введя новую концепцию, называемую операторскими блоками. Они определяются как «последовательность операторов, которые могут использоваться с высокой повторяемостью аналитиком расширенного KLM».[37] Он также отбрасывает старые операторы и определяет 5 новых мысленных операторов и 9 новых физических операторов, в то время как 4 физических оператора сосредоточены на операциях с пером. Райс и Лартиг [38] предлагать множество операторов для сенсорных устройств вместе с обновлением существующих операторов, называющих модель TLM (Touch Level Model). Они сохраняют операторы Нажатие клавиши (K / B), Homing (H), Mental (M) и Response Time (R (t)) и предлагать новые операторы для сенсорного ввода, частично основанные на операторах, предложенных Холлейсом:

  • Отвлечение. Мультипликативный оператор, добавляющий время к другим операторам.
  • Ущипнуть. Жест с двумя пальцами, обычно используемый для уменьшения
  • Увеличить. Жест с двумя пальцами, обычно используемый для увеличения
  • Первоначальный акт. Действие или действия, необходимые для подготовки системы к использованию (например, разблокировка устройства, нажатие значка, ввод пароля).
  • Кран. Прикосновение к какой-либо области экрана для изменения или запуска действия.
  • Проведите пальцем по экрану. Жест пальца 1+, при котором палец или пальцы помещаются на экран и затем перемещаются в одном направлении в течение определенного периода времени.
  • Наклон. Наклон или полное вращение всего устройства на d градусов (или радиан).
  • Повернуть. Жест пальцами 2+, при котором пальцы помещаются на экран, а затем поворачиваются на d градусов (или радиан) вокруг центральной оси.
  • Тащить. Жест пальца 1+, при котором пальцы помещаются на экран, а затем перемещаются - обычно по прямой линии - в другое место.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Аллен, Ньюэлл (1980). «Модель уровня нажатия клавиш для определения времени работы пользователя с интерактивными системами». Коммуникации ACM. 23 (7): 396–410. Дои:10.1145/358886.358895. S2CID  5918086.
  2. ^ Сауро, Джефф. "5 классических книг по юзабилити". Измерение U. Получено 22 июн 2015.
  3. ^ Перлман, Гэри. «Рекомендуемая литература по взаимодействию человека и компьютера (HCI), разработке пользовательского интерфейса (UI) и человеческому фактору (HF)». Библиография HCI: ресурсы взаимодействия человека и компьютера. Получено 22 июн 2015.
  4. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1983). Психология взаимодействия человека и компьютера. Hillsdale: L. Erlbaum Associates Inc., стр. Ix – x. ISBN  978-0898592436.
  5. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1980). «Модель уровня нажатия клавиш для определения времени работы пользователя с интерактивными системами». Коммуникации ACM. 23 (7): 398–400. Дои:10.1145/358886.358895. S2CID  5918086.
  6. ^ Фиттс, Пол М. (1992). «Информационная способность двигательной системы человека в управлении амплитудой движения». Журнал экспериментальной психологии: Общие. 47 (3): 381–91. Дои:10,1037 / ч0055392. PMID  13174710.
  7. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1980). «Модель уровня нажатия клавиш для определения времени работы пользователя с интерактивными системами». Коммуникации ACM. 23 (7): 400–401. Дои:10.1145/358886.358895. S2CID  5918086.
  8. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1980). «Модель на уровне нажатия клавиш для определения времени работы пользователя с интерактивными системами». Коммуникации ACM. 23 (7): 400. Дои:10.1145/358886.358895. S2CID  5918086.
  9. ^ Киерас, Дэвид. «Использование модели уровня нажатия клавиш для оценки времени выполнения» (PDF). п. 3. Получено 22 июн 2015.
  10. ^ Сауро, Джефф (2009). «Оценка производительности: составные операторы для моделирования уровня нажатия клавиш». В Jacko, Julie A (ред.). Взаимодействие человека с компьютером. Новые тенденции. Взаимодействие человека с компьютером. Новые тенденции: материалы 13-й Международной конференции (LNCS). Конспект лекций по информатике. 5610. Берлин Гейдельберг: Springer-Verlag. п. 355. Дои:10.1007/978-3-642-02574-7_40. ISBN  978-3-642-02573-0.
  11. ^ а б c d е ж грамм Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1980). «Модель уровня нажатия клавиш для определения времени работы пользователя с интерактивными системами». Коммуникации ACM. 23 (7): 399. Дои:10.1145/358886.358895. S2CID  5918086.
  12. ^ а б c d е ж грамм Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1983). Психология взаимодействия человека и компьютера. Хиллсдейл: L. Erlbaum Associates Inc., стр.264. ISBN  978-0898592436.
  13. ^ Киерас, Дэвид. «Использование модели уровня нажатия клавиш для оценки времени выполнения» (PDF). п. 2. Получено 22 июн 2015.
  14. ^ а б c d е ж грамм Сауро, Джефф (2009). «Оценка производительности: составные операторы для моделирования уровня нажатия клавиш». В Jacko, Julie A (ред.). Взаимодействие человека с компьютером. Новые тенденции. Взаимодействие человека с компьютером. Новые тенденции: материалы 13-й Международной конференции (LNCS). Конспект лекций по информатике. 5610. Берлин Гейдельберг: Springer-Verlag. п. 357. Дои:10.1007/978-3-642-02574-7_40. ISBN  978-3-642-02573-0.
  15. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1983). Психология взаимодействия человека и компьютера. Хиллсдейл: L. Erlbaum Associates Inc., стр.161–166. ISBN  978-0898592436.
  16. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1983). Психология взаимодействия человека и компьютера. Хиллсдейл: L. Erlbaum Associates Inc., стр.260. ISBN  978-0898592436.
  17. ^ а б Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1983). Психология взаимодействия человека и компьютера. Хиллсдейл: L. Erlbaum Associates Inc., стр.269. ISBN  978-0898592436.
  18. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1983). Психология взаимодействия человека и компьютера. Хиллсдейл: L. Erlbaum Associates Inc., стр.264. ISBN  978-0898592436.
  19. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1980). «Модель уровня нажатия клавиш для определения времени работы пользователя с интерактивными системами». Коммуникации ACM. 23 (7): 409. Дои:10.1145/358886.358895. S2CID  5918086.
  20. ^ Сауро, Джефф (2009). «Оценка производительности: составные операторы для моделирования уровня нажатия клавиш». В Jacko, Julie A (ред.). Взаимодействие человека с компьютером. Новые тенденции. Взаимодействие человека с компьютером. Новые тенденции: материалы 13-й Международной конференции (LNCS). Конспект лекций по информатике. 5610. Берлин Гейдельберг: Springer-Verlag. С. 352–361. Дои:10.1007/978-3-642-02574-7_40. ISBN  978-3-642-02573-0.
  21. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1980). «Модель уровня нажатия клавиш для определения времени работы пользователя с интерактивными системами». Коммуникации ACM. 23 (7): 400. Дои:10.1145/358886.358895. S2CID  5918086.
  22. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1983). Психология взаимодействия человека и компьютера. Хиллсдейл: L. Erlbaum Associates Inc., стр.260–261. ISBN  978-0898592436.
  23. ^ а б c Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1980). «Модель уровня нажатия клавиш для определения времени работы пользователя с интерактивными системами». Коммуникации ACM. 23 (7): 397, 409. Дои:10.1145/358886.358895. S2CID  5918086.
  24. ^ а б c Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1980). «Модель уровня нажатия клавиш для определения времени работы пользователя с интерактивными системами». Коммуникации ACM. 23 (7): 409. Дои:10.1145/358886.358895. S2CID  5918086.
  25. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1983). Психология взаимодействия человека и компьютера. Хиллсдейл: L. Erlbaum Associates Inc., стр.285–286. ISBN  978-0898592436.
  26. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1980). «Модель уровня нажатия клавиш для определения времени работы пользователя с интерактивными системами». Коммуникации ACM. 23 (7): 396–397. Дои:10.1145/358886.358895. S2CID  5918086.
  27. ^ Сауро, Джефф (2009). «Оценка производительности: составные операторы для моделирования уровня нажатия клавиш». В Jacko, Julie A (ред.). Взаимодействие человека с компьютером. Новые тенденции. Взаимодействие человека с компьютером. Новые тенденции: материалы 13-й Международной конференции (LNCS). Конспект лекций по информатике. 5610. Берлин Гейдельберг: Springer-Verlag. п. 353. Дои:10.1007/978-3-642-02574-7_40. ISBN  978-3-642-02573-0.
  28. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1983). Психология взаимодействия человека и компьютера. Хиллсдейл: L. Erlbaum Associates Inc., стр.275. ISBN  978-0898592436.
  29. ^ Киерас, Дэвид. «Использование модели уровня нажатия клавиш для оценки времени выполнения» (PDF). п. 3. Получено 22 июн 2015.
  30. ^ Киерас, Дэвид. «Использование модели уровня нажатия клавиш для оценки времени выполнения» (PDF). п. 6. Получено 22 июн 2015.
  31. ^ Киерас, Дэвид. «Использование модели уровня нажатия клавиш для оценки времени выполнения» (PDF). п. 9. Получено 22 июн 2015.
  32. ^ Киерас, Дэвид. «Использование модели уровня нажатия клавиш для оценки времени выполнения» (PDF). п. 10. Получено 22 июн 2015.
  33. ^ Карточка, Стюарт К.; Моран, Томас П.; Ньюэлл, Аллен (1983). Психология взаимодействия человека и компьютера. Хиллсдейл: L. Erlbaum Associates Inc., стр.296. ISBN  978-0898592436.
  34. ^ Ли, Хуэй; Лю, Инь; Лю, Цзюнь; Ван, Ся; Ли, Юйцзян; Рау, Пей-Луен Патрик (2010). Расширенный KLM для взаимодействия с мобильным телефоном: результат исследования пользователей. CHI EA '10 CHI '10 Расширенные рефераты по человеческому фактору в вычислительных системах. Нью-Йорк: ACM. ISBN  978-1-60558-930-5.
  35. ^ Dunlop, M .; Кроссан, А. (2000). «Методы интеллектуального ввода текста для мобильных телефонов» (PDF). Персональные технологии. 4 (2–3): 134–143. Дои:10.1007 / BF01324120. S2CID  194691.
  36. ^ Holleis, P .; Отто, Ф .; Hussmann, H .; Шмидт, А. (2007). Модель на уровне нажатия клавиш для расширенного взаимодействия с мобильным телефоном. CHI '07: Материалы конференции SIGCHI по человеческому фактору в вычислительных системах. п. 1505. CiteSeerX  10.1.1.192.2364. Дои:10.1145/1240624.1240851. ISBN  9781595935939. S2CID  2011796.
  37. ^ Ли, Хуэй; Лю, Инь; Лю, Цзюнь; Ван, Ся; Ли, Юйцзян; Рау, Пей-Луен Патрик (2010). Расширенный KLM для взаимодействия с мобильным телефоном: результат исследования пользователей. CHI EA '10 CHI '10 Расширенные рефераты по человеческому фактору в вычислительных системах. Нью-Йорк: ACM. п. 3521. ISBN  978-1-60558-930-5.
  38. ^ Rice, AD; Лартиг, Дж. У. (2014). Модель сенсорного уровня (TLM): развитие KLM-GOMS для сенсорных экранов и мобильных устройств Категории и дескрипторы тем. ACM SE '14 Материалы Юго-восточной региональной конференции ACM 2014 Статья № 53. С. 1–6. Дои:10.1145/2638404.2638532. ISBN  9781450329231. S2CID  25139034.

внешняя ссылка