Помоги проекту - поделись книгой:
Если оператор K означает лишний разделитель, стоящий в конце когнитивной единицы (например, разделитель команды, следующий сразу за разделителем аргумента этой команды), то следует удалить оператор M, стоящий перед ним.
Правило 4. Удаление операторов M, которые являются прерывателями команд
Если оператор K является разделителем, стоящим после постоянной строки (например, название команды или любая последовательность символов, которая каждый раз вводится в неизменном виде), то следует удалить оператор M, стоящий перед ним. (Добавление разделителя станет привычным действием, и поэтому разделитель станет частью строки и не будет требовать специального оператора M.) Но если оператор K является разделителем для строки аргументов или любой другой изменяемой строки, то оператор M следует сохранить перед ним.
Правило 5. Удаление перекрывающих операторов M
Любую часть оператора M, которая перекрывает оператор R, означающий задержку, связанную с ожиданием ответа компьютера, учитывать не следует.
Кроме того, отметим, что в этих правилах под строкой будет пониматься некоторая последовательность символов. Разделителем будет считаться символ, которым обозначено начало или конец значимого фрагмента текста, такого как, например, слово естественного языка или телефонный номер. Например, пробелы являются разделителями для большинства слов. Точка является наиболее распространенным разделителем, который используется в конце предложений. Скобки используются для ограничения пояснений и замечаний и т. д. Операторами являются K, P и H. Если для выполнения команды требуется дополнительная информация (как, например, в случае когда для установки будильника пользователю требуется указать время его включения), эта информация называется аргументом данной команды.
4.2.3. Примеры расчетов по модели GOMS
Разработка интерфейса обычно начинается с определения задачи или набора задач, для которых продукт предназначен. Суть задачи, а также средства, имеющиеся для реализации ее решения, часто формулируют в виде требования или спецификации. В нижеприведенном примере в качестве пользователя выступает лаборант Хол.
Хол работает на компьютере – печатает отчеты. Иногда его отвлекают экспериментаторы, находящиеся в этой же комнате, чтобы попросить перевести температурные показания из шкалы Фаренгейта в шкалу Цельсия или наоборот. Например, Холу могут сказать: «Переведи, пожалуйста, 302.25 градуса по шкале Фаренгейта в градусы по шкале Цельсия». Значение температуры Хол может ввести только с помощью клавиатуры или ГУВ. Голосовые или другие средства ввода отсутствуют. Просьбы о переводе из одной шкалы в другую поступают приблизительно с равной вероятностью. Приблизительно 25 % значений – отрицательные. 10 % значений являются целочисленными (например, 37°). Результат перевода из одной шкалы в другую должен отражаться на экране монитора. Другие средства вывода результатов не используются. Хол читает вслух экспериментатору полученное значение. Вводимые и выводимые числовые значения температур могут иметь до десяти цифр с каждой стороны от десятичного разделителя.
При разработке интерфейса для системы, с помощью которой Хол сможет выполнять такие просьбы, следует минимизировать время, необходимое для перевода из одной шкалы в другую. Скорость и точность операций должны быть максимальными. Рабочая площадь экрана не ограничена. Окно или область экрана, предназначенная для перевода температурных значений, является постоянно активным и готово к вводу данных с помощью клавиатуры или ГУВ. То, каким образом Хол сможет вернуться к выполнению его основной работы, не учитывается. Задача считается выполненной с получением результата перевода.
Для оценки требуемого Холу времени исходите из среднего временного значения на введение четырех символов, включая десятичную запятую. Также, из соображений простоты, будем считать, что Хол вводит все символы без ошибок, и поэтому средства выявления ошибок и сообщения о них не требуются.
Сейчас я предлагаю читателям прервать чтение и попытаться разработать интерфейс по этим простым условиям. Для записи решения включая зарисовки изображений, которые будет наблюдать Хол на экране монитора, не потребуется много времени; поэтому постарайтесь не просто подумать об этой задаче, но и записать ее решение. (Возможно, вы захотите продолжить чтение, проигнорировав мою просьбу, однако я все же прошу вас подумать. Чтение последующих разделов будет намного более интересным, если вы сделаете попытку решить предложенную задачу самостоятельно.) После того как вы закончите разработку интерфейса, ознакомьтесь с анализами, проведенными по методу GOMS, которые будут представлены далее. После этого вы сможете проанализировать свой собственный вариант.
4.2.3.1. Интерфейс для Хола: вариант 1. Диалоговое окно
Инструкции в диалоговом окне (рис. 4.2) довольно просты. На их основе можно описать метод действий, который должен использовать Хол в терминах жестов модели GOMS. Запись по модели GOMS будет представлена последовательно по мере того, как будут добавляться новые жесты.
• Перемещение руки к графическому устройству ввода данных:
H
• Перемещение курсора к необходимому переключателю в группе:
H P
• Нажатие на необходимый переключатель:
H P K
В половине случаев в интерфейсе уже будет выбрано требуемое направление перевода, и поэтому Холу не придется кликать на переключатель. Сейчас мы рассматриваем случай, когда переключатель не установлен в требуемое положение.
• Перемещение рук снова к клавиатуре:
H P K H
• Ввод четырех символов:
H P K H K K K K
• Нажатие клавиши «Enter»:
H P K H K K K K K
Нажатие клавиши «Enter» завершает часть анализа, касающуюся метода. В соответствии с правилом 0 мы ставим оператор M перед всеми операторами K и P за исключением операторов P, указывающих на аргументы, которых в нижеследующем примере нет:
H M P M K H M K M K M K M K M K
Правило 1 предписывает заменить P M K на P K и удалить все другие операторы M, которые являются ожидаемыми (в указанном примере таких нет). Кроме того, правило 2 предписывает удалять операторы M в середине цепочек. После применения этих двух правил остается следующая запись:
H M P K H M K K K K M K
В соответствии с правилом 4 следует оставить оператор M перед конечным K. Правила 3 и 5 в данном примере не применяются.
Следующий шаг – это заменить символы операторов на соответствующие временные интервалы (напомним, что K=0.2; P=1.1; H=0.4; M=1.35).
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 с
В случае когда переключатель уже установлен в требуемое положение, метод действий становится следующим:
M K K K K M K
M + K + K + K + K + M + K = 3.7 с
По условиям задачи оба случая являются равновероятными. Таким образом, среднее время, которое потребуется Холу на использование интерфейса для перевода из одной шкалы в другую, составит (7.15+3.7)/2? 5.4 с. Но поскольку описанные два метода являются разными, Холу будет трудно использовать их автоматично. Нерешенной проблемой количественных методов анализа остается оценка процента появления ошибок при использовании данной модели интерфейса.
Далее мы рассмотрим графический интерфейс, в котором используется известная всем метафора.
4.2.3.3. Интерфейс для Хола: вариант 2. ГИП (GUI, graphical user interface)
В интерфейсе, показанном на рис. 4.3, используется наглядное отображение термометров. Хол может поднять или опустить указатель на каждом термометре методом перетаскивания с помощью ГУВ. Хол определяет, какой ему необходимо сделать пересчет, перемещая стрелку указателя либо по шкале Цельсия, либо по шкале Фаренгейта. Холу не требуется вводить символы посредством клавиатуры – он просто выбирает значение температуры на одном из термометров. При перемещении указателя на одном термометре указатель на другом перемещается на соответствующее значение. Точность устанавливается с помощью регуляторов масштабирования шкал. Также возможно изменить текущий диапазон значений. Изменение шкалы или диапазона на одном термометре автоматически приводит к соответствующему изменению на другом. Точное числовое значение отображается на перемещаемой стрелке. Температура показывается как в числовом виде так и с помощью уровня градусника, поэтому Хол может, на свое усмотрение, пользоваться либо графическим вариантом представления данных, либо символьным. Сервис «Автомед» позволяет установить диапазоны термометров с центром в районе 37 градусов шкалы Цельсия и 98.6 градусов Фаренгейта на случай, если кто-то из сотрудников работает со значениями температуры тела человека. Эта опция служит для экономии времени.
С помощью нажатия кнопок «Расширить шкалу» (Expand Scales) и «Сжать шкалу» (Compress Scales) можно уменьшить или увеличить цену деления шкал в 10 раз. Для перехода к значению, которое в данный момент не видно на экране, Хол расширяет шкалу, затем прокручивает до нужного места на шкале, устанавливает стрелку на необходимое температурное значение и потом сжимает шкалу до получения требуемой точности, при необходимости подстраивая стрелку указателя.
Провести анализ этого графического интерфейса с помощью модели скорости печати GOMS довольно сложно, поскольку способ, которым Хол может его использовать, зависит от того, где в данный момент установлена стрелка указателя, какой необходим диапазон температур и какая требуется точность. Рассмотрим сначала простой случай, при котором диапазон температурных шкал и точность перевода уже находятся в желаемом положении. Анализ позволит определить минимальное время, необходимое для использования этого интерфейса.
• Запишем, какие жесты использует Хол, когда перемещает руку к ГУВ, щелкает по кнопке и удерживает ее, указывая на стрелку одного из термометров:
H P K
• Продолжим записывать те жесты, которые использует Хол для перемещения стрелки к необходимому температурному значению и отпускает кнопку ГУВ
H P K P K
• Поставим операторы M в соответствии с правилом 0:
H M P M K M K
• Удалим два оператора M в соответствии с правилом 1:
H M P K K
Когнитивные единицы, разделители последовательностей и т. д. здесь не используются, поэтому правила 2–5 не применяем. Складывая значения операторов, получаем общее время:
H M P K K
0.4 + 1.35 + 1.1 + 0.2 + 0.2 = 3.25 с
Результат вычисления относится к удачному случаю, когда исходный термометр уже предустановлен на требуемый диапазон и точность. Теперь рассмотрим случай, при котором Хол расширяет шкалу, чтобы увидеть необходимое температурное значение, изменяет диапазон, сжимает шкалу, чтобы получить требуемую точность, и затем перемещает стрелку указателя. Далее я привожу общую запись метода, который использует Хол, без промежуточных шагов. (Я исхожу из того, что Хол является опытным пользователям и не прокручивает шкалу туда и обратно, чтобы найти на ней нужный участок.) Холу приходится несколько раз пользоваться стрелками для прокрутки температурной шкалы. На каждую операцию прокручивания экрана может потребовать нескольких жестов. Кроме того, требуется время на то, чтобы отобразить изменения на экране, связанные с его прокруткой. Чтобы оценить время прокручивания, я построил такой интерфейс и измерил эти значения. Все они были равны 3 с и более. Обозначая время прокручивания шкал через S, запишем последовательность жестов, которые применяет Хол.
H P K S K P K S K P K S K P K K
В соответствии с правилами расставляем операторы M:
H + 3(M + P + K + S + K) + M + P + K + K
0.4 + 3*(1.35 + 0.2 + 3.0 + 0.2) + 1.35 + 0.4 + 0.2 + 0.2 = 16.8 с
За исключением редких случаев, когда шкалы уже с самого начала установлены правильно, идеальному пользователю понадобится более 16 с. на то, чтобы выполнить перевод из одной шкалы в другую, тогда как реальный, т. е. не идеальный пользователь, может сбивать шкалы и стрелки указателей, и поэтому ему понадобится даже больше времени.
4.3. Измерение эффективности интерфейса
Каждый инструмент несет с собой тот дух, в котором он был создан.
Мы рассмотрели два интерфейса: в одном из которых требуется около 5 с. на выполнение задачи, а в другом – более 15 с. Отсюда ясно, какой из интерфейсов лучше удовлетворяет поставленным условиям. Следующий вопрос – это определить, насколько быстро работает тот интерфейс, который отвечает поставленным требованиям.
Если имеется модель интерфейса, то с помощью GOMS и его расширений можно определить время, необходимое пользователю на выполнение любой, четко сформулированной задачи, для которой данный интерфейс предусмотрен. Однако модели анализа не могут дать ответ на вопрос о том, насколько быстро должен работать интерфейс. Чтобы ответить на него, мы можем воспользоваться мерой, применяемой в теории информации. Далее мы будем рассматривать термин
Чтобы сделать правильную оценку времени, необходимого на выполнение задачи с помощью самого быстрого интерфейса, прежде всего следует определить минимальное количество информации, которое пользователь должен ввести, чтобы выполнить задачу. Это минимальное количество не зависит от модели интерфейса. Если методы работы, используемые в предполагаемом интерфейсе, требуют введения такого количества информации, которое превышает минимальное, это означает, что пользователь делает лишнюю работу, и поэтому интерфейс можно усовершенствовать. С другой стороны, если от пользователя требуется ввести именно то количество информации, которое необходимо для выполнения задачи, то для этой задачи интерфейс нельзя сделать более производительным путем изменения количества информации. В этом случае пути улучшения интерфейса (а также много путей для ухудшения) все же остаются, но по крайней мере данная цель повышения производительности будет уже достигнута.
Информационно-теоретическая производительность определяется так же, как понятие производительности определяется в термодинамике – отношением мощности на выходе к мощности на входе процесса. Если в течение какого-то периода времени электрогенератор, работающий от двигателя производительностью в 1000 ватт, производит 820 ватт, то он имеет производительность 820/100=0.82. Производительность также часто обозначается через проценты. В этом случае производительность электрогенератора будет составлять 82 %. Идеальный генератор (который не может существовать с точки зрения второго закона термодинамики) должен иметь производительность 100 %.
Информационная производительность интерфейса E определяется как отношение минимального количества информации, необходимого для выполнения задачи, к количеству информации, которое должен ввести пользователь. Так же как и в отношении физической производительности, параметр E может изменяться в пределах от 0 до 1. Если никакой работы для выполнения задачи не требуется или работа просто не производится, то производительность составляет 1. (Это формальное положение вводится для того, чтобы избежать деления на 0, как в случае ответа на выводимое прозрачное сообщение об ошибке (см. раздел 5.5).)
Производительность E может равняться и 0 в случаях, когда пользователь должен ввести информацию, которая совершенно бесполезна (рис. 4.4). Следует отметить, что в интерфейсах можно встретить немало деталей, которые имеют сомнительную ценность из-за параметра E=0. Примером такого бесполезного элемента может быть диалоговое окно, в котором есть только одна-единственная возможность для действия пользователя, например кнопка OK. (В JavaScript есть даже специальная команда Alert, предназначенная только для того, чтобы делать такие ненужные диалоговые окна. Разработчики языка JavaScript были достаточно разумны, чтобы убрать из него команду goto и сделать программирование на этом языке структурным, но они упустили из виду аспект интерфейса.)
В параметре E учитывается только информация, необходимая для задачи, и информация, вводимая пользователем. Два или более методов действия могут иметь одинаковую производительность E, но иметь разное время выполнения. Возможно даже, что один метод имеет более высокий показатель E, но действует медленнее, чем другой метод, – например M K M K и M K K K. В этом примере при использовании первого метода должно быть введено только два символа. При использовании второго метода требуется ввести три символа, но времени на все действие тратится меньше. Трудно привести другие примеры из обычной жизни, в которых происходит аналогичная перестановка скорости и информационной производительности.[22] Как правило, чем более производительным является интерфейс, тем более продуктивным и более человекоориентированным он является.
Информация измеряется в битах. Один бит, который представляет собой один из двух альтернативных вариантов (таких как 0 или 1, да или нет), является единицей информации.[23] Например, чтобы выбрать один из каких-либо четырех объектов, потребуется 2 бита информации. Если объекты обозначить как A, B, C и D, первый бит информации определит выбор между A и B или C и D. Когда первый выбор сделан (например, C и D), второй бит определит выбор между следующими двумя элементами (либо C, либо D). Двух двоичных выборов, или двух битов, достаточно для выбора одного элемента из четырех. Чтобы сделать выбор из группы восьми элементов, потребуется 3 бита. Из шестнадцати элементов – 4 бита, и т. д. В общем случае при количестве n равновероятных вариантов суммарное количество передаваемой информации определяется как степень 2, равная n:
\log_2 n
Количество информации для каждого варианта определяется как
(1/n) \log_2 n (1)
Если вероятности для каждой альтернативы не являются равными и i – я альтернатива имеет вероятность p(i), то информация, передаваемая этой альтернативой, определяется как
p(i) \log_2(1/p(i)) (2)
Количество информации является суммой (по всем вариантам) выражения (2), которое при равновероятных вариантах сводится к выражению (1). Отсюда следует, что информационное содержание интерфейса, в котором возможно сделать только нажатие единственной клавиши (а ненажатие клавиши не допускается), составляет 0 бит:
1 \log_2(1) = 0 (3)
Однако может показаться, что нажатие единственной клавиши способно, например, вызвать подрыв динамита для разрушения здания. Таким образом, передает ли это нажатие какую-нибудь информацию? На самом деле нет, потому что ненажатие кнопки не было предусмотрено как альтернатива – интерфейс допускает «только нажатие единственной клавиши». Если же нажатие клавиши не производится в течение 5-минутного периода, когда подрыв возможен, то здание не будет разрушено, и поэтому нажатие или ненажатие передает до 1 бита информации, так как в этом случае имеется альтернатива из двух вариантов. Из выражения (2) следует, что в вычислениях используется вероятность (p) того, что здание будет разрушено. Таким образом, вероятность того, что оно не будет разрушено, составляет 1-p. С помощью выражения (2) мы можем вычислить информационное содержание данного интерфейса:
p \log_2(1/p) + (1-p) \log_2(1/(1-p)) (4)
При p=S результат выражения (4) составит:
S*1 + S*1 = S + S = 1
Значение выражения (4) будет меньше 1, если p<> S. В частности при p = 0 или p = 1 оно составит 0, как это видно из выражения (3).
Этот пример показывает важный момент, который заключается в том, что мы можем оценить объем информации, содержащейся в сообщении, только в контексте всего набора возможных сообщений. Чтобы подсчитать количество информации, передаваемой некоторым полученным сообщением, необходимо знать в частности вероятность, с которой это сообщение может быть отправлено. Количество информации в любом сообщении не зависит от других сообщений, которые были в прошлом или могут быть в будущем, не связано со временем или продолжительностью и не зависит от каких-либо иных событий, так же как результат подбрасывания симметричной монеты не зависит от результата предыдущих подбрасываний или от времени дня, когда это подбрасывание производится.
Кроме того, важно учитывать, что:
«нельзя путать понятие информации с понятием смысла…информация является мерой свободы выбора сообщения… Следует отметить, что при наличии только двух возможных сообщений утверждать, что какое-то сообщение передает какой-то объем [1 бит] информации, неправильно. Понятие информации не применимо к отдельным сообщениям (в отличие от понятия смыла), но применимо к ситуации в целом; при этом единица информации показывает, что в данной ситуации имеется некоторый объем свободы в выборе сообщения, который удобно обозначать как стандартный или единичный объем информации»
Однако действия, которые совершает пользователь при выполнении задачи, можно с большей точностью смоделировать в виде процесса Маркова, в котором вероятность последующих действий зависит от уже совершенных пользователем действий. Тем не менее, для данного рассмотрения достаточно использовать упомянутые вероятности отдельных, единичных событий, при этом будем исходить из того, что все сообщения являются независимыми друг от друга и равновероятными.
Также можно вычислить количество информации, которое передается с помощью устройств, отличающихся от клавиатуры. Если экран дисплея разделен на две области – со словом «Да» в одной области и словом «Нет» – в другой, то один клик, совершенный в одной из областей, будет передавать 1 бит информации. Если имеется n равновероятных объектов, то нажатием на один из них сообщается \log_2 n бит информации. Если объекты имеют разные размеры, то количество информации, сообщаемой каждым из них, не изменяется, но увеличивается время перемещения ГУВ к более мелким объектам (далее мы покажем способ вычисления этого времени). Если объекты имеют разные вероятности, формула остается аналогичной той, которая была дана для случая ввода с клавиатуры разновероятных данных. Различие состоит только в том, что для нажатия клавиши может потребоваться 0.2 с. тогда как для нажатия кнопки, изображенной на экране, в среднем может потребоваться около 1.3 с (без учета времени перемещения руки пользователя с клавиатуры на ГУВ).
В случае голосового ввода информации его информационное содержание можно вычислить, если рассматривать речь как последовательность вводимых символов, а не как непрерывный поток определенного диапазона и продолжительности.
Данный подход к теории информации и ее связи с разработкой интерфейсов является упрощенным. Но даже в такой упрощенной форме, которую мы также использовали при рассмотрении модели GOMS, теория информации может дать нам общий критерий оценки качества интерфейса.
4.3.1. Производительность интерфейса для Хола
Поделиться книгой: