Projektowanie i analiza zadaniowa interfejsu na przykładzie okna

Projektowanie i analiza zadaniowa interfejsu na przykładzie okna dialogowego.
Jerzy Grobelny
Politechnika Wrocławska
Projektowanie zadaniowe jest jednym z podstawowych podej
do racjonalnego kształtowania
interfejsu człowiek-komputer. Podej cie to polega, ogólnie rzecz bior c, na dopasowaniu interfejsu
u ytkownika do zada na tym interfejsie wykonywanych. W ród konkretnych technik na uwag
zasługuj
zwłaszcza propozycje ilo ciowych uj
owego dopasowania. Poni ej przedstawiono
przykład takiego - ilo ciowego podej cia zaproponowanego przez Searsa (1993). Podej cie to polega
na zastosowaniu algorytmu optymalnego ROZMIESZCZANIA OBIEKTÓW do poszukiwania
najlepszego rozmieszczenia elementów interfejsu. Podej cie to zostało zastosowane do optymalizacji
okna dialogowego „File Open” dla starszej wersji systemu Windows. Na tym przykładzie mo na
pokaza kroki analizy zadaniowej i ide optymalizacji rozmieszczenia obiektów interfejsu.
1. Definiowanie zada .
W pierwszym kroku analizy niezb dne jest okre lenie najistotniejszych (kluczowych) zada
realizowanych w danym oknie. Zadania musz by zdefiniowane za pomoc sekwencji działa
(czynno ci) wykonywanych na obiektach interfejsu. Trzeba tak e zdefiniowa
cz stotliwo
poszczególnych sekwencji (zbadan lub przynajmniej przewidywan ).
Rys.1. Pierwotne okno dialogowe „File Open”. Zaznaczono przebieg najcz ciej wykonywanej czynno ci (wska nik
ID=4.39).
1
W badaniach wykonanych w artykule Searsa dokonano analizy zada dla okna dialogu „File Open” z
rysunku 1. Na rysunku 2. pokazano wynik ostateczny analizy w formie sieci - diagramu przepływów.
Aby uzyska
ten diagram trzeba było logicznie doda
do siebie pojedyncze zidentyfikowane
czynno ci. W omawianym przykładzie te czynno ci były nast puj ce (w nawiasach podano
procentow cz sto
ka dej ze zidentyfikowanych czynno ci):
1. Start - Directory - Filename (5) ta czynno
oznacza i u ytkownik po wybraniu opcji Open w
menu (Start) przesuwa wska nik na pole edycji Directory gdzie wybiera cie k a nast pnie klika w
pole Filename w którym wpisuje nazw pliku. Czynno
ko czy wci ni cie Enter.
2. Start - File (33) u ytkownik wybiera plik z pola edycji Files poprzez podwójne klikni cie w nazw
3. Start - Cancel (2) u ytkownik rezygnuje z otwarcia pliku klikaj c w przycisk Cancel
4. Start - Filename - OK (2) w tej czynno ci wybór pliku polega na wpisaniu nazwy w polu
edycyjnym Filename i klikni ciu w przycisk OK
5. Start - Filename (8) czynno
popdobna do poprzedniej ale zako czenie poprzez Enter
6. Start - File - OK (5) wybór pliku nast puje tutaj poprzez klikni cie nazwy w polu Files i OK
7. Start - Directory - File (45) najcz ciej realizowane zadanie polega na wyborze cie ki w polu
Directories a nast pnie pliku poprzez podwójne klikni cie w nazw w polu edycyjnym Files
Agregacja tych czynno ci w jedn sie z rysunku 2. pozwala zastosowa kryteria liczbowe do oceny
dowolnie ukształtowanego okna dialogu poprzez wykorzystanie idei optymalnego rozmieszczania
obiektów.
2
Rys.2 Sie cz sto ci przemieszcze wska nika mi dzy obiektami okna.
2. Optymalizacja rozmieszczenia.
Optymalizacja rozmieszczenia obiektów polega ogólnie na takim wzajemnym umiejscowieniu tych
obiektów aby minimalizowa funkcj kryterium odzwierciedlaj c w pewien sposób 'koszt obsługi'
całego układu. W przypadku interfejsu takim wska nikiem mo e by na przykład ł czna droga
wska nika myszy w trakcie normalnej pracy z systemem albo te ilo
tzw. fiksacji oczu czyli
koniecznych przeniesie kierunku patrzenia w trakcie obsługi interfejsu. Sears zaproponował jako
syntetyczny miernik jako ci okna dialogu warto
( redni ) ID czyli wska nika trudno ci ruchu ze
znanego Prawa Fittsa. Łatwo zauwa y , e w przypadku okre lonych wielko ci geometrycznych
obiektów interfejsu minimalizacja ID sprowadzi si
do minimalizacji amplitudy przesuwania
wska nika myszy pomi dzy obiektami, a wi c całe zadanie mo na sprowadzi do minimalizacji
ł cznej drogi wska nika myszy (z uwzgl dnieniem kierunku ruchu, gdy warto
ID zale y od
rozmiarów celu).
Formalnie obliczenie ł cznej drogi wska nika myszy dla przykładu przebiega nast puj co:
3
Dla ka dego zadania z listy 1 - 7 pomno y cz stotliwo
jego wykonywania przez sum odległo ci
pomi dzy rodkami obiektów 'obsługiwanych' w tym zadaniu i zsumowa te wielko ci dla wszystkich
czynno ci. Je eli ponumeruje si
wyznaczy warto
Q=
i
wszystkie obiekty interfejsu to mo na powiedzie ,
e nale y
funkcji:
j>iLij *
Dp(i)p(j)
Lij – jest stopniem powi zania obiektów ij i oznacza, jak cz sto obsługa elementu i wyst puje przed
obsług
j (lub odwrotnie). Dp(i)p(j) oznacza odległo
miejsc p(i) i p(j) w których odpowiednio
umieszczono obiekty i j. Podwójna suma oznacza e w ocenie bierze si wszystkie pary obiektów – j>i
w drugiej sumie ogranicza obliczenia do jednokrotnego uwzgl dnienia ka dej pary. Lij mo na
zestawi w macierzy, w której na przeci ciu wiersza i z kolumn j umieszcza si stopie powi zania
obiektów i j. Wówczas najcz ciej wypełnia si macierze tylko nad główn przek tn bo tylko te
wielko ci uwzgl dnia powy szy wzór. Dla przykładu z rysunku 2. b dzie to:
Element
Start
File
Start
Dir
38
File
Directory
Filename
Filen
OK
Cancel
50
10
0
2
45
0
5
0
5
0
0
2
0
Obliczenia wg podanego wzoru mo na zatem, maj c podane dane w macierzy, wykona posuwaj c si
np. wierszami:
Q=38*(odległo
mi dzy Start a rodkiem File) + 50*(odl. Start i Directory) ... itd.
Oczywi cie trzeba dysponowa konkretnym projektem (oknem) aby wyznaczy (np. na ekranie)
wszystkie potrzebne odległo ci.
W przypadku zastosowania jako kryterium wska nika ID, macierz powi za (cz sto ci) musi by
pełna, dlatego e wska nik ID jest liczony w zale no ci od rozmiaru obiektu docelowego - wa ny jest
zatem kierunek ruchu. W programie LINKS jest to uwzgl dnione w prosty sposób - ka d czynno
elementarn pokazuje si wprost, klikaj c obiekty we wła ciwej kolejno ci.
4
Osobnym problemem jest znalezienie optymalnego rozwi zania z góry, je li ma si dane zgromadzone
w macierzy lub schemacie z rys. 2. Badania w tej dziedzinie prowadzono od lat 60. ub. wieku.
Poniewa zadanie takie nie ma rozwi za analitycznych, zaproponowano szereg podej
i algorytmów
o charakterze heurystycznym. Dost pny w Laboratorium program Links oferuje niektóre z takich
podej
i algorytmów.
Poni ej pokazano okno dialogowe zoptymalizowane za pomoc algorytmu Searsa nastawionego na
minimalizacj wska nika trudno ci ID z Prawa Fittsa.
Rys 3. Zoptymalizowane okno „File Open” (Wska nik ID=3.92). Zaznaczono przebieg czynno ci najcz ciej wykonywanej.
Literatura:
Sears A. 1993, Layout Appropriateness: A Metric for Evaluating User Interface Widget Layout. IEEE
Trans on Software Engineering,vol.19, No 7.
5