МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА

Процесс оценки качества пользовательского интерфейса достаточно­ субъективен и трудно формализуем [5], однако можно утверждать, что качественный интерфейс должен обеспечивать эффективную и продуктивную работу пользователя. Существует также ряд критериев качества любого интерфейса [1,2, 4], четырьмя основными из которых являются: скорость работы пользователей, количество человеческих ошибок, скорость обучения и субъективное удовлетворение пользователей (соответствие интерфейса задачам пользователя является неотъемлемым свойством интерфейса).

Для анализа последнего из них широко используются такие эвристические методы, как анкетирование пользователей,  метод фокус-групп и опрос экспертов [5], но получить однозначную и объективную оценку интерфейса по данному критерию невозможно. Для измерения же первых трех показателей существует ряд методов количественной оценки качества пользовательского интерфейса, среди которых наиболее формализованными и распространенными являются методы на основе закона Фиттса, Закона Хика и модель GOMS, их мы и рассмотрим в работе.

Закон Фиттса

Закон Фиттса показывает, что время, требуемое для быстрого перемещения курсора в целевую область, является функцией отношения расстояния до цели к ширине цели. Показателем является индекс сложности Фиттса (ID) [3].

,

где D – расстояние до области;

W – ширина области.

В результате исследования этой функции эксперты пришли к выводу, что для наилучшей оценки пользовательского интерфейса требуется учитывать не только два параметра – ширину и расстояние до области, но и статистические данные. Используя корреляцию между временем движения (MT) и параметрами D и W, исследователи добились наилучшего результата оценки пользовательского интерфейса.

,

где a и b – константы, зависящие от выбора устройства ввода и определяемые эмпирически с помощью регрессионного анализа.

Данный параметр отсчитывается от момента начала движения курсора по прямой линии, до момента, когда пользователь выбирает указателем целевой объект. Логарифм по основанию 2 – мера трудности задачи в количестве бит информации, которое требуется для описания одномерного пути перемещения курсора.

Закон Фиттса применим только к перемещениям, которые малы по отношению к размерам человеческого тела и являются непрерывными (совершаются одним движением). Для приближенных вычислений рекомендуется использовать a = 50, b = 150.

Закон Хика

Закон Хика описывает время, которое требуется человеку для выбора решения из возможных вариантов. Увеличение числа этих вариантов увеличивает время принятия решения логарифмически. Время, требуемое на обработку определенного количества бит информации, в законе Хика, называется скоростью ее получения [3].

Учитывая n равновероятностных выборов, среднее время реакции T, необходимое для выбора оценивается как:

,

где b – постоянная, которая может быть определена эмпирическим путем. Аналогично предыдущему закону, для приближенных вычислений рекомендуется использовать b = 150.

Удобство и простота расчетов являются очевидными достоинствами приведенных законов. Однако при использовании рекомендуемых значения параметров a и b производятся лишь приближенные вычисления, для уточнения оценки требуется уточнение и этих параметров опытным путем, что в свою очередь тоже не дает абсолютно достоверного результата, но с определенной вероятностью и погрешностью позволяет делать оценку и сравнивать варианты интерфейса при равных параметрах.

Классическая модель GOMS

GOMS это семейство методов, позволяющих провести моделирование выполнения той или иной задачи пользователем и на основе такой модели оценить качество интерфейса [6]. GOMS это сокращение от английского Goals, Operators, Methods, and Selection Rules – Цели, Операторы, Методы и Правила выбора. Моделирование GOMS позволяет прогнозировать время, требуемое опытному пользователю на выполнение конкретной операции при использовании конкретной модели интерфейса.

Идея метода состоит в том, что все действия пользователя можно разложить на элементарные типовые компоненты-действия такие, как, например, нажать ту или иную кнопку на клавиатуре, переместить мышь и т. д. Для этих типичных компонентов можно измерить время реализации при большом числе пользователей и получить статистическую оценку времени. Оценка качества интерфейса в данном методе – это декомпозиция задачи на типовые компоненты и вычисление времени, которое пользователь будет тратить в среднем на эту задачу.

В этом методе каждая цель или задача, которую пользователь хочет выполнить через интерфейс, состоит из набора методов, которые, в свою очередь, строятся из операторов. Если цель может быть достигнута несколькими способами, выбор делается в соответствии с правилами отбора.

В результате исследований было получено среднее время для выполнения различных элементарных действий:

K = 0,2 с – время, необходимое для нажатия клавиши клавиатуры

P = 1,1 с – время, необходимое для перемещения указателя мыши на конкретную позицию на мониторе

H = 0,4 с – время, необходимое для перемещения руки пользователя с клавиатуры на мышь

M = 1,35 с – ментальная пауза, т. е. время, когда пользователь должен задуматься о следующем шаге.

R – время, в течение которого пользователь должен ожидать ответ компьютера.

Конечно, время различных элементарных действий может быть очень различным, потому что все люди разные. Но с помощью этих значений времени мы можем сравнивать интерфейсы друг с другом.

Опишем модель GOMS формально.

– множество операторов;

– оператор есть элементарное действие пользователя  и среднее время выполнения этого действия пользователем ;

– множество целей пользователя;

 – цель пользователя, которая состоит из:

– множество методов достижения цели ;

 – множество критериев для выбора метода достижения цели ;

– метод есть набор операторов, применение которых приводит к достижению цели 

Таким образом, модель GOMS заключается в определении множеств O и G, построении всевозможных последовательностей элементарных действий , ведущих к цели, а также определении критериев выбора между ними . Для каждой последовательности рассчитывается время , необходимое для достижения цели, его минимум является критерием выбора того или иного варианта пользовательского интерфейса.

Расчет времени выполнения любых действий (например, «переместить руку с мыши на клавиатуру и набрать букву»), используя модель GOMS, начинается с перечисления операций из списка элементарных действия GOMS, которые составляют это действие (для приведенного примера это HK). Перечисление движений (K, P и H) является довольно простой частью модели GOMS. Более сложным шагом является определение ментальных пауз, то есть расстановка символа M. Но разработчиками метода в составе модели предложен ряд правил для определения того, когда будут выполняться умственные операции, что позволяет упростить и формализовать данный процесс [6].

Преимущества метода:

• простота, удобство и возможность автоматизации расчетов;

• модель позволяет проводить сравнение двух различных вариантов интерфейса;

• дает прогноз времени работы пользователя с данным интерфейсом;

• модель не требует создания прототипа, а значит, экономит время.

Среди недостатков можно выделить следующее:

• классическая модель ориентирована на средних пользователей и не учитывает особенностей работы новичков и специалистов, а также отдельных пользователей;

• не учитывается возникновение случайных ошибок в работе;

• модель не учитывает, объем представленной информации, который влияет на время работы пользователя в связи со сложностью ее обработки;

Однако на данный момент также существуют поразительно точные расширенные модели GOMS. Например, анализ с использованием метода критического пути GOMS (critical-path method GOMS, CPM-GOMS) или версия, называемая естественным языком GOMS (natural GOMS language, NGOMSL), в которой учитывается поведение неопытного пользователя, например время, необходимое ему для обучения, тем самым решаются некоторые проблемы классической модели [6].

Выводы

Для анализа и изучения интерфейсов используются как количественные, так и эвристические методы. С помощью наблюдения за тестированием нового интерфейса с участием пользователей опытный разработчик интерфейсов может получить достаточно ценной информации, как и с помощью методов количественного анализа. Но у количественных оценок есть некоторые преимущества – это быстрота расчета эффективности пользовательского интерфейса, возможность его автоматизации и отсутствие использования дополнительных ресурсов, в том числе привлечения пользователей.

Целью акцентирования внимания на методах количественной оценки в работе не является нивелирование значимости качественных методов, а скорее поиск баланса между ними и демонстрирование ценности численных и эмпирических методов, использованием которых разработчики часто пренебрегают. Существующие количественные методы также имеют ряд недостатков,  но часто они могут свести спорные вопросы к простым объективным вычислениям.

Стоит отметить, что, несмотря на актуальность проблемы оценки качества пользовательского интерфейса, до сих пор не разработаны полностью формализованные методы, позволяющие подойти к проблеме комплексно.

Список литературы:

1. Головач В. Дизайн пользовательского Интерфейса: Искусство мыть слона [Электронный ресурс] –  Режим доступа: http://uibook2.usethics.ru/ (дата обращения: 17.02. 2016)
2. ГОСТ 28195-89, ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ
3. Раскин Д. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем. — СПб: Символ-плюс, 2010. 
4. Торрес Р.Дж. Практическое руководство по проектированию и разработке пользовательского интерфейса – М.: Вилиямс, 2002
5. Cooper A., Reimann R. About Face 2.0: The Essentials of Interaction Design– Wiley Publishing Inc., 2003.
6. Kieras D. A Guide to GOMS Model Usability Evaluation using GOMSL and GLEAN3 [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/2451152_A_Guide_to_GOMS_Model_Usability_Evaluation_using_GOMSL_and_GLEAN3 (дата обращения: 10.03. 2016)