Komunikacja człowiek-komputer

Laboratorium 1: sprawozdanie

(Pomiar podstawowych charakterystyk

wprowadzania znaków alfanumerycznych)

Cel

Celem laboratorium jest pomiar podstawowych charakterystyk jakości wprowadzania

znaków alfanumerycznych przez użytkownika pracującego na stanowisku pracy
wyposażonym w komputer z monitorem.

Opis

W ramach ćwiczeń pomiary będą dokonywane za pomocą specjalnego programu

komputerowego, który wyświetla na ekranie monitora łańcuch znaków o podanej długości.
Operator (student wykonujący ćwiczenie) musi za pomocą klawiatury wprowadzić
wyświetlany ciąg znaków alfanumerycznych w jak najkrótszym czasie i z jak najmniejszą
ilością błędów. Ilość i długość sekwencji znaków jest ustalana przed każdym ćwiczeniem
wykonywam w ramach laboratorium. Dodatkowym kryterium określanym w ramach
ćwiczenia jest czas na wprowadzenie łańcucha znaków. Dla ćwiczeń wykonywanych w
trakcie trwania pierwszej części laboratorium będzie on nieograniczony. W trakcie niektórych
ćwiczeń może być także wyświetlane tło utrudniające wprowadzanie znaków przez operatora.

Laboratorium podzielone jest na 2 badania. Pierwsze z nich polega na zmianie

długości wprowadzanego ciągu przy stałych kryteriach wyświetlania. Natomiast drugie
badanie przeprowadzane jest na ciągu o określonej długości (zmianie podlegają warunki w
jakich wprowadza się dane).

Warunki badania:

Badanie 1

Tryb pracy ekranu: 80 znaków.
Tło: bez tła.
Miejsce wyświetlania ciągu znaków: środek ekranu.
Migotanie: bez migotania.
Wielkość znaków: małe.
Czas: nie losowany.
Liczba znaków: zmienna.
Powtórzenia: w zależności od długości ciągu.

Badanie 2

Nr ćwiczenia

1

2

3

4

5

6

7

8

Tryb pracy
ekranu

80

80

80

80

80

80

80

80

Tło

brak

brak

tak

tak

brak

brak

tak

tak

Miejsce
wyświetlania

środek

losowe

losowe

losowe

środek

losowe

losowe

losowe

Migotanie

brak

brak

brak

tak

brak

brak

brak

tak

Wielkość
znaków

małe

małe

małe

małe

małe

małe

małe

małe

Czas

nieograniczony nieograniczony nieograniczony nieograniczony

losowany

0.8 - 3.0

losowany

0.8 - 3.0

losowany

0.8 - 3.0

losowany

0.8 - 3.0

Liczba
znaków

4

4

4

4

4

4

4

4

Liczba
łańcuchów

50

50

50

50

50

50

50

50

Zestawienie wyników

Badanie 1

Długość łańcucha

1

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Liczba łańcuchów

70

70

50

50

40

30

30

30

30

30

30

30

30

DTS [s]

1,19

1,59

2,30

3,58

4,76

5,75

6,59

7,45

8,91

9,90

10,28

11,51

13,60

TSR1ZN [s]

0,60

0,53

0,46

0,51

0,53

0,52

0,51

0,50

0,52

0,52

0,49

0,50

0,54

P1

0,014

0,029

0,005

0,003

0,006

0,003

0,000

0,014

0,008

0,000

0,027

0,009

0,003

PN

0,014

0,043

0,020

0,020

0,025

0,033

0,000

0,100

0,133

0,000

0,267

0,133

0,067

Wariancja S2 [s]

0,2585

0,230

0,242

0,791

1,402

1,213

1,427

1,271

1,961

2,433

1,783

2,887

5,298

Odchylenie S4 [s]

0,5084

0,3480

0,492

0,889

1,184

1,101

1,195

1,127

1,400

1,560

1,335

1,699

2,302

WAR1ZN [s]

0,2585

0,0576

0,0151

0,0220

0,0219

0,0121

0,0099 0,0065

0,0077

0,0075

0,0045

0,0060

0,0092

ODCH1ZN [s]

0,5084

0,2399

0,1230

0,1482

0,1480

0,1101

0,0995 0,0805

0,0875

0,0867

0,0668

0,0772

0,0959

DTSUFNL [s]

1,0719

1,4780

2,1617

3,3291

4,3979

5,3529

6,1579 7,0390

8,4083

9,3431

9,8024 10,9023 12,7740

DTSUFNP [s]

1,3101

1,7061

2,4343

3,8221

5,1316

6,1611

7,0128 7,8596

9,4104 10,4596 10,7582 12,1183 14,4213

S1UFNL [s]

0,1902

0,1687

0,1691

0,5530

0,9430

0,7726

0,9088 0,8039

1,2488

1,5499

1,1359

1,8385

3,3742

S1UFNP [s]

0,3713

0,3326

0,3742

1,2237

2,2986

2,1742

2,5573 2,3046

3,5142

4,3614

3,1963

5,1736

9,4949

PNUFNL

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000 0,0000

0,0117

0,0000

0,1084

0,0117

0,0000

PNUFNP

0,0421

0,0903

0,0588

0,0588

0,0734

0,0976

0,0000 0,2074

0,2550

0,0000

0,4249

0,2550

0,1559

ALFA

5,28

5,46

6,52

5,39

5,66

8,02

8,27

8,48

8,44

9,02

12,23

9,78

8,47

BETA

6,45

11,29

18,10

24,36

32,44

57,48

74,95

83,77

100,47

120,98

175,58

151,81

153,46

TM

1,145

1,946

2,655

4,245

5,413

6,959

8,816

9,617

11,588

13,096

14,174

15,216

17,646

TETA

1,222

2,069

2,774

4,520

5,733

7,169

9,067

9,878

11,904

13,410

14,361

15,528

18,125

Badanie 2

Nr ćwiczenia

1

2

3

4

5

6

7

8

Liczba

łańcuchów

80

80

80

80

80

80

80

80

DTS [s]

3,32

2,59

3,02

3,04

1,99

2,24

2,41

2,56

TSR1ZN [s]

0,66

0,52

0,60

0,61

0,40

0,45

0,48

0,51

P1

0,015

0,000

0,015

0,010

0,225

0,265

0,260

0,205

PN

0,060

0,000

0,060

0,040

0,180

0,240

0,240

0,180

Wariancja S2

[s]

1,612

0,492

1,756

0,639

0,150

0,291

0,736

0,403

Odchylenie S4

[s]

1,269

0,702

1,325

0,799

0,388

0,539

0,858

0,635

WAR1ZN [s]

0,1007

0,0308

0,1098

0,0399

0,0094

0,0182

0,0460

0,0252

ODCH1ZN [s]

0,3174

0,1754

0,33313

0,1998

0,0970

0,1348

0,2145

0,1588

DTSUFNL [s]

2,9655

2,3947

2,6403

2,8148

1,8717

2,0709

2,1415

2,3726

DTSUFNP [s]

3,6693

2,7837

3,3901

3,2580

2,1064

2,34138

2,6870

2,7479

S1UFNL [s]

1,1266

0,3441

1,2195

0,4466

0,1021

0,1938

0,4905

0,2760

S1UFNP [s]

2,4930

0,7614

2,7444

0,9883

0,2435

0,4839

1,2246

0,6446

PNUFNL

0,0000

0,0000

0,0000

0,0000

0,0735

0,1216

0,1216

0,0735

PNUFNP

0,1258

0,0000

0,1258

0,0943

0,2865

0,6584

0,3584

0,2865

ALFA

3,49

5,32

3,82

5,16

5,71

5,13

4,32

5,20

BETA

12,76

16,43

13,24

18,22

14,82

14,54

13,40

16,50

TM

3,199

2,895

3,091

3,299

2,455

2,644

2,826

2,966

TETA

3,658

3,086

3,469

3,531

2,598

2,832

3,102

3,172

Analiza statystyczna

Badanie 1

Długość łańcucha

1

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Przepustowość

użytkownika

[znaki/min]

50,4

75,5

104,35

100,6

100,8

104,3

109,2

112,8

107,7

109,1

116,7

114,7

105,9

Przepustowość

użytkownika

[naciśnięcia/min]

100,0

113,2

130,4

117,6

113,2

115,4

117,6

120,0

115,4

115,4

122,4

120,0

111,1

Współczynniki korelacji
Poziom istotności ALFA = 0.2
Wartość współczynnika korelacji między prawdopodobieństwem wprowadzania błędnego łańcucha a długością łańcucha wynosi R= 1.00
Wartość współczynnika korelacji między czasem wprowadzania łańcucha a długością łańcucha wynosi R=1.00
Wartości prawdopodobieństwa wprowadzania błędnego łańcucha i długości łańcucha są skorelowane.
Wartości średniego czasu wprowadzenia łańcucha i długości łańcucha są skorelowane.

Badanie 2

Nr ćwiczenia

1

2

3

4

5

6

7

8

Przepustowość

użytkownika

[znaki/min]

72,3

92,7

79,5

78,9

120,6

107,1

99,6

93,8

Przepustowość

użytkownika

[naciśnięcia/min]

90,9

115,4

100,0

98,4

150,0

133,3

125,0

117,6

Histogram dla n=4

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1,00

1,15

1,30

1,45

1,60

1,75

1,90

2,05

2,20

2,35

2,50

2,65

2,80

2,95

3,10

3,25

3,40

3,55

3,70

3,85

4,00

4,15

TSR1ZN i odch. S4

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

1

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Ilość znaków

f(

n

)

TSR1ZN

odch. S4

WAR1ZN i ODCH1ZN

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

1

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Ilość znaków

f(

n

)

WAR1ZN

ODCH1ZN

DTS i przedział ufności DTSUFNL - DTSUFNP

0

2

4

6

8

10

12

14

16

1

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Ilość znaków

f(

n

)

DTS

DTSUFNL

DTSUFNP

Wariancja i przedział ufności S1UFNL - S1UFNP

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

Ilość znaków

f(

n

)

wariancja S2

S1UFNL

S1UFNP

PN i przdział ufności PNUFNL - PNUFNP

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

0,45

1

2

4

6

8

10

12 14

16

18

20

22

24

Ilość znaków

f(

n

)

PN

PNUFNL

PNUFNP

ALFA, BETA, TM

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

1

2

4

6

8

10 12 14 16 18 20 22 24

Ilość znaków

f(

n

)

ALFA

BETA

TM

Wnioski

Badanie charakterystyk wprowadzania informacji przez użytkownika pozwoliło

zaobserwować pewnie prawidłowości w uzyskiwanych wynikach wraz ze zmianą rodzaju
wprowadzanych informacji oraz warunków w jakich informacje były wprowadzane.

W trakcie pierwszego badania można zaobserwować wydłużający się czas

wprowadzania łańcucha znaków wraz ze wzrostem jego długości. Jednak ilość znaków
wprowadzanych na minutę wykazywała tendencję wzrostową przy zwiększaniu ilości
znaków. Spowodowane to może być zmniejszającym się wpływem czynności
przygotowawczych (zlokalizowanie ciągu, przygotowanie do wpisywania) dla dłuższych
ciągów.

Wyniki uzyskane w trakcie drugiego badania (przepustowość, czas wprowadzania

ciągu, ilość popełnianych błędów) pozwalają stwierdzić że największy wpływ na uzyskane
wyniki miały czynniki utrudniające wprowadzanie danych przez użytkownika. Najgorsze
wyniki uzyskiwane były w trakcie wpisywania danych z wykorzystaniem tła jak i z
wykorzystaniem migotania liter. Tło w znacznym stopniu utrudniało zlokalizowanie ciągu
(szczególnie losowo pojawiającego się) na ekranie i zwiększało prawdopodobieństwo
popełnienia błędu. Migające litery zwiększały czas potrzebny użytkownikowi na przeczytanie
ciągu i określenie wprowadzanej litery.

Histogram wykonany do badania pierwszego pozwala zauważyć że przy stałych

warunkach wprowadzania danych czas potrzebny na wprowadzenie ciągu skupiony jest w
jednym miejscu przedziału. Oznacza to że prędkość wprowadzania danych przez użytkownika
skupia się wokół średniego wyniku i przy braku zmiany warunków nie zmienia się w
znacznym stopniu.