background image

Wojskowa Akademia Techniczna

im. Jarosława Dąbrowskiego

w Warszawie

Komunikacja człowiek – komputer

Badanie charakterystyk jakości wprowadzania

informacji przez użytkownika

protokół sprawozdania

Prowadzący:
dr hab. inż. Antoni Donigiewicz

1 / 7

background image

Warunki badania

Tryb pracy ekranu:

80 znaków w wierszu

Tło:

brak

Pozycja łańcucha:

na dole ekranu

Wielkość znaków:

duże, bez migotania

Liczba znaków w łańcuchu:

(1, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24)

Analiza statystyczna

(Wykres 1.) Histogram dla n = 4

Za   pomocą   testu   zgodności   

2

,   sprawdzić   czy   czas   wprowadzenia 

łańcucha 4 - znakowego ma rozkład normalny.
Określam   hipotezę

H

0

:   czas   wprowadzania   łańcucha   4   –   znakowego   ma 

rozkład normalny.
Na podstawie histogramu tworzę przedziały klasowe

A

i

postaci:

A

i

= <

a

i

;

a

i

1

), i = (1, 2, ..., r),

które przedstawiłem w Tabeli 1.
Do   wykonania   obliczeń   testu   wymagane   jest   posiadanie   estymatorów 
nieznanych parametrów rozkładu normalnego: oraz  .

Estymator wartości średniej :

x=

w

i

n

i

N

, i=1, 

gdzie:

w

i

- środek przedziału,

n

i

- liczność przedziału,

N

- liczność próby.

Zatem

x=2,41

2 / 7

1,00

1,25

1,50

1,75

2,00

2,25

2,50

2,75

3,00

3,25

3,50

3,75

4,00

4,25

4,50

4,75

5,00

5,25

5,50

5,75

6,00

6,25

0

1

2

3

4

5

6

7

Ilość

background image

Lp. Przedział A

i

Ilość ciągów Lp. Przedział A

i

Ilość ciągów

1

(

−∞

; 1,00)

0

23 <3,63 ; 3,75)

1

2

<1,00 ; 1,13)

0

24 <3,75 ; 3,88)

0

3

<1,13 ; 1,25)

0

25 <3,88 ; 4,00)

0

4

<1,25 ; 1,38)

0

26 <4,00; 4,13)

0

5

<1,38 ; 1,50)

4

27 <4,13 ; 4,25)

0

6

<1,50 ; 1,63)

0

28 <4,25 ; 4,38)

1

7

<1,63 ; 1,75)

3

29 <4,38 ; 4,50)

0

8

<1,75 ; 1,88)

6

30 <4,50 ; 4,63)

0

9

<1,88 ; 2,00)

5

31 <4,63 ; 4,75)

0

10 <2,00 ; 2,13)

3

32 <4,75 ; 4,88)

0

11 <2,13 ; 2,25)

2

33 <4,88 ; 5,00)

0

12 <2,25 ; 2,38)

6

34 <5,00 ; 5,13)

0

13 <2,38 ; 2,50)

2

35 <5,13 ; 5,25)

0

14 <2,50 ; 2,63)

1

36 <5,25 ; 5,38)

0

15 <2,63 ; 2,75)

3

37 <5,38 ; 5,50)

0

16 <2,75 ; 2,88)

3

38 <5,50 ; 5,63)

1

17 <2,88 ; 3,00)

2

39 <5,63 ; 5,75)

0

18 <3,00 ; 3,13)

2

40 <5,75 ; 5,88)

0

19 <3,13 ; 3,25)

3

41 <5,88 ; 6,00)

0

20 <3,25 ; 3,38)

0

42 <6,00 ; 6,13)

0

21 <3,38 ; 3,50)

1

43 <6,13 ; 6,25)

0

22 <3,50 ; 3,63)

1

44

<6,25 ; ∞ )

0

(Tabela 1.) Przedziały klasowe

A

i

Estymator wariancji:

s

2

=

n

i

⋅

w

i

2

N

gdzie:

w

i

- środek przedziału,

n

i

- liczność przedziału,

N

- liczność próby.

x

- estymator m

Zatem

s

2

=

0,65

Estymator odchylenia standardowego:

s=

s

2

=

0,81

3 / 7

background image

Tworzę nowe przedziały i obliczam test 

2

. Muszą istnieć co najmniej cztery 

klasy   szeregu   rozdzielczego,   w   tym   pierwsza   i   ostatnia   o   postaciach

A

1

=∞

;a

2

oraz  

A

r

=   <

a

r

;

),   z   przynajmniej   pięcioma   elementami 

próby oraz z przynajmniej dziesięcioma w pozostałych klasach. 

Lp. Przedział A

i

Ilość ciągów

1

( −∞ ; 1,75)

7

2

<1,75 ; 2,13)

14

3

<2,13 ; 2,63)

11

4

<2,63 ; 3,25)

13

5

<3,25 ; ∞ )

5

(Tabela 2.) Przedziały rozdzielcze dla testu

2

Zgodnie ze wzorem:

u

k

=

n

i

np

i

2

np

i

,i=1, 

gdzie:

p

i

- prawdopodobieństwo dla klasy rozdzielczej

A

i

n

i

- liczność klasy rozdzielczej A

i

n

- liczność próby

Zatem

u

k

=

u

50

=

7,24

.

Wyznaczam zbiór krytyczny prawostronny K = <k, ∞ ), gdzie k jest wartością 
odczytaną   z   tablicy   rozkładu 

2

dla   trzech   stopni   swobody   i   poziomem 

istotności

=

0,05

.   Zatem

=7,815

,   a

u

50

nie   należy   do   K   i   przyjmujemy 

hipotezę H

0

.   Czas   wprowadzania   łańcucha   4   –   znakowego   ma   rozkład 

normalny.

Wyznaczyć   średnią   przepustowość   użytkownika   (liczbę   znaków 
wprowadzanych   w   jednostce   czasu   i   liczbę   „naciśnięć”   klawiszy   w 
jednostce czasu) dla każdego n. 
Przepustowość   użytkownika   definiowana   jako   liczba   zadań   wykonywanych 
przez użytkownika w jednostce czasu: 

B=

1

t

i

gdzie:

t

i

- czas wykonania zadania

4 / 7

background image

W badaniu t

i

=

TETA , zatem:

N

M

B

B [%]

1

70

1,0060

100,6

2

70

0,8511

85,1

4

50

0,3447

34,5

6

50

0,1928

19,3

8

40

0,1481

14,8

10

30

0,1155

11,6

12

30

0,1000

10,0

14

30

0,0812

8,1

16

30

0,0779

7,8

18

30

0,0692

6,9

20

30

0,0585

5,9

22

30

0,0495

5,0

24

30

0,0515

5,2

(Tabela 3.) Średnia przepustowość użytkownika

 

Testem dla dwóch średnich porównać DTS w ćwiczeniach I i II dla tych 
samych wartości n. 
Obie zmienne posiadają rozkład normalny ze znanym parametrem odchylenia 
standardowego   otrzymanym   podczas   badania   i   wynoszącym   S4.   Stawiam 
zatem hipotezę H

0

, że wartości oczekiwane prób losowych są równe:

H

0

m

1

=

m

2

Hipoteza przeciwna jest następująca:

H

1

m

1

m

2

oraz:

=

Y

1

2

n

1

1

2

n

1

gdzie:

X

- estymatory wartości m

Zbiór krytyczny ma postać:

( −∞ ; -k> ∪ <k ; ∞ ),   k=1−

2

gdzie:

- poziom istotności

Otrzymane =−1,59 , a zbiór krytyczny:( −∞ ; -1,96> ∪ <1,96 ; ∞ )
U nie na leży do zbioru zatem H

1

jest prawdziwa, a H

0

odrzucamy.

5 / 7

background image

Wykresy

(Wykres 2.) Zależności TSR1ZN = f(n) oraz S4 = f(n)

(Wykres 3.) Zależności WAR1ZN = f(n) oraz ODCH1ZN = f(n)

(Wykres 4.) Zależności DTS = f(n), DTSUFNL = f(n) oraz DTSUFNP = f(n)

6 / 7

0

5

10

15

20

25

30

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

WAR1ZN
ODCH1ZN

[ilość]

[s

]

0

5

10

15

20

25

30

0

2

4

6

8

10

12

14

16

DTS
DTSUFNL
DTSUFNP

[ilość]

[s

]

0

5

10

15

20

25

30

0

0,5

1

1,5

2

2,5

TSR1ZN
Odchylenie S4

[ilość]

[s

]

background image

(Wykres 5.) Zależności S2 = f(n), S2UFNL = f(n) oraz S2UFNP = f(n)

(Wykres 6.) Zależności PN = f(n), PNUFNL = f(n) oraz PNUFNP = f(n)

Wnioski

Celem   ćwiczenia   było   zapoznanie   studentów   z   podstawowymi 
charakterystykami  jakości   wprowadzania   informacji   przez   użytkownika  
(operatora)   oraz   wpływem  warunków   wprowadzania   informacji   na   wartości  
tych charakterystyk.
Zgodnie   z   przewidywaniami   zauważyłem   dzięki   ćwiczeniu,   że   czas 
wprowadzania  pojedynczego znaku nie  zależy od długości łańcucha (Wykres 
2.), jak również czas wprowadzania łańcucha rośnie liniowo wraz ze wzrostem 
jego długości (Wykres 4.)
Zmiana warunków przeprowadzania badania (tło, migotanie, pozycja znaków) 
w   nieznaczny   sposób   wpływa   na   jakość   pracy   użytkownika,   natomiast 
wprowadzenie ograniczenia czasowego w znaczny sposób skutkuje wzrostem 
błędów podczas działań operatora.

7 / 7

0

5

10

15

20

25

30

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Wariancja S2
S2UFNL
S2UFNP

[ilość]

[s

]

0

5

10

15

20

25

30

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

PN
PNUFNL
PNUFNP