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
80 80 80 80 80 80 80 80
ekranu
Tło brak brak tak tak brak brak tak tak
Miejsce
środek losowe losowe losowe środek losowe losowe losowe
wyświetlania
Migotanie brak brak brak tak brak brak brak tak
Wielkość
małe małe małe małe małe małe małe małe
znaków
Czas losowany losowany losowany losowany
nieograniczony nieograniczony nieograniczony nieograniczony
0.8 - 3.0 0.8 - 3.0 0.8 - 3.0 0.8 - 3.0
Liczba
4 4 4 4 4 4 4 4
znaków
Liczba
50 50 50 50 50 50 50 50
łańcuchów
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
80 80 80 80 80 80 80 80
łańcuchów
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
1,612 0,492 1,756 0,639 0,150 0,291 0,736 0,403
[s]
Odchylenie S4
1,269 0,702 1,325 0,799 0,388 0,539 0,858 0,635
[s]
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 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
[znaki/min]
Przepustowość
użytkownika 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
[naciśnięcia/min]
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 72,3 92,7 79,5 78,9 120,6 107,1 99,6 93,8
[znaki/min]
Przepustowość
użytkownika 90,9 115,4 100,0 98,4 150,0 133,3 125,0 117,6
[naciśnięcia/min]
Histogram dla n=
4
4,15
4,00
3,85
3,70
3,55
3,40
3,25
3,10
2,95
2,80
2,65
2,50
2,35
2,20
2,05
1,90
1,75
1,60
1,45
1,30
1,15
1,00
0 1 2 3 4 5 6 7 8
TSR1ZN i odch. S4
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Ilość znaków
TSR1ZN odch. S4
WAR1ZN i ODCH1ZN
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0,0
1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Ilość znaków
WAR1ZN ODCH1ZN
f(n)
f(n)
DTS i przedział ufności DTSUFNL - DTSUFNP
16
14
12
10
8
6
4
2
0
1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Ilość znaków
DTS DTSUFNL DTSUFNP
Wariancja i przedział ufności S1UFNL - S1UFNP
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Ilość znaków
wariancja S2 S1UFNL S1UFNP
f(n)
f(n)
PN i przdział ufności PNUFNL - PNUFNP
0,45
0,40
0,35
0,30
0,25
0,20
0,15
0,10
0,05
0,00
1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Ilość znaków
PN PNUFNL PNUFNP
ALFA, BETA, TM
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Ilość znaków
ALFA BETA TM
f(n)
f(n)
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.