Wojskowa Akademia Techniczna

im. Jarosława Dąbrowskiego w Warszawie

Sprawozdanie

Laboratorium nr 1

Temat:

Badanie charakterystyk jakości wprowadzania informacji alfanumerycznych przez użytkownika.

Prowadzący:

mgr inż. Łukasz Laszko

student : Andrzej Ludew

Grupa: I0M1S1

1. Warunki przeprowadzenia badań

nr badania	1	2	3	4	5	6
tryb pracy ekranu	40	40	40	40	40	40
tło	nie	nie	nie	nie	nie	nie
miejsce wyświetlania łańcuchów znaków	dół ekranu	dół ekranu	dół ekranu	dół ekranu	dół ekranu	dół ekranu
Migotanie znaków	nie	nie	nie	nie	nie	nie
Rozmiar znaków	małe	małe	małe	małe	małe	małe
Czas	bez losowania	bez losowania	bez losowania	bez losowania	bez losowania	bez losowania
Liczba znaków w łańcuchu	1	4	8	18	22	24
Liczba łańcuchów w badaniu	80	80	40	30	30	30

Tabela 1.1 Warunki badania I

nr badania	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
tryb pracy ekranu	40	40	40	40	40	40	40	40	40	40
tło	nie	nie	tak	tak	nie	nie	tak	tak	nie	nie
miejsce wyświetlania łańcuchów znaków	dół ekranu	losowo	losowo	losowo	dół ekranu	losowo	losowo	losowo	dół ekranu	losowo
Migotanie znaków	nie	nie	nie	tak	nie	nie	nie	tak	nie	nie
Rozmiar znaków	małe	małe	małe	małe	małe	małe	małe	małe	małe	małe
Czas	bez losowania	bez losowania	bez losowania	bez losowania	gd=0.8 gg=3.0	gd=0.8 gg=3.0	gd=0.8 gg=3.0	gd=0.8 gg=3.0	bez losowania	gd=1.5 gg=4.0
Liczba znaków w łańcuchu	4	4	4	4	4	4	4	4	4	4
Liczba łańcuchów w badaniu	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80

Tabela 1.2 Warunki badania II

1. Wyznaczenie średniej przepustowości użytkownika

Aby wyznaczyć wartość parametru LZW – średniej liczby znaków wprowadzanych w jednostce czasu, należy obliczyć stosunek długości wprowadzanego łańcucha znaków –N , do wartości średniej czasu wymaganego na jego wprowadzenie – DST.

Średnią liczbę naciśnięć klawiszy przez operatora w jednostce czasu - LNK, wyznaczamy jako 1/TSR1ZN.

nr badania	1	2	3	4	5	6
długość łańcucha	1	4	8	18	22	24
liczba łańcuchów	80	80	40	30	30	30
DTS	1,37	3,4	7,46	14,84	17,81	17,03
TSR1ZN	0,69	0,68	0,83	0,78	0,77	0,68
P1	0,037	0,034	0,009	0,011	0,011	0,01
PN	0,037	0,125	0,075	0,2	0,167	0,167
Wariancja S2	0,055	1,135	5,089	12,468	20,936	7,804
Odchylenie S4	0,235	1,066	2,256	3,531	4,576	2,794
WAR1ZN	0,0551	0,071	0,0795	0,0385	0,0433	0,0135
ODCH1ZN	0,2347	0,2664	0,282	0,1962	0,208	0,1164
DTSUFNL	1,3189	3,1644	6,7651	13,5741	16,1495	16,0273
DTSUFNP	1,4218	3,6314	8,1634	16,1012	19,4802	18,0267
S1UFNL	0,0413	0,8512	3,4242	7,941	13,2429	4,9705
S1UFNP	0,0771	1,59	8,3466	22,3462	37,9617	13,987
PNUFNL	0	0,0525	0	0,0569	0,0333	0,0333
PNUFNP	0,0791	0,1975	0,1566	0,3431	0,3	0,3
ALFA	10,54	4,38	5,57	7,64	6,5	9,65
BETA	20,08	16,8	52,27	149,35	154,46	227,26
TM	1,872	3,502	8,843	18,911	22,743	23,073
TETA	1,905	3,835	9,379	19,538	23,774	23,559
LZW	0,730	1,176	1,072	1,213	1,235	1,409
LNK	1,449	1,471	1,205	1,282	1,299	1,471

Tabela 2.1 badanie I – uzyskane wartości LZW oraz LNK

nr badania	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
długość łańcucha	4	4	4	4	4	4	4	4	4	4
liczba łańcuchów	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80
DTS	3,4	3,79	4,74	4,37	3,08	2,9	3,55	3,05	4,68	4,33
TSR1ZN	0,68	0,76	0,95	0,87	0,62	0,58	0,71	0,61	0,94	0,87
P1	0,034	0,009	0,053	0,016	0,325	0,316	0,344	0,381	0,025	0,097
PN	0,125	0,037	0,188	0,063	0,313	0,237	0,375	0,3	0,075	0,125
Wariancja S2	1,135	8,709	30,07	10,369	0,704	1,055	0,966	0,598	0,954	0,507
Odchylenie S4	1,066	2,951	5,484	3,22	0,839	1,027	0,983	0,773	0,977	0,712
WAR1ZN	0,071	0,5443	1,8794	0,6481	0,044	0,659	0,0604	0,0374	0,0596	0,0317
ODCH1ZN	0,2664	0,7378	1,3709	0,805	0,2098	0,2568	0,2457	0,1933	0,2442	0,178
DTSUFNL	3,1644	3,1446	3,5214	3,6657	2,8615	2,6453	3,2899	2,8568	4,4683	4,171
DTSUFNP	3,6314	4,4379	5,9553	5,077	3,2934	3,1525	3,8048	3,2482	4,8964	4,4955
S1UFNL	0,8512	6,5289	22,4658	7,7737	0,504	0,7647	0,6878	0,4302	0,7153	0,3761
S1UFNP	1,59	12,1957	42,3059	14,5209	1,0522	1,5486	1,4553	0,8868	1,3362	0,7205
PNUFNL	0,0525	0	0,102	0,0095	0,2109	0,1442	0,2689	0,1996	0,0173	0,0525
PNUFNP	0,1975	0,0791	0,273	0,1155	0,4141	0,3308	0,4811	0,4004	0,1327	0,1975
ALFA	4,38	4,59	4,51	4,77	4,94	4,58	4,56	4,95	7,11	8,17
BETA	16,8	20,1	27,31	24,55	21,47	16,11	19,04	18,35	40,32	48,92
TM	3,502	4,025	5,559	4,759	4,041	3,23	3,836	3,447	5,46	5,816
TETA	3,835	4,376	6,061	5,146	4,349	3,513	4,175	3,708	5,668	5,985
LZW	1,1765	1,0554	0,8439	0,9153	1,2987	1,3793	1,1268	1,3115	0,8547	0,9238
LNK	1,4706	1,3158	1,0526	1,1494	1,6129	1,7241	1,4085	1,6393	1,0638	1,1494

Tabela 2.2 badanie II – uzyskane wartości LZW oraz LNK

1. Analiza statystyczna wyników

Sprawdzenie, czy czas wprowadzenia łańcucha n-znakowego ma rozkład normalny, używając testu chi-kwadrat.

Przyjęto hipotezy:

Hipoteza zerowa H0 - czas wprowadzania łańcucha n-znakowego ma rozkład normalny,

Hipoteza alternatywna H1 – czas wprowadzania łańcucha n-znakowego nie ma rozkładu normalnego.

Weryfikacja powyższych hipotez z użyciem testu chi-kwadrat przebiega następująco :

Pobraną próbę o liczności >= 80, należy przedstawić w r-klasowym szeregu rozdzielczym.

Pierwsza i ostatnia klasa szeregu są określone przedziałami A₁=(-inf ; a₁) A_r=<a_r ; +inf), do każdej z nich powinno należeć nie mniej niż 5 elementów próby. Pozostałe klasy muszą spełniać wymaganie, aby do każdej z nich należało nie mniej niż 10 elementów próby. Dodatkowym ograniczeniem jest fakt, iż klas nie może być mniej niż 4.

Stosując się do powyższych reguł, utworzone zostało 5 klas szeregu.

	<ai, ai+1>	<ai norm, ai+1 norm>	< Φ(ai), Φ(ai+1) >
Klasa	< >	< >	< >	ni	pi	n*pi	(N-n*pi)^2/(n*pi)
1	inf -	2,22	inf -	-1,11	0,00	0,13	6
2	2,22	2,92	-1,11	-0,45	0,13	0,33	26
3	2,92	3,62	-0,45	0,21	0,33	0,58	22
4	3,62	4,32	0,21	0,86	0,58	0,81	15
5	4,32	inf +	0,86	inf +	0,81	1,00	11

Tabela 3.1 Szereg rozdzielczy dla testu chi-kwadrat

Następnym krokiem, jest obliczenie wartości statystyki Un, określonej wzorem .

Dla uzyskanych wartości parametrów, U₈₀ = 11,36.

Z tablicy rozkładu chi-kwadrat odczytuję wartość k, dla r-2-1 stopni swobody, oraz prawdopodobieństwa α= 0.05.

W ten sposób wyznaczany jest przedział krytyczny K = <k,inf+)

K=<5,991 ; inf+)

Znając przedział krytyczny, oraz wartość statystyki, można podjąć decyzję o odrzuceniu hipotezy H0, zatem czas wprowadzania ciągu 4-znakowego nie ma rozkładu normalnego.

Porównanie DTS w badaniach I oraz II dla tych samych wartości n z wykorzystaniem testu dla dwóch wartości średnich.

Hipoteza H0 – wartości badanych charakterystyk są sobie równe,

Hipoteza alternatywna H1 – charakterystyki są sobie różne.

Do analizy zostanie wykorzystany następujący test :

Wyniki analizy parametrów uzyskanych w badaniu I oraz badaniu II :

Wartości statystyki Un	0,000	-1,112	-2,146	-2,558	2,111	3,022	-0,926	2,378	-7,921	-6,491

Przedział krytyczny przy α=0,05 : K= (-inf ; - 0,84> U <0,84 ; +inf)

Wynika z tego, że dla takich samych parametrów badania, możemy przyjąć hipotezę H0 – wyniki badanych charakterystyk są sobie równe.

1. Wykresy

2. Wnioski

Wykorzystując test zgodności chi-kwadrat, odrzucono hipotezę, iż czas wprowadzania łańcucha n-znakowego ma rozkład normalny, zatem przyjęta została hipoteza alternatywna H1.

Zmiany warunków w drugiej części badania, miały widoczny wpływ na czas wprowadzania znaków.

Efekt tła znacząco utrudniał koncentrację na zadaniu, ponieważ generowany ciąg często występował w otoczeniu znaków alfanumerycznych tworzących tło.

Podpunkty zadania, w których to używana była klawiatura ekranowa, odznaczają się dużymi wartościami średnimi czasu, wymaganymi na wprowadzenie łańcucha znaków.

Wpływ na to mogło mieć kilka czynników.

Jednym z nich jest fakt, iż narzędzia tego używam bardzo rzadko, i w związku z tym jego obsługa nie jest tak intuicyjna, jak standardowej klawiatury sprzętowej.

Drugim z czynników, zauważonych w trakcie realizacji ćwiczenia, jest wielkość klawiszy klawiatury ekranowej – przy rozdzielczości ekranów na stanowisku laboratoryjnym, były one dość małe, co wymuszało większy wysiłek ze strony operatora, aby uniknąć błędów.

Efekt migotania tekstu nie funkcjonował poprawnie na stanowiskach laboratoryjnych, zatem ciężko jest ocenić jego wpływ na jakość wprowadzania tekstu przez użytkownika.

Duży dyskomfort spowodowany był też przez sprzęt na stanowiskach – klawiatury specyfikują się bardzo wysokim skokiem klawiszy, co dla osób przyzwyczajonych do klawiatur o krótkim skoku klawisza (takich jak klawiatury komputerów przenośnych), stanowi istotne dla wyników badania utrudnienie.