WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Komunikacja człowiek-komputer

Sprawozdanie z pracy laboratoryjnej

Temat: Badanie jakości wprowadzania informacji przez użytkownika.

Wykonujący ćwiczenie: Maciej Zasiewski

Grupa szkoleniowa: I0E1S1

Prowadzący: mgr inż. Łukasz Laszko

Data wykonania lab. 1: 22.03.2013

Data wykonania lab. 2: 12.04.2013

CEL BADANIA

Celem badania jest zapoznanie się z podstawowymi charakterystykami jakości wprowadzania informacji przez użytkownika (operatora) oraz wpływem warunków wprowadzania informacji na wartości tych charakterystyk

OPIS ZADANIA

Zadaniem jest wprowadzanie określonych sekwencji znaków przez operatora za pomocą klawiatury. Wykorzystywany jest do tego program o nazwie „Bad.com”. Laboratorium podzielone jest na dwie części. W pierwszej części zmienia się długość łańcucha znaków, które należy wprowadzać (N={1, 4, 6, 8, 14, 16, 22, 24}), w drugiej zmieniają się warunki, w jakich wykonywane jest badanie (np. z tłem/bez tła, znaki z migotaniem/bez migotania), jednak długość łańcucha znaków jest stała i wynosi N=4.

Na podstawie wpisywanych danych, program wypisuje wyniki badania, w których przedstawia takie informacje jak np. wariancja i odchylenie standardowe. Na podstawie tych i innych danych operator sporządza analizę statystyczną i tworzy wykresy.

WARUNKI BADANIA:

Część pierwsza.

• Tryb pracy ekranu: 80 znaków.

• Badanie bez tła.

• Miejsce wyświetlania łańcuchów: ustalone na dole ekranu.

• Znaki bez migotania.

• Wielkość znaków: znaki duże.

• Czas dt nie ma być losowany.

• Liczba znaków: N= 1, 4, 6, 8, 14, 16, 22, 24.

Część druga.

N=4 znaki (całe ćwicz.).

1. Badanie jak w ćw. Cz I.

2. Badanie bez tła, łańcuchy w różnych miejscach.

3. Badanie z tłem, łańcuchy w różnych miejscach.

4. Badanie z tłem, łańcuchy w różnych miejscach, znaki migocące.

5. Badanie bez tła , czas dt losowany gd=0.8, gg=3.0.

6. Badanie bez tła, łańcuchy w różnych miejscach, czas dt losowany gd=0.8; gg=3.0.

7. Badanie z tłem, łańcuchy w różnych miejscach, czas dt losowany gd=0.8; gg=3.0.

8. Badanie z tłem, łańcuchy w różnych miejscach, znaki migocące, czas dt losowany gd=0.8; gg=3.0.

9. Badanie jak w 1 z klawiaturą ekranową,

10. UWAGA: Pozostałe warunki jak w ćw. Cz I.

ZESTAWIENIE WYNIKÓW:

Czesc pierwsza:

Liczba znaków w łańcuchu	1	4	6	8	14	16	22	24
Liczba łańcuchów		70	80	50	40	30	30	30
Migotanie		nie	nie	nie	nie	nie	nie	nie
Tło		nie	nie	nie	nie	nie	nie	nie
Limit czasu		nie	nie	nie	nie	nie	nie	nie
Miejsce		dół	dół	dół	dół	dół	dół	dół
Klawiatura ekranowa	nie	nie	nie	nie	nie	nie	nie	nie
DTS	s	1,66	2,64	3,36	4,26	8,05	9,65	14,2
TSR1ZN	s	0,83	0,53	0,48	0,47	0,54	0,57	0,62
P1		0,371	0,009	0,01	0,009	0,007	0,006	0,009
PN		0,371	0,237	0,12	0,15	0,133	0,5	0,367
Wariancja S2	s^2	3,247	1,876	1,45	3,675	5,345	30,048	61,787
Odchylenie S4	s	1,802	1,37	1,204	1,917	2,312	5,482	7,86
WAR1ZN	s^2	3,2471	0,1173	0,0403	0,0574	0,0273	0,1174	0,1277
ODCH1ZN	s	1,802	0,3424	0,2007	0,2396	0,1651	0,3426	0,3573
DTSUFNL	s	1,1448	2,2961	3,0146	3,639	7,1955	7,0436	11,058
DTSUFNP	s	2,1752	2,978	3,7106	4,8745	8,9081	12,255	17,348
S1UFNL	s	2,2468	1,3565	0,9996	2,4377	3,3563	16,831	37,541
S1UFNP	s	5,101	2,7632	2,2903	6,164	9,811	68,179	120,15
PNUFNL		0,2582	0,1442	0,0299	0,0393	0,0117	0,3211	0,1942
PNUFNP		0,4846	0,3308	0,2101	0,2607	0,255	0,6789	0,5391
ALFA		3,51	3,12	3,58	3,94	4,27	3,21	3,14
BETA		5,55	8,94	13,19	19,32	41,71	34,26	47,21
TM	s	1,385	2,439	3,243	4,399	8,885	9,158	12,807
TETA	s	1,582	2,866	3,689	4,908	9,772	10,684	15,017

Czesc druga:

4	4	4	4	4	4	4	4	4
80	80	80	80	80	80	80	80	80
nie	nie	nie	TAK	nie	nie	nie	TAK	nie
nie	nie	TAK	TAK	nie	nie	TAK	TAK	nie
nie	nie	nie	nie	TAK	TAK	TAK	TAK	nie
dół	ZMIENNE	ZMIENNE	ZMIENNE	dół	ZMIENNE	ZMIENNE	ZMIENNE	dół
nie	nie	nie	nie	nie	nie	nie	nie	TAK
2,91	3,09	3,42	3,54	2,57	2,8	2,78	2,91	5,57
0,58	0,62	0,68	0,71	0,51	0,56	0,56	0,58	1,11
0,005	0,005	0,01	0,005	0,15	0,24	0,1	0,17	0,005
0,02	0,02	0,04	0,02	0,12	0,24	0,12	0,16	0,02
0,601	0,61	1,724	1,031	0,438	0,292	0,33	0,417	4,35
0,775	0,781	1,313	1,015	0,662	0,54	0,577	0,646	2,086
0,0038	0,0381	0,1078	0,0644	0,0274	0,0182	0,0208	0,0261	0,2719
0,1938	0,1952	0,3283	0,2538	0,1655	0,135	0,1444	0,1615	0,5214
2,693	2,8704	3,0534	3,2612	2,3709	2,6349	2,6082	2,72	4,9915
3,1226	3,3032	3,7887	3,824	2,7622	2,9696	2,9456	3,1018	6,1477
0,42	0,4261	1,2014	0,7206	0,3	0,1962	0,2291	0,2855	3,0414
0,9294	0,943	2,6806	1,5946	0,7007	0,4783	0,5298	0,6667	6,7301
0	0	0	0	0,0299	0,1216	0,0299	0,0584	0
0,0588	0,0588	0,0943	0,0588	0,2101	0,3584	0,2101	0,2616	0,0588
5,08	5,27	4,07	4,82	4,16	6,44	5,8	4,87	4,93
17,24	18,83	15,63	19,35	13,39	22,03	19,31	17,27	34,41
3,164	3,349	3,459	3,718	2,912	3,268	3,154	3,287	6,487
3,392	3,575	3,835	4,015	3,216	3,419	3,332	3,544	6,984
-1,5343	-2,5523	-3,6765	-4,7212	0,4115	-0,9718	-0,8424	-1,5944	-10,5009

W ostatnim wierszu powyższej tabeli zawarte jest porównanie DTS.

ANALIZA STATYSTYCZNA WYNIKÓW:

1. Za pomocą testu zgodności χ 2 , sprawdzić czy czas wprowadzenia łańcucha

n - znakowego ma rozkład normalny dla n=4.

Hipoteza zerowa H₀: Czas wprowadzania łańcucha w badaniu dla n=4 ma rozkład normalny.

Hipoteza alternatywna H₁: Czas wprowadzania łańcucha w badaniu dla n =4 nie ma rozkładu normalnego

Tabela pokazująca przedziały klasowe:

lp.	przedział	ilość ciągów	lp.	przedział	ilość ciągów
1	(-∞ ; 1,0)	0	25	<4,6 ; 4,75)	1
2	<1,0 ; 1,15)	0	26	<4,75 ; 4,90)	1
3	<1,15 ; 1,3)	1	27	<4,9 ; 5,05)	3
4	<1,3 ; 1,45)	9	28	<5,05 ; 5,2)	0
5	<1,45 ; 1,6)	8	29	<5,2 ; 5,35)	0
6	<1,6 ; 1,75)	2	30	<5,35 ; 5,5)	0
7	<1,75 ; 1,9)	4	31	<5,5 ; 5,65)	0
8	<1,9 ; 2,05)	6	32	<5,65 ; 5,8)	1
9	<2,05 ; 2,20)	3	33	<5,8 ; 5,95)	0
10	<2,20 ; 2,35)	2	34	<5,95 ; 6,1)	0
11	<2,35 ; 2,5)	3	35	<6,1 ; 6,25)	0
12	<2,5 ; 2,65)	3	36	<6,25 ; 6,4)	0
13	<2,65 ; 2,8)	1	37	<6,4 ; 6,55)	1
14	<2,8 ; 2,95)	2	38	<6,55 ; 6,7)	0
15	<2,95 ; 3,10)	2	39	<6,7 ; 6,85)	1
16	<3,10 ; 3,25)	1	40	<6,85 ; 7)	0
17	<3,25 ; 3,4)	1	41	<7 ; 7,15)	0
18	<3,4 ; 3,55)	0	42	<7,15 ; 7,3)	0
19	<3,55 ; 3,7)	1	43	<7,3; ∞)	0
20	<3,7 ; 3,85)	2
21	<3,85 ; 4,15)	0
22	<4,15 ; 4,3)	1
23	<4,3; 4,45)	0
24	<4,45; 4,6)	1

Tabela testu χ²

Hipoteza zerowa – czas wprowadzania łańcucha n – znakowego (n=4) ma rozkład normalny.

Hipoteza alternatywna – czas wprowadzania łańcucha n – znakowego (n=4) nie ma rozkładu normalnego.

u₈₀ ~ 22,64

Przyjmujemy poziom istotności α = 0,05

Przyjmuje stopni swobody n = r – 3 = 5 – 3 = 2 (r – liczba klas)

Krytyczny poziom istotności (odczytany z tablic rozkładu χ²) = 5,991

Zbiór krytyczny - <5,911; +∞ );

Wynik testu wpada do zbioru krytycznego, dlatego przyjmujemy hipotezę alternatywną.

Porównanie DTS

Korzystamy z testu 18 testów parametrycznych – hipoteza zerowa H₀(m₁=m₂), hipoteza alternatywna H₁(m₁≠m₂).

U =

$\overset{\overline{}}{X},\ \overset{\overline{}}{Y}$ – średnie z prób DTS

σ₁,  σ₂– odchylenia standardowe S4 z prób

n₁, n₂ – liczebność prób M

Przyjmujemy poziom istotności α = 0,05

Φ(k) = 1 – α/2 , k = 1,96

Zbiór krytyczny – (-∞; -1,96> u <1,96;+∞)

Wartości zadań 5, 6,7 nie wpadają do zbioru krytycznego, dla nich przyjmujemy hipotezę zerową, natomiast pozostałe wyniki wpadają do zbioru krytycznego i przyjmujemy dla nich hipotezę alternatywną.

2. Wyznaczyć średnią przepustowość użytkownika (liczbę znaków wprowadzanych

w jednostce czasu i liczbę „naciśnięć” klawiszy w jednostce czasu) dla każdego n.

Przepustowość użytkownika liczymy ze wzoru: PU = 1 / TETA. Wyniki otrzymane dla każdego N:

Przepustowość użytkownika [znaki/s]	1,2048	1,8867925	2,0833333	2,12766	1,8518519	1,754386	1,612903	1,851852
Przepustowość użytkownika [naciśnięcia/s]	0,6024	1,5151515	1,7857143	1,877934	1,9875776	1,865285	1,549296	1,779096
PU	0,632111	0,348918	0,271076	0,203749	0,102333	0,093598	0,066591	0,060452
TETA	1,582	2,866	3,689	4,908	9,772	10,684	15,017	16,542
N	1	4	6	8	14	16	22	24

WYKRESY:

Wykres histogramu dla N=4

Wykres zależności średniego czasu naciśnięcia klawisza (TSR1ZN) i odchylenia standardowego czasu wprowadzania łańcucha od długości łańcucha wyrażonej w znakach.

Wykres zależności wariancji czasu wprowadzania łańcucha wraz z przedziałami ufności od długości łańcucha wyrażonej w znakach.

Wykres zależności średniego czasu wprowadzania łańcucha wraz z przedziałami ufności od długości łańcucha wyrażonej w znakach.

Wykres zależności szansy błędnego wprowadzenia łańcucha wraz z przedziałami ufności od długości łańcucha wyrażonej w znakach.

WNIOSKI

Na podstawie przeprowadzenia powyższych badań i otrzymania ich wyników można uzyskać wiele informacji dotyczących jakości wprowadzania danych przez użytkownika za pomocą klawiatury. Charakterystyki zależą od długości wpisywanego ciągu znaków jak i warunków badania. Lepsze wyniki uzyskano dla sprzyjających warunków (np. tekst w ustalonym miejscu, bez tła), natomiast gorsze dla warunków, które rozpraszają uwagę użytkownika i negatywnie wpływają na koncentrację (np. losowe miejsce występowania ciągu znaków, tło).

Wraz ze wzrostem długości łańcucha znaków, czas jego wprowadzania się wydłuża. Należy jednak zauważyć, że wówczas ilość znaków wprowadzanych na minutę rośnie. Ma na to wpływ to, że stosunek czasu poświęcony na czynności przygotowawcze do czasu całkowitego zmniejsza się wraz ze zwiększaniem długości łańcucha.

Analizując wyniki badania nr 2, widać jak bardzo na jakość i czas wprowadzania informacji przez użytkownika mają warunki zadania. Duży wpływ miało tło i losowość występowania tekstu. Zwiększało to czas lokalizacji ciągu przez operatora jak również przyczyniało się do występowania większej ilości pomyłek przy wpisywaniu danych