Моделирование и анализ человеко-компьютерного взаимодействия на основе логирования событий (1095063), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Генетический алгоритм поиска эффективных (неэффективных) путейвзаимодействия пользователя с программным обеспечением.3. Методикаавтоматизированноготестированияюзабилитипрограммного обеспечения с участием пользователей.Достоверность и обоснованность научных положений и выводовобеспечивается корректным использованием базовых методов исследования иматематического аппарата. Достоверность результатов работы подтверждаетсярезультатами экспериментальных исследований и сравнением данных,полученных в ходе экспериментов, с данными, полученными ранее порассматриваемой тематике.Реализация результатов работы.
Результаты диссертационной работывнедрены в учебный процесс ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН» и в настоящеевремя используются при подготовке бакалавров по направлению 230700.62«Прикладная информатика» (курс «Информационные системы»). Материалыдиссертационной работы использованы в качестве методологической основыпри разработке общеуниверситетских курсов лекций и практических занятий подисциплинам «Информатика», «Программирование и основы алгоритмизации»,«Человеко-машинные системы управления».Предложенная методика и разработанный на еѐ основе программныйкомплекс внедрены в процесс разработки и сопровождения прикладного ПОинформационных систем в научно-практических разработках малогоинновационного предприятия ООО «Компьютерные системы и технологии» (г.Москва).Результаты работы подтверждены актами внедрения, имеющимися вприложении к диссертации.На программный комплекс «Распределѐнная система тестированияинтерфейса пользователя программных приложений» в Федеральной службе поинтеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам полученоСвидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ№2013613413 от 04.04.2013 г.Апробация работы.
Основные научные и практические результатыработы докладывались и обсуждались на следующих конференциях исеминарах: Межвузовской научной конференции молодых учѐных и студентов«Инновации в экономике» (Москва, ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», 2009,72010, 2011); III Всероссийской студенческой научно-технической конференции«Прикладная информатика и математическое моделирование» (Москва,ФГБОУ ВПО МГУП им.
Ивана Федорова, 2009); Международной научнопрактической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании,производстве и транспорте `2009» (Одесса, УКРНИИМФ, 2009); III научнообразовательной конференции «Машиностроение – традиции и инновации»(Москва, ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», 2010); Всероссийской молодѐжнойконференции «Инновационные технологии в машиностроении» (Москва,ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», 2011); Научно-технической международноймолодѐжной конференции «Системы, методы, техника и технология обработкимедиаконтента» (Москва, ФГБОУ ВПО МГУП им. Ивана Федорова, 2011);Международной конференции «New Information Technologies in ImageProcessing» (Тампере, Технологический университет Тампере, 2011);Международнойнаучно-практическойконференции«Инновационныеинформационные технологии (I2T)» (Прага, Российский центр науки икультуры в Праге, 2012).Публикации по теме работы.
По теме диссертации опубликовано 17научных работ, в том числе 4 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ.Получено Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.Структура и содержание диссертации. Диссертационная работаизложена на 153 страницах машинописного текста и состоит из введения,четырех глав, заключения, списка литературы и четырѐх приложений. Списоклитературы включает 156 источников.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обосновывается актуальность работы, рассматриваетсяцель, задачи и методы исследования, а также научная новизна, практическаязначимость и апробация результатов работы.В первой главе проводится обзор существующих методик исследованияюзабилити интерфейсов пользователя, которые активно применяются напрактике для оценки пользовательских характеристик качества ПО с WIMPинтерфейсом.
Даѐтся краткое описание и классификация, в соответствии скоторой различают: методики когнитивного моделирования, экспертнойоценки, социологических исследований, тестирования и симуляции.В работе проведѐн анализ методик на основе опыта их практическогоприменения, мнений учѐных и экспертов в области исследования ипроектирования интерфейсов пользователя компьютерных информационныхсистем.
Методики рассматриваются с точки зрения их применимости наразличных этапах жизненного цикла ПО и степени автоматизации. Оценивается8относительная стоимость и трудоѐмкость их применения, а также объѐм,качество и достоверность получаемых с их помощью результатов.Рассмотрено нормативное и программное обеспечение существующихметодик исследования юзабилити. Выполнен обзор международных стандартов(ISO 9241, ISO/TR 18529, ISO 14915, ISO/TR 16982, ISO/IEC TR 9126),руководств (GNOME Human Interface Guidelines 2.2.3, OS X Human InterfaceGuidelines, Windows User Experience Interaction Guidelines) и рекомендаций наих основе. Проанализирована применимость и ограничения рассмотренныхрекомендаций. Анализируются существующие программные решения исервисы, применяемые для упрощения исследований юзабилити, предлагаетсяих следующаяклассификация: системы моделированиячеловекокомпьютерноговзаимодействия,системыстационарногоюзабилититестирования, системы дистанционного юзабилити тестирования иавтоматизированные сервисы тестирования.
Проводится обзор и сравнение ихфункциональных возможностей, областей применения, выявляются сильные ислабые стороны, обобщаются преимущества и недостатки различных классовпрограммных решений, формируются основные выводы о существующихнаправлениях автоматизации исследований интерфейсов пользователя ПО.На основе проведѐнного анализа в работе формулируются ключевыепреимущества и недостатки рассмотренных методик, кратко описываютсяалгоритмы проведения исследований и рекомендации по их применению.Резюмируется возможность усовершенствования и ограниченность применениясуществующих методик исследования интерфейсов пользователя ПО,поскольку они дорогостоящи и трудоѐмки, рассматривают не все аспекты ЧКВи формируют упрощѐнные модели активности, или рассматривают интерфейсбез участия конечных пользователей.Во второй главе рассмотрено применение логирования событий вкачестве методики исследования интерфейса пользователя ПО.
Произведѐнобзор и сравнение существующих практических реализаций системлогирования ЧКВ.На основе данных и рекомендаций, полученных в ходе проведѐнного впервой главе аналитического обзора, сформулирована концепция разработкиновой методики и еѐ программно-алгоритмического инструментария, а такжеосновные принципы еѐ построения, заключающиеся в следующем:исследование интерфейса должно происходить с участиемпотенциальных пользователей;минимизация стоимости исследования за счѐт проведениядистанционноготестирования,котороеобеспечиваетсборинформации в обстановке, привычной и удобной пользователю;9автоматизация этапов проведения исследования, обработки,систематизации полученных данных и их анализа с целью снижениярутинной нагрузки на специалистов по исследованию ипроектированию интерфейсов пользователя ПО;фиксация объективных количественных характеристик интерфейсапользователя ПО, во избежание субъективной интерпретации данныхисследований;моделирование человеко-компьютерного взаимодействия на основеколичественных характеристик, для автоматизированного выявленияошибок проектирования интерфейса пользователя ПО;замена трудоѐмкого анализа аудиовизуальной информации анализомматематической модели.Проводится обзор метрик юзабилити, применяемых при количественнойоценке ЧКВ, рассматривается их применимость.
Описывается разработаннаяметодика исследования интерфейсов пользователя и еѐ составляющие,рассматриваются теоретические основы еѐ реализации, практическоеприменение, описание хода исследования и получаемых результатов. Ключевойсоставляющей разработанной методики исследования является математическаямодель, основанная на пользовательской активности.Окно программного приложения, его WIMP-интерфейс – это,фактически, набор нескольких «слоѐв», которые содержат элементыуправления ПО. Предполагаем, что взаимодействие пользователя с ПОсводится к восприятию отображаемой информации, активации необходимыхэлементов управления посредством устройств ввода и переходам междуактивируемыми элементами управления. Исходя из этого, модель человекокомпьютерного взаимодействия представляется в виде взвешенногоориентированного графа:(1)где– множество вершин графа (задействованныепользователем в его работе элементы управления),–множество дуг (переходы пользователя между элементами управленияинтерфейса),.– веса вершин, характеризующеесякортежем из трѐх множеств, гдеи–множества,содержащиесоответствующиекоординатывершин,– множество весов вершин, характеризующее количествозафиксированных взаимодействий пользователя с соответствующим элементомуправления.– веса дуг орграфа, характеризующиеся кортежемтрѐх множеств, где– множество, каждый элемент которого10хранит число переходов пользователя по заданной дуге,–множество, каждый элемент которого содержит длину дуги в координатахпрограммы и– множество, каждый элемент которого хранитсреднее время перехода пользователя по заданной дуге, определяемое поформуле:(2)где– время, за которое был осуществлѐн -ый переход пользователя по -ойдуге, а – общее число переходов по -ой дуге,.Модель строится на основе количественных данных, зафиксированных входе тестирования интерфейса пользователем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
