Bài giảng Tương tác người máy: Chương 7 - Ký pháp đối thoại và thiết kế

Bài giảng Tương tác người máy: Chương 7 - Ký pháp đối thoại và thiết kế có nội dung trình bày tổng quan về độc thoại; Ký pháp đồ hoạ; Ký pháp văn bản; Ngữ nghĩa đối thoại;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!

Chương VII: Ký pháp đối thoại và

thiết kế

Tổng quan

Đối thoại là mức độ ngữ nghĩa của HCI Nó

khá giống với kịch bản của 1 vở diễn, trừ ND

và đôi khi cả MT, có khá nhiều lựa chọn.

• Ký pháp dùng để mô tả đối thoại có thể là:

i) Lưu đồ: dễ dàng lĩnh hội

ii) Văn bản: Dễ hơn cho phân tích hình thức

• Đối thoại liên kết với:

i) Ngữ nghĩa của HT, cái mà nó thực hiện

ii) Biểu diễn của HT: dáng vẻ như thế nào

7.1 Khái niệm về đối thoại

- Đối thoaị ngược với độc thoại, đó là sự trao

đổi giữa 2 thành phần

- Trong thiết kế tương tác người-máy, đối thoại

có nhiều nghĩa riêng biệt đó là cấu trúc của

trao đổi giữa ND và HT máy tính.

Y /c

T /L

Đối thoại

Đối thoại là gì?

3 mức độ của cấu trúc:

1) Mức độ từ vựng: là mức độ thấp nhất Đó là hình

dạng, biểu tượng, phím nhấn

2) Mức độ cú pháp: Thứ tự và cấu trúc của đầu vào, đầu

ra (trong ngôn ngữ tự nhiên đó là ngữ pháp xây dựng

câu).

3) Mức độ ngữ nghĩa: ý nghĩa của trao đổi theo thuật ngữ hiệu quả trên cấu trúc dữ liệu bên trong của MT và hoặc với thế giới bên ngoài

Trong giao tiếp ND (User Interface), thuật ngữ

Đối thoại con người có cấu trúc

- Ngược với đàm thoại ND, đối thoại với MT thường có cấu trúc và bị ràng buộc Tuy nhiên cũng có những đàm thoại có cấu trúc và thường diễn ra khi có nhiều bên (con người) tham gia.

- Các thành viên có thể trả lời những câu đã xác định trước Tuy nhiên cũng có thể phụ thuộc các tình huống khác nhau, không lường trước.

- Trong giao tiếp Người - máy, nhiều khi cũng không xác định hết các tình huống và nhiều khi máy đưa ra các thông báo khó lường=>cú pháp liên kết với ngữ ngiã ứng dụng?

Ký pháp thiết kế đối thoại

- Một số các kỹ sư MT khá quen thuộc với một số

ký pháp vậy tại sao lại cần đến ký pháp đặc

biệt? Chúng ta đã có các NNLT thì tại sao không dùng chúng?

- NNLT với các cấu trúc không đủ dể mô tả Chúng

ta muốn tách riêng phân tích và tách các phần tử giao tiếp của chương trình khỏi ngữ cảnh tính

toán của nó

7.2 Ký pháp đồ hoạ

Nội dung

1 Mạng dịch chuyển trạng thái (STN)

2 Mạng dịch chuyên trạng thái phân cấp (HSTN)

3 Đối thoại tương tranh và bùng nổ tổ hợp

4 Lưu đồ luồng (Flow Chart)

5 Lưu đồ JSD (Jackson Structured Design)

Mạng dịch chuyển trạng thái

• Mạng dịch chuyển trạng thái đã được sử dụng

từ rất sớm để mô tả đối thoại (1960)

• Dùng 2 đối tượng để mô tả:

- Circle: mô tả tả 1 trạng thái của HT

- Mũi tên: mô tả dịch chuyển trạng thái - hành động hay

sự kiện Trên mũi tên có thể có nhãn.

Mạng dịch chuyển trạng thái (tiếp)

Thí dụ mạng STN biểu diễn công cụ vẽ menu

gồm vòng tròn và đường

- Trạng thái “Start”, “Finish” là các trạng thái không thật

Nó giúp cho ta dễ theo dõi khi biểu diễn đối thoại phức

Mạng dịch chuyển trạng thái phân cấp

• Được sử dụng khi đối thoại khá phức tạp

Người ta chia đối thoại thành các đối thoại nhỏ (sub-dialog)

• Thí dụ như main menu có 3 lựa chọn (3 sub

menu) được biểu diễn bởi 1 đồ thị menu và có text menu => Biểu diễn HT đầy dủ nhờ STN

phân cấp.

Thí dụ - STN phân cấp

Sử dụng STN phân cấp

- Sử dụng STN có thể là một xuất phát tốt để tạo

ra mẫu thử.

- Trong trường hợp đơn giản nhất có thể dùng

giấy: vẽ bằng tay hay in từ máy tính.

- Có thể duyệt toàn bộ kịch bản với ND hay khách hàng => giải thích nhờ STN

- Có thể dùng máy tính với Hypercard hay

Macromedia Director để vẽ mỗi trạng thái.

Đối thoại tương tranh

- STN có thể rất tốt khi biểu diễn đối thoại tuần

tự, chọn hay lặp.

- Tuy nhiên nó sẽ dần kém đi tác dụng nếu phải

biểu diễn các phần tương tranh.

- Xét thí dụ một hội thoại đơn giản kiểu văn bản trong một hệ STVB

Đối thoại tương tranh (tiếp)

Đối thoại tương tranh (tiếp)

Đồ thị STN đơn

Tổ hợp đậm và nghiêng

Đối thoại tương tranh (tiếp)

n toggles => 2n trạng thái

Flow charts

- Quen thuộc với Người LT

- Hộp là quá trình hay là một quyết định

- Sự kiện không phải là trạng thái

- Sử dụng nhiều loại hộp khác nhau để biểu

diễn các hoạt động khác nhau và nó quan hệ

kiểu hướng NLT hơn là hướng ND.

Flow charts (tiếp)

Lưu đồ JSD

- Ra đời sau Flow Diagram

- Được dùng trong nhiều khía cạnh của TA

- Thích hợp với cấu trúc đối thoại hình cây

- Kém diễn tả song sáng sủa hơn Nó gần

giống như HTA Tuy nhiên nó chính xác hơn

Trang bên, JSD diễn tả một HT nhân sự HT cho phép cập nhật thông tin về nhân sự: bổ

sung, hiện, xoá,

Lưu đồ JSD (tiếp)

JSD biểu diễn các chức năng của 1 HT nhân sự

7.3.1 Văn phạm

• Văn phạm hình thức cũng được dùng khá phổ

biến như một ký pháp văn phạm BNF là một

dạng hay dùng như trong mô tả NNLT và trong

mô tả giao tiếp

7.3.1 Văn phạm (tiếp)

• Đa dạng hơn biểu thức chính qui hay STN

• Không có biểu diễn tương tranh

• Có các công cụ để thực hiện như trên Unix có

công cụ “yacc” hay “lex” cho văn phạm chính

qui

7.3.2 Luật sản xuất

• Đã xuất hiện trong mô hình CCT hay trong mô tả thành

phần đối thoại của UIMS (chương 8)

• Dạng thể hiện:

If cond then action

Và có thể viết cond -> action hay cond: action

• Các luật được kích hoạt và HT sánh phần cond của luật với các sự kiện khởi tạo bởi ND Khi cond là thoả, luật gọi là “fire” và hành động được thực hiện.

• Hành động có thể là đáp ứng của ND hay sự thay đổi

trạng thái của HT.

Chú ý: Thứ tự xuất hiện của luật là không quan trọng.

Thí dụ (tiếp)

Thí dụ (tiếp)

• Hệ thống luật có thể là sự kiện hay trạng thái

hay pha trộn Trong thí dụ trên: điều kiện và

hành động chỉ đơn giản là sự kiện Có 3 loại sự kiện:

i) Sự kiện ND (bắt đầu bởi chũ hoa)

ii) Sự kiện trong (bắt đầu bởi chũ thường): dùng bởi

hội thoại để lưu lại vết

iii) Sự kiện đáp ứng của HT (nằm trong cặp <>)

Thí dụ (tiếp)

• Thích hợp cho mô tả tương tranh Luật dựa

trên sự kiện

• Không thích hợp cho tuần tự hay trạng thái

• Hệ thống luật hướng trạng thái: Bộ nhớ HT

cũng là 1 tập giá trị tên, tuy nhiên nó không bị lấy khỏi bộ nhớ (ngầm định) khi mà luật sánh

được Nó chỉ bị lấy khỏi bộ nhớ 1 cách tường

minh bởi phần hành động của luật Hệ thống

luật này còn được gọi là Hệ thống luật mệnh đề

do Olsen đề xuất (PPS).

Hệ thống luật PPS (tiếp)

• Trong HT này, trạng thái của HT được chia

thành 1 tập hữu hạn các thuộc tính Mỗi thuộc tính có thể nhận 1 tập giá trị Một vài thuộc

tính được thiết lập như là kết quả hành động

ND, 1 số khác có tác động lên sự hiển thị của

highlight-Hệ thống luật PPS (tiếp)

ii)Line-state: {menu, start-line, rest-line}

iii)Rubber-band: {rubber band-off, rubber band-on}

iv)Menu: {highlight-off, highlight-line, highlight-circle } v)Draw: {draw-nothing, draw-line}

Thuộc tính thứ nhất được thiết lập tự động khi ND

thựchiện 1 hành động có liên quan Thuộc tính thứ hai được dùng bởi đối thoại để lưu lại vết của các trạng

thái Ba thuộc tính cuối dùng để điều khiển sự đáp ứng của HT.

Hệ thống luật PPS (tiếp)

Hệ thống luật PPS cho thí dụ trên có thể viết:

select-line -> mouse-off start line highlight line click-point start line -> mouse-off rest line

rubber band on

click-point rest line -> mouse-off draw line

double-click rest line -> mouse-off menu draw line rubber band off

Hệ thống luật PPS (tiếp)

Luật thứ hai của HT luật trên, hành động

“rest-line” thiết lập thuộc tính “line state” và sẽ loại

bỏ giá trị trước là “start line”

7.3.3 CPS và đại số sự kiện

• Ký pháp STN rất phù hợp với việc điều khiển

tương tranh; trong khi đó luật sản xuất lại ngược lại.

• Việc xử lý đồng thời (tương tranh, tuần tự) đặt

ra trong nhiều bài toán (truyền thông, đk tương tranh).

• Quá trình đại số (Process Algebras) là một lớp

ký pháp hình thức được phát triển cho các quá trình tương tự.

• CSP là một lớp con đựoc phát triển cho đặc tả

đối thoại

7.3.3 CPS và đại số sự kiện (tiếp)

circle -> Skip

7.3.3 CPS và đại số sự kiện (tiếp)

Start-line = click? -> first-point -> Skip

Rest-line = ( click? ->next-point -> Rest-line

[] double-click? ->last-point -> Skip

7.3.3 CPS và đại số sự kiện (tiếp)

• Do-circle là hoàn toàn tuần tự Khi HT thực hiện Do-circle, trước tiên cần ND nhấn phím chuột, tiếp sau là 1 sự kiện trong “set centre“ để xác định vị trí con trỏ Tiếp theo nhận 1 lần nhấn chuột rồi vẽ và kết thúc bởi Skip.

• Do-line cũng là tuần tự Dấu “;” để chỉ quá trình tuần tự, cái xảy ra giữa 2 qua trình Dấu

“->” chỉ dùng sau 1 sự kiện.

• []: chỉ ra sự lựa chọn như dòng 1: ND có thể

7.3.3 CPS và đại số sự kiện (tiếp)

• Quá trình tương tranh được dùng như 1 cách

thức để tổ chức cấu trúc trong của giao tiếp Thí dụ khi lựa chọn, ND có thể dùng chuột hay dùng phím nóng => mỗi lựa chọn một quá trình.

• Quá trình chuột đơn giản là đợi ND chọn 1

mục trên menu và tiếp sau là 1 sự kiện trong phụ thuộc vào sự lựa chọn.

• Quá trình bàn phím điều khiển bởi phím Alt và

tiếp sau cũng là 1 sự kiện trong

=> Đối thoại được miêu tả:

Cộng = add-prompt -> (quit? -> skip

[] zero? -> show-sum -> Cộng

Thí dụ: minh hoạ bảng tính cộng (tiếp)

Ngữ nghĩa của miêu tả như sau:

event add promt = prompt: true out: “next number”

ues: input, sum when is number (input)

set sum = sum + input event show-sum =

ues: sum out: sum

Thí dụ: minh hoạ cơ sở dữ liệu (tiếp)

ND có thể sử dụng các hành động: “quit”, “set key

value”, hay “ Find key”

=> Đối thoại được miêu tả:

DB = db-prompt -> (quit? -> skip

[] set? -> get-key; get-val []get? -> get-key; print-val) get-key = set-key-prompt -> get-key?

get-val = set-val-prompt -> get-val?

Thí dụ: minh hoạ cơ sở dữ liệu (tiếp)

Ngữ nghĩa đối thoại tưong tự như phần cộng ở

trên Ta chỉ minh hoạ cho những điều khác

như “get”:

event get-key? =

uses: input set:key = input

event get-val? =

uses: input, dbase, key

set: dbase = db-update(dbase, input, key)

event print-val? =

uses: dbase, key

out: db-lookup(dbase,key)

7.4 Ngữ nghĩa đối thoại

• Mục đích của miêu tả đối thoại chỉ là: giao tiếp

giữa các nhà thiết kế hay như là công cụ trong thiết kế.

• Miêu tả đối thoại dùng để đặc tả hình thức, có

thể là 1 phần của hợp đồng hay thực hiện một nguyên mẫu => cần có miêu tả một cách hình

thức ngữ nghĩa của đối thoại.

• Có 2 sắc thái của ngữ nghĩa đối thoại:

Phía trong của UD và phía ngoài của biểu diễn.

7.4 Ngữ nghĩa đối thoại (tiếp)

• Ba cách tiếp cận:

i) Ngữ nghĩa đặc tả ký hiệu

ii) Liên kết với ngôn ngữ lập trình

iii) Liên kết với ký pháp đặc tả

7.4.1 Ngữ nghĩa đặc tả ký pháp

- ATNs( Augmented Transition NetWorks) là 1 dạng của mạng dịch chuyển trạng thái HT giả định là 1 tập các thanh ghi lưu trữ vị trí mà

mạng dịch chuyển có thể thiết lập và kiểm thử.

- Mỗi cung trong mạng ngoài việc có thể có nhãn,

nó có thể có ràng buộc (như 1 sự kiện) và chỉ có cung nếu ràng buộc là thoả và sự kiện xảy ra.

- Luật sản xuất cũng có nhiều cách thức và ngữ

ngữ của nó cũng thay đổi tương tự.

7.4.2 Liên kết với NNLT

• Các ký pháp thường gắn với 1 NNLT nào đó

Thí dụ ký pháp về biểu thức chính qui thường dùng C để biểu diễn ngữ nghĩa đối thoại

• Thí dụ Công cụ để đọc 1 số, viết trong C:

Tool number

{ char buf [80];

int index, positive;

input {( digit * + sign; digit; digit*) return)

tool digit

7.4.2 Liên kết với NNLT

{ input {key:| key_c >=‘0’ && key_c <=‘9’ | }

if (index < 79) /* noi ky tu vao xau *

{ buf [index] = key_c; index = index + 1;

7.4.2 Liên kết với NNLT (tiếp)

Input tool cũng dùng ký pháp của biểu thức chính qui có

bổ sung các phép toán.

‘?’ : chỉ tuần tự, ‘+’: chỉ sự lựa chọn

‘key : | điều kiện| ‘: biểu thức chỉ sánh được nếu điều kiện

là thoả.

Đặc tả biểu thức ‘input tool’ như sau: Tool chỉ ra một

công cụ mới, tương tự như ký tự không kết thúc của BNF

và biểu thức là nằm trong “input”.

Các tool được bố trí kiểu phân cấp => digit, sign và return

tools là riêng của tool number.

7.4.3 Liên kết với đặc tả hình thức

• SPI (Specifying and Prototypeing Interaction)

bao gồm 2 phần: event CSP và event ISL.

• Event CSP: ký pháp tương tự như CSP

• Event ISL: mô tả ngữ nghĩa đối thoại

• Phần CSP được mô tả như trong CSP, tuy

nhiên, mỗi sự kiện của nó ứng với 1 sự kiện

trong ISL

• ISL: chuẩn cục bộ và phụ thuộc cục bộ vào

Thí dụ

• CSP mô tả quá trình login:

Login = login-mess -> get-name ->Passwd

Passwd = passwd-mess -> (invalid ->Login

[] valid Session) Session = ( logout -> Login

[] command -> execute -> Session)

 Một đang nhập bị lỗi có thể mô tả như sau:

login: toto

passwd: b9fkG

Sorry bad user-id/password

Thí dụ (tiếp)

• Hai sự kiện login-mess và get-name điều khiển

dòng đầu của đối thoại:

7.5 Phân tích và thiết kế đối

thoại

• Các cách thức mà đối thoại có thể được

phân tích nhằm phát hiện tính tiện dụng tiềm năng bằng cách xem xét các nguyên tắc (chương 4).

• Trước tiên tập trung vào hành động của

ND, tiếp theo là trạng thái của đối thoại Cuối cùng là xem xét cách biểu diễn và từ vựng.

Tính chất của hành động (tiếp)

Nhất quán

- Cùng hành động cùng hiệu quả

- Thể thức và tính quan sát được

Tính chất của hành động (tiếp)

- Có thể nhận được trạng thái trước?

- Nếu không Undo

Các trạng thái nguy hiểm

- Một sô trạng thái không muốn

Tính chất của trạng thái (tiếp)

F1 :change mode F2 : exit and save) Esc: no mode

change

Tính chất của trạng thái (tiếp)

Mô thức từ vựng

Tổng kết và thí dụ

Tổng kết và thí dụ (tiếp)