bài giảng tương tác người máy - phần ii phần thiết kế giao tiếp người dùng

Phần II: Phần thiết kế giao tiếp người dùng Chương IV: Các nguyên tắc và vòng đời hình sao trong thiết kế tương tác người máy Chương V: Mô hình GOM, Keytrock GOM and Keytrock Models

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 1

Tương tác người - máy

Human Computer Interaction - HCI

Department of Software Engineering Faculty of Information Technology Hanoi University of Technology

TEL: 04-8682595 FAX: 04-8692906

Email: cnpm@it-hut.edu

Phần II: Phần thiết kế giao tiếp

người dùng

Chương IV: Các nguyên tắc và vòng đời hình sao

trong thiết kế tương tác người máy

Chương V: Mô hình GOM, Keytrock

(GOM and Keytrock Models)

Chương VI: Đặc tả yêu cầu ND và Phân tích nhiệm vụ

Chương VII: Ký pháp đối thoại và thiết kế

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 3

hình sao trong thiết kế giao tiếp Người

dùng – Máy tính

Tổng quan

Mục đích chính của thiết kế là tính dùng được tối đa

(maximum usability)

Lịch sử thiết kế các hệ tương tác cung cấp các mô

thức cho thiết kế có tính dùng được

Các nguyên tắc của tính dùn g được là phương tiện

khái quát để hiểu tính dùng được

Chương 4:Các nguyên tắc và vòng đời

hình sao trong thiết kế giao tiếp Người dùng – Máy tính

Nội dung

4.1 Tổng quan

4.2 Các cách tiếp cận

4.3 Các mô thức cho tính dùng được

4.4 Các nguyên tắc cho tính dùng được

4.5 Thiết kế giao tiếp Người-máy

4.6 Thiết kế có cấu trúc

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 5

4.1 Tổng quan

- Nguyên tắc, guidlines, chuẩn hoá và luật (rules) biểu diễn các tri thức tích luỹ được về giao tiếp người dùng.

- Thiết kế để đạt được tính sử dụng được (usability)

là mục đích chính của thiết kế, lấy người dùng là trung tâm, là cơ bản :

 Hiểu các vấn đề cơ bản : Hiểu y/c ND và phát triển sản

phẩm

 Xác định các giai đoạn

 Hiểu nhu cầu và cách tiếp cận lặp trong thiết kế

 Nguyên tắc ND là quan trọng

4.1 Tổng quan (tiếp)

- Lịch sử của các hệ thống tương tác cung cấp các

mô thức cho thiết kế dùng được

4.1.1 Nguyên tắc (principles)

• Là những đích chung có lợi cho việc tổ chức thiết

kế

• Nguyên tắc không cung cấp phương pháp đặc biệt

nào để thực hiện mục đích => khó sử dụng trong thực tế

Vấn đề: các nguyên tắc như tính nhất quán hay đơn giản thì rất khó định nghĩa và thực hiện.

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 7

• Yêu cầu: Hệ thống giao tiếp phải được thiết kế và phải

chứng minh hay do được tính dùng được?

4.1.2 Guidelines

 Là những luật chung mà thiết kế phải theo

 Có thể dẫn từ yếu tố tâm lý hay yếu tố con người, các chuẩn hoá: vì KSPM thường chỉ quan tâm đến việc trả lời nhanh, do vậy có thể thiếu giải thích, hoặc thiếu ứng dụng nhất là những guidelines có thể cái này trái với cái khác Có nhiều loại guidelines: quản lý, công cụ và kỹ thuật Thí dụ: màu sắc không giống nhau trên mọi máy, con người có thể bị mù màu,

4.1 Tổng quan (tiếp)

 Guideline có thể được dùng nhiều trong thiết kế

công cụ cho xây dựng giao tiếp người dùng

4.1.3 Chuẩn (Standards)

• Là các nguyên tắc, guidelines hay luật phải

theo do yêu cầu hoặc do sức ép công nghiệp (thí dụ các chuẩn của Machintosh, MicroSoft, , ) [Smith 86b]

• Chuẩn được thiết kế để bảo vệ tính hiệu quả

của ND hay dây chuyền sản xuất của nhà phát triển, các lý do thương mại hay do chính sách

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 9

• Chuẩn đôi khi được yêu cầu sớm bởi các lí do thương mại hay chính trị

4.1.4 Luật (Rules)

• Là các guidelines hay các chuẩn với các biến tự do đặc

tả nhu cầu khách hàng với một hệ thống riêng biệt nào

đó [Mossier 86]

• Luật có thể tạo ra họ các sản phẩm giống nhau

• Luật được định nghĩa bằng cách thu thập thông tin liên quan về các phần riêng biệt của một giao tiếp người dùng ( quản lý Windows) hay chọn các thông số để cài đặt (tiêu đề, màu sắc, ).

4.1 Tổng quan (tiếp)

• Việc áp đặt các luật là khó khăn và có thể tự động hoá nhờ các công cụ phần mềm, thí dụ các thư viện tương tác theo hướng đối tượng

• Minh chứng được các thông tin guidelines, luật

dùng để định nghĩa luật Luật dùng cho một phần

của Hệ Thống: thông báo lỗi, nội dung cửa sổ,

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 11

4.2 Các tiếp cận

1- Các mô thức (paradigms) cho tính dùng được: từ các kỹ

thuật tương tác thành công

2- Các nguyên tắc cho tính dùng được: Từ các tri thức xã

hội, tính toán hay tâm lý

4.3 Các mô thức cho tính dùng được

Tập trung vào các vấn đề chủ yếu sau:

• Thời gian phân chia (Time sharing)

- Những năm 50-60: bùng nổ các kỹ thuật mới

- 1960: Nhu cầu các kênh năng lượng

- máy tính đơn hỗ trợ đa người dùng

• Thiết bị hiển thị (Video Display)

- Phương tiện thích hợp hơn so với giấy

- Máy tính dùng để quan sát và điều khiển dữ liệu

- Vai trò cá nhân

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 13

4.3 Các mô thức cho tính dùng được

(tiếp)

• Hệ thống Window và tương tác kiểu WIMP

- Con người ngày càng có nhu cầu muốn thực hiện nhiều công việc một lúc

- Window được dùng để thay đổi các chủ đề

- 1981: Xerox Star đưa ra hệ thống window thương mại đầu tiên.

• Cảnh trí (Metaphore)

- Liên quan đến thói quen của ND như màu sắc, hình dạng, vị trí,

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 15

=> Một số nhiệm vụ không phù hợp với cảnh trí đâ cho

• Điều khiển trực tiếp (WYSIWYG)

- 1982: Shneiderman mô tả giao tiếp dựa vào đồ

hoạ

4.3 Các mô thức cho tính dùng được

(tiếp)

- Có thể quan sát đối tượng

- Gia tăng hoạt động và phản hồi nhanh chóng

- Cú pháp chính xác cho mọi hành động

- hành động thay cho ngôn ngữ

• Ngôn ngữ ngược với hành động

- hành động thường không khó bằng lời nói

- giao tiếp kiểu này thay thế mô thức thiết kế hệ thống bằng ngôn ngữ

- Giao tiếp như 1 phương tiện và hành động như một tác tử thông minh.

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 17

(tiếp)

=> lập trình theo mẫu bởi hành động và ngôn ngữ

• Siêu văn bản (Hypertext)

- 1945: Vanevar Bush đã thành công trong quản trị

4.3 Các mô thức cho tính dùng được

(tiếp)

• Đa thể thức (Multi modality)

- Hệ thống tương tác đa thể thức là hệ thống sử dụng đa kênh giao tiếp với ND Mỗi kênh là một thể thức ND thường sử dụng kênh nhìn (visual)

và phím (haptic)

- Hệ thống tương tác đa thể thức hiện tại phải đáp ứng được cho việc sử dụng đồng thời các kênh giao tiếp cho cả vào và ra

 Đa thể thức, đa phương tiện và hiện thực ảo tạo nên một khung rộng cho việc nghiên cứu các hệ tương tác

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 19

- Thí dụ: Hệ thống E-mail là một hệ thống tương tác kiểu CSCW

- CSCW là một chủ đề mới trong HCI hiện tại

4.3 Các mô thức cho tính dùng được

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 21

Thí dụ: worked exercie

Một hệ STVB full page là hoặc không là giao tiếp với điều khiển trực tiếp Đặc trưng nào của Bộ XLVB hiện tại sẽ phá vỡ cảnh trí của tổ hợp bút chì và giấy?

- Tính quan sát được của các đối tượng quan tâm: Đối tượng

được quan tâm nhất của Bộ XLVB là từ (Word) ý tưởng

nhằm chuyển đổi từ hướng dòng sang hướng hiện hình

(display oriented) => Lề trang trên màn hình có tương tự

như lề trên giấy ? Font và định dạng ký tự trong VB là

khác nhau.

4.4 Các nguyên tắc cho tính dùng được

Việc biểu diễn có tính cấu trúc áp dụng cho quá trình thiết kế một hệ thống giao tiếp:

• Tính dễ học (learnability): áp dụng cho người mới

từ việc giao tiếp có hiệu qủa => hoàn thành với hiệu suất tối đa

• Mềm dẻo (flexibility): ND và hệ thống có thể giao tiếp với nhau theo nhiều cách thức

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 23

4.4 Các nguyên tắc cho tính dùng được

(tiếp)

• Vững chắc (robustness):

- mức độ hỗ trợ cho người dùng để xác định việc thực hiện thành công và đánh giá hành vi được điều khiển

4.4 Các nguyên tắc cho tính dùng được

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 25

4.4 Các nguyên tắc cho tính dùng được

(tiếp)

• Tính khái quát hoá và ổn định: tính ổn định thường tương đối đối với một số đặc trưng khác của tương tác giữa ND và Hệ thống

4.5 Thiết kế giao tiếp người dùng – máy tính

Nội dung

4.5.1 Tổng quan về thiết kế

4.5.2 Vòng đời và vòng đời hình sao trong thiết kế

tương tác người máy

4.5.3 Hợp thức và kiểm chứng (validation &

verification)

4.5.4 Mẫu thử (Prototype)

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 27

• Đầu ra là các đặc tả yêu cầu ND, phân tích nhiệm

vụ bằng tài liệu, sơ đồ hay các dạng chuẩn khác

4 5.2 Vòng đời và vòng đời hình sao trong

thiết kế tương tác người máy

• Mô hình thác nước trong CNPM (waterfall

model)

• Các hoạt động trong vòng đời

• Vòng đời hình sao (star life cycle) trong HCI

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 29

Mô hình thác nước trong CNPM (tiếp)

“Trong thực tế, các giai đoạn của quá trình phát triển phủ nhau và phản hồi cho nhau Trong thiết kế , các vấn đề về đặc tả yêu cầu ND đã được xác định; trong cài đặt, các vấn đề thiết kế đã được làm và cứ như vậy Quá trình phần mềm không đơn thuần là tuyến tính nhưng bao gồm một chuỗi lặp của các hoạt động phát triển”

(Sommerville, 1992)

=> mô hình là tuyến tính

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 31

Các hoạt động trong vòng đời

1 Đặc tả yêu cầu người dùng

Vòng đời hình sao trong HCI

CNPM là tương đối tuyến tính, trong khi đó vòng đời hình sao lại không hoàn toàn như vậy:

- ND là trung tâm và có ảnh hưởng đến hệ thống

- Tích hợp tri thức và chuyên gia từ nhiều lĩnh vực

- Tính lặp cao

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 33

Vòng đời hình sao trong HCI (tiếp)

Đánh giá Đặc tả yêu cầu NSD

Mẫu thử

Cài đặt PT nhiệm

vụ Chức năng

Thiết kế lô gic/Vật lý

Vòng đời hình sao của HCI (Hix & Hartson,1993)

• Người thiết kế và khách hàng cố gắng thâu tóm

những cái hy vọng hệ thống sẽ phải cung cấp

• Việc đặc tả này có thể biểu diễn bởi ngôn ngữ tự

nhiên hay các ngôn ngữ chuyên dụng khác như ngôn ngữ phân tích nhiệm vụ

Đặc tả yêu cầu người dùng

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 35

Thiết kế chi tiết (detailed design)

 Tinh chỉnh các thành phần kiến trúc và các mối

quan hệ để xác lập các mô-đun nhằm cài đặt

một cách riêng biệt

 Việc tinh chỉnh được quản trị bởi các thành

phần phi chức năng

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 37

Mã hoá và kiểm thử

• Cài đặt và kiểm thử các mô-đun riêng biệt bằng một số ngôn ngữ lập trình

Tích hợp và kiểm thử

• Tích hợp các mô-đun theo các thành phần kiến

trúc

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 39

• Sản phẩm được cung cấp cho khách hàng Một số

vấn đề tinh chỉnh cần tiến hành khi sản phẩm đã

giao nhằm tăng tuổi thọ cho phần mềm

Việc khai thác chung

4.5.3 Hợp thức và kiểm chứng (Validation & Verification)

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 41

4.5.3 Hợp thức và kiểm chứng (tiếp)

4.6 Thiết kế lặp và mẫu thử (Iterative

Design and Prototype)

Thiết kế lặp nhằm khắc phục vấn đề cố hữu của

đặc tả không đầy đủ1) Mẫu thử (Prototypes)

• Mẫu thử là sự bắt chước hay mô hình, thường

dùng cho một hệ thống còn chưa tồn tại

• Mô phỏng hay minh hoạ một số đặc trưng của hệ

thống

• Nhiều kiểu mẫu thử:

- Tung gia (Throw - away)

- Gia tăng (incremental)

- Tiến hoá (evolutionary)

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 43

- Chứng minh cho một ý tưởng

- Thực hiện kinh nghiệm

• Ai dùng?: khách hàng, ND, chúng ta

- không cần thời gian

- không cần tài nguyên

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 45

=> Chuẩn bị kịch bản (Walkthrough) nhằm kiểm tra cái

ND thấy, phải biết và sẽ làm.

• Hình thức: Mỗi kịch bản sẽ gồm một số màn hình Mỗi màn hình gồm 2 phần: phần mô tả bằng Text và phần hình Minh hoạ qua một thí dụ nào đó kết hợp menu và phím lệnh

2) Các vấn đề quản lý

• Thời gian

• Kế hoạch

• Là kỹ thuật minh hoạ các hình ảnh chụp nhanh của

hệ thống có nguồn gốc từ hoạt hình và công nghiệp làm phim Thường được dùng để minh hoạ một kịch bản với các lựa chọn cố định hoặc khá hạn chế

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 47

• Ưu điểm

- Không nhất thiết cần máy tính

- Có thể kích hoạt

- Minh hoạ nhanh ý tưởng => có ích trong giai

đoạn đầu của thiết kế

- Hình dung các ý tưởng mới không hỗ trợ bởi các công cụ đã có hay công nghệ còn chưa tồn tại =>

cần vai trò giám sát của người thiết kế

- Bỏ qua các đặc trưng không liên quan

Các kỹ thuật trong mẫu thử (tiếp)

3.2 Mô phỏng chức năng hạn chế

• Một vài chức năng của hệ thống do người thiết kế

cung cấp

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 49

- Công cụ: HyperCard [Goodman87, MillerD88], các ngôn ngữ lập trình: VB, VC, Hypercard hỗ trợ:

 Siêu văn bản

 Cơ sở dữ liệu

 Thiết kế giao tiếp

Mô hình cơ sở của HyperCard là một chồng

(stack) card điện tử Mỗi card gồm:

 Phần đồ hoạ: đường, mặt,

 Các trường chứa văn bản

 Các phím lệnh để có thể liên kết với các card khác

Mẫu thử (tiếp)

- Sử dụng HyperCard

 Môi trường

Trên giấy: các đối tượng vẽ sẵn hay kí tự vẽ trên giấy

hay card Thao tác: dán đè, cắt rời, => mềm dẻo

Trên màn hình: các hình chụp hay vẽ Cần có tính

chuyên nghiệp song mục đích là rõ ràng

Trên máy tính: Dùng các công cụ thể hiện và quan sát

như thật

 Cách dùng

Vẽ mỗi snapshot trên một card => nhiều màn hình có

thể giống nhau (do sao chép)

Chuyển từ card này sang card khác

Có thể lập trật tự các card (card mới chèn sau card hiện

tại)

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 51

thí dụ tạo mẫu thử với Hypercard cho quản lý

tệp: In 1 tệp

Xem tàI liệu “Prototyping UI in Hypercard”

-A.J.Dix

Mẫu thử (tiếp)

- Trợ giúp của kỹ thuật Oz (Wizard of Oz technique): là một kỹ thuật trực giác nhằm đặt 1 ND vào một môi trường hoạt động của giao tiếp ND, thí

dụ như để mô phỏng giọng nói ngôn ngữ tự nhiên, đầu vào của 1 hệ thống đọc chính tả, ND dùng micro nói và người nghe ghi đánh từng câu ở một phòng khác Kỹ thuật này cho phép đánh giá một hệ thống chưa từng được xây dựng

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 53

Mẫu thử (tiếp)

4) Một số cảnh báo của kỹ thuật lặp

• Quán tính của thiết kế: lúc đầu tồi thì sau cũng tồi

• Chuẩn đoán các vấn đề thực của tính dùng được trong thiết kế mẫu thử không phải là triệu chứng

Mẫu thử - thí dụ

5) Thí dụ: Tìm kiếm Nhân sự trên tệp Cán bộ

Giao tiếp được thiết kế như sau (qua từng bước)

Chọn tiêu chí tìm

Tªn NghÒ nghiÖp V¨n ho¸

Phßng ban

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 55

Thí dụ (tiếp)

Tªn NghÒ nghiÖp V¨n ho¸

Phßng ban

Chọn tiêu chí tìm

1) Người dùng rê chuột đến ô cạnh ô Tên rồi

nhấn phím để chọn

Thí dụ (tiếp)

Tªn NghÒ nghiÖp V¨n ho¸

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 57

Tªn NghÒ nghiÖp V¨n ho¸

Thí dụ (tiếp)

Tªn NghÒ nghiÖp V¨n ho¸

Phßng ban

Chọn tiêu chí tìm

3) Người dùng rê chuột đến ô cạnh ô Tên rồi nhấn phím

để loại chọn mục Tên

HUT, Falt of IT  Dept of SE, 2002 HCI - Two 59

Tªn NghÒ nghiÖp V¨n ho¸

Phßng ban

Chọn tiêu chí tìm

1) Người dùng rê chuột đến ô cạnh ô Văn hoá rồi nhấn

phím đề chọn

Thí dụ (tiếp)

Tªn NghÒ nghiÖp V¨n ho¸

Phßng ban

Chọn tiêu chí tìm

2) Người dùng rê chuột đến ô cạnh ô Nghề nghiệp rồi

nhấn phím đề chọn