Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Исследование и разработка методики проектирования адаптивных интерфейсов с учетом человеческого фактора Зудилова, Елена Валентиновна

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зудилова, Елена Валентиновна. Исследование и разработка методики проектирования адаптивных интерфейсов с учетом человеческого фактора : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.13.11 / Санкт-Петербургский гос. техн. ун-т.- Санкт-Петербург, 1998.- 16 с.: ил. РГБ ОД, 9 98-4/3685-9

Введение к работе

Актуальності» темы. В течение последнего десятилетия существенно изменилось отношение к проектированию вычислительных систем. Сегодня успехи разрабатываемых программных продуктов в большей мере стали определяться удобством человеко-машинного взаимодействия, которое обеспечивается пользовательским интерфейсом. Автоматизация практически всех сфер человеческой жизни обусловила необходимость учега человеческого фактора в области компьютерной техники В первую очередь, это связано с появлением массового пользователя программных изделий, не имеющего специальной подготовки. С одной стороны, такому пользователю не может быть предоставлена полная свобода денег-вин, а с другой стороны, с течением времени он может «перерасти» отводимую ему роль ведомого.

Пока пользовательский потенциал был сравнительно небольшим, данную проблему удавалось решить с помощью усредненного проектирования диалоговых интерфейсов, обеспечивающего расширенный вариант шггерактивного взаимодействия, отражающий особенности всех пользователей, при условии ограниченного числа людей, участвующих в эксплуатации. Однако, усредненный интерфейс не может удовлетворить массового пользователя.

Резкое расширение потребителей программных изделий, неоднородных по потребностям и уровню подготовки, не желающих тратить много времени на изучение всех возможностей интерактивного взаимодействия, предоставляемых диалоговой системой, обусловило появление программных систем, поддерживающих гибкий адаптивный интерфейс, подстраивающийся под конкретного пользователя Исследованиями в области адаптивного интерфейсного проектирования занимаются такие отечественные и зарубежные ученые, как А.М Довгялло, М.А.Герасимов, Д.А.Поспелов, Е.Рнч, Д Мэйхыо, Е.Вагнер и др.

Гибкое ині«рфейсное проектирование, возникшее на западе в конце 70-х годов, к сожалению, в нашей стране не пользуется особой популярностью из-за значительной трудоемкости и дороговизны проектов данного плана. Недостаточность научной обоснованности и систематизации существующих в данной области методик и рекомендаций обусловливает ряд недостатков, которыми на сегодняшний день страдает большинство адаптивных систем, а именно: узкую предметную направленность; несопоставимость адаптационных критериев, отбираемых разработчиками в основном на интуитивном уровне; а также недостаточный учет гуманитарных аспектов человеко-машинного взаимодействия.

Цель и задачи работы. Основной целью диссертационной работы является разработка методики проектирования адаптивных интерфейсов, основанной на модели пользователя и модели индивидуальной диалоговой структуры, позволяющих представить данный процесс как последовательную настройку манипули-руемых интерфейсных параметров.

В работе поставлены следующие задачи: 1. Разработать математическую модель пользователя в виде совокупности информации о факторах, описывающих личностные характеристики пользователей адаптивной вычислительной системы. Формализовать понятие пользователь-

ского профиля как реального представления о человеке, полученного на основании модели пользователя.

  1. Разработать методику организации процесса интерфейсной адаптации, подразумевающую реализацию серии независимых настроек манипулируемых интерфейсных параметров, формирующих модель индивидуальной диалоговой структуры вычислительной системы.

  2. Сформировать обобщенную модель пользователя в виде наращиваемой иерархической сети, а также выделить основные интерфейсные объекты для включения в состав обобщенной модели индивидуальной диалоговой структуры на основании существующего опыта из области разработок адаптивных программных систем.

  3. Установить взаимосвязь между факторами, входящими в состав обобщенной модели пользователя, и манипулируемыми параметрами, подверженными интерфейсной настройке.

  4. Разработать архитектуру и основные алгоритмы функционирования интеллектуальной системы, предназначенной для подготовки и проведения тестирования пользователей.

  5. Сформировать базу знаний интеллектуальной системы, включающей основные соответствия между интерфейсными параметрами и факторами, полученные экспериментальным путем.

  6. Реализовав программно разработанные ранее алгоритмы, создать инструментальный комплекс, позволяющий проектировать тестирующие компоненты раз-ліршьіх адаптивных систем.

Методы исследования. В диссертации используются методы факторного анализа, теории алгоритмов, математической статистики, теории множеств и графов, а также методы разработки интеллектуальных систем.

Научная новизна работы. В диссертации получены следующие новые результаты:

предложена формализация модели пользователя и модели индивидуальной диалоговой структуры, введено понятие пользовательского профиля;

выделены основные интерфейсные параметры, а также ряд индивидуальных характеристик пользователя для последующего изучения влияния последних на характер протекания интерактивного взаимодействия; сформированы две наращиваемые иерархические модели;

в ходе серии автоматизированных экспериментов выявлены основные закономерности влияния различных характеристик пользователя на манипулируе-мые интерфейсные параметры, рассчитаны приоритеты;

разработана и предложена комплексная методика организации процесса интерфейсной адаптации;

сформирована архитектура инструментального комплекса, предназначенного для разработки компонент предварительного тестирования адаптивных диалоговых систем;

разработана алгоритмически и реализована программно интеллектуальная

система ISUM, позволяющая создавать с минимальными затратами системы тестирования различной предметной направленности.

Практическая ценность работы. Предложенная в диссертационной работе методика проектирования адаптивных интерфейсов с учетом человеческого фактора, может быть использована при разработке разнообразных экспертных систем, автоматизированных обучающих систем и справочных комплексов, систем интерактивного приобретения знаний, компьютерных средств контроля, и т.д. Она позволяет:

избежать нежелательных временных и денежных затрат, связанных с отбором адаптационных критериев и выделением основных объектов интерфейсной настройки, за счет использования соответствующих обобщенных моделей;

сократить сроки разработки сложных адаптивных систем путем автоматизации процесса проектирования адаптивного взаимодействия, связанного с формированием модели пользователя и организацией процесса интерфейсной настройки;

перейти на, так называемую, безбумажную технологию проектирования различных оболочек тестирования.

К числу имеющихся на сегодняшний день пратспгческих применений диссертационных исследований можно отнесги.

экзаменационный комплекс EXAM (v. 1.0 и v. 1.1), внедренный в Ленинградском институте методов и техники управления,

адаптивную систему обучения английскому языку, разработанную совместно с сотрудниками отдела автоматизации Санкт-Петербургского производственного объединения «Авангард-Светлана-Мультимедиа» и преподавателями кафедры иностранных языков Санкт-Петербургского государственного технического университета (СПбГТУ),

компьютерную презентацию института высокопроизводительных вычислений и баз данных (ИВВиБД), кроме того на web-сервере данного института содержится информация о методике проектирования адаптивных интерфейсов с учетом человеческого фактора.

Актуальность диссертационной работы признана Российским Фондом Фундаментальных Исследований РФФИ (грант 94-01-01679-А), а интеллектуальная система ISUM на Международной конференции «Человеческие факторы компьютерных бизнес применений - 96» была отмечена специальной премией, предоставленной Американским Фондом «The Welles-Johnson Foundation of Maryland»

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на научных семинарах СПбГТУ, ИВВиБД петербургского отделения Российской ассоциации искусственного интеллекта, а также на следующих международных и отечественных конференциях: на научно методической конференции «Высокие интеллектуальные технологии образования и науки» (СПб, 1994-1995-1996); на международной конференции Восток-Запад «Взаимодействие человека с компьютером» -EWHCI (СПб, 1994; Москва, 1995-1996), на международной конференции Восток-Запад «Компьютерные технологии в образовании» - EW-ED'94 (Ялта, 1994); на Российской научно-технической конференции «Инновационные наукоемкие тех-

пологий для России» (СПб, 1995); на IV международной конференции «Региональная информатика - 95» (СПб, 1995); на Международном семинаре по компьютерной лингвистике и ее приложениям «Диалог - 95» (Казань, 1995), на V национальной конференции «Искусственный интеллект - 96» (Казань, 1996); на VI Международной конференции «ЗНАНИЕ-ДИАЛОГ-РЕШЕНИЕ» KDS'97 (Ялта, 1997), на научно-технической конференции «Фундаментальные исследования в технических университетах» (СПб, 1997).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано в общей сложности 17 работ, в том числе 6 на английском языке и б без соавторов.

Структура и объем работы. Диссертация содержит 132 страницы основного текста, 43 рисунка, 39 таблиц и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 122 наименований и четырех приложений.

Похожие диссертации на Исследование и разработка методики проектирования адаптивных интерфейсов с учетом человеческого фактора