HCI

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• 什麼是人機交互

  1. HCI：Human-Computer Interaction，有关交互式计算机系统的设计、评估、实现以及与之相关现象的学科。
  2. UCD：User-Centered Design
  3. Usability
  4. 人機交互的研究內容：人、计算机和他们之间相互联系的方式（交互）。
  5. HCI 的重要性：
     • 市場角度：用戶期望簡單易用的系統，對設計差的容忍差
     • 企業角度：降低產品開發成本和後續成本，提高員工生產效率
     • 用戶角度：獲得較高的主觀滿意度，減少時間金錢生命損失
  6. 相關領域：藝術、哲學、工程科學、人類科學
  7. 領域：
     • 交互和界面设计的关系,交互是不是界面设计？ 不是
     • UCD
     • Usability

• 人機交互的歷史

  1. 幾大階段
     • 批處理階段
     • 終端/命令行字符階段
     • 圖形界面（WIMP，window，icon，menu，pointing device）
       • GUI：Graphical User Interface 直接操縱
     • 多媒体用户界面
     • 旧的交互形式作为特例保存下来，因為還有人在用
  2. 人機交互和軟件工程：
     • 功能為中心和用戶為中心
     • 前者是对后者的促进和补充：完善系統功能
     • 結合困難：
       1. 價值觀不同：SE 傾向性 HCI 主觀靈活性
       2. 方法論：SE 形式化 HCI 非形式化

• 人機交互的基礎知識

  1. 交互範型和形式：Form
     • 命令行：節省資源，快速完成任務/基於回憶（recall memory）
     • 菜單驅動：容易糾錯，基於識別（recognition）/導航不夠靈活，占用空間高
     • 基於表格：簡化數據輸入/佔用大量屏幕空間
     • 直接操縱：自由 捕獲 終止
     • 隱喻：直觀，無需學習/不具有擴展性，可能有不同的聯想
     • 問答：詢問用戶，記憶要求低，適合新手/有效輸入，乏味
     • 自然語言交互
  2. 信息處理模型
     • 人類處理機：感知、認知、動作處理器（大头娃娃模型）
       • 人的記憶特性：感覺記憶（遺忘） 短時記憶（遺忘） 長時記憶（衰退）
     • 格式塔心理學：研究人是如何感知一个良好组织的模式的，而不是将其视为一系列相互独立的部分
       • 相近性原则、相似性原则、连续性原则、完整性和闭合性原则
       • 用户在感知事物的时候总是尽可能将其视为一个“好”的型式
     • 人的認知特性：感覺記憶，短時記憶
  3. 交互輸入設備
     • 文本輸入設備：鍵盤、手寫輸入、語音輸入
     • 定位設備：WIMP 鼠標 觸控板 指針杆 觸摸屏
     • 圖像輸入設備：掃描儀 數碼相機 傳真
     • 顯示設備：
       • CRT：色彩豐富 高清晰度 低成本/輻射 大空間
       • 液晶：低輻射 體積小/貴 側面失真 響應慢 壽命短
       • 等離子：可視角度比液晶大 更好的色彩質量和對比度/壽命短 殘像
       • 發光二極管：耗電小 反應快 壽命長 體積小/貴
       • 電子墨水
  4. 交互框架
     • 作用：
       1. 提供理解或定义某种事物的一种结构
       2. 能够帮助人们结构化设计过程
       3. 认识设计过程中的主要问题
       4. 还有助于定义问题所涉及的领域
     • 执行/评估活动周期 EEC 模型 Execution-Evaluation Cycle
       • 单个目标可对应多个意图
       • 七個階段，一個圈：（外部世界 → ）感知系統狀態 → 解釋系統狀態 → 評估輸出 → 形成目標 → 形成意圖 → 明確動作 → 執行動作
       • EEC 模型可解释为什么有些界面的使用存在问题
         1. 执行隔阂
            • 用户为达目标而制定的动作与系统允许的动作之间的差别（“保存文件”举例）
         2. 评估隔阂
            • 系统状态的实际表现与用户预期之间的差别
       • 意义
         1. 如何才能够使用户简单地确定哪些活动是被允许的
         2. 如何确定系统是否处于期望的运行状态等问题

• 交互设计目标与原则

  1. 可用性目標和度量：
     • 易学性：找一些未使用過的用戶，統計學習使用系統達到某種熟練程度的時間
     • 易记性：对非频繁使用用户进行测试最能体现系统的易记性
     • 高效率：對於有經驗的和無經驗的，發現績效水平不提高的時候
     • 少出错：在用户执行特定任务时通过统计这种操作的次数
     • 主观满意度：可以1-5或1-7的Likert度量尺度或语义差异尺度作为打分标准
  2. 用户体验目标：感觉 主觀
  3. 简易可用性工程
     • 可用性度量：设计图标 对每一个可用性属性,定义出可度量的标准
  4. 四项主要技术
     • 用户和任务观察：直接和潜在用户接触
     • 场景(scenario)：简便易行的原型工具，可以是纸质也可以是简单的 RAD 原型
     • 简化的边做边说(thinking aloud)：让用户在执行一组任务时讲出他们的所思所想。需要不断提示用户。
     • 启发式评估：用多个人来评估，5 名专家能够发现约 80% 的可用性问题。
  5. 交互设计规则
     • 启发式原则：
       1. 系统状态的可见度 进度条
       2. 系统和现实世界的吻合 取钱
       3. 用户享有控制权和自主权 撤销
       4. 一致性和标准化 道路标示
       5. 避免出错 日期
       6. 依赖识别而非记忆 定制样式
       7. 使用的灵活性和高效性 快捷键
       8. 审美感和最小化设计 遥控器
       9. 帮助用户识别、诊断和恢复错误 press key
       10. 帮助和文档 帮助菜单

• 交互設計過程

  1. HTA：層次化任務分析
  2. 主要問題：用戶、需求、候選方案、決策
  3. 生命週期

• 交互需求定義

  1. 需求：具體明確無歧義的
  2. 產品特性：功能、物理條件、使用條件的不同
  3. 用戶特性：人物的差異（年齡文化健康体验水平）
     • 新手用戶
     • 中間用戶
     • 專家用戶
  4. 用戶建模：
     • 人物角色：Personas 誰會使用系統
     • 建模過程：拼湊 組織 細節 求精
  5. 需求獲取、分析和驗證
     • 獲取：場景和觀察
       • 人物角色+场景剧本→需求
       • 由场景生成故事板（Storyboard）
     • 任務分析：HTA（層次化任務分析，hierarchical task analysis）
       • 把任务分解为若干子任务,再把子任务进一步分解为更细致的子任务。之后,把他们组织成一个“执行次序”,说明在实际情形下如何执行各项任务
       • 文字和圖形化描述
     • 需求驗證：
       • 原型：低/高保真原型

• 交互系统的设计

  1. 設計框架：High Level，使用 Storyboard
  2. 軟件設計的考慮
     • 让软件友好和体贴
     • 加快系统的响应时间
     • 减轻用户的记忆负担
     • 减少用户的等待感
     • 设计好的出错信息
  3. 简化交互设计策略
     • 删除、组织、隐藏、转移：遙控器
     • 可能会考简化设计策略中几种策略的应用方式
     • 技术使用过程中注意的问题(可能简答题)
  4. 卡片分類：根據事物分類，導航/表格設計

• 可視化設計

  1. 窗口和菜單
     • 多文檔界面
     • 單文檔界面
     • 標籤文檔界面
     • 菜单应该按语义及任务结构来组织,访问系统功能的工具
  2. 對話框
     • 典型的辅助性窗口
     • 模态对话框/非模态对话框 是否凍結
     • 屬性/功能/進度/公告/警告/确认對話框：绝不要用临时对话框作为错误信息框或确认信息框!
     • 标签对话框/扩展对话框/级联对话框
     • 设计原则：
       1. 把主要的交互操作放在主窗口中
       2. 视觉上区分模态与非模态对话框
       3. 不要用临时对话框作为错误信息框或确认信息框
       4. 不要堆叠标签
  3. 控件：命令控件 选择控件 显示控件 文本输入控件
  4. 工具欄：
     • 圖標設計：相似 示例 象徵 任意

• 交互設計模型和理論

  1. 預測模型：能够预测用户的执行情况,但不需要对用户做实际测试
     • GOMS 模型：
       • Goal Operator Method Selection
       • 目標 操作 方法 選擇規則
       • 分治的思想
     • 击键层次模型（KLM 屬於 GOMS）
       • K：按下按鈕 选一般
       • P：使用鼠標或其他設備指向某一位置
       • P1：按下鼠標/按鍵
       • H：手放回鍵盤/設備
       • D：用鼠標劃線
       • M：心理準備
       • R(t)：系統響應時間
       • 放 M 啓發式規則：
         1. 在每一步需要访问长时记忆区的操作前放置一个 M
         2. 在所有K和P之前放置M：K -> MK; P -> MP
         3. 删除键入单词或字符串之间的M：MKMKMK -> MKKK
         4. 删除复合操作之间的M (如, 选中P和点击P1)：MPMP1 -> MPP1
  2. 状态转移网络：動態轉移圖
     • 状态转移网
     • 三態模型：
       • 无反馈运动(状态0)
       • 跟踪运动(状态1)
       • 拖动运动(状态2)
  3. 語言模型：
     • BNF 表達式
       • ::= 定義為
       • ＋ 序列
       • ｜ 選擇
  4. 系統模型：
     • Z 標記法
       • Shape_type ::= Line | Ellipse | Rectangle
       • Shape_type×R×R×Point

• 评估的基础知识

  1. 評估的優點：能儘早修復錯誤，大大縮短開發時間
  2. 評估的目標：評估系統功能的範圍和可達性/交互中的用戶的體驗/確定系統的某些特定問題
  3. 評估的原則：依賴於用戶/選擇代表性的用戶/在真實的實際工作中進行
  4. 評估的範型：快速评估 可用性测试 实地研究 预测性评估
  5. 評估技術：觀察用戶 詢問用戶意見 詢問專家意見 測試用戶的執行情況 基於模型理論
  6. 評估方法的選擇：
     • 不同方法的試用階段
       1. 快速評估：非正式地向用户或顾问了解反馈信息 任何階段
       2. 可用性測試：評估出錯次數和時間 密切控制之下
       3. 實地研究：理解情形的影響 工作環境
       4. 預測性評估：通過對用戶的了解 無用戶參與
     • 評估方法的組合
       1. 访谈+问卷调查
       2. 启发式评估（不需要用户参与，只是找人）+边做边说
  7. DECIDE 评估框架：开始目标问题,选择任务,確定技術,找人,道德问题,收集分析数据。
     1. 决定评估需要完成的总体目标（确定目标）
     2. 发掘需要回答的具体问题（发掘问题）
     3. 选择用于回答具体问题的评估范型和技术（选择评估范型和技术）：折衷权衡！
     4. 标识必须解决的实际问题,如测试用户的选择（明确实际问题）
     5. 决定如何处理有关道德的问题（处理道德问题）：協議書 IRB
     6. 评估解释并表示数据(评估、解释并表示数据)
  8. 小規模試驗多次：問題分級

• 觀察用戶

  1. 觀察方式：
     • 真實環境
     • 受控環境
     • 实验室观察（測試和觀察區）
     • 现场观察 超市收銀
  2. 觀察框架：G&L 框架
     • 關注事件的上下文、人員和技術（人 行為 時間 地點 原因 方式）
  3. 觀察記錄方式：
     • 紙筆記錄
     • 音視頻記錄
     • 日志和交互记录
  4. 分析
     • 定性分析
     • 定量分析

• 詢問用戶和專家

  1. 目的：
     • 了解用戶的需要：問用戶
     • 不知道把握：問專家
  2. 訪談（問卷形式）：有目的的對話
     • 開放/結構化/半結構化/集體
     • 原則：避免過長 避免複合句 避免誘導 避免無法理解 中立
     • 焦點小組：
       • 人數：6﹣9 個典型用戶
       • 多維度用戶
       • 保持不離題
     • 問卷調查：
       • 明確具體
       • 一般化到具體
       • 無看法答案選項
  3. 启发式评估
     • 由可用性專家組成
     • 步骤
       • 彻底检查界面
       • 将界面与启发式规则进行对比
       • 列举可用性问题
     • 分類
       • 不同作用因素：頻率 影響 持續時間
       • 嚴重性等級劃分
     • 準備 評估 分析 彙總
     • 编号 问题描述 严重等级 修复等级 违反规则 改进建议
     • 3-5名评估专家

• 用戶測試

  1. 設計：
     • 折衷
     • DECIDE 測試框架
  2. 過程
     • 定义目标和问题：
       1. 开展一个测试的原因 用户在少于5秒的时间内,能够导航到正确的3级菜单
     • 选择参与者(怎么选择参与者,计划在哪里找多少参与者,不要是空架子)
       1. 典型用戶
       2. 4﹣5 位
       3. 男女比例
     • 设计测试任务(设计测试任务很重要,不能引导用户,不能使用用户听不懂的语言)
       1. 簡單複雜的任務
       2. 5﹣20分鐘
       3. 先簡單來增強信心
     • 明确测试步骤(不需要写完整的脚本,测试步骤可以省略)测试脚本中涵盖什么内容。
       1. 進度表和說明
       2. 配置設備
       3. 小規模測試
       4. 可以詢問遇到了什麼問題
       5. 控制時間
       6. 繼續任務
     • 数据搜集与分析(打算收集什么数据,怎么分析）
       1. 如何度量
       2. 定量度量：時間 錯誤數 錯誤類型 翻閱文檔的個數 完成任務的用戶數
  3. 準備：
     • 計劃時間表
     • 腳本
     • 示範性測試
  4. 數據分析：自變量 因變量

• 用户为中心的设计 UCD

  1. 重要性
  2. 形式
  3. 上下文询问法：用戶知道研究人員
  4. 為何
     • 影响产品的创新性
     • 可操作性受到时间、预算和任务规模的限制
     • 忽视了人的主观能动性和对技术的适应能力