Upgrade to Pro — share decks privately, control downloads, hide ads and more …

Когнитивная нагрузка в человеко-машиных интерфе...

Когнитивная нагрузка в человеко-машиных интерфейсах (Cognitive load in human-computer interfaces)

This is the presentation from VIII Young Scientists Congress (ITMO University, Saint Petersburg, 16 April 2019). The talk lets us to make a quick glimpse into the field of cognitive load in human-computer interfaces studies, including some historic examples, the term definition, several practical research projects review and a brief analysis of current problem actuality and trends.

Avatar for Yury Solonitsyn

Yury Solonitsyn

April 16, 2019
Tweet

More Decks by Yury Solonitsyn

Other Decks in Research

Transcript

  1. Когнитивная нагрузка в человеко-машинных интерфейсах А. Балканский, А. Лавров, Ю.

    Солоницын научный руководитель: А. Смолин, к.ф.н. VIII КМУ, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 16 апреля 2019
  2. Спешка и соседний ряд тумблеров 2 Верно Неверно 16 ноября

    1973 г., экипаж космической станции Skylab 4 возвращается на Землю после 84 дней в космосе и крайне напряженной программы. Ошибившись рядом тумблеров, астронавты отключают систему стабилизации корабля. Их спасает мастерство и реакция командира, успевшего заметить проблему и переключить корабль на ручное управление [1].
  3. Суматоха, жара и непонятные машины 3 Июнь 2016, Аэропорт Шенефельд,

    Берлин, железнодорожная станция (фото авторов). Пассажиры прибывших рейсов спешат приобрести билеты на местные поезда.
  4. Когнитивная нагрузка 4 • Взаимодействуя с интерфейсом, пользователи испытывают когнитивную

    нагрузку — форму умственной нагрузки; • Нагрузка связана как с объемом обрабатываемой информации, так и с необходимостью поиска или распознавания элементов управления; • Рост нагрузки ведет к снижению эффективности и удовлетворенности пользователей, может приводить к ошибкам. [2–7]
  5. Когнитивная нагрузка 5 Когнитивная нагрузка— умственная нагрузка, вызванная необходимостью изучения

    назначения пользовательского интерфейса системы и его элементов, текущего состояния системы, а также предоставленных пользователю возможностей для взаимодействия (определение авторов).
  6. Исследовательские работы 6 Примеры исследований в области когнитивной нагрузки: •

    Работы Nielsen-Norman Group [4]; • Работы группы Ивана Бурмистрова (МГУ) [8]; • Работы группы Фабио [9]. [8] [9]
  7. Оформление интерфейса и нагрузка на пользователей 7 Как отмечают исследователи,

    оформление интерфейса является значимым фактором, определяющим уровень когнитивной нагрузки. Однако, объективные данные, позволяющие выбрать оптимальный стиль оформления интерфейса, в открытых источниках отсутствуют или встречаются крайне редко. На изображении — интерфейс, элементы которого практически не имеют видимых границ [10].
  8. Предпринятое исследование 8 • Май-июнь 2016; • Удаленное немодерируемое исследование;

    • Тестовые материалы доступны посредством Интернета; • 356 респондентов из 26 стран (преимущественно Россия и Украина); • Статистическая проверка влияния стиля оформления на время решения задачи и количество ошибочных нажатий.
  9. Результаты: Различные стили оформления 9 Среднее число ошибок, %: Среднее

    время, с: Стиль: 0 2000 4000 6000 Стиль 1 Стиль 2 Стиль 3 0.00% 10.00% 20.00% 30.00% 40.00% 50.00% Стиль 1 Стиль 2 Стиль 3
  10. 0 2000 4000 6000 8000 10000 Стиль 1 Стиль 2

    Стиль 3 Результаты: При наличии отвлекающих стимулов 10 0.00% 100.00% 200.00% 300.00% Стиль 1 Стиль 2 Стиль 3 Среднее число ошибок, %: Среднее время, с: Стиль:
  11. Выводы (2017) 13 • Подтверждена гипотеза о влиянии стиля оформления

    интерфейса на эффективность взаимодействия пользователя с цифровым продуктом; • Отсутствие у элементов управления видимых границ резко снижает скорость решения задачи (во многом за счет ложного восприятия размера активной области); • Наличие отвлекающих стимулов, схожих по оформлению с активными элементами, ведет к резкому росту времени решения задачи и количества совершаемых ошибок.
  12. Текущая актуальность проблемы 14 Наблюдается рост интереса к теме когнитивной

    нагрузки, повышения эффективности работы, упрощения освоения продукта. Профильные работы публикуются как исследовательскими центрами, так и популярными авторами. Например, см. [11-14].
  13. Операционные системы 15 Окно входа в систему, Microsoft Skype под

    управлением Windows 10, апрель 2019 Оформление диалогового окна, MacOS Mojave, апрель 2019
  14. Adobe XD 18 Запрос на сохранение файла, программа Adobe XD,

    Adobe: До апреля 2019: Середина апреля 2019:
  15. Выводы 19 • Взаимодействуя с интерфейсом, пользователи испытывают когнитивную нагрузку

    — форму умственной нагрузки; • Наблюдается рост интереса к теме когнитивной нагрузки в области человеко-машинных интерфейсов , увеличивается число тематических публикаций; • Наблюдается «разнонаправленная» картина изменения подхода к оформлению интерфейса: • Ведущие производители ПО сохраняют или вновь внедряют явное визуальное выделение активных элементов; • Разработчики сервисов массового обслуживания поддерживают тенденцию к отказу от визуального оформления активных элементов интерфейса.
  16. Источники 21 1. “The Human Interface”: NASA Safety Center. System

    Failure Case Study, Volume 9, Issue 2; October 2016; 2. K. Holden, N. Ezer, G. Vos. Risk of Inadequate Human-Computer Interaction // NASA Johnson Space Center. NASA. Дата публикации: 26 декабря 2013. URL: https://humanresearchwiki.jsc.nasa.gov/index.php?title=Risk_of_Inadequate_Human-Computer_Interaction (дата обращения: 16 ноября 2015) 3. Windows 8 — Disappointing Usability for Both Novice and Power Users. Jakob Nielsen // Nielsen Norman Group. Дата публикации: 19 ноября 2012. URL: https://www.nngroup.com/articles/windows-8-disappointing-usability/ (дата обращения: 14 апреля 2019); 4. Long-Term Exposure to Flat Design: How the Trend Slowly Decreases User Efficiency. Kate Meyer // Nielsen Norman Group. Дата публикации: 08 ноября 2015. URL: https://www.nngroup.com/articles/flat-design-long-exposure/ (дата обращения: 14 апреля 2019); 5. Increased Cognitive Load in Resolution of Problems Caused by Human Error on New Aircrafts. Edgard Thomas Martins. Depto de Design – CAA. Universidade Federal de Pernambuco. Recife- Pernambuco, Brasil // ACHI 2012 : The Fifth International Conference on Advances in Computer-Human Interactions. Jan 30 – Feb 4, 2012, Valencia, Spain; 6. Minimize Cognitive Load to Maximize Usability. Kathryn Whitenton // Nielsen Norman Group. Дата публикации: 22 декабря 2013. URL: https://www.nngroup.com/articles/minimize-cognitive-load/ (дата обращения: 14 апреля 2019); 7. ГОСТ Р ИСО 10075–2011 «Эргономические принципы обеспечения адекватности умственной нагрузки»; 8. I. Burmistrov, T. Zlokazova, A. Izmalkova, A. Leonova (Laboratory of Work Psychology, Lomonosov Moscow State University, Moscow, Russia; InterUX Usability Engineering Studio, Tallinn, Estonia). “Flat Design vs Traditional Design. Comparative Experimental Study”, IFIP International Federation for Information Processing 2015; J. Abascal et al. (Eds.): INTERACT 2015, Part II, LNCS 9297, pp. 106-114, 2015; 9. A. Errante, R. A. Fabio, C. Incorpora, N. Mohammadhasni, T. Caprì, C. Carrozza, A. Falzone.: “The Influence of Cognitive Load and Amount of Stimuli on Entropy through Eye tracking measures”, EuroAsian Joint Conference on Cognitive Science. September 25-27, 2015. Torino, Italy; 10. Trip Planner App. Ghani Pradita // Dribbble. Дата публикации: 27 мая 2015. URL: https://dribbble.com/shots/2082175-Trip-Planner-App (дата обращения: 16 апреля 2019) 11. 8 ways to reduce cognitive load: Part 1. Malgorzata Piernik // UX Planet. Medium. Дата публикации: 7 июля 2017. URL: https://uxplanet.org/8-ways-to-reduce-cognitive-load-part-1-cc2048d1b157 (дата обращения: 16 апреля 2019). 12. Top 10 Application-Design Mistakes. Jakob Nielsen, Page Laubheimer // Nielsen Norman Group. Дата публикации: 17 февраля 2019. URL: https://www.nngroup.com/articles/top-10-application-design-mistakes/ (дата обращения: 16 апреля 2019); 13. Avoiding cognitive overload in UI and UX design // Areteworks. Дата публикации: 22 февраля 2019. URL: http://www.areteworks.com/cognitive-load-ux-design/ (дата обращения: 16 апреля 2019); 14. Cognitive Load and Mobile UX Design: How to Make a User Less Overwhelmed. Dana Kachan // Customer Think. Дата публикации: 25 марта 2019. URL: https://customerthink.com/cognitive-load-and-mobile-ux-design-how-to-make-a-user-less-overwhelmed/ (дата обращения: 16 апреля 2019).