CC BY
126
УДК 004.7; 004.75 DOI 10.23683/2311-3103-2017-3-65-77
Б.В. Черников, А.А. Попов
ОПТИМИЗАЦИЯ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИНТЕРФЕЙСА ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ
Удобство работы пользователя с программным приложением описывается эргономическими характеристиками. Чаще всего в качестве эргономических характеристик рассматриваются показатели Шнейдермана (скорость работы пользователя, количество человеческих ошибок, субъективная удовлетворенность пользователя, скорость обучения пользователя навыкам работы с пользовательским интерфейсом, степень сохранения навыков работы с пользовательским интерфейсом при длительном неиспользовании программного приложения). Значения эргономических характеристик пользовательского интерфейса тесно связаны с психофизиологическими особенностями пользователя по обнаружению, различению и распознаванию визуальной информации. Различие в условиях обнаружения, восприятия и распознавания символов, отображаемых на пользовательском интерфейсе, приводит к тому, что при выполнении действий, необходимых для решения одной и той же задачи одним и тем же пользователем, различным вариантам отображения символов соответствует различное время выполнения действий. Рассмотрено влияние психофизиологических параметров зрительной информации на распознавание символов, отображаемых в пользовательском интерфейсе. В состав таких параметров входят угловые размеры объекта (символа), яркость, освещенность, контраст, критическая частота мельканий, цветовая индикация и цветовой контраст. Производится анализ влияния трех параметров: размер шрифта (аналог углового размера) символа, цвет символа, цвет фона (пользовательского интерфейса). Приведена постановка задачи для определения комбинации значений параметров, соответствующей наилучшим условиям для распознавания символа. Рассматриваются функциональные возможности программного приложения для определения комбинации значений параметров, соответствующей наименьшему времени распознавания символа на пользовательском интерфейсе. Приводится алгоритм работы программного приложения. Приводится пример комбинации значений размера шрифта, цвета шрифта и фона, соответствующей наименьшему времени распознавания. Результаты работы программного приложения могут использоваться сотрудниками ИТ-подразделений для индивидуальной настройки программных приложений для сотрудников предприятия.
Эргономика; программное приложение; пользовательский интерфейс; визуальная информация; распознавание символов; цвет символа; размер символа; цвет фона.
B.V. Chernikov, A.A. Popov
OPTIMIZATION OF ERGONOMIC PARAMETERS OF THE INFORMATION
SYSTEM INTERFACE
The user experience with the software application is described by ergonomic characteristics. Most often the Schneiderman indicators (user speed, number of human errors, subjective satisfaction of the user, speed of training the user to work with the user interface, degree of retention of user interface skills in the long-term non-use of the software application) are considered as ergonomic characteristics. The values of ergonomic characteristics of the user interface are closely related to the psychophysiological features of the user in the detection, discrimination and recognition of visual information. The difference in the conditions of detection, perception and recognition of symbols displayed on the user interface leads to the fact that when performing the actions necessary to solve the same task by the same user, different options for displaying the symbols correspond to different execution times of the actions. The influence of the psychophysiologi-cal parameters of visual information on the recognition of symbols displayed in the user interface is discussed in the paper. These parameters include the angular dimensions of the object (symbol), brightness, illumination, contrast, critical flicker frequency, color indication and color contrast.
In this paper, we analyze the influence of three parameters: the font size (analogue of the angular size) of the symbol, the color of the symbol, the background color (user interface). The statement of the problem for determining a combination of parameter values corresponding to the best conditions for character recognition is given in the article. The functionality of a software application for determining a combination of parameter values corresponding to the shortest character recognition time on the user interface is highlighted. The algorithm of the software application is given. Examples of combinations of font size, font color and background values corresponding to the shortest recognition time are considered. The results of the software application can be used by IT staff to individually configure the software applications for enterprise employees.
Ergonomics; software application; user interface; visual information; character recognition; character color; character size; background color.
Введение. Активное совершенствование информационных систем обусловливает необходимость более подробного изучения взаимодействия человека и ЭВМ. Пользователи, как правило, сопоставляют функциональность программного приложения с теми возможностями, которые предоставляет его пользовательский интерфейс. Если пользовательский интерфейс удобен для пользователя, то пользователь, при наличии необходимых функциональных возможностей, может считать, что программное приложение соответствует его требованиям. При этом более совершенные программные приложения с такими же функциональными возможностями, не будут считаться пользователем соответствующими его требованиям по причине не удобного пользовательского интерфейса.
Пользовательские интерфейсы характеризуются эргономическими показателями. Любой пользовательский интерфейс, который помогает пользователю избегать ошибок, обладает лучшими эргономическими характеристиками, чем пользовательский интерфейс, во время работы с которым пользователь постоянно совершает ошибки. Наиболее распространенными показателями, характеризующими эргономичность пользовательского интерфейса, являются показатели Шнейдермана [1]:
♦ скорость работы пользователя;
♦ количество человеческих ошибок;
♦ субъективная удовлетворенность;
♦ скорость обучения навыкам оперирования интерфейсом;
♦ степень сохранения навыков работы с пользовательским интерфейсом при длительном неиспользовании программного приложения.
Значения показателей, характеризующих работу с пользовательскими интерфейсами, тесно связаны с психофизиологическими особенностями пользователя по обнаружению, различению и распознаванию визуальной информации. Обнаружение - стадия, на которой пользователь выделяет объект на пользовательском интерфейсе из общего фона, но не может еще принять решение о форме объекта и его признаках. Различение - стадия, на которой пользователь способен раздельно воспринять два объекта на пользовательском интерфейсе, расположенные рядом, и выделить их детали. Распознавание - стадия, на которой пользователь выделяет существенные признаки объекта на пользовательском интерфейсе и определяет его назначение.
Различие в условиях обнаружения, восприятия и распознавания объектов, отображаемых на пользовательском интерфейсе, приводит к тому, что при выполнении действий, необходимых для решения одной и той же задачи одним и тем же пользователем, различным условиям отображения символов соответствует различное время выполнения действий.
Для оценки времени выполнения действий используются закон Фиттса [2], закон Хика [3] или методика KLM-GOMS [4]. При этом выполнение оценки длительности действия применительно к работе с пользовательским интерфейсом
программного приложения подразумевает, что название «целевых» элементов управления (т.е. элементов управления пользовательского интерфейса, с которыми должен работать пользователь) распознается сразу.
К сожалению, распознавание пользователями названия «целевого» элемента управления сразу происходит не всегда. Вследствие этого появляется дополнительная временная составляющая к оценке времени выполнения действий, отражающая количество времени, затрачиваемое на распознавание поясняющего текста или пиктограммы внутри «целевого» элемента управления. При этом значение дополнительной временной составляющей зависит от индивидуальных особенностей пользователей по распознаванию визуальной информации (при выполнении различными пользователями одной и той же операции с одними и теми же условиями отображения информации на пользовательском интерфейсе, значения распознавания могут быть различны).
Следовательно, является актуальным исследование влияния параметров, характеризующих обнаружение, восприятие и распознавание информации, расположенной на пользовательском интерфейсе, на значения показателей Шнейдермана.
Целью исследований является определение комбинации значений параметров, влияющих на обнаружение, восприятие и распознавание символов на пользовательском интерфейсе. При этом, комбинация параметров должна обеспечивать для пользователя наилучшие условия для распознавания символов.
Параметры, влияющие на распознавание объектов, отображаемых в пользовательском интерфейсе. Возможность зрительного восприятия объекта на пользовательском интерфейсе определяется следующими параметрами: угловые размеры объектов пользовательского интерфейса, уровень адаптирующей яркости, контраст между объектом и фоном, яркость фона и объектов пользовательского интерфейса, частота мелькания, контрастность изображения - это параметры, оказывающие влияние на время распознавания информации и на психологическое состояние пользователя [5].
Исследования по влиянию психофизиологических параметров на обнаружения объектов производятся достаточно давно. В [6-8] приводятся данные, характеризующие процесс и условия зрительного восприятия и влияющие на формирование субъективного для пользователя образа объекта.
В [9] изложены методы и результаты инженерно-психологических исследований и проектирования оперативных и диспетчерских средств на основе структурно-психологической концепции синтеза и многоуровневой адаптации информационных систем к деятельности пользователей информационных систем. В [10] рассмотрены четыре группы характеристик зрительного анализатора:
♦ энергетические (яркость, слепящая яркость, адаптирующая яркость, контраст, спектральная чувствительность);
♦ информационные (пропускная способность - количество информации, которое анализатор способен принять в единицу времени);
♦ пространственные (острота зрения, поле зрения, объем зрительного восприятия);
♦ временные (латентный период, длительность инерции ощущения, критическая частота мельканий, время адаптации, время информационного поиска).
Обычно обнаружение объекта на пользовательском интерфейсе производится на некотором фоне, который по отношению к объекту является шумом (идеальных случаев для обнаружения объектов практически не бывает). Обнаружение происходит, если появляется та или иная совокупность признаков объекта и превышен оперативный порог восприятия (наименьшее отличие сигнала по какому-то при-
знаку объекта, при котором скорость и точность обнаружения достигают некоторого постоянного значения [6]). При этом следует учесть, что в различных источниках упоминается различное количество этапов приема информации. В [5], например, рассматриваются три этапа (обнаружение, различение, опознание). При этом в [6] рассмотрены четыре этапа (обнаружение, различение, опознание, декодирование). В [6] декодирование предполагает интерпретацию объекта, а опознание - его идентификацию. Таким образом, содержание этапа «опознание» [5] включает в себя содержание этапов «опознание» и «декодирование» [6]. Также отличается и содержание этапа «различение»: в [5] этап предусматривает раздельное восприятие двух расположенных рядом объектов и выделение их общих деталей, не позволяющих их распознать, а в [6] этап предусматривает выделение некоторых совокупностей признаков объекта, пока еще не позволяющих его распознать. Таким образом, этап «различение» в [5] и [6] в целом идентичны.
В большом количестве работ по инженерной психологии приводятся результаты теоретических исследований, а также экспериментов по исследованию процессов обнаружения, различения и опознавания объектов по его контурам. В работах [5, 11] приведены результаты экспериментов по определению порогов обнаружения некоторых объектов с элементарными формами (прямые и кривые линии черного цвета на белом фоне), а также степень влияния длины и толщины линии на порог обнаружения. Результаты исследований, приведенные в [5], показывают, что при распознавании контуров порог отличия кривой линии от прямой линии равен 69 угловых секунд. Если из трех точек одна смещена относительно воображаемой прямой, проходящей через эти точки, то сдвиг замечается уже при смещении 60 угловых секунд.
В работе [12] приведены методы для количественной оценки информационного содержания воспринимаемого контура объекта, оценивающей отличие контура от окружности (ее информационное содержание равно нулю). В работах [13, 14] приводится метод количественной оценки, а также результаты оценки сложности контура воспринимаемого объекта по трем характеристикам обнаруживаемого контура (количество изменений знака кривизны, число криволинейных участков, сумма приращений угла наклона касательной к контуру). При этом оценка времени обнаружения производилась с использованием ЭВМ
Также в работах [15, 16] рассмотрены методы обнаружения объектов по контурам, учитывающие повороты линий контуров, симметрию контуров, динамику изменения контура.
Существует зависимость между информацией, содержащейся в объекте, и временем его распознавания. В работе [17] установлено, что скорость визуального восприятия среднестатистического наблюдателя составляет от 30 до 50 бит в секунду. Такая скорость поддерживается в течение от одной десятой до двух секунд. Самое первое, на что наблюдатель обращает внимание - это центр отображаемого объекта. Также проводились эксперименты для определения минимального времени для распознавания объектов (изображений). Значение времени распознавания объекта соответствовало зависимости [18] / = (log2 Щ/С. В приведенной зависимости / - время, необходимое для опознания объекта, входящего в набор из N объектов, а коэффициент С - постоянная величина для данного наблюдателя, соответствующая пропускной способности его зрительной системы (максимальному количеству информации, принимаемой за единицу времени). Следует заметить, что приведенная зависимость для определения времени распознавания объекта аналогична зависимости для определения времени доступа к элементу управления, соответствующей закону Хика [3, 19].
Для тестирования пользователей и анализа времени обнаружения объектов на пользовательском интерфейсе в стандартных лабораторных условиях используются методы, приведенные в [20]. При этом при проведении исследований при помощи специального оборудования анализируется движение глаз наблюдателя при обнаружении объекта [21]. Также для учета «человеческого фактора» при проектировании пользовательского интерфейса применяется моделирование с использованием программного комплекса «ЭргоМастер» [22].
Наиболее часто видимую величину объектов выражают в угловых единицах (угловой размер объекта, который определяется линейным размером объекта и расстоянием от объекта до глаза пользователя вдоль линии взора). Результаты лабораторных исследований [5] показали, что пороговое значение обнаружения светлых линий на темном фоне равно 3,5 угловых секунды, а для черных линий на белом фоне 9 угловых секунд. Величина знака, отображаемого на пользовательском интерфейсе, обеспечивающая наиболее быстрое и точное его распознавание, равна 30-40 угловых минут (по высоте). Если знак имеет больший размер, то время считывания практически не меняются. Также установлено, что наименьшая допустимая величина знака составляет 20 угловых минут. Такие особенности восприятия информации имеют значение при выборе шрифта для символов, отображаемых на пользовательском интерфейсе.
Объекты пользовательского интерфейса воспринимаются пользователем на фоне шума, в роли которого могут выступать цвет и яркость фона (пользовательского интерфейса).
Яркость объекта (символа) влияет на его распознавание. Оптимальные условия распознавания обеспечиваются, если соотношение яркостей объектов (символов), находящихся в поле зрения пользователей [5], не более 40 к 1 между самым светлым и самым темным местом, попадающим в поле зрения пользователя. Для обеспечения наилучших условий распознавания необходимо избегать слепящих поверхностей в поле зрения пользователя. Чем больше значение коэффициента отражения поверхности пользовательского интерфейса (значение зависит от цвета), тем выше яркость пользовательского интерфейса при одном и том же освещении. Фон (пользовательский интерфейс) считается темным при значении коэффициента не более 0,3 и светлым при значении больше 0,3.
На время распознавания объекта (символа) влияет яркостный контраст (прямой или обратный) - разность между яркостями распознаваемого объекта (символа) и фона (пользовательского интерфейса). Пользователь обнаруживает только яркостный контраст, превышающий некоторое пороговое значение. Обычно рекомендуются значения яркостного контраста от 65 до 95 %. Наилучшие условия при длительной работе с пользовательским интерфейсом обеспечиваются при значениях яркостного контраста 85-90%. Значение яркостного контраста более 90 % может быть использовано в течение короткого промежутка времени для улучшения условий распознавания. При увеличении значения контраста в 2,5 раза (от 0,36 до 0,91) вероятность распознавания объектов (символов) повышается с 55 до 90 процентов. Такой же эффект достигается за счет повышения яркости при значительном увеличении освещенности в 20 раз. Наиболее комфортное для пользователя значение контраста зависит от размеров распознаваемых объектов (символов). Для объектов размером 35-40 угловых минут значение контраста должно быть 65-80 %. Для объектов размером менее 35 угловых минут значение контраста должно быть 70-85 %. Зависимость, с помощью которой можно определить качество образа распознаваемого объекта в зависимости от яркости объекта (символа) и освещенности приведена в [5].
Также на обнаружение и распознавание объектов (символов) влияет время их отображения. С увеличением частоты прерывистых следующих друг за другом появлений и исчезаний («мельканий») распознаваемого объекта значение времени его обнаружения и распознавания уменьшается. При достижении некоторой минимальной частоты (критической частоты) пользователь перестает замечать «мелькания». Значение критической частоты зависит от углового размера «мелькающего» объекта (при увеличении угловых размеров объекта значение критической частоты возрастает) [5].
Важным параметром, влияющим на распознавание визуальной информации пользователем, является сочетание цветов, используемое в пользовательском интерфейсе. Неудачное сочетание цветов в пользовательском интерфейсе может привести пользователя к состоянию, когда он не сможет распознать название «целевого» элемента управления и выполнить с ним необходимое действие. Различные сочетания цветов воспринимаются человеческим глазом по-разному. Лучше всего воспринимается сочетание цветов «синий на белом». Далее по мере ухудшения восприятия расположены следующие сочетания цветов: «черный на желтом», «зеленый на белом», «черный на белом», «зеленый на красном», «красный на желтом», «красный на белом», «оранжевый на черном», «черный на пурпурном», «оранжевый на белом», «красный на зеленом» [23]. На восприятие пользователем визуальной информации также воздействует и цветовой контраст, семь видов которого рассмотрены в [24].
Постановка задачи определения наилучших условий для восприятия визуальной информации пользователем выглядит следующим образом: F: ISSLED ^ OBN; obnk ^ tobnkmm
F: ISSLED ^ RASP; rasps ^ traspsmin;
С помощью преобразования F, в роли которого выступает программное приложение, и массива ISSLED, содержащего комбинации issledj (/=1, 2, ..., I) значений параметров pj (/=1, 2, ..., J), получить массивы комбинаций ISOBN {isobnk; k=1, 2, ..., K} и ISRASP {israsps; s=1, 2, ..., S}, которые обеспечивают наилучшие условия работы пользователя программного приложения (наименьшее значение времени обнаружения obnk или распознавания trasps ).
Описание программного приложения для определения комбинаций «размер шрифта символа - цвет символа - цвет фона», обеспечивающих наилучшие условия обнаружения и распознавания символа. Для определения наилучших для пользователя условий восприятия визуальной информации были разработаны три программных приложения:
1. Для определения влияния освещенности, яркости и яркостного контраста на время обнаружения и распознавания символов на пользовательском интерфейсе.
2. Для определения влияния частоты «мельканий» символа на время обнаружения и распознавания символов на пользовательском интерфейсе.
3. Для определения влияния размера символа, цвета символа и цвета фона (пользовательского интерфейса) на время обнаружения и распознавания символа на пользовательском интерфейсе.
В данной статье рассматривается работа третьего программного приложения. На программное приложение получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ [25]. Алгоритм работы программного приложения приведен на рис. 1.
При запуске программного приложения открывается диалоговое окно со справочной информацией. После ознакомления с возможностями программного приложения происходит переход к диалоговому окну «Настройка цвета фона и цвета символа». Диалоговое окно используется в двух режимах (для задания цвета символа и цвета фона, а также для обнаружения и распознавания символа). Работе с диалоговым окном соответствует оператор 3 (рис. 1). Пользователь выбирает
цвет символа и цвет фона (пользовательского интерфейса) из предлагаемого списка. Списки цветов для символа и фона одинаковые. При этом невозможно выбрать цвет символа, совпадающий с цветом фона. Цвет фона записывается в элемент массива FON {foni, i=1 ,2, ..., I}. Цвет символа записывается в массив SIMV {simvi, i=1, 2, ..., I}. После того, как осуществлен выбор цвет фона и цвет символа, вновь появляется диалоговое окно «Обнаружение и распознавание символа», но уже в режиме для распознавания и обнаружения символа. Производится формирование символа и его размещение на пользовательском интерфейсе (оператор 5, рис. 1). Символ выбирается из перечня символов ASCII с помощью датчика случайных чисел. Отображение символа в диалоговом окне также производится с использованием датчика случайных чисел.
Рис. 1. Алгоритм работы программного приложения
Проверка обнаружения и распознавания пользователем символов начинается с символа размером 4пт. Пользователь должен сначала визуально обнаружить символ, отображенный в диалоговом окне «Обнаружение и распознавание символа». При обнаружении символа необходимо кликнуть левой клавишей мыши по прямоугольнику с надписью: «Кликните здесь левой клавишей мыши, если символ обнаружен», который расположен в левой нижней части диалогового окна (рис. 2). Этому действию соответствует оператор 7 (рис. 1).
Рис. 2. Диалоговое окно «Обнаружение и распознавание символа» в режиме обнаружения и распознавания
Если в течение 5 секунд после отображения символа пользователь не обнаружит его, то символ считается не обнаруженным и не распознанным (оператор 9, рис. 1). В случае, когда символ не обнаружен, переменной obnj присваивается значение «по» (оператор 9, рис. 1). Если символ распознан, то необходимо кликнуть левой клавишей мыши по прямоугольнику с надписью: «Кликните здесь левой клавишей мыши, если символ распознан», расположенному в правой нижней части диалогового окна (рис. 2). Этому действию соответствуют операторы 21, 11 на рис. 1. Если в течение 5 секунд после обнаружения символа не производится его распознавание, то символ считается обнаруженным, но не распознанным (операторы 20, 23, рис. 1). В случае, когда символ не распознан, переменной raspt присваивается значение «по» (операторы 9, 23). Если символ сразу распознан, то необходимо кликнуть по прямоугольнику с названием «Кликните здесь левой клавишей мыши, если символ распознан». В этом случае время обнаружения будет равно времени распознавания. После завершения обнаружения и распознавания символа для конкретного размера шрифта пользователю выдается сообщение о том, что закончена работа с символом определенного размера при заданной комбинации цвета фона и цвета символа. После этого происходит переход работе к следующему размеру символа при той же самой комбинации цветов фона и символа. Производится возврат к работе с диалоговым окном «Обнаружение и распознавание символа» в режиме обнаружения и распознавания (оператор 5, рис. 1). Размер шрифта изменяется в диапазоне от 4 до 15пт (оператор 4, рис. 1).
Комбинации результатов обнаружения и распознавания, размера символов, цвета символа, цвета фона запоминаются в массив ISSLED для дальнейшей обработки данных. Каждый элемент issled, (i=1, 2, ..., I) представляется в виде issledj = (issled1, issled'2, issledД issled4), где
issled1 - значение времени обнаружения (obni); issled,2 - значение времени распознавания (rasp); issled¡3 - цвет символа (simvi); issled^ - цвет фона font).
Обнаружение и распознавание символа
Кликните здесь левой клавишей мыши, если символ обнаружен
Кликните здесь левой клавишей мыши, если символ распознан
При завершении перебора всех размеров шрифта символа для очередной комбинации цвета символа и цвета фона происходит переход к работе с диалоговым окном «Окончание работы с очередной комбинацией цвета фона и символа» и запрашивает пользователя о его дальнейших действиях (оператор 14, рис. 1). Возможны два варианта действий:
1. Пользователь может продолжить работу с комбинациями цветов и перейти работе с диалоговым окном «Задание цвета фона и символа» в режиме задания цвета символа и цвета фона (оператор 3, рис. 1).
2. Пользователь может перейти к окончанию работы с выдачей результатов тестирования, что предполагает отображение диалоговых окон для показа результатов обнаружения (рис. 3) и распознавания символов (рис.4). Просмотру результатов тестирования соответствует оператор 15 на рис. 1.
Слово «по» в диалоговых окнах на рис. 3, 4 означает, что при определенных комбинациях цвета, размера символа, а также цвета фона символ не обнаруживается (не распознается). Например, символ размером 4 пт желтого цвета на темно -синем фоне не распознается (рис. 4), но обнаруживается (рис. 3).
После просмотра данных, отображенных в таблицах (рис. 3, 4) отображается диалоговое окно, с помощью которого происходит выбор порядка дальнейших действий пользователя (оператор 16, рис. 1).
Обнаружение символа
Зависимость времени обнаружения символа (сек) от размера символа, цвета фона и ивега символа
Номер Цвет Цвет Размер символа
варианта фона символа 4 5 6 7 8 9 10 11 12
1 М 4 56 1.4« 1.48 1 68 0.91 1.16 1.17 1.08 1.06
2 Н 1.77 0 94 1.97 1.10 0.9: 0.75 0.73 0.69 0.89
3 Ц Щ по по 1.02 1 28 1.91 1.84 129 084 1 80
4 Н 2-31 1.05 131 1.11 0.84 0.93 0.59 0.68 0.47
5 Щ Ц по 1.03 0.97 1.72 из 1.2« 0.83 0.81 0.84
6 Н 1.96 0.90 0.85 0 89 0.91 0.74 0.75 0.68 0 68
Закончить просмотр
Рис. 3. Диалоговое окно для демонстрации результатов обнаружения символов
Распознавание символа
Зависимость в: от размера сим >еменн расщ вола, цвета < ¡»знавания символа (сек юна и ивета символа
Номер варианта Цвет фона Цвет символа 4 5 Размер символа 6 7 8 9 10 11 12
1 ■ по по 5.64 3.2 1.45 1.16 1.17 1 08 106
2 ■ по по 1.97 по 0.92 0.75 0.73 069 0 89
3 ■ ■ по по по по по 3.17 1.78 0.84 1 80
4 ■ по по по 1.11 0.84 0.93 0.59 068 0.47
5 ■ ■ по по по 1.7 по 128 0.83 0.81 0.84
6 ■ по по по по 0.91 0.74 0.75 068 0.68
Закончить просмотр
Рис. 4. Диалоговое окно для демонстрации результатов обнаружения символов
Пользователь может перейти к выдаче рекомендаций по выбору наилучшей для пользователя комбинации «размер шрифта символа - цвет символа - цвет фона» или закончить работу с программным приложением. Для просмотра рекомендаций по наилучшим условиям распознавания символов производится анализ данных, содержащихся в массиве ШБЬЕБ. Результаты анализа (массивы ¡БОБЫ, ШЕЛБР) отображаются в диалоговых окнах «Рекомендации по выбору цветов фона и символа» (рис. 5).
Рис. 5. Диалоговое окно для просмотра результатов анализа
Информация, занесенная в массив ISSLED по итогам обнаружения и распознавания символов для разных комбинаций размеров символа, цвета символа и фона, обрабатывается и используется для выдачи рекомендаций по наилучшим для пользователя условиям обнаружения и распознавания символов конкретного размера (оператор 17, рис. 1). Комбинации для выдачи рекомендаций по обнаружению символов содержатся в массиве ISOBN. Комбинации для выдачи рекомендаций по распознаванию символов содержатся в массиве ISRASP. Каждому размеру шрифта символа выдаются свои диалоговые окна по обнаружению и распознаванию символа (операторы 18, 19, рис. 1).
На рис. 5 для шрифта размером 10пт наилучшей комбинацией для обнаружения будет символ цвета «Window» на фоне цвета «Desktop» (время обнаружения символа 0,6 секунды).
После того, когда «перебраны» рекомендации для всех размеров шрифтов, происходит переход к сохранению выданных рекомендаций в том виде, который выберет пользователь (в виде рисунка с диаграммой, в виде таблицы Excel). Далее происходит переход к завершению работы программы.
Заключение. В статье рассмотрено влияние параметров, характеризующих психофизиологические особенности восприятия пользователем визуальной информации. Поставлена задача выбора комбинации параметров, обеспечивающих наилучшие условия для распознавания символов на пользовательском интерфейсе. Описана работа программного приложения для определения наилучших условий работы пользователя при распознавании символов. Решена задача определения комбинации «размер шрифта символа - цвет символа - цвет фона», создающих наилучшие условия для работы пользователя. С помощью такой комбинации сотрудники ИТ-подразделения предприятия могут произвести «индивидуальную» настройку пользовательского интерфейса эксплуатируемой в организации информационной системы для каждого сотрудника организации. Таким образом, каждый пользователь получает наиболее комфортный для него пользовательский интерфейс, в результате чего повышается скорость работы пользователя и его субъективная удовлетворенность, а также уменьшается количество ошибок распознавания символов пользователем.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Shneiderman B., Plaisant C., Cohen M., Jacobs S. Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer Interaction, 5 th Edition, 2010. - 624 p.
2. Fitts P.M. The information capacity of the human motor system in controlling the amplitude of movement // Journal of Experimental Psychology: General. - 1992. - Vol. 121, No. 3.
- P. 262-269.
3. Hick W.E. On The Rate of Gain of Information // Quarterly Journal of Experimental Psychology. - 1952. - Vol. IV, No. 1. - P. 11-26.
4. Olson J.R., Olson G.M. The growth of cognitive modeling in human-computer interaction since GOMS // Human-Computer Interaction. - 1990. - Vol. 5. - P. 221-265.
5. Березкин Б.С., Баканова Н.М., Волкова И.М. Инженерно-психологические требования к системам управления. - М.: Всероссийский НИИ технической эстетики Государственного комитета Совета Министров СССР по науке и техники, 1967. - 263 с.
6. Литвак И.И., Ломов Б.Ф., Соловейчик И.Е. Основы построения аппаратуры отображения и автоматизированных системах. - М.: Сов. радио, 1975. - 352 с.
7. Wickens C.D., Hollands J.G. Engineering and human performance. - 3rd edition. - New Jersey: Prentice Hall Inc., 2000. - 573 p.
8. Ломов Б.Ф., Венда В.Ф., Забродин ЮМ. и др. Психологические проблемы взаимной адаптации человека и машины в системах управления / отв. ред. Б.Ф. Ломов и др. - М.: Наука, 1980. - 320 с.
9. Венда В.Ф. Инженерная психология и синтез систем отображения информации. - М.: Машиностроение, 1975. - 400 с.
10. Алефиренко В.М. Инженерная психология. Конспект лекций. - Минск: Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники, 2008. - 230 с.
11. Marsh A.N., Cherry C. Preliminary experiment on the perception of visual forms in noise // Материалы XVIII Международного психологического конгресса. Симпозиум 16: Обнаружение и опознание сигналов. Междунар. ассоциация науч. психологии. - М.: Наука, 1966.
12. Варский В.Ф., Гузева М.А. Зависимость пространственных порогов видения от информационного содержания контура плоской фигуры // Вопросы психологии. - 1962. - № 2.
- С. 101-115.
13. Проблемы инженерной психологии. Вып. 2 / под ред. Ломова Б.Ф. - Ленинград: Изд-во ЛГУ, 1965. - 317 с.
14. Проблемы инженерной психологии. Вып. 4 / под ред. Ломова Б.Ф., Завалишиной Д.Н., Филиппова А.В. - Ярославль: Изд. ЯГУ, 1972. - 210 с.
15. Attneave F., ArnoultM.D. The quantitative study of shape and pattern perception // Psychological Bulletin. - 1956. - Vol. 53, No. 6. - P. 452-471.
16. Garner W.R. Uncertainty and Structure as Psychological Concepts. - New York: John Wiley and Sons, Inc., 1962. - 369 p.
17. Sziklai G.C. Some studies in the speed of visual perception // IRE Transactions on Information Theory. - 1956. - Vol. 2, Issue 3. - P. 125-128.
18. Глезер В.Д., Цукерман И.И. Информация и зрение. - М.: Изд-во АН СССР (Ленинградское отделение), 1961. - 183 с.
19. Seow S.C. Information Theoretic Models of HCI: A Comparison of the Hick-Hyman Law and Fitts' Law // Human-computer interaction. - 2005. - Vol. 20, Issue 3. - P. 315-352.
20. Usability Inspection Methods / Eds. J. Nielsen, R.L. Mack. - N.Y.: John Wiley & Sons, 1994.
- 413 p.
21. Venda V.F.,Venda Y.V. Dynamics in ergonomics, psychology, and decisions: Introduction to Ergodynamics. Norwood, NJ.: Ablex Publishing Corporation, 1995. - 503 p.
22. Баканов А.С., Обознов А.А. Эргономика пользовательского интерфейса: от проектирования к моделированию человеко-компьютерного взаимодействия. - М.: Институт психологии РАН, 2011. - 176 с.
23. Батенькина О.В. Дизайн пользовательского интерфейса информационных систем: учеб. пособие. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2014. - 112 с.
24. ИттенИ. Искусство цвета: пер. с немецкого. - М.: Изд-во Д. Аронов, 2013. - 96 с.
25. Анализ психофизиологических характеристик восприятия визуальной информации пользователем информационной системы: свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Рос. Федерация. № 2016614810; заявл. № 2016612267 от 16.03.2016; гос. рег. в реестре программ для ЭВМ 05.05.2016.
REFERENCES
1. Shneiderman B., Plaisant C., Cohen M., Jacobs S. Designing the User Interface: Strategies for Effective Human-Computer Interaction, 5th Edition, 2010, 624 p.
2. Fitts P.M. The information capacity of the human motor system in controlling the amplitude of movement, Journal of Experimental Psychology: General, 1992, Vol. 121, No. 3, pp. 262-269.
3. Hick W.E. On The Rate of Gain of Information, Quarterly Journal of Experimental Psychology, 1952, Vol. IV, No. 1, pp. 11-26.
4. Olson J.R., Olson G.M. The growth of cognitive modeling in human-computer interaction since GOMS, Human-Computer Interaction, 1990, Vol. 5, pp. 221-265.
5. Berezkin B.S., Bakanova N.M., Volkova I.M. Inzhenerno-psikhologicheskie trebovaniya k sistemam upravleniya [Engineering-psychological requirements to the control systems]. Moscow: Vserossiyskiy NII tekhnicheskoy estetiki Gosudarstvennogo komiteta Soveta Ministrov SSSR po nauke i tekhniki, 1967, 263 p.
6. Litvak I.I., Lomov B.F., Soloveychik I.E. Osnovy postroeniya apparatury otobrazheniya i avtomatizirovannykh sistemakh [.Fundamentals of instrument display and automated systems]. Moscow: Sov. radio, 1975, 352 p.
7. Wickens C.D., Hollands J.G. Engineering and human performance. 3rd edition. New Jersey: Prentice Hall Inc., 2000, 573 p.
8. Lomov B.F., Venda V.F., Zabrodin Yu.M. i dr. Psikhologicheskie problemy vzaimnoy adaptatsii cheloveka i mashiny v sistemakh upravleniya [Psychological problems of mutual adaptation of man and machine in the control systems], executive ed. B. F. Lomov, and others. Moscow: Nauka, 1980, 320 p.
9. Venda V.F. Inzhenernaya psikhologiya i sintez sistem otobrazheniya informatsii [Engineering psychology and synthesis of information display systems]. Moscow: Mashinostroenie, 1975, 400 p.
10. Alefirenko V.M. Inzhenernaya psikhologiya. Konspekt lektsiy [Engineering psychology. Lecture notes]. Minsk: Belorusskiy gosudarstvennyy universitet informatiki i radioelektroniki, 2008, 230 p.
11. Marsh A.N., Cherry C. Preliminary experiment on the perception of visual forms in noise [Preliminary experiment on the perception of visual forms in noise], Materialy XVIII Mezhdunarodnogo psikhologicheskogo kongressa. Simpozium 16: Obnaruzhenie i opoznanie signalov. Mezhdunar. assotsiatsiya nauch. psikhologii [Proceedings of the eighteenth International psychological Congress. Symposium 16: Detection and identification of signals. International Association of scientific psychology]. Moscow: Nauka, 1966.
12. Varskiy V.F., Guzeva M.A. Zavisimost' prostranstvennykh porogov videniya ot informatsionnogo soderzhaniya kontura ploskoy figury [The dependence of spatial vision thresholds from the content of the contour of flat figures], Voprosy psikhologii [Questions of psychology], 1962, No. 2, pp. 101-115.
13. Problemy inzhenernoy psikhologii [Problems of engineering psychology]. Issue 2, ed. by Lomova B.F. Leningrad: Izd-vo LGU, 1965, 317 p.
14. Problemy inzhenernoy psikhologii [Problems of engineering psychology]. Issue 4, ed. by Lomova B.F., Zavalishinoy D.N., Filippova A.V. Yaroslavl': Izd. YaGU, 1972, 210 p.
15. Attneave F., ArnoultM.D. The quantitative study of shape and pattern perception, Psychological Bulletin, 1956, Vol. 53, No. 6, pp. 452-471.
16. Garner W.R. Uncertainty and Structure as Psychological Concepts. New York: John Wiley and Sons, Inc., 1962, 369 p.
17. Sziklai G.C. Some studies in the speed of visual perception, IRE Transactions on Information Theory, 1956, Vol. 2, Issue 3, pp. 125-128.
18. Glezer V.D., Tsukerman I.I. Informatsiya i zrenie [Information and vision]. Moscow: Izd-vo AN SSSR (Leningradskoe otdelenie), 1961, 183 p.
19. Seow S.C. Information Theoretic Models of HCI: A Comparison of the Hick-Hyman Law and Fitts' Law, Human-computer interaction, 2005, Vol. 20, Issue 3, pp. 315-352.
20. Usability Inspection Methods, Eds. J. Nielsen, R.L. Mack. N.Y.: John Wiley & Sons, 1994, 413 p.
21. Venda V.F.,Venda Y.V. Dynamics in ergonomics, psychology, and decisions: Introduction to Ergodynamics. Norwood, NJ.: Ablex Publishing Corporation, 1995, 503 p.
22. Bakanov A.S., Oboznov A.A. Ergonomika pol'zovatel'skogo interfeysa: ot proektirovaniya k modelirovaniyu cheloveko-komp'yuternogo vzaimodeystviya [The ergonomics of the user interface: from design to modeling human-computer interaction]. Moscow: Institut psikhologii RAN, 2011, 176 p.
23. Baten'kina O.V. Dizayn pol'zovatel'skogo interfeysa informatsionnykh sistem: ucheb. posobie [User interface design for information systems: tutorial]. Omsk: Izd-vo OmGTU, 2014, 112 p.
24. Itten I. Iskusstvo tsveta: per. s nemetskogo [The art of color: transl. from German]. Moscow: Izd-vo D. Aronov, 2013, 96 p.
25. Analiz psikhofiziologicheskikh kharakteristik vospriyatiya vizual'noy informatsii pol'zovatelem informatsionnoy sistemy: svidetel'stvo o gosudarstvennoy registratsii programmy dlya EVM Ros. Federatsiya. № 2016614810; zayavl. № 2016612267 ot 16.03.2016; gos. reg. v reestre programm dlya EVM 05.05.2016 [Analysis of the psychophysi-ological characteristics of perception of visual information by the user information systems: the certificate on the state registration of the computer program of the Russian Federation. No. 2016614810; claimed No. 2016612267 from 16.03.2016; state registration of the computer programs 05.05.2016].
Статью рекомендовал к опубликованию д.т.н., профессор Г.Е. Веселов.
Черников Борис Васильевич - Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, г. Москва; e-mail: [email protected]; Москва, Стремянный переулок, 36; тел.: +79039614390; кафедра информатики; д.т.н.; профессор; с.н.с.; зам. директора Центра информатизации и автоматизации ООО «Газпром ВНИИГАЗ».
Попов Алексей Анатольевич - e-mail: [email protected]; тел.: +79262820951; к.т.н.; доцент.
Chernikov Boris Vasil'evich - Plekhanov Russian University of Economics, Moscow; e-mail: [email protected]; 36, Stremyannyy lane, Moscow, Russia; phone: +79039614390; the department of informatics; dr. of eng. sc.; professor; senior research fellow; deputy head of the Information and Automation center of the LLC «Gazprom VNIIGAZ».
Popov Alexey Anatol'evich - e-mail: [email protected]; phone: +79262820951; cand. of eng. sc.; associate professor.
