İnsan Bilgisayar Etkileşimi Bilişsel Modelleme Prof. Dr. Kürşat Çağıltay ODTÜ

Bu Dersin Hedefleri Bilişsel modelleme temelli kullanılabilirlik testleri nedir Neden/Nerede kullanılır Testi gerçekleştirmek için gerekli adımlar Avantaj ve Dezavantajları

Etkinlikler Tasarım günlüğü Bir alışveriş sitesinden alışveriş yapma sürecini modelleyip daha sonra gerçek kullanımla karşılaştırın

İçerik Bilişsel Modelleme (Cognitive Modeling) Avantaj ve Dezavantajlar KLM Keystroke - Level Model CogTool Bir proje yapalım

Bilişsel Modelleme Kullanıcıların görevleri nasıl yaptıklarını psikoloji deneyleri ve prensipleri ile geliştirilen hesaplamalı modelle analiz eder Kullanılabilirlik yaklaşımlarını bilişsel bilimler ile zenginleştirir Kullanıcının bir görevi ne kadar zamanda yapacağını tahmin eder Kullanıcının görevleri hangi adımlarla gerçekleştirdiğini gösterir Uygulamaların nasıl daha iyileştirilebileceğini gösterir Tasarım kararlarının alınmasına destek olur Tasarımın karmaşık/sorunlu noktalarını ortaya çıkarır

Avantaj ve Dezavantajlar Tasarımın en erken aşamasından itibaren kullanılabilir Kısa sürede ve düşük bir eforla yapılabilir Düşük maliyet Farklı tasarımları karşılaştırmayı sağlar Dezavantajlar Deneyimli kullanıcı davranışını modeller Bireysel farklılıklar Kullanım hatalarını dikkate almaz, ideal süreci modeller

Bilişsel Modelleme Yaklaşımları İBE alanındaki temel bilişsel modelleme yaklaşımları: MHP - Model Human Processor – algısal, motor, bilişsel etkileşim - Card, Moran ve Newell, 1983 GOMS - Goals, Operators, Methods, and Selection Rules - Card, Moran ve Newell, 1983 Türleri: KLM, CMN-GOMS, NGOMSL and CPM-GOMS. KLM - Keystroke-Level Model-  İlk ve en temel GOMS tekniği 

NYNEX: 2 Milyon Dolar Çağrı merkezinin GOMS ile analizi Çalışma Öncesi Eğilim: Daha hızlı cevap için yeni donanım Analiz sonucu süreçlerdeki performans sorunları Donanım yatırımından vaz geçildi, yıllık 2 milyon dolar tasarruf Wayne D. Gray and Bonnie E. John and Michael E. Atwood, “Project Ernestine: Validating a GOMS analysis for predicting and explaining real-world task performance”, in Human Computer Interaction, No. 8, pp. 237-309. http://www-ihm.lri.fr/~mbl/ENS/FONDIHM/2014/papers/Gray- HCI93.pdf

KLM Keystroke Level Model Altı adet operatör vardır: Motor operatörler K (keystroke) Tuşa basma P (pointing) Fareyi ekrandaki bir nesneye götürmek H (homing) Klavye ya da başka bir cihaza el(ler)imizi götürmek D (drawing) Bir grid üzerinde çizgiler çizmek Bilişsel (Mental) operatör M (mental) Bir fiziksel hareketi yaparken bilişsel hazırlık Sistem tepki operatörü R (response time) Sistemin tepki süresi

KLM Parametreleri operator time (sec) K total typing test time/total number of non-error keystrokes Guidelines:[11][12] .08 (135 wpm: best typist) .12 (90 wpm: good typist) .20 (55 wpm: average skilled typist) .28 (40 wpm: average non-secretary typist) .50 (typing random letters) .75 (typing complex codes) 1.20 (worst typist and unfamiliar with the keyboard) P 1.1[11][12] H 0.4[11][12] D .9nD +. 16 lD[11][12] M 1.35[11][12] R system dependent[11][12] operator time (sec) suggested operators B (mouse button press or release) 0.1[13] Click a Link/ Button 3.73[14] Pull-Down List (No Page Load) 3.04[14] Pull-Down List (Page Load) 3.96[14] Date-Picker 6.81[14] Cut & Paste (Keyboard) 4.51[14] Typing Text in a Text Field 2.32[14] Scrolling

Örnek Bir dosyayı çöp kutusuna atmak Silme işlemini başlatma kararı (M) Dosya ikonunun bulunması (M) Farenin dosya ikonuna götürülmesi (P) Fare butonuna basılı tutulması (B) Dosya ikonunun çöp kutusuna sürüklenmesi (P) Fare butonunun bırakılması (B) Orijinal pencereye gidilmesi (P) Toplam Zaman: 3P + 2B + 2M = 3*1.1 sn + 2*.1 sn + 2*1.35 sn = 6.2 sn

Bir test Kelime İşlemcide dosya yazdınız Kaydetmek istiyorsunuz Dosyaya isim <dosyam> ismini vereceksiniz Bu süreci modelleyerek hesaplayın ve daha sonra bir kullanıcı ile test edip gerçek kullanım verilerini toplayın http://www.velior.ru/wp-content/uploads/2009/05/Test-Computer-Key-by-Stuart-Miles.jpg

COGTOOL KLM - Keystroke-Level Model temelli modelleme aracı

CogTool CogTool kullanıcı arayüzü prototip aracıdır. Üretilecek bir prototip arayüzü kullanıcıların nasıl davranacağını nicel verilerle tahmin etmeye çalışır. ACT-R (Atomic Components of Thoughts - Rational) adı verilen bilişsel mimariyi kullanır. Bu teori biliş sistemi ve arayüz simulasyonun nasıl çalıştığını açıklar (Anderson, Bothell, Byrne, Douglass, Lebiere & Qin, 2004) CogTool kullanıcının el ve bilişsel davranışlarını deneyimli kullanıcı açısından tahmin edip ortalama görev yapma süresini hesaplar.

CogTool Tekrar kullanılabilen tasarım mock-up ı üretir. Bu yolla tasarım ya da kullanılabilirlik ekibine geri bildirim sağlar Farklı tasarım modelleri üretip bunların performanslarının karşılaştırması yapılabilir Rakip ürünlerin ürünleri ile karşılaştırma yapılabilir Ürün geliştirme sürecinin en başında nihai ürünün kullanım süresi verileri tahmin edilebilir

CogTool ile Tez Çalışması Nihan Ocak Comparison of Cognitive Modeling and User Performance Analysis for Touch Screen Mobile Interface Design Bilişsel Modelleme Ve Kullanıcı Performans Testi Yöntemlerinin Dokunmatik Mobil Arayüz Tasarımında Karşılaştırılması

Araştırma Dokunmatik ekran arayüzlerinin kullanılabilirliğinin bilişsel modelleme ve son kullanıcı testleri ile analizi ve karşılaştırması Turkcell Cüzdan mobil uygulaması 8 görev CogTool bilişsel modelleme aracı 10 katılımcı

Çalışma Sonuçları CogTool ile yapılan analizler kullanıcıların performansını +/- 5 saniye hata ile tahmin etti CogTool tahmin hatası %20 den düşük Eğer görevlerde çok özel durumlar varsa, örneğin kullanıcı çok aşinaysa ya da karar verme süreci yer alıyorsa, “Think Operation” buna bağlı olarak değiştirilmelidir Son kullanıcı testi için harcanan toplam efor 38 saat iken bilişsel modelleme ile yapılan çalışma eforu 13.5 saat

Kaynaklar COGTOOL - https://github.com/cogtool/ Anderson, Bothell, Byrne, Douglass, Lebiere & Qin, 2004. An integrated theory of the mind https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/154 82072 A Survey of Human-Performance Modeling Techniques for Usability - http://www.cs.cmu.edu/~udekel/coursewor k/GOMS/MethodsGOMS.pdf http://14066-presscdn-0-66.pagely.netdna-cdn.com/wp-content/uploads/2014/12/content-marketing1.jpg