Bài giảng Tương tác người máy và giao diện đồ họa (Human-Computer Interaction and Graphical Interface) - Chương 1 trình bày những nội dung:
Quy trình xây dựng hệ tương tác người – máy Nội dung 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 Quy trình thiết kế phần mềm Quy trình thiết kế hệ tương tác Đặc tả yêu câu người dùng Phân tích nhiệm vụ Thiết kế tương tác người máy Đánh giá hệ thống 5.1 Quy trình thiết kế phần mềm — Tổng quan quy trình thiết kế — Vịng đời thiết kế — Các mơ hình vịng đời phần mềm 5.1.1 Tổng quan quy trình thiết kế — Công nghệ phần mềm cung cấp phương tiện để hiểu cấu trúc quy trình thiết kế — Quy trình thiết kế giúp khẳng định tính hiệu thiết kế HCI — Thiết kế liên quan đến trình phát triển sản phẩm, hệ thống Các cách biểu diễn khác hệ thống tạo trình thiết kế — Mục đích thiết kế hệ thống tương tác: đảm bảo tính tiện dụng tối đa 5.1.2 Vịng đời thiết kế — Quan điểm chung cơng nghệ phần mềm: q trình phát triển hệ thống phần mềm bao gồm nhiều giai đoạn — Vòng đời phần mềm: khoảng thời gian bắt đầu có yêu cầu xây dựng phần mềm đến có phần mềm, phần mềm khai thác chết 5.1.3 Các mơ hình vịng đời phần mềm — Mơ hình thác nước — Mơ hình vịng đời phần mềm Bohem — Mơ hình vịng đời hình Mơ hình thác nước — Phát triển hệ thống phần mềm tiến hành qua nhiều giai đoạn — Các giai đoạn tuyến tính Mơ hình thác nước — Xác định yêu cầu hệ thống: — Thiết lập yêu cầu cho phần tử hệ thống — Cấp phát tập yêu cầu cho phần mềm — Phân tích yêu cầu phần mềm: — Kỹ sư phần mềm phải hiểu lĩnh vực thông tin phần mềm, chức cần có, hiệu năng, giao diện — Phải lập tư liệu yêu cầu cho hệ thống phần mềm đưa khách hàng duyệt Mơ hình thác nước — Thiết kế phần mềm: — Tập trung vào thuộc tính phân biệt chương trình: cấu trúc liệu, kiến trúc phần mềm, chi tiết thủ tục, đặc trưng giao diện — Thiết kế dịch yêu cầu thành biểu diễn phần mềm — Lập trình (xây dựng): — Thực nhiệm vụ dịch thiết kế thành dạng ngôn ngữ mà máy đọc Mơ hình thác nước — Kiểm thử: — Tập trung vào phần logic bên phần mềm — Đảm bảo tất câu lệnh kiểm thử — Về chức năng: đảm bảo phát lỗi (nếu có); đảm bảo với đầu vào xác định, hệ thống cho kết thực tế giống với kết mong đợi — Bảo trì: — Áp dụng lại bước vịng đời nêu cho chương trình để đảm bảo hệ thống hoạt động tốt sau bàn giao cho khách hàng 10 Mô hình thác nước — Mơ hình thác nước vịng đời cổ điển, sử dụng phổ biến — Một số vấn đề thường gặp sử dụng mơ hình thác nước: — Ranh giới giai đoạn thường khơng rõ ràng, khó thực giai đoạn cách — Thường có phản hồi từ giai đoạn sau giai đoạn trước — Mơ hình thác nước địi hỏi khách hàng phát biểu yêu cầu cách tường minh Điều khó thực giai đoạn đầu dự án — Chương trình hồn thiện hoạt động giai đoạn cuối dự án 11 Mơ hình vịng đời phần mềm Bohem — Có phản hồi từ giai đoạn sau giai đoạn trước — Không thể xác định tất yêu cầu hệ thống từ đầu — Xây dựng hệ thống, quan sát trình tương tác đánh giá để tìm phương pháp làm cho việc tương tác dễ dàng 12 Mơ hình vịng đời hình — Lấy người dùng làm trung tâm, coi người dùng mục đích thiết kế — Vịng đời hình Hix & Hartson đề xuất năm 1993 13 Mơ hình vịng đời hình — Người dùng khơng bình luận ý tưởng người thiết kế, mà tham gia vào khía cạnh q trình thiết kế — Thiết kế thiết kế lặp — Thiết kế phải tích hợp tri thức người dùng chuyên gia từ nhiều lĩnh vực — Việc kiểm thử, đánh giá phải thực trình thiết kế 14 5.2 Quy trình thiết kế hệ tương tác — Thiết kế tương tác: tạo sản phẩm hỗ trợ người công việc lĩnh vực sống 15 5.2 Quy trình thiết kế hệ tương tác 16 5.2.1 Người dùng muốn — Requirements – What’s wanted ? — Các phương pháp thực — Phỏng vấn — Videotaping — Tìm kiếm tra cứu tài liệu vấn đề liên quan — Quan sát trực tiếp 17 5.2.2 Phân tích — Phân tích: Các kết thu nhận từ pha xác định nhu cầu xếp theo cách thức để đưa vấn đề trao đổi với khâu sau trình thiết kế — Các phương pháp: Xây dựng kịch — Phân tích tác nhiệm — 18 5.2.3 Thiết kế — Thiết kế: — Mặc dù tất quy trình thiết kế — Tuy nhiên: khâu trọng yếu trình — Các phương pháp thiết kế dựa trên: — Luật tương tác — Nguyên lý thiết kế — Hướng dẫn thiết kế 19 5.2.4 Tạo mẫu thử — Vòng lặp thiết kế mẫu thử: — Con người phức tạp — Chúng ta khơng chờ đợi có thiết kế hồn hảo lần — Vì cần phải đánh giá để xem sản phẩm mẫu đạt chỗ cải thiện — Các phương pháp dựa trên: — Kỹ thuật đánh giá — Thu nhận thông tin phản hồi từ người dùng thử 20 c) Quy trình giao tiếp đại số quy trình — STN không phù hợp với mô tả tương tranh — Luật sản xuất khơng phù hợp với mơ tả tuần tự, trạng thái — Việc xử lý tương tranh + đặt nhiều toán: truyền thông, điều khiển tương tranh — Đại số quy trình (Process Algebra) ký pháp hình thức phát triển cho trình — CSP (Communicating Sequential Process): lớp phát triển cho đặc tả đối thoại lẫn tương tranh 123 c) Quy trình giao tiếp CSPVí dụ — Do-circle hoàn toàn Khi HT thực Do-circle, — Trước tiên cần ND nhấn phím chuột, tiếp sau kiện “set centre“ để xác định vị trí trỏ — Tiếp theo nhận lần nhấn chuột vẽ kết thúc Skip — Do-line — Dấu “;” để trình tuần tự, xảy qua trình — Dấu “->” dùng sau kiện — []: lựa chọn dịng 1: ND chọn cirle hay chọn line 124 5.5.2.4 Ngữ nghĩa đối thoại — Mục đích miêu tả đối thoại là: giao tiếp nhà thiết kế, cần giải cho đối thoại hình thức với chủ ý hành động — Miêu tả đối thoại dùng để đặc tả hình thức, phần hợp đồng hay thực nguyên mẫu => cần có miêu tả cách hình thức ngữ nghĩa đối thoại — Có sắc thái ngữ nghĩa đối thoại: — Phía ƯD — Phía ngồi biểu diễn — Ba cách tiếp cận: — Ngữ nghĩa đặc tả ký hiệu — Liên kết với ngơn ngữ lập trình — Liên kết với ký pháp đặc tả 125 5.5.2.5 Phân tích thiết kế đối thoại — Các cách thức mà đối thoại phân tích nhằm phát tính tiện dụng tiềm cách xem xét nguyên lý thiết kế giao diện — Trước tiên tập trung vào hành động ND, trạng thái đối thoại Cuối xem xét cách biểu diễn từ vựng 126 a) Các tính chất hành động — Tính đầy đủ: cần xác định cung bị thiếu — Tính xác định: — Có thể có nhiều cung cho hành động — Nếu có nhiều mức lồng nhau, phải — Tính qn: — Cùng hành động, phải có hiệu — Thể thức tính quan sát 127 b) Tính chất trạng thái — Người dùng có đạt tới trạng thái mong muốn khơng — Tính đạt tới — Nhận thứ từ vị trí — Dễ dàng — Tính thuận nghịch — Có thể nhận trạng thái trước? — Nếu không: Undo — Các trạng thái nguy hiểm — Các trạng thái không muốn xảy 128 c) Tính chất biểu diễn từ ngữ — Hình thức chức hội thoại ? — Tính trừu tượng: Biểu diễn trừu tượng hội thoại — Ví dụ, nhập tọa độ điểm từ bàn phím hay click chuột lên bề mặt đối tượng — Các chế độ nhãn: Tập trung vào tính dễ nhìn, dễ quan sát dễ dự đoán nhãn biểu diễn — Tính phù hợp kiểu hội thoại: Sử dụng kiểu hội thoại phù hợp cho loại giao diện — Ví dụ, giao diện dịng lệnh khác với giao diện WIMP 129 5.5.3 Thiết kế lặp quy trình thiết kế tương tác — Ý nghĩa việc thiết kế lặp — Đặc tả yêu cầu người dùng thường đầy đủ — Quá trình đặc tả yêu cầu thường diễn giai đoạn đầu nên phải hiệu chỉnh lúc thiết kế — Cách tốt để đảm bảo đặc trưng thiết kế xây dựng, thử nghiệm đánh giá với người dùng thực Sau hiệu chỉnh thiết kế để sửa lỗi phát kiểm thử — Quá trình lặp lặp lại nhiều lần, gọi thiết kế lặp 130 5.5.4 Mẫu thử — Về mặt kỹ thuật, thiết kế lặp thực thông qua việc sử dụng mẫu thử — Mẫu thử: Là bắt chước hay mô số chức đặc trưng hệ thống đầy đủ (hệ thống chưa tồn tại) — Có kỹ thuật mẫu thử: Tung (Throw away) — Gia tăng (Incremental) — Tiến hóa (Evolutionary) — 131 a) Mẫu thử tung — Mẫu thử xây dựng thử nghiệm — Kiến thức thu từ trình sử dụng để xây dựng sản phẩm cuối — Mẫu thử bị hủy bỏ 132 b) Mẫu thử gia tăng — Sản phẩm cuối chuỗi thành phần riêng biệt, thành phần thiết kế hoàn thiện thời điểm 133 c) Mẫu thử kiểu tiến hóa — Mẫu thử khơng bị hủy bỏ mà dùng làm sở cho lần lặp — Hệ thống thời tiến hóa từ phiên ban đầu đến sản phẩm cuối 134 Ưu điểm mẫu thử — Làm mịn đặc tả — Làm mịn thiết kế — Cho phép so sánh đánh giá thiết kế — Chứng minh cho số ý tưởng — Có thể áp dụng cho đối tượng: người dùng, nhà thiết kế, 135 Hạn chế mẫu thử — Tốn thời gian: Xây dựng mẫu thử cần có thời gian Mẫu thử kiểu tung lãng phí thời gian tiền bạc — Kế hoạch: Người quản lý dự án khơng có kinh nghiệm để lập kế hoạch hợp lý chi phí cho q trình thiết kế — Đặc trưng phi chức năng: đặc trưng phi chức tính an tồn, độ tin cậy cần phải đảm bảo trình thiết kế 136 5.6 Đánh giá hệ thống — Mở đầu — Đánh giá hệ thống 137 5.6.1 Mở đầu — Làm biết hệ thống chấp nhận? — -> Kiểm thử chức đánh giá tính dùng hệ thống 138 5.6.1 Mở đầu — Kiểm thử (Testing): — Kiểm thử chức hệ thống — Xác định sửa lỗi mã nguồn, lỗi logic, v.v — Rất quan trọng — Đánh giá (Evaluation): kiểm thử tính dùng hệ thống để biết người dùng có đạt mục đích theo tiêu chí sau hay khơng: — — — — — Hiệu Năng suất Hiệu dụng An toàn Thỏa mãn 139 Khái niệm — Đánh giá thu thập liệu kiểm tra tính dùng thiết kế — Đánh giá giai đoạn thiết kế — Đánh giá nhiệm vụ trung tâm vòng đời thiết kế diễn suốt vòng đời HCI — Do thực kiểm thử thực nghiệm suốt trình thiết kế ta phải dùng kỹ thuật phân tích/ phi hình thức 140 Các mô thức đánh giá — Quick and dirty: tranh luận khơng thức với người dùng vào lúc nào, dùng mẫu thử — Lấy phản hồi từ người dùng người tư vấn để xác nhận ý tưởng nhóm phát triển trùng với nhu cầu người dùng người dùng ưa thích — Field studies: đến chỗ người dùng vấn, hay quan sát người dùng sử dụng giao diện — Người dùng thường làm Cơng nghệ ảnh hưởng đến họ 141 Các mô thức đánh giá — Usability testing: quan sát người dùng ghi lại hiệu suất đối tượng người dùng điển hình thực nhiệm vụ điển hình theo cấu hình cài đặt sẵn — Giải thích người dùng lại làm hành động (tính hiệu suất thời gian, xác định lỗi) Khuyến khích người dùng cho ý kiến (phỏng vấn, bảng câu hỏi) — Predictive (dự đốn): khơng cần có mặt người dùng (tiến hành bên phía phát triển) — Sử dụng hiểu biết chuyên gia đối tượng người dùng điển hình để dự đốn vấn đề tính dùng (heuristic evaluation) Có thể sử dụng cách tiếp cận túy lý thuyết 142 5.6.2 Đánh giá hệ thống — Đánh giá đảm bảo nhiệm vụ — Khẳng định tính mở rộng chức — Hệ thống phải có khả đáp ứng nhiệm vụ đặt cách dễ dàng — Đánh giá khả sử dụng hệ thống so với nhu cầu người dùng — Khẳng định tính hiệu giao tiếp người dùng — Đo đếm ảnh hưởng hệ thống người dùng — Tính dễ học, dễ dùng, dễ nhớ, v.v — Xác định số vấn đề đặc biệt nảy sinh trình sử dụng 143 Phân loại — Phân chia theo điều kiện môi trường nơi tiến hành đánh giá Đánh giá phịng thí nghiệm — Đánh giá thực địa — — Phân chia theo thời gian, vịng đời q trình thiết kế Đánh giá thiết kế (thử nghiệm giao diện) — Đánh giá cài đặt — 144 a) Đánh giá phòng thí nghiệm — Việc đánh giá diễn phịng thí nghiệm — Thường sử dụng q trình thiết kế — Các bên tham gia: — Người đánh giá — Người dùng (có thể có khơng tham gia) — Mục đích: — Người đánh giá muốn thực số khẳng định — Khơng thiết người dùng phải có mặt 145 a) Đánh giá phịng thí nghiệm — Điều kiện khách quan — Thiếu ngữ cảnh, điều kiện khơng tự nhiên, khơng có thật — Giao tiếp không tự nhiên — Ứng dụng: Khi mơi trường thực địa khơng cho phép (ví dụ: môi trường nguy hiểm, môi trường xa,…) — Khi muốn phát số vấn đề hay số thủ tục dùng — Khi muốn so sánh thiết kế khác — 146 b) Đánh giá chỗ — Việc đánh giá thực môi trường người dùng — Có thể diễn giai đoạn thiết kế hay giai đoạn cài đặt — Các bên tham gia: — Người đánh giá — Người dùng (bắt buộc phải có tham gia người dùng) — Mục đích: — Đánh giá hệ thống hoạt động — Đánh giá trạng thái người dùng 147 b) Đánh giá chỗ — Có nhiều yếu tố bị ảnh hưởng: tiếng ồn, chuyển động, người qua lại, v.v gây tập trung — Bản chất tự nhiên, cho phép quan sát tương tác hệ thống người dùng, mà ta không quan sát PTN — Do có diện người đánh người dùng tập trung, không tự nhiên — Ứng dụng: — Khi cần nghiên cứu tương tác xảy ngữ cảnh thật — Khi cần nghiên cứu trạng thái đặc biệt (như lưu trữ hay khôi phục nhiệm vụ) 148 c) Đánh giá thiết kế — Việc đánh giá thực trình thiết kế — Những đánh giá hệ thống nên thực trước hệ thống cài đặt — Nếu giai đoạn này, nhờ đánh giá lỗi phát sớm tránh ảnh hưởng đáng tiếc, giảm chi phí chỉnh sửa 149 d) Đánh giá cài đặt — Đánh giá có diện người dùng hệ thống cài đặt — Có thể sử dụng kỹ thuật Đánh giá thực nghiệm — Kỹ thuật quan sát — Kỹ thuật hỏi đáp — 150 Lựa chọn phương pháp đánh giá — Đánh giá giai đoạn trình phát triển hệ — — — — — thống: Đánh giá thiết kế hay đánh giá cài đặt hệ thống Kiểu đánh giá: phịng thí nghiệm hay mơi trường làm việc thực Mục tiêu đánh giá đánh giá mơ hình người dùng (khách quan) hay đánh giá lựa chọn thiết kế (chủ quan) Biện pháp: định tính hay định lượng Mức độ thông tin: cao hay thấp \ Tài nguyên sử dụng: thời gian, số người tham gia, thiết bị, khả chuyên môn 151 ... trình thiết kế 14 5. 2 Quy trình thiết kế hệ tương tác — Thiết kế tương tác: tạo sản phẩm hỗ trợ người công việc lĩnh vực sống 15 5.2 Quy trình thiết kế hệ tương tác 16 5. 2.1 Người dùng muốn —... bỏ vào nơi đến — Step Kết thúc 94 Cấu trúc mục đích PC-DOS 95 Cấu trúc mục đích Macintosh 96 5. 5 Thiết kế tương tác người máy — Giới thiệu chung — Mơ hình thoại — Thiết kế lặp — Mẫu thử 97 5. 5.1... 99 5. 5.2 Mơ hình thoại — Khái niệm — Ký pháp đồ họa — Ký pháp văn — Ngữ nghĩa thoại — Phân tích thiết kế thoại 100 5. 5.2.1 Khái niệm — Trong HCI, đối thoại trao đổi hai đối tác người dùng máy