Διαδραστικές Τεχνολογίες (Διδασκαλία 2022-2023) (ECE_ΓΚ904 CEID_ΣΜ05)

Νικόλαος Αβούρης, Κωσταντίνος Μουστάκας, Χρήστος Σιντόρης, Ειρήνη Μαυρομάτη

Περιγραφή

Σκοπός του μαθήματος είναι η επισκόπηση θεωρητικών μοντέλων που αφορούν στην αλληλεπίδραση ανθρώπων μηχανών, και μελέτη των τεχνολογιών, μεθόδων και εργαλείων για τη σχεδίαση και ανάπτυξη διαδραστικών συστημάτων λογισμικού. -Εισαγωγή, επισκόπηση γνωστικής περιοχής Επικοινωνίας Ανθρώπου-Μηχανής. -Μεθοδολογίες σχεδίασης διαδραστικών συστημάτων: Ανθρωποκεντρική σχεδίαση, απαιτήσεις ευχρηστίας, Ανάλυση εργασιών (Task Analysis), Μοντέλα GOMS, Μέθοδοι περιγραφής διαλόγου, σχεδίαση διεπιφανειών, ευχρηστία και προσβασιμότητα εφαρμογών διαδικτύου. Τεχνικές αξιολόγησης διαδραστικών συστημάτων.  - Μοντελοποίηση του ανθρώπου ως χρήστη υπολογιστικού συστήματος - Γνωσιακά μοντέλα, αντίληψη και αναπαράσταση, προσοχή και μνήμη, αναπαράσταση και οργάνωση γνώσης, νοητικά μοντέλα, νοητικά μοντέλα χρήστη, μοντέλα ομάδων χρηστών. Τεχνολογίες αλληλεπίδρασης: Συσκευές εισόδου/εξόδου, στιλ αλληλεπίδρασης, απ' ευθείας χειρισμός, συστήματα υποστήριξης συνεργασίας, εικονική πραγματικότητα, υποστηρικτική τεχνολογ

Περισσότερα  

Ενότητες

Βασικές έννοιες και ορισμοί (διαδραστικό σύστημα, αλληλεπίδραση, ευχρηστία), Προβληματική της περιοχής Επικοινωνίας Ανθρώπου-Υπολογιστή, Διεπιστημονικότητα του πεδίου και εμπλεκόμενες επιστήμες, Λόγοι καλής σχεδίασης διαδραστικών συστημάτων, Παραδείγματα κακής σχεδίασης, Ιστορική αναδρομή, Ανθρωποκεντρικός σχεδιασμός

1.1 Η επιστήμη της Επικοινωνίας Ανθρώπου-Υπολογιστή
Βασικές έννοιες και ορισμοί, Προβληματική της περιοχής Επικοινωνίας Ανθρώπου-Υπολογιστή, Διεπιστημονικότητα του πεδίου και εμπλεκόμενες επιστήμες

1.2 Η σημασία της καλής σχεδίασης διαδραστικών συστημάτων
Λόγοι καλής σχεδίασης διαδραστικών συστημάτων, Παραδείγματα κακής σχεδίασης

1.3 Ιστορικό πλαίσιο ανάπτυξης της Επικοινωνίας Ανθρώπου-Υπολογιστή
Τεχνολογικές εξελίξεις και σημαντικές προσωπικότητες που επηρέασαν και επηρεάζουν την πορεία της επιστήμης Επικοινωνίας Ανθρώπου-Υπολογιστή

1.4 Ευχρηστία και ανθρωποκεντρική σχεδίαση
Εισάγονται βασικές έννοιες-κλειδιά του πεδίου Επικοινωνίας-Ανθρώπου Υπολογιστή, όπως είναι η ευχρηστία και ο ανθρωποκεντρικός σχεδιασμός.

 

Διαφάνειες

Παρουσιάζεται η έννοια της σχεδίασης, με έμφαση στη σχεδίαση συστημάτων που  αλληλεπιδρούν με τους χρήστες τους. Περιγράφονται μοντέλα και μεθοδολογίες ανάπτυξης συστημάτων λογισμικού, με έμφαση στην ανθρωπο-κεντρική διαδικασία σχεδίασης (UCD, user-centered design) και αυτό που σήμερα ονομάζεται «σχεδιασμός εμπειρίας χρήσης» (User Experience Design). Ακόμη, παρουσιάζονται μέθοδοι και τεχνικές ανάλυσης χρηστών και εργασιών (π.χ. συνεντεύξεις, ερωτηματολόγια, ομάδες εστίασης).

1 Η έννοια της σχεδίασης (design)Τι είναι σχεδίαση, Είναι η σχεδίαση τέχνη ή επιστήμη, Σχεδίαση διαδραστικών συστημάτων και πως διαφέρει από άλλες επιστήμες

2 Μοντέλα ανάπτυξης συστημάτων λογισμικού και ανθρωποκεντρική σχεδίασηΑρχές ανθρωποκεντρικής σχεδίασης, Ελικοειδές μοντέλο, ISO 9241-210:2010, Μοντέλο καταρράκτη, Αστεροειδές μοντέλο

3 Ανάλυση χρηστώνΚατηγορίες χρηστών (πρωτεύοντες, δευτερεύοντες, τριτεύοντες), Ενδιαφερόμενοι (stakeholders), Χαρακτηριστικά χρηστών (ατομικά, σε σχέση με υπολογιστές, ομαδικά)

4 Ανάλυση εργασιώνΑπαιτήσεις χρηστών, Χαρακτηριστικά εργασιών (περιβάλλον και οργάνωση χώρου εργασίας, συνθήκες απασχόλησης, ανάλυση βασικών εργασιών), Θεωρία της δραστηριότητας, Ιεραρχική ανάλυση εργασιών, Σενάρια χρήσης

5 Τεχνικές ανάλυσης χρηστών και εργασιώνΜελέτες πεδίου, Μικρο-εθνογραφία, Παρατήρηση χρηστών, Πρωτόκολλο think aloud, Συνεργατική αξιολόγηση, Συνέντευξη, Ερωτηματολόγιο, Ομάδα εστίασης, Μελέτη ανταγωνιστικών λύσεων

Σκοπός αυτής της ενότητας είναι να παρουσιαστούν οι κύριες μέθοδοι που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αξιολόγηση της ευχρηστίας/εμπειρίας χρήστη. Στο πλαίσιο αυτό παρουσιάζονται αναλυτικές, πειραματικές και διερευνητικές μέθοδοι, καθώς και μέθοδοι ανάλυσης δεδομένων αλληλεπίδρασης και αρχές πειραματικού σχεδιασμού αξιολόγησης.

Την εβδομάδα αυτή θα γίνει αναφορά σε πηγές από οδηγίες και αρχές καλής σχεδίασης με ιδιαίτερη έμφαση σε οδηγίες οπτικού σχεδιασμού.

(Διαλέξεις Κ. Μουστάκα)

Στην ενότητα των τεχνολογιών αλληλεπίδρασης γίνεται αναφορά και παραδείγματα από τενχολογίες απτικής αλληλεπίδρασης και φυσικής αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή

Στην ενότητα αυτή παρουσιάζονται θεωρητικά μοντέλα που αποτελούν το υπόβαθρο της επιστήμης Επικοινωνίας Ανθρώπου-Υπολογιστή. Συγκεκριμένα περιγράφεται το Μοντέλου Ανθρώπινου Επεξεργαστή (Human Processor Model), το μοντέλο GOMS (Goals, Operators, Methods and Selection rules), καθώς και η απλοποιημένη έκδοσή του ( Μοντέλο Πληκτρολογήσεων KLM), ο Νόμος της απόφασης (Hick-Hyman), ο Νόμος της εξάσκησης (Power Law of Practice) και ο Νόμος χρόνου δείξης στόχου (Fitts's Law).

Στο τελευταίο αυτό μάθημα, (α) συνεχίζουμε την ανάλυση των γνωστικών χαρακτηριστικών του ανθρώπου, με αναφορά σε γνωστικά μοντέλα (GOMS, KLM, ACT-R, CogTool), φαινόμενα οπτικής αντίληψης (οπτικές απάτες, βοηθήματα, νόμοι Gestalt), καθώς και εισαγωγή σε θεωρίες λειτουργίας της προσοχής.

(β) Κάνουμε σύντομη αναφορά στην αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή, συγκεκριμένα το Μοντέλο Διερευνητικής Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου-υπολογιστή (Μοντέλο του Norman των 7 σταδίων), Θεωρίες για την οργάνωση της μνήμης, και σχετικές θεωρίες λειτουργίας της μνήμης όπως η Θεωρία Βάθους Επεξεργασίας, οι Αυτοματισμοί, Τρόποι οργάνωσης της μνήμης, τα Νοητικά Μοντέλα (Mental Models) και ο ρόλος τους στον κύκλο ανάπτυξης διαδραστικών συστημάτων.

(γ) Σύντομη εισαγωγή στον πειραματικό σχεδιασμό και στατιστική ανάλυση, που θα μάς χρειαστεί για την τελευταία πρακτική άσκηση, επιβεβαίωση ισχύος του νόμου Stroop.

Υπόδειγμα δήλωσης συγκατάθεσης

Σκοπός της εργασίας είναι να αποκτήσετε εμπειρία με τεχνικές αξιολόγησης και ανθρωποκεντρικής σχεδίασης ενός σύνθετου συστήματος εφαρμόζοντας τες σε ένα πραγματικό πεδίο. Το πεδίο της εργασίας είναι οι εφαρμογές πλοήγησης. Σήμερα όλο και περισσότεροι άνθρωποι καταφεύγουν, με το κινητό τους τηλέφωνο, στη χρήση τέτοιων εφαρμογών που τους βοηθάνε να πλοηγηθούν προς έναν προορισμό, να ανακαλύψουν διαδρομές ή μονοπάτια, ή να καταγράψουν και να δημοσιεύσουν μια διαδρομή.

Σε αυτή την εργασία που εκπονείται από διμελείς ομάδες για το προπτυχιακό μάθημα και ατομικά για το μεταπτυχιακό, ζητείται να εστιάσετε σε περιπτώσεις χρήσης των εφαρμογών που αφορούν πεζούς ή ποδηλάτες, και να αγνοήσετε σενάρια χρήσης και λειτουργίες που απευθύνονται σε όσους χρησιμοποιούν μηχανοκίνητα μέσα. Χρησιμοποιήστε το εργαλείο Ομάδες Χρηστών για να σχηματίσετε τις ομάδες σας, μέχρι την Κυριακή, 23/10/2022.

Στα πλαίσια της εργασίας αυτής θα πρέπει να προσδιορίσετε το πρόβλημα, δηλ. να ορίσετε και να εξετάσετε μια δραστηριότητα που περιλαμβάνει οδηγίες για εύρεση πορείας στον χώρο (πλοήγηση), το τυπικό πλαίσιό της και τους τυπικούς χρήστες. Στη συνέχεια θα χρειαστεί να επιλέξετε μια εφαρμογή που υποστηρίζει τη δραστηριότητα αυτή, και να την αξιολογήσετε σε βάθος, ανακαλύπτοντας προβλήματα σχεδιασμού της. Στη συνέχεια ζητείται να διατυπώσετε μια πρόταση επανασχεδίασης της εφαρμογής, και να την προτείνετε ως μια νέα ιδεατή εφαρμογή (myNavigation), η οποία αντιμετωπίζει τα προβλήματα που έχετε αναδείξει από τη φάση αξιολόγησης.

Η εργασία αυτή περιλαμβάνει δύο σκέλη.

α. Αξιολόγηση μια εφαρμογής πλοήγησης

Καλείστε να ετοιμάσετε μια έκθεση αξιολόγησης μιας εφαρμογής πλοήγησης. Μπορείτε να επιλέξετε μια από πολλές διαθέσιμες εφαρμογές. Για παράδειγμα, κάποιες δημοφιλείς εφαρμογές είναι το Wikiloc, το AllTrails, το OsmAnd καθώς και πολλές άλλες. Για παράδειγμα, μπορείτε να ανατρέξετε σε κάποια υπηρεσία σύγκρισης όπως το Alternative.to ή σε κάποια από τις πολλές λίστες με προτεινόμενες εφαρμογές, π.χ. 19 of the Best Apps for Hiking in 2022. Μπορείτε να κάνετε και συγκριτική αξιολόγηση σε ανταγωνιστικές εφαρμογές (π.χ. σε δύο από τις εφαρμογές που έχετε επιλέξει).

Είναι όμως απαραίτητο, πριν την αξιολόγησή σας, να έχετε διατυπώσει το πρόβλημα για το οποίο θα αναλύσετε την εφαρμογή. Θα χρειαστεί λοιπόν να προσδιορίσετε το πλαίσιο χρήσης της και τις ανάγκες των χρηστών που καλύπτει η εφαρμογή.

Οργανώστε την αξιολόγηση σας σύμφωνα με τα διεθνή πρότυπα και συμπεριλάβετε τουλάχιστον τρεις διαφορετικές τεχνικές αξιολόγησης. Υποθέστε ότι η αξιολόγηση αφορά και προτάσεις προς τους κατασκευαστές για βελτίωση σχεδιαστικών προβλημάτων που εντοπίσατε. Θα δοθεί πρόσθετη βαθμολογία αν στις μελέτες αξιολόγησης εμπλέξετε τυπικούς χρήστες.

Εστιάσετε σε τυπικά σενάρια που αντιστοιχούν σε τυπικές κατηγορίες χρηστών καθώς και στο πλαίσιο χρήσης που διατυπώσατε, λαμβάνοντας υπόψη σας διάφορες απαιτήσεις. Ενδεικτικά παραδείγματα είναι η πλοήγηση προς ένα επιλεγμένο προορισμό (π.χ. μια τοποθεσία στον χάρτη ή ένα τοπόσημο), η αναζήτηση και επιλογή ανάμεσα σε εναλλακτικά μονοπάτια, η επισκόπηση της πορείας που διανύθηκε ή της απόστασης που απομένει, καθώς και πολλά άλλα που μπορείτε να διατυπώσετε και να επιλέξετε.

Προβλέπεται ενδιάμεση προφορική παρουσίαση των αποτελεσμάτων της φάσης αυτής, την εβδομάδα #7, με παραδοτέο τις διαφάνειες παρουσίασης (μέχρι 10 διαφάνειες). Κύριος σκοπός αυτής της παρουσίασης είναι η παροχή ανάδρασης και την άντληση ιδεών από τις άλλες ομάδες.

 

β. Σχεδίαση του συστήματος myNavigation

Με βάση τα αποτελέσματα της φάσης α, καλείστε να σχεδιάσετε ένα δικό σας σύστημα myNavigation. Χρησιμοποιήστε ανθρωποκεντική προσέγγιση στη σχεδίασή σας. Εφαρμόστε τις αρχές του πλαισίου PACT, και τεχνικές όπως σενάρια, ανάλυση χρηστών και παραγωγή εικονικών χαρακτήρων (personas) για ρόλους που θα καθορίσετε.

Ζητείτε να παραδώσετε ένα τελικό παραδοτέο και μια τελική παρουσίαση την εβδομάδα #13 του εξαμήνου.

Ημερολόγιο