Un metodo di valutazione e un toolkit per valutare la progettazione della tastiera su smartphone
Summary
Il protocollo presentato integra vari metodi di valutazione e dimostra un metodo per valutare il design della tastiera sugli smartphone. Le coppie abbinate a caratteri inglesi vengono proposte come materiale di input e il tempo di transizione tra due chiavi viene utilizzato come variabile dipendente.
Abstract
L’input da tastiera ha svolto un ruolo essenziale nell’interazione uomo-computer con una vasta base di utenti e il design della tastiera è sempre stato uno degli oggetti fondamentali degli studi sui dispositivi intelligenti. Con lo sviluppo della tecnologia dello schermo, gli smartphone potrebbero raccogliere dati e indicatori più precisi per valutare in modo approfondito il design della tastiera. L’allargamento dello schermo del telefono ha portato a un’esperienza di input insoddisfacente e dolore alle dita, specialmente per l’input con una sola mano. L’efficienza e il comfort degli input hanno attirato l’attenzione di ricercatori e designer, e la tastiera curva con pulsanti regolabili in dimensioni, che si accordava approssimativamente con la struttura fisiologica dei pollici, è stata proposta per ottimizzare l’utilizzo con una sola mano sugli smartphone a grande schermo. Tuttavia, i suoi effetti reali sono rimasti ambigui. Pertanto, questo protocollo ha dimostrato un metodo generale e riassuntiva per valutare l’effetto del design curvo della tastiera QWERTY su uno smartphone da 5 pollici attraverso un software sviluppato autonomamente con variabili dettagliate, inclusi dati comportamentali oggettivi, feedback soggettivo e dati coordinati di ciascun punto di contatto. Esiste sufficiente letteratura esistente sulla valutazione delle tastiere virtuali; tuttavia, solo alcuni di essi hanno sistematicamente riassunto e riflettuto sui metodi e sui processi di valutazione. Pertanto, questo protocollo colma la lacuna e presenta un processo e un metodo di valutazione sistematica del design della tastiera con codici disponibili per l’analisi e la visualizzazione. Non ha bisogno di attrezzature aggiuntive o costose ed è facile da condurre e utilizzare. Inoltre, il protocollo aiuta anche a ottenere potenziali ragioni per gli svantaggi del design e illumina l’ottimizzazione dei progetti. In conclusione, questo protocollo con le risorse open source potrebbe non solo essere un esperimento dimostrativo in classe per ispirare i principianti a iniziare i propri studi, ma contribuisce anche a migliorare l’esperienza dell’utente e le entrate delle società di editor di metodi di input.
Introduction
L’input da tastiera è il metodo principale dell’interazione uomo-smartphone1,2e con la penetrazione degli smartphone, l’input da tastiera ottiene miliardi di utenti. Nel 2019, il tasso di penetrazione globale degli smartphone aveva raggiunto il 41,5%3, mentre gli Stati Uniti, con la penetrazione più alta, erano arrivati al 79,1%4. Fino al primo trimestre del 2020, la tastiera mobile Sogou aveva circa 480 milioni di utenti attivi giornalieri5. Fino al 6 maggio 2020, Google Gboard era stato scaricato più di 1 miliardo di volte6.
L’esperienza di input da tastiera insoddisfacente aumenta con l’ingrandimento dello schermo del telefono. Sebbene lo schermo ingrandito mirasse a migliorare l’esperienza visiva, ha cambiato la gravità, le dimensioni e il peso degli smartphone, inducendo gli utenti a cambiare ripetutamente la postura di tenuta per raggiungere aree remote (ad esempio, il pulsante A e Q per gli utenti destrimani), portando così all’inefficienza dell’input. L’allungamento del muscolo può causare agli utenti di soffrire di disturbi muscoloscheletrici, dolori alle mani e diversi tipi di malattie (ad esempio, sindrome del tunnel carpale, artrosi del pollice e tenosinovite del pollice7,8,9,10). Gli utenti che preferiscono l’uso con una sola mano sono in condizioni peggiori11,12.
Pertanto, la valutazione e l’ottimizzazione del design della tastiera sono diventati temi caldi di ricerca psicologica, tecnica ed ergonomica. I progetti e i concetti di tastiera variabile sono stati costantemente proposti da aziende e ricercatori di editor di metodi di input (IME) per ottimizzare l’esperienza e l’efficienza dell’input, comprese le tastiere modificate e riordinate con caratteri: Microsoft WordFlow Keyboard13,Functional Button Area in Glory of Kings14,IJQWERTY15e Quasi-QWERTY16.
I metodi di valutazione esistenti per la progettazione della tastiera variano da ricercatore a ricercatore, ad eccezione di diversi indicatori altamente accettati e vengono proposti indicatori più accurati. Tuttavia, con una varietà di indicatori, non esiste un protocollo riassuntiva e sistematico fornito per dimostrare il processo di valutazione e analisi del design della tastiera. La legge17 di Fitts e la sua versione estesa FFitts Law18,che descriveva l’interazione uomo-computer, furono ampiamente adottate per valutare le prestazioni della tastiera19,20,21,22. Inoltre, l’area funzionale del pollice è stata proposta per migliorare il design della tastiera e descriveva un’area di movimento curva per il pollice per completare comodamente l’attività di input23. Sulla base di queste teorie, indicatori tra cui parola al minuto, tasso di errore delle parole e feedback soggettivo (usabilità percepita, prestazioni percepite, velocità percepita, carico di lavoro soggettivo, sforzo e dolore percepiti e intenzione di usare, ecc.), Che sono stati ampiamente adottati, sono stati parzialmente utilizzati in studi precedenti24,25,26 , 27,28,29 ad eccezione dei metodi di modellazione e simulazione. Inoltre, l’ellisse montata di punti di contatto su ciascun pulsante e il suo offset30,31 sono stati utilizzati negli ultimi anni per indagare le prestazioni accurate degli eventi di inputting. Inoltre, la risposta galvanica della pelle, la frequenza cardiaca, l’attività elettromiografica, il gesto della mano e il movimento del corpo32,33,34,35 sono stati adottati per valutare direttamente o indirettamente l’affaticamento muscolare, il comfort e la soddisfazione degli utenti. Tuttavia, questi vari metodi mancano di riflessione sull’adeguatezza degli indicatori utilizzati e un ricercatore alle prime armi può essere confuso nel selezionare gli indicatori appropriati per la sua ricerca.
La ricerca sul design della tastiera è anche facile da condurre, utilizzare e analizzare. Con il boom della tecnologia dello schermo, è stato possibile raccogliere più dati comportamentali per valutare in profondità il design della tastiera (ad esempio, il tempo di transizione tra due tasti e i dati delle coordinate di ciascun punto di contatto). Sulla base dei dati menzionati, i ricercatori hanno potuto esplorare con precisione i dettagli del design della tastiera e analizzarne gli svantaggi e i vantaggi. Se confrontata con altre ricerche sull’interazione uomo-computer, la ricerca del design della tastiera su smartphone portatili ha anche un alto valore applicativo per la sua vasta base di utenti senza attrezzature costose, materiali complicati o enorme spazio di laboratorio necessario. I questionari, le scale e lo script Python sulla ricerca sono open source e di facile accesso.
Lo scopo di questa ricerca è quello di riassumere i metodi precedenti per dimostrare un protocollo sistematico, preciso e generale per valutare e analizzare il design della tastiera sugli smartphone. L’esperimento esemplare e i risultati mirano a mostrare se la tastiera QWERTY curva con pulsanti regolabili in base alle dimensioni potrebbe ottimizzare l’esperienza di input di input con una sola mano su uno smartphone da 5 pollici rispetto alla tastiera QWERTY tradizionale e condividere il metodo di visualizzazione e lo script Python di analisi dei dati.
Protocol
Representative Results
Discussion
In questo studio, basato sullo sviluppo della tecnologia dello schermo, abbiamo presentato un protocollo riassuntico e generale di valutazione del design della tastiera per valutare il design della tastiera in modo sistematico e preciso. Gli indicatori e i metodi esistenti da studi precedenti, le coppie abbinate da caratteri inglesi e il tempo di transizione tra due chiavi sono integrati e modificati per generare un protocollo efficace.
Diversi punti critici devono essere notati in questo prot…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questa ricerca è supportata dal Tsinghua University Initiative Scientific Research Program (Progettazione ergonomica della tastiera curva su dispositivi intelligenti). Gli autori apprezzano Tianyu Liu per i suoi gentili suggerimenti e l’assistenza alla codifica sulle figure.
Materials
| Changxiang 6S smartphone | Huawei | Smartphone used in the examplar study | |
| Curved QWERTY keyboard software | Tsinghua University | Developed by authors | |
| SPSS software | IBM | Data analysis software | |
| G*Power software | Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf | Sample size calculation | |
| E4 portable wireless wristband | Empatica | Recording galvanic skin response and heart rate | |
| Arqus | Qualysis | Motion capture camera platform | |
| Passive marker | Qualysis | Appropriate sizes: 2.5 mm, 4 mm, and 6.5 mm | |
| Trigno sEMG | Delsys | Recording electromyographic activity | |
| Visual Studio Code | Microsoft | Python editor |
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