Разработка адаптивного пользовательского интерфейса Eclipse

    Разработка  адаптивного пользовательского  интерфейса Eclipse

    Alex Leung, Scott Morisson, Matt Wringe and Ying Zou

    Department of Electrical and Computer Engineering

    Queen’s University

    Kingston, Ontario, Canada

    {2akyl, 1mw, 2esm}@qlink.queensu.ca, ying.zou@queensu.ca 

    АННОТАЦИЯ 

    Во  время проектирования и разработки программных приложений удобством  пользовательских интерфейсов часто  пренебрегают.  Интегрированная  среда разработки Eclipse (IDE) вызывает некоторые трудности в процессе работы с ней по причине своей богатой функциональности, выраженной добавлениями внешних встраиваемых функций-расширений  и возможностями

    панели  управления пользовательской базы Eclipse (от новичка до разработчика-специалиста).

    Чтобы повысить удобство пользовательского интерфейса Eclipse, мы предлагаем использовать архитектуру адаптивного интерфейса пользователя (AUI), которая изменяет существующее Eclipse меню. Система основывается на статистических моделях взаимодействия пользователя с пользовательским интерфейсом.

    В частности, AUI скрывает редко используемые элементы меню и предугадывает, какой элемент меню пользователь, вероятно, вызовет.

    Кроме того, мы разрабатываем адаптивные алгоритмы, которые выполняют анализ затрат и выгод для принятия изменений  в меню

    системы, а также определяют оптимальные изменения, которые следует  внести.

    Прототип AUI разрабатывается как встраиваемая функция-расширение Eclipse. Прежде всего мы рассмотрим те улучшения, которых удалось добиться по сравнению с нынешней системой меню Eclipse с помощью адаптивного интерфейса пользователя. 

1. ВВЕДЕНИЕ

 

    Компьютерная  система Xerox 8010 была внедрена в 1981 году.

    Она была первым компьютером, использовавшим окна, иконки, меню и указатели (WIMPS) как основу пользовательского интерфейса (UI). С тех пор способы взаимодействия пользователя с программным продуктом практически не изменились. 

    Для выполнения растущих требований со стороны делового мира, программные приложения постепенно менялись для того, чтобы выполнять более сложные функции. Чтобы повысить удобство использования программных продуктов, многие исследователи предложили методики для проектирования и разработки адаптивных пользовательских интерфейсов.

    Предложенные  методики реагируют на различные  ситуации и требования посредством изучения поведенческих схем и стиля каждого конкретного пользователя.

    Ранние  работы над адаптивным пользовательским интерфейсом сосредотачивались  на отслеживании поведении пользователей  посредством Интернет-браузера и  предугадывании интересов пользователя.  Предыдущее исследование анализирует поведение пользователей при соответствии ключевых слов в  веб-документах.

    Помощник  Microsoft Office использует результаты проекта Lumiere, который применяет сеть  Bayesian, чтобы предугадать грядущие события и конечную цель и вывести список возможных потребностей пользователя, анализируя буфер обмена пользователя, действия и запросы.

    Microsoft Word Office и Windows XP могут динамично скрывать редко используемые элементы меню. Однако такие программные продукты не в состоянии прогнозировать возможные будущие шаги.

    В работе представлены данные о методах, которые обеспечивают персонализированную, сиюминутную помощь пользователям  и автоматически  извлекают схемы  последовательности работы пользователя исходя из движений мышки, в том числе  и при редактировании текста, создаваемого пользовательским интерфейсом.

    Результаты  этого исследования используются при редактировании текста.

      Тем не менее, несмотря на все эти достижения, использованием IDE зачастую пренебрегают, отдавая предпочтение UI, программе сложной и трудной в эксплуатации.

    А ведь IDE часто располагают широким спектром функций, способных помочь в разработке  различных проектов, так как они и проектируются для того, чтобы удовлетворить любые требования пользователей.

    По  этой причине все функциональные возможности программы доступны  пользователям в любое время, чего не скажешь об UI.

    Такие IDE, как Eclipse (то есть Java среды разработки с открытым исходным кодом), часто позволяют подключить внешние модули расширения для увеличения функциональности.

    Подобные  внешние модули расширения располагают  своими  собственными компонентами UI (например, дополнительное меню иконок и значков), которые еще более  усложняют поставленную задачу.

    Удобство  является важным фактором, который  влияет на производительность  пользователей. 

    Использование громоздкой, сложной и трудной UI, наверняка, снизит эффективность пользователя,  и они могут перейти  на  альтернативные программные приложения.

    Поэтому совершенствование   популярных в настоящее время  WIMPS парадигм должно привести к  обеспечению более эффективного и приятного интерфейса  для IDES.

    Чтобы повысить эффективность  пользователей IDES,

    Гильдия проектов [11] расширяет возможности  интерфейса Eclipse для 

    начинающего пользователя.

    И тем не менее, пользовательский интерфейс предоставляет статические функции  в меню.

    В этой статье мы предлагаем адаптивную архитектуру пользовательского  интерфейса (AUI), которая динамически адаптируется под интерфейс   пользователя для любой программы, используемой разработчиком ежедневно, как, например,  программы написания кода, компиляции и отладки.

    В частности, наш адаптивный пользовательский интерфейс (AUI) разработан как плагин, то есть встраиваемый, для Eclipse, а также он постоянно работает в фоновом режиме для сбора статистики о том, как пользователь взаимодействует с системой меню.

    Например, для разработчиков, которые сосредоточены  на отладке кода, мы будем скрывать такие нерелевантные меню, как "Файл" и "Навигатор".

    В отличие от предыдущих работ, в основе которых лежал план будущих действий пользователя, мы также разрабатываем такие адаптивные алгоритмы, как Fade (постепенно изменяющийся) и Enlighten (оповещение), которые выполняют анализ затрат и прибылей, когда необходимо внести изменения в меню, а также определяют оптимальные изменения, которые следует  внести в меню системы.

    Например, благодаря использованию алгоритма Fade, элементы меню, которые редко  используются пользователем, скрыты.

    Такая методика может уменьшить объём  элементов меню и позволяет получать быстрый доступ к элементам меню, которые наиболее часто используются.

    Чтобы ещё больше повысить эффективность  использования, наш подключаемый модуль перемещает те элементы, которые, как  предсказывает алгоритм Enlighten, пользователь выберет в следующий момент, в начало меню.

    Решения, какие элементы меню скрыть, а какие  переместить, оцениваются предлагаемыми  нами экономически эффективными формулами.

    Последующая часть работы построена следующим  образом.

    Раздел 2 – это руководство пользователя, где описывается  взаимодействие пользователя с системами меню.

    В разделе 3 обсуждается конструкция  нашего адаптивного пользовательского  интерфейса. В разделе 4 представлены результаты  наших исследований. В разделе 5 мы подводим итоги и описываем планы на будущее.

2. СИСТЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИМ МЕНЮ

 

    Из-за присутствия человеческого фактора  повышение удобства использования интерфейса - скорее искусство, чем наука. Многочисленные пользователи    ждут  самых разных  удобств  и образцов использования интерфейса. 

    Однако  все ещё допустимо использовать метрики и определённую методологию, чтобы количественно измерить, сравнить, и улучшить удобство и простоту его использования.

    Вообще, удобство и простота использования  – это качественный признак программного обеспечения,  показывающий степень, с  которой можно использовать приложение, чтобы достичь эффективности и цели в заданном контексте [4].

    Более того, удобство и простоту использования  можно охарактеризовать  пятью  признаками:

1. скорость обучения, которая отражает простоту освоения прикладных функциональных возможностей;
2. эффективность, которая показывает простоту использования и
3. уровень производительности, которого может достичь пользователь;
4. запоминаемость, которая отражает легкость  запоминания функциональных возможностей системы;
5. низкая вероятность ошибки, которая показывает, как пользователям с помощью системы поддержки делать меньше ошибок;

    (5) удовлетворённость  пользователя, которая  показывает,

    насколько пользователям нравится  приложение.

    В нашем исследовании мы стремимся усовершенствовать все пять признаков  удобства и простоты использования системы с помощью адаптивного пользовательского интерфейса. 

    2.1 Модель пользователя 

    Чтобы лучше понять, каким образом повысить удобство и простоту использования  меню системы, мы количественно определяем удобство использования и строим упрощенные модели пользователя, имитирующие, как пользователь взаимодействует с системой меню и запоминает модели  использования приложений.

    Таким образом, для повышения удобства использования можно сделать оптимальные изменения в системе меню.

    В частности, мы считаем, что взаимодействие пользователя с меню

    происходит  в следующие три этапа:

1. Пользователь выбирает из меню, что он хочет увидеть, используя либо мышь, либо клавиатуру. Его внимание концентрируется на заголовке меню в верхней части рабочего пространства.
2. Когда появляется меню, внимание пользователя по-прежнему обращено к верхней части меню.
3. Пользователь последовательно просматривает меню  сверху вниз до тех пор, пока не найдет то, что искал. Если используется мышь, пользователь должен перемещать мышь вниз, проходя над каждым элементом меню последовательно. Та же логика применяется, если пользователь использует клавиатуру для доступа к системе меню. В этом случае пользователь должен нажимать клавишу "Стрелка вниз" для перемещения по меню системы до тех пор, пока он не достигнет выбранного элемента.

    Когда пользователь знает позицию нужного  элемента меню системы, он, вероятно, не будет просматривать меню системы  в последовательном порядке. Скорее всего, пользователь переместит курсор непосредственно на то место, где, как он считает, находится этот элемент.

    Это также относится и к случаю, когда пользователь знает клавиши  быстрого вызова для доступа к  меню и его элементам в структуре  меню. 

    2.2 Анализ Модели 

    Одним из показателей, которые можно определить с помощью модели пользователя, является среднее время доступа к случайному элементу меню.

    Для меню со случайным образом распределенными  элементами, среднее количество элементов, которые надо рассмотреть прежде, чем найдется нужный, будет примерно равно половине всех элементов меню (то же самое  и для последовательного поиска).

    Среднее время доступа к элементу меню - это число элементов, которые 

    необходимо  было  просмотреть для того, чтобы выбрать нужный элемент. Сокращая среднее время доступа к элементу, можно увеличить эффективность системы меню. Достичь этого можно двумя способами:

1. путем устранения элементов, которые, вряд ли, могут быть выбраны и
2. путем перемещения элементов с высокой вероятностью выбора в верхнюю часть меню.

    Кроме того, среднее время доступа к  элементу – это время, которое  затрачивает пользователь, чтобы  перейти от одного элемента меню к  другому.