CC BY
54
УДК 519.687
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНТЕРФЕЙСА “ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ -КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА”
времени At аппаратная часть выполняет n операций
Fi (i = 1, n), длительностью Xj (i = 1, n), часть из них — F’j — выполняется с ошибками и требует повторного выполнения. Отсюда следует, что функция составляющей коэффициента эффективности работы аппаратной части может быть представлена в виде:
( n Д ( n , , 1
Z Fi
Z (Fi/ Ti)
A =
РАДВАНСКАЯЛ.Н., УДОВИЧЕНКО Л.В., ХОДАКОВД.В._________________________________
Предлагается обобщенный критерий оценки эффективности адаптивных интерфейсов “человек — компьютеризированная система”. Он основывается на комплексном учете трех групп основных показателей: программного, аппаратного и пользовательского видов.
Эффективность адаптивного интерфейса “Пользователь — компьютеризированная система” оценивается с помощью трех групп факторов [1,2]: аппаратный, программный и человеческий (пользовательский). Коэффициент эффективности может быть представлен функцией:
П = f (aA, PB, yC),
где А, В, С — соответственно коэффициенты оценки эффективности аппаратной, программной частей и человеческого фактора; a, (3, у — веса:
a = Oa. в= OB; y= Qc,
Q Q Q
где Qa,Qb, Qc — количественный вклад в решение поставленной задачи соответственно аппаратной, программной и пользовательской частей; Q — суммарный вклад всех частей (Q = Qa+Qb+Qc).
Анализ наиболее часто используемых программ позволил определить значения коэффициентов значимости экспертным путем (табл. 1).
Рассмотрим эффективность по каждому фактору.
Аппаратный фактор может быть оценен по следующим показателям:
а) быстродействию системы;
б) оптимальности структуры;
в) безотказности;
г) эргономичности — способности аппаратной части физически отвечать требованиям КП;
д) стоимости.
Согласно
рассматриваемой модели аппаратной части, мы имеем: за промежуток
1 -
i=1
n
Z Fi
i=1
1-
i=1
Z (Fi
i=1
Ч)
E • ая
(1)
где первый множитель — коэффициент безотказности системы; второй—коэффициент быстродействия системы с учетом потери быстродействия в результате исправления ошибок; Е — коэффициент эргономичности аппаратного обеспечения; G3 — стоимостный коэффициент.
Критерий оптимальности является эталонным. За эталон взята так называемая минимальная конфигурация, при которой программный продукт (адаптивный интерфейс) нормально функционирует. На рисунке изображен график зависимости быстродействия системы от конфигурации. Данные для построения графика получены эксперементальным путем, за эталонное значение принята конфигурации iP100, 8M RAM(70ns), 1M VideoDRAM, HDD (100 ms), что составило десять единиц (табл. 2).
Искомая эргономичность определяется путем приближения исследуемой системы к ближайшей эталонной системе.
Программный фактор может быть оценен по показателям:
а) конечность алгоритма:
lim Z kiТі Ф <
N^-<» і=1
(2)
Таблица 1
Значения коэффициентов значимости для программ
Название программы a P Y
Microsoft Word 7.0 0,3 0,5 0,2
Stilus Giant 3.0 0,2 0,75 0,05
Microsoft Windows 95 0,4 0,3 0,3
Corel Draw 7.0 0,2 0,5 0,3
1C -Бухгалтерия 0,1 0,4 0,5
Таблица 2
Эталонные значения относительной конфигурации аппаратной части
Конфигурация аппаратной части Относительная конфигурация Конфигурация аппаратной части Относительная конфигурация
iP100, 8M RAM(70ns), 1M VideoDRAM, HDD (100ms) 10 iP133, 16M RAM(60ns), 2M VideoDRAM, HDD (70ms) 45
iP100, 8M RAM(60ns), 1M VideoDRAM, HDD (100ms) 12 iP166, 16M RAM(70ns), 2M VideoDRAM, HDD (70ms) 50
iP100, 16M RAM(70ns), 1M VideoDRAM, HDD (100ms) 15 iP166, 16M RAM(60ns), 2M VideoDRAM, HDD (70ms) 53
iP100, 16M RAM(60ns), 1M VideoDRAM, HDD (100ms) 20 iP166, 32M RAM(70ns), 2M VideoDRAM, HDD (70ms) 55
iP133, 16M RAM(70ns), 1M VideoDRAM, HDD (100ms) 30 iP166, 32M RAM(60ns), 2M VideoDRAM, HDD (70ms) 60
iP133, 16M RAM(60ns), 1M VideoDRAM, HDD (100ms) 35 iP166, 32M SDRAM(10ns), 2M VideoDRAM, HDD (70ms) 80
РИ, 1999, № 3
101
где Xj — время выполнения i-й машинной команды; k —количество исполнений данной машинной команды (при использовании циклических алгоритмов); N — количество машинных команд в программе;
б) скорость выполнения программы;
в) оптимальность выполняемого кода программы. Подразумевает создание такой последовательности исполняемых кодов, при которой программа правильно выполняет все возложенные на нее функции, и время её выполнения, аппаратные требования, затраты ресурсов минимальны. Значение оптимальности кода можно отразить следующим соотношением:
K = (l - l)/L , (3)
где L — минимальное количество машинных команд, необходимых для выполнения программы задачи; L’ — количество “неоптимальных” команд, имеющих место в результате использования неоптимальных, но правильно работающих алгоритмов. Величина данного коэффициента лежит в пределах от 0 до 1.
Следствием оптимального кода является повышение скорости выполнения программы. На рис. 2 показан график зависимости скорости выполнения программы от оптимальности кода.
Исходя из этого, скорость выполнения программы запишется так:
( n / Л
1(ц + L'i)/ і(ті + Ti); (4)
V i=1 ) i=1
г) степень адаптивности (гибкости) программы. Показатель отображает степень приспособляемости программы к пользователю. Адаптивными компонентами интерфейса являются: база знаний о пользователе; возможность графического ввода информации; общение на естественном языке; самопрограммирование; инициаторный блок, который предлагает пользователю выполнить какое-либо действие, либо предсказывает его дальнейшие действия; оценочный блок, который оценивает эффективность работы пользователя и вносит те или иные изменения в порядок работы.
При оценке степени адаптивности будем исходить из возможности сокращения времени обучения пользо-
о
К
РЭ
Н
О
о
П
О
Он
н
о
3
W
о4
И
О
ц
л
н
Г)
50
40
30
20
10
вателя. Используя статистическую модель пользователя, коэфициент адаптивности равен:
K
адапт.
= 1
Si Y
Qi - Qi
где Qi — количество операций, известных i-му пользователю в конечный момент времени обучения; Q’i—количество операций, известных пользователю в начальный момент времени обучения; т — время обучения; у - коэффициент психофизиологического состояния i-го пользователя; s — коэффициент “искушенности” пользователя, учитывает уровень познаний пользователя в работе с компьютером.
По уровню пользовательских знаний пользователи разделены на 4 группы: начинающий, обычный пользователь, искушенный, пользователь-эксперт. Каждой подгруппе присваивается свой коэффициент “искушенности”;
д) экономическая эффективность использования программного продукта.
Тогда
В = Увыл.-К
вып. ^^адапт. ч-,пр.э
•оп
(5)
где Увып. — скорость выполнения программы; Кадапт. — коэффициент адаптивности; Опр. — экономический эффект от внедрения программы.
Приняв во внимание условие конечности (2) и условие оптимальности (3), получим:
I <Li+ L'i) n
B = i=1------I
i=1
•Y
Qi - Qi
G
пр.
(6)
I (Ti +Ti) i=1
Для оценки человеческого фактора можно анализируют:
а) психофизиологическое состояние пользователя. В результате проведения психофизиологических тестов определяется коэффициент психофизиологического состояния пользователя (у), создается формализованная база знаний о нем, содержащая информацию о том, какие действия наиболее характерны
- для него;
б) знания о предметной области;
в) степень подготовленности пользователя работать с программами, имеющими сходные предметные области или общий интерфейс;
г) скорость работы с интерфейсом. Среднее время
реакции пропорционально коэффициен-Оптимальная ту опытности x пользователя s, коэффи-конфигурация циенту адаптивности Кадапт., а также его физиологической реакции 1физ.:
tреакц. = Кадпт. - S - ^физ. , (7)
д) стоимость обучения пользователя. Стоимость обучения пропорциональна количеству машино-часов Тм и обратно пропорциональна степени адаптивности программы:
(8)
где См — стоимость
Gп = (Тм /Кадапт )См ,
Минимальная
конфигурация
Максимальная
конфигурация
Конфигурация
10 20 30 40 50 60 70
Рис.1. Зависимость быстродействия системы от конфигурации
часа работы с ЭВМ.
При оценке эффективности работы пользователя рассматриваем статистическую
0
10
1999, № 3
модель пользователя, поскольку множество пользователей, которое работает с данной программой, неоднородно. Если для i-го пользователя
ci Vi / Сп, ■ t
реакц.і j
то для обобщенной статистической модели
n
С = n ■
Ev і
і=1
E (Tm ■ См ) ■E (Si ■ tфиз,)
(9)
і=1 i=1
где n — количество исследуемых пользователей; є - коэффициент опытности i-го пользователя; Тм. — количество машиночасов, необходимое i-му пользователю для обучения.
Примем, что значение обобщающего коэффициента эффективности адаптивного интерфейса равно сумме:
П = aA + РБ + уС,
П = а
E Fi
1 -
n
E Fi
V i=1
E (Fi/ ti) 1 - -----------
EE(Fi /ті)
V i=1
■ E ■ Ga +
+ R ■ M
r Л/Г
E (Li+Li)
M Qi - Qi
M
E (Ti +Ti)
i=1
■E
i=1
Si ■Yi
■ Gnp. +
T
N
Evi
+ y N------------i=------------
1 N N (10) E (Тьі ■ Смі) ■E (Si ■ tфиз,)
i=1 i=1
W
S
X
D
X
hQ
ч
D
H
s
о
О
H
О
cd
&
a
a
Рис. 2. Зависимость скорости выполнения программы от оптимальности кода
a-A+у-С
эффективности адаптивного интерфейса от коэффициента адаптации программной части
тизация и компьютеризация информационных процессов учреждений. К.: Ин-т системных исслед., 1997. 264 с.
Анализ данного выражения из-за сложности затруднителен. Рассмотрим частные случаи, когда эффективность является функцией одного аргумента, а остальные переменные неизменяемые. Зависимость коэффициента эффективности от показателя адаптивности программной части адаптивного интерфейса будет иметь вид:
п = а ■ A + y■ С + №■ V ■ G )■ K .
I < М вып. пр. ^ адапт.
На рис. 3 представлен график полученной нами зависимости для программы Microsoft Word.
Чтобы полностью оценить эффективность интерфейса, нужно решить уравнение со многими неизвестными либо рассмотреть все частные случаи.
Поступила в редколлегию 07.09.99 Рецензент: д-р техн. наук, проф. Петров Э.Г.
Радванская Людмила Николаевна, канд. техн. наук, директор Ново-Каховсого филиала Херсонского государственного технического университета (ХГТУ). Научные интересы: прогрессивные информационные технологии. Адрес: Украина, Новая Каховка ул. Электрозаводская, 32, тел.(05549) 5-46-44.
Удовиченко Лидия Викторовна, кандидат технических наук, доцент кафедры информатики ХГТУ. Научные интересы: прогрессивные информационные технологии. Адрес: Украина, Херсон, Бериславское шоссе, 24, тел. (0552) 55-17-31.
Литература: 1.Ходаков В.Е. Система информационного обслуживания руководителей предприятий. К.: Техніка, 1992. 200 с. 2. Ходаков В.Е., БарданевЮ.Н., Мартінов А.Н. Автома-
Ходаков Даниил Викторович, аспирант ХГТУ. Научные интересы: адаптивные интерфейсы взаимодействия. Адрес: Украина, Херсон, Бериславское шоссе, 24, тел. (0552) 55-17-31.
РИ, 1999, № 3
103
