Просмотр исходного текста страницы Система параллельного тестирования эффективности человеко-машинного взаимодействия (Анастасия Маркина, OSSDEVCONF-2016)

== Аннотация ==
;Докладчик: {{Speaker|Анастасия Маркина}}
<blockquote>
В работе представлена авторская разработка — свободный проект UXDump, представленный для инструментальной оценки качества человеко-машинного взаимодействия с программными продуктами. Работа системы основана на мониторинге физического состояния пользователя с помощью биометрических датчиков популярных гаджетов (фитнес-трекеров и др.).

Рассматриваются архитектура, возможности и способы применения системы, разновидности гаджетов и типовые схемы их подключения.
</blockquote>

== Видео ==

{{vimeoembed|186031566|800|450}}
{{youtubelink|PSsHUoJWKIA}}{{letscomment}}

== Слайды ==
[[File:Система параллельного тестирования эффективности человеко-машинного взаимодействия (Анастасия Маркина, OSSDEVCONF-2016).pdf|left|page=-|256px]]

{{----}}

== Расширенные тезисы ==
<latex>
Измерение параметров физического состояния пользователей (частота пульса, электропроводность кожи и др.) при работе с программным обеспечением "--- это подход, который позволяет быстро и эффективно определить <<узкие места>> интерфейса для доработки приложения, а также бывает полезен при выборе одного из нескольких конкурирующих программных продуктов. Исторически он разрабатывался менее активно из-за необходимости в редких биометрических устройствах; однако в последнее время требуемые датчики появились в достаточно большом числе популярных гаджетов, таких как спортивные пульсометры, фитнес-трекеры, <<умные часы>>, развлекательные энцефалографы. Несмотря на то, что эти устройства ориентированы на индустрию спорта и развлечений, они способны передавать данные хост-системе и обладают достаточной точностью, для возможности их использования в usability-тестировании.

Ранее в ряде публикаций нами представлялись результаты тестирования, выполненные в рамках такого подхода \cite{Markina1, Markina2}. В частности, этот метод хорошо проявил себя при сравнении интерфейсов, перегруженных визуальными элементами, поскольку влияние неоптимальных композиционных решений в данном случае наиболее сильно сказывается на эффективности работы оператора \cite{Markina3, Markina4}. В результате проведения нескольких исследовательских проектов, построенных на данной методике, была разработана программная система UXDump, упрощающая приборную оценку эффективности человеко-машинного взаимодействия. Код данной разработки\footnote{\url{https://bitbucket.org/AsyaAliset/uxdump}} распространяется под лицензий GPL v.2.

Основная часть системы написана на C++ и Qt (опробовалась для двух тестируемых платформ, GNU/Linux и MS Windows). Система ориентирована на одновременное параллельное тестирование ПО на нескольких компьютерах; поэтому для хранения результатов измерений была выбран MySQL, с которым разработанное приложение взаимодействуют по схеме клиент-сервер.

Проект UXDump построен по модульному принципу и включает в себя блоки, обеспечивающие добавление информации о проведенных тестах, визуализацию данных экспериментов, администрирование базы данных, обеспечение сетевого взаимодействия.
</latex>

[[File:Архитектура системы uxdump.svg|center]]

Архитектура системы показана на выше, а передача данных на следующей иллюстрации.

[[File:Архитектура системы uxdump (передача управления).svg|center]]

<latex>
Основной стартовый модуль "--- оболочка UXDump suite, которая передаёт управление модулям DataBase manager и Launcher. Launcher предназначен для запуска измерительных модулей (либо модулей-обёрток, через которые происходит передача данных от измерительных устройств) и выбранного пользователем тестового скрипта. Тестовый скрипт запускает программное обеспечение, участвующее во взаимодействии с пользователем (т.е. начинает эксперимент), и ожидает завершения его работы. По окончании теста управление возвращается к Launcher, который принудительно завершает измерительные модули, собирает созданные ими логи и передает управление библиотеке UXDump framework для добавления данных в базу. Эта же библиотека используется для получения данных из БД, например при визуализации результатов выбранных экспериментов модулем UXDump suite.

Измерительные модули принимают данные от надетых на пользователя устройств. В настоящее время система включает модуль FitBit для измерения частоты сердечных сокращений с помощью фитнес-трекеров Fitbit, модуль mindwave для оценки концентрации внимания с помощью энцефалографа NeuroSky Mindwave и модуль uxdumpbox, принимающий данные о пульсе и электропроводности кожи с аппаратного блока авторской разработки\footnote{\url{https://github.com/fiowro/uxdump}}.

Измерительный модуль записывает в лог результаты измерений в максимально доступном объеме. Если это приводит к неоправданному превышению количества хранимой информации, то может использоваться модуль-обёртка, выполняющий фильтрацию снятых биометрических показаний и/или их первичную обработку. Пример последнего "--- модуль-обёртка phasic GSR, который анализирует <<сырые>> данные электропроводности кожи, фильтрует их и подсчитывает пики тонической кожно-гальванической реакции, соответствующие повышенному возбуждению оператора \cite{Markina4}.

Как уже упоминалось, измерительные модули возвращают данные в виде текстовых логов (что заметно упрощает создание сторонних модулей). Такие же логи с данными могут генерировать и некоторые тестовые скрипты (например, показания о корректности выполнения заданий пользователем). После возвращения управления к модулю Launcher происходит анализ содержимого логов, подготовка информации и её запись в базу, а также передача исходных лог-файлов в архивное хранилище. Аналогичным образом информация может быть добавлена в базу модулем DataBase manager при импорте ранее сохранённых лог-файлов. Помимо результатов измерений база хранит данные о пользователях и условиях проведения эксперимента (заполняются перед началом очередного теста).

Обычно, при написании нового измерительного модуля, удаётся задействовать уже существующий свободный проект, предназначенный для извлечения данных из соответствующего устройства. Например, для mindwave "--- это библиотека mindwave-python, а для fitbit "--- проект galileo. Использование оригинального API от разработчика устройства, по нашему опыту, наименее вероятный вариант: из-за другого целевого назначения гаджета штатные средства обычно не позволяют передавать биометрические данные с нужной частотой и в необходимый момент времени. При этом некоторые производители используют стойкую криптографическую защиту результатов измерений, и, в этом случае, необходима смешанная схема получения данных, когда стороннее ПО обеспечивает своевременное извлечение результатов и их передачу на  сервер, а измерительный модуль, дождавшись завершения этой процедуры, запрашивает расшифрованные данные с сервера.


</latex>

[[File:Взаимодействие uxdump с фитнес-трекером FitBit.svg|center]]

<latex>
\textit{Автор выражает благодарность Стасу Фомину за экземпляры предоставленного оборудования.}

\begin{thebibliography}{99}
\bibitem{Markina1} Журавский В.В., Костюк Д.А., Латий О.О., Маркина А.А. Программно-аппаратная система для сравнительных исследований эргономики обеспечения // Информационные технологии и системы 2015 (ИТС 2015): материалы международной научной конференции. Минск, БГУИР, 29 октября 2015 г. "--- С. 252–253
\bibitem{Markina2} Kostiuk D.A., Latiy O.O., Markina A.A. Software system for parallel usability testing // Шоста науково-практична конференцiя FOSS Lviv 2016: Збiрник наукових праць. "--- Львiв, 19-2 квiтня 2016 р. "--- С.59–62
\bibitem{Markina3} Костюк Д.А., Латий О.О., Маркина А.А. Инструментальная оценка состояния пользователя в задаче сравнения интерфейсов офисных приложений // XII конференция разработчиков свободных программ. Тезисы докладов. "--- Калуга, 16-18 октября 2015 г. "--- М.: Альт Линукс, 2015. "--- С.8–12
\bibitem{Markina4} Костюк Д.А., Латий О.О., Маркина А.А. Об эффективности использования метафоры ленточного интерфейса // Одиннадцатая конференция <<Свободное программное обеспечение в высшей школе>>: Материалы  конференции. "--- Переславль, 30-31 января 2016 г. "--- М.: Альт Линукс, 2016. "--- С.17–23
\end{thebibliography}
</latex>

[[File:{{#setmainimage:Система параллельного тестирования эффективности человеко-машинного взаимодействия!.jpg}}|center|640px]]
== Примечания и отзывы ==
<!-- <blockquote>[©]</blockquote> -->

{{fblink|1781454875440859}}                                          
{{vklink|200}}                                          
<references/>



{{stats|disqus_comments=0|refresh_time=2019-02-27T22:50:20.922957|vimeo_comments=0|vimeo_plays=37|youtube_comments=0|youtube_plays=20}}

[[Категория:OSSDEVCONF-2016]]
[[Категория:Open-source]]