Forskare vid Aalto-universitetet, Finland, och Kochi University of Technology, Japan, utvecklat en ny algoritmisk metod för optimering av användargränssnitt som tar hänsyn till individuella skillnader.

"Majoriteten av tillgängliga användargränssnitt är inriktade på genomsnittliga användare. Detta "one size fits all"-tänkande tar inte hänsyn till individuella skillnader i förmågor – åldrande och funktionshindrade användare har många problem med daglig teknikanvändning, och ofta är dessa mycket specifika för deras förmågor och omständigheterna, säger postdoktor Jussi Jokinen vid Aalto-universitetet.

"Det finns sätt att automatiskt optimera användargränssnittet, men detta är effektivt endast om vi har en realistisk modell av användaren. Tidigare, designers hade inte detaljerade modeller som är baserade på psykologisk forskning och kan användas för att förutsäga, hur olika individer presterar i interaktiva uppgifter", han fortsätter.

Exempel på problem för användare med funktionshinder

• Essentiell tremor hindrar användarens förmåga att peka exakt, leder till enorma svårigheter med beröringsbaserade gränssnitt. En optimerare kan öka storleken på användargränssnittselementen och gruppera funktioner för att anpassa sig till skärmstorleksbegränsningarna.
• Dyslexi gör korrekturläsning av maskinskriven text och läsning av ord i användargränssnittet mer tidskrävande och felbenägen. En optimerare kan justera antalet text i användargränssnittet och introducera hjälpmedel för att säkerställa att den inskrivna texten är korrekt.
• Demens minskar förmågan att tänka och minnas, gör det svårt eller omöjligt att använda de flesta vardagliga användargränssnitt. En optimerare kan föreslå design, som minimerar minnesbelastningen och kräver så lite förkunskaper från användaren som möjligt. De prioriterar täta eller viktiga uppgifter.

Grunden för deras arbete är en ny prediktiv modell för interaktion, som förutsäger hur individuella förmågor påverkar textinmatning på en pekskärm. Modellen kombinerar psykologisk forskning om fingerpekande och ögonrörelser, låter den förutsäga textinmatningshastighet, skrivfel, och korrekturläsning.

För att visa upp modellen, forskare använde den för att simulera en användare med essentiell tremor. De förutspådde att att skriva med en smartphone som har det vanliga Qwerty-tangentbordet är nästan omöjligt för en sådan användare, eftersom mer än hälften av alla inskrivna nycklar är stavfel. "Efter denna förutsägelse, vi kopplade textinmatningsmodellen till en optimerare, som itererar genom tusentals olika användargränssnittsdesigner. Ingen riktig användare kunde naturligtvis prova alla dessa mönster. Av denna anledning är det viktigt att vi kan automatisera utvärderingen med vår beräkningsmodell", Jokinen berättar.

Resultatet av optimeringen var ett textinmatningsgränssnitt, som modellen förutspådde vara överlägsen för användare med essentiell tremor. Det fanns nästan inga textinmatningsfel i skrivningen längre. Efter modellens förutsägelse, den optimerade layouten testades med en riktig användare med väsentlig tremor. Modellens förutsägelse och verkliga observationer sammanföll, och användaren kunde skriva nästan felfria meddelanden. "Detta är naturligtvis bara ett prototypgränssnitt, och inte avsedd för konsumentmarknaden. Vårt arbete som forskare är att komma med lösningar", Jokinen påminner. "Jag hoppas att designers tar upp härifrån och med hjälp av vår modell och optimerare skapar individuellt inriktade, polerade gränssnitt."

Modellen kan användas för att simulera en mängd olika användare i olika interaktiva uppgifter. "Vi började med textinmatning, vilket är en vardaglig uppgift. Vi valde att simulera och optimera för väsentlig tremor, eftersom det gör textinmatning mycket svårt. Nu när vi har bekräftat modellens giltighet och användbarhet, den kan utvidgas till andra användningsfall och funktionshinder. Till exempel, vi har modeller för att simulera hur att vara nybörjare eller expert med ett gränssnitt påverkar användarens prestanda. Vi kan också modellera hur minnesstörningar påverkar inlärning och daglig användning av gränssnitt. Det viktiga är att oavsett förmåga eller funktionsnedsättning, det måste finnas en psykologiskt giltig teori bakom att modellera det. Detta gör modellens förutsägelser trovärdiga, och optimeringen är rätt inriktad", Sammanfattar Jokinen.

Resultaten av forskningen publiceras i IEEE Pervasive Computing Journal . Forskningen var ett samarbete mellan Aalto-universitetet, Finland, och Kochi Technical University, Japan. Forskargruppen vid Aalto, ledd av professor Antti Oulasvirta, fokuserar på beräkningsmetoder optimeringsmetoder och matematiska modeller av mänskligt beteende för att designa användargränssnitt.