Модели и алгоритмы анализа и визуализации данных активности пользователей информационных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.01, кандидат наук Данилов Никита Андреевич

• Данилов Никита Андреевич
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Данилов Никита Андреевич

Введение

Глава 1. Модели и алгоритмы, применяемые при анализе процесса взаимодействия пользователей с информационной системой

1.1. Процесс взаимодействия пользователей с информационной системой

1.2. Проблемы терминологии при описании процесса взаимодействия пользователей с информационной системой

1.3. Методы анализа процесса взаимодействия пользователей с информационной системой посредством графического интерфейса

1.4. Инструменты, применяемые при анализе взаимодействия пользователей с информационной системой посредством графического интерфейса

1.5. Модели для сбора данных активности пользователей

1.6. Модели и методы визуализации данных активности пользователей

1.7. Методы анализа шаблонов поведения пользователей

Глава 2. Системный анализ процесса взаимодействия пользователей с информационной системой посредством графического интерфейса

2.1. Формализация основных понятий и классификация видов активности пользователей информационной системы

2.2. Разработка открытой модели данных активности пользователей в форме онтологии с использованием языка OWL 2 DL

2.3. Наполнение онтологии экземплярами

Глава 3. Разработка моделей и алгоритмов анализа процесса взаимодействия пользователей с информационной системой

3.1. Развитие модели данных активности пользователей, предназначенной для визуализации в виде тепловых карт

3.2. Разработка алгоритма построения тепловой карты на основе точечных данных активности пользователей приложения

3.3. Апробация разработанных модели данных активности пользователей и алгоритма построения тепловых карт

3.4. Разработка модели активности пользователей, предназначенной для поиска последовательных шаблонов

3.5. Разработка алгоритма поиска последовательных шаблонов активности пользователей на основе данных активности

3.6. Апробация разработанного алгоритма поиска последовательных шаблонов активности пользователей

Глава 4. Разработка программного комплекса для сбора, визуализации и анализа данных активности пользователей

4.1. Анализ требований и проектирование

4.2. Разработка программных модулей

4.3. Тестирование программного комплекса

Заключение

Список использованной литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Приложение Г

Приложение Д

Приложение Е

Введение

Актуальность темы исследования. Анализ процесса взаимодействия пользователей с информационной системой проводится при решении целого ряда актуальных задач как в области аудита действий пользователя, так и в области разработки информационных систем. Например, одним из стандартных этапов при разработке современных информационных систем является тестирование удобства использования (ГОСТ-2880б-90:1992), которое обычно состоит из двух этапов. Первый этап заключается в сборе данных о действиях, совершаемых пользователями посредством взаимодействия с графическим интерфейсом системы (движение курсора мыши, нажатие клавиш мыши, нажатие клавиш клавиатуры и т.д.), и характеристиках действий (координаты курсора, частота нажатия, используемые клавиши и т.д.). Такие данные обозначаются устоявшимся термином «активность пользователей». Второй этап - анализ этих данных экспертом с целью выявления проблем связанных с удобством использования, что является трудоемкой задачей.

Системному анализу процесса взаимодействия пользователей с информационными системами и методам анализа данных активности пользователей посвящены работы Грибовой В.В. [3], Копова С.А. [1б], Сергеева С.Ф. [24], Blandford A. [41], Cockton G. [44], Green T. [41], Berners-Lee T.J. [37], Sivaji A. [78], Shah I. [74], Miller G.A. [бЗ], Winckler M., Ting I. [83], Cardno A.J. [43], Matejka J. [б4], Grossman T. [б4], Fitzmaurice G. [б4], Siochi A.C. [77], Ehrich R.W. [77], Balbo S. [38], Goschnick S. [38], Tong D. [38], Card S.K. [42], Moran T.P. [42], Newell A. [42], Tabandeh A.S. [81]. Тем не менее, ряд вопросов исследован недостаточно.

Так в качестве моделей, описывающих процесс взаимодействия пользователя с информационной системой, предлагаются онтологии. Однако большинство онтологий описывают лишь модели пользовательского интерфейса или пути взаимодействия пользователей с интерфейсом. Кроме

того, известные онтологии не используют математический аппарат дескрипционных логик, что не позволяет применять эти модели для построения логических выводов в ходе проведения исследований удобства использования.

Для визуализации активности пользователей (например, кликов мыши) широко используется другой тип моделей - тепловые карты, где интенсивность (цвет) пикселя определяет меру внимания пользователей. Однако, существующие математические модели не обеспечивают адекватной визуализации в случае высокой плотности размещения активности на плоскости, так как не содержат параметра для корректировки интенсивности в зависимости от плотности. Как результат, области с разной плотностью изображаются с одинаковой интенсивностью, что ухудшает наглядность. Эксперт не может отличить какие области имеют большую интенсивность, а какие меньшую.

Для решения задач повышения эффективности взаимодействия пользователей с информационными системами ряд исследователей предлагают анализировать шаблоны активности пользователей, т.е. повторяющиеся последовательности действий. Однако существующие методы анализа ориентированы на поиск лишь заранее предопределенных исследователями шаблонов. Данные методы не используют существующие методы интеллектуального анализа ассоциативных правил и последовательных шаблонов для поиска новых (ранее неизвестных) шаблонов.

Вышесказанное определило актуальность настоящей работы, а также, следующие из неё цели и задачи.

Целью диссертационной работы является разработка моделей и алгоритмов анализа и визуализации данных активности пользователей информационных систем, обеспечивающих повышение эффективности труда экспертов при анализе процесса взаимодействия пользователей с информационной системой.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих основных задач:

1. Провести системный анализ процесса взаимодействия пользователя с информационной системой посредством графического интерфейса. Исследовать существующие модели и методы, применяемые для сбора и анализа данных активности пользователей информационных систем.

2. Разработать модель данных активности пользователей информационной системы, которая может быть использована экспертами для решения широкого спектра задач анализа процесса взаимодействия пользователей с информационной системой посредством графического интерфейса.

3. Разработать алгоритм построения тепловой карты активности пользователей, позволяющий корректировать интенсивность цвета в зависимости от плотности размещения активности на плоскости.

4. Разработать алгоритм поиска последовательных шаблонов активности пользователей на основе данных активности.

5. Создать программный комплекс, реализующий разработанные модели и алгоритмы, позволяющий собирать и анализировать данные активности пользователей.

6. Провести апробацию разработанных моделей и алгоритмов применительно к задачам анализа удобства использования прикладного программного обеспечения для операционных систем семейства Windows.

Объектом исследования в данной работе является процесс взаимодействия пользователей с информационной системой посредством графического интерфейса.

Предметом исследования в настоящей работе являются модели и методы, применяемые для сбора, анализа и визуализации данных активности пользователей при взаимодействии с информационными системами посредством графического интерфейса; структура и классификации этих данных.

Теоретическую и методологическую основу исследования

составляют методы системного анализа, аппарат дескрипционной логики SHOIQ(D), методы онтологического инжиниринга, методы теоретико-множественного подхода, аппарат теории последовательных шаблонов.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций определяется корректностью применяемых методов системного анализа и постановки решаемых задач и подтверждается использованием утверждений, строго доказанных формальными методами. Справедливость выводов относительно адекватности используемых методов и моделей подтверждается примерами и приведенной программной реализацией.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Выполнен системный анализ процесса взаимодействия пользователя с информационной системой посредством графического интерфейса, ориентированный на представление данных активности пользователя.

2. Разработана открытая модель данных активности пользователей в форме онтологии на основе языка OWL 2 DL, которая отличается от существующих моделей использованием аппарата дескрипционной логики SHOIQ(D), что позволяет строить логические выводы при проведении широкого класса исследований экспертами.

3. Развита модель данных активности пользователей для визуализации в виде тепловых карт и разработан алгоритм построения тепловых карт, которые отличаются наличием параметров для корректировки интенсивности цвета в зависимости от плотности размещения активности на плоскости и линейным суммированием значения интенсивности, что позволяет адекватно визуализировать данные активности пользователей с высокой плотностью размещения на координатной плоскости в виде тепловых карт для их последующего экспертного анализа.

4. Разработан алгоритм поиска последовательных шаблонов активности пользователей, который использует методы интеллектуального анализа

ассоциативных правил и последовательных шаблонов, что позволяет экспертам обнаруживать ранее неизвестные шаблоны взаимодействия пользователей с информационными системами при меньших временных затратах.

Положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Результаты системного анализа процесса взаимодействия пользователя с информационной системой в виде открытой модели данных активности пользователей информационных систем (онтологии), позволяющей строить логические выводы для проведения исследований.

2. Модель данных активности пользователей, предназначенная для их визуализации в виде тепловых карт, и алгоритм построения тепловых карт, позволяющие визуализировать данные активности пользователей с высокой плотностью размещения активности на координатной плоскости в виде тепловых карт для их последующего экспертного анализа.

3. Алгоритм поиска последовательных шаблонов активности пользователей, позволяющий применять методы интеллектуального анализа ассоциативных правил и последовательных шаблонов для обнаружения ранее неизвестных шаблонов взаимодействия пользователей с информационной системой при меньших временных затратах, для решения задач анализа удобства использования информационной системы и повышения эффективности взаимодействия пользователей с пользовательским интерфейсом.

4. Программный комплекс на основе предложенных моделей и методов, позволяющий собирать, визуализировать и анализировать данные активности пользователей прикладного программного обеспечения для операционных систем семейства Windows.

Практическая значимость работы обусловлена созданием программного комплекса для сбора, визуализации и анализа данных активности пользователей. Разработанный программный комплекс может быть использован как на этапе тестирования в процессе разработки

информационных систем, так и на этапах эксплуатации и проектирования последующих версий. Модель данных активности реализована на языке OWL и опубликована в облаке связанных открытых словарей LOV (Linked Open Vocabularies), что позволит упростить процесс распространения знаний и их применения для анализа. Кроме того, такая модель может быть использована и уточнена любыми исследователями и инженерами для решения конкретных задач при анализе удобства использования программного обеспечения.

Личный вклад автора. Все основные результаты, выводы и положения, выносимые на защиту, получены автором лично. В совместных работах автору принадлежит ведущая роль в разработке общей концепции работы, ее структуры, создании математических моделей, алгоритмов и реализующих их программных модулей.

Апробация результатов исследования. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Международной научной конференции «Информационно-коммуникационные технологии в науке, производстве и образовании (ICIT 2014)» (Саратов, 2014); Международной научно-практической конференции «Инновационное развитие современной науки» (Уфа, 2014); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы управления в социально-экономических и технических системах» (Саратов, 2014); Международной научно-технической конференции «Информационно-компьютерные технологии - 2014» (Житомир, Украина, 2014); Международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития коммуникативных технологий» (Саратов, 2014); Международной научной конференции «Проблемы управления, обработки и передачи информации (У0ПИ-2015)» (Саратов, 2016); Российской научно-практической конференции «Инжиниринг предприятий и управление знаниями (ИП&УЗ-2016)» (Москва, 2016); Международной научно-практической конференции «Информационно-коммуникационные технологии в науке, производстве и образовании (ICIT-2016)» (Саратов, 2016); Международная научно-практическая конференция «Проблемы управления в

социально-экономических и технических системах» (Саратов, 2017); Международная научная мультиконференция «Математические методы в технике и технологиях (ММТТ-31)» (Санкт-Петербург, 2018).

Соответствие темы диссертации требованиям паспорта специальностей научных работников. Диссертационная работа соответствует следующим пунктам паспорта специальности 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации»: п. 5. Разработка специального математического и алгоритмического обеспечения систем анализа, оптимизации, управления, принятия решений и обработки информации; п. 12. Визуализация, трансформация и анализ информации на основе компьютерных методов обработки информации.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ (3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 2 статьи в иностранных изданиях, индексируемых в базе SCOPUS, 9 статей в сборниках научных трудов и материалах конференций). Имеются 2 свидетельства о государственной регистрации программы для ЭВМ №2012610990 от 24 января 2012 г. и №2018662773 от 15 октября 2018 г.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Работа содержит 147 страниц, включая 36 рисунков, библиографический список из 85 наименований.

Глава 1. Модели и алгоритмы, применяемые при анализе процесса взаимодействия пользователей с информационной системой

1.1. Процесс взаимодействия пользователей с информационной

системой

Эксплуатация любой современной информационной системы включает в себя процесс взаимодействия пользователей с ней посредством графического пользовательского интерфейса. Анализ процесса взаимодействия пользователей с информационной системой проводится при решении целого ряда актуальных задач в различных областях.

Например, аудит действий пользователей - это комплекс мероприятий, нацеленных на повышение информационной безопасности предприятия, который предполагает сохранение (протоколирование) информации о действиях, совершаемых пользователями системы [1]. Аудит является частью системы безопасности, и при отказе всех остальных составляющих, записи в аудите действий пользователей помогают системному администратору определить, что произошло в системе и какие действия необходимо предпринять для устранения или минимизации негативных последствий [18].

Другой пример - разработка информационных систем, а именно, одним из стандартных этапов при разработке современных информационных систем является тестирование удобства использования (ГОСТ-28806-90:1992), которое обычно состоит из двух этапов.

Эксперт

Рис. 1.1.1. Сбор данных о действиях, совершаемых пользователем.

Первый этап заключается в сборе данных о действиях (рис. 1.1.1), совершаемых пользователями посредством графического интерфейса системы (движение курсора мыши, нажатие клавиш мыши, нажатие клавиш клавиатуры и т.д.), и их характеристиках (координаты курсора, частота нажатия, используемые клавиши и т.д.). Такие данные обозначаются устоявшимся термином «активность пользователей» [47]. Второй этап -анализ этих данных экспертом с целью выявления проблем в удобстве использования, что является трудоемкой задачей [81]. Поэтому, встает вопрос о хотя бы частичной автоматизации этого этапа, для чего требуется наличие соответствующих моделей и алгоритмов.

Стоит отметить, что благодаря развитию современных технологий, графические пользовательские интерфейсы постепенно внедряются на замену иных способов ввода (аналоговых и текстовых) во многих технических областях.

Одной из ключевых тенденций современного авиастроения является повышение эффективности интерфейса «пилот - летательный аппарат» [21], а именно, развитие информационно-управляющих систем за счет совершенствования бортовых систем электронной индикации [29], реализации виртуальной приборной доски, использования для управления системой

электронной индикации графического пользовательского интерфейса [39], сенсорных панелей (рис. 1.1.2) и устройств управления курсором.

Рис. 1.1.2. Бортовое оборудование для Boeing 777 фирмы Honeywell.

Персональные компьютеры управляются в основном с помощью мыши, которая не годится для авиационного применения, т.к. может самопроизвольно двигаться, для работы ей требуется ровная свободная поверхность. Поэтому, на борту летательных аппаратов применяют другие устройства управления курсором: джойстики (координатные ручки) и трекболы (шаровые манипуляторы). Трекбол содержит вращающийся шар, который пилот может вращать указательным или средним пальцем в любую сторону - соответственно перемещается и курсор. Трекболы применяют в комплексе авионики Pro Line 21 фирмы Rockwell Collins и системе индикации EASy фирмы Dassault Aviation (рис. 1.1.3).

Рис. 1.1.3. Система индикации EASy фирмы Dassault Aviation.

Одной из тем исследований Германского центра авиации и космонавтики (DLR) является проектирование оптимальных для пользователей систем на железнодорожном транспорте [20]. Большое внимание уделяется перспективному рабочему месту оператора систем микропроцессорной централизации (МПЦ). В рамках проекта в Техническом университете Эрфурта проведено исследование с участием профессиональных дежурных по станциям, в результате которого был разработан инновационный подход к формированию интерфейса пользователя МПЦ, подразумевающий активное использование сенсорного экрана для управления (рис. 1.1.4).

Рис. 1.1.4. Установка маршрута на сенсорном экране.

При проектировании графического пользовательского интерфейса современных информационно-управляющих систем всё чаще стараются учитывать существующие навыки пользователей, полученные ими ранее при обращении с операционными системами домашних цифровых устройств.

Следовательно, можно отметить, что развитие информационных-управляющих систем в технических отраслях, постепенно приводит к смешению факторов классической эргономики технических систем и удобства использования информационных систем. Многие задачи, связанные с анализом и повышением уровня удобства использования информационных систем, становятся актуальными и для технических отраслей.

1.2. Проблемы терминологии при описании процесса взаимодействия пользователей с информационной системой

Еще до широкого распространения персональных компьютеров (ПК), было известно о том, что причины проблем в использовании мониторов следует искать в психологии человека. Известны исследования, проведенные британскими психологами во время второй мировой войны. В результате изучения механизмов концентрации внимания операторов радаров ПВО были разработаны рекомендации, позволившие оптимизировать дизайн экранов. После этого эффективность работы операторов значительно повысилась, т.к. в новых условиях люди быстрее различали сигналы о наличии приближающихся самолетов, даже несмотря на усталость.

В конце 40-х окончательно сформировалась база знаний, , полученных опытным путем знаний, о психологическом аспекте, влияющем на результат работы сотрудников. Как результат, появилась наука, которую назвали эргономикой, занимающаяся исследованием взаимодействия между человеком и используемыми им устройствами. Инженерия неавтоматических систем ставит своей задачей сделать работу человека максимально продуктивной и безопасной. Постепенно, с развитием компьютеров, из постановки целей, исчезли физические аспекты деятельности оборудования. Произошло перенаправление от классической эргономики в сторону разработки когнитивных особенностей взаимодействия пользователя с компьютером. Термин «человеко-машинный интерфейс» оказался

устаревшим и не совсем корректным. Вместо него появилось понятие «Человеко-Компьютерного Взаимодействия» (англ. Human-Computer Interaction, HCI).

Развитие изучения HCI приходится на рубеж 70-80-х годов прошлого века. Именно тогда компьютерные системы стали достаточно мощными, а их пользователей, соответственно и возникающих перед ними проблем, стало достаточно много. Стандартный для тех времен интерфейс командной строки (англ. Command-Line Interface, CLI) уже не мог удовлетворить всех пожеланий пользователей и возникла необходимость найти ему альтернативу. Компанией Xerox, в 1981 году, был представлен проект «Star» в котором были заложены, по словам Бена Шнейдермана, зачатки прямого манипулирования [50]. Фактически, «Star» впервые предложил настоящий графический пользовательский интерфейс (англ. Graphical User Interface, GUI), с использованием рабочего стола и прообраза набора WIMP (Windows, Icons, Menus, Pointers). Сегодня это превратилось в стандарт, а в те годы являлось первой разработкой на основе универсальных методов удобства использования, которые предполагали использование прототипов и анализа, а также проведение вместе с клиентами тестирования и итеративной детализации. GUI имеет перед CLI преимущество инкрементных действий, при которых пользователь должен совершать за один прием только одно действие. Так, например, ранее, при необходимости скопировать файл, нужно было одновременно назвать место его нахождения, место размещения копии и дать команду на копирование. При графическом интерфейсе же, вместо «изучения» языка командной строки, на выбор предлагаются возможные действия, которые достаточно наглядны и могут быть отменены. Проект предназначался для бизнесменов, но его электронные таблицы не имели некоторых важных функций, из-за чего программа не получила должного распространения и была свернута. Используя современную терминологию удобства использования, о причине этого краха можно сказать, что был

нарушен один из основных принципов - программное обеспечение (ПО) должно быть не только удобным, но и полезным.

Данное направление развития интерфейсов было оценено по достоинству и подхвачено несколькими фирмами (Lisa, VisiCalc - 1983, Apple Macintosh - 1984, Microsoft Windows, Commodore Amiga - 1985). Дальнейшее увеличение количества домашних ПК с одновременным появлением Windows 3.0 от компании Microsoft привело к широкому распространению GUI. Таким образом, теоретические исследования 60-х послужили прямой причиной появления нового интерфейса в 80-е годы.

В результате, в англоязычной научной среде со временем появилось новое понятия «юзабилити» (англ. usability, рус. удобство использования), которое основано на исследованиях социальных наук, теории коммуникации, лингвистики, промышленного дизайна, графики и когнитивной психологии. Главная цель - как можно лучше понять человека, который будет сидеть у экрана монитора. Такой подход предоставляет возможность экспертам создавать сложные модели социальных взаимодействий, которые проявляются в работе с новой электронной техникой. На их основе появились конкретные разработки исследователей. Например, Якоб Нильсен в 2000 году предложил свод правил и рекомендаций по созданию веб-интерфейсов [67].

Международная Организация по Стандартизации, в 1998 году опубликовала стандарт покрывающий эргономику - ISO 9241-11:1998, «Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) -Part 11: Guidance on usability» [57]. Позднее, в 2010 году, был опубликован стандарт покрывающий человеко-компьютерное взаимодействие - ISO 9241210:2010, «Ergonomics of human-system interaction - Part 210: Human-centred design for interactive systems» [59].

Удобство использования, согласно ISO 9241-11:1998, это степень эффективности, трудоемкости и удовлетворенности, с которыми продукт может быть использован определенными пользователями при определенном контексте использования для достижения определенных целей. Качество

продукта связывается не только с его внутренними характеристиками, но также с особенностями использования продукта и субъективным отношением к нему человека, т. е. в стандарте принят человеко-центрированный подход к проектированию и оценке продукта. В 2012 году появился Российский стандарт ГОСТ Р ИСО 9241-210-2012, «Эргономика взаимодействия человек-система - Часть 210: Человеко-ориентированное проектирование интерактивных систем» [27]. Он является всего лишь адаптированной и переведенной версией соответствующей главы из оригинального стандарта ISO 9241-210:2010, но зато вводит в отечественную систему стандартов множество важных терминов. Например, пригодность использования (usability) - свойство системы, продукции или услуги, при наличии которого установленный пользователь может применить продукцию в определенных условиях использования для достижения установленных целей с необходимой результативностью, эффективностью и удовлетворенностью.

От эргономики удобство использования отличает заинтересованность в эффективности работы пользователя (потребителя), а не человеко-машинной системы в целом. Эргономичность определяет минимальность конкретных физических усилий при пользовании вещью, а удобство использования -конечную суммарную степень удобства, меру интеллектуального усилия необходимого для получения полезных качеств этой вещи и скорость достижения положительного результата при управлении ею. Поэтому, в настоящее время, применительно к таким продуктам, как бытовая электроника или средства связи, чаще используют понятие «эргономичность» относительно формы, компоновки узлов и веса, к примеру, а «удобство использования» - применительно к понятности элементов управления и режимов работы, к количеству и необходимости функций.

Удобство использования развивается представителями из самых разных областей науки (когнитивной психологии, теории коммуникации и лингвистики) и профессиональной деятельности (дизайнерами, инженерами ПО, психологами, маркетологами). Специалисты человеко-компьютерного

взаимодействия и удобства использования - это, как правило, разработчики, занимающиеся проектированием пользовательских интерфейсов и практическим применением методик разработки к реальным всемирным проблемам.

В последние годы наметилась тенденция объединения всех аспектов, касающихся взаимодействия пользователей с графическим пользовательским интерфейсом, в одну дисциплину, называемую UX (User eXperience). Международный стандарт ISO 9241-210:2010 определяет опыт взаимодействия как «ощущение и реакцию человека, вследствие использования или предполагаемого использования продукта, системы или услуги». Рост популярности данного термина подтверждается статистикой динамики популярности поисковых запросов в системе Google (рис. 1.2.1), собранной на сайте Google Тренды [53].

• Usability • User Experience • User Interface

Рис. 1.2.1 - Динамика популярности поисковых запросов в системе

Google.

Наблюдается тенденция уменьшения количества запросов по таким ключевым словам как «User Interface» и «Usability», с возрастанием по «User Experience».

1.3. Методы анализа процесса взаимодействия пользователей с информационной системой посредством графического интерфейса

Пользовательский интерфейс (англ. User Interface, UI) — разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком

(пользователем), другая — машиной/устройством. Он представляет собой совокупность средств и методов, для взаимодействия пользователя с различными машинами, аппаратурой и устройствами. Распространение ПК привело к тому, что в настоящее время говоря про UI, чаще всего подразумевают GUI (графический пользовательский интерфейс), выделяя в отдельную область науки человеко-машинное взаимодействие. Фактически, GUI, точно так же состоит из элементов, которые, сами по себе, могут состоять из элементов (экран дисплея может содержать в себе другие окна, содержащие панели, кнопки и т.п.). Идея представления интерфейса как совокупности элементов, породила на заре развития эргономики и удобства использования многие фундаментальные законы, актуальные и по сей день.

Первым, можно считать общий закон, касающийся сенсорно-моторных процессов, связывающий время взаимодействия с указательным (координатным) устройством ввода (например, мышь, тачпад, сенсорный экран) с точностью движения и с расстоянием перемещения: чем дальше и/или точнее выполняется движение, тем больше коррекции необходимо для его выполнения, и соответственно, больше времени требуется для внесения этой коррекции. Он был опубликован Полом Фиттсом, первым главой психологического отдела Аэродинамической лаборатории ВВС США, в 1954 году [22]. Однако, впервые в практике психологии человеко-компьютерного взаимодействия этот закон применили лишь в 1978 году, при исследовании сотрудниками компании Xerox различных типов манипуляторов для ПК [63]. Математически закон записывается как:

где:

• Т - среднее время, затрачиваемое на совершение действия;

• а - среднее время запуска/остановки движения;

• Ь - величина, зависящая от типичной скорости движения;

• В - дистанция от точки старта до центра цели;

• W - ширина цели, измеренная вдоль оси движения.

Хотя основной посыл и очевиден (большие вещи легче выбрать), основное значение имеет точная математическая характеристика, включающая в себя логарифмическую функцию. Это означает, что взаимосвязь между размером и временем реакции такова, что небольшое увеличение размеров малых объектов позволяет их легче выделять, тогда как небольшое изменение размеров больших объектов уже не имеет значения. То же самое касается и дистанции до цели.

С момента публикации работы Фиттса были выполнены сотни производных экспериментов. Еще одна интересная работа была проведена в 1996 Эваном Грэмом (Evan Davis Graham) и Кристин МакКензи (Christine L MacKenzie) [54], в которой анализировалось различие между позиционированием объектов в реальном и виртуальном мире. В ней показано, что движение из стартовой точки в целевую область может быть разделено на две части: начальную высокоскоростную фазу «ускорения» и конечную фазу «замедления». В данном исследовании авторы пришли к выводу, что на длительность фазы «ускорения» влияет преимущественно расстояние до цели. Ни масштаб изображения, ни размер объекта не ускорят приближение к цели (ссылки большего размера не увеличат скорость движения). Единственная фаза, которая влияет на время выбора небольших объектов при одинаковых расстояниях - это фаза «замедления». Так же, они выяснили что различие между виртуальным отображением курсора компьютерной мыши (или другого подобного манипулятора) и ее физическим положением проявляется только на второй фазе движения, когда визуальное управление замедлением к небольшим целям - это виртуальная задача, занимающая больше времени, чем физическая. То есть, на ссылки и кнопки на экране пользователю проще нажать пальцем, а не мышью. Проблема с мышью упирается не в её способности попасть в цель, а в нашу способность точно замедлиться.

Существует так же и следствие из этого закона, заключающееся в том, что мониторы компьютеров дают интересный побочный эффект из модели

выбора цели по Фиттсу, поскольку у них есть нечто, называемое «краями». Джефф Атвуд (Jeff Atwood, автор книги «Ужас кодирования»), наглядно объясняет это в своей статье «Fitts' Law and Infinite Width» от 2006 года. Поскольку указательное устройство может уходить сколь угодно далеко в любом направлении, цели по краям экрана на деле являются целями с бесконечной шириной. Для операционной системы и любого полноэкранного приложения эти границы обычно рассматриваются как наиболее ценное место, поскольку технически они наиболее доступны. Не только потому, что у них бесконечная ширина, но также и потому, что они не требуют от пользователя фазы «замедления» при их достижении.

Вместе с законом Фиттса, зачастую упоминается и закон Хика, опубликованный в 1951 году Уильямом Эдмундом Хиком (известным Британским психологом, специалистом по экспериментальной психологии и эргономике) [56]. Закон гласит, что чем меньше элементов меню, тем меньше времени занимает выбор одного из них. Перед тем как переместить курсор к цели или совершить любое другое действие из набора множества вариантов, пользователь должен выбрать этот объект или действие. В законе Хика утверждается, что, когда необходимо сделать выбор из n вариантов, время на выбор одного из них будет пропорционально логарифму по основанию 2 от числа вариантов плюс 1, при условии, что все варианты являются равновероятными. Математически закон записывается как:

где:

• Т - среднее время, затрачиваемое на выбор;

• Ь - величина, зависящая от типичной скорости реакции;

• п - количество элементов;

• Ь - величина, зависящая от типичной скорости реакции;

• рг - вероятность выбора ього варианта.

Логарифмическое выражение выражает глубину иерархии «дерева выбора» - log2 отражает принцип бинарного поиска. Люди разбивают все возможные варианты на категории и на каждом этапе размышлений (выбора) исключают примерно половину из них, а не просматривают их по одному, то есть линейно.

Закон Хика имеет взаимосвязь с закономерностью, обнаруженной американским учёным-психологом Джорджем Миллером - «Магическое число семь плюс-минус два», или «кошелёк Миллера», согласно которой кратковременная человеческая память, как правило, не может запомнить и повторить более 7 ± 2 элементов. Эта закономерность была изложена в его работе «The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on our Capacity for Processing Information», опубликованный в 1956 году в Psychological Review [65]. Джордж Миллер во время своей работы в Bell Laboratories провел ряд экспериментов, целью которых был анализ памяти пользователей. В результате опытов он обнаружил, что кратковременная память человека способна запоминать в среднем девять двоичных чисел, восемь десятичных чисел, семь букв алфавита и пять односложных слов - то есть человек способен одновременно помнить 7 ± 2 элементов. Смысл информации не анализируется, важны лишь внешние, физические характеристики. Если количество элементов больше семи (в крайнем случае, девяти), то мозг разбивает элементы на группы таким образом, чтобы количество запоминаемых элементов было от 5 до

В настоящее время, некоторыми специалистами данное правило подвергается критике, как устаревшее и не соответствующее действительности. Произведены исследования, показывающие, что вывод Миллера был неточным и слишком упрощенным. Однако, несмотря на это, в общемировой практике правило все равно признается и используется.

Задача всех подобных исследований заключается в том, чтобы понять, как пользователь взаимодействует с интерфейсом. На основании этого понимания, выводятся как общие рекомендации, так и конкретные правила,

для повышения удобства пользовательских графических интерфейсов и логичности расположения элементов управления. Удобство использования имеет серьёзное значение для любых областей, связанных с применением пользователями информационных систем, сайтов или настольных приложений. Смысл удобства использования заложен в самом определении данного термина и основных используемых показателях. Всего стандарт ISO 9241-11:1998 определяет 3 группы таких показателей (метрик).

• Эффективность (effectiveness) - точность и полнота, с которой пользователи достигают поставленных целей:

o процент достигнутых целей (percentage of goals achieved); o процент пользователей, успешно завершивших задачу

(percentage of users successfully completing task); o средняя точность выполненных задач (average accuracy of completed tasks).

• Продуктивность (efficiency) - отношение израсходованных ресурсов к точности и полноте, с которой пользователи достигают поставленных целей:

o время необходимое на завершение задачи (time to complete a task); o задачи, выполненные в единицу времени (tasks completed per unit time);

o финансовая стоимость выполнения задачи (monetary cost of performing the task).

• Удовлетворенность (satisfaction) - комфорт и приемлемость использования. Оценивается как отношение к использованию продукта, так и восприятие пользователем таких показателей, как экономичность, полезность или легкость в изучении:

o относительный показатель удовлетворенности (rating scale for satisfaction);

o частота использования (usage rate over time); o частота жалоб (frequency of complaints).

Схожий список метрик, хоть и не такой обширный, еще в 1980 году, предлагал и Бен Шнейдерман (Ben Shneiderman, общепризнанный гуру удобства использования, профессор Мэрилендского университета в Колледж-Парке) в своей книге «Software Psychology: Human Factors in Computer and Information Systems» [75]. По его мнению, для оценки удобства использования наибольшую ценность имеют следующие метрики:

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Модели и алгоритмы анализа и визуализации данных активности пользователей информационных систем»

• скорость работы;

• количество человеческих ошибок;

• скорость обучения;

• удовлетворенность пользователей;

• запоминаемость.

Таким образом, цель удобства использования, это максимизация эффективности, продуктивности и удовлетворенности пользователя при работе с конкретным ПО и с конкретным пользовательским интерфейсом. Каждая из этих характеристик играют очень важную роль как в коммерческой сфере, так и некоммерческой. Например, чем меньше времени кассир будет тратить на обработку покупок и чем меньше он будет совершать ошибок при этом, тем больше он сможет обслужить в течение дня покупателей, а значит больше принесет прибыли магазину [40].

Основная проблема при использовании подобных метрик заключается в том, что их невозможно получить без проведения так называемого тестирования удобства использования (англ. usability testing) - исследования, выполняемое с целью определения, удобен ли некоторый искусственный объект (такой как веб-страница, пользовательский интерфейс или устройство) для его предполагаемого применения. Это метод оценки удобства использования информационной системы, основанный на привлечении пользователей в качестве тестировщиков, испытателей и суммировании полученных от них выводов [19].

При испытании многих систем пользователю предлагают в «лабораторных» условиях решить основные задачи, для выполнения которых

этот продукт разрабатывался, и просят высказывать во время выполнения этих тестов свои замечания. Процесс тестирования фиксируется в протоколе (логе) и/или на аудио- и видеоустройства - с целью последующего более детального анализа [24]. Если проверка выявляет какие-либо трудности (например, сложности в понимании инструкций, выполнении действий или интерпретации ответов системы), то необходимо доработать продукт и повторить тестирование.

Наблюдение за тем, как люди взаимодействуют с пользовательским интерфейсом, нередко позволяет найти для него более оптимальные решения. При тестировании может использоваться модератор (специальный сотрудник), основной задачей которого является держать респондента сфокусированным на задачах, но при этом не вмешиваясь в процесс их решения и не оказывая помощь. Наряду с модератором в тестировании нередко участвуют наблюдатели. По мере обнаружения проблем они делают свои заметки о ходе тестирования так, чтобы после можно было синхронизировать их с основной записью. В итоге каждый значимый фрагмент записи теста оказывается прокомментирован в заметках наблюдателя. При тестировании удобства использования иногда ведут видеозапись происходящего на экране и/или поведения пользователя. Это позволяет отследить практически все виды активности, но последующая обработка таких видеозаписей крайне трудоемка, не говоря уже о сложностях с подготовкой испытуемых. Методика видеозаписи обеспечивает полноту собираемой информации, но не обеспечивает способа ее хранения в виде статистических данных, с которыми можно было бы производить дальнейшие операции.

В то же время некоторые исследователи отмечают, что проведение тестирования удобства использования в лабораторных условиях искажает реальную ситуацию. Кэтрин Томпсон, вместе со своими коллегами, в 2004 году опубликовала исследование «Here, there, anywhere: Remote usability testing that works» [82], в котором подробно рассказывается о разнице между

лабораторными исследований и сбором статистики в реальных условиях. По результатам исследований был сделан вывод, что даже при самой тщательной подготовке, испытуемые будут вести себя в лабораторных условиях иначе, нежели в реальной жизни. То есть, некоторые ошибки просто могут быть не обнаружены при лабораторных исследованиях.

Результаты тестирования удобства использования зависят от многих факторов, таких как подбор пользователей, задачи тестирования, проработка задач, критерии проблемы, навыки проводящих тестирование специалистов и т.п. Различия в пользовательских задачах объясняют то, что различные команды исследователей находят различные проблемы. Исследование Мортена Хертзума (Morten Hertzum) и Нильса Якобсена (Niels Ebbe Jacobsen) показало, что результативность исследований, использующих лишь один из методов оценки удобства использования (англ. Usability Evaluation Methods, UEM), варьируется от 5% до 65% [55]. К самым популярным методам UEM они относят: когнитивный анализ, эвристическое исследование и тестирование с привлечением пользователей. Анализ показал, что это происходит по причине неопределенности целей, процедур исследования и критериев проблемы. В их обзоре, выявленные проблемы, найденные исследователями, различались благодаря большим различиям в задачах: одни исследователи использовали экспертные методы, другие привлекали к тестированию пользователей, комментировавших свои мысли вслух.

Еще одним доказательством того, что различия в задачах могут быть важны, были получены Гилбертом Коктоном (Gilbert Cockton) и Аланом Вулрихом (Alan Woolrych) [44]. Для оценки одного и того же интерфейса проводились два тестирования удобства использования, задачей второго было подтвердить опасения, появившиеся после первого. Различия в задачах, привели к тому, что в процессе второго тестирования было выявлено несколько новых проблем.

По мнению некоторых исследователей, причина кроется не только в различии в задачах, но и в неточности или избыточности метрик,

предлагаемых стандартом. Так, например, в 2005 году на международной конференции CHI (Computer-Human Interaction), Джеффом Сауро (Jeff Sauro, инженер удобства использования, специалист по статистическим методам анализа данных) и Эрикой Киндлунд (Erika Kindlund, инженер удобства использования) был представлен метод стандартизации юзабилити-метрик в единую оценку [73]. Как говорится в их статье, основная задача - это упростить аспекты оценки удобства использования, путем сведения их к единой, стандартизированной и суммированной метрике, названной Single Usability Metric (SUM). Предлагается использовать в качестве базовых следующие метрики:

• время, затраченное пользователем на выполнение задач;

• количество ошибок, допущенных пользователем;

• количество успешно выполненных задач;

• общая удовлетворенность пользователя.

В 2010 году была опубликована статья «Разработка метрик измерения юзабилити на основе деятельностного подхода» [16], авторы: Копов С. А., Макарычев П. П., Шибанов С. В., научные сотрудники Пензенского государственного университета. Они предлагают другой набор метрик, с дополнительным разбиением на подгруппы, обладающих, по их мнению, большей точностью и объективностью.

Еще одним примером может служить подход к оценке удобства использования веб-сайтов разработанный компанией «Popel Studio» [69]. Они предлагают использовать лишь одну, но самую важную по их мнению, метрику - время которое тратит пользователь на выполнение той или иной задачи. Причем, предлагается оценивать время не в натуральных единицах, а абстрактных, по сути дела включив в них и трудозатраты пользователя. Определяется пять действий, которые пользователь может выполнять при взаимодействии с интерфейсом:

• переход на другую страницу - 5 баллов;

• изучение страницы/окна - 4 балла;

• перемещение вверх/вниз по странице (скролл) - 3 балла;

• нажатие на кнопку или ссылку - 2 балла;

• наведение курсора мыши - 1 балл.

Балл - это условная мера времени. Чем большее количество действий человек должен выполнить для решения той или иной задачи, тем большее число баллов задача получает и, соответственно, тем больше времени человеку понадобится на её решение. Баллы носят негативный характер и основной целью является минимизация итоговой суммы баллов, которую пользователь затратит на выполнения задачи.

Метод предложенный компанией Popel-Studio по сути относится к методам экспертной оценки. При использовании подобных методов, эксперт, или группа экспертов, в области удобства использования, инспектирует интерфейс (веб-сайта, настольного приложения), формируя при этом перечень проблемных областей.

Существует так же и эвристическая оценка, которая в том или ином виде может применяться как непосредственными разработчиками пользовательского интерфейса, так и экспертами. Она опирается на определенные общепризнанные принципы удобства использования (которые называются «эвристиками»). В общемировой практике чаще всего применяются 10 базовых эвристик [67] предложенных Якобом Нильсеном (Jakob Nielsen, специалист по удобству использования, основатель компании «Nielsen Norman Group»).

1. Отображение статуса системы. Система должна всегда держать пользователя в курсе того, что происходит, через соответствующий интерфейс и в реальном времени.

2. Соответствие между системой и реальным миром. Система должна говорить на языке пользователя, словами и понятиями, знакомыми ему.

3. Пользователь должен иметь контроль над системой и свободу действий. Пользователь часто делает ошибки и система должна поддерживать

простой и эффективный путь исправления ошибок пользователя.

4. Согласованность (устойчивость, однообразие) и стандартизация. Система должна соответствовать стандартам интерфейсов платформы, на которой она будет работать.

5. Предостережение от ошибок. Хорошие системы имеют не только понятные оповещения об ошибках и возможности их устранения, но и предостерегают пользователя от их совершения. Система должна иметь эффективные методы предупреждения ошибок.

6. Распознавание (понимание) лучше, чем запоминание. Система должна минимизировать усилия пользователя на запоминание и делать объекты и действия более очевидными.

7. Гибкость и эффективность в использовании. Система должна включать способы быстрого взаимодействия с интерфейсом которые не видны неопытным пользователям, но позволяют продвинутым быстрее взаимодействовать с системой, быстрее обращаться к часто совершаемым действиям. Например, должны поддерживаться горячие клавиши.

8. Эстетичный и минималистичный дизайн. Диалоги не должны содержать неуместную, ненужную информацию. Дизайн должен быть минималистичным на сколько возможно и эффективным.

9. Помощь пользователю в распознавании ошибок, их диагностике и восстановлению после них. Сообщения об ошибках должны излагаться на понятном пользователю языке и должны максимально точно устанавливать и описывать проблему и пути ее решения.

10. Помощь и документация. Даже если система может использоваться без документации, лучше её предоставить.

Список базовых эвристик рекомендуется дополнять специфичными для конкретной предметной области и конкретного приложения. На основании того, выполняются те или иные принципы, можно уже достаточно подробно рассуждать, насколько интерфейс является пригодным для использования.

При экспертной оценке основная задача ложится на плечи одного (иногда нескольких) экспертов в области удобства использования. Эксперт должен хорошо разбираться в существующих эвристиках, но использовать их в явном виде или нет - его личный выбор, который зависит от используемой им стратегии при оценке удобства использования.

Таким образом, конкретный выбор методов, применяемых для анализа удобства использования информационной системы, будет зависеть от специфики предметной области и графического интерфейса. При этом организация тестирования удобства использования хоть и является трудоемким и дорогостоящим методом, для применения которого необходимо наличие функционирующего графического интерфейса, но предоставляет полноту и объективность получаемых данных.

1.4. Инструменты, применяемые при анализе взаимодействия пользователей с информационной системой посредством графического интерфейса

При анализе удобства использования информационной системы применяются различные инструменты. Это могут быть как онлайн-сервисы, так и специальное ПО для персональных компьютеров.

Существующие онлайн-сервисы можно разделить на три категории:

• для тестирования удобства использования;

• для сбора и обработки статистических данных;

• для экспертной оценки.

Инструменты для тестирования, как следует из названия, применяются в случаях, когда необходимо провести тестирование удобства использования. В качестве тестировщиков могут выступать как обычные пользователи, целевая аудитория тестируемого продукта, так и специалисты в области тестирования, если необходим более углубленный анализ/оценка. Существует несколько популярных инструментов для тестирования удобства

использования: UsabilityHub [84], Usabilla [85], Optimal Workshop [68]. Было составлено сравнение перечисленных выше инструментов, которое представлено в таблице 1.4.1. Существуют и другие инструменты в данной категории, но они либо не имеют сколько-нибудь значимых отличий, либо включены в состав более крупных инструментов (например, для прототипирования) и не могут рассматриваться отдельно.

Таблица 1.4.1 - Онлайн-инструменты для проведения тестирования удобства использования

Название Субъекты тестирования Объекты тестирования Результаты тестирования Наличие бесплатной версии

Usability Hub Тестировщики, пользователи UsabilityHub Изображение интерфейса Ответы на вопросы, сформулированные в начале теста; карта кликов С ограничениями -пользователи бесплатной версии должны сами тестировать другие сайты

Usabilla Пользователи, приглашенные заказчиком тестирования Рабочий сайт, изображение интерфейса Отчеты о действиях пользователей, сгруппированные для последующего анализа; карта кликов С ограничениями - 2 страницы, 10 пользователей

Optimal Workshop Пользователи, приглашенные заказчиком тестирования Изображение интерфейса, информационная архитектура сайта Информационная структура сайта; карта кликов; время выполнения задач пользователями С ограничениями - 10 участников, 30 карточек, 3 задачи

Следующая группа онлайн-инструментов - для сбора данных активности пользователей. К таким данным относятся, например, пути перемещения пользователя по веб-сайту; история его действий (включая движения мышью и нажатия клавиш); количество успешно выполненных

задач. В таблице 1.4.2 представлено составленное сравнение инструментов из данной группы.

• Яндекс Метрика. Бесплатный инструмент для сбора широкого спектра статистики на сайтах [32].

• Google Analytics. Бесплатный инструмент для сбора широкого спектра статистики на сайтах, с множеством расширений [52].

• Crazy Egg. Платный инструмент для сбора статистики кликов пользователя на сайте и скролла страницы [46].

• Вебвизор (WebVisor). Российская система для анализа действий пользователей сайта в режиме онлайн-видео. 21 апреля 2011 года интегрирована в систему аналитики Яндекс Метрика [33].

• Mouseflow. Датская система, аналогично Вебвизор позволяет просматривать точное повторение всех действий посетителя на сайте, с дополнительной возможностью построения различных карт на основе собранной статистики [65].

• Feng-GUI. Имитирует взгляд пользователя в течение первых 5 секунд воздействия визуального эффекта и создает карту движения глаз по странице на основе алгоритма, который предсказывает, на что, скорее всего, будет смотреть реальный человек [51].

Таблица 1.4.2 - Онлайн-инструменты для сбора данных активности пользователей

Название Субъекты тестирования Объекты тестирования Результаты тестирования Наличие бесплатной версии

Яндекс.Ме трика Пользователи сайта Рабочий сайт Карты: кликов, ссылок (переходов), навигации +

Google Analytics Пользователи сайта Рабочий сайт Карты: кликов, ссылок (переходов), навигации +

Crazy Egg Пользователи сайта Рабочий сайт Карты: кликов, скролла, перемещений курсора trial-версия на 30 дней

Название Субъекты тестирования Объекты тестирования Результаты тестирования Наличие бесплатной версии

Mouseflow Пользователи сайта Рабочий сайт Запись действий реальных пользователей, карты: кликов, скролла, перемещений курсора С ограничениями -запись только 100 посещений в месяц

Feng-GUI Пользователь инструмента Изображение интерфейса Тепловая карта движения глаз, рассчитанная специальным алгоритмом С ограничениями -карта движения глаз малого разрешения

WebVisor Пользователи сайта Рабочий сайт Запись действий реальных пользователей +

Данные различных видов активности пользователя, позволяют провести анализ различных аспектов приложения. Карта кликов, например, позволяет получить следующие выводы:

• эффективность использования приложения пользователем;

• общая характеристика использования приложения;

• популярность разделов.

Почти все существующие онлайн-инструменты для сбора статистики в веб-приложениях позволяют собирать подобную информацию. Чаще всего, этого достаточно, чтобы понять, как пользователь взаимодействует с приложением и найти основные недочеты в существующем интерфейсе. Специфичные виды активности пользователя (например, «покупка товара», «добавление друга» и т.п.) обычно отслеживаются для особых случаев и с помощью собственных доработок в информационной системе.

Учитывая коммерческую направленность представленных инструментов, информация об используемых в них алгоритмах для сбора, визуализации и анализа данных активности пользователей закрыта для общественности.

Последняя группа инструментов, это применяемые для получения мнения и оценки от экспертов в области удобства использования и дизайна. В таблице 1.4.3 представлено составленное сравнение инструментов из данной группы: Concept Feedback [45], Russian Creators [72]. SitePolice [23].

Таблица 1.4.3 - Онлайн-инструменты для экспертной оценки

Название Субъекты тестирования Объекты тестирования Результаты тестирования Наличие бесплатной версии

Concept Feedback Участники сообщества Рабочий сайт, изображение интерфейса Отзывы, оценки и советы участников профессионального сообщества +

Russian Creators Участники сообщества Рабочий сайт, изображение интерфейса Отзывы, оценки и советы участников профессионального сообщества +

SitePolice Пользователи вебсайта Рабочий сайт Отчет аудитора в свободной форме -

Существует большое количество и других онлайн инструментов, но они достаточно сильно похожи друг на друга, и нет смысла рассказывать о каждом. Объединяет их всех то, что они направлены на тестирование веб-сайтов и веб-приложений, без учета настольных приложений.

Если же говорить про инструменты применимые для настольного прикладного программного обеспечения, то в основном они являются все платными, закрытыми и отсутствуют в свободном доступе.

Большой интерес представляют инструменты для окулографии (айтрекинга) - процесса определения и записи координат взгляда пользователя на экране (рис. 1.4.1), т.к. при анализе удобства использования важно знать какие именно области интерфейса привлекают внимание пользователя.

Рис. 1.4.1 - Тепловая карта взгляда пользователя.

Каждый метод айтрекинга имеет свои преимущества и недостатки. Выбор оборудования для айтрекинга зависит от его стоимости и сферы применения. Точность отслеживания, обычно, напрямую зависит от стоимости оборудования. Большинство высокочувствительных систем стоят десятки тысяч долларов и требуют высокой квалификации персонала для настройки оборудования к экспериментам у конечного потребителя. Кроме анализа удобства использования, окулография применяется при анализе раскладки продуктов в магазине, дизайна рекламных объявлений и т.д.

Исследования с использованием подобного оборудования, обычно, заказывают у сторонних компаний. Однако, их стоимость достаточно высока, что не позволяет обращаться к этому методу при каждом незначительном изменении в интерфейсе. Например, исследование веб-сайта одной группой респондентов из 10 человек конкретного возраста и пола в компании Eye Tracker (Санкт-Петербург), стоит 47500 рублей. В другой компании ООО «Мониторика» (Москва), подобное исследование стоит 42000 рублей, но состав группы респондентов обсуждается за отдельную плату.

Таким образом, конкретный выбор инструментов, применяемых для анализа удобства использования информационной системы, будет зависеть от технических особенностей её реализации и выбранных методов анализа. Стоит отметить, что несмотря на широкую распространенность инструментов

для тестирования удобства использования, реализующих сбор данных активности пользователей, в открытом доступе отсутствует информация о применяемых моделях данных активности пользователей.

1.5. Модели для сбора данных активности пользователей

Учитывая многообразие аспектов процесса взаимодействия пользователя с информационной системой, в существующих исследованиях представлены различные модели описания данного процесса, ориентированные на решение различных задач. В качестве моделей в основном предлагаются онтологии, где под онтологией понимается формальная модель представления знаний в некоторой предметной области, описывающая: термины (классы), связи между ними (свойства) и ограничения на совместное использование терминов и связей (аксиомы).

Исследователи Энн Блэндфорд (Ann Blandford) и Томас Грин (Thomas Green) в 1997 году предложили онтологическую модель построения эскизов (англ. Ontological Sketch Models, OSM) [41]. Они ставили перед собой цель разработать такой подход к оценке удобства использования ПО, который был бы основан на теоретических результатах исследований научных сообществ, но мог быть использован командами дизайнеров в промышленности. При использовании описанного ими подхода эксперт формирует структурированное, но простое представление анализируемого программного обеспечения на основе упрощенной модели онтологии. Онтология OSM покрывает три аспекта дизайна системы: сущности (англ. entities), действия (англ. actions), взаимосвязи (англ. relationships). Ниже они рассмотрены на примере текстового редактора.

Сущность - понятие или объект, который пользователь должен знать (символ, слово, параграф, ширина колонки) и который обладает следующими свойствами:

• атрибуты (англ. аИпЬШ^) - дополнительные характеристики

которыми обладает сущность, например, символ имеет шрифт, размер;

• доступность (англ. accessibility) - на уровне понимания пользователя, уровне устройства или системы и общие;

• релевантность (англ. relevance) - релевантность сущности по отношению к определенной области и/или к устройству, например, слово релевантно к области написания текста, а полоса прокрутки (англ. scrollbar) релевантна к текстовому редактору;

• видимость (англ. persistent visibility) - может ли пользователь увидеть сущность, существует она условно или прозрачна;

• маскировка (англ. disguise) - обладает ли сущность понятным названием или символикой.

Действие - то, что пользователь может совершать. Действие имеет следующие свойства:

• название действия;

• сущность(и), над которой(ми) совершается действие;

• эффект (англ. effect), получаемый после совершения действия;

• контекст (англ. context), контекстная информация.

Взаимосвязь - связь между сущностями, обладает свойствами:

• тип (англ. type) - «состоит из», «влияет», «ограничивает» или любой другой;

• сущность(и) - две или более сущности, имеющие взаимосвязь.

Валерия Грибова в своей работе «Модель онтологии предметной

области "Графический пользовательский интерфейс", опубликованной в 2005 году [3], предложила модель значительно более сложную, чем OSM, т.к. основная идея её использования заключается в формировании декларативной модели пользовательского интерфейса на основе универсальных моделей онтологий и последующая автоматическая генерация исполнимого кода интерфейса. Для описания модели пользовательского интерфейса разработана подробная модель онтологии «графический пользовательский интерфейс»,

которая описывает графические интерфейсные элементы, их свойства и связь друг с другом для формирования диалога с пользователем, основанном на экранных формах. Базовая универсальная онтология включает в себя более 50 классов, где классы содержат 10 и более свойств. Среди различных видов визуальных средств графического пользовательского интерфейса (ГПИ) выделяются две основные группы - окна и оконные элементы управления, и три дополнительные - панели управления, оконные меню и вспомогательные средства. Фрагмент иерархии элементов ГПИ (классов) представлен на рис. 1.5.1.

Рис. 1.5.1. Фрагмент иерархии элементов ГПИ.

Элемент ГПИ - класс, описывающий общие для всех элементов ГПИ свойства, свойства: X (экранная координата левого верхнего угла элемента по оси X в пикселях, тип: целое число); Y (экранная координата левого верхнего угла элемента по оси Y в пикселях, тип: целое число); ширина (ширина элемента в пикселях, тип: целое число); высота (высота элемента в пикселях, тип: целое число); отображаемость (признак, отображается ли элемент на экране, тип: булевский); доступность (признак, доступен ли элемент для взаимодействия с пользователем, тип: булевский); меню (каждому элементу

соответствует 0 или 1 контекстных меню в виде блока данных, тип: блок данных) и т.д.

Окно - класс, описывающий свойства, области экрана, с помощью которой пользователь имеет возможность получить визуальное представление определенного аспекта решаемой задачи, суперкласс: «Элемент ГПИ», свойства: иконка (каждому рамочному элементу соответствует 0 или 1 небольших изображений, находящихся в левом верхнем углу экрана, которые используются для графической идентификации окна, тип: образ) и т.д.

В каталоге открытых связанных словарей (Linked Open Vocabularies) содержится онтология «Пользовательский интерфейс» (англ. user interface, UI) [37] под авторством Тимоти Джона Бернерс-Ли (англ. Timothy John Berners-Lee), английского ученого, одного из создателей всемирной паутины, автора концепции семантического веба. Онтология достаточно простая (24 класса, 27 свойств и 4 экземпляра), но содержит важные базовые понятия из предметной области пользовательского интерфейса, такие как: форма (англ. Form); поле (англ. Field) и т.д., фрагмент модели представлен на рис. 1.5.2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Данилов Никита Андреевич, 2019 год

Список использованной литературы

1. Барышников Е.С., Гаврилов А.И., Подольская И.Е., Стефанцов А.Г. Управление правами и аудит действий пользователей в информационно-аналитической системе текущего финансирования // Журнал «Современные информационные технологии». - Пенза : Пензенский государственный технологический университет, 2008. - № 8. - С. 17-20.

2. Виленкин Н.Я. Глава III. Комбинаторика кортежей и множеств. Размещения с повторениями // Популярная комбинаторика. - Москва : Наука, 1975. - 208 с.

3. Грибова В.В., Тарасов А.В. Модель онтологии предметной области «Графический Пользовательский Интерфейс». // Интеллектуальные системы. - 2005, - № 1(9).

4. Данилов Н.А. Анализ современных инструментов применяемых при оценке юзабилити пользовательских интерфейсов // Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы управления в социально-экономических и технических системах»: сб. науч. ст. - Саратов : Саратовский государственный технический университет, 2014.

5. Данилов Н.А. Анализ современных подходов к оценке юзабилити пользовательских интерфейсов // Международная научная конференция ICIT 2014 «Информационно-коммуникационные технологии в науке, производстве и образовании»: сб. науч. тр. / ред. Долинина О. Н. - Саратов : Саратовский государственный технический университет, 2014. - С. 97100. - ISBN: 978-5-7433-2686-0.

6. Данилов Н.А. Обзор подходов к анализу шаблонов поведения пользователей при оценке юзабилити пользовательских интерфейсов // Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы управления в социально-экономических и технических системах»: сб. науч. ст. -Саратов : Саратовский государственный технический университет, 2017. -С. 247-250.

7. Данилов Н.А. Создание обучающих робототехнических комплексов, с многофункциональным программным интерфейсом, на базе LEGO Mindstorms NXT 2.0 и платформы WPF // Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы управления в социальн о -экономических и технических системах»: сб. науч. ст. - Саратов : Издательский центр «Наука», 2013. - С. 44-46.

8. Данилов Н.А., Шульга Т.Э. Варианты использования онтологии для анализа юзабилити // Информационно-коммуникационные технологии в науке, производстве и образовании ICIT-2016: материалы Международной научно-практической конференции. - Саратов, 2016. - C. 160-167.

9. Данилов Н.А., Шульга Т.Э. Метод построения тепловой карты на основе точечных данных об активности пользователя приложения. // Прикладная информатика. - 2015, - Т. 10, - № 2 (56). - С. 49-58.

10. Данилов Н.А., Шульга Т.Э. Обзор моделей онтологий предметных областей «пользовательский интерфейс» и «юзабилити» // Проблемы управления, обработки и передачи информации (УОПИ-2015): сб. тр. IV Междунар. науч. конф.: в 2 т. под ред. А.А. Львова и М.С. Светлова. -Саратов : Издательский Дом «Райт-Экспо», 2015. - Т. 1, - С. 214-218.

11. Данилов Н.А., Шульга Т.Э. Построение тепловой карты на основе точечных данных об активности пользователя приложения // Журнал «Прикладная информатика». - 2015. - Т. 10. - № 2 (56). - С. 49-58.

12. Данилов Н.А., Шульга Т.Э. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2014662094 «Программный комплекс для сбора и визуализации данных активности пользователя настольного приложения» от 6 октября 2014 г.

13. Данилов Н.А., Шульга Т.Э. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ № 2018662773 «Программный комплекс для анализа данных активности пользователей прикладного программного обеспечения» от 15 октября 2018 г.

14. Данилов Н.А., Шульга Т.Э. Юзабилити как научно-прикладная дисциплина в системе образования РФ // Международная научно-практическая конференция «Инновационное развитие современной науки»: сб. науч. ст. - Уфа : Редакционно-издательский центр Башкирского государственного университета, 2014. - С. 100-102. - ISBN 978-5-74773453-1.

15. Когаловский М.Р. Системы доступа к данным, основанные на онтологиях. // Программирование. - 2012. - Т. 38, - № 4, - С. 55-77.

16. Копов С.А., Макарычев П.П., Шибанов С.В., Разработка метрик измерения юзабилити на основе деятельностного подхода [Конференция] // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». - Пенза : ГОУ ВПО "Пензенский государственный университет", 2010. - Т. I. - С. 504508. - ISSN: 2220-6418.

17. Ма Тяньюнь (Ц^^О, Ли Лиян (^Л^). Method for point contacting Information of collecting web page by embedding code in web page [ Патент] № CN1949259A : Область применения. - 28 Январь 2006 г.

18. Маковкин В.И., Торощин С.А. Аудит действий пользователей web-ориентированных геоинформационных систем // Международная научно-практическая конференция «Вопросы образования и науки: теоретический и методический аспекты», сб. науч. тр. - Тамбов : ООО «Консалтинговая компания Юком», 2012. - 121-124.

19. Нильсен Я., Хоа Л. Web-дизайн: удобство использования Web-сайтов = Prioritizing Web Usability [Книга]. - М : Вильямс, 2007. - 368 С. - ISBN 0321-35031-6.

20. Оптимизация пользовательского интерфейса APM оператора микропроцессорной централизации // Журнал «Железные дороги мира». -Российские железные дороги, Москва, ред.: Ефремов А.Ю., Ицкович Б.С., 2014. - № 1 - С. 43-45.

21. Павлов Н.В. Разработка новых и усовершенствование существующих систем кабины экипажа // Журнал «Авиационные системы». - Москва :

Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем, 2015. - № 5. - С. 8-12.

22. Раскин Д. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем. - СПб : Символ-плюс, 2010. - 272 С. - ISBN 593286-030-8.

23. Сервис «Сайтполис» — проверка юзабилити сайтов [Электронный ресурс] // SitePolice. - URL: http://sitepolice.ru/ (дата обращения: 01.04.2018).

24. Сергеев С.Ф., Падерно П.И., Назаренко Н.А. Введение в проектирование интеллектуальных интерфейсов. - СПб : СПбГУ ИТМО, 2011. - 108 С.

25. Сытник А.А., Шульга Т.Э., Данилов Н.А. Онтология предметной области «Удобство использования программного обеспечения» // Труды ИСП РАН. - 2018. - Т. 30. - № 2. - С. 195-214.

26. Сытник А.А., Шульга Т.Э., Данилов Н.А., Гвоздюк И.В. Математическая модель активности пользователей программного обеспечения // Журнал «Программные продукты и системы». - 2018. - Т. 31. - № 1. - С. 79-84.

27. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии ГОСТ Р ИСО 9241-210-2016, "Эргономика взаимодействия человек-система - Часть 210: Человеко-ориентированное проектирование интерактивных систем" [Электронный ресурс] // Информационный портал по стандартизации. - Стандартинформ, 2018 г. - URL: http://standard.gost.ru/ (дата обращения: 25.05.2018).

28. Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии Г0СТ-28806-90: Качество программных средств. Термины и определения. Информационный портал по стандартизации. - Стандартинформ, 2017.

29. Федунов Б.Е. Технологии XXI века для повышения ситуационной осведомленности экипажа // Журнал «Авиационные системы». - Москва : Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем, 2013. - № 9. - С. 23-27.

30. Шульга Т.Э., Вагарина Н.С., Мельникова Н.И., Мищенко Д.А. Модели и инструменты представления пространственно-временных данных в

семантическом вебе // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2016. - Т. 18. - № 4-4, - С. 844-851.

31. Шульга Т.Э., Данилов Н.А., Валявский В.А., Митрофанов А.А., Мурзабеков А.М. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2015610568 «Лего-машина Тьюринга» от 13 января 2015 г.

32. Яндекс.Метрика [Электронный ресурс] // Яндекс.Метрика. - URL: https://metrika.yandex.ru/ (дата обращения: 25.05.2018).

33. Яндекс.Метрика: Технология Вебвизор [Электронный ресурс] // Яндекс.Метрика. - URL: https://metrika.yandex.ru/promo/webvisor/ (дата обращения: 20.05.2018).

34. Agrawal R., Imielinski T., Swami A.N. Mining Association Rules between Sets of Items in Large Databases // Proceedings of the 1993 ACM SIGMOD international conference on Management of data, SIGMOD '93. - Washington, D.C., USA, 1993. - Vol. 22(2). - Pp. 207-216.

35. Agrawal R., Srikant R. Fast algorithms for mining association rules // Proceedings of the 20th International Conference on Very Large Data Bases, VLDB. - Santiago, Chile, September 1994. - Pp. 487-499.

36. Aloysius G., Binu D. An Approach to Products Placement in Supermarkets Using PrefixSpan Algorithm // Journal of King Saud University-Computer and Information Sciences. - 2013. - Vol. 25 (1) - Pp. 77-87.

37. Atemezing G., Berners-Lee T.J. A user interface ontology (ui). Linked Open Vocabularies, 2014, URL: http://lov.okfn.org/dataset/lov/vocabs/ui (дата обращения 20.02.2018).

38. Balbo S., Goschnick S., Tong D., Paris C. Leading Usability Evaluations to WAUTER // Proceedings of the 11th Australian World Wide Web Conference (AusWeb). - Gold Coast, Australia, Southern Cross University, 2005. - Pp. 279290.

39. Barbe J., Mollard R., Wolff M. Human Centered Design Approach to Integrate Touch Screen in Future Aircraft Cockpits. // Human-Computer Interaction.

Interaction Modalities and Techniques. HCI 2013. Lecture Notes in Computer Science. - Springer, Heidelberg, Berlin, 2013. - Vol. 8007 - Pp. 429-438.

40. Bias R., Mayhew D. Cost-Justifying Usability, Second Edition: An Update for the Internet Age. - San Francisco, USA : Elsevier, Inc., 2005. - 2-th. - ISBN: 012-095811-2.

41. Blandford A., Green T. OSM: an ontology-based approach to usability evaluation // Proceedings of Workshop on Representations. Queen Mary & Westfield College, - 1997.

42. Card S.K., Moran T.P., Newell A. The keystroke-level model for user performance time with interactive systems // Communications of the ACM. -1980. - Vol. 23 (7). - Pp. 396-410.

43. Cardno A.J. Data visualization methods [Патент] № US20110141118. - USA, 16 Июнь 2011 г.

44. Cockton G., Woolrych A. Understanding Inspection Methods: Lessons from an Assessment of Heuristic Evaluation // Joint Proceedings of HCI 2001 and IHM 2001. - 2001. - Pp. 171-191. - ISBN: 978-1-85233-515-1 (Print) 978-1-44710353-0 (Online).

45. Concept Feedback, Get Expert Website Feedback and Increase Conversions [Электронный ресурс] // Concept Feedback. - URL: http://www.conceptfeedback.com/ (дата обращения: 25.05.2018).

46. Crazy Egg - Visualize where your visitors click [Электронный ресурс] // Crazy Egg. - URL: http://www.crazyegg.com/# (дата обращения: 05.06.2018).

47. Cuomo D.L., Bowen C.D. Stages of user activity model as a basis for usersystem interface evaluations // Proceedings of the Human Factors Society -1992. - Vol. 2. - Pp. 1254-1258.

48. Danilov N., Shulga T., Frolova N., Melnikova N., Vagarina N., Pchelintseva E. Software Usability Evaluation Based on the User Pinpoint Activity Heat Map // Proceedings of the 5th Computer Science On-line Conference 2016 (CSOC2016), Software Engineering Perspectives and Application in Intelligent Systems - Springer, 2016. - Vol. 2 - Pp. 217-225.

49. Danilov N.A., Shulga T.E., Sytnik A.A. Repetitive Event Patterns Search in User Activity Data // Proceedings of the 2018 IEEE Northwest Russia Conference on Mathematical Methods in Engineering and Technology (MMET NW). 10-14 September, 2018. - St. Petersburg, Russia: Saint Petersburg Electrotechnical University "LETI". 2018. - Pp. 92-94. - ISBN 978-1-5386-5824-6.

50. Douglas K., Smith Robert C.A. Fumbling the Future: How Xerox Invented, Then Ignored, the First Personal Computer. - NY : William Morrow, 1988. - ISBN 0688-06959-2.

51. Feng-GUI - Attention Analysis for Websites and Advertisements [Электронный ресурс] // Feng-GUI. - URL: http://www.feng-gui.com/ (дата обращения: 20.04.2018).

52. Google Analytics Official Website - Web Analytics & Reporting [Электронный ресурс] // Google Analytics. - URL: http://www.google.com/analytics/ (дата обращения: 25.05.2018).

53. Google Inc. Анализ популярности запросов [Электронный ресурс] // Google Тренды. - Google Inc. - URL: http://www.google.ru/trends/ (дата обращения: 01.12.2018).

54. Graham E.D., MacKenzie C. Physical versus virtual pointing [Конференция] // Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. - NY : ACM, 1996. - Pp. 292-299. - ISBN:0-89791-777-4.

55. Hertzum M., Nielsen J. The Evaluator Effect: A Chilling Fact About Usability Evaluation Methods // International journal of human-computer interaction. -Lawrence Erlbaum Associates, Inc., 2001 г.. - Vol. 13(4). - Pp. 421-443.

56. Hick W.E. On the rate of gain of information // Quarterly Journal of Experimental Psychology. - 1952. - Vol. 4. - Pp. 11-26.

57. ISO 9241-11:1998, Ergonomic requirements for office work with visual display terminals (VDTs) -- Part 11: Guidance on usability // ISO (International Organization for Standardization) - 1998.

58. ISO 9241-11:2018. Ergonomics of human-system interaction — Part 11: Usability: Definitions and concepts // ISO (International Organization for Standardization). - 2018.

59. ISO 9241-210:2010, "Ergonomics of human-system interaction -- Part 210: Human-centred design for interactive systems" [Электронный ресурс] // ISO (International Organization for Standardization). - ISO, 2010 г. - URL: http://www.iso.org/ (дата обращения: 25.04.2016).

60. Kouros P., Ellinas J., Sgouros N. (2019). One Display for a Cockpit Interactive Solution: The Technology Challenges. // Department of Electronic Computer Systems, Technological Educational Institute of Piraeus. - 2019. - 6 p.

61. Linked Data Glossary. W3C Working Group Note 27 June 2013. URL: http://www.w3.org/TR/2013/NOTE-ld-glossary-20130627/#ontology (дата обращения 01.05.2018).

62. Mabroukeh N.R., Ezeife C.I. A taxonomy of sequential pattern mining algorithms // ACM Computing Surveys (CSUR). - 2010. - Vol. 43 (1). - № 3.

63. MacKenzie I.S., Soukoreff R. W. Card, English, and Burr (1978) - 25 Years Later [Конференция] // Extended Abstracts of the ACM Conference on Human Factors in Computing Systems - CHI 2003. - NY : ACM, 2003. - Pp. 760-761.

64. Matejka J., Grossman T., Fitzmaurice G. Patina: Dynamic heatmaps for visualizing application usage. // CHI 2013, SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems, ACM. - New York, 2013. - Pp. 3227-3236. [68]

65. Miller G.A. The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information. - 1956. - Quarterly. - №2 63. - Pp. 8197.

66. Mouseflow [Электронный ресурс] // Mouseflow. - URL: http://mouseflow.com/ (дата обращения: 25.05.2018).

67. Nielsen J. Usability Inspection Methods. - NY : John Wiley & Sons, 1994. -ISBN 0-471-01877-5.

68. Optimal Workshop [Электронный ресурс] // Optimal Workshop. - URL: http://www.optimalworkshop.com/ (дата обращения: 01.10.2018).

69. Popel Studio Мера юзабилити. Тренируемся на кошках [Электронный ресурс] // Popel Studio. - URL: http://popel-studio.com/blog/article/mera-usability.html (дата обращения: 25.05.2018).

70. Rogowitz B.E., Kalvin A.D. The "Which Blair project": a quick visual method for evaluating perceptual color maps. - San Diego, CA, USA : IEEE, 2001. - С. 183-556. - ISBN 0-7803-7201-8.

71. Rogowitz B.E., Treinish L.A., Bryson S. How not to lie with visualization // Computers in Physics. - Woodbury, NY, USA, American Institute of Physics Inc., 1996. - С. 268-273.

72. Russian Creators - сообщество людей творческих профессий. Фриланс, удаленная работа, портфолио фрилансеров, дизайн, иллюстрация, живопись, 3D. [Электронный ресурс] // Russian Creators. - URL: http://www.russiancreators.ru/ (дата обращения: 25.05.2017).

73. Sauro J., Kindlund E. A method to standardize usability metrics into a single score [Конференция] // Proceedings of the 2005 Conference on Human Factors in Computing Systems, CHI 2005. - Portland, Oregon, USA : ACM, 2005. -ISBN 1-58113-998-5.

74. Shah I. Event Patterns as Indicators of Usability Problems // Journal of King Saud University, Computer and Information Sciences. - 2008. - Pp. 31-43. -ISSN 1319-1578.

75. Shneiderman B. Software Psychology: Human Factors in Computer and Information Systems. - New Jersey : Ablex Publishing Corporation, 1988. -ISBN: 0-89391-448-7.

76. Shulga T., Mitrofanov A., Valyavskiy V., Danilov N. Interactive educational stand for studying principles of computing machines operation // Proceedings of the XVIII-th International Open Science Conference: MODERN INFORMATIZATION PROBLEMS IN SIMULATION AND SOCIAL TECHNOLOGIES.. - Lorman, MS, USA : Science Book Publishing House, 2013. - С. 192-197. - ISBN 978-1-62174-013-1.

77. Siochi A.C., Ehrich R.W. Computer Analysis of User Interfaces Based on Repetition in Transcripts of User Sessions // ACM Transactions on Information Systems. - 1991. - Vol. 9 (4). - Pp. 309-335.

78. Sivaji A. Hybrid usability methodology: Integrating heuristic evaluation with laboratory testing across the software development lifecycle // Proceedings of the 2013 10th International Conference on Information Technology: New Generations, ITNG 2013. - Las Vegas, NV, USA : IEEE, 2013. - Pp. 375-383.

- ISBN: 978-076954967-5.

79. SS&C TECHNOLOGIES, INC. HEATMAPS. - DELAWARE : [б.н.], 1997 г..

- US Serial Number: 75263259, US Registration Number: 2140964.

80. Swallow J., Hameluck D., Carey T. User Interface Instrumentation for Usability Analysis: A Case Study // CASCON '97, Case Study. - Toronto, Ontario, USA, 1997.

81. Tabandeh A.S. Interpreting unexpected user activity in an intelligent user interface // Lecture Notes in Computer Science. - LNAI, 1992. - Vol. 604. - Pp. 614-621.

82. Thompson K.E., Rozanski E.P., Haake A.R. Here, there, anywhere: Remote usability testing that works // Proceedings of SIGITE 2004 Conference. - Salt Lake City, UT, USA : ACM, 2004. - Pp. 132-137. - ISBN: 1581139365; 978158113936-5.

83. Ting I., Kimble C., Kudenco D. UBB Mining: Finding Unexpected Browsing Behaviour in Clickstream Data to Improve a Web Site's Design // Proceedings of IEEE/WIC/ACM International Conference on Web Intelligence (WI2005) -France, 2005. - Pp. 179-185.

84. UsabilityHub [Электронный ресурс] // UsabilityHub. - URL: https://usabilityhub.com/ (дата обращения: 25.05.2018).

85. Usabilla [Электронный ресурс] // Usabilla. - URL: https://usabilla.com/ (дата обращения: 25.05.2018).

119

Приложение А Модель данных активности пользователей, описанная с использованием аппарата дескрипционной логики SHOIQ(D)

В данном приложении представлена разработанная открытая модель данных активности пользователей, описанная с использованием аппарата дескрипционной логики SHOIQ(D) как терминология вида:

К = [С, R, ТВох, RBox, D}

где:

С = [С j} - множество концептов (терминов) предметной области, например: Session, Device, User и т.д.

R = [ri] - множество ролей предметной области (отношений между концептами), например: hasName, contains и т.д.

ТВох - терминология концептов, множество терминологических аксиом вида C ^ D или C = D, где C и D произвольные концепты.

RBox - терминология ролей, т.е. множество терминологических аксиом вида R ^ S или Tr(R), где R и S произвольные роли.

D - множество доменов (типов данных), соответствующее определенному консорциумом W3C в XML Schema Definition Language (XSD).

Множество С:

Session

Device

User

Region

Variation

Image

Event

CommandEvent Command

ActionEvent

KeyboardActionEvent

Typ eKeyboardActionEvent

MouseActionEvent

MoveMouseActionEvent

ClickMouseActionEvent

ScrollMouseActionEvent

TouchActionEvent

SwipeTouchActionEvent

PinchTouchActionEvent

StretchTouchActionEvent

TapTouchActionEvent

SingleTapTouchActionEvent

DoubleTapTouchActionEvent

HoldTapTouchActionEvent

LongTapTouchActionEvent

Множество R:

contains

hasImage

isContainedIn

performed

wasAssociatedWith

wasImaged

wasInvokedIn

wasPerformedBy

wasPerformedOn

wasUsedIn

hasBinaryData

hasCommandName

hasDateTime

hasDpiX

hasDpiY

hasEndDateTime

hasHeight

hasInRegionX

hasInRegionY

hasMaxHeight

hasMaxWidth

hasMinHeight

hasMinWidth

hasName

hasStartDateTime

hasUid

hasWidth

Множество

Event E (<1 hasDateTime.dateTime) CommandEvent E Event П (BisCommand.Command) Command E (BhasName.string) ActionEvent E Event

KeyboardActionEvent E ActionEvent П (BhasKeyboardKey.string) TypeKeyboardActionEvent E Event MouseActionEvent E ActionEvent MoveMouseActionEvent E MouseActionEvent ClickMouseActionEvent E MouseActionEvent ScrollMouseActionEvent E MouseActionEvent TouchActionEvent E ActionEvent SwipeTouchActionEvent E TouchActionEvent PinchTouchActionEvent E TouchActionEvent StretchTouchActionEvent E TouchActionEvent TapTouchActionEvent E TouchActionEvent SingleTapTouchActionEvent E TapTouchActionEvent DoubleTapTouchActionEvent E TapTouchActionEvent HoldTapTouchActionEvent E TapTouchActionEvent LongTapTouchActionEvent E TapTouchActionEvent User E Bperformed.Session Session E Bcontains.Region

Region E Bcontains.Variation Variation E Bcontains.Event

Session E contains.Region П (BhasStartDateTime.dateTime) П (BhasEndDateTime.dateTime) П (<1 hasUid.string) П (BwasPerfomedBy.User) П (BwasPerfomedOn.Device)

Device E (<1 hasName.string) П (<1 hasUid.string) П (BwasUsedIn.Session) User E (<1 hasName.string) П (<1 hasUid.string) П (Bperformed.Session) Region E (Bcontains.Variation) Variation E (contains.Event) П (<1 hasImage.Image)

Image E (<1 hasDpiX.float) П (<1 hasDpiY.float) П (<1 hasWidth.float) П (<1 hasHeight.float)

Множество RBox:

Tr(contains)

contains = isContainedIn~ wasPerformedOn = wasUsedIn-performed = wasPerformedBy-

Приложение Б

Модель данных активности пользователей, описанная в форме онтологии с использованием языка OWL 2 DL

В данном приложении представлена разработанная открытая модель данных активности пользователей, описанная в форме онтологии с использованием языка OWL 2 DL.

<?xml version="1.0"?>

<Ontology xmlns="http://www.w3.org/2002/07/owl#"

xml:base="http://www.semanticweb.org/nikita_danilov/ontologies/usability"

xmlns:rdf="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"

xmlns:xml="http://www.w3.org/XML/1998/namespace"

xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"

xmlns:rdfs="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"

ontologyIRI="http://www.semanticweb.org/nikita_danilov/ontologies/usability"> <Prefix name="" IRI="http://www.semanticweb.org/nikita_danilov/ontologies/usability#"/> <Prefix name="owl" IRI="http://www.w3.org/2002/07/owl#"/> <Prefix name="rdf" IRI="http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#"/> <Prefix name="xml" IRI="http://www.w3.org/XML/1998/namespace"/> <Prefix name="xsd" IRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#"/> <Prefix name="rdfs" IRI="http://www.w3.org/2000/01/rdf-schema#"/> <Declaration>

<ObjectProperty IRI="#performed"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasEndDateTime"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasMaxHeight"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#TypeKeyboardActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasCommandName"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasDateTime"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#SingleClickMouseEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#Image"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasDpiY"/> </Declaration> <Declaration>

<ObjectProperty IRI="#contains"/> </Declaration> <Declaration>

<Obj ectProperty IRI=" #wasPerformedOn"/> </Declaration> <Declaration>

<ObjectProperty IRI="#wasImaged"/> </Declaration> <Declaration>

<ObjectProperty IRI="#wasUsedIn"/> </Declaration> <Declaration>

<ObjectProperty IRI="#wasPerformedBy"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasName"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasMinHeight"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasInRegionY"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#PinchTouchActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#Command"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#DoubleTapTouchActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#ScrollMouseActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#DoubleClickMouseEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasMaxWidth"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasDpiX"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#TapTouchActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasWidth"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#Event"/> </Declaration> <Declaration>

<ObjectProperty IRI="#wasAssociatedWith"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#HoldTapTouchActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#CommandEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<ObjectProperty IRI="#wasInvokedIn"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasInRegionX"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasHeight"/> </Declaration> <Declaration>

<ObjectProperty IRI="#hasImage"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#Device"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#TouchActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#User"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasMinWidth"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#SingleTapTouchActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#LongTapTouchActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasStartDateTime"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#ClickMouseActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#Variation"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasUid"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#ActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#Region"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#Session"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#KeyboardActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#MoveMouseActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#StretchTouchActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#SwipeTouchActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<Class IRI="#MouseActionEvent"/> </Declaration> <Declaration>

<ObjectProperty IRI="#isContainedIn"/> </Declaration> <Declaration>

<DataProperty IRI="#hasBinaryData"/> </Declaration> <SubClassOf> <Class IRI="#ActionEvent"/> <Class IRI="#Event"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#ClickMouseActionEvent"/> <Class IRI="#MouseActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#ClickMouseActionEvent"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasInRegionX"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#ClickMouseActionEvent"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasInRegionY"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Command"/> <ObjectSomeValuesFrom>

<ObjectProperty IRI="#isContainedIn"/> <Class IRI="#CommandEvent"/> </Obj ectSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Command"/> <ObjectSomeValuesFrom>

<ObjectProperty IRI="#wasInvokedIn"/> <Class IRI="#CommandEvent"/> </Obj ectSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Command"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasName"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf>

<SubClassOf> <Class IRI="#CommandEvent"/> <Class IRI="#Event"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#CommandEvent"/> <ObjectSomeValuesFrom>

<ObjectProperty IRI="#contains"/> <Class IRI="#Command"/> </Obj ectSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#CommandEvent"/> <ObjectExactCardinality cardinality="1"> <ObjectProperty IRI="#wasAssociatedWith"/> <Class IRI="#Command"/> </ObjectExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Device"/> <ObjectSomeValuesFrom>

<ObjectProperty IRI="#wasUsedIn"/> <Class IRI="#Session"/> </Obj ectSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Device"/> <DataMaxCardinality cardinality="1"> <DataProperty IRI="#hasName"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataMaxCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Device"/> <DataMaxCardinality cardinality="1"> <DataProperty IRI="#hasUid"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataMaxCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#DoubleClickMouseEvent"/> <Class IRI="#ClickMouseActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#DoubleTapTouchActionEvent"/> <Class IRI="#TapTouchActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Event"/> <ObjectSomeValuesFrom> <ObjectProperty IRI="#isContainedIn"/> <Class IRI="#Variation"/> </Obj ectSomeValuesFrom>

</SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Event"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasDateTime"/> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:dateTimeStamp"/> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#HoldTapTouchActionEvent"/> <Class IRI="#TapTouchActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Image"/> <DataSomeValuesFrom>

<DataProperty IRI="#hasBinaryData"/> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:base64Binary"/> </DataSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Image"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasDpiX"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:int"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minExclusive"> <Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Image"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasDpiY"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:int"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minExclusive"> <Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Image"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasHeight"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Image"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasWidth"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive"> <Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal>

</FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#KeyboardActionEvent"/> <Class IRI="#ActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#LongTapTouchActionEvent"/> <Class IRI="#TapTouchActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#MouseActionEvent"/> <Class IRI="#ActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#MoveMouseActionEvent"/> <Class IRI="#MouseActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#MoveMouseActionEvent"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasInRegionX"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#MoveMouseActionEvent"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasInRegionY"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#PinchTouchActionEvent"/> <Class IRI="#TouchActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Region"/> <ObjectSomeValuesFrom>

<ObjectProperty IRI="#contains"/> <Class IRI="#Variation"/> </Obj ectSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Region"/> <ObjectSomeValuesFrom>

<ObjectProperty IRI="#isContainedIn"/> <Class IRI="#Session"/> </Obj ectSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf>

<Class IRI="#Region"/> <DataSomeValuesFrom>

<DataProperty IRI="#hasMaxHeight"/> <DatatypeRestriction> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Region"/> <DataSomeValuesFrom>

<DataProperty IRI="#hasMaxWidth"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Region"/> <DataSomeValuesFrom>

<DataProperty IRI="#hasMinHeight"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Region"/> <DataSomeValuesFrom>

<DataProperty IRI="#hasMinWidth"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Region"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasName"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#ScrollMouseActionEvent"/> <Class IRI="#MouseActionEvent"/> </SubClassOf>

<SubClassOf> <Class IRI="#Session"/> <ObjectSomeValuesFrom> <ObjectProperty IRI="#contains"/> <Class IRI="#Region"/> </Obj ectSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Session"/> <ObjectExactCardinality cardinality="1"> <ObjectProperty IRI="#wasPerformedBy"/> <Class IRI="#User"/> </ObjectExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Session"/> <ObjectExactCardinality cardinality="1"> <ObjectProperty IRI="#wasPerformedOn"/> <Class IRI="#Device"/> </ObjectExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Session"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasEndDateTime"/> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:dateTimeStamp"/> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Session"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasStartDateTime"/> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:dateTimeStamp"/> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Session"/> <DataMaxCardinality cardinality="1"> <DataProperty IRI="#hasUid"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataMaxCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#SingleClickMouseEvent"/> <Class IRI="#ClickMouseActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#SingleTapTouchActionEvent"/> <Class IRI="#TapTouchActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#StretchTouchActionEvent"/> <Class IRI="#TouchActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#SwipeTouchActionEvent"/> <Class IRI="#TouchActionEvent"/> </SubClassOf>

<SubClassOf> <Class IRI="#SwipeTouchActionEvent"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasInRegionX"/> <DatatypeRestriction> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#SwipeTouchActionEvent"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasInRegionY"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#TapTouchActionEvent"/> <Class IRI="#TouchActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#TapTouchActionEvent"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasInRegionX"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#TapTouchActionEvent"/> <DataExactCardinality cardinality=" 1"> <DataProperty IRI="#hasInRegionY"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#TouchActionEvent"/> <Class IRI="#ActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#TypeKeyboardActionEvent"/> <Class IRI="#KeyboardActionEvent"/> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#User"/> <ObjectSomeValuesFrom>

<ObjectProperty IRI="#performed"/> <Class IRI="#Session"/> </Obj ectSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#User"/> <DataMaxCardinality cardinality="1"> <DataProperty IRI="#hasName"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataMaxCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#User"/> <DataMaxCardinality cardinality="1"> <DataProperty IRI="#hasUid"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataMaxCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Variation"/> <ObjectSomeValuesFrom>

<ObjectProperty IRI="#contains"/> <Class IRI="#Event"/> </Obj ectSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Variation"/> <ObjectSomeValuesFrom>

<ObjectProperty IRI="#isContainedIn"/> <Class IRI="#Region"/> </Obj ectSomeValuesFrom> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Variation"/> <ObjectExactCardinality cardinality="1"> <ObjectProperty IRI="#hasImage"/> <Class IRI="#Image"/> </Obj ectExactCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Variation"/> <DataMaxCardinality cardinality="1"> <DataProperty IRI="#hasMaxHeight"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataMaxCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Variation"/>

<DataMaxCardinality cardinality="1"> <DataProperty IRI="#hasMaxWidth"/> <DatatypeRestriction> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataMaxCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Variation"/> <DataMaxCardinality cardinality="1"> <DataProperty IRI="#hasMinHeight"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataMaxCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Variation"/> <DataMaxCardinality cardinality="1"> <DataProperty IRI="#hasMinWidth"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataMaxCardinality> </SubClassOf> <SubClassOf> <Class IRI="#Variation"/> <DataMaxCardinality cardinality="1"> <DataProperty IRI="#hasName"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataMaxCardinality> </SubClassOf> <InverseObjectProperties> <ObjectProperty IRI="#contains"/> <ObjectProperty IRI="#isContainedIn"/> </InverseObjectProperties> <InverseObjectProperties> <ObjectProperty IRI="#hasImage"/> <ObjectProperty IRI="#wasImaged"/> </InverseObjectProperties> <InverseObjectProperties> <ObjectProperty IRI="#performed"/> <ObjectProperty IRI="#wasPerformedBy"/> </InverseObjectProperties> <InverseObjectProperties> <ObjectProperty IRI="#wasAssociatedWith"/> <Obj ectProperty IRI="#wasInvokedIn"/> </InverseObjectProperties> <InverseObjectProperties>

<Obj ectProperty IRI=" #wasPerformedOn"/> <ObjectProperty IRI="#wasUsedIn"/> </InverseObjectProperties> <TransitiveObjectProperty>

<ObjectProperty IRI="#contains"/> </TransitiveObjectProperty> <TransitiveObjectProperty>

<ObjectProperty IRI="#isContainedIn"/> </TransitiveObjectProperty> <ObjectPropertyDomain>

<ObjectProperty IRI="#hasImage"/> <Class IRI="#Variation"/> </ObjectPropertyDomain> <ObjectPropertyDomain> <ObjectProperty IRI="#performed"/> <Class IRI="#User"/> </ObjectPropertyDomain> <ObjectPropertyDomain>

<ObjectProperty IRI="#wasImaged"/> <Class IRI="#Image"/> </ObjectPropertyDomain> <ObjectPropertyDomain>

<ObjectProperty IRI="#wasPerformedBy"/> <Class IRI="#Session"/> </ObjectPropertyDomain> <ObjectPropertyDomain>

<Obj ectProperty IRI=" #wasPerformedOn"/> <Class IRI="#Session"/> </ObjectPropertyDomain> <ObjectPropertyDomain>

<ObjectProperty IRI="#wasUsedIn"/> <Class IRI="#Device"/> </ObjectPropertyDomain> <ObjectPropertyRange> <ObjectProperty IRI="#hasImage"/> <Class IRI="#Image"/> </ObjectPropertyRange> <ObjectPropertyRange> <ObjectProperty IRI="#performed"/> <Class IRI="#Session"/> </ObjectPropertyRange> <ObjectPropertyRange> <ObjectProperty IRI="#wasImaged"/> <Class IRI="#Variation"/> </ObjectPropertyRange> <ObjectPropertyRange> <ObjectProperty IRI="#wasPerformedBy"/> <Class IRI="#User"/> </ObjectPropertyRange> <ObjectPropertyRange> <Obj ectProperty IRI=" #wasPerformedOn"/> <Class IRI="#Device"/> </ObjectPropertyRange> <ObjectPropertyRange> <ObjectProperty IRI="#wasUsedIn"/> <Class IRI="#Session"/> </ObjectPropertyRange> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasCommandName"/> <Class IRI="#CommandEvent"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasDateTime"/>

<Class IRI="#Event"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasDpiX"/> <Class IRI="#Image"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasDpiY"/> <Class IRI="#Image"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasEndDateTime"/> <Class IRI="#Session"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasHeight"/> <Class IRI="#Image"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasMaxHeight"/> <Class IRI="#Variation"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasMaxWidth"/> <Class IRI="#Variation"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasMinHeight"/> <Class IRI="#Variation"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasMinWidth"/> <Class IRI="#Variation"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasStartDateTime"/> <Class IRI="#Session"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyDomain> <DataProperty IRI="#hasWidth"/> <Class IRI="#Image"/> </DataPropertyDomain> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasBinaryData"/> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:base64Binary"/> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasCommandName"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasDateTime"/> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:dateTimeStamp"/> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasDpiX"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:int"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minExclusive"> <Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasDpiY"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:int"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minExclusive"> <Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasEndDateTime"/> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:dateTimeStamp"/> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasHeight"/> <DatatypeRestriction> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasInRegionX"/> <DatatypeRestriction> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasInRegionY"/> <DatatypeRestriction> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasMaxHeight"/> <DatatypeRestriction> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasMaxWidth"/> <DatatypeRestriction> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange>

<DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasMinHeight"/> <DatatypeRestriction> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3 .org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasMinWidth"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasName"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasStartDateTime"/> <Datatype abbreviatedIRI="xsd:dateTimeStamp"/> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasUid"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:string"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minLength">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#int">1</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> <DataPropertyRange> <DataProperty IRI="#hasWidth"/> <DatatypeRestriction>

<Datatype abbreviatedIRI="xsd:double"/>

<FacetRestriction facet="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#minInclusive">

<Literal datatypeIRI="http://www.w3.org/2001/XMLSchema#double">0.0</Literal> </FacetRestriction> </DatatypeRestriction> </DataPropertyRange> </Ontology>

139

Приложение В Описание программного обеспечения, разработанного в рамках диссертационного исследования

В данном приложении представлен основной код программного комплекса, реализующего предлагаемые модели и алгоритмы, позволяющий собирать, визуализировать и анализировать данные активности пользователей.

Проект состоит из следующих файлов:

иБегЛсИу^^п

UserActivity.Viewer.csproj

раск^еБ.сопГщ

Арр.хат1

App.xam1.cs

MainWindow. хат1

MainWindow.xam1.cs

AddativeB1endC1ear.cs

AddativeB1endQear.fx

HeatCo1orizer.cs

HeatCo1oгizeг.fx

DictionaryExtensions.cs

De1egateEqua1ityComparer.cs

Se1ectab1eCo11ection.cs

HeatPointItem.cs

PatternExtensions.cs

PatternHe1per.cs

Assemb1yInfo.cs

DataImportService.cs

Boo1ToVisibi1ityConverter.cs

Mu1tip1yConverter.cs

Nu11ab1eConverter.cs

Nu11ab1eVisibi1ityConverter.cs

Nu11ToVisibi1ityConverter.cs

RD.Theme.Modern.Light.xam1

BitmapHe1per.cs

EventListView. xam1