Bài giảng Tương tác với người máy - Chương 1: Giới thiệu chung - Hoa Tất Thắng

 Tương tác người máy 
Giới thiệu chung 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 
 1 
 Mục tiêu môn học 
. Xây dựng khả năng thiết kế tốt cho những 
 hệ thống tương tác ở các mức kỹ thuật, 
 tính năng và nhận thức (cognitive) thông 
 qua sự hiểu biết về các thách thức đang 
 đối mặt với những người dùng của một hệ 
 thống; 
. Thu được một quy trình làm việc hợp lý để 
 thiết kế giao diện; 
. Khám phá và yêu thích môn học Tương 
 Tác Người–Máy. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 
 2 
 Giới thiệu chung 
. Tương tác người – máy (HCI) là gì? 
. Những chuyên ngành liên quan đến HCI 
. Tại sao một học sinh CNTT phải quan tâm 
 đến HCI 
. Tầm quan trọng của một thiết kế tốt một 
 giao diện người dùng 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 3 
 Tương tác người máy là 
 gì? 
. HCI là sự nghiên cứu và phát triển các giao 
 diện máy tính với mục đích làm cho con 
 người dễ sử dụng chúng hơn 
. HCI: tương tác người máy, giao tiếp người 
 máy không chỉ là “Thiết kế giao diện” 
. HCI liên quan đến 
  Nghiên cứu việc con người sử dụng các giao 
 diện 
  Phát triển các ứng dụng mới cho người dùng 
  Phát triển các thiết bị và công cụ mới cho người 
 dùng 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 4 
 Những lĩnh vực nghiên 
 cứu của HCI 
. HCI nghiên cứu 3 phần: 
  Hình thức: Các hình thức giao tiếp giữa người 
 và máy 
  Chức năng: Các chức năng mới trong giao 
 tiếp người máy 
  Cài đặt: Cài đặt các giao diện 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 5 
 Những chuyên ngành liên 
 quan đến HCI 
. Tâm lý học, xã hội học, triết học 
. Sinh lý học, Công thái học (Ergonomics) 
Công thái học (Ergonomics): Khoa học về 
 việc thiết kế các máy móc, các công cụ, 
 các máy tính và khu vực làm việc vật lý 
 sao cho mọi người dễ tìm thấy chúng và 
 thoải mái trong sử dụng 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 6 
 Những chuyên ngành liên 
 quan đến HCI 
. Thiết kế đồ họa và công nghiệp, thiết kế 
 âm thanh, điện ảnh: hình thức, chức năng 
 và cài đặt 
. Kỹ nghệ phần mềm: chức năng và cài đặt 
. Kỹ thuật điện, điện tử; cài đặt 
. Và một vài ngành khác. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 7 
 Lý do sinh viên CNTT phải 
 quan tâm đến HCI 
. Học sinh CNTT học để: 
  Phát triển các ứng dụng phần mềm mới 
  Phát triển các công cụ để dùng trong các ứng 
 dụng: Đồ họa 3 chiều, ngôn ngữ lập trình  
  Phát triển các hệ điều hành 
. Con người là một trong những thành phần 
 quan trọng của hệ thống này. Các hệ 
 thống thiết kế để phục vụ con người. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 8 
 Tầm quan trọng của việc thiết kế 
 một giao diện người dùng tốt 
. Giảm thời gian lập trình 
. Giảm chi phí cho những trục trặc do giao 
 diện 
. Tăng khả năng bán được của sản phẩm 
. Tăng năng suất 
. Giảm những bệnh nghề nghiệp do liên 
 quan đến sử dụng máy tính 
. Giảm những lỗi nguy hiểm đến tính mạng 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 9 
 Tầm quan trọng của việc thiết kế 
 một giao diện người dùng tốt 
. Về mặt kinh tế: 
  Tăng năng suất lao động 
  Giảm chi phí đào tạo 
  Giảm những lỗi người dùng 
  Người sử dụng hài lòng 
  Tạo ra những sản phẩm có chất lượng cao 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 10 
 Tầm quan trọng của việc thiết 
 kế một giao diện tốt 
. Giảm những lỗi nguy hiểm đến tính mạng 
  Một chiếc máy bay đâm vào vách núi ở 
 Colombia năm 1996 giết chết tất cả mọi 
 người trên máy bay 
  Lý do: Người lái gõ phím “R” thay vì tên đầy 
 đủ của sân bay. Hệ thống dẫn đường lấy ra 
 trong hệ thống sân bây đầu tiên bắt đầu bằng 
 chữ “R” – sai sân bay 
  Kết quả: Máy bay đâm vào núi 
  HCI có thể cứu mạng sống của con người 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 11 
 Tầm quan trọng của việc thiết 
 kế một giao diện tốt 
. Tăng khả năng bán được của sản phẩm 
  DOS không thể so sánh được với các hệ điều 
 hành khác cùng thời 
  Windows và Explorer đem lại cho Microsoft lợi 
 nhuận cực lớn 
  Windows được sao chép lại từ giao diện của 
 Macintosh 
. Giao diện đẹp dễ nhận được hợp đồng 
. Giao diện tồi có thể bị loại ngay từ đầu cho 
 dù chương trình tốt (Windows vẫn được sử 
 dụng nhiều hơn Linux) 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 12 
 Tương tác người máy 
Con người 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 13 
 Con người 
• Tiếp nhận thông tin i/o 
 . Thị giác, thính giác, xúc giác, chuyển động 
. Thông tin được lưu trữ trong bộ nhớ 
  Lưu trữ theo cảm giác, lưu trữ ngắn hạn, dài 
 hạn. 
. Tiếp nhận và xử lý thông tin. 
  lý luận, giải quyết vấn đề, kỹ năng, lỗi 
. Cảm xúc ảnh hưởng tới khả năng của con 
 người 
. Mỗi con người là một thực thể khác nhau. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 14 
 Thành phần vào (in) 
. Thông qua năm giác quan: Thị giác, thính 
 giác, khứu giác, vị giác và xúc giác 
. Hiện nay mới chỉ sử dụng được 3 giác 
 quan cho HCI, hai giác quan vị giác và 
 khứu giác vẫn chưa được quan tâm đến. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 15 
 Thị giác 
. Hai quá trình của thị giác 
  Tiếp nhận vật lý 
  Xử lý và giải quyết 
 Võng 
 Mống 
 Dịch mạc 
 mắt 
 nước 
 Con Thuỷ Dịch thuỷ 
 Giác Hố 
 tinh thể mắt 
 mạc ngươi tinh thể 
 Điểm 
 Dây chằng mù 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 16 
 Mắt- cơ quan vật lý tiếp nhận 
 thông tin 
. Cơ chế tiếp nhận ánh sáng và chuyển đổi 
 nó thành năng lượng điện 
. Ánh sáng phản chiếu từ các đối tượng 
. Đối tượng cho ảnh lộn ngược trên võng 
 mạc 
. Những hình ảnh được chuyển tới để não 
 phân tích. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 17 
 Phân tích tín hiệu 
. Kích thước và độ sâu 
  Góc nhìn cho biết kích thước và khoảng cách 
 của vật so với mắt 
  Thị lực cho phép tiếp nhận thông tin chi tiết 
 của đối tượng 
  Những đối tượng quen thuộc được tiếp nhận 
 với kích thước không đổi (thậm chí cả khi 
 thay đổi khoảng cách) 
  Phân tích những thông tin chồng chéo về kích 
 thước và chiều sâu. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 18 
 Phân tích tín hiệu (tiếp) 
. Độ sáng 
  Phản ánh chủ quan đến mức độ của ánh 
 sáng 
  Bị ảnh hưởng bởi độ sáng của đối tượng 
  Được đo bởi những sự khác biệt 
. Màu sắc 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 19 
 Phân tích tín hiệu (tiếp) 
. Hệ thống thị giác phát hiện 
  Chuyển động 
  Thay đổi ánh sáng 
. Bối cảnh sử dụng để giải quyết các tình 
 huống mơ hồ 
. Có thể xảy ra các hiện tượng ảo giác. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 20 
 Vách ảo 
Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 21 
Đảo hình nền và chiếc ly 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 22 
 Cảm nhận hình ảnh 
. Hình ảnh không chỉ là được cảm nhận một 
 cách thụ động mà còn theo một số luật cơ 
 bản để nhận được “hình đẹp”: 
  Luật Praegnanz: Trong một số tổ chức hình 
 ảnh được xuất hiện đồng thời, tổ chức hình 
 ảnh nào đơn giản nhất, ổn định nhất sẽ được 
 cảm nhận 
  Luận cận kề: Hướng về nhóm những thành 
 phần ở cạnh nhau 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 23 
 Cảm nhận hình ảnh 
 Luật tương tự: Hướng về nhóm những thành 
 phần tương tự nhau 
 Luật liên tục: Hướng về nhóm những thành 
 phần liên tiếp nhau tạo thành các đường cong 
 mượt 
 Luật đóng: Hướng về nhóm những thành 
 phần tạo thành một hình đóng. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 24 
 Hình ảnh ẩn 
  Số 4 ở bên 
 trái được 
 giấu ở hình 
 bên phải 
Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 25 
 Cảm nhận hình ảnh 
 Chúng ta cảm nhận 
 được rằng có hai 
 hình chữ nhật đè lên 
 nhau 
Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 26 
 Cảm nhận hình ảnh 
 Chúng ta vẫn cảm 
 nhận được 1 hình 
 oval mặc dù hình 
 này không được vẽ 
 rõ ràng 
Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 27 
Cảm nhận về độ sâu thông 
 qua chi tiết hình ảnh 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 28 
Cảm nhận về độ sâu thông 
 qua chuyển động 
 Vật ở gần 
 chuyển động 
 nhanh hơn so 
 với vật ở xa 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 29 
 Cảm nhận về độ sâu 
 Theo vị trí 
 Theo kích cỡ 
Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 30 
Ứng dụng màn hình 3D – 
 phim 3D 
 .Thu hai hình ảnh 
 cho 2 mắt 
 .Hai hình ảnh được 
 chiếu đồng thời cho 
 hai mắt 
 .Dùng kính để xem 
 2 hình ảnh ở hai mắt 
 khác nhau 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 31 
 Đọc 
. Một số giai đoạn 
  Tiếp nhận trực giác. 
  Giải mã bằng cách sử dụng ngôn ngữ 
  diễn giải bằng cách sử dụng kiến thức về cú 
 pháp, ngữ nghĩa, ngữ dụng 
. Nhận thức xảy ra trong quá trình đọc. 
. Hình ảnh của từ rất quan trọng liên quan 
 đến nhận dạng. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 32 
 Nghe 
Thành phần vào – thính giác 
. Thính giác quan trọng đối với chúng ta như thế 
 nào: 
  Hệ thống báo động 
  Cân bằng cảm xúc: Nghe nhạc 
  Giao tiếp 
. Những vấn đề thú vị nhất về thính giác 
  Cơ bản của hòa âm 
  Sự ảnh hưởng của kiến thức tới việc tách các nguồn 
 âm thanh khác nhau 
  Nhận dạng các giọng nói 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 33 
 Nghe 
. Nghe cung cấp thông tin về môi trường xung 
 quanh: Khoảng cách, hướng, đối tượng, v.v 
. Bộ máy vật lý của tai: 
  Tai ngoài – bảo vệ tai trong và khuếch đại âm thanh. 
  Tai giữa – Truyền sóng âm thanh rung động vào bên 
 trong. 
  Tai trong – Truyền các xung thần kinh thính giác. 
. Âm thanh: 
  Cao độ - Âm thanh tần số 
  Độ ồn – Biên độ 
  Âm sắc – Loại hoặc chất lượng. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 34 
 Nghe (tiếp) 
. Con người có thể nghe thấy tần số từ 
 20Hz đến 15kHz 
  Tần số cao thì phân biệt chính xác hơn tần số 
 thấp. 
. Hệ thống thính giác sẽ lọc âm thanh và có 
 thể phân tách âm thanh với các tiếng ồn 
 xung quanh. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 35 
 Cảm nhận âm thanh 
. Con người chúng ta có thể cảm nhận được: 
  Tần số của âm thanh (độ cao thấp) 
  Cường độ (độ to nhỏ) 
  Âm sắc (khác nhau về nguồn âm thanh – phát ra từ 
 các dụng cụ khác nhau mặc dù có cùng tần số và 
 cường độ) 
. Chúng ta cũng có thể cảm nhận ra vị trí của 
 nguồn âm thanh 
  Dùng hai tai 
  Sự khác nhau về thời gian nhận và cường đ 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 36 
 HCI với thính giác 
. Các âm thanh hiện vẫn đang được sử 
 dụng chính vào việc thông báo 
  Thông báo khi gõ nhầm nút 
  Thông báo khi vào Windows 
  Thông báo khi máy sắp hết pin 
. Hiện nay âm thành đang được nghiên cứu 
  Tổng hợp tiếng nói => nghe đọc tài liệu thay 
 vì nhìn tài liệu => phục vụ người khiếm thị 
  Dùng âm nhạc để tạo ra các hiệu ứng trong 
 trình diễn nội dung 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 37 
 (Xúc giác)Chạm 
. Cung cấp thông tin phản hồi quan trọng về môi 
 trường. 
. Đặc biệt quan trọng đối với người khiếm thị 
. Các tín hiệu kích thích nhận được thông qua da. 
  Cảm nhận nhiệt- Nóng hay lạnh 
  Cảm nhận đau (nhọn, tù) 
  Cảm nhận về áp lực, áp suất (mạnh hay nhẹ). 
. Một số khu vực thì nhạy cảm hơn khu vực khác. 
. Xúc giác rất quan trọng đối với con người. Theo 
 bạn môn thể thao nào (không) cần xúc giác 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 38 
 Cảm nhận bằng xúc giác 
 với HCI 
. Chúng ta cảm nhận được bằng phím bị 
 bấm xuống 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 39 
 Chuyển động 
. Chuyển động cần thời gian để phản hồi lại các 
 kích thích: Thời gian phản ứng và thời gian 
 chuyển động 
. Thời gian chuyển động phụ thuộc vào tuổi và một 
 số yếu tố khác (sức khỏe, giới tính v.v) 
. Thời gian phản ứng thì phụ thuộc vào loại kích 
 thích. 
. Tăng thời gian phản ứng thông thường làm giảm 
 độ chính xác và hiệu quả trong các thao tác, công 
 việc thông thường nhưng không phải lúc nào cũng 
 đúng như thế đối với các thao tác, công việc đòi 
 hỏi năng lực và mức độ tư duy cao. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 40 
 Chuyển động (tiếp) 
. Thời gian chuyển động, phản ứng tỷ lệ 
 thuận với kích thước của vật và tỷ lệ 
 nghịch với khoảng cách của vật. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 41 
 Bộ nhớ 
. Bộ nhớ cảm nhận ký ức. 
. Bộ nhớ ngắn hạn 
. Bộ nhớ dài hạn 
. Bộ nhớ ghi nhận các thông tin liên quan: 
  Ghi nhận thông tin về hình ảnh 
  Ghi nhận thông tin về âm thanh 
  Ghi nhận thông tin về cảm giác, xúc giác. 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 42 
 Bộ nhớ ngắn hạn 
. Bộ nhớ ngắn hạn (STM) là một bộ nhớ của con 
 người tương đương với bộ nhớ RAM của máy 
 tính 
. Trung bình thì một người bình thường có thể 
 nhớ được khoảng 7 2 khoản mục 
  Nhớ số điện thoại 01612363311 thì khó nhớ hơn khi 
 chúng ta tách ra làm các đơn vị nhỏ (0161-236-3311) 
  832751984221- Việc gọi lại chính xác sẽ rất hiếm khi 
 chính xác 
  83-275-1984-221: Sẽ dễ gọi hơn nếu sử dụng một số 
 quy tắc 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 43 
 Bộ nhớ dài hạn 
. Bộ nhớ dài hạn là tệp lưu trữ chính trong 
 hệ thống con người. 
. Việc nhớ lại những sự kiện từ bộ nhớ có 
 thể được thực hiện rất nhanh, đặc biệt là 
 đối với các khoản mục và các thủ tục 
 được sử dụng thường xuyên 
. Nguyên tắc hoạt động: 
  Sự nhận biết: hoạt động đầu tiên của một bộ 
 nhớ được thể hiện bằng các tín hiệu 
  Nhớ lại: tự nhớ lại thông tin 
 Hoa Tất Thắng - IS.FIT.MTA 44