*GOAL:打谱
[]: OPRATOR:加速 OPRATOR:减速 OPRATOR:暂停 OPRATOR:恢复 GOAL:退出
山东大学计算机学院 19
LOTOS与GOMS结合的优缺点




LOTOS 与 GOMS 结合，可以了解整个目标层次及各目 标之间的约束关系; 同样存在无法描述目标异常结束的缺陷，同时当任 务进行选择时用什么规则进行选择并未涉及; LOTOS 最大的优越性在于构造一套现成的自动化工 具，利用这些工具，可自动进行错误检测; 过于形式化的记法比较晦涩难懂; 较好描述人机交互的较高级的任务； 对原子任务的形式化描述，并没有给出一个比较清 晰的描述。
drag_icon(x,y) mouse_up(x,y)
then highlight(icon) show_outline(icon) then highlight(bin)
then hide(icon) show_bin_full()
山东大学计算机学院
if intersect(bin,x,y) if intersect(bin,x,y)
山东大学计算机学院
15
LOTOS实例
山东大学计算机学院
16
中国象棋的LOTOS任务分解实例
山东大学计算机学院
17
LOTOS与GOMS的结合


LOTOS模型很好的描述了任务之间的时序约束关系 ，这些时序约束关系能更好的描述GOMS中子目标之 间的关系。 用GOMS模型描述任务的分解过程，而用LOTOS给 出子任务之间的约束关系，这样就可以增加两种表示 模型的表示能力。
山东大学计算机学院
6
GOMS
1.目标 Goals 目标就是用户执行任务最终想要得到的结果,它可 以在不同的层次中进行定义
eg:“编辑一篇文章”-“编辑文章”（高层）； “删除字符”（低层）
2. 操作 Operators 操作是任务分析到最低层时的行为，是用户为了 完成任务所必须执行的基本动作 操作不能被分解，在GOMS模型中是原子动作
山东大学计算机学院
21
UAN模型的基本思想


预定义一些标志符： 用户动作标志符 条件标志符 采用一种表格结构来表示任务
任务（task）：任务名称（the name of task） 用户行为

界面反馈
界面状态
界面被分解成一些类似层次结构的异步任务，每个任务的实现都用表格 来描述，用户动作的关联性和时序关系由表格的行列对齐关系和从上到 下、从左到右的阅读顺序来确定。
第六章 人机交互界面 的表示模型
山东大学计算机学院
目的

在界面设计的早期阶段，研究建立一种用户界面表 示模型

利用形式化的设计语言来分析和表达用户任务以及用户和 系统之间的交互情况； 使界面表示模型能方便地映射到实际的设计实现


研究如何由界面的行为表示模型转换到系统的结 构模型
山东大学计算机学院
山东大学计算机学院 20
（三）UAN模型

UAN---User Action Notation, Hartson et al 1990.

UAN是一种简单的符号语言，主要描述用户的行为
序列以及在执行任务时所用的界面物理对象。
ห้องสมุดไป่ตู้

尽管UAN属于一种行为模型，但作为一种任务描述
语言，它又涉及一定程度的系统行为的描述，因而它 兼有行为模型和结构模型的一些特点。
山东大学计算机学院 10
GOMS应用

GOMS是一种人机交互界面表示的理论模型，被称为 最成熟的工程典范，该模型在计算机系统的评估方 面也有广泛的应用。

GOMS can save money!

美国电话公司NYNEX利用GOMS分析一套即将被采用的新的计算机系 统的应用效果，结果发现效果不理想，放弃了使用新系统，为公司节 约了数百万的资金。

山东大学计算机学院
9
任务Editing的GOMS描述实例
Task:Editing
GOAL:EDIT-MANUSCRIPT GOAL:EDIT-UNIT-Task repeat until no more unit tasks GOAL:ACQUIRE-UNIT-TASK GET-NEXT-PAGE if at end of manuscript GET-NEXT-TASK GOAL:EXECUTE-UNIT-TASK GOAL:LOCATE-LINE [select:USE-QS-METHED 子目标间关系： USE-LF-METHOD] 顺序关系，选择关系 GOAL:MODIFY-TEXT [select:USE-S-METHOD USE-M-METHOD] VERIFY-EDIT

结构模型


事件-对象模型

山东大学计算机学院
3
6.1 人机交互界面表示模型

任务分解和分析

能力模型（Competence Model）

描述用户的目的 从用户的角度考虑如何预测和描述用户合法的交互行为序

行为模型（Performance Model）

列

结构模型 Constructional Model
山东大学计算机学院
12
（二）LOTOS模型

LOTOS （Language Of Temporal Ordering Specification）-T.Bolognesi, H.Brinskma, "Introduction to the ISO Specification Language LOTOS”， 1987.
drag_icon(x,y) mouse_up(x,y)
山东大学计算机学院
26
UAN实例-多通道
2
本章主要内容

三种模型：

行为模型

主要从用户和任务的角度考虑如何来描述人机交互界面，将详 细介绍GOMS，UAN及LOTOS模型。 主要从系统的角度来表示人机交互界面。重点介绍状态转换网 络（STN-State Transition Network）和产生式规则 ( Production Rule )。 是一种面向对象的表示模型，它将人机交互活动归结为事件与 对象的相互作用。




山东大学计算机学院
14
LOTOS算符
LOTOS算符主要有以下几种：
T1 ||| T2（交替Interleaving) T1 [] T2（选择Choice) T1 | [a1,...,an] | T2（同步Synchronization) T1 [> T2 （禁止Deactivation)
T1 >> T2（允许Enabling)
山东大学计算机学院
11
GOMS的局限性



GOMS没有清楚的描述错误处理的过程，假设用户完全按一种 正确的方式进行人机交互，因此只针对那些不犯任何错误的 专家用户。 GOMS对于任务之间的关系描述过于简单,只有顺序和选择.事 实上任务之间的关系还有很多种（具体参见6.1.2节中LOTOS 的介绍），另外选择关系通过非形式化的附加规则描述，实 现起来也比较困难。 GOMS把所有的任务都看作是面向操作目标的，而忽略了一些 任务所要解决的问题本质以及用户间的个体差异，它的建立 不是基于现有的认知心理学，无法代表真正的认知过程。


iteration A* or A+

表示迭代操作；
表示等待，可以等待一个条件满足，也可以等待任务 中的一个操作执行。

waiting

山东大学计算机学院
24
UAN实例-单通道交互
任务：把文件拖入垃圾箱
用户行为
mouse_down(x,y)
界面反馈
界面状态
if intersect(icon,x,y) icon=selected
山东大学计算机学院
18
结合GOMS和LOTOS的中国象棋程序的行为描述
GOAL:中国象棋 [>: GOAL:运行 |||: *GOAL:走棋 ACTION:自动记录棋谱 >>: GOAL:当前方走 >>: OPRATOR:拾取棋子 OPRATOR:放置棋子 GOAL:对弈方走
>>
OPRATOR:拾取棋子 OPRATOR:放置棋子



de_highlight(icon) 取消
icon的高亮显示。
山东大学计算机学院
23
UAN预定义的条件标志符（部分）

while(condition) TASK

当条件condition为真时，循环执行任务TASK； 如果条件condition满足，则执行任务TASK；

if(condition) then TASK
国际标准形式描述语言，无二义性，适于描述具有并发、交 互、反馈和不确定性等特点的并发（Concurrent）系统中的 行为 开始作为一种描述网络协议的语言，由于交互系统、特别是 多通道交互系统有并发系统的特点，因此成为用来描述交互 系统的行为模型


山东大学计算机学院
13
LOTOS基本思想

系统的外部可见行为可以看作是由一个有时序关系的交互 序列组成 系统由一系列进程组成，进程同环境之间通过称为“关口 （Gates）”的交互点进行交互 两个以上的进程在执行同一个外部可见的行为时会发生交 互操作，进行数据交换、信息传递、协调同步等操作 进程行为用“行为表达式”来描述，复杂的行为由简单的 行为表达式通过表示时序关系的LOTOS算符组合而成 在将LOTOS思想用于人机交互的行为模型时，用进程之间的 约束关系来描述交互子任务之间的关系