$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Ввод с клавиатуры является основным методом взаимодействия человека и смартфона1,2, и с проникновением смартфонов, ввод с клавиатуры получает миллиарды пользователей. В 2019 году глобальный уровень проникновения смартфонов достиг 41,5%3,в то время как в Соединенных Штатах с самым высоким уровнем проникновения он достиг 79,1%4. До первого квартала 2020 года мобильная клавиатура Sogou имела около 480 миллионов ежедневных активных пользователей5. До 6 мая 2020 года Google Gboard был загружен более 1 миллиарда раз6.
Неудовлетворительный ввод с клавиатуры увеличивается с увеличением экрана телефона. Хотя увеличенный экран был направлен на улучшение качества просмотра, он изменил гравитацию, размер и вес смартфонов, заставляя пользователей неоднократно менять позу удержания, чтобы достичь отдаленных областей (например, кнопки A и Q для правшей), что приводит к неэффективности ввода. Растяжение мышц может привести к тому, что пользователи будут страдать от нарушений опорно-двигательного аппарата, болей в руках и различных типов заболеваний (например, синдром запястного канала, остеоартрит большого пальца и тендовагинит большого пальца7,8,9,10). Пользователи, предпочитающие использование одной рукой, находятся в худших условиях11,12.
Поэтому оценка и оптимизация дизайна клавиатуры стали горячими темами психологических, технических и эргономических исследований. Компании и исследователи редакторов метода ввода (IME) постоянно предлагали различные конструкции и концепции клавиатур для оптимизации опыта и эффективности ввода, включая клавиатуры с изменением раскладки и переупорядоченные символами: Microsoft WordFlow Keyboard13,Functional Button Area in Glory of Kings14,IJQWERTY15и Quasi-QWERTY16.
Существующие методы оценки дизайна клавиатуры варьируются от исследователя к исследователю, за исключением нескольких общепринятых показателей, и предлагаются более точные показатели. Однако при наличии множества показателей не предусмотрен обобщенный и систематический протокол, демонстрирующий процесс оценки и анализа конструкции клавиатуры. Закон Фиттса17 и его расширенная версия FFitts Law18,которая описывал взаимодействие человека и компьютера, были широко приняты для оценки производительности клавиатуры19,20,21,22. Более того, функциональная область большого пальца была предложена для улучшения дизайна клавиатуры, и в ней описывалась изогнутая область движения для большого пальца, чтобы комфортно выполнять задачу ввода23. Основываясь на этих теориях, показатели, включая слово в минуту, частоту ошибок слов и субъективную обратную связь (воспринимаемое удобство использования, воспринимаемая производительность, воспринимаемая скорость, субъективная рабочая нагрузка, воспринимаемая нагрузка и боль, а также намерение использовать и т. Д.), Которые были высоко приняты, были частично использованы в предыдущих исследованиях24,25,26, 27,28,29. за исключением моделирования и имитационных методов. Кроме того, установленный эллипс точек соприкосновения на каждой кнопке и егосмещение30,31 использовались в последние годы для исследования точной производительности входных событий. Кроме того, гальваническая реакция кожи, частота сердечных сокращений, электромиографическая активность, жест рук и движения тела32,33,34,35 были приняты для прямой или косвенной оценки мышечной усталости, комфорта и удовлетворенности пользователей. Однако этим различным методам не хватает размышлений о целесообразности используемых показателей, и начинающий исследователь может быть смущен выбором соответствующих показателей для своего исследования.
Исследования по дизайну клавиатуры также легко проводить, эксплуатировать и анализировать. С бумом экранных технологий можно было легко собрать больше поведенческих данных для углубленной оценки дизайна клавиатуры (например, время перехода между двумя клавишами и координатные данные каждой точки соприкосновения). Основываясь на упомянутых данных, исследователи смогли точно изучить детали дизайна клавиатуры и проанализировать ее недостатки и преимущества. По сравнению с другими исследованиями взаимодействия человека и компьютера, исследования дизайна клавиатуры на портативных смартфонах также имеют высокую ценность для своей обширной пользовательской базы без дорогостоящего оборудования, сложных материалов или огромного лабораторного пространства. Анкеты, шкалы и скрипт Python об исследовании имеют открытый исходный код и легко доступны.
Целью данного исследования является обобщение предыдущих методов для демонстрации систематического, точного и общего протокола оценки и анализа дизайна клавиатуры на смартфонах. Примерный эксперимент и результаты направлены на то, чтобы показать, может ли изогнутая QWERTY-клавиатура с регулируемыми по размеру кнопками оптимизировать опыт ввода одной рукой на 5-дюймовом смартфоне по сравнению с традиционной QWERTY-клавиатурой и поделиться методом визуализации и скриптом анализа данных Python.