The GOMS Family of User Interface Analysis Techniques : Comparison and Contrast

1. The GOMS Family of User Interface Analysis Techniques : Comparison and Contrast + 1조

2. 2. 3 Natural GOMS Language (NGOMSL) - a structured natural-language notation for representing GOMS models and a procedure for constructing them. - NGOMSL : program form, goal structure 표현 (operator sequence 예측 → execution time, learning time, transfer of procedure learning) 2. 3. 1 - NGOMSL의 basic Goms concept → Cognitive Complexity Theory (CCT) : CCT ? simple serial-stage architecture로서 working memory에서 production rules를 활성화. 이런 rules는 working memory의 contents를 변경하거나 primitive external operators (such as key stroke)를 실행. 따라서 execution time, learning time, transfer of procedure learning의 예측이 가능) 하지만, CCT의 특성상 NGOMSL은 how perceptual, cognitive and motor might overlap을 표현 못함. (CPM-GOMS)

3. 2. 3 Natural GOMS Language (NGOMSL) 2. 3. 2 - NGOMSL은 execution time 예측 뿐 아니라 learning time을 예측. 즉, 정량적으로 KLM과 CMS-GOMS가 제공하는 것 이상으로 제공. Working memory 와 long-term memory 사용을 명확히 표현. - Learning Time Predictions 1)NGOMSL은 system 사용에 걸리는 시간 즉, Learning time 예측에 있어 효과적이다. 이것은 사용자가 이미 operators를 실행하는 방법을 안다는 가정하에서다. pure learning time → GOMS는 operators, 그 자체를 실행하는 실행하는 관련된 knowledge를 표현하는 것이 아니라 goal을 달성하기 위해 필요한 operators의 knowledge를 표현한다.

4. 2. 3 Natural GOMS Language (NGOMSL) - Execution Time Predictions 1) NGOMSL은 다른 GOMS 모델과 같이 execution time 예측이 the sequence of operators에 기초 Execution time 예측 : 각 NGOMSL Statement 당 0.1초씩 count + total external operator time based on the KLM EX) 16.38 : KLM 과 CMN – GOMS에서는 14.38 2. 3. 3 Comparison with KLM and CMN-GOMS - execution time의 주요 차이는 cognitive and perceptual operators에 어떻게 시간을 배정하는가. - 관측이 불가능한 operators의 특성 KLM : single crude M operator는 각 cognitive unit 앞에 CMN-GOMS : cognitive unit 뒤에 NGOM니 : CCT를 기초로 했기 때문에 각 단계에서 앞, 뒤에 규칙적인 cognition execution time 필요

5. 2. 4 Cognitive – Perceptual – Motor GOMS (CPM-GOMS) - CPM-GOMS model 또한 다른 모델처럼 component activities 분석에 기초해서 execution time 예측 분석의 수준이 primitive operators가 simple perceptual, cognitive, motor acts까지 요구 한다. 또한 Serial이 아닌 task에 따라 parallel performance 로 분석이 가능. ※ CPM : 1) Cognitive-Perceptual-motor 2) the Critical-Path-Method (provide the prediction of total task time) 2. 4. 1 Architectural Basis and Constraints - CPM-GOMS is based directly on the Model Human Processor (MHP) Human is modeled by Processors and Storage system 1) Sensory information이 먼저 acquired, recognized 2) 이것들이 perceptual processors에 의해 working memory에 저장 3) Cognitive processor가 physical action을 하도록 information and commands motor processor 작동 ※ 각 processor는 내부적으로 직렬적으로 operate 되지만 외부적으로는 병렬적으로 run 된다.

6. 2. 4 Cognitive – Perceptual – Motor GOMS (CPM-GOMS) - MHP architecture는 CPM-GOMS가 parallelism을 적용할 수 있게 해준다. - CPM-GOMS model은 사용자가 task에 대해서 숙련되어 있다고 가정. 2. 4. 2 Example CPM-GOMS model - CPM-GOMS는 모델 구축이 CMN-GOMS model에서 시작 - cognitive, perceptual, motor operators, dependencies로 구성된 Template ( By John and Gray (1995))

7. 2. 4 Cognitive – Perceptual – Motor GOMS (CPM-GOMS) - Template chart에서 가장 긴 Path는 critical path라고 불리는 operators의 sequence로서 이를 기초로 task의 total duration을 추정할 수 있다. 즉, 정량적인 performance time의 예측은 CPM-GOMS model의 critical path로부터 결정된다.

8. 2. 4 Cognitive – Perceptual – Motor GOMS (CPM-GOMS) - Execution Time Prediction 1) Box의 시간은 Jhon and Gray(1995)의 durations 추정에 기초 2) Critical Path = total execution time = 2.21 seconds 3) 앞의 그림에서 볼 수 있듯이 move-to-beginning-of-phrase에서 병렬 진행 즉, 새로운 location으로 cursor가 이동하면서 eye movement 와 perception of information이 병렬적 진행 → 커서가 새로운 position에 위치했는지 확인 전에 눈은 이미 이동, 하지만 mouse movements는 eye movement보다 오래 걸림 : critical path 생성 4) 복잡한 task (shift – click – mouse – button) : 오른손으로 mouse 이동, 왼손으로 shift key 누르기

9. 2. 4 Cognitive – Perceptual – Motor GOMS (CPM-GOMS) 2. 4. 3 Comparison with KLM, CMN-GOMS and NGOM니 - CPM-GOMS는 CMN-GOMS 모델에서 시작되었기 때문에 directing mapping 가능 - KLM에서는 selection rule 이 있지만 CPM에서는 없다 (because CPM은 sequence form으로 구성) - CPM 모델이 reasonable 함에도 불구하고 정량적 prediction 이 다른 모델보다 짧은 이유는 다른 GOMS 모델과 다르게 CPM은 숙련된 사용자를 가정 ( 빠른 MHP architecture 가정) ※ 숙련된 telephone operators handling calls에 효과적 1) 숙련자는 phrase를 옮기기 위해 어디를 봐야 하는지 정확히 알고 있다. 2) method나 복잡한 결정을 위한 selection에 관련된 cognitive activity가 없다. ( 다른 GOMS에서 M-like로 표현, CPM에서는 working memory, 기억과 MHP에 의해 minimum cognitive activity로 표현)

10. 3. Summary and Comparison of the GOMS Techniques 3. 1 Summary Comparison of Predictions

11. 3. Summary and Comparison of the GOMS Techniques 3. 2 Summary Comparison of Operation Times

12. 3. Summary and Comparison of the GOMS Techniques 3. 3 Summary Comparison of Architectural activity 적용 - KLM : 기본적 cognitive architecture ( 적용이 쉽다. Execution time 만을 예측) - CNM-GOMS : 좀더 복잡한 cognitive architecture ( 모든 일반적인 task instances에 적용하며 execution time 예측) • NGOMSL : procedure knowledge 와 working memory에 기초한 sequential architecture • ( Learning time 예측 가능) • CPM-GOMS : powerful 하지만 비교적 • unspecified multiple parallel processor architecture • ( execution time 예측이 정교. • Activities의 overlapping pattern에 적용가능 (parallel))

13. 4. Conclusion - GOMS model은 goal 수행을 위한 procedures의 중요성을 강조 함으로서 human-computer interaction의 과학적 이론일 뿐 아니라 practical design을 위한 유용한 tool이다. Current GOMS 모델은 Procedural speed 와 complexity를 반영하여 매우 효과적이지만 interface와 human performance의 다른 측면 (perceptual – cognitive – motor interactions, comprehension processes, problem-solving, learning mechanism)에 대한 연구를 진행하여 더욱 정확하고 효과적인 tool 이 될 것이다.