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Tools and Techniques for Mobile Interaction Design

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Abstract(s)

O desenho de sistemas interactivos é uma tarefa árdua que requer a atenção dos designers a uma grande diversidade de factores, variando estes desde as necessidades dos utilizadores finais até ao contexto em que a solução fi nal vai ser utilizada. Nesse sentido, as metodologias de desenho e as técnicas que estas englobam foram introduzidas com o objectivo de auxiliar os designers, oferecendo guias e procedimentos que suportam o processo de desenho de aplicações e suas interfaces durante as suas várias fases. No entanto, o recente aparecimento de conceitos como a computação móvel e ubíqua, suportados por uma série de novos dispositivos em constante crescimento, introduziu um conjunto de di ficuldades e desafios extra no processo de desenho de aplicações para este tipo de plataforma. Dadas as características específi cas e peculiares dos dispositivos móveis, especialmente a sua natureza ubíqua e permanente, tamanho reduzido e variadas modalidades de interação, um novo leque de paradigmas de utilização tem vindo a surgir. Como consequência, novas aproximações e técnicas, focando as potencialidades únicas e as limitações inerentes aos dispositivos móveis, a sua ubiquidade, utilização recorrente e permanente em ambientes e locais diferentes, tem vindo a ganhar cada vez mais atenção. Em particular, trabalhos recentes nesta área têm mostrado que, no caso particular do desenho de aplicações e de interfaces para dispositivos móveis, o processo de desenho e desenvolvimento deve ser necessariamente transportado para fora do laboratório, levando o processo a cabo em cenários e condições realistas, superando os frequentemente utilizados testes de laboratório e, consequentemente, produzindo resultados mais fiáveis e um processo de desenho mais efi ciente e coerente. Mesmo assim, apesar de provas cada vez mais contundentes das vantagens do desenho de aplicações móveis no contexto de utilização, a maioria das técnicas existentes e descritas na literatura assentam em simulações dentro de ambientes laboratoriais e tentam recriar variáveis e características de localizações exteriores dentro de laboratórios, sob condições controladas. Estas aproximações tentam evitar o trabalho extra que levar o processo de desenho para o exterior do laboratório pode requerer. A necessidade de recolher dados e avaliar aplicações fora do laboratório implica, na maioria dos casos, a necessidade de seleccionar ou de finir cenários e contextos nos quais praticar estes procedimentos. Entre outros, a fraca adesão que o desenho fora do laboratório tem, apesar das suas vantagens, é um reflexo da inexistência de guias e regras que ajudem designers na tentativa de conduzir o processo de desenho e avaliação de aplicações móveis em contextos reais. A quantidade crítica de possíveis situações de uso, em conjunto com os vários aspectos que devem, necessariamente, ser levados em consideração durante o processo de desenho para dispositivos com características tão particulares, são difíceis de gerir e geralmente levam ao esquecimento de detalhes, negligência de inúmeros aspectos e a resultados aquém do esperado. Neste momento, e face à falta de suporte, ao tentar superar estas difi culdades, os designers optam frequentemente por fazer o porte de aplicações existentes, geralmente disponíveis para plataformas com maiores dimensões (e.g., PCs), para os dispositivos móveis, ajustando alguns detalhes imprescindíveis para o funcionamento básico das mesmas. No entanto, esta aproximação leva, na maioria dos casos, a aplicações pouco elegantes e usáveis que, mesmo sendo providas de um conteúdo brilhante, em pouco tempo se tornam obsoletas e evitadas pelos utilizadores. Mais uma vez, o factor primordial para que os designers sigam tal aproximação centra-se na inexistência de metodologias e técnicas específicas para dispositivos portáteis, de mão e ubíquos. Apesar de algumas guias e regras de desenho, presentes nas tradicionais metodologias de desenho centradas no utilizador, se poderem aplicar a este processo de desenho tão específico , as características únicas dos dispositivos, as restrições impostas por determinados contextos e a liberdade que surge como consequência da sua portabilidade, juntamente com os demais desafi os que são introduzidos no processo, requerem novas, ou no mínimo aproximações altamente refi nadas. Três fases do processo desenho - (1) recolha e análise de requisitos; (2) prototipagem; e (3) avaliação - são particularmente sensíveis e apresentam um maior número de dificuldades. 1. Análise e recolha de requisitos em cenários móveis, onde o uso constante do dispositivo ou aplicação móvel, é feito em contextos mutáveis, introduz detalhes que dificilmente são detectáveis com a utilização de métodos tradicionais. Poder-se-á até imaginar que, conhecendo todos os contextos de utilização possíveis, a aplicação de métodos tradicionais poderia resultar na detecção da influência do contexto nesses cenários específicos. No entanto, para além de esta ser uma perspectiva irrealista, as implicações de mudar de contexto e como esta mudança afecta o utilizador e os seus requisitos perante a aplicação, passam despercebidos. 2. No processo de criação de esboços e construção de protótipos de baixa fidelidades, existem também vários problemas que afectam o processo de forma evidente. Os protótipos de baixa-fidelidade, tal como são presentemente utilizados, são inadequados ás peculiaridades dos dispositivos móveis e aos seus cenários de uso. Estes métodos de prototipagem pouco adequados, para além de levarem a resultados erróneos, especialmente quando os utilizadores finais são envolvidos, têm também repercussões nas fases posteriores de avaliação. 3. De facto, no que toca à avaliação da usabilidade de aplicações móveis, dada a ausência de métodos específicos e guias que auxiliem os designers, esta fase do processo de desenho é frequentemente ignorada. Este problema surge não só como uma consequência de protótipos pouco adequados a testes em cenários reais, tal como à ausência de técnicas que facilitem, mais uma vez, a recolha de dados nestas situações. No geral, as difi culdades inerentes ao processo de desenho de aplicações para este tipo de dispositivos requerem novas aproximações e extensões ás técnicas e ferramentas fornecidas pelas metodologias de desenho centradas no utilizador. Esta tese apresenta soluções e experiências que abordam estes problemas e visam resolver as questões que afectam as várias fases de desenho. Em particular, como primeira contribuição, para os estágios iniciais, onde é feita a análise de requisitos e a sua recolha, é sugerida uma moldura conceptual para a selecção e geração de cenários de suporte para o desenho. Esta apresenta componentes atómicos que, quando conjugados, defi nem contextos de utilização detalhados e que enfatizam as variáveis mais predispostas a afectar a experiência de utilização móvel. Como complemento, são ainda oferecidas sugestões para a recolha de dados, em fases iniciais do processo, nos contextos móveis defi nidos pela moldura conceptual. No que diz respeito à prototipagem, especialmente a de baixa- fidelidade, a tese contribui também para a evolução das técnicas existentes de modo a suportarem, de forma adequada, a construção de protótipos e a sua avaliação em cenários reais. Nesse sentido, são descritas novas abordagens de prototipagem que para além de promoverem o realismo e a participação dos utilizadores finais, facilitam, de forma significativa, a sua avaliação. Nesta última fase, este trabalho contribui também com a introdução de um conjunto de guias que sugerem formas de capitalizar a participação dos utilizadores finais durante a recolha de dados em sessões de avaliação e, mais ainda, mecanismos e ferramentas que permitem a monitorização à distância, quer em modo diferido, como em tempo real, das actividades dos utilizadores em cenários reais. Estes métodos permitem portanto a detecção de problemas de usabilidade em fases muito iniciais do processo de desenho, com custos muito baixos. Finalmente, como última contribuição do trabalho descrito nesta tese, é apresentada uma plataforma de software, denominada MobPro, que leva em consideração todas as técnicas acima descritas e oferece, num ambiente de desenvolvimento integrado, funcionalidades de suporte ás duas fases principais do processo de desenho: a prototipagem e avaliação. A plataforma, constituída por várias ferramentas, oferece de forma simples e sem requerer conhecimentos de programação, funcionalidades como: • Construção de protótipos de várias fidelidades - A utilização de protótipos de várias fidelidades, desde esboços desenhados à mão, com áreas interactivas, até protótipos de software com componentes visuais, permite a avaliação e detecção de problemas de usabilidade a vários níveis (e.g., problemas de navegação, localização de botões, dimensão dos vários ícones). • Prototipagem directamente nos dispositivos móveis - a possibilidade de editar e actualizar os protótipos nos dispositivos onde são experimentados, confi gurando pequenos detalhes como sequências de ecrãs ou localização de componentes, permite aos designers corrigir problemas de usabilidade e testar várias alternativas nos contextos reais onde decorrem as sessões de avaliação, sem necessidade de interromper a sessão ou de equipamento de laboratório para criar novos protótipos. Mais ainda, tendo em conta o processo de edição guiado e sem necessidade de programação, a participação dos utilizadores fi nais é fomentada, abrindo portas para a utilização de técnicas como as sondas e desenho participado directamente nos contextos nais de utilização. • Regras de usabilidade integradas - em protótipos de média e alta-fidelidade, a plataforma oferece um conjunto de guias de usabilidade que podem ser automaticamente aplicadas, quando esta opção for seleccionada pelo designer. Estas estabelecem, por exemplo, regras no que diz respeito à posição dos componentes, ao seu tamanho, à quantidade de informação para cada ecrã e à disposição dos vários elementos visuais relativamente uns aos outros. Estas guias são confi guráveis e podem ser orientadas a domínios especificos (e.g., e-health, educação). A ferramenta de prototipagem inclui ainda funcionalidades que apresentam várias alternativas para os protótipos criados (e.g., apresentar um protótipo com uma modalidade alternativa de interacção - conjunto de botões em substituição de uma lista). • Melhoria do realismo da experiência de utilização - capitalizando as lições resultantes das técnicas de prototipagem anteriormente descritas, a plataforma permite a utilização dos protótipos, e a sua consequente avaliação, directamente nos dispositivos móveis para os quais as aplicações e interfaces estão destinadas. Ao utilizar dispositivos reais, problemas relativos ao peso do mesmo, tamanho e resolução do ecrã, a sua forma e modalidades de interacção são automaticamente solucionados. Mais ainda, como uma vantagem adicional, surge a possibilidade, para os utilizadores fi nais, de interagir com os protótipos em cenários reais, sem as complicações das técnicas tradicionais. • Suporte automático à técnica \Wizard-of-Oz" - ao serem utilizados dispositivos reais e ao permitir a inclusão de áreas interactivas em protótipos de baixa- delidade (incluindo protótipos baseados em esboços à mão), a ferramenta permite a utilizadores nais a interação directa com estes, sem a necessidade de um designer simular o comportamento do sistema. • Recolha de dados de modo passivo e activo - no caso de recolha de dados de modo passivo, todas as acções do utilizador, perante o sistema, são automaticamente registadas, com granularidade con figurável. No modo de recolha activa, técnicas como o ESM - Método de amostragem de experiência (herdado da psicologia) ou registos diários, são directamente integradas nos protótipos, permitindo a recolha de dados de uma forma alternativa. Questionários integrados podem ser automaticamente apresentados ao utilizador durante ou imediatamente depois da utilização do protótipo, facilitando a sua resposta e consequente recolha de dados. • Anotação e ordenação contextual de ecrãs/cartões - cada ecrã do protótipo pode ser numerado e anotado directamente no local onde está a ser utilizado, defi nindo a sequência de navegação num contexto em particular. Esta técnica permite que os designers seleccionem confi gurações óptimas para as aplicações e interfaces que estão a ser desenhados. Mais ainda, oferece uma base para a percepção de condições de adaptabilidade aquando do desenho de aplicações adaptáveis. • Funcionalidades de análise - levando em consideração a importância da análise de dados recolhidos durante as sessões de avaliação, o MobPro inclui um conjunto de funcionalidades de análise que permite a revisão completa e detalhada da toda a interacção que o utilizador teve com a interface. Mais ainda, inclui também mecanismos de navegação pelos resultados dos questionários e registos que são feitos quando são utilizadas técnicas de recolha de dados activas. Estas funcionalidades, juntamente com as técnicas de recolha de dados que a plataforma integra, resolvem parcialmente os problemas de seguir e observar utilizadores durante as fases de avaliação. • Arquitectura extensível e modular - toda a plataforma está desenhada de modo a poder evoluir e crescer. Os componentes que a mesma disponibiliza, usados na criação dos protótipos e interfaces correspondentes (e.g., bot~oes, ícones) podem ser ajustados, estendidos e facilmente integrados nas várias ferramentas que a plataforma integra. Tanto para esta plataforma, como para as experiências e técnicas que a motivaram (e.g., recolha de dados, prototipagem e avaliação) são ainda detalhadas, ao longo da tese, as várias aproximações e casos de estudo onde estas contribuições foram aplicadas, validando não só a sua influência em cada uma das fases a que se destinam, como no conjunto do processo de desenho. Em resumo, nesta tese são apresentadas novas técnicas e ferramentas que suportam o processo de desenho de interfaces para aplicações e dispositivos móveis, superando alguns dos problemas descritos na literatura disponível e preenchendo as lacunas existentes nas metodologias de desenho tradicionais.

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Prototipagem Avaliação Metodologias de Desenho Usabilidade Interfaces Pessoa-Máquina Interacção Móvel,

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