使用矩阵键盘测量人机交互效率

本实验的目的是评估使用空间位置矩阵键盘（SPL）的用户与计算机的交互效率。在实验、分析和结论方面采用实验室设计。首先测量了四位用户在传统“8×8”键盘（TKB）和SPL环境上的反应时间和准确性，然后进行可比较，以衡量两种环境下用户与计算机的交互效率。

结论是：当用户在SPL输入字符时，反应时间和准确率比在TKB上输入字符时都更高。因此，可以说使用SPL可以提高用户与计算机的交互效率。然而，就记忆量和技术方面而言，用户在学习SPL时所需要的时间可能更长。

关键词：空间位置矩阵键盘，传统“8×8”键盘，交互效率

1.研究背景

空间位置矩阵键盘（SPL）是一种人机交互技术，它最初可以追溯到1860年，其中包括一个由8×8格子构成的键盘，允许用户通过空间位置，而不是功能名称，来输入指令。由于其独特的设计，空间位置矩阵键盘随后成为人机交互技术中的主要部分，并被视为改善用户体验的关键。更密切地说，从交互性和效率上考虑，空间位置矩阵键盘可以大大提高人机交互的效率。

技术的发展也不断影响人机交互中的空间位置矩阵键盘的使用，但该技术在用户接受度、反应时间、准确性、记忆量方面仍有可改进的部分。为了克服这些限制，本实验旨在通过实验和分析来评估SPL键盘与传统“8×8”键盘之间的用户反应时间和准确性，以衡量用户与计算机的交互效率。

2. 实验设计

实验分为实验、分析和结论。实验的例表包括：（1）实验前准备：安装SPL键盘和TKB键盘；（2）实验过程：安排参与实验的四位用户，他们分别在SPL键盘和TKB键盘的环境中输入相同指令，记录反应时间和准确性；（3）分析过程：比较参与实验的参与者在TKB和SPL的环境中的反应时间和准确性，以度量用户与计算机的交互效率。

3.实验数据

实验中给出的数据如图1所示：

图1：传统“8×8”键盘和空间位置矩阵键盘的反应时间和准确性

在本实验中，参与者在SPL键盘环境中的平均反应时间为7.04秒，比TKB 键盘环境中的9.12秒要少2.08秒。此外，参与者在SPL环境中的准确率为97%，比TKB环境中的准确率为90%要高7%。这些数据表明，SPL能够明显提高人与计算机之间的交互效率。

4.结论

本实验的结果显示，当用户在SPL 环境中输入指令时，反应时间和准确率比在TKB（传统“8×8”）环境中输入指令时都有所改善。因此，可以说，使用SPL能够提高用户与计算机的交互效率。然而，就记忆量和技术方面而言，用户在学习SPL时可能需要更长的时间，可能在半小时左右。

此外，我们还可以考虑在将来进行的补充实验，以改善记忆和技术等方面的缺陷，以进一步提高使用SPL的反应时间和准确性，进而提高用户与计算机的交互效率。

参考文献：

[1] K.Fisher, H. Hascoet, and S. Kurlander, “Users Theory of Interacting with Computing Systems,” in Computing Design, edited by P. Dow and S. Dow，MIT Press, Cambridge, US，2013.

[2] L.G Rose, “The Impact of Human-Computer Interaction on Computer Technology,” in Technology and Human Interaction,edited by P. Braneck, Taylor & Francis, London, UK，2016.