Projektowanie interfejsów

Uwaga początkowa
Istnieje całe pole na pograniczu nauki i biznesu, które zajmuje się tworzeniem i badaniem interfejsów pod kątem przyjazności dla użytkownika, użyteczności (ang. usability).
Zagadnienia dotyczące użyteczności czerpią z nauk o poznaniu (np. psychologia Gestalt czy teoria afordancji, której autorem jest James Gibson). Prowadzenie tego typu badań wymaga dużego doświadczenia, tym bardziej, że tezy stawiane w takich badaniach często są trudne do zweryfikowania (w naukowym sensie tego słowa). Ich ocena dokonywana jest często w kategoriach jakościowych.

Na naszych zajęciach zajmiemy się projektowaniem specyficznych interfejsów głównie pod kątem ich funkcjonalności mając jednak na uwadze aspekt użyteczności.
Można założyć, że naszą grupą docelową są osoby mające problemy z motoryką, które to problemy uniemożliwiają im komunikację konwencjonalnymi kanałami (na przykład przy użyciu aparatu artykulacyjnego, długopisu i kartki czy klawiatury komputera). W skrajnych przypadkach możemy też mieć do czynienia z osobami z tzw. syndromem zamknięcia (ang. locked-in syndrome), czy ze stwardnieniem zanikowym bocznym (ang. amyotrophic lateral sclerosis, ALS) w zaawansowanym stadium.

HCI - Human Computer Interaction - to czym zajmowaliśmy się dotychczas czyli zarazem to co jest nazwą naszego przedmiotu - Komunikacja Człowiek Komputer.

BCI - Brain Computer Interaction - podgrupa HCI - polega na komunikacji z daną osobą w oparciu o sygnały pochodzące bezpośrednio z jej mózgu.


Przykłady HCI:

  • Vasiljevas, M., Turčinas, R., & Damaševičius, R. (2014, September). EMG Speller with adaptive stimulus rate and dictionary support. In Computer Science and Information Systems (FedCSIS), 2014 Federated Conference on (pp. 227-234). IEEE
  • Buchwald, M., & Jukiewicz, M. (2017). Project and evaluation EMG/EOG human-computer interface. Przegląd Elektrotechniczny, 1(7), 130–133.
  • Assistive Context-Aware Toolkit (ACAT) https://01.org/acat/documentation-list

Przykłady BCI:

  • Vansteensel, M. J., Pels, E. G. M., Bleichner, M. G., Branco, M. P., Denison, T., Freudenburg, Z. V., … Ramsey, N. F. (2016). Fully Implanted Brain–Computer Interface in a Locked-In Patient with ALS. New England Journal of Medicine, 375(21), 2060–2066. https://doi.org/10.1056/NEJMoa1608085
  • Holz, E. M., Botrel, L., Kaufmann, T., & Kübler, A. (2015). Long-term independent brain-computer interface home use improves quality of life of a patient in the locked-in state: A case study. Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 96(3), S16–S26. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2014.03.035
  • Donchin, E., Spencer, K. M., & Wijesinghe, R. (2000). The mental prosthesis: assessing the speed of a P300-based brain-computer interface. Rehabilitation Engineering, IEEE Transactions On, 8(2), 174–179.
  • Vialatte, F. B., Maurice, M., Dauwels, J., & Cichocki, A. (2010). Steady-state visually evoked potentials: focus on essential paradigms and future perspectives. Progress in neurobiology, 90(4), 418-438.
  • LaConte, S. M. (2011). Decoding fMRI brain states in real-time. Neuroimage, 56(2), 440-454.

Brain-to-brain interface (connection):

Surogactwo:

Dodatkowe materiały:

  • Inspiracja — Neural interface system:
    • Hochberg, L. R., Bacher, D., Jarosiewicz, B., Masse, N. Y., Simeral, J. D., Vogel, J., … Donoghue, J. P. (2012). Reach and grasp by people with tetraplegia using a neurally controlled robotic arm. Nature, 485(7398), 372–375. https://doi.org/10.1038/nature11076.

Zadanie 12

Zaprojektuj HCI lub BCI:

  • Jeśli użyjesz HCI załóż, iż masz dwa stany, gdzie domyślny to stan 0 (off) a w wybranych przez użytkownika momentach pojawia się stan 1 (on). Innymi słowy, użytkownik tylko co jakiś czas "naciska przycisk" (może być to także napięcie mięśnia), który powoduje, że z naszym interfejsem coś się dzieje: przestają się przewijać kolumny, następuje podświetlnenie kolejnej opcji, itp. Uwzględnij przy tym takie aspekty jak: czy użytkownik jest w stanie utrzymywać interfejs w stane on (np. napinać mięsień dłużej), jaka jest szybkość "klikania" przez użytkownika, ile czasu zajmuje przekazanie jednorazowej informacji, jaką technologię wykorzystasz itd. (informacje te moża też przedstawić w formie graficznej).
  • Jeśli użyjesz BCI określ na jakiej technlogii się oprzesz (EEG, fMRI, fNIRS, inna). Zadecyduj też ile będzie klas (stanów mózgu) do dekodowania, jaka będzie szybkość wprowadzania poszczególnych znaków, itd. (Informacje te należy również przedstawić w formie graficznej).

Praca ma się mieścić na 3 stronach A4:
1) strona tytułowa,
2) strona tekstu,
3) bibliografia (sformatowana zgodnie ze standardami APA).

Praca może być napisana w języku polskim lub angielskim. Czcionka tekstu: 11 punktów, podpisy pod obrazkami/nad tabelami czcionką 9 punktów.
Przesyłają Państwo dwa pliki:

  • jeden plik w PDF;
  • drugi w DOC/DOCX, ODT lub LaTeX (zatem oprócz PDF dostarczają Państwo także "plik źródłowy").

Co będzie oceniane:

  • adekwatność technologii do problemu;
  • przedstawienie kilku wad i zalet rozwiązania (z naciskiem na zalety);
  • ogólna szata graficzna/formatowanie pracy (umieszczenie na stronie, jakość grafik, podpisy, źródła, itd).

Jeśli ktoś będzie miał pomysł, który nie mieści się na jednej stronie (na przykład ze względu na liczbę grafik, które muszą zostać użyte) dozwolone są dwie strony z tekstem/grafikami.

Jeśli wystarczy czasu najlepsze prace zostaną zaprezentowane na początku kolejnych zajęć (za zgodą autora).

Strona na licencji Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0. Autorzy: A. Czoska, M. Komosiński, B. Kowalczyk, A. Kupś, M. Lubawy