bilgiz.org

Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Bilgisayar Mühendisliği Bölümü pk. 141 41400 Gebze/Kocaeli

  • 1. Giriş
  • 2. Geleceğin Arayüzleri
  • 3. Dikkatli Arayüzler
  • 4. Uygulamalar
  • 5. Gelecek Çalışmalar
  • 6. Sonuçlar
  • Kaynakça



  • Tarih01.10.2017
    Büyüklüğü68.09 Kb.

    Indir 68.09 Kb.





    Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

    PK.141 41400 Gebze/Kocaeli




    Teknik Rapor 

    Seminer Raporu 

    TM #



    Başlık


    Dikkatli Arayüzler Üzerine Bir İnceleme


    Anahtar Kelimeler

    Dikkatli Ara Yüzler, Görsel Dikkat

    Yazar

    Ahmet Cengizhan Dirican

    Tarih

    01.06.2007

    Yayın Dili

    Türkçe


    İÇİNDEKİLER

    Özet 3

    1. Giriş 3

    2. Geleceğin Arayüzleri 6

    3. Dikkatli Arayüzler 8

    4. Uygulamalar 10

    5. Gelecek Çalışmalar 12

    6. Sonuçlar 12

    Kaynakça 12



    ŞEKİL DİZİNİ

    Şekil 1 İnsan bilgisayar etkileşimindeki değişmeler …………………………………..5

    Şekil 2 Grafik Arayüzler ve DA’ların karşılaştırılması…………………………….....7

    Şekil 3 Göz -Yönetimli Pencereler uygulaması………..…………………………….....9

    Şekil 4: Bazı uygulama örnekleri……………………………………………………....10
    Dikkatli Arayüzler Üzerine Bir İnceleme
    Ahmet Cengizhan DİRİCAN
    Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü

    acdirican@bilmuh.gyte.edu.tr




    Özet


    Son yıllarda, sayıları dramatik bir biçimde artan, yaygın bilişim aygıtı kullanımına paralel olarak çeşitli etkileşim problemleri de ortaya çıkmıştır. Bu problemler, kullanıcının her zaman iletişime açık ve ulaşılabilir olması gereksinimiyle birlikte bilişim aygıtlarından olur olmaz gelen kesmelerin oluşturduğu dikkat dağınıklığıdır. İnsanın bilişsel kaynakları özellikle de çalışan hafıza ve dikkat, en iyi şekilde kullanılması gereken sınırlı kaynaklardır. Bu şekilde kullanıcısın dikkatine ve içinde bulunduğu duruma karşı duyarlı olan arayüzlere Dikkatli Arayüzler (DA) denmektedir. Dikkatli arayüzler kullanıcılarının ne yaptığını takip ederek neye ihtiyaç duyacağını tahmin etmeye çalışan sistemlerdir. Bu çalışmada Dikkatli Arayüzler detaylı bir biçim de ele alınmakta, Gizli Bilişim (Ubiquitous Computing) ve Düşünceli Bilişim (Considerate Computing) kavramları üzerinden tartışılmaktadırlar.

    1. Giriş


    İlk bilgisayarın icadından bu yana bilgisayar kullanımı büyük bir hızla artmış ve özellikle son 20 içerisinde bütün dünyaya yayılmıştır. Gerek teknolojik yeterlilik ve hız, gerekse bilgisayar bilimlerindeki büyük gelişmeler sayesinde, günümüzde bilgisayarın ve diğer pek çok bilişim aygıtının doğrudan veya dolaylı olarak girmediği hemen hiçbir bir alan kalmamıştır. Türkiye’nin bilişim teknolojileri kullanımında geldiği nokta bu yayılmanın açık bir delili olarak ortada durmaktadır. Türk Telekomünikasyon kurumunun verilerine göre, 2007 itibariyle, Türkiye’de, 6.8 milyon PC ve 9.5 milyon internet kullanıcısı ile 50 milyon cep telefonu bulunmaktadır. Yine bu kurumun verilerine göre, 2011 yılında PC sayısının 9.1 milyona, İnternet kullanıcısının 13 milyona ve cep telefonu sayısının da 54.6 milyona ulaşacağı tahmin edilmektedir1.
    Bilgisayar kullanımında bu noktaya gelinmesinde, bilgisayarların lokal olarak sağladığı sayısız kolaylık ve imkanın yanı sıra iletişim ve ağ teknolojilerindeki gelişmeler sayesinde verilen çeşitli hizmetler ve özellikle de İnternetin çok önemli bir yeri vardır. Bu sayede bilgisayarlar, gelişmiş birer hesap makinesi, not defteri, kitap veya oyun-eğlence makinesi olmaktan çıkmış; bir ortak çalışma, paylaşım ve özellikle de iletişim ortamı haline gelmişlerdir. Ayrıca bilgisayarlar buzdolabı, fırın ve araba gibi pek çok makine, eşya ve aracın içine girmesiyle birlikte Akıllı Aygıtlar (smart devices) ortaya çıkmıştır [4].
    Bugün artan sayıda kullanıcı, bilgisayarlar ve akıllı aygıtlarla birlikte cep telefonu, BlackBerry ve PDA gibi pek çok bilişim aygıtını aynı anda kullanır hale gelmiştir.. Adeta bu aygıtlarla çevrelenmiş ve bunun sonucu olarak da, 7 gün 24 saat iletişime açık ve ulaşılabilir oldukları bir hayat sürmeye başlamışlardır [8]. Her ne kadar daha çok bilişim aygıtı kullanmaya yönelik eğilim daha fazla üretkenlik için bir fırsat sağlayabilirse de, böyle bir fayda belirli bir maliyetle gelmektedir. Bu maliyet, herhangi bir zamanda veya mekanda, bilişim (information) çevremizdeki değişimlere hızlı bir biçimde uyum sağlamak için ulaşılabilir olma gereksinimidir. Şu anki bilişim aygıtları bu maliyeti azaltmak yerine artırmaktadırlar. Bu, kullanıcı ara yüzlerinin son yirmi yıldan bu yana temel olarak değişmemesinden kaynaklanmaktadır; her aygıt ayrık çalışmakta ve sanki kullanıcının sahip olduğu tek aygıtmış gibi davranmaktadır. Bunun sonucu olarak aygıtlar, gönderdikleri kesmelerin maliyetini hesaba katmaksızın, kullanıcıları dikkat istekleri ile bombalamaktadırlar [9].
    Bu basit bir benzetme ile şöyle açıklanabilir; çevresinde sadece kendisinden emir almak suretiyle iş gören aksi halde boş duran çalışanlara sahip bir patron olsun. Bu çalışanlar bir problemleri, uyarıları veya haberleri olduğun da, o esnada patronun durumuna, neye ilgi gösterdiğine veya onlara cevap vermeye müsait olup olmadığına bakmaksızın karşınına çıksınlar ve kendilerini zorla dinletsinler. Bir de bu davranışları birbirlerinden habersiz olarak, 7 gün 24 saat, herhangi bir zamanda yapsınlar. Böyle bir durumda patron için önemli bir iş ve motivasyon kaybı kaçınılmaz olacaktır. Böylece patron; kendi işleriyle uğraşmak yerine sürekli çalışanlarını yönlendirmekle ve olur olmaz zamanda getirdikleri bilgilerle uğraşmak zorunda kalacaktır.
    Bu benzetmede patron örneği yerine kullanıcı, çalışanlar yerine de bilişim aygıtları koyulduğunda bugün gelinen nokta ve yaşanan problemler açıkça görülecektir. Aynen bu şekilde, kullanıcıların çeşitli amaçlarla kullandığı aygıtların o esnada kullanıcının dikkatini ne ye harcadığına aldırmaksızın hareket etmeleri kullanıcı için sinir bozucu bir durumdur. Dahası bu aygıtların kullanıcının, önemli bir kaynak olan, kullanıcı dikkatini desteklemek için hiçbir şey yapmamaları da ayrıca bir eksiklik olarak durmaktadır. Tüm bunlar, kullanıcının gerek fiziksel gerekse ruhsal olarak yorulmasına, işinden soğumasına ve hatta daha fazla hata yapmasına sebep olmaktadır. Araştırmalar, 15 saniyelik bir kesmenin, kullanıcının yapacaklar listesinin bir kısmını gözden kaçırmasına sebep olduğunu göstermektedir [4].
    Kullanılan grafik tabanlı arayüzlerden ve bazı araştırmacılara göre kişisel bilgisayarların bizzat kendi doğasından kaynaklanan bu problem, belirgin bir biçimde, doksanlı yılların başlarından bu yana ele alınmaktadır. Mark Weiser 1991 ve 1993 yılında yaptığı birbirinin devamı niteliğinde ki çalışmalarında “Ubiquitous Computing” yani “Yaygın Bilişim” kavramını ortaya atmış ve geleceğin bilgisayarlarının, hemen her yerde ulaşılabilir olmalarına karşın, etkin bir biçimde görünmez olmayı başarabilen bilgisayarlar olacağını söylemiştir [1,2]. Diğer taraftan, Jakop Nielsen 1993 yılında yaptığı çalışmada geleceğin arayüzlerini tarif etmekten öte geleneksel arayüzlerden onları ayıt edecek niteliklerini, daha o günlerden ortaya koymuştur [3]. Son olarak 2005 yılında, W. Wayt Gibbs’in “Considerate Computing” yani “Düşünceli Bilişim” kavramını ortaya attığı makalesinde, bu alanda çalışan pek çok uzamının görüşlerine yer vermiş ve geleceğin aygıtlarının kullanıcılarına saygı gösteren düşünceli sistemler olmaları gerektiğini söylemiştir.
    Günümüzde gelinen noktada ise, kullanıcı dikkatine olan büyüyen ilgi, bilişim teknolojilerinde hayati bir kullanışlılık sorunu olarak görülmektedir [8]. Bunun nedeni insanın bilişsel kayaklarının, özelliklede dikkatinin ve çalışan hafızasının, sınırlı ve korunması gereken kaynaklar olmasından ileri gelmektedir [4-16]. Araştırmacılar bunun farkına varmış ve böylece, kullanıcı dikkatine duyarlı olan arayüzler yani Dikkatli Arayüzler (DA) ortaya çıkmıştır. Burada dikkatin korunmasının ve kullanıcı ile bilgisayar arasındaki iletişimin, insan-insan etkileşimindeki, sıra-alma (turn-taking) paradigmasına benzer bir biçimde sağlanmasının yanı sıra kullanıcı dikkatinin takip edilmesi ve artırılması sonucu kullanıcının yapacağı işlerin kolaylaştırılması ve böylece hem fiziksel hem de zihinsel yükün hafifletilmesi hedeflenmektedir.
    Genel bir bakışla DA’lar, kullanıcıyı izleyerek ne yaptığına dikkat edip daha sonra neye ihtiyaç duyacağını tahmin etmek suretiyle buna göre davranmaya çalışan kullanıcı arayüzleridirler [6, 8, 9, 16]. DA’lar kullanıcıyı izlemek için, her ne kadar klasik giriş aygıtları olan klavye ve fareden de yararlansalar da, daha çok zengin bir giriş bilgisine ihtiyaç duyarlar. Bu amaçla en popüler yaklaşım göz ve bakış takibidir. Çünkü yapılan araştırmalar insanların çoğu zaman ilgi duydukları şeylere odaklanıp baktıklarını göstermektedir [10]. Bundan başka bilgi kaynakları, konuşma, hazır bulunmak, yakınlık, yönelme, baş ve vücut hareketleri [6] ile, fiziksel DA’lara [14] konu olan beyin dalgalarıyla kalp atış hızıdır.
    Kullanıcıyı izlemek suretiyle elde edilen veriler kullanılarak, çeşitli istatistik modeller [10] üzerinde kullanıcının neye dikkat ettiği hakkında bir karar verilir yani kullanıcının öncelikleri belirlenir. Daha sonra verilen bu kararın diğer dikkatli aygıtlara da iletilmesiyle, diğer bilişim aygıtlarının kullanıcının o anki durumu hakkında bilgi sahibi olması ve onların da buna göre davranması sağlanmış olur. Bundan sora sıra sistemin kullanıcıya vereceği tepkiye yani göndereceği kesmenin niteliğine gelmektedir. Belirlenen kullanıcı önceliklerine göre, insan konuşmalarındaki sıra-alma paradigmasına uygun olarak, arayüz kendi isteğinin önceliğini belirler ve buna göre, doğrudan ön planı almak sızın, bu isteğini kullanıcıya işaret eder. Son olarak arayüz, kullanıcının dikkat ettiği bilgiyi, kokteyl parti efektine benzer biçimde, büyütür ve diğer çevresel ayrıntıların etkisini azaltır [9, 16]. Böylece kullanıcının dikkatin artırılması da sağlamış olur.
    Çalışmanın geri kalanı şu şekilde bölümlendirilmiştir: Bölüm 1 de arayüz paradigmasını nereden geldiği ve nereye gittiği ve DA’ların bu çerçevede nerde bulunduğu tartışılmaktadır. Bölüm 3 de ise DA’lar ile ilgili temel ve teknik konular ele alınırken, Bölüm 4 de bu alanda yapılmış çeşitli uygulamalar anlatılmaktadır. Bölüm 5 de gelecek çalışmalar ve Bölüm 6 da sonuçlar tartışılmaktadır.

    Şekil 1: İnsan bilgisayar etkileşimindeki değişmeler, [8]

    2. Geleceğin Arayüzleri


    İlk bilgisayarın icadıyla birlikte, insan ve bilgisayar arasındaki etkileşimi sağlamak için çeşitli arayüzler geliştirilmiştir. Bu arayüzler o günün teknolojisinin sunduğu imkanlara bağlı olarak kullanıcıların seviye, beklenti ve amaçlarına göre tasarlanmışlardır. Temelde, 1983’de standartlarının belirlendiği, geleneksel iki tip arayüz bulunmaktadır [3]. Bunlar, klavye ve özel fonksiyon tuşları ile kullanılan alfasayısal tam-ekran arayüzler ve standart WIMP2 paradigması, yani pencere, ikon, menü metaforlarıyla birlikte bir işaretleme aygıtı, kullanan daha modern olan grafik arayüzlerdir [3].
    Kişisel bilgisayarların ortaya çıkmasıyla birlikte çok kullanıcılı merkezi işlem birimi bilgisayarlardan, tek kullanıcılı grafik arayüzlü bilgisayarlara geçilmiştir [9]. Seksenlerin başlarında geçekleşen bu gelişme sonrası bilgisayarlar altın çağlarını yaşamış ve tüm dünyaya hızla yayılarak her kesimden insan tarafından çok çeşitli amaçlarla kullanılmaya başlanmışlardır. İnternet’in de işin içine girmesiyle birlikte bilgisayarlar bir iletişim ve paylaşım ortamı haline gelmiş ve önü alınamaz yükselişlerine, daha büyük bir ivmeyle devam etmişlerdir. İnsanlar her geçen gün bilgisayarlara biraz daha bağlanmış ve cep telefonu, PDA, BlackBerry vb. bilişim aygıtlarının yaygınlaşmasıyla birlikte bilişim teknolojilerine olan bu bağlılık bir kat daha artmıştır. Tüm bunlara ek olarak, bilgisayar teknolojisinin araba, buzdolabı ve fırın gibi günlük yaşamdan olağan araç ve gerecin içine girmesiyle ortaya çıkan akıllı aygıtlar (smart devices) bu bağlılığı bir kat daha artırmıştır. Böylece insanlar, “ubiquitous” yani her zaman her yerde rastlanır hale gelmiş olan, bilgisayarlar, diğer bilişim aygıtları ve akıllı cihazlarla çevrelenmiş bir hayat sürmeye başlamışlardır.
    Bilişim aygıtlarının çeşitliliği, kullanım alanı ve sayısındaki tüm bu gelişmelere ve değişmelere rağmen, 1983’den bu yana, bilişim aygıtlarının arayüzlerin de temelde bir değişiklik görülmemiştir [8]. Bunun sonucu olarak, bu arayüzleri kullanan aygıtların çoğu zaman birden fazlasını aynı anda kullanmak zorunda olan kullanıcılar pek çok etkileşim ve kullanım problem ve karşı karşıya kalmışlardır. Bu problemlerin başında, her aygıtın ayrık çalışması ve sanki kullanıcının sahip olduğu tek aygıtmış gibi davranması gelmektedir. Bu kullanıcısından habersiz çalışan aygıtlar, gönderdikleri kesmelerin maliyetini hesaba katmaksızın, kullanıcıları dikkat istekleri ile bombalamaktadırlar [9].
    Bu yetersizlik grafik arayüzlerin temel yapısından kaynaklanmaktadır. Bu arayüzler tek bir kullanıcı için, doğrudan kontrol mantığıyla son derece pasif hareket eden, diğer taraftan, istediğinde kullanıcısının çalışmasını bölen ve onunla görüşmek yerine bir şeyleri ona sürekli empoze eden arayüzlerdir. Bu nedenle kullanıcı bu sistemleri kullanırken amaçlarından çok sitemin kendisiyle uğraşmakta, bunların sayısının artmasıyla birlikte, zaten içinde bulunduğu ortama uyum sağlamakta zorlanan kullanıcının üstüne çok büyük bir yük binmektedir.
    Mark Weiser ve Jakop Nielsen doksanların başlarında bu problemleri öngörmüş, geleceğin bilgisayarlarının ve arayüzlerinin nasıl olması gerektiği konusunda önemli tespitlerde bulunmuşlardır.
    Weiser 1991 de yazdığı, “Computer for the 21st Century ” isimli makalesin de, “En büyük teknolojiler gözden kaybolanlardır. Onlar kendilerini, ayırt edilemez hale gelene kadar, günlük yaşamın dokusu içerisine işlerler.” tespitinde bulunmuş ve “Bugüne kadar 50 milyondan fazla bilgisayar satılmasına rağmen, bilgisayarlar çoğu zaman kendilerine has bir dünya kalamaya devam etmektedir.” diye eklemiştir [1]. Bu söz, aradan 16 yıl geçmesine rağmen, halen geçerliliğini korumaktadır ve bu çalışmaya referans olan hemen tüm temel makalelerde doğrudan veya dolaylı olarak ifade edilmektedir.
    Weiser 1993 de bir öncekinin devamı niteliğindeki makalesinde “Ubiquitous Computing” yaygın bilişim (Ubicomp) kavaramını tartışmış ve bu kavram üzerinde geleceğin bilgisayarlarının, günlük hayatın hemen her yeride olmasına rağmen, güçlerinden bir şey kaybetmeksizin, onu içinde görünmez hale gelmeleri gerektiğini söylemiştir. Bu kavram günümüzde öylesine benimsenmiştir bu yıl doğrudan bu kapsamda faaliyet gösteren ”International Conference of Ubiquitous Computing” konferansının 9’uncusu düzenlenmektedir.
    Nielsen ise “The Next Generation GUI: Noncommand User Interfaces” isimli makalesinde gelecekteki arayüzlerin mevcut grafik arayüzlerin ötesine geçmesi gerektiğini söylemiş ve bu yeni nesil arayüzlerin, ayırt edici niteliklerini ayrıntılı bir şekilde, daha o günler de, ortaya koymuştur [3]. Bu çalışmanın yeni nesil arayüz çalışmaları için önemli bir motivasyon sağladı bugün, örneğin Dikkatli Arayüzler için, ortaya konan tüm çalışmalarda arayüzlerin niteliklerini tamda bu makaledeki niteliklere büyük benzerlik göstermesi ortaya koymaktadır.
    Son olarak 2005 yılında, W. Wayt Gibbs’in “Considerate Computing” yani “Düşünceli Bilişim” kavramını ortaya attığı makalesinde, bu alanda çalışan pek çok uzamının görüşlerine yer verilmiş ve geleceğin aygıtlarının kullanıcılarına saygı gösteren düşünceli sistemler olmaları gerektiğini söylemiştir. Bu önerme daha çok Dikkatli Arayüzler üzerinden ve Weiser’in önerdiği yaygın bilişim kavramının amaçlarına ulaşma yolunda önemle üzerinde durulması gereken konudur.
    Gerçekten dikkatli bir arayüz kullanıcısını olur olmaz rahatsız etmediği ve onun öncelikleriyle birlikte ilgisine uyum sağlayarak ona bir şeyleri dayatmaksızın insan bilgisayar arasındaki etkileşimi yönlendirdiği için düşünceli bir arayüz haline gelecek ve böylece onu kullanan bilişim aygıtı da zamanla kendini günlük yaşamın içine şleyerek görünmez hale gelecektir. Bunun sebebi kullanıcının arayüzle uğraşmak yerine kendi işlerine odaklanacağı için zamanla arayüzü yani bilgisayarı düşünmekten vaz geçecek olmasıdır [1, 2].
    Tüm bu bilgiler ışığında, geleceğin arayüzlerinin kullanıcısına karşı düşünceli ve saygılı, yani göze batmayan yani günlük yaşamın dokusu içerisine kendisi işlemek suretiyle gözden kaybolabilmiş ve kullanıcısının onu kullanmakla uğraşmak yerine asıl amaçlarına odaklandığı arayüzler olacağı söylenebilir. Bu açıdan şu an prototipleri üretilen DA’ların gelecekte daha da önem kazanacağı açıktır.

    Şekil 2: Grafik Arayüzler ve DA’ların karşılaştırılması, [8]

    3. Dikkatli Arayüzler

    Günümüzde, insanın dikkatinin ve hafızasının sınırlı olduğunu, kendisinin muhtemelen o insanın tek aygıtı olmadığını ve kullanıcıyla olan iletişiminin hacmini ve zamanını, kullanıcının o esnadaki durumuna göre, adeta insanlar arasındaki sıra-alma işleminde olduğu gibi belirleyen aygıtlara yani dikkatli arayüzler kullanan aygıtlara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu sayede ancak insanlar aygıtlarla uğraşmaktan ziyade bunun ötesindeki amaçlarına odaklanabilirler. Bu şekilde arayüzlere sahip aygıtlar zamanla insanın doğal çevresinin birer parçası haline gelirler ve artık insanlar bu aygıtları düşünerek kullanma zahmetinden kurutlar.


    Dikkatli Arayüzler paradigması doksanlı yılların sonlarından buyana, ayrı bir çalışma konusu olarak, İnsan Bilgisayar Etkileşimi kapsamında üzerinde araştırmalar yapılan bir konudur. Özellikle 2003 yılında CHI konferansı bünyesinde “Attentive User Interfaces” adı altında ayrı bir bölüm olarak ele alınmıştır ve burada, hatırı sayılır araştırmacılar tarafından, DA’lar hakkında, bir temel oluşturacak nitelikte, çalışmalar ortaya koyulmuştur [8].
    Dikkatli bir Arayüz, kullanıcısına sunduğu bilgileri önem sırasına göre dinamik olarak düzenleyen bir arayüzdür. Böylece hem kullanıcının hem de bilgisayarın bilgi işleme ve iletişim kaynaklarını, belli başlı görevler üzerine, en iyi şekilde dağıtılması sağlanmaktadır [8]. Bunu yaparken DA’lar, öncelikle kullanıcının davranışlarını izlerler, daha sonra kullanıcının ilgisini ve amaçlarını modellerler, ve son olarak kullanıcının istek ve eylemlerini önceden tahmin edip ona göre davranırlar [6]. DA’lar bu işleri yerine getirmek için, aşağıda verilen, 5 temel niteliğe sahiptirler [16].


    • Dikkati Algılama

    DA’lar kullanıcıyı izleyerek kullanıcının büyük bir ihtimalle, hangi aygıt, insan veya göreve dikkat ettiğini tespit ederler [9]. Kullanıcının izlenmesi belli başlı kullanıcı eylemlerinin gözlenmesiyle yapılmaktadır. Bunlar göz hareketleri [12], el, baş veya vücut hareketleri [16], konuşma [6], beyin dalgaları ve kalp atış hızındaki değişmeler [14] ile birlikte klavyeye girişinin, fare hareketlerinin ve uygulama kullanımının takip edilmesinden ibarettirler [6].
    Bunlar arasında göz takibinin ayrı bir yeri vardır. Bunun sebebi göz temasının, her zaman doğru olmasa da, kullanıcının dikkati hakkında, elimizdeki en doğru ölçü olmasından ileri gelmektedir [4]. Gerçekten, göz-sabitlenmeleri (eye fixations), görsel ilgi için en iyi ölçüyü sağlamaktadırlar fakat her zaman bilişsel ilgi (cognitive interest) için bir ölçü sağlayamamaktadırlar. Göz takibine verilen bu değerin diğer bir sebebi de göz-bakışının doğrudan bir dikkatli giriş (attentive input) biçimi (modality) olarak kullanılabilmesidir [12]. Böyle sistemlerde kullanıcının ekran üzerinde baktığı nokta tespit edilir ve göz-sabitlenmeleri yardımıyla kullanıcının ekran üzerinde seçimler yapması sağlanmaktadır. Ayrıca insanların ellerini ve gözlerini birlikte kullanabilmeleri sebebiyle de göz takibi ayrı bir önem kazanmaktadır. Fakat, her ne kadar insanlar bu tip sistemlerin büyüsüne çabuk kapılsa da ve elimizde eskiye nazaran başarılı uygulamalar olsa da, bu sitemler halen mükemmel olmaktan uzaktırlar [8]. Bunun nedeni, masaüstü göz takip sistemlerinde kullanıcı hareketlerinin son derece sınırlı olmasının yanı sıra başa takılan sistemlerde kullanıcı son derece sıkılmasıdır [?].


    • Dikkat Hakkında Karar Vermek

    DA’lar ilk aşamada kullanıcıyı izleyerek elde ettiği bilgileri kullanarak kullanıcının ilgisini ve amaçlarını veya görevleri için geçmiş, şimdiki ve gelecek dikkatini, modellerler [9]. Bu modeller vasıtasıyla kullanıcının önceliklerini belirlerler. Bunun için, Bayes Ağları ve Etki Diyagramları gibi bazı istatistik modeller kullanılabilmektedir [10].


    Bu aşamadaki adım tespit edilen kullanıcı dikkatinin diğer aygıt ve insanlara iletilmesidir. Böylece diğer aygıt ve insanlar kullanıcının iletişim için uygun olup olmadığını anlayabilirler.



    • Aşamalı Sıra-Alma

    DA’larda tespit edilen kullanıcı ilgisi ve amacına göre kullanıcıya verilecek tepkinin belirlenmesi gelmektedir. Bu amaçla ilk olarak, tıpkı insan konuşmalarında sıra-alma paradigmasındaki gibi kullanıcının bir kesme için uygun olup olmadığına bakılması gerekmektedir. Bunu tespit etmek için, ilk olarak arayüz kendi isteğinin önceliğini değerlendirmeli, daha sonra bu isteği çevresel bir kanaldan kullanıcıya işaret etmelidir. En sonunda da, arayüz kullanıcıya vereceği bilgiyi, ön plana çıkarmadan önce, kullanıcıdan gelecek onayı beklemelidir.
    İnsan konuşmasında, dikkat doğal olarak sınırlı bir kaynaktır. Bir insan aynı anda sadece bir insanı dinleyebilmekte veya sadece bir insandan gelen mesajları dikkate alabilmektedir [9]. Bu sebeple insanlar grup konuşmaların da dikkat yönetimi için çeşitli sözsüz (nonverbal) hareketler kullanarak, konuşmacı değiştirme işlemi gerçekleştirirler. Benzer şekilse, sıra-alma paradigması “ubiqoitous” aygıtlarla iletişimin düzenlenmesi için çok güçlü bir yol sağlamaktadır [9].


    • Dikkat Kaynaklarını Artırmak

    DA’ların son amacı ise kullanıcının dikkatini artırmaktır. Bunun için DA’lar, Kokteyl Parti efektine benzer bir biçimde, kullanıcının odaklandığı bilgiyi vurgularken diğer çevresel detayların etkisini azaltırlar.

    Şekil 3: Göz -Yönetimli Pencereler uygulaması: Burada kullanıcının baktığı bölüm vurgulanırken diğer bölümler geri plana çekiliyor. Son olarak kullanıcı seçtiği bölüme belli bir süre bakarsa bu bölüm ekranın tamını kaplıyor.


    4. Uygulamalar

    İlk hatırı sayılır DA uygulaması Rick Bolt tarafından 1985 yılında geliştirilen Şekil 3 deki “Gaze-Orchestrated Windows” yani Göz -Yönetimli Pencereler uygulamasıdır [16]. Bu uygulama da kullanıcı, aynı anda oynatılan, 40 ayrı televizyon bölümünün üzerinde olduğu geniş bir ekrana bakmaktadır ve her bir bölümden, “Kokteyl Partisi Efekti” oluşturmak için, bir stereo ses çıkışı alınmaktadır. Bir çift göz-takibi gözlüğü vasıtasıyla, sistem kullanıcının hangi bölüme baktığını anlamaktadır. Bakılan bölüm, sistem tarafından algılandığında, öncelikle bu bölümün sesini açılarak kalan 39 bölümün sesleri kısılır ve ardından sistem, eğer kullanıcının bu bölüme kullanıcının belli bir süreden fazla baktığını da algılarsa bu bölümün tüm ekranı kaplamsını sağlar.


    Burada kullanıcın göz hareketleri üzerinden, kullanıcının ekranda nereye baktığı ve böylece ekrandaki hangi bölüme dikkatini harcadığı veya ilgisini yönelttiği gözlenmektedir. Bunun üzerine sistem, kullanıcının ilgisini yönelttiği kısmın önce sesini artırarak diğer bölümleri arka plana gönderirken seçilen planı öne plana çıkartmaktadır. Daha sonrada kullanıcının bu bölüme devam eden ilgisi üzerine bölümün ekranı kaplamasını sağlamaktadır. Görüldüğü gibi bu uygulamada Dikkatli Arayüzler için Bölüm 3 de verilen niteliklerin hemen hepsi bulunmaktadır. Sadece Dikkatin Bildirilmesi ve Aşamalı Sıra-Alma niteliklerine sahip değildir. Kullanıcı ekrana bakarken dikkatinin başka kimse tarafından dağıtılmaması için giriş kapısına koyulacak bir “Rahatsız Etmeyin” levhasının aydınlatılmasıyla sisteme Dikkatin Bildirilmesi özelliği de katılabilir. Ayrıca kullanıcının ekrana bakıp bakmamasına göre sistem kullanıcıya iletmek istediği herhangi bir bilgiyi bekletebilir veya kullanıcıyı rahatsız etmeyecek bir biçimde işaret edebilir. Böylece bu sisteme aşamalı sıra-alma niteliği de kazandırılmış olur.







    Şekil 4: Bazı uygulama örnekleri: a) eye-R, b)Dikkali Cep Telefonları, c) eyePlience,
    DA kapsamında geliştirilen daha pek çok prototip uygulama bulunmaktadır. Bunlardan bazıları şunlardır.



    • Eye-R

    Eye-R bir, gözlüğe takılan, göz hareketi algılama sistemidir [26]. Burada amaç insan göz hareketleri vasıtasıyla insanın niyetlerini anlamaktır. Bunun için kullanıcı üzerinde kızıl ötesi bir kamera sitemi olan bir gözlük takmaktadır. Eye-R gözlükleri, kullanıcının yine bir çeşit eye-R aygıtı takan başka bir aygıta veya kullanıcıya bakıp bakmadığını bildiriler. Böylece sistem gözlüğü takanın neye ilgi gösterdiğini anlayabilmektedir [26].


    • Dikkatli Cep Telefonları

    Dikkatli cep telefonları kullanıcısının, bir göz temas algılayıcısı yardımıyla ve ses analizi kullanarak, yüz yüze bir konuşma içerisinde olup olmadığını anlayabilen telefonlardır. Yapılan çalışmada, telefon bu bilgiyi ortak bir sunucuya göndermektedir. Bu sunucuda sistemi kullanan tüm kullanıcıların ilgili bilgileri tutulur ve böylece aynı sistemi kullanan tüm kullanıcıların, birbirlerinin o esnada bir görüşme içinde olup olmadığı hakkında bilgileri olur [22].


    • eyePliances

    Bu uygulamada, göz teması algılayıcılarıyla insanın görsel dikkati algılayabilen ve buna karşılık verebilen çeşitli prototip aygıtlar tanıtılmaktadır. Bunlardan bir tanesi dikkatli televizyon uygulamasıdır. Dikkatli televizyon çevresinde herhangi bir insan algılayamadığı zaman kendini kapatabilmektedir. Ayrıca, kullanıcı TV seyrederken televizyona bakmayı bırakırsa televizyon otomatik olarak bekleme moduna geçmektedir [18].


    • eyeWindows

    Bu uygulamada amaç kullanıcının bilgisayar ekranı üzerinde nereye baktığını algılayarak, dikkatini hangi pencereye yönelttiğini tespit etmek ve bu pencereyi büyüterek ön plana almaktır [24].

    5. Gelecek Çalışmalar


    Dikkatli Arayüzler (DA) insan bilgisayar etkileşimi (İBE) kapsamında henüz yeni denebilecek bir konudur. Son 10 yıldan bu yana, sınırlı sayıda araştırmacı tarafından, üzerlerinde çalışılmalar yürütülmektedir. Bu açıdan haklarında ortaya koyulan pek çok konu henüz geliştirilmeye açıktır. Özellikle DA’ların çalışma biçimleri, sınıflandırılmaları ve nitelikleriyle ilgili, her ne kadar bu konuda hatırı sayılır çalışmalar olsa da, herkesçe kabul edilmiş kavramlar mevcut değildir. Ayrıca Dikkatli Arayüzler daha pek çok ortama ve probleme uygulamaya açık bir konudur. DA’ların için değişik kullanıcı izleme yöntemleri bulmak ve var olanları geliştirmekte yine çalışma yapılabilecek bir konudur.

    6. Sonuçlar


    Bu çalışmada geleceğin bilgisayarlarının nasıl olası gerektiği konusuyla birlikte, bilişim aygıtlarının kullanımındaki artışa paralel olarak yaşanan etkileşim problemleri üzerinde durulmuş ve bu problemlerin geleneksel grafik arayüzlerden kaynaklandığı ortaya koyulmuştur. Bu problemlere bir çözüm ve geleceğin “Düşünceli” arayüzlerine örnek olarak Dikkatli Arayüzler (DA) detaylı bir biçim de incelenmiştir. Burada, kullanıcısına karşı duyarlı arayüzler olarak tabir edilen DA’ların insanın sınırlı bilişsel kaynaklarını korumak ve desteklemek suretiyle adı geçen problemlere çözüm üretme adına belir bir seviyede ve ümit verici oldukları görülmüştür.

    Kaynakça

    [1] M. Weiser, “The computer for the 21st century”, Scientific American, pp. 94-100, September 1991.


    [2] M. Weiser., “Some computer science issues in ubiquitous computing”, Communications of the ACM, pp. 75-84, July 1993.
    [3] J. Nielsen, “Non-command User Interfaces”, Communications of the ACM, Vol. 36, No. 4, pp. 82–99, 1993
    [4] W. Gibbs, “Considerate computing”, Scientific American, pp. 54–61, January 2005
    [5] P. Maglio, R. Barrett, C. Campbell, T. Selker, “SUITOR: An attentive information system”, IUI2000, ACM Press, pp.169-176, 2000
    [6 ] P. Maglio, T. Matlock, C. S. Campell, S. Zai, B. Smith, “Gaze and Speech in Attentive User Interfaces”, Lecture Notes in Computer Science, Vol. 1948, pp. 1–7, 2000
    [7] R. Vertegaal, “Designing Attentive Interfaces.”, In Proceedings of ACM ETRA Symposium on Eye Tracking Research and Applications 2002. New Orleans: ACM Press, 2002
    [8] R. Vertegaal, “Introduction”, Communications of ACM, Vol. 46, No. 3, pp. 30-33, 2003.
    [9] R. Vertagaal, J. S. Shell, D. Chen, A. Mamuji, “Designing for augmented attention: Towards a framework for attentive user interfaces”, Computers in Human Behavior, Vol. 22, pp. 771-789, 2006
    [10] E. Horvitz, C. Kadie, T. Paek, D Hovel, “Models of attention in computing and communication: from principles to applications”, Communications of ACM, Vol. 46, No. 3, pp. 52-59, 2003.
    [11] D. S., McCrickard, C. M. Chewar, “Attuning notification design to user goals and attention costs”, Communications of ACM, Vol. 46, No. 3, pp. 67–72, 2003
    [12] S. Zhai, “What’s in the eyes for attentive input”, Communications of ACM, Vol. 46, No. 3, pp. 34–39, 2003
    [13] T. Selker, “Visual Attentive Interfaces”, BT Technology journal, Vol. 22, No. 4, 2004

    [14] D. Chen, R. Vertegaal, “Using Mental Load for Managing Interruptions in Physiologically Attentive User Interfaces”,CHI, pp. 1513-1516, 2004


    [15] P. Baudish, D. DeCarlo, A. T. Duchowski, W. S. Geiser, “Focusing on the Essential: Considering Attention in Display Design”, Communications of ACM, Vol. 46, No. 3, pp. 60-66, 2003
    [16] J. S. Shell, T. Selker, R. Vertegaal, “Interacting with Group of Computers”, Communications of ACM, Vol. 46, No. 3, pp. 40-46, 2003
    [17] C. Roda, J. Thomas, “Attention Aware Systems: Theories, Applications, and Research Agenda”, Computers in Human Behavior, 22(4) p.557-587, Elsevier, 2006
    [18] J. S. Shell, R. Vertegaal, A. Skaburskis, "EyePliances: Attention-Seeking Devices that Respond to Visual Attention." In Extended Abstracts of ACM CHI 2003 Conference on Human Factors in Computing Systems, 2003
    [19] A. W. Skaburskis, J. S. Shell, R. Vertegaal, C. Dickie, "AuraMirror: Artistically Visualizing Attention." In Extended Abstracts of ACM CHI 2003 Conference on Human Factors in Computing Systems, 2003
    [20] J. Bradbury, J. S. Shell, C. Knowles, "Hands on Cooking: Towards an Attentive Kitchen." In Extended Abstracts of ACM CHI 2003 Conference on Human Factors in Computing Systems, 2003
    [21] J. S. Shell, J. Bradbudy, C. Knowles, C. Dickie, R. Vertegaal, "eyeCOOK: A Gaze and Speech Enabled Attentive Cookbook" Extended Abstracts of UbiComp 2003
    [22] R. Vertegaal, C. Dickie, C. Sohn, M. Flickner, “Designing attentive cell phone using wearable eyecontact sensors”, CHI, pp. 646-647, 2002 (?)
    [23] S. Zhai, C. Morimoto, S. Ihde , “Manual and gaze input cascaded (MAGIC) pointing”, CHI, pp. 246-253 , 1999. (?)
    [24] D. Fono , R. Vertegaal, “EyeWindows: Evaluation of eye-controlled zooming windows for focus selection”, In Proceedings of CHI, 2005
    [25] A. Mamuji, R. Vertegaal, C. Dickie, C. Sohn, M. Danninger, “Attentive Office Cubicles: Mediating Visual and Auditory Interactions Between Office Co-Workers”, In Video Proceedings of Ubicomp 2004, 2004
    [26] T. Selker, A. Lockerd, J. Martinez, and W. Burleson. "Eye-R, a Glasses-mounted Eye Motion Detection Interface." In Proceedings of ACM SIGCHI Conference on Computer Human Interaction (CHI), 2001


    1 N. Saygı, “Telekomünikasyon ve Bilgi Teknolojileri Pazarı: Mevcut Durum ve 10 Yıllık Perspektif”, Telekomünikasyon Kurumu, http://www.tk.gov.tr/tkekseni4/mevcut.HTM

    2 WIMP: Windows, Icons, Menus and Pointing Devices







        Ana sayfa


    Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Bilgisayar Mühendisliği Bölümü pk. 141 41400 Gebze/Kocaeli

    Indir 68.09 Kb.