用户界面和可视化UserInterfaceandVisualization

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,9.用户界面与可视化User Interface and Visualization,Overview,界面设计的基本原则,交互模型,评价交互系统,关于用户交互对搜索的不同阶段的支持,Starting points,Query formulation,Giving context,Relevance feedback,Effective HCI by Ben Shneiderman,Designing the User InterfaceStrategies for Effective Human-Computer Interaction，用户界面设计有效的人机交互策略,良好设计的高效计算机系统应该使用户自信其有能力完成工作任务，能够熟练地进行各项操作，并对系统情况了然于心,良好设计的用户界面应该能够让用户将精力集中在他们的工作、研究或爱好上，几乎感觉不到界面的存在,IR系统的用户界面 User Interface,用户的信息需求是不精确的,用户并不知道如何到达自己的目标,人机交互的界面应该帮助用户理解和表达他们所希望得到的东西，指引用户：,构造查询,选择恰当的信息源,理解查询结果,保持对检索进展状况的控制,跟踪用户的查询过程,设计原则Design Principles,提供说明性的反馈信息,就查询过程提供内部控制,允许简单的“返回上一步操作”功能,减少用户的工作记忆空间,为新手和专家级用户提供不同的界面,提供说明性的反馈信息,搜索系统应该在以下方面提供反馈,查询说明与被检文档之间的关系（查询词是否出现在被检文档中）,各被检文档之间的关系（是否互相引用）,被检文档与描述文档集合的元数据之间的关系（文档是否与集合元数据相一致）,最好用户应该能够调整反馈信息的等级,就查询过程提供内部控制,用户希望他们的动作能够得到合适的响应,用户应该是发起者而不是动作的响应者,尽量避免,奇怪的系统响应,绕迷宫一样总是回到原地的状况,不能够产生任何动作的界面,允许简单的“返回上一步操作”功能,任何操作都应该能够被撤销,能够“undo”可以降低用户的焦虑感，并鼓励用户进一步使用系统,考虑undo的粒度单元,单个活动或多个活动,例如web浏览器的“Back”按钮,返回后再次前进会丢失原来的动作堆栈,有时用户会在超链接空间迷路,减少用户的工作记忆空间,Working Memory Load,用户的短时记忆有限，不要把太多东西一下放到用户面前,短时记忆指信息一次呈现后，保持在一分钟以内的记忆,在短的时间内(一般在0.5-18秒钟，不超过1分钟)人们只能够记住5至9件事物,提供一些机制能够记录用户搜过的一些东西,如浏览器的历史记录，用户可以快速回忆起以前搜过的东西并切换到以前的搜索上去,提供一些与当前搜索相关的上下文信息,给出相关的一些关键词条，如搜“北邮”，则给出相关信息如“北京邮电大学”“邮电大学”等。,为新手和专家级用户提供不同的界面,在界面简单和功能强大之间的折中,Google vs.Unix shell,Simple:easier to learn,but less flexible,Powerful:allow expert to do more,faster,不同层次的使用界面,对新手而言：简单，易用易学，具有最基本的功能,对于专家而言：能够通过复杂的文本命令界面更好的控制系统,新手级Google界面,专家级Google界面,Overview,界面设计的基本原则,交互模型,评价交互系统,关于用户交互对搜索的不同阶段的支持,Starting points,Query formulation,Giving context,Relevance feedback,信息查找活动,初览Scanning,对文档集概览,有目的的选择一个文档，仔细阅读，或作为查询的输入,查询Querying,产生新的查询结果信息集合,导航Navigating,沿着一系列链接直到达到目的,其间不断检视和选择,浏览Browsing,偶然的，无方向的对信息的探索，之后往往跟随着对链接的选择,信息搜索过程标准模型,信息需求,查询,提交查询,接受结果,评价结果,完成?,Yes,结束,修改查询,No,不足,浏览和导航过程没有得到重视,相关反馈时的交互行为没有得到重视,信息源的选择没有得到重视,“采摘”模型Berry-Picking Model,设计基础：大量的观测性研究,信息查找过程是由一系列不同的但又相互联系的检索构成,一个目标的检索结果通常会引发新的目标，导致检索向一个新的方向发展,检索的价值在于检索过程中对所获信息的学习和熟悉，而非最终得到的检索结果,边找边学Users learn as they search,用户在检索过程中会得到一些新的信息,用户的信息需求会随之变化,用户的查询会随之改变,用户的搜索目标可能由一个变成多个,用户的信息需求往往不能被一个文档集合所满足,在搜索过程中逐步发现所关心的内容，需要浏览多个文档集合,对于搜索者的行为描述:“搜索者为了获得满意的搜索结果在多种搜索行为间进行尝试.,Q0,Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,组织搜索过程,采摘模型表明搜索的非线性特征,用户会在不同的搜索策略之间进行跳转,为了搜到令人满意的结果，用户会尝试各种不同的策略和操作,搜索的结果很可能是搜索者不停变换搜索策略得到的结果,组织以上内容给用户是十分困难的,使用浏览器的收藏夹Bookmarks:location,no context,回退列表back list:single path from root page,Overview,界面设计的基本原则,交互模型,评价交互系统,关于用户交互对搜索的不同阶段的支持,Starting points,Query formulation,Giving context,Relevance feedback,评价交互式系统,精确度和召回率主要是针对单次搜索而言，对于评价交互系统而言并不合适，交互式搜索往往对召回率并不是太关心,交互式系统的度量与评价包含,用户学习系统功能的时间,实现基准任务的目标所需要的时间,查找错误率（用户的，而非系统的）,用户为了找到所需信息持续使用界面的时间,界面长期使用方式的一致性,Overview,界面设计的基本原则,交互模型,评价交互系统,关于用户交互对搜索的不同阶段的支持,开始搜索 Starting points,查询描述 Query formulation,提供上下文信息 Giving context,相关性反馈 Relevance feedback,1.开始搜索阶段 Starting Point,用户如何开始搜索？,刚开始的时候通常用户没有非常清晰的信息需求,以一个简短的查询作为起点，根据查得结果情况进行修改，如此循环往复。也称为,试水，以此来,熟悉查询集合、查询语言等的情况,原则：检索界面应该给用户提供较好的检索起始方式，指引用户选择下一步检索的信息源和信息集合,主要的检索起始方式,列表（list）,概述（overview）,实例（example）,信息源的自动选择（automated source selection),信息集合列表 Lists of Collections,通过提供一些总的信息，列出集合列表，等着用户来选，通常除了集合的名称很少提供其它信息,用户在检索之前要先浏览信息集合名称列表并猜测哪些是符合需求的,活动表（hotlist），用户常用信息集合列表,在互联网里，门户网站提供搜索引擎的列表或网站目录，引导用户到可能满足用户需求的网站,目录式的概述Directory Overview,概述主要向用户展示信息集合涉及的主题范围，也称为 category overviews,帮助用户添加和删除某些检索信息集合，并引导他们选择内容上相关的相邻集合,为集合提供层次化的结构,Web上非常流行,D.4OPERATING SYSTEM(C),D.4.0General,D.4.2Storage Management,Allocation/deallocation,strategies,Distributed memories,Garbage collection(NEW),Main memory,Secondary storage,Segmentation,Storage hierarchies,Swapping,Virtual memory,概述的类型,类目或目录概述：,显示并引导用户了解信息集合中依照主题进行,层次分类,（category hierarchy）的文献体系,自动获得的信息集合概述：,由对文献文本进行不确定性的,聚类技术,处理后自动得到，旨在从信息集合中提出所有具有代表性的主题信息,同引聚类概述：,通过应用,同引分析,（co-citation analysis）的一种变形方法获得，这种分析用于描述文献集合中不同实体之间的相互联系,MeSHBrowse example,MeSHBrowse example(Cont.),先天心脏缺陷,心血管系统,组织类别,集合可视化概述 Collection Visualization,用图形化的方式显示集合中的文档簇集情况,可视化技术能够图形化地显示文档集合中的簇集,ThemeScape:mountains of documents(MIR fig.10.7),Kohonen maps(MIR fig.10.8),提供一种高层的可视化集合概要,Kohonen特征地图算法,二维地图各个区域的大小和形状都是不同的，由各主题下的文献在其集合中出现的频率决定,各个区域以单个词语的组合或词组来标志其特性,区域间的相邻关系反映了其主题之间存在语义上的相关性,文献可与一个以上的区域联系,图形概述方式评价实验：Kohonen特征地图概述与雅虎概述,将Kohonen Map view 与 Yahoo!Hierarchy相比,任务：分别用两种视图来查找感兴趣的文档,一些用户在Yahoo!上找,另一些在Map上找,大多数用户先在Yahoo!上找到感兴趣的文档,Maps 在以下情况比较好,高层概览,在层次结构间进行跳转,2.查询描述 Query Specification,交互类型,命令语言command language,填写表格form fill-in,菜单选择menu selection,自然语言natural language,上述技术都已在查询的详细描述界面中得到应用，各有优缺点,布尔查询 Boolean Queries,目前为止最为常见的查询语言,没有经验的用户可能会发现难于使用,“and”往往被误解为更大范围，即“or”,“or”有时被误解为“and”,操作符的优先级普通用户难以确定,Web上通常的解决方法,all the words,any of the words,允许多个短语的输入框,3.提供文档 上下文 Providing Context,文档上下文包括,与查询词的关系（将文档中的查询词用红色标出）,与本次搜出的文档及其它文档的关系,与整个检索结果集合的关系（类目表）,元数据信息(文档日期,作者,主题.),超链接结构,提供文档上下文信息有助于帮助用户理解系统对用户查询的响应,查询词上下文信息,查询词与文档内容的匹配情况,Key Word In Context(KWIC)上下文关键词,关键词高亮显示,包含查询词的句子片断，整个句子或句子组被从文档中抽取出来，与文档标题、摘要等一起被显示,TileBar 片条图,每篇文章段落匹配词的数量用不同深浅颜色的方格组成的条来显示,Cha-Cha：运用超链接组织检索结果,内网web搜索工具,使用超链接来组织搜索结果,显示从根页面到搜索匹配结果的最短路径,结果以层次化的方式显示出来,能够显示集合内结果的上下文,能够看出来搜索结果与整个Web的关系（部分与整体）,在第一层列出了信息来源,虚拟的层次化目录结构,用一般的搜索引