מחקר זה נתמך על ידי תוכנית המחקר המדעית של יוזמת אוניברסיטת צינגחואה (עיצוב ארגונומי של מקלדת מעוקלת במכשירים חכמים). המחברים מעריכים את טיאניו ליו על הצעותיו האדיבות וסיוע הקידוד במספרים.

המחקר נערך בהתאם לעיקרון האתי ואושר על ידי ועדת האתיקה של אוניברסיטת צינגחואה. איור 1 מציג את תהליך הערכת עיצוב המקלדת של טלפונים חכמים.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61796/61796fig01.jpg"> איור 1: תהליך כללי של עריכת ניסוי מקלדת והערכה של עיצוב המקלדת. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61796/61796fig01large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
1. הכנה
<ol><li>
תכנון ניסויים
	<ol>
<li>הגדר את נושא המחקר והצע את ההשערה.</li>
		<li>עצב את הניסוי על פי ההשערה והגדר את המשתנים הבלתי תלויים (למשל, פריסת לוח מקשים, תנוחת הקלדה). השתמש בעיצוב בתוך הנושא כדי להפחית גורמים מבלבלים ושונות הנגרמים על ידי ההבדל בין המשתתפים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
משתנים תלויים
	<ol>
<li>השתמש בנתונים פיזיים, כולל אורך היד, אורך אצבע הקלט והיקף אצבע הקלט, שנמדדו על-ידי סרט מדידה, כפי שמוצג באיור 2.</li>
		<li>השתמש בנתונים פיזיולוגיים, כולל תגובת עור גלוונית (נמדדת על ידי הגלאי הפיזיולוגי האלחוטי הנייד), קצב הלב (הנמדד על ידי הגלאי הפיזיולוגי האלחוטי הנייד), פעילות אלקטרומיוגרפית (הנמדדת על ידי אלקטרומיוגרפיה משטחית) וכו '.</li>
		<li>השתמש בביצועי קלט: מילה לדקה, קצב שגיאות מילה וזמן מעבר בין שני מקשים.<ol>
<li>Word לדקה מתייחס למהירות הקלט של המשתתפים (כלומר, מספר המילים הנכונות לדקה).</li>
			<li>שיעור השגיאות של Word מתייחס לדיוק הקלט של המשתתפים (כלומר, מספר המילים שהוזנו באופן שגוי חלקי המספר הכולל של מילים בתנאי אחד). שיעור שגיאות מתוקן, קצב שגיאות לא מתוקן ושיעור שגיאות כולל שימשו גם במחקרים קודמים36.</li>
			<li>זמן המעבר בין שני מקשים מתייחס לזמן התגובה של המשתתפים בין שתי נקודות מגע של מילה22 שהוזנה כהלכה (כלומר, שעת ההתחלה של נקודת המגע השנייה פחות זמן היציאה של התו הראשון).</li>
		</ol>
</li>
		<li>השתמש בנתוני תנועת גוף כגון מחוות יד ותנועת גוף (אצבע). הם יכולים להיאסף על ידי מערכת לכידת התנועה35.</li>
		<li>השתמש בנתונים סובייקטיביים כגון שימושיות נתפסת, כוונה להשתמש, דיוק ומהירות נתפסים, מאמץ וכאב נתפסים, ועומס עבודה סובייקטיבי וכו '. נתונים סובייקטיביים ניתן להשיג באמצעות סולמות ושאלונים קיימים, אשר אמינים מאוד, כמו גם תקף כדי להעריך טוב יותר את המשוב הסובייקטיבי של המשתתפים על עיצוב המקלדת.<ol>
<li>השתמש בנאס"א-TLX, סולם של 21 נקודות המשמש למדידת עומס עבודה סובייקטיבי באמצעות ממדים נפשיים, פיזיים, זמן, ביצועים, מאמץ ותסכול. ציון גבוה מצביע על עומס עבודה סובייקטיבי גבוה26.</li>
			<li>השתמש בסולם שימושיות המערכת, שאלון של 5 נקודות עם 10 פריטים, והתגובות של משתתף אחד יחושבו כציון יחיד מ- 0 ל- 100. ציון גבוה מצביע על שימושיות גבוההנתפסת 24.</li>
			<li>השתמש בסולם CR10 בורג, אשר נע בין 0 ל 10 כדי למדוד כאב ומאמץ נתפסים. ציון גבוה מצביע על כאב ומאמץ ברמה גבוהה25.</li>
			<li>השתמש בסולם הכוונה להשתמש: שאלון בן 10 נקודות המשמש למדידת הסבירות שהמשתתפים ישתמשו בטכנולוגיה או במוצרים. ציון גבוה מצביע על סבירות גבוהה28.</li>
			<li>מהירות נתפסת ודיוק נתפס נמדדים כולם על ידי סולמות של 50 נקודות, וציון גבוה מצביע על ביצועים נתפסים טובים28.</li>
		</ol>
</li>
		<li>לאסוף את נתוני הקואורדינטות של כל נקודת מגע ולשנות אותו לתוך אליפסה מצוידת (95% CI) של נקודות מגע על כל כפתור30,31. אמץ את האזור של כל אליפסה מותאמת ואת ההיסט ממרכז האליפסה המותאמת למרכז היעד של כל לחצן כמשתנים תלויים. הערה: נתוני הקואורדינטות יכולים להיות נאספים במדויק על ידי היישום שפותח באופן עצמי בסמארטפון. אם קשה להשיג את נתוני הקואורדינטות, נתונים אובייקטיביים וסבייקטיביים מספיקים כדי להעריך בערך את עיצוב לוח המקשים.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61796/61796fig2v4.jpg"> איור 2: מדידת היד. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61796/61796fig2v4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
<ol start="3"><li>
חומרים
	<ol>
<li>בחר את הטלפון החכם של הניסוי. קח בחשבון את המשקל, הרזולוציה וגודל המסך.</li>
		<li>עצב ופתח את תוכנת הניסוי בסמארטפונים (שלב אופציונלי). הערה: זמן המעבר בין שני מפתחות יכול להיות מוקלט באופן אוטומטי על ידי תוכנה זו או חיישני לכידת תנועה (כלומר, חיישן תאוצה). ייתכן שיהיה קשה לאסוף אותו באופן ידני (למשל, שעון או סטופר).</li>
		<li>בחר את משימת הקלט מההצעות הבאות בהתבסס על ההשערה ושכן אותה כך שתתאים למטרת המחקר.<ol>
<li>עבור משימת הקלט של זוג התווים, שייך באופן אקראי 26 אותיות באנגלית ל- 676 זוגות וחלק אותן בממוצע למספר קבוצות בהתבסס על עיצוב הניסוי.</li>
			<li>עבור משימת הקלט של צירוף המילים (משפט), השתמש בביטויים באורך בינוני, קל לזכור וייצג את שפת היעד. אם שפת היעד היא אנגלית, לחלץ 15-20 (או מבוסס על מטרת המחקר) ביטויים או מילים מתוך 500 ביטויים להגדיר37.</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
גיוס משתתפים
	<ol>
<li>השתמש בתוכנת G*Power כדי לחשב את גודל המדגם.</li>
		<li>פרסם שאלונים לגיוס משתתפים פוטנציאליים.</li>
		<li>סנן משתתפים פוטנציאליים עם מאפיינים מבוקשים, למשל גיל, בריאות, ראייה, ידיים וחוויית קלט. ודא שחוויית הקלט של המשתתפים מאוזנת.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. הליך
<ol><li>קרא את טופס ההסכמה מדעת של הניסוי למשתתפים, כולל הליך הניסוי, המשימה, והאם הם ייתקלו בפציעות נפשיות או פיזיות. אם המשתתפים מסכימים להשתתף, עליהם לחתום על טופס ההסכמה מדעת. אם לא, הם יכולים לסגת מיד. על פי טופס ההסכמה מדעת, המשתתפים יכולים גם לסגת בכל שלב של הניסוי.</li>
	<li>לאסוף נתונים פיזיים כמו גם דמוגרפיים. השתמש במדידה לקלטת כדי למדוד את ידו של כל משתתף (איור 2) כדי לבטל את ההשפעה של הפרש גודל היד וגם לספק נתונים חוזרים למחקר עתידי. לאסוף נתונים דמוגרפיים כגון גיל, מין, חוויית קלט מדויקת ועיסוק.</li>
	<li>חטא את כל המכשירים ונקה את חלקי הגוף של המשתתף שייגעו במכשירים.<ol>
<li>בקש מהמשתתפים לשטוף ידיים ולנקות את מסך הטלפונים החכמים כך שחיישנים של טלפונים חכמים יוכלו להיות רגישים יותר.</li>
		<li>בקש מהמשתתפים ללבוש גלאים פיזיולוגיים אלחוטיים ניידים או מערכת לכידת תנועה. בקש מהמשתתפים לענוד את צמיד הזיהוי הפיזיולוגי האלחוטי הנייד על היד הלא דומיננטית כדי לתעד תגובת עור גלוונית וקצב לב עם הפרעות הרעש שנמנעו.<ol>
<li>הניחו סמנים פסיביים של מערכת לכידת התנועה על הציפורניים, הפלנקס הפרוקסימלי של האצבע, חוליות צוואר הרחם (C3-C5) וזרוע, כדי לאסוף את תנועת הגוף והאצבע המדויקת. יש לתקוע אלקטרודות אלחוטיות בעור של שתי זרועות ושתי זרועות כדי לזהות את הפעילות האלקטרומיוגרפית (צעד אופציונלי).</li>
		</ol>
</li>
		<li>כייל את כל המכשירים ששימשו בניסוי.</li>
	</ol></li>
	<li>חלק תרגול<ol>
<li>אפשר למשתתפים להשלים את משימת האימון. משימת האימון משמשת לשיפור ההיכרות של המשתתפים עם משימות קלט ומקלדות כדי להפחית את השפעת התרגול או את חוסר ההיכרות על תוצאת הניסוי. הוא מורכב מ-50 זוגות או 20 מילים שנבחרו באקראי מתוך 676 זוגות באנגלית או 500 צירופי מילים שנקבעו. רק כאשר דיוק הקלט שלהם מגיע ל-80% או יותר ב-150 שניות, הם יכולים להיכנס לניסויים הרשמיים. המחקר המופתי אימץ הזנת 50 זוגות כמשימת האימון.</li>
	</ol></li>
	<li>משימה ראשית<ol>
<li>תן למשתתפים להשלים ניסויים רשמיים בכל תנאי הניסוי. הם צריכים להבטיח את הדיוק שלהם מהר ככל האפשר במהלך משימת הקלט. ניסויים רשמיים הם משימות קלט אמיתיות שיוערכו וינותחו במחקר. כל זוג, מילה או משפט מייצגים ניסוי, ועיצובים ניסיוניים שונים מייצרים תנאי ניסוי שונים.</li>
		<li>יזכו במשתתפים להשלים את משימת הקלט בסדר אקראי או בסדר מאוזן. שיטות החלוקה של חומרי קלט הן כדלקמן. ראשית, ניתן לחלק באופן אקראי 676 זוגות לכל מצב ניסיוני (כלומר, המשתתפים נכנסו לכל הזוגות כאשר הם משלימים את כל תנאי הניסוי). שנית, תחת כל מצב ניסיוני, ניתן לחלק 676 זוגות למספר בלוקים באופן אקראי, והמשתתפים צריכים להשלים בלוקים אלה באופן אקראי. שלישית, להוזנת מילים, המשתתפים צריכים להשלים כ-20 ניסויים בכל תנאי. רביעית, להוזנת משפטים, המשתתפים צריכים להשלים כ-10-15 ניסויים בכל תנאי. החוקרים צריכים להבטיח שאין הבדל משמעותי בין מספר התווים לבין מספר המילים שהוזן על ידי המשתתף בכל תנאי. המחקר המופתי אימץ את השיטה הראשונה והיו לו ארבעה תנאים ניסיוניים.</li>
		<li>לאחר כל תנאי, בקש מהמשתתפים להשלים את כל השאלונים (סולמות המעריכים את החוויה הסובייקטיבית שלהם) באקראי ולתת להם דקה אחת או יותר לנוח.</li>
	</ol></li>
	<li>בסוף הניסוי, תן לכל משתתף לסיים את השאלון המקיף (Q &A) כדי לקבל משוב סובייקטיבי.</li>
	<li>להביע הערכה למשתתפים עם תגמולים כספיים או חומריים.</li>
</ol>3. ניתוח נתונים
<ol><li>
בדיקת השערה על ידי בדיקות פרמטריות או לא פרמטריות מתאימות
	<ol>
<li>נתח את הנתונים הפיזיים, הפיזיולוגיים ותנועת הגוף כדי לבדוק אם ההבדל בין המשתתפים ישפיע באופן משמעותי על התוצאות ועל חוויית הקלט הלא מרשימה של המשתמשים (שלב אופציונלי).</li>
		<li>נתח את ביצועי הקלט של המשתתפים כדי לבדוק את יעילות הקלט בלוח המקשים.</li>
		<li>נתח נתונים סובייקטיביים כדי לבדוק את השימושיות הנתפסת ואת המשוב הסובייקטיבי של המקלדת.</li>
		<li>להבין אם אפקט בפועל ועייפות להשפיע באופן משמעותי על התוצאה. עבור כל תנאי, הניסויים מחולקים לשני חלקים על פי חותמת הזמן (כלומר, החלק של המחצית הראשונה והמחצית השנייה). באופן ספציפי, בכל תנאי, לבחון את ההבדל של ביצועי קלט בין החלק של המחצית הראשונה ואת החלק המחצית השנייה כדי לבדוק אם אפקט בפועל או אפקט עייפות קיים.</li>
		<li>נתח את האזור של אליפסה מצוידת של נקודות מגע בכל לחצן, כמו גם את ההיסט מהמרכז שלו למרכז היעד של כל לחצן (שלב אופציונלי).<ol>
<li>לאסוף את כל נקודות המגע של כל כפתור עם התוכנה, והם בערך בקנה אחד עם הפצה גאוסית bivariate. מרווח הביטחון של 95% של כל לחצן הן בכיווני x והן בכיווני y נגזר באמצעות נתוני הקואורדינטות של כל נקודת מגע בפיקסל, ו- 95% אליפסות הביטחון עוברות על פני קו מתאר של 1:1 של הלחצן עבור כל מקלדת מותקנת באמצעות סקריפטים של Python בקואורדינטות פיקסלים (ראה קובץ קידוד 2).</li>
			<li>השתמש באליפסות מותאמות (95% CI) ובאזורים שלהן כדי להדגים את פיזור נקודות המגע בכל כפתור. בכל לחצן, היסט האליפסה המותאמת המחושבת על-ידי סקריפטים של פייתון מוגדר כנקודת המרכז של האליפסה המותאמת לנקודת היעד של הלחצן, וניתן לייצג אותה מכיווני x ו- y (כלומר, בציר X ובציר Y, ראה קידוד קובץ 3).</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
מידול וסימולציה
	<ol>
<li>השתמש במודל מונחה הנתונים כפונקציה של מיקום לוח המקשים והכיוון כדי לחזות את תנועת האצבעות על-ידי סקריפטים של Python. כל תנועות האצבעות מחולקות לשמונה כיוונים38 (החלק העליון לתחתית, התחתון למעלה, משמאל לימין, ימין לשמאל, השמאלי העליון לימין-למטה, הימני-למטה לשמאל-עליון, השמאלי-למטה למעלה, השמאלי-למטה למעלה, הימני-עליון לשמאל-למטה). עבור כל כיוון, זמן המעבר הממוצע בין שני מקשים מחושב כדי לייצג את האפקטיביות של תנועת האצבע, המשמשת להערכת עיצוב לוח המקשים (שלב אופציונלי).</li>
		<li>השתמש בניתוח רגרסיה ליניארית כדי לבנות מודל משופר של חוק ההתאמה (או הגרסה המורחבת שלו, חוק FFitts) כדי לחזות את זמן המעבר בין שני מפתחות באמצעות ארכיטקטורה קוגניטיבית משולבת39 על ידי סקריפטים של פייתון. מודל חוק ההתאמה המשופר יכול לספק חיזוי והערכה טובים יותר על עיצוב המקלדת בהתבסס על ניתוחיו על המיקום ורוחב המקשים האפקטיבי, כמו גם המרחק של שני מקשים (שלב אופציונלי).</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Lee, S., Zhai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+performance+of+touch+screen+soft+buttons.">The performance of touch screen soft buttons.</a> Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , (2009).</li><li>Smith, B. A., Bi, X., Zhai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimizing+touchscreen+keyboards+for+gesture+typing.">Optimizing touchscreen keyboards for gesture typing.</a> Proceedings of the 33rd Annual ACM Conference on Human Factors in Computing Systems. , (2015).</li><li>. Global smartphone penetration rate as share of population from 2016 to 2020 [Fact sheet] Available from: <a target="_blank" href="https://www.statista.com/statistics/203734/global-smartphone-penetration-per-capita-since-2005">https://www.statista.com/statistics/203734/global-smartphone-penetration-per-capita-since-2005</a> (2020)</li><li>Top Countries by Smartphone Users [Fact sheet]. Newzoo Available from: <a target="_blank" href="https://newzoo.com/insights/rankings/top-countries-by-smartphone-penetration-and-users">https://newzoo.com/insights/rankings/top-countries-by-smartphone-penetration-and-users</a> (2019)</li><li>Gboard - the Google Keyboard [Press release]. Google Play Available from: <a target="_blank" href="https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.inputmethod.latin">https://play.google.com/store/apps/details?id=com.google.android.inputmethod.latin</a> (2020)</li><li>Eitivipart, A. C., Viriyarojanakul, S., Redhead, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Musculoskeletal+disorder+and+pain+associated+with+smartphone+use:+A+systematic+review+of+biomechanical+evidence.">Musculoskeletal disorder and pain associated with smartphone use: A systematic review of biomechanical evidence.</a> Hong Kong Physiotherapy Journal. 38 (2), 77-90 (2018).</li><li>Chang, J., Choi, B., Tjolleng, A., Jung, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+button+position+on+a+soft+keyboard:+Muscle+activity,+touch+time,+and+discomfort+in+two-thumb+text+entry.">Effects of button position on a soft keyboard: Muscle activity, touch time, and discomfort in two-thumb text entry.</a> Applied Ergonomics. 60, 282-292 (2017).</li><li>Gehrmann, S. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+deficit+of+the+thumb+in+CMC+joint+arthritis.">Motion deficit of the thumb in CMC joint arthritis.</a> Journal of Hand Surgery. 35 (9), 1449-1453 (2010).</li><li>Kim, G., Ahn, C. S., Jeon, H. W., Lee, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+the+Use+of+Smartphones+on+Pain+and+Muscle+Fatigue+in+the+Upper+Extremity.">Effects of the Use of Smartphones on Pain and Muscle Fatigue in the Upper Extremity.</a> Journal of Physical Therapy Science. 24 (12), 1255-1258 (2012).</li><li>Girouard, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-handed+bend+interactions+with+deformable+smartphones.">One-handed bend interactions with deformable smartphones.</a> Proceedings of the 33rd annual ACM conference on human factors in computing systems. , (2015).</li><li>Lee, M., Hong, Y., Lee, S., Won, J., Yang, J., Park, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+smartphone+use+on+upper+extremity+muscle+activity+and+pain+threshold.">The effects of smartphone use on upper extremity muscle activity and pain threshold.</a> Journal of Physical Therapy Science. 27 (6), 1743-1745 (2015).</li><li>Word Flow keyboard [Press release]. Microsoft Garage Available from: <a target="_blank" href="https://www.microsoft.com/en-us/garage/profiles/word-flow-keyboard/">https://www.microsoft.com/en-us/garage/profiles/word-flow-keyboard/</a> (2020)</li><li>The glory of kings [Press release]. Tencent Games Available from: <a target="_blank" href="https://pvp.qq.com/">https://pvp.qq.com/</a> (2020)</li><li>Bi, X., Zhai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ijqwerty:+what+difference+does+one+key+change+make?+Gesture+typing+keyboard+optimization+bounded+by+one+key+position+change+from+qwerty.">Ijqwerty: what difference does one key change make? Gesture typing keyboard optimization bounded by one key position change from qwerty.</a> Proceedings of the 2016 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , (2016).</li><li>Bi, X., Smith, B. A., Zhai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quasi-qwerty+soft+keyboard+optimization.">Quasi-qwerty soft keyboard optimization.</a> Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , (2010).</li><li>Fitts, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+information+capacity+of+the+human+motor+system+is+controlled+by+the+amplitude+of+movement.">The information capacity of the human motor system is controlled by the amplitude of movement.</a> Journal of Experimental Psychology. 47, 381-391 (1954).</li><li>Bi, X., Li, Y., Zhai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=FFitts+law:+modeling+finger+touch+with+fitts'+law.">FFitts law: modeling finger touch with fitts' law.</a> Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , (2013).</li><li>Dunlop, M., Levine, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multidimensional+pareto+optimization+of+touchscreen+keyboards+for+speed,+familiarity+and+improved+spell+checking.">Multidimensional pareto optimization of touchscreen keyboards for speed, familiarity and improved spell checking.</a> Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , (2012).</li><li>Li, Y., Chen, L., Goonetilleke, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+heuristic-based+approach+to+optimize+keyboard+design+for+single-finger+keying+applications.">A heuristic-based approach to optimize keyboard design for single-finger keying applications.</a> International Journal of Industrial Ergonomics. 36 (8), 695-704 (2006).</li><li>Benligiray, B., Topal, C., Akinlar, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SliceType:+fast+gaze+typing+with+a+merging+keyboard.">SliceType: fast gaze typing with a merging keyboard.</a> Journal on Multimodal User Interfaces. 13 (4), 321-334 (2019).</li><li>Wang, Y., Ai, H., Liang, Q., Chang, W., He, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+optimize+the+input+efficiency+of+keyboard+buttons+in+large+smartphone?+A+comparison+of+curved+keyboard+and+keyboard+area+size+[Conference+presentation].">How to optimize the input efficiency of keyboard buttons in large smartphone? A comparison of curved keyboard and keyboard area size [Conference presentation].</a> International Conference on Human-Computer Interaction. , (2019).</li><li>Bergstrom-Lehtovirta, J., Oulasvirta, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+the+functional+area+of+the+thumb+on+mobile+touchscreen+surfaces.">Modeling the functional area of the thumb on mobile touchscreen surfaces.</a> Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , (2014).</li><li>Brooke, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SUS:+A+retrospective.">SUS: A retrospective.</a> Journal of Usability Studies. 8 (2), 29-40 (2013).</li><li>Borg, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Principles+in+scaling+pain+and+the+Borg+CR+Scales.">Principles in scaling pain and the Borg CR Scales.</a> Psychologica. 37, 35-47 (2004).</li><li>Hart, S. G., Staveland, L. E., Hancock, P. A., Meshkati, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+NASA-TLX+(task+load+index):+results+of+empirical+and+theoretical+research.">Development of NASA-TLX (task load index): results of empirical and theoretical research.</a> Human mental workload. , 139-183 (1988).</li><li>Trudeau, M. B., Asakawa, D. S., Jindrich, D. L., Dennerlein, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two-handed+grip+on+a+mobile+phone+affords+greater+thumb+motor+performance,+decreased+variability,+and+a+more+extended+thumb+posture+than+a+one-handed+grip.">Two-handed grip on a mobile phone affords greater thumb motor performance, decreased variability, and a more extended thumb posture than a one-handed grip.</a> Applied Ergonomics. 52, 24-28 (2016).</li><li>Turner, C. J., Chaparro, B. S., He, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Text+input+on+a+smartwatch+qwerty+keyboard:+tap+vs.+trace.">Text input on a smartwatch qwerty keyboard: tap vs. trace.</a> International Journal of Human Computer Interaction. 33 (1-3), 143-150 (2017).</li><li>Zhai, S., Kristensson, P. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+word-gesture+keyboard:+reimagining+keyboard+interaction.">The word-gesture keyboard: reimagining keyboard interaction.</a> Communications of the ACM. 55 (9), 91-101 (2012).</li><li>Azenkot, S., Zhai, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Touch+behavior+with+different+postures+on+soft+smartphone+keyboards.">Touch behavior with different postures on soft smartphone keyboards.</a> Proceedings of the 14th international conference on Human-computer interaction with mobile devices and services. , (2012).</li><li>Yi, X., Yu, C., Shi, W., Shi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+it+too+small?:+Investigating+the+performances+and+preferences+of+users+when+typing+on+tiny+qwerty+keyboards.">Is it too small?: Investigating the performances and preferences of users when typing on tiny qwerty keyboards.</a> International Journal of Human Computer Studies. 106, 44-62 (2017).</li><li>Li, Y., You, F., Ji, M., You, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Smartphone+text+input:+effects+of+experience+and+phrase+complexity+on+user+performance,+physiological+reaction,+and+perceived+usability.">Smartphone text input: effects of experience and phrase complexity on user performance, physiological reaction, and perceived usability.</a> Applied Ergonomics. 80, 200-208 (2019).</li><li>Gerard, M. J., Jones, S. K., Smith, L. A., Thomas, R. E., Wang, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+ergonomic+evaluation+of+the+Kinesis+ergonomic+computer+keyboard.">An ergonomic evaluation of the Kinesis ergonomic computer keyboard.</a> Ergonomics. 37 (10), 1661-1668 (1994).</li><li>Van Galen, G. P., Liesker, H., Haan, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+a+vertical+keyboard+design+on+typing+performance,+user+comfort+and+muscle+tension.">Effects of a vertical keyboard design on typing performance, user comfort and muscle tension.</a> Applied Ergonomics. 38 (1), 99-107 (2007).</li><li>Baker, N. A., Cham, R., Cidboy, E. H., Cook, J., Redfern, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kinematics+of+the+fingers+and+hands+during+computer+keyboard+use.">Kinematics of the fingers and hands during computer keyboard use.</a> Clinical Biomechanics. 22 (1), 34-43 (2007).</li><li>Soukoref, R. W., MacKenzie, I. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metrics+for+text+input+research:+an+evaluation+of+MSD+and+KSPC,+and+a+new+unified+error+metric.">Metrics for text input research: an evaluation of MSD and KSPC, and a new unified error metric.</a> Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors in Computing Systems. , 113-120 (2003).</li><li>Mackenzie, I. S., Soukoreff, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phrase+sets+for+evaluating+text+entry+techniques.">Phrase sets for evaluating text entry techniques.</a> CHI'03 Extended Abstracts on Human Factors in Computing Systems. , 754-755 (2003).</li><li>Trudeau, M. B., Sunderland, E. M., Jindrich, D. L., Dennerlein, J. T., Federici, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+data-driven+design+evaluation+tool+for+handheld+device+soft+keyboards.">A data-driven design evaluation tool for handheld device soft keyboards.</a> Plos One. 9 (9), 107070 (2014).</li><li>Cao, S., Ho, A., He, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+and+predicting+mobile+phone+touchscreen+transcription+typing+using+an+integrated+cognitive+architecture.">Modeling and predicting mobile phone touchscreen transcription typing using an integrated cognitive architecture.</a> International Journal of Human-Computer Interaction. 34 (4-6), 544-556 (2018).</li></ol>

המחברים לא הכריזו על גילוי פיננסי או על ניגודי עניינים.

במחקר זה, המבוסס על התפתחות טכנולוגיית המסך, הצגנו פרוטוקול מסוכם וכללי של הערכת עיצוב מקלדת להערכת עיצוב המקלדת באופן שיטתי ומדויק. אינדיקטורים ושיטות קיימים ממחקרים קודמים, זוגות התואמים לתווים באנגלית וזמן המעבר בין שני מפתחות משולבים ומשתנים כדי ליצור פרוטוקול יעיל.
י...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61796">An Assessment Method and Toolkit to Evaluate Keyboard Design on Smartphones</a>. The Authors section was&#160;updated.
Yincheng Wang1 
Ke Wang1 
Yuqi Huang1 
Di Wu2 
Jian Wu3 
Jibo He4,1 
1Department of Psychology, School of Social Sciences, Tsinghua University 
2Department of Computer Science, Beijing Normal University 
3Haier Innovation Design Center, Haier Company 
4Key Laboratory of Emotion and Mental Health in Chongqing, User Experience and Human-computer Interaction Technology Institute, Chongqing University of Arts and Sciences
to:
Yincheng Wang1 
Ke Wang1 
Yuqi Huang1 
Di Wu2 
Jian Wu3 
Jibo He1 
1Department of Psychology, School of Social Sciences, Tsinghua University 
2Department of Computer Science, Beijing Normal University 
3Haier Innovation Design Center, Haier Company

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61796">An Assessment Method and Toolkit to Evaluate Keyboard Design on Smartphones</a>. The Authors section was&#160;updated.

Erratum: An Assessment Method and Toolkit to Evaluate Keyboard Design on Smartphones

קלט מקלדת היא השיטה המיינסטרים של אינטראקציה אנושית-סמארטפון1,2, ועם חדירה של טלפונים חכמים, קלט מקלדת מקבל מיליארדי משתמשים. בשנת 2019, שיעור חדירת הסמארטפונים העולמי הגיע ל-41.5%3, בעוד ארצות הברית, עם החדירה הגבוהה ביותר, הגיעה ל-79.1%4. עד לרבעון הראשון של 2020, המקלדת הניידת של Sogou היו כ -480 מיליון משתמשים פעילים יומיים5. עד 6 במאי 2020, גוגל Gboard הורד יותר ממיליארד פעמים6.
חוויית קלט לוח המקשים הלא מספקת גדלה עם הגדלת מסך הטלפון. למרות שהמסך המוגדל נועד לשפר את חוויית הצפייה, הוא שינה את כוח המשיכה, הגודל והמשקל של טלפונים חכמים, מה שגרם למשתמשים לשנות את תנוחת ההחזקה שוב ושוב כדי להגיע לאזורים מרוחקים (למשל, לחצן A ו- Q עבור משתמשים ימניים), ובכך הוביל לאי יעילות קלט. מתיחה של שריר עלול לגרום למשתמשים לסבול מהפרעות שרירים ושלד, כאבי ידיים, וסוגים שונים של מחלות (למשל, תסמונת התעלה הקרפלית, דלקת מפרקים ניוונית האגודל, ו tenosynovitis האגודל7,8,9,10). משתמשים המעדיפים שימוש ביד אחת נמצאים בתנאים גרועים יותר11,12.
לכן, ההערכה והאופטימיזציה של עיצוב המקלדת הפכו לנושאים חמים של מחקר פסיכולוגי, טכני וארגונומי. עיצובים ומושגים משתנים של לוח המקשים הוצעו כל הזמן על ידי חברות וחוקרים של עורך שיטות קלט (IME) כדי למטב את חוויית הקלט והיעילות, כולל לוחות מקשים שהשתנו בפריסה וסידרו מחדש של תווים: Microsoft WordFlow Keyboard13, אזור לחצן פונקציונלי בתהילת המלכים14, IJQWERTY15ו- Quasi-QWERTY16.
שיטות ההערכה הקיימות של עיצוב מקלדת משתנות מחוקר לחוקר למעט מספר אינדיקטורים מקובלים מאוד, ומוצעים אינדיקטורים מדויקים יותר. עם זאת, עם מגוון של אינדיקטורים, אין פרוטוקול מסוכם ושיטתי המסופק כדי להדגים את תהליך ההערכה וניתוח עיצוב המקלדת. חוק ההתאמה17 והגרסה המורחבת שלו חוק FFitts18, שתיאר אינטראקציה בין אדם למחשב, אומצו באופן נרחב כדי להעריך את ביצועי המקלדת19,20,21,22. יתר על כן, האזור הפונקציונלי של האגודל הוצע כדי לשפר את עיצוב המקלדת, והוא תיאר אזור תנועה מעוקל עבור האגודל כדי להשלים בנוחות את משימת הקלט23. בהתבסס על תיאוריות אלה, אינדיקטורים הכוללים מילה לדקה, שיעור שגיאות מילה ומשוב סובייקטיבי (שימושיות נתפסת, ביצועים נתפסים, מהירות נתפסת, עומס עבודה סובייקטיבי, מאמץ וכאב נתפסים, וכוונה להשתמש, וכו '), אשר אומצו מאוד, שימשו חלקית במחקרים קודמים24,25,26,27,28,29 חוץ משיטות דוגמנות וסימולציה. בנוסף, אליפסה מצוידת של נקודות מגע על כל כפתור ואת היסטשלה 30,31 שימשו בשנים האחרונות כדי לחקור את הביצועים המדויקים של אירועים קלט. כמו כן, תגובת העור הגלוונית, קצב הלב, הפעילות האלקטרומיוגרפית, מחוות היד ותנועת הגוף32,33,34,35 אומצו כדי להעריך במישרין או בעקיפין עייפות שרירים, נוחות ושביעות רצון של המשתמשים. עם זאת, שיטות שונות אלה חסרות השתקפות על ההתאמה של האינדיקטורים המשמשים, וחוקר טירון עשוי להיות מבולבל כדי לבחור את האינדיקטורים המתאימים למחקר שלו או שלה.
המחקר על עיצוב מקלדת הוא גם קל לערוך, להפעיל, וניתוח. עם הפריחה של טכנולוגיית המסך, ניתן היה לאסוף בקלות נתונים התנהגותיים יותר כדי להעריך את עיצוב המקלדת לעומק (למשל, זמן המעבר בין שני מקשים ואת נתוני הקואורדינטות של כל נקודת מגע). בהתבסס על הנתונים שהוזכרו, החוקרים יכולים לחקור במדויק את הפרטים של עיצוב המקלדת ולנתח את החסרונות והיתרונות שלה. בהשוואה למחקר אחר של אינטראקציה בין אדם למחשב, למחקר של עיצוב מקלדת בסמארטפונים ניידים יש גם ערך יישום גבוה עבור בסיס המשתמשים העצום שלו ללא ציוד יקר, חומרים מסובכים או שטח מעבדה עצום הדרוש. השאלונים, המאזניים ותסריט פייתון על המחקר הם קוד פתוח וקל לגישה.
מטרת מחקר זה היא לסכם את השיטות הקודמות כדי להדגים פרוטוקול שיטתי, מדויק וכללי כדי להעריך ולנתח את עיצוב המקלדת בסמארטפונים. הניסוי והתוצאות המופתיים שואפים להראות אם מקלדת QWERTY המעוקלת עם לחצנים מתכווננים לגודל יכולה לייעל את חוויית הקלט של קלט ביד אחת בסמארטפון בגודל 5 אינץ', בהשוואה למקלדת QWERTY המסורתית ולשתף את שיטת ההדמיה ואת סקריפט פייתון של ניתוח נתונים.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Changxiang 6S smartphone</td>
			<td>Huawei</td>
			<td></td>
			<td>Smartphone used in the examplar study</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Curved QWERTY keyboard software</td>
			<td>Tsinghua University</td>
			<td></td>
			<td>Developed by authors</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SPSS software</td>
			<td>IBM</td>
			<td></td>
			<td>Data analysis software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>G*Power software</td>
			<td>Heinrich-Heine-Universit&#228;t D&#252;sseldorf</td>
			<td></td>
			<td>Sample size calculation</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E4 portable wireless wristband</td>
			<td>Empatica</td>
			<td></td>
			<td>Recording galvanic skin response and heart rate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Arqus</td>
			<td>Qualysis</td>
			<td></td>
			<td>Motion capture camera platform</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Passive marker</td>
			<td>Qualysis</td>
			<td></td>
			<td>Appropriate sizes: 2.5 mm, 4 mm, and 6.5 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Trigno sEMG</td>
			<td>Delsys</td>
			<td></td>
			<td>Recording electromyographic activity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Visual Studio Code</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td></td>
			<td>Python editor</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an assessment method and toolkit to evaluate keyboard design on smartphones

קלט מקלדת שיחק תפקיד חיוני באינטראקציה בין אדם למחשב עם בסיס משתמשים עצום, ועיצוב המקלדת תמיד היה אחד האובייקטים הבסיסיים של מחקרים על מכשירים חכמים. עם התפתחות טכנולוגיית המסך, נתונים ומחוונים מדויקים יותר יכולים להיאסף על ידי טלפונים חכמים כדי להעריך לעומק את עיצוב המקלדת. הגדלת מסך הטלפון הובילה לחוויית קלט לא מספקת וכאבי אצבע, במיוחד עבור קלט ביד אחת. יעילות הקלט ונוחות משכו את תשומת הלב של חוקרים ומעצבים, ואת המקלדת המעוקלת עם כפתורים מתכווננים לגודל, אשר בערך בקנה אחד עם המבנה הפיזיולוגי של אגודלים, הוצע לייעל את השימוש ביד אחת על טלפונים חכמים עם מסך גדול. עם זאת, השפעותיו האמיתיות נותרו מעורפלות. לכן, פרוטוקול זה הדגים שיטה כללית ומסכמת להערכת ההשפעה של עיצוב מקלדת QWERTY מעוקל על סמארטפון בגודל 5 אינץ ' באמצעות תוכנה שפותחה על ידי עצמה עם משתנים מפורטים, כולל נתונים התנהגותיים אובייקטיביים, משוב סובייקטיבי ונתוני הקואורדינטות של כל נקודת מגע. יש מספיק ספרות קיימת על הערכת מקלדות וירטואליות; עם זאת, רק מעטים מהם סיכמו באופן שיטתי והרהטו את שיטות ההערכה והתהליכים. לכן, פרוטוקול זה ממלא את הפער ומציג תהליך ושיטה של הערכה שיטתית של עיצוב לוח המקשים עם קודים זמינים לניתוח ופריטים חזותיים. הוא אינו זקוק לציוד נוסף או יקר וקל לנהל ולתפעול. בנוסף, הפרוטוקול גם מסייע לקבל סיבות פוטנציאליות לחסרונות של העיצוב ומאיר את האופטימיזציה של עיצובים. לסיכום, פרוטוקול זה עם משאבי קוד פתוח יכול לא רק להיות ניסוי הפגנתי בכיתה כדי לעורר את הטירון להתחיל את לימודיהם, אלא גם תורם לשיפור חוויית המשתמש ואת ההכנסות של חברות עורך שיטות קלט.

המחקר הייצוגי עוקב בעיקר אחר הפרוטוקול שהוזכר. המחקר מאמץ 2 (פריסת מקלדת: QWERTY מעוקל לעומת QWERTY מסורתי) × 2 (גודל כפתור: גדול, 6.3 מ"מ × 9 מ"מ לעומת קטן, 4.9 מ"מ × 7 מ"מ) בתוך הנושא עיצוב כדי להעריך אם QWERTY מעוקל יכול לשפר את יעילות הקלט ונוחות בהשוואה QWERTY המסורתי בגדלים שונים של כפתורים על ידי משימת קלט ז...

Watch this Scientific Journal Video about An Assessment Method and Toolkit to Evaluate Keyboard Design on Smartphones at JoVE.com

An Assessment Method and Toolkit to Evaluate Keyboard Design on Smartphones

הפרוטוקול המוצג משלב שיטות הערכה שונות ומדגים שיטה להערכת עיצוב המקלדת בסמארטפונים. זוגות התואמים לתווים באנגלית מוצעים כחומר הקלט, וזמן המעבר בין שני מקשים משמש כמשתנה התלוי.

שיטת הערכה וארגז כלים להערכת עיצוב לוח המקשים בסמארטפונים

Keyboard input has played an essential role in human-computer interaction with a vast user base, and the keyboard design has always been one of the ...

an-assessment-method-toolkit-to-evaluate-keyboard-design-on

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

3.1K Views.  Tsinghua University. הפרוטוקול המוצג משלב שיטות הערכה שונות ומדגים שיטה להערכת עיצוב המקלדת בסמארטפונים. זוגות התואמים לתווים באנגלית מוצעים כחומר הקלט, וזמן המעבר בין שני מקשים משמש כמשתנה התלוי.

Video: An Assessment Method and Toolkit to Evaluate Keyboard Design on Smartphones

Recording Mouse Ultrasonic Vocalizations to Evaluate Social Communication

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies for modeling the genetic bases of vocal communication deficits. Characterizing the vocal behavior of mouse models carrying mutations in genes associated with neuropsychiatric disorders such as autism spectrum disorders will help to understand the mechanisms leading to social communication deficits. We provide here protocols to reliably elicit ultrasonic vocalizations in pups and in adult mice. This standardization will help reduce inter-study variability due to the experimental settings. Pup isolation calls are recorded throughout development from individual pups isolated from dam and littermates. In adulthood, vocalizations are recorded during same-sex interactions (without a sexual component) by exposing socially motivated males or females to an unknown same-sex conspecific. We also provide a protocol to record vocalizations from adult males exposed to an estrus female. In this context, there is a sexual component in the interaction. These protocols are established to elicit a large amount of ultrasonic vocalizations in laboratory mice. However, we point out the important inter-individual variability in the vocal behavior of mice, which should be taken into account by recording a minimal number of individuals (at least 12 in each condition). These recordings of ultrasonic vocalizations are used to evaluate the call rate, the vocal repertoire and the acoustic structure of the calls. Data are combined with the analysis of synchronous video recordings to provide a more complete view on social communication in mice. These protocols are used to characterize the vocal communication deficits in mice lacking ProSAP1/Shank2, a gene associated with autism spectrum disorders. More ultrasonic vocalizations recordings can also be found on the mouseTube database, developed to favor the exchange of such data.

Mouse ultrasonic vocalizations are used as proxies to model the genetic bases of vocal communication deficits in mouse models for neuropsychiatric disorders. The present protocol describes three experimental contexts that reliably elicit ultrasonic vocalizations from pups (throughout development) and adult mice (same-sex interactions, male-estrus female interactions).

הקלטת עכבר Ultrasonic קולות של להערכת תקשורת חברתית

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies ...

Multi-Modal Signals for Analyzing Pain Responses to Thermal and Electrical Stimuli

The assessment of pain relies mostly on methods that require a person to communicate. However, for people with cognitive and verbal impairments, existing methods are not sufficient as they lack reliability and validity. To approach this problem, recent research focuses on an objective pain assessment facilitated by parameters of responses derived from physiology, and video and audio signals. To develop reliable automated pain recognition systems, efforts have been made in creating multimodal databases in order to analyze pain and detect valid pain patterns. While the results are promising, they only focus on discriminating pain or pain intensities versus no pain. In order to advance this, research should also consider the quality and duration of pain as they provide additional valuable information for more advanced pain management. To complement existing databases and the analysis of pain regarding quality and length, this paper proposes a psychophysiological experiment to elicit, measure, and collect valid pain reactions. Participants are subjected to painful stimuli that differ in intensity (low, medium, and high), duration (5 s / 1 min), and modality (heat / electric pain) while audio, video (e.g., facial expressions, body gestures, facial skin temperature), and physiological signals (e.g., electrocardiogram [ECG], skin conductance level [SCL], facial electromyography [EMG], and EMG of M. trapezius) are being recorded. The study consists of a calibration phase to determine a subject&#8217;s individual pain range (from low to intolerable pain) and a stimulation phase in which pain stimuli, depending on the calibrated range, are applied. The obtained data may allow refining, improving, and evaluating automated recognition systems in terms of an objective pain assessment. For further development of such systems and to investigate pain reactions in more detail, additional pain modalities such as pressure, chemical, or cold pain should be included in future studies. Recorded data of this study will be released as the &#8220;X-ITE Pain Database&#8221;.

This article focuses on the experimental elicitation of pain through heat (thermal) and electrical stimulation while recording physiological, visual, and paralinguistic responses. It aims at collecting valid multimodal data for analyzing pain based on its intensity, quality, and duration.&#160;

אותות ומשולבות לניתוח כאב תגובות לגירויים תרמי וחשמל

The assessment of pain relies mostly on methods that require a person to communicate. However, for people with cognitive and verbal impairments, existing ...

A Machine Learning Approach to Design an Efficient Selective Screening of Mild Cognitive Impairment

Mild cognitive impairment (MCI) is the first sign of dementia among elderly populations and its early detection is crucial in our aging societies. Common MCI tests are time-consuming such that indiscriminate massive screening would not be cost-effective. Here, we describe a protocol that uses machine learning techniques to rapidly select candidates for further screening via a question-based MCI test. This minimizes the number of resources required for screening because only patients who are potentially MCI positive are tested further.
This methodology was applied in an initial MCI research study that formed the starting point for the design of a selective screening decision tree. The initial study collected many demographic and lifestyle variables as well as details about patient medications. The Short Portable Mental Status Questionnaire (SPMSQ) and the Mini-Mental State Examination (MMSE) were used to detect possible cases of MCI. Finally, we used this method to design an efficient process for classifying individuals at risk of MCI. This work also provides insights into lifestyle-related factors associated with MCI that could be leveraged in the prevention and early detection of MCI among elderly populations.

This methodology produces decision trees that target population groups more prone to suffering from mild cognitive impairment and are useful for cost-effective selective screening of the disease.

גישת למידה ממוחשבת לעיצוב הקרנה סלקטיבית יעילה של ליקוי קוגניטיבי מתון

Mild cognitive impairment (MCI) is the first sign of dementia among elderly populations and its early detection is crucial in our aging societies. Common ...

Using Looming Visual Stimuli to Evaluate Mouse Vision

The visual system in the central nervous system processes diverse visual signals. Although the overall structure has been characterized from the retina through the lateral geniculate nucleus to the visual cortex, the system is complex. Cellular and molecular studies have been conducted to elucidate the mechanisms underpinning visual processing and, by extension, disease mechanisms. These studies may contribute to the development of artificial visual systems. To validate the results of these studies, behavioral vision testing is necessary. Here, we show that the looming stimulation experiment is a reliable mouse vision test that requires a relatively simple setup. The looming experiment was conducted in a large enclosure with a shelter in one corner and a computer monitor located on the ceiling. A CCD camera positioned next to the computer monitor served to observe mouse behavior. A mouse was placed in the enclosure for 10 minutes and allowed to acclimate to and explore the surroundings. Then, the monitor projected a program-derived looming stimulus 10 times. The mouse responded to the stimuli either by freezing or by fleeing to the hiding place. The mouse&#39;s behavior before and after the looming stimuli was recorded, and the video was analyzed using motion tracking software. The velocity of the mouse movement significantly changed after the looming stimuli. In contrast, no reaction was observed in blind mice. Our results demonstrate that the simple looming experiment is a reliable test of mouse vision.

To examine mouse vision, we conducted a looming test. Mice were placed in a large square arena with a monitor on its ceiling. The looming visual stimulus consistently evoked freezing or flight reactions in the mice.

באמצעות גירויים חזותיים מתנשא להערכת חזון העכבר

The visual system in the central nervous system processes diverse visual signals. Although the overall structure has been characterized from the retina ...

Design and Use of an Apparatus for Presenting Graspable Objects in 3D Workspace

Reaching and grasping are highly-coupled movements, and their underlying neural dynamics have been widely studied in the last decade. To distinguish reaching and grasping encodings, it is essential to present different object identities independent of their positions. Presented here is the design of an automatic apparatus that is assembled with a turning table and three-dimensional (3D) translational device to achieve this goal. The turning table switches different objects corresponding to different grip types while the 3D translational device transports the turning table in 3D space. Both are driven independently by motors so that the target position and object are combined arbitrarily. Meanwhile, wrist trajectory and grip types are recorded via the motion capture system and touch sensors, respectively. Furthermore, representative results that demonstrate successfully trained monkey using this system are described. It is expected that this apparatus will facilitate researchers to study kinematics, neural principles, and brain-machine interfaces related to upper limb function.

Presented here is a protocol to build an automatic apparatus that guides a monkey to perform the flexible reach-to-grasp task. The apparatus combines a 3D translational device and turning table to present multiple objects in an arbitrary position in 3D space.

עיצוב ושימוש של מכשיר להצגת אובייקטים Graspable בסביבת עבודה תלת-ממדית

Reaching and grasping are highly-coupled movements, and their underlying neural dynamics have been widely studied in the last decade. To distinguish ...

Applying an eMASS Customization Program as a Research Tool to Evaluate Consumer Benefits

As many scholars and practitioners study personalization and relationship marketing, it is important to provide personalization such as mass customization through marketing technology. The purpose of this study is to examine how to conduct consumer research using an online survey and analysis of data. This study examines consumers&#39;&#160;perceived benefits while customizing a product as well as emotional product attachment, attitudes toward a customization program, and loyalty intentions in the context of online retailing. In addition, this study investigates how consumer responses are different based on individual characteristics such as fashion innovativeness. An online survey company in South Korea recruited 290 female apparel shoppers who purchased apparel online. To enhance external validity, this study used an existing retail website with a well-established mass customization program. After completing the customization program, participants complete the online questionnaire. Structural equation modeling (SEM) and latent mean analyses (LMAs) are then performed for analyses. This study stresses the importance of testing measurement invariance for mean comparisons. Before the SEM and LMA, this study follows the hierarchy of invariance tests (configural invariance test, metric invariance test, and scalar invariance test), which are not considered by traditional approaches such as ANOVA. These statistical analyses provide applicability of the invariance test procedures and LMA to consumer behaviors. The conclusions of mean differences have integrity and validity because they are guided by a sophisticated statistical procedure to ensure measurement invariance.

Presented here is a protocol to examine consumer responses toward mass customization in the context of online retailing. The protocol details the online survey procedure and how to analyze data using structural equation modeling and group differences using latent mean analyses.

החלת תוכנית התאמה אישית מאסיבית ככלי מחקר להערכת יתרונות הצרכן

As many scholars and practitioners study personalization and relationship marketing, it is important to provide personalization such as mass customization ...

An Inertial Measurement Unit Based Method to Estimate Hip and Knee Joint Kinematics in Team Sport Athletes on the Field

Current athlete monitoring practice in team sports is mainly based on positional data measured by global positioning or local positioning systems. The disadvantage of these measurement systems is that they do not register lower extremity kinematics, which could be a useful measure for identifying injury-risk factors. Rapid development in sensor technology may overcome the limitations of the current measurement systems. With inertial measurement units (IMUs) securely fixed to body segments, sensor fusion algorithms and a biomechanical model, joint kinematics could be estimated. The main purpose of this article is to demonstrate a sensor setup for estimating hip and knee joint kinematics of team sport athletes in the field. Five male subjects (age 22.5 &#177; 2.1 years; body mass 77.0 &#177; 3.8 kg; height 184.3 &#177; 5.2 cm; training experience 15.3 &#177; 4.8 years) performed a maximal 30-meter linear sprint. Hip and knee joint angles and angular velocities were obtained by five IMUs placed on the pelvis, both thighs and both shanks. Hip angles ranged from 195&#176; (&#177; 8&#176;) extension to 100.5&#176; (&#177; 8&#176;) flexion and knee angles ranged from 168.6&#176; (&#177; 12&#176;) minimal flexion and 62.8&#176; (&#177; 12&#176;) maximal flexion. Furthermore, hip angular velocity ranged between 802.6 &#176;&#183;s-1 (&#177; 192 &#176;&#183;s-1) and -674.9 &#176;&#183;s-1 (&#177; 130 &#176;&#183;s-1). Knee angular velocity ranged between 1155.9 &#176;&#183;s-1 (&#177; 200 &#176;&#183;s-1) and -1208.2 &#176;&#183;s-1 (&#177; 264 &#176;&#183;s-1). The sensor setup has been validated and could provide additional information with regard to athlete monitoring in the field.&#160;This may help professionals in a daily sports setting to evaluate their training programs, aiming to reduce injury and optimize performance.

Monitoring athletes is essential for improving performance and reducing injury risk in team sports. Current methods to monitor athletes do not include the lower extremities. Attaching multiple inertial measurement units to the lower extremities could improve monitoring athletes in the field.

שיטה מבוססת יחידת מדידה אינרציאלית להערכת קינמטיקה מפרק הירך והברך בספורטאים ספורט צוות על המגרש

Current athlete monitoring practice in team sports is mainly based on positional data measured by global positioning or local positioning systems. The ...

Flypub To Study Ethanol Induced Behavioral Disinhibition and Sensitization

Alcohol use disorder (AUD) remains a serious problem in our society. To develop effective interventions for addiction, it is important to understand the underlying neurobiological mechanisms, for which diverse experimental approaches and model systems are needed. The main ingredient of alcoholic beverages is ethanol, which causes adaptive changes in the central nervous system and behavior upon chronic intake. Behavioral sensitization (i.e., escalated responses) in particular represents a key adaptive change underlying addiction. Most ethanol-induced behavioral sensitization studies in animal models have been conducted on the locomotor activating effect of ethanol. A prominent effect of ethanol is behavioral disinhibition. Behavioral sensitization to the disinhibition effect of ethanol, however, is underrepresented. To address this issue, we developed the Flypub assay that allows measuring the escalated increase in disinhibited courtship activities upon recurring ethanol exposure in Drosophila melanogaster.&#160;Here, we report the step-by-step Flypub assay including assembly of ethanol exposure chambers, setup of the assay station, criteria for fly care and collection, ethanol delivery, quantification of disinhibited courtship activities, data processing and statistical analysis. Also provided are how to troubleshoot critical steps, overcome limitations and expand its utility to assess additional ethanol-induced behaviors. The Flypub assay in combination with powerful genetic tools in Drosophila melanogaster will facilitate the task of discovering the mechanism underlying ethanol-induced behavioral sensitization.

The Flypub assay measures the behaviors that the fruit fly Drosophila melanogaster displays under the influence of ethanol. The assay can be readily mastered by experimenters at all levels and applied to various vaporized stimuli, facilitating substance abuse and addiction studies.

Flypub ללמוד אתנול המושרה ביטול עכבה התנהגותית הרגישות

Alcohol use disorder (AUD) remains a serious problem in our society. To develop effective interventions for addiction, it is important to understand the ...

Assessment of Stress Effects on Cognitive Flexibility using an Operant Strategy Shifting Paradigm

Stress affects cognitive function. Whether stress enhances or impairs cognitive function depends on several factors, including the 1) type, intensity, and duration of the stressor; 2) type of cognitive function under study; and 3) timing of the stressor in relation to learning or executing the cognitive task. Furthermore, sex differences among the effects of stress on cognitive function have been widely documented. Described here is an adaptation of an automated operant strategy shifting paradigm to assess how variations in stress affect cognitive flexibility in male and female Sprague Dawley rats. Specifically, restraint stress is used before or after training in this operant-based task to examine how stress affects cognitive performance in both sexes. Particular brain areas associated with each task in this automated paradigm have been well-established (i.e., the medial prefrontal cortex and orbitofrontal cortex). This allows for targeted manipulations during the experiment or the assessment of particular genes and proteins in these regions upon completion of the paradigm. This paradigm also allows for the detection of different types of performance errors that occur after stress, each of which has defined neural substrates. Also identified are distinct sex differences in perseverative errors after a repeated restraint stress paradigm. The use of these techniques in a preclinical model may reveal how stress affects the brain and impairs cognition in psychiatric disorders, such as post-traumatic stress disorder (PTSD) and major depressive disorder (MDD), which display marked sex differences in prevalence.

Stressful life events impair cognitive function, increasing the risk of psychiatric disorders. This protocol illustrates how stress affects cognitive flexibility using an automated operant strategy shifting paradigm in male and female Sprague Dawley rats. Specific brain areas underlying particular behaviors are discussed, and translational relevance of results are explored.

הערכת השפעות הלחץ על גמישות קוגניטיבית באמצעות פרדיגמה של הסטת אסטרטגיה אופרנטית

Stress affects cognitive function. Whether stress enhances or impairs cognitive function depends on several factors, including the 1) type, intensity, and ...

Tactile Vibrating Toolkit and Driving Simulation Platform for Driving-Related Research

Collision warning system plays a key role in the prevention of driving distractions and drowsy driving. Previous studies have proven the advantages of tactile warnings in reducing driver&#8217;s brake response time. At the same time, tactile warnings have been proved effective in take-over request (TOR) for partially autonomous vehicles.
How the performance of tactile warnings can be optimized is an ongoing hot research topic in this field. Thus, the presented low-cost driving simulation software and methods are introduced to attract more researchers to take part in the investigation. The presented protocol has been divided into five sections: 1) participants, 2) driving simulation software configuration, 3) driving simulator preparation, 4) vibrating toolkit configuration and preparation, and 5) conducting the experiment.
In the exemplar study, participants wore the tactile vibrating toolkit and performed an established car-following task using the customized driving simulation software. The front vehicle braked intermittently, and vibrating warnings were delivered whenever the front vehicle was braking. Participants were instructed to respond as quickly as possible to the sudden brakes of the front vehicle. Driving dynamics, such as the brake response time and brake response rate, were recorded by the simulation software for data analysis.
The presented protocol offers insight into the exploration of the effectiveness of tactile warnings on different body locations. In addition to the car-following task that is demonstrated in the exemplar experiment, this protocol also provides options&#160;to apply other paradigms to the driving simulation studies by making simple software configuration without any code development. However, it is important to note that due to its affordable price, the driving simulation software and hardware introduced here may not be able to fully compete with other high-fidelity commercial driving simulators. Nevertheless, this protocol can act as an affordable and user-friendly alternative to the general high-fidelity commercial driving simulators.

This protocol describes a driving simulation platform and a tactile vibrating toolkit for the investigation of driving-related research. An exemplar experiment exploring the effectiveness of tactile warnings is also presented.&#160;

ערכת כלים רוטטת מישוש ופלטפורמת הדמיית נהיגה למחקר הקשור לנהיגה

Collision warning system plays a key role in the prevention of driving distractions and drowsy driving. Previous studies have proven the advantages of ...