Name: an assessment method and toolkit to evaluate keyboard design on smartphones
Uploaded: 2020-10-05T15:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 42 s
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この研究は、清華大学イニシアチブ科学研究プログラム(スマートデバイス上の湾曲したキーボードのエルゴノミックデザイン)によって支えられている。著者らは、彼の親切な提案と数字に対するコーディング支援のために天友劉を高く評価している。

この研究は倫理原則に従って実施され、清華大学倫理委員会によって承認されました。 図1 は、スマートフォンのキーボード設計を評価するプロセスを示しています。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61796/61796fig01.jpg"> 図1:キーボード実験を行い、キーボード設計を評価する一般的なプロセス<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61796/61796fig01large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
1. 準備
<ol><li>
実験計画
	<ol>
<li>研究課題を定義し、仮説を提案する。</li>
		<li>仮説に従って実験を設計し、独立変数(例えば、キーボードレイアウト、タイピング姿勢)を定義します。参加者間の差異によって生じる交点要因と分散を減らすために、対象内設計を使用します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
従属変数
	<ol>
<li>図2に示すように、手の長さ、入力指の長さ、およびテープ測定によって測定された入力指の円周を含む物理データを使用する。</li>
		<li>ガルバニック皮膚応答(携帯用無線生理検出器で測定)、心拍数(携帯用無線生理検出器で測定)、筋電図活動(表面筋電図で測定)などを含む生理学的データを使用する。</li>
		<li>入力パフォーマンスを使用する:1分あたりの単語数、単語エラー率、2つのキー間の切り替え時間。<ol>
<li>1 分あたりのワードは、参加者の入力速度 (すなわち、1 分あたりの正しい入力語数) を指します。</li>
			<li>Word エラー率は、参加者の入力精度を示します (すなわち、誤入力された単語の数を 1 つの条件下の単語の合計数で割った値)。修正されたエラー率、未修正のエラー率、および合計エラー率は、以前の研究でも使用されています36.</li>
			<li>2つのキー間の遷移時間は、正しく入力された単語22 の2つのタッチポイント間の参加者の反応時間(すなわち、第2のタッチポイントの開始時刻から最初の文字の出発時間を引いた時間)を指す。</li>
		</ol>
</li>
		<li>手のジェスチャーや体(指)の動きなどの身体運動データを使用します。それらはモーションキャプチャシステム35によって収集することができる。</li>
		<li>知覚されたユーザビリティ、使用意図、知覚精度と速度、知覚された運動と痛み、主観的な作業負荷などの主観的なデータを使用します。主観的なデータは、既存のスケールやアンケートを通じて取得することができ、高い信頼性と有効なキーボード設計に関する参加者の主観的フィードバックをより良く評価します。<ol>
<li>精神、物理的、時間、パフォーマンス、労力、およびフラストレーションの次元を通じて主観的な作業負荷を測定するために使用される21ポイントのスケールであるNASA-TLXを使用してください。高いスコアは、主観的なワークロードが高いことを示します。</li>
			<li>システムユーザビリティスケール、10項目の5ポイントアンケートを使用し、1人の参加者の回答は0から100までの単一スコアとして計算されます。高いスコアは、高い知覚ユーザビリティ24を示します。</li>
			<li>0 から 10 までのボーグ CR10 スケールを使用して、知覚された痛みや運動を測定します。高いスコアは、高レベルの知覚痛と運動25を示す。</li>
			<li>[スケールを使用する意図] : 参加者がテクノロジまたは製品を使用する可能性を測定するために使用される 10 ポイントのアンケートを使用します。高いスコアは、高レベルの尤度28を示します。</li>
			<li>知覚された速度と知覚精度はすべて50ポイントのスケールで測定され、高いスコアは良好な知覚性能28を示す。</li>
		</ol>
</li>
		<li>各タッチポイントの座標データを収集し、各ボタン30、31のタッチポイントのフィット楕円(95%CI)に変更します。各フィット楕円の面積と、フィットした楕円の中心から各ボタンのターゲット中心までのオフセットを従属変数として採用します。 メモ:座標データは、スマートフォン上の自己開発アプリケーションによって正確に収集することができます。座標データを取得するのが難しい場合は、目的データと主観的データで、キーボード設計を大まかに評価できます。</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61796/61796fig2v4.jpg"> 図2:手の測定。<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61796/61796fig2v4large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<ol start="3"><li>
料
	<ol>
<li>実験用スマートフォンを選択します。重量、解像度、画面サイズを考慮します。</li>
		<li>スマートフォンで実験ソフトウェアを設計・開発します(オプション)。 注:2つのキー間の切り替え時間は、このソフトウェアまたはモーションキャプチャセンサー(すなわち、加速度計センサー)によって自動的に記録することができます。手動で収集することは困難な場合があります(例えば、時計やストップウォッチ)。</li>
		<li>仮説に基づいて以下の提案から入力タスクを選択し、研究目的に合わせて修正します。<ol>
<li>キャラクタ ペア入力タスクでは、26 個の英語文字を 676 のペアにランダムに組み合わせ、実験計画に基づいて複数のグループに平均分割します。</li>
			<li>フレーズ(文)入力タスクでは、中程度の長さ、覚えやすいフレーズ、および対象言語の代表を使用します。対象言語が英語の場合は、500 フレーズセット37から 15 ~ 20 (または研究目的に基づく) フレーズまたは単語を抽出します。</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
参加者募集
	<ol>
<li>G*Power ソフトウェアを使用してサンプルサイズを計算します。</li>
		<li>アンケートを投稿して、潜在的な参加者を募集します。</li>
		<li>たとえば、年齢、健康、視力、利き手、入力経験など、必要な特性を持つ潜在的な参加者をフィルタリングします。参加者の入力エクスペリエンスがバランスよく行えるようにします。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 手順
<ol><li>実験手順、タスク、および精神的または身体的な傷害に遭遇するかどうかなど、参加者に実験のインフォームドコンセントフォームを読み上げてください。参加者が参加することに同意した場合は、インフォームド・コンセントフォームに署名する必要があります。そうでなければ、彼らはすぐに撤退することができます。インフォームド・コンセント・フォームによると、参加者は実験のどの段階でも撤回することができます。</li>
	<li>人口統計データだけでなく、物理的なデータも収集します。手のサイズの違いの影響を排除し、また、将来の研究のために繰り返し可能なデータを提供するために、一人一人の参加者の手を測定するために、テープメジャーを使用してください(図2)。年齢、性別、正確な入力経験、職業などの人口統計データを収集します。</li>
	<li>すべてのデバイスを消毒し、デバイスに触れる参加者の身体部分をきれいにします。<ol>
<li>参加者に手を洗い、スマートフォンの画面をきれいにして、スマートフォンのセンサーの感度を高めてもらいます。</li>
		<li>参加者に、携帯用のワイヤレス生理学的検出器またはモーションキャプチャシステムを着用するよう依頼します。非支配的な手にポータブルワイヤレス生理学的検出リストバンドを着用し、騒音干渉を避けてガルバニック皮膚応答と心拍数を記録するように参加者に依頼します。<ol>
<li>爪の上にモーションキャプチャシステムのパッシブマーカーを配置し、指の近位ファランクス、頸椎(C3-C5)、腕を正確に身体と指の動きを集めます。2本の腕と2つの前腕の皮膚にワイヤレス電極を貼り付け、筋電図活動を検出します(任意ステップ)。</li>
		</ol>
</li>
		<li>実験で使用したすべてのデバイスを調整します。</li>
	</ol></li>
	<li>練習パーツ<ol>
<li>参加者にトレーニングタスクを完了させます。トレーニングタスクは、参加者が入力タスクやキーボードに精通して、実験結果に対する練習や不慣れな影響を軽減するために使用されます。676の英語ペアセットまたは500フレーズセットからランダムに選択された50組または20の単語で構成されています。入力精度が150秒で80%以上に達した場合にのみ、正式な試験に入ることができます。模範的な研究は、トレーニングタスクとして50組を入力する採用しました。</li>
	</ol></li>
	<li>メイン タスク<ol>
<li>参加者は、すべての実験条件の下で正式な試験を完了してみましょう。入力タスクの最中にできるだけ早く精度を確保する必要があります。正式な試験は、研究で評価され、分析される実際の入力タスクです。それぞれのペア、単語、または文は試行を表し、異なる実験計画は異なる実験条件を生成する。</li>
		<li>参加者にランダムな順序またはバランスの取れた順序で入力タスクを完了させます。投入材料の分割方法は以下の通りである。まず、676組を各実験条件にランダムに分割することができます(すなわち、参加者は、すべての実験条件を完了したときにすべてのペアを入力しました)。第二に、各実験条件の下で、676組をランダムに複数のブロックに分割することができ、参加者はこれらのブロックをランダムに完了する必要があります。第3に、言葉を入力するためには、各条件で約20回の試験を完了する必要があります。第四に、文章を入力するために、参加者は各条件の下で約10-15の試験を完了する必要があります。研究者は、各条件の下で参加者が入力した文字数と文字数との間に有意な差がないことを確認する必要があります。例示的研究は、最初の方法を採用し、4つの実験条件を持っていました。</li>
		<li>各条件の後、参加者に対して、すべてのアンケート(主観的経験を評価するスケール)をランダムに完了させ、1分以上休ませる。</li>
	</ol></li>
	<li>実験の最後に、各参加者が包括的なアンケート(Q&A)を完了させ、主観的なフィードバックを得ます。</li>
	<li>金銭的または物質的な報酬を持つ参加者に感謝を表明する。</li>
</ol>3. データ分析
<ol><li>
適切なパラメトリック検定または非パラメトリック検定による仮説検定
	<ol>
<li>物理的、生理的、および身体運動のデータを分析し、参加者間の差がユーザーの結果と表現力に大きく影響するかどうかをテストします(任意のステップ)。</li>
		<li>参加者の入力パフォーマンスを分析し、キーボードの入力効率をテストします。</li>
		<li>主観的データを分析して、キーボードの知覚されたユーザビリティと主観的フィードバックをテストします。</li>
		<li>練習効果と疲労効果が結果に大きく影響するかどうかを把握します。各条件について、試行はタイムスタンプに従って2つの部分に分けられます(すなわち、前半部分と後半部分)。具体的には、各条件下で、前半部と後半部の入力性能の差を調べ、練習効果や疲労効果が存在するかどうかを調べます。</li>
		<li>各ボタンのタッチポイントのフィット楕円の領域と、各ボタンの中心からターゲットの中心までのオフセットを分析します(オプションのステップ)。<ol>
<li>ソフトウェアで各ボタンのすべてのタッチポイントを収集し、彼らは大まかに二変量ガウス分布と一致します。x 方向と y 方向の両方の各ボタンの 95% 信頼区間は、ピクセル単位の各タッチポイントの座標データを通じて導き出され、各キーボードのボタンの 1:1 のアウトラインに対する 95% 信頼度楕円は、ピクセル座標の Python スクリプトを通して取り付けられます ( コードファイル 2を参照)。</li>
			<li>フィットした楕円(95%CI)とその領域を使用して、各ボタンのタッチポイントの分散を示します。各ボタンでは、Python スクリプトで計算されたフィット楕円のオフセットは、ボタンのターゲットポイントに対するフィット楕円の中心点として定義され、X 方向と Y 方向方向から表すこともできます (つまり、X 軸と Y 軸では 、コーディング ファイル 3を参照)。</li>
		</ol>
</li>
	</ol>
</li>
	<li>
モデリングとシミュレーション
	<ol>
<li>データ駆動モデルは、キーボードの位置と方向の関数として使用して、Python スクリプトによる指の動きを予測します。指の動きはすべて8方向38( 上から下、下から上、左から右、右から右、右下から右下、右下から右下、右下から左下、右上から左下)に分かれています。各方向について、2 つのキー間の平均遷移時間が、キーボードのデザインを評価するために使用される指の動きの効果を表すために計算されます (オプションのステップ)。</li>
		<li>Python スクリプトによる統合されたコグニティブ アーキテクチャ39 を使用して 2 つのキー間の遷移時間を予測する拡張フィット則 (またはその拡張バージョンの FFitts の法則) モデルを構築するには、線形回帰分析を使用します。強化されたFittsの法則モデルは、キーの位置と有効幅に関する分析と、2つのキーの距離(オプションのステップ)に基づいて、キーボード設計に関するより良い予測と評価を提供することができます。</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>. 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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>

著者らは、財務上の開示や利益相反を宣言しなかった。

本研究では、スクリーン技術の発展に基づき、キーボード設計評価の概要と一般的なプロトコルを提示し、キーボード設計を体系的かつ正確に評価した。これまでの研究の既存の指標とメソッド、英語の文字と一致するペア、および2つのキー間の遷移時間が統合され、効果的なプロトコルを生成するように変更されます。
このプロトコルでは、いくつかの重要なポイン?...

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

キーボード入力は、人間とスマートフォンの相互作用の主流の方法である 1,2, スマートフォンの普及に伴い, キーボード入力は、ユーザーの数十億を取得します.2019年の世界のスマートフォン普及率は41.5%3に達し、最も普及率が高い米国は79.1%4に達した。2020年第1四半期まで、Sogouモバイルキーボードは、毎日約4億8000万人のアクティブユーザー5を持っていました。2020年5月6日まで、Google Gboardは10億回以上6回ダウンロードされていました。
携帯電話の画面の拡大に伴って、不十分なキーボード入力の経験が増加します。拡大画面は視聴体験の向上を目的としたものの、スマートフォンの重力、サイズ、重量が変化し、ユーザーが遠隔地(右手のユーザー向けのボタンAやQなど)に到達するように姿勢を繰り返し変更し、入力の非効率性を引き起こします。筋肉のストレッチは、筋骨格系障害、手の痛み、および異なるタイプの疾患(例えば、手根管症候群、親指変形性関節症、および親指テノソノビティス7、8、9、10)に苦しむ可能性があります。片手で使用を好むユーザーは、より悪い条件の下で 11,12.
そのため、キーボード設計の評価と最適化は、心理学的、技術的、人間工学的研究のホットな話題となっています。可変的なキーボード設計と概念は、入力操作性を最適化するために入力操作性と効率を最適化するために、常に提案されてきました。
キーボード設計の既存の評価方法は、いくつかの高い評価指標を除いて研究者によって異なり、より正確な指標が提案されています。しかし、さまざまな指標では、キーボード設計の評価と分析のプロセスを実証するために提供される要約された体系的なプロトコルはありません。フィットの法則17と人間とコンピュータの相互作用を記述したその拡張バージョン FFitts 法18は広くキーボードのパフォーマンスを評価するために採用されました19,20,21,22.また、親指の機能領域はキーボード設計を改善するために提案され、入力タスク23を快適に完了させる親指の湾曲運動領域を説明した。これらの理論に基づいて、1分あたりの単語、単語エラー率、および主観的フィードバック(知覚されたユーザビリティ、知覚されたパフォーマンス、知覚された速度、主観的な作業負荷、知覚された運動と痛み、および使用する意図など)を含む指標は、以前の研究24、25、26、27、28、29で部分的に使用されました。 モデリングとシミュレーションの方法を除く。また、タッチポイントのフィット楕円を各ボタンとそのオフセット30,31に合わせて、入力イベントの正確な性能を調査するために近年使用されました。また、ガルバニック皮膚応答、心拍数、筋電図活動、手のジェスチャー、および身体運動32、33、34、35は、直接的または間接的にユーザーの筋肉疲労、快適性、および満足度を評価するために採用された。しかし、これらの様々な方法は、使用される指標の適切性に反映されていない、と初心者の研究者は、彼または彼女の研究のための適切な指標を選択するために混乱する可能性があります。
キーボード設計に関する研究も容易に行い、操作し、分析することができます。画面技術のブームにより、より多くの行動データを簡単に収集してキーボード設計を詳細に評価することができます(例えば、2つのキー間の遷移時間と各タッチポイントの座標データ)。上記のデータに基づいて、研究者はキーボード設計の詳細を正確に探求し、その欠点と利点を分析することができました。他の人とコンピュータの相互作用研究と比較すると、ポータブルスマートフォンのキーボード設計の研究は、高価な機器、複雑な材料、または必要な巨大な実験室スペースを持たない広大なユーザーベースのための高いアプリケーション価値を持っています。調査に関するアンケート、スケール、および Python スクリプトはオープンソースで、簡単にアクセスできます。
本研究の目的は、スマートフォンでのキーボード設計を評価し分析するための体系的、正確、一般的なプロトコルを実証するための、これまでの方法を要約することです。例示的な実験と結果は、サイズ調整可能なボタンを備えた湾曲したQWERTYキーボードが、従来のQWERTYキーボードと比較して5インチスマートフォン上の片手入力の入力体験を最適化できるかどうかを示し、データ分析の視覚化方法とPythonスクリプトを共有することを目的としています。

<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&amp;auml;t D&amp;uuml;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

キーボード入力は、膨大なユーザーベースとの人間とコンピュータの相互作用に不可欠な役割を果たしており、キーボードの設計は常にスマートデバイスに関する研究の基本的なオブジェクトの1つとなっています。スクリーン技術の開発により、より正確なデータと指標をスマートフォンで収集し、キーボードの設計を詳細に評価することができました。携帯電話の画面の拡大は、特に片手入力のために、不十分な入力経験と指の痛みにつながっています。入力効率と快適さが研究者やデザイナーの注目を集めており、親指の生理学的構造とほぼ一致するサイズ調整可能なボタンを備えた湾曲したキーボードは、大画面スマートフォンでの片手使用を最適化するために提案されました。しかし、その本当の効果はあいまいなままでした。そこで、このプロトコルは、5インチスマートフォンにおける曲面型QWERTYキーボード設計の効果を、客観的な行動データ、主観的フィードバック、各タッチポイントの座標データなどの詳細な変数を持つ自己開発ソフトウェアを通じて評価する一般的かつ要約的な方法を実証しました。仮想キーボードの評価には十分な既存の文献があります。しかし、そのうちのほんの一部だけが体系的に要約し、評価方法とプロセスを反映しました。したがって、このプロトコルはギャップを埋め、分析と可視化のために利用可能なコードを持つキーボード設計の体系的な評価のプロセスと方法を提示します。それは追加または高価な装置を必要としないし、実施し、作動しやすい。さらに、このプロトコルは、設計の欠点の潜在的な理由を得るのに役立ち、設計の最適化を啓発します。結論として、オープンソースのリソースを持つこのプロトコルは、初心者に研究を開始するよう促すクラス内実証実験であるだけでなく、ユーザーエクスペリエンスと入力方式エディタ企業の収益の向上にも貢献する可能性があります。

代表的な研究は、主に、上記のプロトコルに従っています。この研究では、2(キーボードレイアウト:湾曲QWERTY対伝統的なQWERTY)×2(ボタンサイズ:大きく、6.3mm×9mm対小、4.9mm×7mm)を採用し、曲面QWERTYが従来のQWERTYと比較して従来のQWERTYと比較して入力効率と快適性を向上させることができるかどうかを評価します。).この研究は、高価な生理学的検出器装置やモーションキ?...

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An Assessment Method and Toolkit to Evaluate Keyboard Design on Smartphones

提示されたプロトコルは、さまざまな評価方法を統合し、スマートフォンでキーボードの設計を評価する方法を示しています。英字で一致するペアが入力材料として提案され、2つのキー間の遷移時間が従属変数として使用されます。

スマートフォンでのキーボード設計評価の評価方法とツールキット

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

Research

JoVE Journal

Behavior

3.1K ビュー.  Tsinghua University. 提示されたプロトコルは、さまざまな評価方法を統合し、スマートフォンでキーボードの設計を評価する方法を示しています。英字で一致するペアが入力材料として提案され、2つのキー間の遷移時間が従属変数として使用されます。

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Practical Methodology of Cognitive Tasks Within a Navigational Assessment

This paper describes an approach for measuring navigation accuracy relative to cognitive skills. The methodology behind the assessment will thus be clearly outlined in a step-by-step manner. Navigational skills are important when trying to find symbols within a speech-generating device (SGD) that has a dynamic screen and taxonomical organization. The following skills have been found to impact children&#8217;s ability to find symbols when navigating within the levels of an SGD: sustained attention, categorization, cognitive flexibility, and fluid reasoning1,2. According to past studies, working memory was not correlated with navigation1,2.
The materials needed for this method include a computerized tablet, an augmentative and alternative communication application, a booklet of symbols, and the Leiter International Performance Scale-Revised (Leiter-R)3. This method has been used in two previous studies. Robillard, Mayer-Crittenden, Roy-Charland, Minor-Corriveau and B&#233;langer1 assessed typically developing children, while Rondeau, Robillard and Roy-Charland2 assessed children and adolescents with a diagnosis of Autism Spectrum Disorder. The direct observation of this method will facilitate the replication of this study for researchers. It will also help clinicians that work with children who have complex communication needs to determine the children&#8217;s ability to navigate an SGD with taxonomical categorization.

Children who have complex communication needs can benefit from the use of a speech-generating device (SGD). Cognitive skills were identified as having an impact on the ability to navigate between levels of SGDs. This protocol describes the steps needed for Speech-language Pathologists to assess cognitive skills and navigational abilities.

ナビゲーション·アセスメントの中で認知課題の実践的方法論

This paper describes an approach for measuring navigation accuracy relative to cognitive skills. The methodology behind the assessment will thus be ...

行動学

An Objective and Child-friendly Assessment of Arm Function by Using a 3-D Sensor

Progressive and irreversible muscle atrophy characterizes Spinal Muscular Atrophy (SMA) and other similar muscle disorder diseases. Objective assessment of muscle functions is an essential and important, although challenging, prerequisite for successful clinical trials. Current clinical rating scales restrain the movement abnormalities to certain predefined coarse-grained individual items. The Kinect 3-D sensor has emerged as a low-cost and portable motion sensing technology used to capture and track people&#39;s movement in many medical and research fields. A novel approach using this 3-D sensor was developed and a game-like test was designed to objectively measure the upper limb function of patients with SMA. The prototype test targeted joint movement capability. While sitting in a virtual scene, the patient was instructed to extend, flex, and lift the whole arm in order to reach and place some objects. Both kinematic and spatiotemporal characteristics of upper limb movement were extracted and analyzed, e.g., elbow extension and flexion angles, hand velocity, and acceleration. The first study included a small cohort of 18 ambulant SMA patients and 19 age- and gender-matched healthy controls. A comprehensive analysis of arm movement was achieved; however, no significant difference between the groups were found due to the mismatch of patient&#39;s capability and the test difficulty. Based on this experience, a second version of the test consisting of a modified version of the first game with increased difficulties and a second game targeting muscle endurance were designed and implemented. The new test has not been conducted in any patient groups yet. Our work has demonstrated the potential capability of the 3-D sensor in assessing such muscle function and suggested an objective approach to complement the clinical rating scales.

An objective measure of muscle functions is challenging especially in children. Based on a commercially available digital 3-D sensor, a child-friendly gaming test was developed to assess upper limb function for clinical trials.

客観的かつ子供向け 3次元センサーを用いた上肢機能の評価

Progressive and irreversible muscle atrophy characterizes Spinal Muscular Atrophy (SMA) and other similar muscle disorder diseases. Objective assessment ...

Measuring the Switch Cost of Smartphone Use While Walking

This paper presents a study protocol to measure the task-switching cost of using a smartphone while walking. This method involves having participants walk on a treadmill under two experimental conditions: a control condition (i.e., simply walking) and a multitasking condition (i.e., texting while walking). During these conditions, the participants must switch between the tasks related to the experimental condition and a direction determining task. This direction task is done with a point-light walker figure, seemingly walking towards the left or the right of the participant. Performance on the direction task represents the participant&#8217;s task-switching costs. There were two performance measures: 1) correct identification of the direction and 2) response time. EEG data are recorded in order to measure the alpha oscillations and cognitive engagement occurring during the task switch. This method is limited in its ecological validity: pedestrian environments have many stimuli occurring simultaneously and competing for attention. Nonetheless, this method is appropriate for pinpointing task-switching costs. The EEG data allow the study of the underlying mechanisms in the brain that are related to differing task-switching costs. This design allows the comparison between task switching when doing one task at a time, as compared to task switching when multitasking, prior to the stimulus presentation. This allows understanding and pinpointing both the behavioral and neurophysiological impact of these two different task-switching conditions. Furthermore, by correlating the task-switching costs with the brain activity, we can learn more about what causes these behavioral effects. This protocol is an appropriate base for studying the switching cost of different smartphone uses. Different tasks, questionnaires, and other measures can be added to it in order to understand the different factors involved in the task-switching cost of smartphone use while walking.

This study design measures the task-switching cost of using a smartphone while walking. Participants undergo two experimental conditions: a control condition (walking) and a multitasking condition (texting while walking). Participants switch between these tasks and a direction determining task. EEG data as well as behavioral measures are recorded.

歩行中のスマートフォン使用のスイッチコストの測定

This paper presents a study protocol to measure the task-switching cost of using a smartphone while walking. This method involves having participants walk ...

The Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT): An iPad-Based Disability Assessment Tool

Precise measurement of neurological and neuropsychological impairment and disability in multiple sclerosis is challenging. We report a new test, the Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT), which represents a new approach to quantifying MS related disability. The MSPT takes advantage of advances in computer technology, information technology, biomechanics, and clinical measurement science. The resulting MSPT represents a computer-based platform for precise, valid measurement of MS severity. Based on, but extending the Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC), the MSPT provides precise, quantitative data on walking speed, balance, manual dexterity, visual function, and cognitive processing speed. The MSPT was tested by 51 MS patients and 49 healthy controls (HC). MSPT scores were highly reproducible, correlated strongly with technician-administered test scores, discriminated MS from HC and severe from mild MS, and correlated with patient reported outcomes. Measures of reliability, sensitivity, and clinical meaning for MSPT scores were favorable compared with technician-based testing. The MSPT is a potentially transformative approach for collecting MS disability outcome data for patient care and research. Because the testing is computer-based, test performance can be analyzed in traditional or novel ways and data can be directly entered into research or clinical databases. The MSPT could be widely disseminated to clinicians in practice settings who are not connected to clinical trial performance sites or who are practicing in rural settings, drastically improving access to clinical trials for clinicians and patients. The MSPT could be adapted to out of clinic settings, like the patient&#8217;s home, thereby providing more meaningful real world data. The MSPT represents a new paradigm for neuroperformance testing. This method could have the same transformative effect on clinical care and research in MS as standardized computer-adapted testing has had in the education field, with clear potential to accelerate progress in clinical care and research.

The Multiple Sclerosis Performance Test MSPT: An iPad-Based Disability Assessment Tool

Precise measurement of neurological and neuropsychological impairment and disability in multiple sclerosis is challenging. We report methodologic details on a new test, the Multiple Sclerosis Performance Test (MSPT). This new approach to the objective of quantification of MS related disability provides a computer-based platform for precise, valid measurement of MS severity.

多発性硬化性能試験（MSPT）：iPadのベース障害評価ツール

Precise measurement of neurological and neuropsychological impairment and disability in multiple sclerosis is challenging. We report a new test, the ...

医学

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;

走行関連研究のための触覚振動ツールキットとドライビングシミュレーションプラットフォーム

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

Iterative Development of an Innovative Smartphone-Based Dietary Assessment Tool: Traqq

To collect dietary intake data in a fast and reliable manner, a flexible and innovative smartphone application (app) called Traqq was developed (iOS/Android). This app can be used as a food record and&#160;24-h recall (or shorter recall periods). Different sampling schemes can be created on either prespecified or random days/times within a predetermined period for both methods, with&#160;push notifications to urge the participants to register their food intake. In case of non-response, notifications are automatically rescheduled to ensure complete data collection. For use as a food record, respondents can access the app and log their food intake throughout the day. Food records close automatically at the end of the day; recalls close after submission of the consumed items. The recall as well as the food record module provide access to an extensive food list based on the Dutch food composition database (FCDB), which can be accustomed to fit different research purposes. When selecting a food item, respondents are simultaneously prompted to insert portion size, i.e., in household measures (e.g., cups, spoons, glasses), standard portion sizes (e.g., small, medium, large), or weight in grams, and eating occasion/time of consumption. Portion size options can be adjusted, e.g., only entry in grams in case of a weighed food record or time of consumption instead of eating occasion). The app also includes a My Dishes function, which allows the respondent to create their own recipes or product combinations (e.g., a daily breakfast) and only report the total quantity consumed. Subsequently, the app accounts for yield and retention factors. The data are stored on a secure server. If desired, additional questions, i.e., in general or those related to specific food items or eating occasions can be incorporated. This paper describes the development of the system (app and backend), including expert evaluations and usability testing.

This article describes the protocol for the development of an innovative smartphone-based dietary assessment application Traqq, including expert evaluations and usability testing.

革新的なスマートフォンベースの食事評価ツールの反復開発:Traqq

To collect dietary intake data in a fast and reliable manner, a flexible and innovative smartphone application (app) called Traqq was developed ...

A Tablet-Based Curriculum-Based Measurement Protocol for Kindergarten Writing

Kindergarten writing involves acquiring fundamental skills, such as letter formation, phonemic awareness, and the gradual use of written language to express ideas. In this context, tablet-based curriculum assessments present new opportunities for teaching and evaluating these early writing abilities. To the best of our knowledge, there is currently no tool with these features available for Spanish-speaking children. Therefore, the primary objective of this study was to present a tablet-based protocol for screening at-risk young writers. This tablet-based protocol is specifically designed for kindergarten-level education and serves as a curriculum-based assessment tool that focuses on evaluating early writing skills in young learners. This user-friendly application incorporates interactive tasks and exercises, including assessments of phonological awareness, name writing, alphabet letter copying fluency, and oral narrative skills. These comprehensive evaluations cover various aspects of writing. This application is meticulously aligned with kindergarten curriculum objectives, ensuring that assessments adhere to educational standards. By providing educators with a digital platform to assess and enhance students' writing skills, this tool empowers them to make data-driven decisions for effective instruction during the early stages of writing development. Moreover, it functions as a curriculum-based measurement (CBM), offers valuable support for identifying potential writing challenges in young learners and continuously monitoring their progress. This feature enables early intervention and tailored instruction to optimize writing skill development.

This protocol presents the step-by-step method for using a writing-based, valid, and reliable application designed for kindergarten-level education. It operates as a curriculum-based assessment tool, specifically focusing on evaluating early writing skills in young learners.

幼稚園の作文のためのタブレットベースのカリキュラムベースの測定プロトコル

Kindergarten writing involves acquiring fundamental skills, such as letter formation, phonemic awareness, and the gradual use of written language to ...

Design to Implementation Study for Development and Patient Validation of Paper-Based Toehold Switch Diagnostics

Access to low-burden molecular diagnostics that can be deployed into the community for testing is increasingly important and has meaningful wider implications for the well-being of societies and economic stability. Recent years have seen several new isothermal diagnostic modalities emerge to meet the need for rapid, low-cost molecular diagnostics. We have contributed to this effort through the development and patient validation of toehold switch-based diagnostics, including diagnostics for the mosquito-borne Zika and chikungunya viruses, which provided performance comparable to gold-standard reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) based assays. These diagnostics are inexpensive to develop and manufacture, and they have the potential to provide diagnostic capacity to low-resource environments. Here the protocol provides all the steps necessary for the development of a switch-based assay for Zika virus detection. The article takes readers through the stepwise diagnostic development process. First, genomic sequences of Zika virus serve as inputs for the computational design of candidate switches using open-source software. Next, the assembly of the sensors for empirical screening with synthetic RNA sequences and optimization of diagnostic sensitivity is shown. Once complete, validation is performed with patient samples in parallel with RT-qPCR, and a purpose-built optical reader, PLUM. This work provides a technical roadmap to researchers for the development of low-cost toehold switch-based sensors for applications in human health, agriculture, and environmental monitoring.

Access to decentralized, low-cost, and high-capacity diagnostics that can be deployed into the community for decentralized testing is critical for combating global health crises. This manuscript describes how to build paper-based diagnostics for viral RNA sequences that can be detected with a portable optical reader.

紙ベースのトーホールドスイッチ診断の開発と患者検証のための設計から実装までの研究

Access to low-burden molecular diagnostics that can be deployed into the community for testing is increasingly important and has meaningful wider ...

生物工学

スマートフォン一体型デング熱NS1紙診断装置

Portable Paper-Based Immunoassay Combined with Smartphone Application for Colorimetric and Quantitative Detection of Dengue NS1 Antigen

Dengue virus (DENV) infection, which is transmitted by Aedes mosquitoes, is a major public health concern in tropical and subtropical countries. With an annual incidence of approximately 10 million cases and 20,000-25,000 deaths, particularly among children, there is an urgent need for practical diagnostic tools. The presence of dengue non-structural protein 1 (NS1) during early infection has been linked to cytokine release, vascular leakage, and endothelial dysfunction, making it a potential marker for severe dengue. 
Paper-based immunoassays such as lateral flow assays (LFAs) and microfluidic paper-based analytical devices (PADs) have gained popularity as diagnostic tests due to their simplicity, rapidity, inexpensiveness, specificity, and ease of interpretation. However, conventional paper-based immunoassays for dengue NS1 detection typically rely on visual inspection, yielding only qualitative results. To address this limitation and enhance sensitivity, we proposed a highly portable NS1 dengue detection assay on a Paper-based Analytical Device (PAD), namely, DEN-NS1-PAD, that integrates a smartphone application as a colorimetric and quantitative reader. The development system enables direct quantification of NS1 concentrations in clinical samples. 
Serum and blood samples obtained from patients were utilized to demonstrate the system prototype performance. The results were obtained immediately and can be employed for clinical assessment, both in well-equipped healthcare facilities and resource-limited settings. This innovative combination of a paper-based immunoassay with a smartphone application offers a promising approach for enhanced detection and quantification of dengue NS1 antigen. By augmenting sensitivity beyond the capabilities of the naked eye, this system holds great potential for improving clinical decision-making in dengue management, particularly in remote or underserved areas.

著者スポットライト:デング熱NS1の迅速検出のためのスマートフォンで強化された紙ベースのデバイスの開発

Addressing urgent dengue diagnostic needs, here we introduce a smartphone app-integrated Dengue NS1 Paper-based Analytical Device (DEN-NS1-PAD) for quantifying Dengue NS1 antigen concentration in clinical serum/blood samples. This innovation enhances dengue management by aiding clinical decision-making in various healthcare settings, even resource-limited ones.

デング熱NS1抗原の比色および定量検出のためのスマートフォンアプリケーションと組み合わせたポータブル紙ベースのイムノアッセイ

Dengue virus (DENV) infection, which is transmitted by Aedes mosquitoes, is a major public health concern in tropical and subtropical countries. With an ...

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