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1、9.用户界面与可视化User Interface and VisualizationOverviewl界面设计的基本原则l交互模型l评价交互系统l关于用户交互对搜索的不同阶段的支持Starting pointsQuery formulationGiving contextRelevance feedbackEffective HCI by Ben ShneidermanlDesigning the User InterfaceStrategies for Effective Human-Computer Interaction，用户界面设计有效的人机交互策略l良好设计的高效计算机系统应该使用户
2、自信其有能力完成工作任务，能够熟练地进行各项操作，并对系统情况了然于心l良好设计的用户界面应该能够让用户将精力集中在他们的工作、研究或爱好上，几乎感觉不到界面的存在IR系统的用户界面 User Interfacel用户的信息需求是不精确的l用户并不知道如何到达自己的目标l人机交互的界面应该帮助用户理解和表达他们所希望得到的东西，指引用户：构造查询选择恰当的信息源理解查询结果保持对检索进展状况的控制跟踪用户的查询过程设计原则Design Principlesl提供说明性的反馈信息l就查询过程提供内部控制l允许简单的“返回上一步操作”功能l减少用户的工作记忆空间l为新手和专家级用户提供不同的界面提
3、供说明性的反馈信息l搜索系统应该在以下方面提供反馈查询说明与被检文档之间的关系（查询词是否出现在被检文档中）各被检文档之间的关系（是否互相引用）被检文档与描述文档集合的元数据之间的关系（文档是否与集合元数据相一致）l最好用户应该能够调整反馈信息的等级就查询过程提供内部控制l用户希望他们的动作能够得到合适的响应l用户应该是发起者而不是动作的响应者l尽量避免奇怪的系统响应绕迷宫一样总是回到原地的状况不能够产生任何动作的界面允许简单的“返回上一步操作”功能l任何操作都应该能够被撤销l能够“undo”可以降低用户的焦虑感，并鼓励用户进一步使用系统l考虑undo的粒度单元单个活动或多个活动l例如web浏
4、览器的“Back”按钮返回后再次前进会丢失原来的动作堆栈有时用户会在超链接空间迷路减少用户的工作记忆空间Working Memory Loadl用户的短时记忆有限，不要把太多东西一下放到用户面前短时记忆指信息一次呈现后，保持在一分钟以内的记忆 在短的时间内(一般在0.5-18秒钟，不超过1分钟)人们只能够记住5至9件事物l提供一些机制能够记录用户搜过的一些东西如浏览器的历史记录，用户可以快速回忆起以前搜过的东西并切换到以前的搜索上去l提供一些与当前搜索相关的上下文信息给出相关的一些关键词条，如搜“北邮”，则给出相关信息如“北京邮电大学”“邮电大学”等。为新手和专家级用户提供不同的界面l在界面简
5、单和功能强大之间的折中Google vs.Unix shellSimple:easier to learn,but less flexiblePowerful:allow expert to do more,fasterl不同层次的使用界面对新手而言：简单，易用易学，具有最基本的功能对于专家而言：能够通过复杂的文本命令界面更好的控制系统新手级Google界面专家级Google界面Overviewl界面设计的基本原则l交互模型l评价交互系统l关于用户交互对搜索的不同阶段的支持Starting pointsQuery formulationGiving contextRelevance feedb
6、ack信息查找活动l初览Scanning对文档集概览有目的的选择一个文档，仔细阅读，或作为查询的输入l查询Querying产生新的查询结果信息集合l导航Navigating沿着一系列链接直到达到目的其间不断检视和选择l浏览Browsing偶然的，无方向的对信息的探索，之后往往跟随着对链接的选择信息搜索过程标准模型信息需求查询提交查询接受结果评价结果完成?Yes结束修改查询Nol不足浏览和导航过程没有得到重视相关反馈时的交互行为没有得到重视信息源的选择没有得到重视“采摘”模型Berry-Picking Modell设计基础：大量的观测性研究信息查找过程是由一系列不同的但又相互联系的检索构成一个目
7、标的检索结果通常会引发新的目标，导致检索向一个新的方向发展检索的价值在于检索过程中对所获信息的学习和熟悉，而非最终得到的检索结果l边找边学Users learn as they search用户在检索过程中会得到一些新的信息用户的信息需求会随之变化用户的查询会随之改变用户的搜索目标可能由一个变成多个l用户的信息需求往往不能被一个文档集合所满足在搜索过程中逐步发现所关心的内容，需要浏览多个文档集合 对于搜索者的行为描述:“搜索者为了获得满意的搜索结果在多种搜索行为间进行尝试.Q0Q1Q2Q3Q4Q5组织搜索过程l采摘模型表明搜索的非线性特征用户会在不同的搜索策略之间进行跳转为了搜到令人满意的结果
8、，用户会尝试各种不同的策略和操作l搜索的结果很可能是搜索者不停变换搜索策略得到的结果l组织以上内容给用户是十分困难的使用浏览器的收藏夹Bookmarks:location,no context回退列表back list:single path from root pageOverviewl界面设计的基本原则l交互模型l评价交互系统l关于用户交互对搜索的不同阶段的支持Starting pointsQuery formulationGiving contextRelevance feedback评价交互式系统l精确度和召回率主要是针对单次搜索而言，对于评价交互系统而言并不合适，交互式搜索往往对召回
9、率并不是太关心l交互式系统的度量与评价包含用户学习系统功能的时间实现基准任务的目标所需要的时间查找错误率（用户的，而非系统的）用户为了找到所需信息持续使用界面的时间界面长期使用方式的一致性Overviewl界面设计的基本原则l交互模型l评价交互系统l关于用户交互对搜索的不同阶段的支持开始搜索 Starting points查询描述 Query formulation提供上下文信息 Giving context相关性反馈 Relevance feedback1.开始搜索阶段 Starting Pointl用户如何开始搜索？刚开始的时候通常用户没有非常清晰的信息需求以一个简短的查询作为起点，根据查
10、得结果情况进行修改，如此循环往复。也称为试水，以此来熟悉查询集合、查询语言等的情况l原则：检索界面应该给用户提供较好的检索起始方式，指引用户选择下一步检索的信息源和信息集合l主要的检索起始方式列表（list）概述（overview）实例（example）信息源的自动选择（automated source selection)信息集合列表 Lists of Collectionsl通过提供一些总的信息，列出集合列表，等着用户来选，通常除了集合的名称很少提供其它信息l用户在检索之前要先浏览信息集合名称列表并猜测哪些是符合需求的l活动表（hotlist），用户常用信息集合列表l在互联网里，门户网站提
11、供搜索引擎的列表或网站目录，引导用户到可能满足用户需求的网站目录式的概述Directory Overviewl概述主要向用户展示信息集合涉及的主题范围，也称为 category overviewsl帮助用户添加和删除某些检索信息集合，并引导他们选择内容上相关的相邻集合l为集合提供层次化的结构lWeb上非常流行D.4OPERATING SYSTEM(C)D.4.0GeneralD.4.2Storage ManagementAllocation/deallocation strategiesDistributed memoriesGarbage collection(NEW)Main memory
12、Secondary storageSegmentationStorage hierarchiesSwappingVirtual memory概述的类型l类目或目录概述：类目或目录概述：显示并引导用户了解信息集合中依照主题进行层次分类（category hierarchy）的文献体系l自动获得的信息集合概述：自动获得的信息集合概述：由对文献文本进行不确定性的聚类技术处理后自动得到，旨在从信息集合中提出所有具有代表性的主题信息l同引聚类概述：同引聚类概述：通过应用同引分析（co-citation analysis）的一种变形方法获得，这种分析用于描述文献集合中不同实体之间的相互联系MeSHBrow
13、se exampleMeSHBrowse example(Cont.)先天心脏缺陷心血管系统组织类别集合可视化概述 Collection Visualizationl用图形化的方式显示集合中的文档簇集情况l可视化技术能够图形化地显示文档集合中的簇集ThemeScape:mountains of documents(MIR fig.10.7)Kohonen maps(MIR fig.10.8)l提供一种高层的可视化集合概要lKohonen特征地图算法二维地图各个区域的大小和形状都是不同的，由各主题下的文献在其集合中出现的频率决定各个区域以单个词语的组合或词组来标志其特性区域间的相邻关系反映了其主
14、题之间存在语义上的相关性文献可与一个以上的区域联系图形概述方式评价实验：Kohonen特征地图概述与雅虎概述l将Kohonen Map view 与 Yahoo!Hierarchy相比任务：分别用两种视图来查找感兴趣的文档一些用户在Yahoo!上找,另一些在Map上找l大多数用户先在Yahoo!上找到感兴趣的文档lMaps 在以下情况比较好高层概览在层次结构间进行跳转2.查询描述 Query Specificationl交互类型命令语言command language填写表格form fill-in菜单选择menu selection自然语言natural languagel上述技术都已在查询
15、的详细描述界面中得到应用，各有优缺点布尔查询 Boolean Queriesl目前为止最为常见的查询语言l没有经验的用户可能会发现难于使用“and”往往被误解为更大范围，即“or”“or”有时被误解为“and”操作符的优先级普通用户难以确定lWeb上通常的解决方法all the words,any of the words允许多个短语的输入框3.提供文档 上下文 Providing Contextl文档上下文包括与查询词的关系（将文档中的查询词用红色标出）与本次搜出的文档及其它文档的关系与整个检索结果集合的关系（类目表）元数据信息(文档日期,作者,主题.)超链接结构l提供文档上下文信息有助于帮
16、助用户理解系统对用户查询的响应查询词上下文信息l查询词与文档内容的匹配情况Key Word In Context(KWIC)上下文关键词l关键词高亮显示l包含查询词的句子片断，整个句子或句子组被从文档中抽取出来，与文档标题、摘要等一起被显示TileBar 片条图l每篇文章段落匹配词的数量用不同深浅颜色的方格组成的条来显示Cha-Cha：运用超链接组织检索结果l内网web搜索工具使用超链接来组织搜索结果显示从根页面到搜索匹配结果的最短路径结果以层次化的方式显示出来l能够显示集合内结果的上下文能够看出来搜索结果与整个Web的关系（部分与整体）在第一层列出了信息来源虚拟的层次化目录结构用一般的搜索引
17、擎在内网搜索earthquake-很难看出结果之间的相关关系用cha-cha搜索-可以看出搜索结果之间的相关关系4.相关性反馈 Relevance Feedbackl以前从算法角度分析了反馈l同时需要考虑如何从用户处得到反馈?用户是否理解反馈对于查询的效果?l用户想要理解和控制搜索的过程选择反馈的文档和词察看反馈查询是如何被构建的知道被获取的和被拒绝的都是哪些，为什么Summaryl信息系统需要好的界面各种界面工具的使用比较复杂人机交互的支撑模型难于理解有许多界面交互信息需要跟踪l最好的界面应该有好的设计思想集成了所有的信息搜索的行为支持较长期的搜索策略，而不仅仅是针对一次搜索优化最终使用户满意