Usability Benchmark und Aktivitäts-Analyse mit Eye Tracking von Mobile Augmented Reality unterstützten Ernährungsempfehlungen

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W I S S E N T E C H N I K L E I D E N S C H A F T

Usability Benchmark und Aktivitäts-

Analyse mit Eye Tracking von Mobile

Augmented Reality unterstützten

Ernährungsempfehlungen

Diplomarbeitspräsentation, 08.10.2015

Betreuer:

Univ.-Doz. DI Dr.techn. Martin Ebner, IICM

Verena Rexeis

Diplomarbeit in einer Kooperation mit JOANNEUM RESEARCH Digital, DI Dr. Lucas Paletta

2 2 Inhalt

• Einleitung

• Usability-Test, Eye Tracking, 7 Stages of Action

• Forschungsfrage

• App „MANGO“

• Studiendesign

• Auswertung

• Ergebnisse

• Ausblick

08.10.2015

Verena Rexeis

3 3 Usability-Test (1)

Usability, dt. Gebrauchstauglichkeit

• …Ziele effektiv, effizient und zufriedenstellend erreichen (DIN EN ISO 9241-11)

• System muss erlernbar, einprägsam und fehlerfrei sein (Nielsen, 1993)

User Experience

08.10.2015

Verena Rexeis

Bildquelle: nach Sarodnick et al. (2011, S. 22)

4 4 Usability-Test (2)

• Teil des Usability Engineering Lifecycle

• repräsentative Testpersonen

• verwenden fertig entwickelte Systeme

• Messungen und Beobachtungen

• zB Formale Experimente, Fragebögen,

Thinking-Aloud-Tests, Benutzungsstudien,…

08.10.2015

Verena Rexeis

5 5 Eye Tracking

• Aufzeichnung Augenbewegungen

• Fixationen -> Aufmerksamkeit (Holmqvist et al., 2011)

• Sakkaden – Bewegungen zwischen Fixationen

• Head Mounted Displays (zB Eye Tracking Glasses)

• infrarote Lichtquellen

• Reflexionen auf Hornhaut

• Messung videobasiert

• Augen- und Szenen-Kamera

08.10.2015

Verena Rexeis

Bildquelle: vgl. Santner et al. (2013)

6 6 Seven Stages of Action (1)

08.10.2015

Verena Rexeis

Bild

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ZIEL

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Wie bearbeite ich es?

Was kann ich machen?

Was ist passiert?

Ist es das, was ich wollte?

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7 7 Seven Stages of Action (2)

08.10.2015

Verena Rexeis

Bild

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3, S

. 41)

ZIEL

WELT bzw. SYSTEM

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LUATIO

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INTERPRETIEREN

WAHRNEHMEN

VERGLEICHEN

SPEZIFIZIEREN

AUSFÜHREN

PLANEN

8 8 Forschungsfrage

Können mit Usability Benchmark und Aktivitäts-Analyse

durch Eye-Tracking-Unterstützung vertiefende

Kenntnisse für die App-Entwicklung im Bereich

Ernährungsempfehlung gewonnen werden?

08.10.2015

Verena Rexeis

9 9 Testumgebung „MANGO“-App (1)

„MANGO – Mobile Augmented Reality for Nutrition

Guidance and Food Awareness“

• Ernährungsphilosophie „functional eating“

• automatische Lebensmittelerkennung

• Betriebssystem Android; iOS dzt. nicht geplant

08.10.2015

Verena Rexeis

Bildquellen: functionaleating.at

10 10 Testumgebung „MANGO“-App (2)

08.10.2015

Verena Rexeis

11 11 Testumgebung „MANGO“-App (2)

08.10.2015

Verena Rexeis

12 12 Testumgebung „MANGO“-App (2)

08.10.2015

Verena Rexeis

13 13 Testumgebung „MANGO“-App (2)

08.10.2015

Verena Rexeis

14 14 Studiendesign (1)

16 Testpersonen (8m, 8w)

Vorbefragung inkl. functional eating Typenzuordnung

Eye-Tracking-Teil:

• Szenarien

• Aufgaben

• Typenbeschreibung durchlesen

• 3x Lebensmittel scannen

• das beste der aufgebauten Lemis +

• 3 wichtigsten Gemüsesorten nennen

08.10.2015

Verena Rexeis

15 15 Studiendesign (2)

App-Bewertung

• User Experience Questionnaire (UEQ)

• System Usability Scale (SUS)

• Wahrscheinlichkeit herunterladen & verwenden

Checkliste zum Studienablauf

Pre-Test mit 2 Personen

08.10.2015

Verena Rexeis

16 16 Auswertung – Benchmark (1)

• 5 messbare Kernaufgaben (KA)

• 11 Ziele zu KA

• 3 Gesamt-Ziele

• 80% erfüllte Kernaufgaben (Ziel 6)

• User-Performance bei den Zielen 1a-3b, 4a, 5a

55% (Ziel 7)

• SUS-Score von 80(%) (Ziel 8)

08.10.2015

Verena Rexeis

zB KA 1 Auffinden der eigenen fe-Typenbeschreibung Ziel 1b 75% d. User schaffen KA1 innerhalb von 15 Sek.

17 17 Auswertung – Benchmark (2)

Verwendete Metriken:

• Zeiten

• Wege zum Ziel

• Bugs

• richtige/falsche Scans

• Antworten-Auswertung

• SUS/UEQ-Auswertung

Gesamtbeurteilung durch kombinierte Metriken

08.10.2015

Verena Rexeis

18 18 Auswertung – Aktivitäts-Analyse

• Unterteilung von Aufg. 2 in Sieben Stages of Action

• ergibt drei verschiedene Ziele

• Kamera öffnen

• Lebensmittel scannen

• Detailinformationen aufrufen/nachlesen

• Zuordnung zu Stages

• Dauern der Stages

• durchschnittliche Blickdauern [ms]

• # der Fixationen

• Fixationen/Sekunde

08.10.2015

Verena Rexeis

19 19 Ergebnisse – Benchmark (1)

Zielvorgaben

08.10.2015

Verena Rexeis

Erfüllungs-Quoten der Benchmark-Zielvorgaben n=15

Aufgabe 1 Aufgabe 2 Ziel 1a Ziel 1b Ziel 2a Ziel 2b Ziel 3a Ziel 3b Ziel 3c Ziel 3d

Zielwert 90% 75% 90% 75% 75% 70% 55% 90% erreicht 73% 53% 47% 60% 47% 74% 33% 40%

Aufgabe 3 Aufgabe 4 Gesamt-Ziele Ziel 4a Ziel 5a Ziel 5b Ziel 6 Ziel 7 Ziel 8

Zielwert 75% 50% 75% 80% 55% 80% erreicht 53% 13% 47% 73% 55% 80%

Kernaufgaben

20 20

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T01 58 4 4 0 90 50% 80% 50% 100% 90% 74% 77% T04 80 4 2 7 67,5 11% 80% 25% 0% 68% 37% 47% T05 87 4 1 6 85 0% 80% 13% 14% 85% 38% 60%

Ergebnisse – Benchmark (3)

Gesamt-User-Performance (Auszug)

08.10.2015

Verena Rexeis

T09 68 4 4 1 50 32% 80% 50% 86% 50% 60% 57% T10 29 2 4 0 90 100% 40% 50% 100% 90% 76% 76% T12 32 5 8 2 90 94% 100% 100% 71% 90% 91% 89% T13 35 5 5 1 87,5 89% 100% 63% 86% 88% 85% 82% T15 40 3 4 0 67,5 80% 60% 50% 100% 68% 72% 75%

Gesamt-Score (n=15) 66% 69%

90% Konfidenzintervall Bereich 7% 5%

21 21 Ergebnisse – App-Bewertung (1)

UEQ (n=16)

08.10.2015

Verena Rexeis

22 22 Ergebnis – App-Bewertung (2)

herunterladen & verwenden

• vor der Benützung:

• 𝑀𝑣 = 2,88 𝑆𝐷𝑣 = 1,5

• nach der Benützung:

• 𝑀𝑛 = 2,63 𝑆𝐷𝑛 = 1,7

• männliche Testpersonen

• vor: 𝑀𝑚𝑣 = 2,75 nach: 𝑀𝑚𝑛 = 1,88

• weibliche Testpersonen

• vor: 𝑀𝑤𝑣 = 3 nach: 𝑀𝑤𝑛 = 3,38

08.10.2015

Verena Rexeis

23 23 Ergebnisse – Aktivitäts-Analyse

• keine positive Entwicklung in Eye-Tracking-Daten mit

fortschreitenden Scan-Versuchen

• User-Verhalten durch Stages-Einteilung transparent

• Auslöseversuche

• innerhalb des Kamerabildes ohne Auswirkung

• verlassen der App über Menüleiste

08.10.2015

Verena Rexeis

24 24 Ausblick

Empfehlungen

• Implementation Tutorial

• Integration Feedback beim Scannen

• Überarbeitung Aufbereitung Lebensmittel-Datenbank

• Stabilitätsprobleme beheben

• vergleichende Usability-Tests bzgl. des Benchmarks

und der Gesamt-User-Performance

08.10.2015

Verena Rexeis

25 25 Quellen

Andrews, Keith (2015). „Human–Computer Interaction“ Lecture Notes. URL:

http://courses.iicm.tugraz.at/hci/hci.pdf (besucht am 7.10.2015)

DIN EN ISO 9241-11 (1999). Ergonomische Anforderungen für Bürotätigkeiten mit Bildschirmgeräten -

Teil 11: Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit; Leitsätze (ISO 9241-11:1998); Deutsche Fassung

EN ISO 9241-11:1998; Ausgabedatum: 1999-01. Berlin: Beuth-Verlag

Norman, Donald A. (2013). The Design of Everyday Things. Revised and Expanded Edition. United

States: Basic Books. ISBN: 9780465050659

Santner, Katrin, Gerald Fritz, Lucas Paletta und Heinz Mayer (2013). „Visual recovery of saliency maps

from human attention in 3D environments“. In: 2013 IEEE International Conference on Robotics and

Automation. ICRA 2013. (Karlsruhe), S. 4297–4303. DOI: 10.1109/ICRA.2013.6631185

Sarodnick, Florian und Henning Brau (2011). Methoden der Usability Evaluation: Wissenschaftliche

Grundlagen und praktische Anwendung. 2. Aufl. Huber: Wirtschaftspsychologie in Anwendung. Bern,

Schweiz: Verlag Hans Huber. ISBN: 9783456848839

08.10.2015

Verena Rexeis

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W I S S E N T E C H N I K L E I D E N S C H A F T

Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit!

Verena Rexeis

[email protected]

27 27 Anhang

Benchmark mit Ergebnissen (1)

Aufg. 1 Lesen der eigenen fe-Typenbeschreibung KA 1 Auffinden der eigenen fe-Typenbeschreibung 100% Ziel 1a 90% d. User in KA1 wählen direkt fe im Hauptmenü aus 73% Ziel 1b 75% d. User schaffen KA1 innerhalb von 15 Sek. 53%

Aufg. 2 3x Lebensmittel scannen ausprobieren und App kennenlernen KA 2 Kameramodus öffnen 100% Ziel 2a 90% d. User in KA2 wählen direkt Kamera im Hauptmenü aus 47% Ziel 2b 75% d. User schaffen KA2 innerhalb von 10 Sek. 60%

08.10.2015

Verena Rexeis

KA 3 Drei oder mehr Lemi-Scans durchführen 87% Ziel 3a 75% d. User schaffen drei Scans innerhalb 1 Min. 47% Ziel 3b Mittel der richtigen Scan-Anteile/User mind. 70% 74% Ziel 3c 55% d. User haben ausschließlich richtige Scan Ergebnisse 33% Ziel 3d Kameramodus bei 90% d. User ohne Abstürze 40%

28 28 Anhang

Benchmark mit Ergebnissen (2)

08.10.2015

Verena Rexeis

Aufg. 3 Bestes Lemi in fe-Typ der aufgebauten Lemis finden KA 4 Bestes Lemi in fe-Typ der aufgebauten Lemis finden 67% Ziel 4a 75% d. User schaffen KA4 innerhalb von 2 Minuten 53%

Aufg. 4 Wichtigsten drei Gemüsesorten in fe-Typ finden KA 5 Wichtigsten drei Gemüsesorten in fe-Typ finden 13% Ziel 5a 50% d. User schaffen KA5 innerhalb 1 Minute 13% Ziel 5b 75% d. User schaffen KA5 innerhalb 2 Minuten teilw. Richtig

(zwei Lemis unabhängig von Platzierung genannt) 47%

Gesamt-Ziele Ziel 6 80% der KA erfolgreich 73% Ziel 7 55% der Ziele 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 5b erfüllt 55% Ziel 8 SUS-Score von 80 80%

29 29

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Anhang

Gesamt-User-Performance (1)

08.10.2015

Verena Rexeis

30 30

T09 68 4 4 1 50 32% 80% 50% 86% 50% 60% 57% T10 29 2 4 0 90 100% 40% 50% 100% 90% 76% 76% T11 85 3 2 4 90 3% 60% 25% 43% 90% 44% 64% T12 32 5 8 2 90 94% 100% 100% 71% 90% 91% 89% T13 35 5 5 1 87,5 89% 100% 63% 86% 88% 85% 82% T14 39 3 6 0 70 81% 60% 75% 100% 70% 77% 60% T15 40 3 4 0 67,5 80% 60% 50% 100% 68% 72% 75% T16 58 3 4 3 70 49% 60% 50% 57% 70% 57% 64%

Gesamt-Score 66% 69%

90% Konfidenzintervall Bereich 7% 5%

Anhang

Gesamt-User-Performance (2)

08.10.2015

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Tes

tper

son

#

Dau

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31 31 Anhang

Manuelle Auslöseversuche

08.10.2015

Verena Rexeis

32 32 Anhang

Iterationen der SSA beim Scannen

08.10.2015

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33 33 Anhang

Stages Dauern

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34 34 Anhang

Stages Dauern

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Verena Rexeis

35 35 Anhang

Stages Dauern

08.10.2015

Verena Rexeis

36 36 Anhang

Stages Dwell Time

08.10.2015

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37 37 Anhang

Stages Dwell Time

08.10.2015

Verena Rexeis

38 38 Anhang

Stages Dwell Time

08.10.2015

Verena Rexeis

39 39 Anhang

Stages Fixationen/Sekunde

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40 40 Anhang

Stages Fixationen/Sekunde

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41 41 Anhang

Stages Fixationen/Sekunde

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