Метод GOMS (сокращение от английского Goals, Operators, Methods, and Selection Rules — Цели, Операторы, Методы и Правила выбора) — это количественный метод анализа интерфейсов, позволяющий прогнозировать время, необходимое пользователю для выполнения определенных задач при взаимодействии с интерфейсом.
История метода
Метод был разработан Стюартом Кардом (Stuart Card), Томасом Мораном (Thomas P. Moran) и Алленом Ньюэллом (Allen Newell) в 1983 году и описан в их книге “The Psychology of Human-Computer Interaction”. С тех пор метод стал широко использоваться специалистами по юзабилити для количественной оценки эффективности различных вариантов интерфейса.
В основе метода лежат принципы когнитивной психологии и исследования взаимодействия человека с компьютером. Авторы стремились создать научно обоснованный подход к проектированию интерфейсов, основанный на понимании когнитивных процессов и моторных навыков пользователей.
В 1980-х годах Кард, Моран и Ньюэлл также представили упрощенную версию метода — KLM (Keystroke-Level Model), которая стала наиболее практически применяемой вариацией GOMS благодаря своей относительной простоте.
На протяжении 1990-х и 2000-х годов метод продолжал развиваться, появились новые вариации, такие как NGOMSL (Natural GOMS Language) и CPM-GOMS (Cognitive-Perceptual-Motor GOMS), расширяющие возможности анализа и учитывающие различные аспекты взаимодействия человека с компьютером.
В последние годы метод адаптируется для применения к современным интерфейсам, включая сенсорные экраны, голосовые интерфейсы и системы виртуальной реальности, что подтверждает его актуальность и универсальность как инструмента оценки интерфейсов.
Описание метода
GOMS — это семейство методов, позволяющих моделировать взаимодействие пользователя с интерфейсом и оценивать его качество с точки зрения временных затрат. Основная идея метода заключается в разбиении пользовательских задач на элементарные действия, каждое из которых имеет свою временную оценку.
Модель GOMS включает четыре основных компонента:
- Цели (Goals) — то, что пользователь намеревается достичь при взаимодействии с системой.
- Операторы (Operators) — элементарные действия, которые пользователь выполняет для достижения целей (нажатие клавиши, перемещение курсора и т.д.).
- Методы (Methods) — последовательности операторов, выполняющие определенную цель.
- Правила выбора (Selection Rules) — определяют, какой метод выбирает пользователь, если для достижения цели существует несколько альтернативных методов.
Анализ с помощью GOMS предполагает декомпозицию задачи на элементарные операции, оценку времени выполнения каждой операции и суммирование этих оценок для получения общего времени выполнения задачи. Это позволяет сравнивать эффективность различных вариантов интерфейса и выявлять “узкие места”, требующие оптимизации.
Типология метода
- Тип данных: количественный
- Модерация: немодерируемый
- Продолжительность: от нескольких часов до нескольких дней (в зависимости от сложности анализируемого интерфейса)
- Формат проведения: аналитический метод, выполняемый экспертом или командой экспертов
Цели и задачи метода
- Количественная оценка эффективности различных вариантов интерфейса
- Сравнение альтернативных дизайнерских решений на основе объективных данных
- Прогнозирование времени выполнения задач опытными пользователями
- Выявление неэффективных элементов и “узких мест” в интерфейсе
- Оптимизация последовательности действий для выполнения частых задач
- Обоснование проектных решений перед стейкхолдерами с помощью количественных данных
- Минимизация затрат времени на выполнение рутинных операций
- Выбор оптимальных входных устройств и методов взаимодействия для конкретных задач
- Установление базовых показателей эффективности для последующей оценки улучшений
- Расстановка приоритетов при оптимизации различных аспектов интерфейса
Применение в процессе Human-Centered Design
Стадия 3. Создание проектных решений
Основное применение
- Оценка и сравнение различных концепций интерфейса
- Выявление наиболее эффективных вариантов взаимодействия
- Оптимизация последовательности действий для выполнения типовых задач
- Количественное обоснование принимаемых проектных решений
- Выбор оптимальных входных устройств и методов взаимодействия
Стадия 4. Оценка проектных решений
Основное применение
- Количественная оценка эффективности разработанного интерфейса
- Выявление узких мест и неэффективных элементов взаимодействия
- Сравнение реализованного интерфейса с конкурирующими решениями
- Обоснование необходимости дальнейшей оптимизации
- Оценка прогресса по сравнению с предыдущими версиями интерфейса
Метод GOMS наиболее активно используется на стадиях создания и оценки проектных решений, когда необходимо принимать обоснованные решения о структуре интерфейса и эффективности взаимодействия. Он предоставляет объективные количественные данные, которые помогают дизайнерам и разработчикам создавать более эффективные интерфейсы, особенно для систем, где производительность взаимодействия имеет критическое значение. Важно отметить, что GOMS должен дополняться другими методами оценки, учитывающими субъективные аспекты пользовательского опыта.
Преимущества и ограничения
Бизнес-выгоды
- Сокращает затраты на разработку благодаря раннему выявлению неэффективных элементов интерфейса
- Предоставляет количественные данные для обоснования дизайнерских решений перед стейкхолдерами
- Уменьшает необходимость многократных итераций и переработок интерфейса
- Повышает продуктивность пользователей за счет оптимизации времени выполнения частых задач
- Снижает затраты на обучение благодаря созданию более интуитивных и эффективных интерфейсов
Уникальные особенности
- Предоставляет точные количественные прогнозы времени выполнения задач
- Позволяет сравнивать альтернативные варианты интерфейса без привлечения пользователей
- Обеспечивает научно обоснованный подход к оценке эффективности интерфейсов
- Выявляет неочевидные “узкие места” во взаимодействии с интерфейсом
- Позволяет оценивать эффективность даже небольших изменений в интерфейсе
Оптимальные условия применения
- Проектирование интерфейсов для профессиональных пользователей и экспертов
- Оптимизация высокочастотных операций, выполняемых регулярно
- Сравнение конкурирующих решений при редизайне существующих интерфейсов
- Оценка интерфейсов систем, где критична скорость выполнения операций
- Поиск оптимального баланса между различными методами взаимодействия
Ограничения
- Применим только к опытным пользователям (не учитывает процесс обучения)
- Не учитывает возможные ошибки пользователей и их исправление
- Не рассматривает субъективные аспекты взаимодействия (удовлетворенность, эмоциональный отклик)
- Не учитывает когнитивную нагрузку и утомляемость при длительном использовании
- Предполагает, что все пользователи одинаковы (не учитывает индивидуальные особенности, привычки, ограничения)
- Оценивает только эффективность, но не другие аспекты юзабилити (обучаемость, запоминаемость)
- Требует значительной экспертизы для корректного применения и интерпретации результатов
Основные компоненты/вариации метода
Компоненты модели GOMS
- Цели (Goals)
- Представляют собой то, что пользователь стремится достичь
- Организованы иерархически: от высокоуровневых до низкоуровневых целей
- Пример: высокоуровневая цель — “отредактировать документ”, низкоуровневая цель — “выделить фрагмент текста”
- Помогают структурировать анализ взаимодействия и фокусироваться на конкретных аспектах интерфейса
- Операторы (Operators)
- Элементарные действия, которые пользователь может выполнять (физические, когнитивные, перцептивные)
- Каждому оператору присваивается стандартное время выполнения
- Примеры физических операторов: нажатие клавиши, движение мышью, клик
- Примеры когнитивных операторов: ментальная подготовка (M), принятие решения
- Точность анализа зависит от правильной декомпозиции на операторы
- Методы (Methods)
- Последовательности операторов, применяемые для достижения целей
- Могут включать вложенные подцели и их методы
- Пример: метод “выделения текста” может включать позиционирование курсора, нажатие и удержание кнопки мыши, перемещение курсора, отпускание кнопки
- Отражают процедурные знания пользователя о том, как взаимодействовать с интерфейсом
- Правила выбора (Selection Rules)
- Определяют, какой метод будет использован, если для достижения цели существует несколько альтернатив
- Учитывают контекст, предпочтения пользователя, прошлый опыт
- Пример: “Если текст короткий, использовать мышь для выделения; если длинный, использовать клавиатурные сокращения”
- Моделируют процесс принятия решений пользователем
Основные вариации метода GOMS
- KLM-GOMS (Keystroke-Level Model)
- Наиболее простая вариация, фокусирующаяся только на операторах
- Не использует явное представление целей, методов и правил выбора
- Предсказывает время выполнения задачи как сумму времен элементарных операций
- Основные операторы: K (нажатие клавиши), P (указание), H (перемещение руки), M (ментальная подготовка)
- Оптимально для быстрой оценки простых интерфейсов
- CMN-GOMS (Card, Moran, and Newell GOMS)
- Оригинальная формулировка, предложенная в 1983 году
- Представляет цели в иерархической структуре
- Описывает методы как последовательности операторов и подцелей
- Включает правила выбора в условной форме
- Обеспечивает более полное представление процесса взаимодействия
- NGOMSL (Natural GOMS Language)
- Более формализованная версия GOMS с использованием структурированного языка
- Позволяет оценивать не только время выполнения, но и время обучения
- Представляет методы как пошаговые инструкции на псевдокоде
- Добавляет операторы для когнитивных процессов (восприятие, запоминание)
- Подходит для более сложных интерфейсов и задач
- CPM-GOMS (Cognitive-Perceptual-Motor GOMS)
- Наиболее сложная вариация, учитывающая параллельное выполнение операций
- Основана на модели обработки информации человеком
- Использует диаграммы PERT для представления взаимосвязей между операциями
- Позволяет моделировать эффекты практики и автоматизации навыков
- Дает наиболее точные предсказания для опытных пользователей
- Современные расширения метода
- Модели для сенсорных интерфейсов (Touch-Level Model)
- Адаптации для голосовых интерфейсов
- Модификации для пользователей с ограниченными возможностями
- Расширения для систем виртуальной и дополненной реальности
- Автоматизированные инструменты (CogTool) для упрощения применения метода
Пример применения KLM-GOMS
В KLM-GOMS каждому типу действия присваивается определенное время:
- K = 0.2 сек — нажатие клавиши на клавиатуре
- P = 1.1 сек — указание на объект курсором мыши
- H = 0.4 сек — перемещение руки с клавиатуры на мышь (или обратно)
- M = 1.35 сек — ментальная пауза (время, необходимое пользователю на обдумывание следующего шага)
- Клик мышью = 0.2 сек
Пример расчета:
Задача: ввести логин из 5 символов, пароль из 5 символов и нажать кнопку ОК.
Вариант 1 (с использованием Tab и Enter):
- Ввод логина: KKKKK (5 × 0.2 = 1.0 сек)
- Нажатие Tab: K (0.2 сек)
- Ввод пароля: KKKKK (1.0 сек)
- Нажатие Enter: K (0.2 сек)
- Итого: 2.4 секунды
Вариант 2 (с использованием мыши):
- Ввод логина: KKKKK (1.0 сек)
- Перемещение руки на мышь: H (0.4 сек)
- Указание на поле пароля: P (1.1 сек)
- Клик мышью: (0.2 сек)
- Перемещение руки на клавиатуру: H (0.4 сек)
- Ввод пароля: KKKKK (1.0 сек)
- Перемещение руки на мышь: H (0.4 сек)
- Указание на кнопку OK: P (1.1 сек)
- Клик мышью: (0.2 сек)
- Итого: 5.8 секунд
Очевидно, что первый вариант интерфейса значительно эффективнее с точки зрения временных затрат.
Структура проведения
Подготовка
- Определение цели анализа и формулирование вопросов, на которые должен ответить метод GOMS
- Изучение целевой аудитории и уровня их экспертизы (метод применим только для опытных пользователей)
- Составление перечня типичных задач, которые пользователи выполняют в интерфейсе
- Выбор подходящей вариации метода GOMS (KLM, CMN-GOMS, NGOMSL, CPM-GOMS) в зависимости от целей анализа
- Подготовка необходимых инструментов для проведения расчетов и фиксации результатов
Проведение
- Разбиение задач на цели и подцели
- Определение основной цели (например, “отправить электронное письмо”)
- Разбиение на подцели (например, “выбрать получателя”, “написать текст”, “прикрепить файл”, “отправить”)
- Документирование иерархии целей и подцелей
- Выделение операторов
- Определение элементарных действий для каждой подцели (нажатия клавиш, движения мышью и т.д.)
- Присвоение временных значений каждому оператору согласно выбранной модели
- Фиксация последовательности операторов для каждой подцели
- Описание методов
- Формулирование методов достижения каждой подцели (последовательности операторов)
- Выявление альтернативных методов для достижения одной и той же цели
- Документирование всех возможных методов
- Определение правил выбора (для CMN-GOMS, NGOMSL)
- Формулирование условий, при которых пользователь выбирает тот или иной метод
- Документирование правил выбора для ситуаций с альтернативными методами
- Расчет времени выполнения
- Суммирование времени выполнения всех операторов в методе
- Учет ментальных пауз (М-операторов) согласно правилам их размещения
- Расчет общего времени выполнения задачи
Анализ
- Интерпретация результатов
- Сравнение времени выполнения задач в различных вариантах интерфейса
- Выявление наиболее эффективных и неэффективных последовательностей действий
- Определение “узких мест” в интерфейсе, требующих оптимизации
- Формулирование рекомендаций
- Разработка предложений по оптимизации интерфейса на основе полученных данных
- Приоритизация рекомендаций по критерию потенциальной экономии времени
- Оценка сложности и стоимости внедрения предлагаемых изменений
- Документирование результатов
- Подготовка отчета с результатами анализа и рекомендациями
- Визуализация данных для наглядного представления результатов
- Презентация результатов заинтересованным сторонам
Связь с другими методами
Предшествующие методы
- Анализ задач (Task Analysis) — обеспечивает понимание пользовательских задач и сценариев, которые затем можно анализировать с помощью GOMS
- User Flow — определяет последовательности действий пользователя, которые становятся основой для моделирования GOMS
- Глубинное интервью — выявляет типичные задачи и способы их выполнения опытными пользователями
- Контекстное интервью — предоставляет данные о реальных способах взаимодействия с интерфейсом в естественной среде
Дополняющие методы
- Экспертная оценка удобства — дополняет количественные оценки GOMS качественным анализом на основе эвристик
- Зрительно-моторный закон Фиттса — используется в сочетании с GOMS для точной оценки времени указания на объекты интерфейса
- Когнитивный обход — анализирует когнитивные аспекты взаимодействия, дополняя моторные аспекты, рассматриваемые в GOMS
Последующие методы
- Прототипирование — создание прототипов на основе выводов GOMS-анализа для последующего тестирования
- A/B-тестирование (Сплит-тестирование) — проверка эффективности оптимизаций, предложенных на основе GOMS-анализа
- Модерируемое юзабилити-тестирование — эмпирическая проверка предсказаний GOMS с реальными пользователями
- Замер метрик — измерение фактического улучшения показателей эффективности после оптимизации интерфейса
Заключение
Метод GOMS занимает особое место среди инструментов оценки пользовательских интерфейсов, предоставляя количественную основу для сравнения и оптимизации дизайнерских решений. Несмотря на то, что метод был разработан еще в 1983 году, он продолжает оставаться актуальным и развиваться, адаптируясь к новым типам интерфейсов и взаимодействий.
Ключевая ценность GOMS заключается в его способности прогнозировать производительность опытных пользователей без необходимости проведения дорогостоящего тестирования. Это делает его незаменимым инструментом на ранних этапах проектирования, когда необходимо принимать обоснованные решения о структуре интерфейса и последовательности действий.
Современные модификации и расширения метода, такие как модели для сенсорных экранов, голосовых интерфейсов и пользователей с ограниченными возможностями, а также программные инструменты вроде CogTool, значительно расширили область его применения. Эти инновации позволили преодолеть некоторые из традиционных ограничений метода и сделали его более доступным и практичным для широкого круга UX-специалистов.
В эпоху растущей сложности пользовательских интерфейсов и повышенного внимания к производительности и эффективности взаимодействия, GOMS предлагает структурированный, научно обоснованный подход к проектированию. Сочетание GOMS с другими методами оценки, как количественными, так и качественными, позволяет создавать более сбалансированные решения, учитывающие не только скорость выполнения задач, но и другие аспекты пользовательского опыта.
Для максимальной эффективности применения метода GOMS рекомендуется использовать его в качестве одного из компонентов комплексного подхода к проектированию, дополняя количественные данные качественными оценками и тестированием с реальными пользователями. Также важно помнить, что GOMS наиболее точен при анализе интерфейсов для опытных пользователей и рутинных задач, и его предсказания могут расходиться с реальными результатами для новичков или нестандартных сценариев использования.
В целом, метод GOMS остается мощным инструментом в арсенале UX-специалистов, помогающим создавать более эффективные и оптимизированные интерфейсы на основе объективных данных и проверенных моделей человеческого поведения.
Подписывайтесь на наш Телеграмм-канал — анонсы мероприятий, кейсы и статьи, расписание нашей Школы, и многое другое.