扩展用户界面：一种多设备设计的信息处理方法

回到二十世纪中旬，Claude Shannon介绍他的时候信息论，他不仅使信号处理科学发生了革命性的变化，而且还对其他学科产生了深远的影响，从计算机科学和人工智能开始，到认知心理学结束。信息论的一个观点是通信系统是由模块通过有限容量通信连接渠道．

Human-Device通信通道

信息论的基本概念是通信系统．一种通信系统包括:

1. 两个模块：信息源和目标。
2. 一个通信信道将信息从源传输到目的地。

通信信道具有一定的可靠性容量这限制了从源传输到目标的信息量。例如，一个连接两台计算机的网络可以被认为是一个通信系统；网络带宽（通常指两台计算机之间可以传输的数据量）等于信道容量。例如，如果您有一个50 Mbps的Internet连接，您的计算机可以通过网络每秒接收5000万比特（假设所有设备都在全速工作）-这就是通道容量。

虽然描述这些概念的临床术语听起来可能让它们显得过时，但没有什么比这更离谱了。模块和通道的理念是一种强大的理念，可以而且应该应用到移动设计的新艺术中。

当用户与技术(计算机或移动设备)交互时，他们就形成了一个由两个模块(用户和设备)和它们之间的通信通道组成的通信系统。这个通道的容量是由设备和与之交互的人的综合特性决定的。这些特征包括:

• 用户的工作记忆
• 用户能够投入到交流中的注意力量
• 设备屏幕的大小

我们将分别讨论这些特性中的每一个，并了解它们如何影响移动设计。

但在这样做之前，我们需要强调的是，与通过物理网络连接的计算机不同，当我们在本文中讨论通信容量时，我们不是在讨论一个人每秒接收的比特数，因为我们对原始数据不感兴趣。相反，我们想知道有多少信息这个人已经内化了，不再与人打交道数据在屏幕上。

用户的工作记忆限制了通信信道的容量

如果一个人在听别人讲课，他必须主要依靠自己的记忆来记住讲话者指的是什么，并将新信息与他的背景知识或讲话者之前介绍的其他观点联系起来。的工作记忆听众的负担很重(至少如果他在专心听讲的话):他必须记住前面提到的部分信息，以便理解后面介绍的新概念。工作记忆是一个高度个体变量;不同的人可能有不同的工作记忆大小。我们的工作记忆能保留多少决定了理解的质量。优秀的演讲者了解他们的听众，并根据工作记忆能力的大小调整演讲的节奏。

浏览网页时，用户会在工作记忆中保留有关当前目标的信息。例如，他们将携带诸如“我正试图为我的家人计划在7月份到法国度假”之类的信息。他们还使用工作记忆存储有关站点、当前页面和站点界面的上下文信息。（工作记忆的概念与记忆的概念密切相关认知负荷.）因此，人-物通信通道的容量自然受到用户工作记忆的限制。如果站点或应用程序要求用户学习太多的新信息(例如,因为显示的内容太过复杂,或者因为独特的或不寻常的)的交互,通常用户将达到一个僵局,他工作记忆就没有信息了,他需要去寻找它。有时搜索可能非常容易——例如，如果用户需要的东西就在那里，在同一个页面上，就在他眼前。在其他情况下，用户可能需要从当前页面导航出去(从而导致更高的交互成本找到解决僵局所需的内容。

（有关人类记忆特征和限制对用户体验设计的影响的更多信息，请参阅我们关于人类的思维和可用性.）

屏幕大小限制了通信信道的容量

每次用户不理解网站上显示的内容时，她都可以环视显示在她面前的其他信息。显然，屏幕的大小限制了在向下或向上滚动或导航到其他页面之前，一次可以看到多少信息。因此，在人-设备信息系统中，通信信道的容量由屏幕大小决定。（我们将在后面看到，注意广度和其他个体变量也可能影响通道容量。）屏幕尺寸越大，人与设备之间的通信通道容量越大。一旦人们不得不采取行动并导航到不同的视图（通过向下滚动页面或完全切换页面），用户将承担（1）交互成本；还有可能（2）额外的内存负载（要么因为他们必须记住这个页面上的内容，要么因为他们必须记住他们可能去哪里找到他们需要的信息）。

较小的屏幕尺寸是主要原因移动内容的难度是桌面内容的两倍：由于手机屏幕要小得多，用户必须依靠工作记忆来保存页面上存在但眼前看不见的信息。

注意力限制了通信通道的容量

除了屏幕大小之外，影响通信信道容量的另一个变量是用户对设备的关注度。设备越便携，人们几乎在任何地方都使用它的可能性越大，而且在使用该设备时被中断的可能性也越大事实上，2011年发表在《移动HCI》上的一篇论文表明，便携式设备与台式计算机有很大的不同移动设备上的平均会话持续时间为72秒. 虽然现在可能需要几秒钟左右，但一个移动网站或应用程序基本上只有一分钟多一点的时间来帮助用户到达他们需要的地方。（相比之下，平均桌面上的会话大小大约是原来的两倍- 2.5分钟。)

移动设计和有限的通信信道容量

设计不同的屏幕尺寸需要考虑通信信道的容量。为移动设备设计就像让骆驼穿过针眼：通过这么小的通道很难做到这一点。不同的移动设计方法试图以不同的方式解决这个问题，但它们都需要意识到有限的信道容量。

响应性设计（从最“纯粹”的意义上讲，它坚持所有设备都可以使用相同的功能和内容）通过将站点分割为流体网格上的单元，并在较小屏幕上以考虑单元相对优先级的方式重新排列这些单元，解决了容量问题。基本上，它通过一个更窄的沟通渠道一块一块地交付相同的内容。因此，所有内容都可以在较小的屏幕上看到。但是，请记住，用户必须更加努力地工作，并在内存中保留更多项目，才能访问站点上的随机信息。

有些用户可能愿意花时间和精力，而另一些用户则会在经过一段合理的时间后仍未找到他们需要的内容时放弃(或被迫放弃)。因为反应设计线性化内容(通过减少内容网格的维数，从n列乘m行到n×m行乘1列，在为智能手机设计的极端情况下)，它要求用户在获取任何特定信息之前依次浏览内容。因此,技术,方便直接进入对于响应式设计非常重要：确保导航易于访问，并包含指向可能与用户相关的所有信息块的指针。

（顺便说一句，将网页线性化所固有的通信问题是其主要原因之一盲人用户在使用网站时比正常人慢：听屏幕阅读器以线性方式大声读出的信息本质上比在屏幕上对相同信息进行视觉扫描的效率低。对于盲人用户来说，听觉通道是他们所拥有的一切，设计师可以采用以下技巧跳跃导航链接尽管声音有限，但仍能加速使用。对于有视力的用户，我们应该通过利用视觉的优势来加快他们的使用。）

专门为手机设计的网站从不同的假设出发。他们确实考虑了有限的信道容量，并对用户可能感兴趣的内容进行了假设。他们向频道传递信息：他们认为，由于网站或应用程序中埋藏太深的内容无论如何都很难找到，也不太可能被使用，因此最好不要为信息过载或加载时间过长而付出代价；因此，他们遗漏了被认为不值得移动的功能和信息。

移动网站希望了解对移动用户来说什么是重要的，并调整内容和功能以适应狭窄的移动频道。面临的挑战是：设计师在多大程度上可以猜测用户在手机上的需求？如果假设那些需要信息的人会有足够的动力去寻找信息，尽管交互成本较高，那么即使信息被隐藏在一个很长的页面中，是否更好？这是一个必须逐案进行的呼吁。

应用程序如何?应用程序通常会放弃将骆驼穿过针眼的做法;他们认为，在快速移动的世界里，用户无论如何不会被骆驼打扰。移动应用程序(至少是那些)谁不简单地将移动站点包含在本地应用程序中)完全发明一种新的生物，更适合设备的需求。它们通常围绕着一些任务构建，这些任务通常是它们创造性地、充分地支持的。

简单连续

在为移动设备设计时，我们通常建议简单。简单意味着考虑通信信道的容量。一个简单的应用程序或网站是根据渠道容量定制的，不会让用户为了达到他们的目标而付出过多的努力。它考虑到：

• 用户限制(工作内存大小和使用设备时的注意力)，以及
• 设备限制（屏幕大小）

设计师有时会误解简单性的概念——他们认为它是静态的，在设备上是独立的。我们看到的平板电脑应用程序几乎都是放大的手机应用程序，我们看到的系统包括视窗8;试图在平板电脑和桌面电脑上都采用一种设计。有什么建议简明扼要打电话可以只是愚蠢的在平板电脑或桌面上。

不利用频道大小是不好的，因为它会让用户不必要地工作（也就是说，进行更多的交互）以获取可能适合单个屏幕范围的内容。继续我们的可达性类比，就好像我们强迫每个人都有低视力，一次只能看到很少的东西。

智能手表则处于简单性的另一端。在×1.5的1.5屏幕上显示桌面网站简直是荒唐可笑:没有人能够滚动浏览所有可用的内容。

我们要去哪里?

很明显，我们正在走向一个由大量设备组成的互联世界——从智能恒温器、智能手表和智能眼镜、智能手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、智能电视和智能桌面。我们需要一个统一的理论来设计连续的屏幕尺寸。这一理论不能将所有这些系统简化为一个分母；为智能手表设计与为平板电脑设计不同，为移动设备设计与为桌面设计不同。虽然许多原理可能是相同的，但它们在不同的设备上的应用不同。我们需要更多的细微差别。信息处理方法考虑到用户和设备之间的通信信道的容量，并且可以提供扩展用户界面的起点。

关于不同设备设计的差异和相似性，我们将在上节课中讨论扩展用户界面．

参考

M.Bohmer，B.Hecht，J.Schoning，A.Kruger，G.Bauer.与愤怒的小鸟一起入睡，Facebook和Kindle-一项关于移动应用程序使用的大规模研究。移动HCI 2011．