Fittsi seadus

Fittsi seadus on mudel inimese liikumisest, mida kasutatakse peamiselt inimese-arvuti interaktsiooni ning kasutajaliidese ergonoomika iseloomustamiseks. selle kohaselt on kiiresti sihtalasse liikumiseks kuluv aeg funktsioon sihtala kaugusest ning suurusest.

Fittsi seadust kasutatakse osutamise modelleerimiseks, olgu selleks siis käega mingi eseme puudutamine või osutusseadmega arvuti kuvari ekraanil kursorit liigutades mõnele objektile osutamine. Paul Fitts pakkus selle seaduse välja 1954. aastal.

Mudel

Fittsi seadust saab matemaatiliselt formuleerida mitmel viisil. Üks tavalisemaid kujusid, mille pakkus välja Yorki ülikooli professor Scott MacKenzie, on ühes mõõtmes liikumist kirjeldav Shannoni valem:

$T=a+b\log _{2}{\Bigg (}1+{\frac {D}{W}}{\Bigg )}$

kus:

• T on liikumiseks kuluv keskmine aeg (mõnel juhul kasutatakse tähist MT, mis tuleb ingliskeelsest väljendist movement time);
• a on seadme liikumise alustamisele ja peatamisele kuluv aeg;
• b on seadme liikumiskiirus;
• D on vahemaa liikumise algpunkti ja sihtmärgi keskpunkti vahel;
• W on sihtmärgiks oleva objekti laius mööda liikumistelge mõõdetuna. W võib seega tähendada ka liikumise veatolerantsi, kuna liikumise lõpp-punkt peab olema objekti keskpunktist kaugusel ±W/2.

Selles võrrandist järeldub, et kaugemal asuvaid või väiksemaid objekte on kursoriga raskem tabada.

Matemaatilised detailid

Logaritmi Fittsi seaduses nimetatakse vaadeldava objekti keerulisusindeksiks ID, mille mõõtühik on bitt. Seadus on kirjeldatav kujul:

$T=a+bID,\,$

kus

$ID=\log _{2}\left({\frac {D}{W}}+1\right).$

Seega on b ühikuks aeg/biti kohta, näiteks ms/biti kohta. Konstant a hõlmab näiteks reaktsiooniaega ja/või hiireklikile kuluvat aega. Mõlemad konstandid sõltuvad osutusseadmest, ning on seega on need väärtused näiteks arvutihiire ja digilauda osutuspliiatsi puhul erinevad.

Sisendseadme iseloomustamiseks on võimalik koostada sisendjõudluse indeks (IP), mille mõõduks on bitti ajaühikus. Sisendjõudluse indeks iseloomustab kui kiiresti on võimalik konkreetse seadme abil osutada, sõltumata sihtmärgiks olevast objektist. Eksisteerib kaks arusaama sisendjõudluse arvutamisest:

• IP = 1/b (selle lähenemise puuduseks on a mõju ignoreerimine);
• IP = ID_avg/MT_avg (selle lähenemise puuduseks on sõltuvus valitud keskmisest ID väärtusest).

Sõltumata leidmise viisist võimaldab sisendjõudluse indeks võrrelda kahte seadet pidades silmas nende osutamisvõimet.

Fittsi esialgne formuleering erineb levinud Shannoni formuleeringust:

$ID=\log _{2}\left({\frac {2D}{W}}\right).$

Kordaja 2 ei ole antud logaritmis oluline (selle neelavad konstandid a ja b), oluline on aga Shannoni variandis olev "+ 1", viimane annab suurima vahe just väikeste D/W väärtuste juures.

Shannoni formuleeringu eeliseks esialgse Fittsi formuleeringu ees on see, et Shannoni omas pole ID kunagi negatiivne, ning see, et katseliselt on Shannoni formulatsioon täpsemaks osutunud.

Seaduse tähtsus ja mõju

Fittsi seadus on põhjalikult uuritud ning katseliselt põhjalikult testitud mudel. Seadust on lihtne erinevates tingimustes ja kontekstides katsetada, ning tavaliselt on korrelatsioonikordaja Fittsi seaduse ennustuse ja katseliste tulemuste vahel 0,95 või suurem.

Seaduse kehtivust on näidatud vägagi erinevais tingimustes: erinevate kehaosade puhul (käed, jalad, pea ja pilk), erinevate sisendseadmete puhul, füüsiliste keskkondade puhul (kaasa arvatud veealune), ning ka erinevate kasutajagruppide puhul (noored, vanad, erivajadustega kasutajad, rohtude mõju all kasutajad). Tasub tähele panna, et a,b ja IP omavad erinevatel tingimustel erinevaid väärtusi.

Fittsi esialgsetele publikatsioonidele üles ehitatud uurimistöö, mille viisid läbi Card, English ja Burr aastal 1978 ning milles võrreldi erinevate sisendseadmete sisendjõudluse indeksit (IP), viis arvutihiire tööstusliku tootmiseni Xeroxi poolt.

Graafiline kasutajaliides on oma algusest peale olnud Fittsi seaduse rakendusalaks, seda kasutatakse kursoriga näiteks nupule või muule objektile osutamise keerulisuse hindamiseks. Seadus kehtib nii osutamis-klõpsamistegevuste kui ka objektide lohistamise puhul.

Algsest formuleeringust kõrvale kaldumata:

• kehtib see liikumisel ühes mõõtmes, mitte kahes, nagu on seda ekraanipind.
• kirjeldab see inimkäe motoorika reaktsiooni kursori kiirendusfaktorile.
• kirjeldab see treenimata kasutaja liigutusi.

Kui eeldame Fittsi seaduse kehtivust, on graafilise kasutajaliidese disaini puhul oluline järgmine:

• Nupud peavad olema mõistlikult suured, sest väikest nuppu on keerulisem sihtida.
• Ekraani ääred ja nurgad on osutamiseks lihtsamad alad. See ei kehti puutetundlike ekraanide puhul.
• Ekraanii ülemises ääres asuvad menüüd on lihtsamini osutatavad kui programmiakna päises asuvad menüüd.
• Paremklõpsuga avanevad hüpikmenüüd on lihtsamini osutatavad kui rippmenüüd, seda põhjusel, et kursor liigub ekraanil vähem.
• Radiaalmenüü puhul on eksimusvõimalus väiksem kui lineaarse ripp- või kontekstimenüü puhul, seda seetõttu, et kõik menüü elemendid asuvad kursorist avanemise ajal võrdsel kaugusel ja kiilukujuline valitav ala on küllaltki suur.