Prawo Hicka

Prawo Hicka , lub prawo Hicka-Hymana , nazwane na cześć brytyjskich i amerykańskich psychologów Williama Edmunda Hicka i Raya Hymana , opisuje czas potrzebny osobie do podjęcia decyzji w wyniku możliwych wyborów: zwiększenie liczby wyborów zwiększy czas decyzji logarytmicznie . Prawo Hicka-Hymana ocenia poznawczą pojemność informacyjną w eksperymentach z reakcją wyboru. Czas potrzebny do przetworzenia określonej liczby bitów w prawie Hicka-Hymana jest znany jako „szybkość pozyskiwania informacji”. Implikacją płynącą z tego odkrycia jest to, że zwiększenie liczby wyborów nie zwiększa bezpośrednio czasu na wybór. Innymi słowy, dwa razy większy wybór nie oznacza dwukrotnie dłuższego wyboru. Ponadto, ponieważ zależność jest logarytmiczna, wydłużenie czasu potrzebnego na dokonanie wyboru staje się coraz mniejsze wraz ze wzrostem liczby wyborów.

Tło

W 1868 roku Franciscus Donders opisał związek między posiadaniem wielu bodźców a czasem reakcji na wybór. W 1885 r. J. Merkel odkryła, że czas reakcji jest dłuższy, gdy bodziec należy do większego zestawu bodźców. Psychologowie zaczęli dostrzegać podobieństwa między tym zjawiskiem a teorią informacji . ^{[ kto? ]}

Hick po raz pierwszy zaczął eksperymentować z tą teorią w 1951 roku. W swoim pierwszym eksperymencie było 10 lamp rozmieszczonych kołowo wokół badanego. Na każdy z jego palców przypadało 10 kluczy Morse'a , które odpowiadały tym lampom. Działająca rolka taśmy z perforacją włączała losową lampę co 5 sekund; 4 długopisy elektryczne zarejestrowały tę aktywację lampy na poruszającym się papierze w 4-bitowym formacie binarnym . Gdy badany naciskał odpowiedni klawisz, 4 pióra rejestrowały odpowiedź, używając tego samego systemu. Chociaż Hicks zauważa, że jego eksperymentalny projekt wykorzystujący 4-bitowy proces zapisu binarnego był w stanie pokazać do 15 pozycji i „wszystko czyste”, w swoim eksperymencie wymagał, aby urządzenie dawało dokładny zapis czasu reakcji między 10 opcjami po bodźcu dla eksperyment.

Hick przeprowadził drugi eksperyment, używając tego samego zadania, utrzymując liczbę alternatyw na poziomie 10. Uczestnik wykonał zadanie dwa pierwsze razy z instrukcją wykonania zadania tak dokładnie, jak to możliwe. W przypadku ostatniego zadania uczestnik został poproszony o jak najszybsze wykonanie zadania.

Podczas gdy Hick twierdził, że związek między czasem reakcji a liczbą wyborów jest logarytmiczny, Hyman chciał lepiej zrozumieć związek między czasem reakcji a średnią liczbą wyborów. W eksperymencie Hymana miał osiem różnych świateł ułożonych w matrycę 6x6. Każdemu z tych różnych świateł nadano nazwę, więc uczestnikowi mierzono czas potrzebny na wypowiedzenie nazwy światła po jego zapaleniu. Dalsze eksperymenty zmieniły liczbę każdego innego rodzaju światła. Hyman był odpowiedzialny za wyznaczenie liniowej zależności między czasem reakcji a przekazywaną informacją.

Prawo

Dane z WE Hick (1952) demonstrujące prawo Hicka: związek między czasem reakcji a liczbą opcji odpowiedzi u dwóch uczestników (czerwonego i niebieskiego).

Biorąc pod uwagę n równie prawdopodobnych wyborów, średni czas reakcji T wymagany do dokonania wyboru spośród wyborów wynosi w przybliżeniu:

{\ Displaystyle T = b \ cdot \ log _ {2} (n + 1)}

gdzie b jest stałą, którą można wyznaczyć empirycznie, dopasowując linię do zmierzonych danych. Logarytm wyraża głębokość hierarchii „drzewa wyboru” – log ₂ oznacza, że przeprowadzono wyszukiwanie binarne . Dodanie 1 do n bierze pod uwagę „niepewność co do tego, czy odpowiedzieć, czy nie, a także co do tego, jaką odpowiedź udzielić”.

W przypadku wyborów o nierównym prawdopodobieństwie prawo można uogólnić jako:

{\ Displaystyle T = bH}

gdzie H jest silnie powiązany z informacyjno-teoretyczną entropią decyzji, zdefiniowaną jako

{\ Displaystyle H = \ suma _ {i} ^ {n} p_ {i} \ log _ {2} (1 / p_ {i} +1)}

gdzie p _i odnosi się do prawdopodobieństwa wystąpienia i- tej alternatywy dającej entropię informacyjno-teoretyczną.

Prawo Hicka jest podobne w formie do prawa Fittsa . Prawo Hicka ma postać logarytmiczną, ponieważ ludzie dzielą cały zbiór wyborów na kategorie, eliminując około połowy pozostałych wyborów na każdym kroku, zamiast rozważać każdy wybór jeden po drugim, co wymagałoby liniowego czasu.

Stosunek do IQ

Zastosowanie prawa Hicka przez Rotha „Bit” to jednostka logarytmu ₂ (n)

E. Roth (1964) wykazał korelację między IQ a szybkością przetwarzania informacji, która jest odwrotnością nachylenia funkcji:

{\ Displaystyle {\ tekst {Czas reakcji}} = {\ tekst {Czas ruchu}} + {\ Frac {\ log _ {2} (n)} \text{Szybkość przetwarzania}}}}

gdzie n jest liczbą wyborów. Czas potrzebny na podjęcie decyzji to:

proporcjonalny do : ${\ Displaystyle {\ Frac {\ log _ {2} (n)}} {\ tekst {Szybkość przetwarzania}}}}$

Kompatybilność bodziec-reakcja

Wiadomo, że zgodność bodziec-reakcja wpływa również na wybór czasu reakcji dla prawa Hicka-Hymana. Oznacza to, że reakcja powinna być podobna do samego bodźca (np. obrócenie kierownicy w celu obrócenia kół samochodu). Akcja wykonywana przez użytkownika jest podobna do odpowiedzi, jaką kierowca otrzymuje z samochodu.

Wyjątki

Funkcja sigmoidalna pozostaje lepszą reprezentacją niż funkcja liniowa zależności między przewidywalnością a czasem reakcji.

Badania sugerują, że poszukiwanie słowa w losowo uporządkowanej liście, w której czas reakcji rośnie liniowo w zależności od liczby pozycji, nie pozwala na uogólnienie prawa naukowego , biorąc pod uwagę, że w innych warunkach czas reakcji może nie mogą być liniowo powiązane z logarytmem liczby elementów ani nawet wykazywać innych odmian płaszczyzny podstawowej.

Wyjątki od prawa Hicka zidentyfikowano w badaniach reakcji werbalnych na znajome bodźce, gdzie nie ma związku lub tylko subtelny wzrost czasu reakcji związany ze zwiększoną liczbą elementów, oraz odpowiedzi sakkadowych, gdzie wykazano, że istnieje albo brak związku lub zmniejszenie czasu sakadycznego wraz ze wzrostem liczby elementów, a więc efekt antagonistyczny do postulowanego przez prawo Hicka.

Uogólnienie prawa Hicka zostało również przetestowane w badaniach nad przewidywalnością przejść związanych z czasem reakcji elementów pojawiających się w ustrukturyzowanym ciągu. Proces ten został po raz pierwszy opisany jako zgodny z prawem Hicka, ale ostatnio wykazano, że związek między przewidywalnością a czasem reakcji jest sigmoidalny , a nie liniowy , powiązany z różnymi sposobami działania.

Prawo Hicka jest czasami cytowane w celu uzasadnienia decyzji dotyczących projektowania menu . Na przykład, aby znaleźć dane słowo (np. nazwę polecenia) na losowo uporządkowanej liście słów (np. menu), wymagane jest skanowanie każdego słowa na liście, co zajmuje czas liniowy, więc prawo Hicka nie ma zastosowania. Jeśli jednak lista jest alfabetyczna, a użytkownik zna nazwę polecenia, może zastosować strategię podziału, która działa w czasie logarytmicznym.

Zobacz też

Notatki

Cockburn, Andy; Gutwin, Karol; Greenberg, Saul (28 kwietnia - 3 maja 2007). „Predyktywny model wydajności menu” (PDF) . Materiały z konferencji SIGCHI na temat czynników ludzkich w systemach komputerowych . San Jose, Kalifornia: 627–636. doi : 10.1145/1240624.1240723 . hdl : 10092/662 . ISBN 9781595935939 .
Hick, MY (1 marca 1952). „O tempie zdobywania informacji” (PDF) . Kwartalnik Psychologii Eksperymentalnej . 4 (1): 11–26. doi : 10.1080/17470215208416600 .
Hyman, R (marzec 1953). „Informacja o bodźcu jako wyznacznik czasu reakcji” . Journal of Psychology Eksperymentalnej . 45 (3): 188–96. doi : 10.1037/h0056940 . PMID 13052851 .
Rosati, L. (24-25 października 2013). „Jak projektować interfejsy do wyboru: prawo Hicka-Hymana i klasyfikacja dla architektury informacji” . W języku słowiańskim A .; Salah, A.; Davies, C. (red.). Klasyfikacja i wizualizacja: interfejsy do wiedzy: materiały z Międzynarodowego Seminarium UDC . Haga, Holandia. s. 125–138.
Roy, Q.; Malacria, S.; Lecolinet, E.; Guard, Y.; Eagan, J. (27 kwietnia - 2 maja 2013). „Listy rozszerzone: skróty oparte na gestach mnemonicznych” . Materiały z konferencji SIGCHI na temat czynników ludzkich w systemach komputerowych . Paryż, Francja. doi : 10.1145/2470654.2481321 .
Seow, Steven C. (2005). „Informacyjne modele teoretyczne HCI: porównanie prawa Hicka-Hymana i prawa Fittsa”. Interakcja człowiek-komputer . 20 (3): 315–352. CiteSeerX 10.1.1.86.4509 . doi : 10.1207/s15327051hci2003_3 .
Welford, Alan T. (1968). Podstawy umiejętności . Methuen, Massachusetts. s. 61–65.

Linki zewnętrzne

Słowniczek użyteczności: Prawo Hicka