بهینه سازی ترکیبی طراحی های رابط کاربر گرافیکی
رابط کاربر گرافیکی (GUI) به ابزار مهمی برای تعامل با سیستم های محاسباتی تبدیل شده است و از قابلیت های حرکتی و ادراکی انسان برای وظایف مقدماتی مانند کاوش و فراخوانی دستور، جستجوی اطلاعات و چندوظیفگی استفاده می کند. برای طراحی GUI، تصمیمات بهم مرتبط زیادی باید صورت گیرند، طوریکه نتیجه منجر به تعادلی بین عوامل انسانی و اهداف فنی گردد. در حالت عادی، انتخاب های طراحی بصورت دستی تعیین می شوند و با استفاده از نرم افزار توسط طراحان و توسعه دهنده های حرفه ای کدنویسی می شوند. این مقاله به بررسی بهینه سازی ترکیبی به عنوان یک ابزار انعطاف پذیر و قوی برای تولید و انطباق محاسباتی GUI ها می پردازد. در 15 سال اخیر، کاربردها به کیبوردها و طرح بندی ویجت محدود شدند. مانع، از طرفی تعریف محاسباتی وظایف طراحی است و از طرفی دیگر، کمبود توابع هدفی است که به جنبه های اصلی رفتار انسان دست می یابند. این مقاله، تعاریف مسائل طراحی طرح بندی را به صورت وظایف برنامه نویسی عدد صحیح ارائه می کند، فرمالیسم منسجمی که به شناسایی انواع مسئله، آنالیز پیچیدگی آنها و بهره برداری از راه حل های الگوریتمیک مشخص اجازه می دهد. سپس به بررسی پیشرفت ها در تدوین توابع ارزیابی برای کانون هایی با هدف طراحی مشترک مانند عملکرد و تجربه کاربر می پردازد. همگرایی این دو پیشرفت، محدوده ی مسائل قابل حل را بسط داده است. راهکارها برای گسترش عملی با طیف وسیعی از کاربردها مطرح می شوند. این مقاله با بحث در مورد موقعیت این زمینه کاربردی در بهینه سازی و پژوهش تعامل انسان – ماشین و طرح چالش ها برای کار آتی به نتیجه گیری می رسد.
کلید واژه ها : بهینه سازی ترکیبی ؛ طراحی محاسباتی؛ رابط های کاربر گرافیکی (GUI) ؛ تعامل انسان و کامپیوتر (HCI) ؛ برنامه نویسی عدد صحیح بهینه سازی تعاملی بهینه سازی فرا-ابتکاری. فرمالیسم منسجمی که اجازه شناسایی انواع مشکلات ، تجزیه و تحلیل پیچیدگی و بهره برداری
Combinatorial Optimization of Graphical User Interface Designs
PROCEEDINGS OF THE IEEE | Vol. 108, No. 3, March 2020
ABSTRACT
The graphical user interface (GUI) has become the prime means for interacting with computing systems. It leverages human perceptual and motor capabilities for elementary tasks such as command exploration and invocation, information search, and multitasking. For designing a GUI, numerous interconnected decisions must be made such that the outcome strikes a balance between human factors and technical objectives. Normally, design choices are specified manually and coded within the software by professional designers and developers. This article surveys combinatorial optimization as a flexible and powerful tool for computational generation and adaptation of GUIs. As recently as 15 years ago, applications were limited to keyboards and widget layouts. The obstacle has been the mathematical definition of design tasks, on the one hand, and the lack of objective functions that capture essential aspects of human behavior, on the other. This article presents definitions of layout design problems as integer programming tasks, a of known algorithmic solutions. It then surveys advances in formulating evaluative functions for common design-goal foci such as user performance and experience. The convergence of these two advances has expanded the range of solvable problems. Approaches to practical deployment are outlined with a wide spectrum of applications. This article concludes by discussing the position of this application area within optimization and human–computer interaction research and outlines challenges for future work.
KEYWORDS : Combinatorial optimization; computational design; graphical user interfaces (GUIs); human–computer interaction (HCI); integer programming; interactive optimization; meta-heuristic optimization.coherent formalism that permits identification of problem types, analysis of their complexity, and exploitation
