HCI 之博士熱愛的算式

March 06 10:57~13:15

幾個禮拜前在 Kay 的推薦之下 Teddy 讀了『博士熱愛的算式』這本書，內容敘述某位數學博士在 1975 年發生的車禍中傷了腦部，他保有車禍發生前的記憶，但在那之後他的記憶只剩下 80 分鐘，時間一到自動 reset。

由於博士『生活無法自理』，所以不用入監服刑，發生車禍之後博士就由他的大嫂（博士的哥哥已經過世）照料。大嫂幫博士請了一位管家照顧他，但是由於博士的記憶只剩下 80 分鐘，所以這位管家對博士而言每隔 80 分鐘都是一位『新人』。博士每天都穿著一件舊的西裝，他在西裝上身上夾滿了『小紙片』，用以彌補他的記憶只有 80 分鐘的缺陷。在眾多的小紙片中，其中有一張畫著管家的素描並註明她是管家這一點事實。

這是電影版的海報（網路上抓的），請注意博士身上的小紙片。關於這一點 Teddy 頗有意見，因為在電影中只是隨便敷衍的夾了幾張紙，可是從小說的敘述中覺的西裝上應該是『夾滿紙片』才對。此外，電影中的博士看起來也太年輕了一點（小說中的博士應該是有點駝背之類的），而管家也長得太可愛了吧，感覺有點像女僕而不是管家...XD

有人說這本書是『數學科普小說』（這是什麼東東？），Teddy 數學極爛所以並不想要介紹這本書和數學有關的內容，因此關於本書的背景說明到此就夠了。 今天的重點還是要延續 『Designing for Error (3)：knowledge in the world and in the head 』這個主題，談談 knowledge in the world and in the head 。

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上面這張圖節錄自 e-Learning and the Science of Instruction 這本書第 35 頁，原本是在解釋地球人如何學習知識的心路歷程，在這邊借來說明人機互動的設計原則。概念其實很簡單：

• 人的記憶體區分為『long-term memory』和『working memory』。Long-term memory 類似電腦的硬碟（永久記憶體，關機之後不會消失）容量大但是存取速度慢，而 working memory 類似 RAM （揮發性記憶體，停電或關機之後資料會消失）容量小但是存取速度快。
• Working memory 的容量是有限制的（請不要說你家的電腦有 512 GB 的 RAM，就算是 512 GB RAM 和硬碟相比也還是『有限』...）。一般常聽到的『7 +- 2 原則』（人的短期記憶可以記住 7 +- 2 個東西）就是指 working memory 的大小（Teddy 內心獨白：還真小）。
• 視覺和聽覺的資料經過眼睛和耳朵接收之後進入 working memory。
• Working memory 的資料經過處理之後儲存到 long-term memory ，變成人的 mental models 的一部分。

知道這幾點就差不多了，現在回頭看看一個 HCI 設計原則：不要讓我花腦筋。
 
假設使用者在執行『員工個人資料維護系統』，在該系統的畫面上有兩個按鈕，分別是『存檔』與『列印』這兩個功能。鄉民們是設計這個系統的 programmer，當初你為了『code reuse』，把所有執行成功的訊息寫成一個公用對話盒，所以當使用者執行『存檔』或是『列印』功能的時候，畫面都會出現相同的『執行成功』這個訊息。

問題來了，畫面上有『存檔』與『列印』這兩個功能，但是不管執行那一個功能所顯示的訊息都一樣，都是『執行成功』，那萬一使用者恍神要存檔卻不小心按成列印，而程式卻又告訴使用者『執行成功』，那怎麼辦？

切，鄉民們會說，這有什麼好大驚小怪的，又不是飛航系統，按錯又不會死人。但是想一下：

• 使用者以為存檔完成但是卻是把資料印到『公用印表機』而不自知，所以使用者也不會去印表機前拿資料。如果這些員工個人資料有包含薪水或是退休金提撥（可以反推薪水）等資料被其他人拿走，那就不太好了。
• 使用者以為資料已經存檔完成，此時使用者電腦突然當機。下次使用者再進入『員工個人資料維護系統』之後，發現自己的資料怎麼還是舊的？會以為軟體功能有問題或是被駭客入侵而回報一個 bug，結果查了老半天才發現是自己的 腦袋有問題 操作疏失。

所以，如果有好好應用 put the required knowledge in the world 這個原則，那麼這個訊息就要改成『存檔成功』和『列印成功』。不要把『請自己記住你剛剛執行了什麼功能，按了什麼按鈕』的責任丟到使用者的身上（Don't require all the knowledge to be in the head.）。

因為 working memory 容量有限，所以如果沒有善用 put the required knowledge in the world 這個原則所設計出來的介面會增加使用者小腦袋的負擔。更慘的是，有些使用者介面操作的習慣和人們一般的認知不同或是相反，這種介面還會增加使用者的 mental loading，每次操作這種『與自己認知不同』的功能時都要『花腦筋』想一下。大部份的人應該都同意『花腦筋』是一件很累人的事情，所以看『夜市人生』與『海綿寶寶』的觀眾群才會遠大於看『Discovery』的人...XD。總之，需要讓使用者經常『花腦筋』的介面用久了會有種『身心具疲』的感覺，而且容易出錯。舉個例子，在台灣開車駕駛座在左邊，對駕駛而言這已經是一種『習慣』，但是如果要右駕的國家例如日本或是英國開車，雖然同樣都是開車，所需要技能基本上是一樣的，但是剛開始開車的時候通常會很緊張，時時提醒自己轉彎的時候方向不要搞錯（增加 mental loading），使得原本很輕鬆的開車之旅變成很『用力』的開車之旅。

再舉個例子，Teddy 平常工作的時候用到兩台電腦，透過 KVM 來共用一組鍵盤，螢幕，和滑鼠。這個 KVM 可以透過 Scroll Lock + Scroll Lock + [1, 2, 3, 4] 來切換到不同的電腦（這是一個 4 ports 的  KVM），但是很奇怪的一點，有時候 （不是每一次）Teddy 按下 Alt + Tab 的時候，KVM  也會切換到不同的電腦。由於 Teddy 老早就習慣用 Alt + Tab 來切換不同的應用程式（Windows 和 Linux 上都是用這組熱鍵），但是這個該死的 KVM 不知為什麼有時候會把 Alt + Tab 當成是要切換到不同的電腦的信號，Teddy 讀了手冊也看不到 KVM 有提到這一點，也不知道這是 KVM 的 bug 還是功能。總之每次當 Teddy 反射性的要按下 Alt + Tab 切換應用程式的時候，就被迫要『動一下腦筋』提醒自己改用其他方式切換應用程式。有時候忘了還是使用 Alt + Tab ，就要再手動切換回剛剛正在操作的那台電腦，次數發生多了還真是挺不爽的。

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回到博士熱愛的算式，出車禍之後博士已經失去增加 long-term memory  資料的能力，而且他的 working memory （short-term memory）每隔 80 分鐘就會消失（每隔 80 分鐘重新開機），怎麼辦？沒有辦法 put the required knowledge in the head 那只好 put the required knowledge in the world（寫在小紙條上），日子還是過的下去。

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友藏內心獨白：要買到一台好用的 KVM 還真難，不是無線滑鼠不能用就是切換熱鍵有問題。