<Desc/Clms Page number 1>
Informatiesysteem met middelen voor gebruikerinterakties, een informatiebehandelingsen informatiebeheersysteem en middelen voor het onder besturing van genoemd systeem vormen van responses aan de gebruiker.
EMI1.1
GEBIED VAN DE UITVINDING De uitvinding betreft een informatiesysteem bevattende eerste communicatiemiddelen voor interakties vanuit een gebruiker, een informatiebehandelings-en informatiebeheersapplikatie die door genoemde interakties wordt geaktiveerd, en tweede communicatiemiddelen voor het onder besturing van genoemde applikatie vormen van responsies aan de gebruiker, waarbij door genoemde Z applikatie een model van de gebruiker wordt bijgehouden op basis van diens interakties in een verleden periode. informatiesysteem is bekend, bijvoorbeeld uit F. Engel et al, What, where and whence means for improving electronic data access Int. J. Man-Machine Studies (1983) 18, pp. 145-160. Zo een computer-gestuurd systeem bevat onder meer een model van de gebruiker waarin een representatie van bijvoorbeeld de momentane kennis van de gebruiker bewaard wordt.
Het is een nadeel van het bekende systeem dat anderzijds de gebruiker daarmee niet of slechts gebrekkig weet welke kennis het leersysteem over hem bevat, zodat daardoor het interaktieproces voor deze gebruiker onoverzichtelijk blijft. Onder meer beinvloedt zulks negatief de efficiëntie van de keuzes die de gebruiker verder zal maken.
Bovengenoemde nadelen gelden overeenkomstig bij andere applikaties waarbij het lange-termijn gedrag van de gebruiker ook voor deze gebruiker zelf relevant is. m SAMENVATIING VAN DE UITVINDING Het is onder meer een doelstelling van de uitvinding om een systeem volgens de aanhef te verschaffen, dat aan de gebruiker meer duidelijkheid geeft door het model'transparant'te maken, waardoor de gebruiker aan de hand van zijn inzicht in het model vervolgens zijn interakties duidelijker en/of specifieker zal kunnen maken, waarbij de terugkoppeling naar de gebruiker steeds een eenvoudige struktuur kan blijven houden.
Volgens harer aspekten heeft derhalve de uitvinding het kenmerk, dat genoemde tweede communicatiemiddelen gearrangeerd zijn voor het naast genoemde responsies op een beeldscherm afbeelden van een uittreksel uit genoemd model, welk
<Desc/Clms Page number 2>
uittreksel bevat gekwantiseerde struktuurelementen van genoemd model, alsmede een instantane responsie op een meest recente interaktie, en verder voor het op grond van het model aangeven van harde voorschriften die door de gebruiker bij verdere interakties gevolgd moeten worden en zachte voorschriften die ten behoeve van die verdere interakties op niet dwingende manier aan de gebruiker worden gesuggereerd.
Doordat afgebeelde elementen van het model gekwantiseerd zijn kan een gebruiker meer inzicht krijgen over zijn eventuele vooruitgang, over gemaakte kosten voor bijvoorbeeld het raadplegen van achterliggende gegevensbestanden, over statistische aspekten van de interaktie en andere. Door afbeelding van respektievelijk vrijblijvende en dwingende voorschriften worden de keuzes voor de gebruiker gemakkelijk gemaakt. Een belangrijk element is in de uitvinding de plaatsing van de interaktie-historie in het kader van de in het systeem aanwezige applikatie-kennis. Een ander belangrijk element is het representeren aan de gebruiker van een algemeen gebruikersmodel ten aanzien van verwachte intenties van de gebruiker en statistisch verwachte gebruikersinterakties.
Een derde belangrijk element is het representeren door het systeem aan een gebruiker van een momentaan model van deze gebruiker.
Volgens een voorkeursuitvoering is genoemde applikatie uitgevoerd ter lering, waarbij het model een leermodel is en genoemde interakties bevatten vraagstellingskeuzes en aktuele antwoorden op een impliciete of expliciete vraagstelling.
De effektiviteit van leersystemen is een belangrijke parameter, en door het terugsignaleren van het model en daaruit afgeleide voorschriften in twee categorieën wordt het leerproces versneld.
Volgens een verdere voorkeursuitvoering is genoemde applikatie uitgevoerd ter bediening van een apparaat of dienstsysteem, waarbij genoemde responsen bevatten gebruikersexplikaties op een impliciete of expliciete vraagstelling door een gebruiker en verder suggesties tot, en explikaties van het aktiveren van een bedieningshandeling. Een apparaat, softwarepakket, en dergelijke bevatten tegenwoordig vaak zeer veel informatie, en kunnen op komplexe manier zijn georganiseerd. Door het suggereren van een bedieningshandeling kan een gebruiker sneller vertrouwd gemaakt worden met zo'n apparaat/systeem.
Volgens een verdere voorkeursuitvoering volgens de uitvinding voor het afbeelden van een menu van itemvelden, van welke velden de geometrische omvang ten minste gedeeltelijk door het model bepaald wordt, is voorzien in een cursorinrichting
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
met afhankelijk van de cursorbeweging over een beeldscherm een de beweging versnellende, dan wel remmende kracht, om ten opzichte van genoemde velden aantrekkings-respektievelijk afstotingskrachten te vormen. In dit geval wordt de suggestie door de applikatie desgewenst als een fysieke kracht gerealiseerd, hetgeen een gt, zeer direkt effekt heeft.
Verdere voordelige aspekten van de uitvinding zijn gereciteerd in onderconclusies.
KORTE BESCHRUVING VAN DE TEKENING Deze en andere aspekten en voordelen van de uitvinding zullen hierna meer in detail besproken worden aan de hand van de beschrijving van de voorkeursuitvoeringen, en in het bijzonder aan de hand van de aangehangen Figuren, welke tonen Figuur 1 een blokdiagram van een systeem naar de uitvinding Figuur 2 een afbeelding op het beeldscherm van zo'n systeem Figuur 3 een aanspreekstrategie van een geheugen Figuur 4 een stroomdiagram bij Figuur 2 Figuur 5 illustreert een normaal schermdisplay Figuur 6 illustreert daarvan een normaal volgdisplay Figuur 7 geeft een eerste volgdisplay volgens de uitvinding Figuur 8 geeft een tweede volgdisplay volgens de uitvinding.
GEDETAILLEERDE BESCHRIJVING VAN DE VOORKEURSUITVOERINGEN Figuur 1 toont een diagram van een informatieverwerkend en informatiebeherend systeem. Daarbij zijn de voornaamste onderdelen veelal gerealiseerd als een ter zake dienende computer, waarbij de specifieke elementen van de uitvinding gerealiseerd worden door standaard uitgifte-elementen van het systeem, met name het display en eventueel audio-uitgave, maar waarbij ook specifieke elementen dienst kunnen doen. In het diagram van de figuur is element 50 een toetsenbord, element 52 een muis, element 54 een ingangsinterface-eenheid, element 56 een centrale computer, element 58 een processor met daarin een informatiebehandelingssysteem 60 en een informatiebeheersysteem 62, element 64 een geheugen met daarin een applikatie 66 en een modelgeheugen 68.
Voorts zijn er een uitgangsinterface-eenheid 70, een Z >
<Desc/Clms Page number 4>
beeldscherm 72 en een geluidskanaal 74. Eenvoudshalve zijn verschillende verdere aspekten en onderdelen niet getoond, zoals een operating systeem en verdere applikaties die naast en al dan niet in samenwerking met de besproken applikaties aktief kunnen zijn.
Figuur 2 toont een instantane afbeelding op het beeldscherm van zo'n systeem. De maatregelen volgens de uitvinding zijn gerealiseerd in een computergestuurd leersysteem dat werkt op basis van leren door overhoren. In dit systeem wordt een model bijgehouden van de momentane lesstofkennis van de betreffende leerling. Aan de hand van het al dan niet correct zijn van de door de leerling bij het overhoren gegeven antwoorden, past het systeem het gebruikersmodel aan. Voor elk item in de les heeft het gebruikersmodel namelijk een scoreteller, waarvan de stand stijgt of daalt, bestuurd respektievelijk door de juistheid (+) of onjuistheid (-) van het gegeven antwoord op de door het systeem over dat item gestelde vragen.
Het model wordt voor de gebruiker toegankelijk gemaakt door momentane scores op het beeldscherm af te beelden in de vorm van een matrix van rechthoekjes.
Elk item wordt door een apart blokje gerepresenteerd, waarbij de specifieke plaats karakteristiek is voor het desbetreffende item en de grootte de momentane score aangeeft.
De leerling moet middels de softkeys op het scherm aangeven of het betreffende lesitem (hier een zogenaamd spreekwoord) linguistisch'goed'of'fout'is gesteid, waama ter bestudering het correcte item gedurende een bepaald tijdsinterval wordt afgebeeld.
Daarna kan de leerling door het aanwijzen van een van de blokjes op het scherm (bijvoorbeeld met een soft key) in het model aangeven over welk item hij daarna overhoord wil worden. Door omcirkeling van het betreffende blokje wordt door de computer een'verstandige'suggestie gedaan voor het volgende, voor overhoren te kiezen, lesstof-item. De leerling kan deze keuze volgen maar er ook van afwijken, door een van de andere blokjes met de muis aan te klikken. De leerling kan zodoende selektief op het model reageren en mogelijke onjuistheden corrigeren. Het dialooginitiatief blijft zodoende bij de leerling, hetgeen gunstig blijkt voor zijn leermotivatie en de daarvan afhankelijke leerprestaties.
Zoals verder getoond is, zijn enkele van de items 'verboden', wat aangegeven is met een verbods-ikoon (32), bijvoorbeeld omdat het betreffende item nog heel recent werd geaktiveerd. Bepaalde items kunnen ook
EMI4.1
gesuggereerd worden door omcirkeling, wat is aangegeven door een suggestie-koon JD Im
<Desc/Clms Page number 5>
EMI5.1
(36) in het getoonde beeld is hierin niet voorzien, omdat de gebruiker kennelijk zojuist reeds een keuze heeft gemaakt. Dit laatste is aangegeven door een aktualiteitsikoon (34).
In de Figuur zijn de volgende onderdelen getoond het beeldscherm (20) met de in de overhoorfase door de computer gestelde vraag (22) :'is dit goed of fout het betreffende spreekwoord of karakteristieke uitdrukking (24) is afgebeeld :'voor jou gaat de zon op', waarbij getest wordt op de correctheid van het woord jou. In feite is het getoonde antwoord onjuist uitdrukking is'voor gaat de zon op'.
Verder bevat het beeld de terugmeldings-iconen 26 (goed) en 28 (fout), deze laatste is nu aktief, de matrix van blokjes 30, waarbij aangegeven is of de leerling het item goed kent (groot blok), redelijk kent (middelgroot blok) of kent (klein blok), en waarin verder als legenda aangegeven zijn de verbods-, suggestie-en aktualiteits-ikonen, respektievelijk 32, 36, en 34. Het tweede is in de matrix 30 momentaan niet relevant omdat de leerling al een item heeft gekozen. Verder zijn er drie soft keys aangegeven, waarmee de leerling het tempo van overhoren kiezen kan, namelijk langzaam (38), normaal (40), en snel (42). Naast, en met name vóór de overhoorfase kent een leersysteem nog presenteer-, repeteer-, overzichts-, en andere fases. Ook in deze fases is een systeem volgens de uitvinding relevant.
In die gevallen kunnen de interakties door de gebruiker antwoorden zijn op vragen door het systeem als :'begrijp je al deze items ?','welk item witje nog eens horen/zien ?','waarmee wil nu beginnen en dergelijke. Het model geeft dan aan welke items relevant zijn, welke al of niet gekozen kunnen of mogen worden, en bij'nieuwe'items een identifikatie bijvoorbeeld door een ikoon.
De struktuur als een matrix van blokjes wordt door gebruikers zeer positief ervaren, onder meer ook als de blokjes een karakteristieke vorm of kleur bezitten. Een weergave als beschreven werkt vooral goed voor snelle leerlingen deze kunnen hun gewoonlijk relatief snelle voortgang ook snel inzien. Een verdere uitbreiding de uitvinding is als het de gebruiker vrij staat om aantekeningen in de in of andere vorm aan de matrix van blokjes toe te voegen, bijvoorbeeld als een afkorting of woord. Het is mogelijk dat de applikatie ook binnen de matrix extra signaleringen kan geven of toelaat te plaatsen. In sommige gevallen kan de applicatie de representaties van de verschillende vraagstellingen doorheen de matrix omgooien. Dit kan voordelig zijn voor leerlingen die gemakkelijker de plaats dan de inhoud van een item onthouden.
Immers, gewoonlijk is alleen het laatste relevant.
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
De uitvinding kan in vele andere informatiesystemen dan leersystemen gebruikt worden.
De toepassing van zo een transparant gebruikersmodel is onder meer ook van belang bij die vormen van mens-machine interaktie, waarbij voor optimaal gebruik een relatief groot aantal verschillende commando's geleerd moet worden, zoals bijvoorbeeld bij diverse computer-applikatie-programma's zoals tekstverwerkers, databases, Viditel, CDI, en andere gebruikelijk is. Zo kunnen de mogelijke commando's van een tekstverwerkingssysteem voor de gebruiker transparant worden gemaakt door hun respektievelijke beschrijvingen op de manier van het bovenstaande als een matrix van blokjes op het scherm weer te geven. Er kan dan bijvoorbeeld door het systeem aangegeven worden welke commando's nog niet eerder door die specifieke gebruiker werden toegepast, of waarvan de funktie, werking of bedoeling nooit eerder aan hem werd getoond.
Ook nu kan het systeem weer suggesties doen, terwijl de gebruiker zijn kennis over de beschikbare commando's naar behoefte kan uitbreiden. In een applicatie die voornamelijk tot doel heeft de presentatie van informatie kunnen ook aantekeningen worden gemaakt bij de verschillende elementen van de matrix. Verder kan de applicatie bijvoorbeeld in het geval van in hoofdzaak informatiepresentatie een menuverkorting realiseren doordat er wordt gesuggereerd om tot dan toe in het algemeen overgeslagen pagina's ook verder over te slaan. Ook kan het aktuele model de volgorde van voorkeuren detekteren en juist die voorkeuren aangeven als suggestie. Tenslotte kan ook de frequentie van bepaalde vragen worden opgevoerd ten koste van andere die minder in de belangstelling staan.
Figuur 3 illustreert een aanspreekstrategie van een geheugen. In een geheugen 94 zijn een aantal items opgeslagen, waarvan er een (92) in detail is weergegeven. Bij het leren als boven besproken, wordt door de gebruiker = leerling een van de items aangesproken en uitgelezen, waarvan de inhoud onder in de figuur is weergegeven. Het item in kwestie bevat een veld 86 voor het eigenlijke leerobjekt, dit bevat dus in Figuur 2 de totale tekst, inclusief de foute alternatieven, een pointer naar het woord dat onderwerp is van de vraag in kwestie, en een multiplet indikatie voor een of in het algemeen meer foute alternatieven (in dit geval dus niets-goed of De keuze tussen de foute alternatieven gebeurt door een toevalsuitkomst. Voor andere multi-keuze vragen is de opzet navenant. Het veld 84 bevat een driebits score. Bij initialisering is dit veld nul.
Bij een goed antwoord wordt de score met 1 opgehoogd, bij een fout antwoord teruggesteld tot nul. De bits 80, 82 geven recent aangesproken items. t >
<Desc/Clms Page number 7>
Ze worden door een pointer aangewezen. Eerst wordt bit 80 gezet, voor vier achtereenvolgende vragen. Daarna idem voor bit 82. Na 8 vragen worden alle bits 80 teruggesteld, en de pointer weer op bit 80 gezet. Items met een 1 op een van deze plaatsen mogen niet worden aangesproken, wat op het beeldscherm te zien is. Na beantwoording van een vraag wordt het beeld bijgewerkt, zie Figuur 2. Het advies van de computer wordt aangegeven door een laag saldo in veld 84, bijvoorbeeld saldo 3 of minder. Een andere realisering is dat het leersysteem altijd een aantal items aangeeft, bijvoorbeeld vier, die het slechtst gekend worden. Veld 88 bevat een matrix-adres op het scherm.
Veld 89 bevat een kwaliteitsindikatie, die bijvoorbeeld een moeilijke vraag betekent, zodat die vraag pas na een aantal goed beantwoorde makkelijke vragen aan de orde komt. Een andere mogelijkheid is dat een bepaald item op een'makkelijke', dan wel op een'moeilijke'overhoord kan worden, waartussen deze bit de keuze aangeeft.
Veld 90 is voor verdere doeleinden beschikbaar.
Voor een andere omgeving dan een leeromgeving zijn de items op overeenkomstige manier in een geheugen opgeslagen. In bijvoorbeeld een besturingsomgeving realiseren de items elk ook nog een besturingsaktie, en bevatten ze ter fine daarvan ook nog een patroon van besturingsinformatie die niet aan de gebruiker wordt getoond, maar direkt ter uitvoering aan de hardware wordt toegevoerd. De responsie bevat bijvoorbeeld de naam van de besturingsaktie in kwestie, en verder een explikatie van de werking. Het model is nu een résumé van de besturingsakties die op korrekte manier zijn aangeroepen en uitgevoerd, en verder een résumé van de gemaakte fouten. Als in een bepaalde aktiviteitstoestand een bepaald, nog niet of weinig uitgevoerd kommando relevant is, wordt dit als een van de mogelijkheden gesuggereerd.
In het geval er geen andere mogelijkheid is, wordt het laatste uiteraard dwingend voorgeschreven. Als er meerdere mogelijkheden zijn worden deze volgens afdalende wenselijkheid tot een rij samengevoegd. Daarbij krijgt elk mogelijk commando een saldo, dat bepaald kan worden als een som van eigenschappen, en bijvoorbeeld op de wijze van fuzzy logic wordt geaccumuleerd. Zo hebben commando's een objektieve waarschijnlijkheid in de aktuele situatie, die bijvoorbeeld door een algemeen gebruikersmodel wordt gegeven. Verder hebben ze een score die bepaald wordt door al dan niet eerder gebruik door de persoon in kwestie. Deze persoon kan geidentificeerd worden middels ingave van een personifikatiecode.
Eventueel kan deze weer met twee overlappende recentheidskodes als de velden 80,82 in Figuur 3, getoetst worden aan
<Desc/Clms Page number 8>
recent gebruik door de persoon in kwestie. Kommando's die in meerdere of mindere mate ongewenst zijn worden verboden, respektievelijk afgeraden, middels ter zake dienende informatie op het beeldscherm. Uiteraard kan zulke dwingende of suggererende informatie ook via een spraak- of piep-signaal worden aangegeven. Als de lijst van mogelijke commando's lang is, is er een scroll-mogelijkheid. Als de gebruiker de omgeving in kwestie al vaak heeft gebruikt, kan het al dan niet terugmelden van het gebruikersmodel afhankelijk gesteld worden van een expliciete keuze door de gebruiker in kwestie.
Figuur 4 geeft een stroomdiagram bij Figuur 2. In blok 100 wordt de applikatie opgestart, eventueel de desbetreffende informatie uit een achtergrondgeheugen opgehaald, en de nodige ruimte in een voorgrondgeheugen geassigneerd. In blok 102 wordt het scherm opgebouwd zoals in Figuur 2 getoond, en daarna wacht de applikatie op een interaktie vanuit de gebruiker. In blok 104 wordt gedetekteerd of de interaktie betrekking heeft op een relevant of geldig item. Het kan een verboden item zijn, of een irrelevant item, en dan blijft de applikatie in de wachtlus van blok 104. Als het item evenwel acceptabel is, wordt de inhoud van dat item opgehaald in blok 106 en in blok 108 gedetekteerd of de gebruikersinteraktie, in dit geval dus het antwoord op een vraag, korrekt was. Als het korrekt was wordt in blok 110 een positieve respons gegeven.
Als het antwoord inkorrekt was, wordt in blok 112 de korrekte respons afgebeeld. Daarna worden in blok 114 een aantal grootheden bijgewerkt, namelijk de score voor het aangesproken item, de recentheid zowel van het laatst aangesproken item, als indien mogelijk ook van andere items, zoals besproken is aan de hand van Figuur 3. Ten slotte wordt de afbeelding in dier voege bijgewerkt. In blok 116 wordt gedetekteerd of de gebruiker geacht kan worden een voldoende kennis van de items te hebben. Als dit zo is wordt een desbetreffende boodschap afgebeeld, of een diploma afgedrukt middels een verder niet aangegeven drukker. In blok 120 wordt gedetekteerd of de gebruiker de applikatie wil verlaten. Als dat niet zo is, gaat de applikatie terug naar blok 104. In het andere geval wordt de applikatie in blok 122 verlaten.
Figuur 5 geeft een normaal schermdisplay, dat bijvoorbeeld ontstaat bij het standaard operating systeem van de Macintosh computer. Er is aangegeven een horizontale menustrook met cursor, de naam van een aktueel filesysteem Cassius, een subdirectory Wordprocessor, en een window met een strook met aktuele werkgegevens en beschikbare geheugenruimte, en een veld met zeven items, waarvan er een aktief is
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
(Write Now 2. Het grootste deel van het scherm (grauw aangegeven) is niet gebruikt.
Figuur 6 geeft daarvan een normaal volgdisplay dat laat zien wat gebeurt als in de horizontale menustrook het item'file'wordt geaktiveerd. Daardoor wordt in die strook het betreffende item geaccentueerd (highlighted) en een afrolmenu (pulldown) wordt geopend. Zoals reeds in de Figuur aangegeven is de opdracht'print' geaktiveerd licht veld op grauwe ondergrond. De aanvulling van het scherm door het afrolmenu wordt als een deklaag (overlay) afgebeeld op de oorspronkelijke afbeelding van Figuur 5.
Figuur 7 geeft een eerste volgbeeld volgens de uitvinding, dat is gevormd als een amendering van Figuur 6. Daarbij geeft het aantal blokjes op een regel aan, hoeveel maal de desbetreffende opdracht al is gebruikt, volgens de schaal 0 nooit gebruikt 2X gebruikt 3-5X gebruikt 6-12X gebruikt 5 vaker gebruikt. Het kan de gebruiker opvallen, dat de opdracht'print nooit is gebruikt, in tegenstelling tot de opdracht'print', waardoor de gebruiker geneigd zal zijn, de desbetreffende opdracht'eens te proberen'. Een andere mogelijkheid is dat deze suggestie op een ter zake dienend ogenblik nog verder wordt geaccentueerd door de computer, bijvoorbeeld door een suggestieve vraag.
Figuur 8 geeft een tweede volgbeeld volgens de uitvinding. Nu is de weergave zo georganiseerd dat elk item een itemveld bezit. Vóór gebruik hebben deze de minimum afmeting die nodig is om het item te bevatten ze nä gebruik aangroeien naar de mate van het gebruik van het desbetreffende item, een en ander binnen de grenzen van het menuveld. Niet of weinig gebruikte items strekken hun itemveld dus weinig uit naar de rechterkant van het menuveld dit betekent dat het aktiveren van een bepaald item veelal gemakkelijker is, doordat de velden van reeds gebruikte items doordat er niet-gebruikte items tussen liggen kunnen, effektief verder Z van elkaar liggen.
Deze weergave kan voordelig gebruikt worden in combinatie met een zogenaamde trackballinrichting om daarmee een cursor te bewegen zoals beschreven in de Europese Octrooiaanvrage EP 489 469 Al en de overeenkomstige US octrooiaanvrage Serial No. 07/803, aan dezelfde aanvrager en hierin geincorporeerd bij wijze van referentie. Deze oudere techniek vergezelt het handmatig Z > aandrijven van de trackball met een pseudo-potentiaalveld, waardoor de bedieningspersoon gemakkelijker de cursor op voorkeursposities kan plaatsen, ten koste 0 van de plaatsing op niet-voorkeursposities. De eerste komen dan overeen met de
<Desc/Clms Page number 10>
horizontale stroken behorend bij reeds eerder gebruikte opdrachten, de laatste met nog ongebruikte opdrachten.