堀内贵文

以约束型设计实现界面的个体化优化

概述

提出一套机制:输入关于认知特点的个人信息,参照界面的基本设计原则、安全与无障碍条件,以及关于人的特点的研究结论,生成贴合这个人的界面。

其中采用了「约束型设计」的思路——由人来设计必须守住的条件及其适用范围,在这个范围之内由生成式 AI 拿出具体方案。以车载导航为题材,从包含感知与身体特点在内的十三种虚构人物模型生成界面,并在另一道工序中检查是否符合条件,实现了一个 PoC。

对比中,有一个案例确认到由身体特点带来的明显画面结构变化;而多数生成结果并未出现大的视觉变化。实际的易用性与安全性尚未验证,但这项工作弄清了可以交给生成式 AI 判断的范围,以及那些收窄了个体化余地的设计条件。

背景 —— 一套界面究竟能覆盖到哪里

多数产品会设计并提供一套尽可能多人可用的通用界面。然而,一次能掌握的信息量、注意力投放的难易、语言表述的理解难度、精细操作的顺手程度,都因人而异。通用界面照顾到了很多人,却未必贴合其中的某一个人。

以群体为单位的评估同样有其局限。例如美国 NHTSA 于 2013 年公布的自愿性指南中,关于视线的各项接受标准要求 24 人中至少 21 人达标。这并不是一个意味着所有人都能同样使用的条件。[1]

即便产品可以更改字号或显示信息量,使用者也必须先注意到设置的存在,把它和自己的不便联系起来,再选出合适的调整。设置功能是不是没有被充分利用,人们就这样在不合适的状态下继续使用?这个疑问是本项目的起点。

在车载导航中,看屏幕与做操作会与驾驶所需的注意力相竞争。[1] 如果与界面的不匹配可能加重这份负担,那么在开始使用时就准备好贴合这个人的状态,从易用性与安全两方面都值得考察。

借助生成式 AI,已经可以把「由个人信息与设计知识具体化出界面」的工序做成原型。于是我思考:如何在减轻逐人手工设计画面负担的同时,把贴合个人的界面交到他们手中。

设置功能的使用率,以及与界面的不匹配对事故的影响,本项目并未验证。

提案 —— 把个人信息与两类设计知识连接起来

输入的是关于该用户认知特点的信息。AI 将其与事先整理好的两类知识对照:一类是界面的基本设计规则,另一类是由人的特点通向推荐界面的知识。

在此基础上,AI 在允许的范围内把界面具体化,并检查其是否符合条件。输出的是贴合这个人的界面,以及改了哪里、为什么改的说明。

输入个人的认知特点,参照界面的基本规则与「按特点推荐界面」的知识来生成的构想。生成式 AI 把方案具体化,另一道工序检查条件,输出贴合这个人的界面与变更理由。 输入个人的认知特点,参照界面的基本规则与「按特点推荐界面」的知识来生成的构想。生成式 AI 把方案具体化,另一道工序检查条件,输出贴合这个人的界面与变更理由。
图1|输入个人信息、参照设计知识生成界面的构想。 因人而异的输入,与设计者事先整备的知识被分开。PoC 的输入除认知特点外,还包含感知与身体特点。

输入:关于这个人的信息

例如,一次记住并处理信息是否得心应手,是否容易被其他刺激吸走注意力,哪一类说明更容易理解。实现中还把视觉表现与手指操作特点纳入了对象。画面不是由诊断名决定的,处理的是与界面使用相关的个人信息。

参照知识 A:界面得以成立的规则

整理界面的基本设计原则:一致性、对操作的反馈、信息的归组、文字与操作对象是否易见等。在此之上,把车载界面的操作限制与无障碍条件,连同其适用情形一并定义。

参照知识 B:由特点通向推荐界面的知识

把研究中确认的人的特点,连接到信息呈现的原则,再连接到界面设计。例如针对「一边记住信息一边操作会有负担」这一特征,考虑「减少需要记住的内容」这一方向,进而落到把必要信息留在画面上的设计。

不过,关于特点的研究未必能直接给出车载导航的设计取值。研究已经弄清的事,与本项目由此得出的设计判断,要加以区分。 对所有人都同样有效的改进归入基本规则,不计入个体化的成果。

理想的体验 —— 在第一次乘车时,一起确认怎样才好用

面向未来的构想。 通过对话完成初始设置,在本次 PoC 中并未实现。

买下车、第一次坐进驾驶座时。在停车状态下,AI 助手询问平时的使用方式。使用者不必去挑选专业的设置项,而是讲讲平时的困扰,以及自己觉得好用的方式。

首次乘车时的未来用户旅程。停车时选择开始,回答 AI 的询问,纠正 AI 的理解,试用生成的界面,并以确认过的界面开始使用。
图2|从首次乘车到开始使用的用户旅程。 经过询问、确认理解、生成界面、停车时试用,为这个人准备好初始界面。
  1. 首次乘车:开始对话

    AI“为了把画面调整到您用着顺手,能否告诉我几点您平时的使用方式?也可以稍后再开始。”

    使用者理解其目的,选择现在开始还是稍后再说。

  2. 访谈:说说困扰

    AI“当导航提示接连出现时,通常在哪些地方会变得不好理解?”

    使用者“下一条说明一来,我有时就忘了刚才那条的内容。”

    AI 询问具体场景,整理出与信息保持、注意力投放相关的使用困难。

  3. 确认理解:可以纠正 AI 的理解

    AI“比起记住步骤再往下走,让需要的信息留在画面上会更好用——我这样理解对吗?”

    使用者确认并纠正这一理解。对话中获得的自述,与认知功能的测量值或诊断分开处理。对需要测量的项目,另行准备确认的方法。

  4. 提案与试用:听过理由,再试画面

    AI“为减轻需要记住的负担,我提议一种能同时看到当前操作与下一步的画面。”

    使用者在停车时试着选择目的地等。可以说「之前那个更清楚」「这里想换个说法」,必要时可以调整提案,或退回原来的界面。

  5. 开始使用:使用确认过的界面

    把使用者确认过的界面保存为初始状态。行驶中维持使用者已经记住的基本结构。想重新调整时,可以在停车时再作调整。

对话的目的不是把使用者一次性归类,而是通过一段他本人能够说明、能够纠正的往来,把开始使用时的状态整备好。

实现 —— 把须守住的条件与交给 AI 的判断分开

本次实现的是这样一套机制:接收个人的特点信息,生成界面,再检查、绘制并对比。作为替代对话询问的输入,定义了十三种特点各异的虚构人物模型。

选择车载导航作为验证题材,是因为画面面积、操作对象的大小、可显示的信息量、行驶中的操作等条件都能被具体地处理。

名为约束型设计的推进方式

本项目所说的约束型设计,是由人来设计须守住的条件与适用范围,并在其内部由 AI 提出具体解的方法。

在基于规则的参数化变更中,输入与取值或选项的对应是事先定好的。本次构想不去填满全部对应,而是定下允许的范围与判断依据,把尚未确定的具体取值与表述留给生成式 AI 裁量。实现上把由计算决定的部分与由生成式 AI 决定的部分组合起来。

依据能说明什么在实现中的处理
连取值或关系式都能确定在已确认的条件与适用范围内计算
知道调整方向,但程度无法确定在守住方向与约束的范围内具体化,并留下「这是未经验证的设计判断」的记录
仅凭依据无法确定妥当的选择作为探索性提案处理,并标记为需要评估

把研究结论落到界面上时,记录了出处、适用条件与设计判断。通过与界面一并输出变更理由,使「为什么对这个人是这样的画面」可以被追溯。

在另一道工序中检查生成的界面

界面以带有画面元素与布局的结构化数据生成,再由这些数据绘制。数值与结构方面的条件由代码检查,少数需要解释语义的条件由 LLM 的另一道检查确认。自动判定之外的项目,以及材料不足而无法确认的项目,也一并记录。

检查所确认的是「是否符合已定义的条件」。实际是否好用、安全性是否提升,则需要由使用者来评估。

设计阶段若发现条件间存在矛盾,由 AI 指出相应位置,再由人来判断并修订条件。不做成每次生成时 AI 都按自己方便改动条件的机制。

界面对比 —— 变化很大的例子与几乎没变的例子

对比基准是不输入个人特点、以通用默认值生成的界面。在功能集合相同的前提下,比较输入个人特点后的输出。

以下图像是原型的输出,并非市售车载导航改造前后的对比。 人物模型也不是对真实用户的再现,而是为确认特点影响而设的虚构输入。

操作对象变大的例子

PS-12|带有「精细触控操作困难」这一身体特点的人物模型

与作为基准的 PS-01 在年龄、认知、感知特点上保持一致,只改变手指操作特点。在所示图像中,各操作对象变大,画面中部排列的条目由 7 条减为 4 条。底部的固定按钮不计入这一数量。

通用默认界面

通用默认界面。目的地设置画面中部排列着 7 个条目,底部有 4 个固定按钮。

输入个人特点后生成的界面

输入手指操作特点后的生成结果。中部条目变为 4 个,各触控区域更大。底部的固定按钮为 4 个。
图3|重新分配操作对象大小与单屏显示量的例子。 「画面会随个人输入而变化」这一点得到了展示。不过这一变化源自身体特点,并不能说明贴合认知特点的界面是有效的。

把操作对象放大是有代价的:同一画面上一次能选择的条目变少了。设计上功能集合得以保留,但仅凭这一屏,无法评估通往后续画面是否依然顺畅。

结构几乎没有变化的例子

PS-01|设为基准的人物模型

字号上虽有细微差别,但条目数量、布局、触控区域的大小几乎相同。在本次的规则与输入组合下,并未得到相对通用默认界面大幅改变结构的结果。

通用默认界面

通用默认界面。目的地设置画面中部排列着 7 个条目。

输入个人特点后生成的界面

输入基准人物模型信息后的生成结果。中部的 7 个条目与布局几乎相同,文字略大一些。
图4|即便输入个人信息,结构也几乎没有变化的例子。 仅凭变化之小,无法判断它对这个人是否更好用。

结果与讨论 —— 生成的自由度留在了哪里

生成式 AI 特有的价值未能充分展示

以作者的目视比较,能被认作画面结构明显变化的是 PS-12。其他输出虽在措辞与设置上有差异,但从画面外观上难以识别出价值上的显著不同。

PS-12 的改动也在「调整显示尺寸与显示量」的设置所能实现的范围之内。不必自己去找设置、初始状态就已整备好——这种体验是有潜力的。但这种体验的价值,与「生成界面是否需要生成式 AI」,必须分开验证。

本次 PoC 并未证明贴合认知特点能改善操作成绩,也未证明生成式 AI 做出的界面优于基于规则的方式。

本次构建的设计空间过窄

在确保文字与操作对象所需尺寸、并套用画面面积与显示量的条件之后,可选的结构就越来越有限。实现上由计算或固定结构决定的部分也不少,AI 在多个妥当方案之间挑选的余地很小。

措辞的改写上还留有自由度,但这类差异不像画面结构那样显眼,本次目视评估难以充分捕捉其价值。我认为,要确认生成式 AI 的价值,需要可选方案本身具有幅度,且这些差异对使用者的体验具有意义。

这一结果只针对本次收集的规则、采用的界面参数与实现的表现范围,不能说是车载导航整体或个体化界面整体的极限。

另外,我并未逐一直接查阅 JIS、ISO 等相关标准的全部正文,而是以论文、官方指引、公开数据、部分标准正文或预览等可获取的资料为基础构成设计知识。参照范围有可能影响了可采用的设计选项。不过,细读标准正文究竟会拓宽自由度,还是会因附加条件而进一步收窄,仍有待今后确认。

与 AI 的协作,带来了规则本身的改进

成果同样出现在「设计用于生成的条件、并使其可被检查」的过程之中。

发现的问题在设计上的反映
同一元素存在多个下限,组合方式含糊不清明确了适用关系,使任一下限都不会被突破
本应只在行驶中适用的条件,在停车时也被套用明示了每项条件适用的行驶状态
把措辞的易懂程度与是否配有图标合并成了一个维度将其拆为彼此独立的设计维度,找回了被无谓排除的选项
AI 把并不适用于某项输出的条件也当成了判断依据针对每项输出,明示了应参照的条件
原本打算留给 AI 的判断,被固定在了实现一侧重新审视了规格与实现之间的分工

AI 指出问题,人来判断,再反映到设计中。经由这样的往返,哪些要共同守住、哪些可以贴合个人变得清晰了。

今后 —— 确认体验的价值与生成式 AI 的价值

接下来想把两个问题分开验证。

其一,不必自己设置、开始使用时界面就已整备好,这样的体验究竟有多大价值。为此要实现对话询问、纠正理解直至试用的全过程,确认输入信息的可靠程度与给使用者带来的负担。

其二,在什么样的设计对象上,生成式 AI 带来的方案差异才会转化为体验的改善。希望拓展到这样的对象:在守住必要条件的同时,信息结构与操作流程上仍留有多个妥当方案。

在真实用户的评估中,把通用默认界面、由个人信息按规则调整的界面、由生成式 AI 具体化的界面放在同一任务下比较。通过操作时间、误操作、视线、主观负担等指标,分别考察「贴合个人」的效果与「使用生成式 AI」的效果。

同时推进对相关标准的查证,更新「研究已确认之事」与「设计判断」之间的边界。除了条件可被检查之外,把「在条件之内为使用者留下有意义的选项」作为下一个课题。

参考资料
  1. NHTSA,Visual-Manual NHTSA Driver Distraction Guidelines for In-Vehicle Electronic Devices(2013 年公布)。自愿性指南。关于视线的接受标准见 VI.E,关于注意力偏离与风险的说明见正文 I.C 等处。这并不意味着本 PoC 已获得符合该测试的认证。Federal Register 上的资料