[論文レビュー] Linking Use Cases and Associated Requirements: A Replicated Eye Tracking Study on the Impact of Linking Variants on Reading Behavior

Oliver Karras, Alexandra Risch+1 more|arXiv (Cornell University)|Jul 5, 2021

Usability and User Interface Design参考文献 74被引用数 3

ひとこと要約

本研究では、使用事例と関連要件を処理する際の異なるリンク変種（リンクなし、追加フィールド、統合リンク）が読解行動に与える影響を調査する。30名の参加者を対象とした繰り返し眼動追跡実験の結果、統合リンクのみが注意の切り替えを顕著に増加させ、関連するアーティファクトの同時処理を支援することを示し、使用事例と要件を関連付ける読解行動を誘導する上で最も効果的であることが判明した。

ABSTRACT

A wide variety of use case templates supports different variants to link a use case with its associated requirements. Regardless of the linking, a reader must process the related information simultaneously to understand them. Linking variants are intended to cause a specific reading behavior in which a reader interrelates a use case and its associated requirements. Due to the effort to create and maintain links, we investigated the impact of different linking variants on the reading behavior in terms of visual effort and the intended way of interrelating both artifacts. We designed an eye tracking study about reading a use case and requirements. We conducted the study twice each with 15 subjects as a baseline experiment and as a repetition. The results of the baseline experiment, its repetition, and their joint analysis are consistent. All investigated linking variants cause comparable visual effort. In all cases, reading the single artifacts one after the other is the most frequently occurring behavior. Only links embedded in the fields of a use case description significantly increase the readers' efforts to interrelate both artifacts. None of the investigated linking variants impedes reading a use case and requirements. However, only the most detailed linking variant causes readers to process related information simultaneously.

研究の動機と目的

• 使用事例と関連要件を処理する際の異なるリンク変種（リンクなし、追加フィールド、統合リンク）が読解行動に与える影響を調査すること。
• リンク変種が視覚的負荷、注意の切り替え、アーティファクトの意図された関連付け方の方法に影響を与えるかどうかを評価すること。
• 先行の眼動追跡研究を再現することで、結論の妥当性を強化し、読解行動に関する発見を検証すること。
• リンク変種が関連する要件と使用事例の逐次的処理対比して同時処理に与える影響を調査すること。
• トレーサビリティおよび保守性の文脈において、要件仕様におけるリンクのベストプラクティスを提示すること。

提案手法

• 信頼性を確保するため、15名の参加者を対象としたベースライン眼動追跡研究を実施後、別途15名の参加者による再現実験を実施した。
• 使用事例と関連する要件の読解中に、視覚的負荷、注意の切り替え、スキャンパスのパターンを測定するために眼動追跡を用いた。
• リンク変種を3種類に設計：リンクなし、要件を一覧表示する追加フィールド、使用事例フィールド内に埋め込まれた統合リンク。
• リッカート尺度による主観的評価を収集し、それを客観的な注視データと統合して分析した。
• 主観的理解度と客観的な眼動追跡指標との関係を分析するために、サポートベクターレグレッション（SVR）モデルを適用した。
• ベースラインと再現データを統合して分析することで、結論の妥当性を高め、不一致を解消した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 異なるリンク変種（リンクなし、追加フィールド、統合リンク）は、使用事例と関連要件の読解における視覚的負荷にどのように影響するか？
• RQ2 リンク変種は、使用事例と要件間の注意の切り替えの頻度とパターンにどのような影響を及ぼすか？
• RQ3 どのリンク変種が、使用事例と要件を関連付ける意図された読解行動を最も効果的に支援するか？
• RQ4 ベースライン実験の結果が、新たな被験者を用いた第二の実験でもどの程度再現可能か？
• RQ5 統合リンクは、他の変種と比較して、関連するアーティファクトの同時処理を促進する点でどのように優れているか？

主な発見

• リンクなし、追加フィールド、統合リンクの3つのリンク変種とも、視覚的負荷の水準が同等であり、リンクが個々のアーティファクトの読解を妨げないことを示している。
• すべてのリンク変種において最も頻度の高かった読解行動は逐次的読解であった：参加者は要件を大きくは織り交ぜず、使用事例を先に読み、その後に要件を読んだ。
• 統合リンクは、使用事例から要件への注意の切り替えが統計的に有意に増加したことを示しており、アーティファクトを関連付けるためにより高い視覚的負荷を要することがうかがえる。
• 統合リンクのみが、両方のアーティファクトを関連付けるスキャンパスが顕著に増加したことを示しており、これが意図された読解行動を最も効果的に支援していることを示している。
• 再現実験では、ベースライン実験のほぼすべての発見が確認されたが、1件の不一致は統合分析によって解消された。
• 注意の切り替えが増加したにもかかわらず、統合リンクは読解を妨げず、むしろ関連情報の同時処理を独自に支援していた。