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How to optimize switch virtual keyboards to trade off speed and accuracy

机译：如何优化开关虚拟键盘以权衡速度和准确性

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摘要

In some circumstances, people interact with a virtual keyboard by triggering a binary switch to guide a moving cursor to target characters or items. Such switch keyboards are commonly used by patients with severely restricted motor capabilities. Typing with such systems enables patients to interact with colleagues, but it is slow and error prone. We develop a methodology that can automate an important part of the design process for optimally structured switch keyboards. We show how to optimize the design of simple switch keyboard systems in a way that minimizes the average entry time while satisfying an acceptable error rate. The first step is to model the user’s ability to use a switch keyboard correctly for different cursor durations. Once the model is defined, our optimization approach assigns characters to locations on the keyboard, identifies an optimal cursor duration, and considers a variety of cursor paths. For our particular case, we show how to build a user model from empirical data and demonstrate that the resulting optimized keyboards are quite different from existing keyboard designs.Electronic supplementary materialThe online version of this article (doi:10.1186/s41235-016-0007-6) contains supplementary material, which is available to authorized users.
机译：在某些情况下，人们通过触发二进制开关来引导移动的光标定位到目标字符或项目，从而与虚拟键盘进行交互。这种开关键盘通常被运动能力严重受限的患者使用。使用此类系统进行打字可以使患者与同事互动，但是速度慢且容易出错。我们开发了一种方法，可以使结构最佳的开关键盘的设计过程的重要部分自动化。我们展示了如何以一种最小化平均输入时间并同时满足可接受的错误率的方式来优化简单开关键盘系统的设计。第一步是对用户在不同的光标持续时间内正确使用切换键盘的能力进行建模。定义模型后，我们的优化方法将字符分配给键盘上的位置，确定最佳光标持续时间，并考虑各种光标路径。对于我们的特殊情况，我们展示了如何根据经验数据构建用户模型，并演示了最终的优化键盘与现有键盘设计完全不同。电子补充材料本文的在线版本（doi：10.1186 / s41235-016-0007- 6）包含补充材料，授权用户可以使用。

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