Longitudinal Study of Two Virtual Cursors for People With Motor Impairments: A Performance and Satisfaction Analysis on Web Navigation

The lack of dexterity in the upper limbs of people with motor impairments may prevent the use of standard pointing devices, such as mice, to access graphical user interfaces. In these cases, pointing and clicking are usually performed by means of alternative devices such as joysticks, trackballs or standard keyboards. However, target acquisition can still be challenging for this group of people due to their physical condition. Based on previous works, we developed two virtual cursors: the novel cross cursor and the standard area cursor. They are devoted to assist two different groups of users with link selection within web pages: keyboard-only users, and joystick and trackball users, respectively. Both virtual cursors have been evaluated and compared with the original unassisted cursor in a longitudinal study. Eight people with motor impairments participated in an unsupervised experiment from their own personal computers at home. For a period of six weeks, each participant used both a virtual cursor and the original unassisted cursor to freely navigate the Web, and to perform predefined target acquisition tasks. Interaction data was automatically logged throughout the study along with subjective assessments concerning the usability of the virtual cursor being tested. Results show significant improvements for both virtual cursors in six of the seven cursor parameters studied, albeit with performance variations between some participants. The virtual cursors were extensively used for free web navigation and in their subjective assessments both were positively endorsed by participants who also put forward improvement suggestions for future developments

Assisted Interaction for Improving Web Accessibility: An Approach Driven and Tested by Userswith Disabilities

148 p.Un porcentaje cada vez mayor de la población mundial depende de la Web para trabajar, socializar, opara informarse entre otras muchas actividades. Los beneficios de la Web son todavía más cruciales paralas personas con discapacidades ya que les permite realizar un sinfín de tareas que en el mundo físico lesestán restringidas debido distintas barreras de accesibilidad. A pesar de sus ventajas, la mayoría depáginas web suelen ignoran las necesidades especiales de las personas con discapacidad, e incluyen undiseño único para todos los usuarios. Existen diversos métodos para combatir este problema, como porejemplo los sistemas de ¿transcoding¿, que transforman automáticamente páginas web inaccesibles enaccesibles. Para mejorar la accesibilidad web a grupos específicos de personas, estos métodos requiereninformación sobre las técnicas de adaptación más adecuadas que deben aplicarse.En esta tesis se han realizado una serie de estudios sobre la idoneidad de diversas técnicas de adaptaciónpara mejorar la navegación web para dos grupos diferentes de personas con discapacidad: personas conmovilidad reducida en miembros superiores y personas con baja visión. Basado en revisionesbibliográficas y estudios observacionales, se han desarrollado diferentes adaptaciones de interfaces web ytécnicas alternativas de interacción, que posteriormente han sido evaluadas a lo largo de varios estudioscon usuarios con necesidades especiales. Mediante análisis cualitativos y cuantitativos del rendimiento yla satisfacción de los participantes, se han evaluado diversas adaptaciones de interfaz y métodosalternativos de interacción. Los resultados han demostrado que las técnicas probadas mejoran el acceso ala Web y que los beneficios varían según la tecnología asistiva usada para acceder al ordenador

Detecting Deceptive Dark-Pattern Web Advertisements for Blind Screen-Reader Users

Advertisements have become commonplace on modern websites. While ads are typically designed for visual consumption, it is unclear how they affect blind users who interact with the ads using a screen reader. Existing research studies on non-visual web interaction predominantly focus on general web browsing; the specific impact of extraneous ad content on blind users\u27 experience remains largely unexplored. To fill this gap, we conducted an interview study with 18 blind participants; we found that blind users are often deceived by ads that contextually blend in with the surrounding web page content. While ad blockers can address this problem via a blanket filtering operation, many websites are increasingly denying access if an ad blocker is active. Moreover, ad blockers often do not filter out internal ads injected by the websites themselves. Therefore, we devised an algorithm to automatically identify contextually deceptive ads on a web page. Specifically, we built a detection model that leverages a multi-modal combination of handcrafted and automatically extracted features to determine if a particular ad is contextually deceptive. Evaluations of the model on a representative test dataset and \u27in-the-wild\u27 random websites yielded F1 scores of 0.86 and 0.88, respectively

Who is the average user? How people with visual impairments experience digital services

This thesis investigates the connections between the process of designing digital services on the one hand and the personal accounts of five people with visual impairment who use digital services on the other. Design plays a significant role in causing or mitigating disability in society through the shape and function of products, services, and the built environment. To better understand how products and services cause disability, I analyse disability as a multifactorial phenomenon which emerges through the interplay of personal, social, and environmental factors. I first review three models of disability from the field of disability studies, and, secondly, the design process through the review of inclusive design frameworks. Based on this analysis, I discuss how inclusive design frameworks fail to address the individual needs of people with impairments by generalising their challenges; and how the official interpretation of disability has developed into defining disability as a basic human experience. This research follows a grounded theory approach which utilises the accounts of five people with visual impairment to discuss their ability to access digital content, and, the role of design and technology in mitigating disability. Based on their accounts, I argue that design can mitigate disability and, thus, increase the independence of people with impairments. Furthermore, concrete examples of their interaction with digital services will help to organise factors that cause a positive or negative user experience for people with visual impairment. This thesis concludes with the suggestion of a new approach for designing inclusive products and services. This approach aims to consider the factors constituting the personal experience of accessibility, such as the use of assistive technology, the effects of physical impairments, and the availability of technology. Through this approach, designers can distinguish vulnerable user groups on a case-specific basis and, consequently, mitigate exclusion during the design process. In addition to improving the design process, this thesis argues that interacting with people with impairments, e.g., in the work environment, serves as an indispensable educative function to understand the requirements for building accessible products and services, and, thereby, develops an inclusive and diverse society

Designing Search User Interfaces for Visually Impaired Searchers: A User-centred Approach

PhDThe Web has been a blessing for visually impaired users as with the help of assistive technologies such as screen readers, they can access previously inaccessible information independently. However, for screen reader users, web-based information seeking can still be challenging as web pages are mainly designed for visual interaction. This affects visually impaired users’ perception of theWeb as an information space as well as their experience of search interfaces. The aim of this thesis is therefore to consider visually impaired users’ information seeking behaviour, abilities and interactions via screen readers in the design of a search interface to support complex information seeking. We first conduct a review of how visually impaired users navigate the Web using screen readers. We highlight the strategies employed, the challenges encountered and the solutions to enhance web navigation through screen readers. We then investigate the information seeking behaviour of visually impaired users on the Web through an observational study and we compare this behaviour to that of sighted users to examine the impact of screen reader interaction on the information seeking process. To engage visually impaired users in the design process, we propose and evaluate a novel participatory approach based on a narrative scenario and a dialogue-led interaction to verify user requirements and to brainstorm design ideas. The development of the search interface is informed by the requirements gathered from the observational study and is supported through the inclusion of visually impaired users in the design process. We implement and evaluate the proposed search interface with novel features to support visually impaired users for complex information seeking. This thesis shows that considerations for information seeking behaviour and users’ abilities and mode of interaction contribute significantly to the design of search user interfaces to ensure that interface components are accessible as well as usable

A web transconding framework base on user behaviour evaluation

111 p.La Web está en constante crecimiento y cada vez son mas los servicios que se ofrecendesde la misma. Esto hace que la Web se esté convirtiendo en una herramienta básicapara la vida diaria [Wellman and Haythornthwaite, 2008]. Sin embargo, para que la webalcance su máximo potencial hay que afrontar algunos retos, tales como la diversidad deusuarios y de dispositivos [Shneiderman, 2000]. Cada persona es única y tiene diversashabilidades y preferencias. Además, en muchas ocasiones las necesidades de unapersona pueden ser contrapuestas a las necesidades de otras. Por ejemplo, una personacon ceguera necesita un tipo de página web lineal y sin imágenes, mientras que unapersona con problemas cognitivos necesita una web gráfica con el mínimo texto posible.La accesibilidad a la web se ha centrado principalmente en mejorar métodos dediseño y evaluación (a partir de pautas) que permitan crear nuevas páginas webaccesibles para todos. Sin embargo este enfoque no resuelve el acceso a las páginas queya han sido diseñadas sin tener en cuenta su accesibilidad. Además, dada la diversidadde usuarios y de dispositivos, incluso las páginas accesibles pueden presentar barreras ausuarios concretos utilizando determinados dispositivos.Como alternativa, el transcoding es una técnica que transforma páginas no accesiblesen accesibles de manera automática, sin necesidad de que intervenga el desarrollador dela página en la transformación [Asakawa and Takagi, 2008]. Además, durante elproceso de recodificación es posible aplicar técnicas de adaptación que permitan adaptarla página a las necesidades de los usuarios.Para que las adaptaciones automáticas sean adecuadas, es necesario conocer elpropósito de cada uno de los elementos que aparecen en la página web. Por ejemplo, sise trata de un menú, del contenido principal, o de una tabla, etc. Gracias a las websemántica y a los lenguajes de marcado tales como WAI-ARIA [2016] o HTML5[2016] es posible añadir etiquetas semánticas que permitan realizar las transformacionesadecuadamente.Por otro lado, para poder adaptar el contenido se requiere mucha más información.Por ejemplo, qué elementos pueden causar problemas, aprender cuales son lasestrategias de navegación los usuarios, etc. Existen diferentes maneras adquirir esteconocimiento, que además pueden servir para medir la accesibilidad, tales comoherramientas automáticas, evaluaciones de expertos o las evaluaciones de usuario.Las herramientas automáticas comprueban la accesibilidad o usabilidad en base a lasnormas de accesibilidad estándar, tales como las WCAG 2.0 [2016] sin intervenciónhumana. Pero este tipo de herramientas no pueden comprobar algunos tipo de pautas,por lo que es necesaria la participación de expertos que juzguen su cumplimiento.Por otro lado, en la evaluación llevada a cabo por expertos, el evaluador puede tomardiferentes roles: se puede poner en el papel del usuario, o bien puede evaluar losproblemas más comunes. La eficacia de estos métodos suele depender en gran medidadel conocimiento que tiene el evaluador sobre los usuarios, su contexto, lasherramientas Web, etc.Cuando el factor económico no es un problema, la evaluación con usuarios es lamejor opción. Con este método es posible detectar cuales son los problemas reales delos usuarios: es posible observar las estrategias de interacción de los usuarios y ademásmedir la accesibilidad de las páginas durante el uso. Es importante tener en cuenta queaunque una página sea ¿oficialmente¿ accesible, puede resultar que no lo es paradeterminadas personas, por diferentes causas, tales como necesidades especiales, nivelde experiencia y conocimiento, etc. [Vigo and Harper, 2013].En esta tesis se presenta un marco de trabajo que permite hacer accesibles las páginasweb previamente inaccesibles y, además, adecuarlas a las necesidades de cada persona.Para ello utilizamos técnicas de transcoding basadas en métodos de evaluación delcomportamiento del usuario.A partir del modelo conceptual propuesto, se han diseñado dos componentes: unaherramienta de transcoding, Model Access, y una herramienta para la realización de testremotos con usuarios con discapacidad, RemoTest.La aplicación de Model Access para el transcoding requiere:¿ páginas web que hayan sido marcadas con meta-datos semánticos, para lo quehemos utilizado una extensión desarrollada por nosostros del lenguaje demarcado WAI-ARIA¿ un conjunto de técnicas de adaptación, para lo que hemos hecho una selección apartir de la literatura y de nuestros propios test con usuarios reales.¿ un sistema de razonamiento que permita decidir qué técnicas de adaptaciónaplicar y a qué elementos anotados se pueden aplicar, para lo que hemosdiseñado una ontología específica.¿ un modelo que contenga las características del usuario (restricciones ypreferencias) y del dispositivo que está usando para acceder a la web.A partir de estos elementos, la herramienta de transcoding modifica el código de lapágina original (no accesible) para convertirla en una página accesible y adaptada a losrequisitos de cada usuario específico.RemoTestTanto el diseño de técnicas de adaptación, como la validación de las páginas generadas,o la creación de los modelos requieren la realización de test con usuarios. Para ello se hadesarrollado una herramienta de experimentación remota con participación de personascon discapacidad. Esta herramienta, utiliza el Lenguaje de Especificación Experimental(ESL) y el Lenguaje de Control de la Sesión Experimental (ESCL) que han sidodiseñados y especificados mediante lenguaje de marcado XML.RemoTest es una herramienta para llevar a cabo test de usuario con personas condiscapacidad de manera remota o local. RemoTest provee a los investigadores loselementos necesarios para diseñar, llevar a cabo y analizar experimentos con personascon discapacidad. Algunos de los posibles usos de la herramienta son: la evaluación dela accesibilidad y/o usabilidad de la páginas web, la evaluación de las adaptaciones, elanálisis del comportamiento del usuario, la creación de modelos válidos para elrazonamiento.Para poder llevar a cabo experimentos con personas con discapacidad, es necesariocumplir una serie de requisitos:¿ que las interfaces de la herramienta sean accesibles¿ que los usuario puedan especificar la tecnología de apoyo que usan y sus datosdemográficos¿ que puedan realizar ejercicios de entrenamiento previos a la sesión experimentaly puedan seleccionar las tareasCon estos objetivos en mente, y con la participación durante el desarrollo de personascon discapacidad, se creó RemoTest. La herramienta está compuesta por cuatromódulos, Módulo del Experimentador, Módulo Coordinador, Módulo del Participantey por el Módulo Visor de Resultados.Módulo del ExperimentadorEste módulo ayuda al investigador a diseñar un experimento mediante una interfazgráfica en unos sencillos pasos. Primero se debe especificar el tipo de experimento:Web o cuestionario. En el segundo se definen los estímulos, las tareas así como lasposibles dependencias entre las mismas. Para que tanto los cuestionarios creados comolas páginas de información sean accesibles, la herramienta requiere al investigador queintroduzca los textos o imágenes que sean necesarios.En el tercer paso, se define el procedimiento del experimento, el número de grupos,cual va a ser el orden de las tareas etc. Por último solo queda seleccionar los datos quese quieren recoger y seleccionar los participantes que formarán parte del estudio.Una vez recogida toda la información sobre el diseño del experimento se crea unfichero XML basado en el lenguaje de diseño experimental (ESL) que se envía almódulo coordinador.Módulo CoordinadorEl modulo coordinador cumple las siguientes funciones:¿ guardar los experimentos diseñados¿ crear los estímulos y pantallas de información¿ crear la sesión experimental para cada usuario en el lenguaje de control desesiones experimentales (ESCL)¿ guardar los datos recibidos del módulo participante¿ mantener la base de datos de participantes e investigadoresMódulo del ParticipanteEste módulo es el encargado de interpretar el lenguaje de control de la sesiónexperimental (ESCL) para llevar a cabo la sesión, presentado al participante losestímulos y páginas de información que sean necesarias. Además, el móduloparticipante, recoge los eventos generados por el usuario, como por ejemplo losproducidos por el movimiento del cursor, el teclado o los del propio navegador. Estoseventos son enviados al coordinador para su posterior análisis con el módulo visor deresultados.Módulo Visor de ResultadosEste es el módulo encargado de interpretar y calcular diferentes medidas de los datosrecogidos. La herramienta es capaz de calcular valores tales como la velocidad, ladistancia recorrida o la relación entre la distancia optima al objetivo y la recorrida por elcursor. Por otro lado, también realiza cálculos centrados en la usabilidad de la páginaweb. Como, por ejemplo, el tiempo requerido para realizar la tarea, si el usuario se haperdido navegando mientras realizaba la tarea, así como por qué zonas de la página hapasado el cursor.Para poder extraer medidas fiables del cursor es necesario usar algoritmos quepermitan dilucidar cuándo el usuario ha decidido mover el cursor para seleccionar elobjetivo. Esto es importante, ya que no siempre el usuario mueve el cursor para haceruna selección. Algunas personas mueven el cursor mientras leen, o se entretienen. Unelemento clave de estos algoritmos es diferenciar las pausas causadas por el no uso delratón, de las pausas causadas por las correcciones de la trayectoria del cursor. Laherramienta diseñada por nosotros, al contrario que los trabajos relacionados en laliteratura, calcula un valor para cada usuario con el objetivo de diferenciar los dos tiposde pausa.Model AccessModel Access es un sistema de transcoding que adapta páginas web anotadas medianteuna extensión del lenguaje de marcado WAI-ARIA. El sistema hace uso de unaontología para modelar el usuario, el dispositivo, la tecnología de apoyo, el sistema deanotación y las técnicas de adaptación.La potencia de los sistemas de adaptación depende en gran medida de el número detécnicas de adaptación que son capaces de aplicar. Por ello, se realizó una búsquedaintensiva en la literatura de las técnicas de adaptación que pudieran ayudar a laspersonas con necesidades especiales. Además, también se incluyeron otras técnicas deadaptación que surgieron de las necesidades que detectamos en los experimentosllevados a cabo anteriormente.Model Access está compuesto por cuatro módulos principales: el Módulo dePresentación, que se ejecuta en el cliente del usuario, y el Módulo de Adaptaciones, elMódulo Coordinador y la Base de Conocimiento, que se ejecutan en un servidorEn la figura 1 podemos observar, cómo es el proceso de transformación de unapágina web anotada y otra sin anotar pero con el lenguaje WAI-ARIA ya incluido. Elmódulo de presentación se encarga de recoger la página web a la que quiere ir el usuariopara enviársela al módulo del coordinador. Este consulta en la base de conocimientoqué adaptaciones son aplicables al usuario, el dispositivo, la tecnología de apoyo y lapágina web específicos. Esta información es enviada al módulo de adaptaciones queejecuta las adaptaciones pertinentes.Dado que la lógica de las adaptaciones se encuentra en la base de conocimiento, es muysencillo crear nuevas adaptaciones para nuevos usuarios sin que sea necesario realizarFigure 1. Arquitectura general y funcionamientocambios que en la base de conocimiento.AnotaciónUno de los problemas de los sistemas de transcoding es la necesidad de anotar loselementos de la interfaz para producir adaptaciones adecuadas. Al hacer uso de unaextensión de WAI-ARIA, las páginas que ya incluyen este lenguaje de marcado puedenser adaptadas, ya que un gran número de adaptaciones hace uso de los roles ypropiedades presentes en este lenguaje.Las páginas que no incluyen marcas WAI-ARIA se pueden anotar mediante loselementos (clases e ids) de la CSS de la página. Anotando unos poco elementos de laCSS de una página se puede conseguir la anotación de un sitio web entero, ya que elCSS suele ser común para todo el sitio web.EvaluacionesPara comprobar la utilidad de las herramientas desarrolladas y del modelo conceptual,se llevaron a cabo diferentes evaluaciones.En primer lugar se analizó la accesibilidad de la propia herramienta RemoTest y desu proceso de instalación con 36 personas, de las cuales el 36% tenían problemas demovilidad, el 27% eran ciegas, el 22% tenían baja visión, mientras que el resto no teníaninguna discapacidad.Para poder detectar los problemas que pudieran encontar los usuarios al navegar enla web, se llevaron a cabo dos evaluaciones con la herramienta RemoTest: una conpersonas con baja visión y otra con personas con movilidad reducida.De los resultados obtenidos en estas evaluaciones se crearon nuevas técnicas deadaptación. Además, también se realizaron cambios en la base de conocimiento usadapor Model Acess para adecuarse a las necesidades detectadas.Una vez que se actualizó Model Acess, se llevaron a cabo otras dos evaluaciones conpersonas con baja visión y con personas con movilidad reducida. En la primera de ellasse midió la eficacia de las adaptaciones hechas por Model Access para personas conbaja visión usando un PC. Mientras que en la segunda se pudo comprobar la eficacia delas adaptaciones y el funcionamiento de tres métodos de interacción alternativosdedicados a personas con movilidad reducida usando un dispositivo móvil táctil

Using Digital Libraries Non-Visually: Understanding the Help-Seeking Situations of Blind Users

Introduction. This study explores blind users\u27 unique help-seeking situations in interacting with digital libraries. In particular, help-seeking situations were investigated at both the physical and cognitive levels. Method. Fifteen blind participants performed three search tasks, including known-item search, specific information search, and exploratory search, using the selected digital library. Pre-questionnaire, pre- and post-interviews, transaction logs and think-aloud protocols were used to collect data. Analysis. Open coding analysis was used to identify help-seeking situations the physical and cognitive levels. Results. The study identified seventeen help-seeking situations that blind users encountered while using digital libraries, including nine at the physical level and eight at the cognitive level. To be more specific, physical help-seeking situations were categorised into 1) difficulty accessing information, 2) difficulty identifying current status and path, and 3) difficulty evaluating information efficiently. Cognitive help-seeking situations were classified into 1) confusion about multiple programs and structures, 2) difficulty understanding information, 3) difficulty understanding or using digital library features, and 4) avoidance of specific formats or approaches. Conclusion. The identified help-seeking situations reveal a gap between current digital library design practices and special needs of blind users. Practical implications for the design of help features for more blind-friendly digital libraries are suggested based on the findings

Enabling Customization of Discussion Forums for Blind Users

Online discussion forums have become an integral component of news, entertainment, information, and video-streaming websites, where people all over the world actively engage in discussions on a wide range of topics including politics, sports, music, business, health, and world affairs. Yet, little is known about their usability for blind users, who aurally interact with the forum conversations using screen reader assistive technology. In an interview study, blind users stated that they often had an arduous and frustrating interaction experience while consuming conversation threads, mainly due to the highly redundant content and the absence of customization options to selectively view portions of the conversations. As an initial step towards addressing these usability concerns, we designed PView - a browser extension that enables blind users to customize the content of forum threads in real time as they interact with these threads. Specifically, PView allows the blind users to explicitly hide any post that is irrelevant to them, and then PView automatically detects and filters out all subsequent posts that are substantially similar to the hidden post in real time, before the users navigate to those portions of the thread. In a user study with blind participants, we observed that compared to the status quo, PView significantly improved the usability, workload, and satisfaction of the participants while interacting with the forums

The design and evaluation of non-visual information systems for blind users

This research was motivated by the sudden increase of hypermedia information (such as that found on CD-ROMs and on the World Wide Web), which was not initially accessible to blind people, although offered significant advantages over traditional braille and audiotape information. Existing non-visual information systems for blind people had very different designs and functionality, but none of them provided what was required according to user requirements studies: an easy-to-use non-visual interface to hypermedia material with a range of input devices for blind students. Furthermore, there was no single suitable design and evaluation methodology which could be used for the development of non-visual information systems. The aims of this research were therefore: (1) to develop a generic, iterative design and evaluation methodology consisting of a number of techniques suitable for formative evaluation of non-visual interfaces; (2) to explore non-visual interaction possibilities for a multimodal hypermedia browser for blind students based on user requirements; and (3) to apply the evaluation methodology to non-visual information systems at different stages of their development. The methodology developed and recommended consists of a range of complementary design and evaluation techniques, and successfully allowed the systematic development of prototype non-visual interfaces for blind users by identifying usability problems and developing solutions. Three prototype interfaces are described: the design and evaluation of two versions of a hypermedia browser; and an evaluation of a digital talking book. Recommendations made from the evaluations for an effective non-visual interface include the provision of a consistent multimodal interface, non-speech sounds for information and feedback, a range of simple and consistent commands for reading, navigation, orientation and output control, and support features. This research will inform developers of similar systems for blind users, and in addition, the methodology and design ideas are considered sufficiently generic, but also sufficiently detailed, that the findings could be applied successfully to the development of non-visual interfaces of any type