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2012.11.27 07:30

힉의 법칙(힉스 로,Hick's Law)이란?

힉의 법칙(Hick's Law)은, 사람이 무언가를 선택하는데 걸리는 시간은 선택하려는 가지수에 따라 결정된다는 법칙이다. 힉-하이먼 법칙(Hick-Hyman Law)이라고 부르기도 한다.

영문 위키피디아 - Hick's Law
한글 위키피디아 - 힉-하이먼 법칙

선택의 가지수가 많아지면 시간이 오래 걸리는 것은 누구나 알고 있었겠지... 그건 너무 당연하니까. 그런 걸 법칙이라고 만든 사람도 다 있나? 실은 내용이 좀 다르다. 대부분의 UI 법칙들을 사람들이 잘못 알고 있듯이, 이 법칙도 대부분의 사람들이 제대로 모르고 있다. 우선 어쩌다가 법칙이 되었는지부터 보자. 

1951년 영국 심리학자 힉은 10개의 램프가 있는 테이블에서 5초 간격으로 임의의 램프가 켜지게 하고 사용자가 그것을 누르는데 걸리는 시간을 측정했다. 이 때, 램프의 개수를 2개에서 10개까지 변화 시키면서 사람들이 선택하는데 걸리는 시간의 변화를 계산했더니, 램프의 개수가 많을수록 시간이 오래 걸렸다. 실험 내용을 보면 어느 정도 유추할 수 있겠지만 사람들이 흔히 잘못 알고 있는 부분을 짚어보겠다.


1. 시간이 확확 늘어나지는 않는다.
우선 이 법칙의 수식을 간단히 살펴보면,

T = b \log_{2}(n + 1)

선택지(n) 시간(T)
1 1.0
2 1.6
3 2.0
10 3.5
20 4.3
100 6.6
로 표현된다. 수학에 약한 분들은 오른쪽 그래프를 보면 된다. 처음에는 선택지가 늘어나면 시간이 늘어나는 것 같지만, n이 커지면 시간이 별로 늘어나지 않는다. 어라? 좀 더 정확히 설명하기 위하여 각 경우의 수를 계산해 보면(b=1로 가정), 표와 같이 3개일 때 2초라고 해서, 10개라고 6초 이상 걸리는 것이 아니라 조금 더 늘어날 뿐이고, 20개가 되어도 4.3초 정도 될 뿐이다. 

언듯 생각하기에 선택지가 늘어나면, 시간이 기하급수적으로 늘어나면 좋겠는데... 그래서 UX하는 사람들이 선택을 줄이는 것이 중요하다는 걸 더 강조할 수 있었으면 좋겠는데... 기하급수적으로 늘어나기는 커녕, 선형적으로도 늘어나지 않고... 그냥 로그적으로 늘어난다. 아주 쬐끔씩... 그러니까 이 법칙을 이용하면, "메뉴를 잘게 나누지 말고, 한 번에 많이 보여주어라"는 결론을 주는 것 같다. 어차피 100개에 6.6초지만, 1000개 가운데 고르는데는 9.9초밖에 걸리지 않으니까 말이다. 이상하지 않나?

왜 이런 결과가 나온 걸까?

2. 바이너리 검색에만 해당된다.
기본적으로 여기서 가정하는 것은 (실험에서 느껴졌겠지만) 매우 단순하고 단일한 선택을 인간이 하는데, 10개가 있다면 절반을 나누어 "왼쪽이냐? 오른쪽이냐?" 판단한 후, 오른쪽이라면 다시 5개 가운데, "왼쪽이냐? 오른쪽이냐?"라고 판단하는 식의 논리를 따르는 선택에만 해당이 된다. 그렇기 때문에 1000개나 되더라도, 우선 500개를 제거하고, 다음 250개를 제거하고, 이런 식으로 하기 때문에 많아져도 별로 시간이 늘어나지 않는 것이다. (이런 과정을 Binary Search 혹은 Binary Elimination이라 한다. 수식에서 n+1이 된 것은 하나라도 선택을 할 것이냐 말 것이냐의 선택이 있기 때문이다)

사실 그런데... UI 디자인에서, 이런 식의 선택은 거의 없다. 예를 들어 내가 무엇을 고를지를 알고 있고, 그 대상이 알파벳 순으로 정렬되어 있을 때(!) 적용이 된다. 이런 경우라면, A 보여주고, B 보여주고 이렇게 만들면 정말 짜증이 나고 오래 걸린다. 차라리, A부터 Z까지 한 번에 확 보여주면 더 빠르게 고를 수 있다.

그러나 대부분의 경우는, 화면이 작아서 A부터 Z까지 한 번에 보여줄 수도 없고, 또 그런 식으로 정렬할 수도 없는 아이템인 경우가 대부분이고, 또 그렇게 정렬할 수 있다고 해도, 무얼 선택할지 사용자가 미리 알고 있는 경우도 드물기 때문에 거의 적용이 될 수가 없는 검색 방법이다.

힉의 법칙이 적용되려면,
a. 사용자가 무엇을 선택할지 알고 있고
b. 선택지가 사용자에게 익숙하게 정해진 순서대로 정렬되어 있으며(예를 들면 숫자나 알파벳)
c. 모든 선택지를 한꺼번에 보여줄 수 있을 때(페이징이나 스크롤은 안 됨),

선택지를 그룹으로 나누어 보여주는 것 보다는, 한꺼번에 보여주는 것이 훨씬 빠르다!는 법칙을 적용할 수 있다.

3. 가장 중요한 건 선택의 가지수를 줄이는 방법이다. 
지금까지 본 바와 같이, Hick의 법칙 자체는 사실 써먹을 일이 드문 법칙이다. 따라서, 괜한 아는체 보다는, '상식'에 기대자. 선택의 수가 적으면 선택하는데 걸리는 시간도 짧다. 따라서 선택의 수를 줄이는데 최선을 다 해야한다.

그렇지 않으면 아래 한국어 위키피디아처럼, 이상한 내용을 주장하게 된다. (여기서 이상하다는 말은, 내용이 틀렸다는 것이 아니라 힉의 법칙과 상관이 없거나, 힉의 법칙과 반대된다는 뜻이다)

[필독] 힉스 법칙과 피츠 법칙의 실험, 연구 발전, 그리고 왜 피츠는 인기있는데 힉스는 인기없는가?
[참고] 힉스 법칙과 피츠 법칙을 이용한 선택 시간 계산 및 메뉴 깊이 최적화
[참고] 다중선택에서 결정 시간 최소화를 위한 적응형 최적 과정

[참고##UI법칙##]


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Trackback 0 Comment 7
  1. 無異 2012.11.27 12:40 신고 address edit & del reply

    2. 바이너리 검색에만 해당한다는 내용은 hick's law와 관련이 없는 것 같습니다.

    2에는 선택지를 고르는 UI에 관한 예를 들었는데 이런 인지 작업은 선택지를 탐색해서 어떤 항목을 선택할지 의사 결정을 하는 과정과 결정 이후 버튼(메뉴)을 누르는 조작 과정 두 단계로 나눌 수 있을 텐데요. 힉스 법칙은 앞단계의 의사결정 과정과는 상관없이 뒷 부분만의 조작 시간에만 관한 모델로 알고 있습니다.

    선택지 탐색과 의사결정과정에는 더 많은 변수가 있을텐데 힉이나 하이먼의 실험은 그런 부분을 고려하지 않고 설계되어 있습니다. 선택이 결정(뭘 눌러야 할지 버튼에 불이 들어와서) 된 이후에 반응시간을 측정하는 것이었으니까요.
    글을 쓰신 이재용님과 이부분에 대해 얘기를 나눴는데 위키백과의 정의에서
    the Hick–Hyman Law (for Ray Hyman), describes the time it takes for a person to make a decision as a result of the possible choices
    "make a decision"이라는 부분때문에 앞 단계까지를 포함하는 것으로 오해한게 아닌가 싶습니다.

    선택지 탐색과 의사결정 과정을 포함하는것이라고 한다면 글에서 주장한 것 처럼 a. 사용자가 무엇을 선택할지 알고 있고 b. 선택지가 사용자에게 익숙하게 정해진 순서대로 정렬되어 있으며. 라는 조건으로 한정되는 경우에만 힉스법칙이 적용될 수 있겠지만,
    뭘 먹을지 결정 안된 상태에서 아무렇게나 정렬되어 있는 음식점 메뉴를 하나씩 다 살펴보고 고르는 과정의 시간은 원래 힉스법칙에서는 고려하고 있지 않습니다.

    힉스법칙은 선택이 결정이 된 상태에서 단지 반응(버튼을 누르거나 레이블을 읽거나)에 대한 시간만을 예상하는 모델이므로 fitts's law 처럼 어디나 적용될 수 있습니다.

    영문 위키백과에도 메뉴가 랜덤하게 배열된 경우에는 메뉴 탐색 시간이 선형적이므로 힉스 법칙이 적용되지 않는다는 동일한 주장의 내용이 적혀있습니다. 근데 위키백과가 항상 맞는게 아니니까요 :)

    또한 로그 함수니까 선택지가 많아도 별 문제가 없다고 이해하는 건 피츠법칙도 로그함수니까 버튼이 작아도 별 상관없다고 하는 것 같아 좀 조심스럽습니다. (본 주장이 아니라 수사적으로 넣은것 같긴하지만 헷갈릴뻔 했습니다.) 우리가 UI에서 다루는 선택지가 10개 미만의 적은 경우가 많으니까 가급적 적은게 좋은거다라고 이해하는게 나을 것 같습니다.
    정량적으로 실제 시간을 계산하고 그것을 근거로 결정하기 보다는 특정 버튼을 누르려고 할때 피츠법칙은 버튼의 크기, 거리가 힉스법칙은 버튼의 개수가 조작 시간에 영향을 미치는 변수로, 크고 가까운 곳에, 가급적 적은 개수의 버튼(메뉴)가 있는게 좋다라는 정도로 이해하면 되지 않을까 싶습니다.


    저도 잘 모르니까 인지심리학 전공하신 분 답변 부탁드립니다. :)

    • 無異 2012.11.27 14:43 신고 address edit & del

      정확한 용어인지는 모르겠지만 cognition-decision 과 perception-action 으로 나누면 힉-하이먼 실험은 후자 부분인 것 같습니다. UI의 cognition-decision과정이 실험에 포함되지 않은 것 같고요.

      motor cognition도 비슷한 개념인 것 같은데 움직임 자체에 인지 과정이 내재되어 있기때문에 헷갈릴 수 있는게 아닌가 싶고요.
      http://en.wikipedia.org/wiki/Motor_cognition

      잘 아는 분이 정리 부탁드립니다. :)

  2. 이 재용 2012.11.28 12:09 신고 address edit & del reply

    1. 이미 마음속에 정해진 다음에(즉 선택이 이루어진 다음에) 단지 반응에 대한 시간만을 이야기하는 거라면 선택과는 상관없는 이야기일 것 같아요. 그건 단순하게 근육을 움직이는데 걸리는 시간이겠죠.

    2. 로그 함수니까 선택지가 많아도 별 문제가 없다고 이해하는 것이 아니라, 많을 수록 더 유리할 수도 있다고 이해하는 겁니다. 예를 들어 1000개의 선택지가 있다면, 로그함수니까 1000개를 한 번에 보여주는 것이 100개씩 나누어 보여주는 것 보다 훨씬 유리하다는 거죠. 만약 선형이었으면 큰 차이가 없을 거고, 지수함수였으면, 되도록 잘게 나누어 보여주는 것이 유리할 것이고요.

    3. 바이너리 서치에 관한 부분은 많은 자료가 모두 영문 위키를 근거로 하고 있고, 저도 영문 위키를 근거로 썼는데, 영문 위키가 근거 자료를 안 밝혀서 좀 아쉽네요

    4. 전체적인 글의 요지는 힉의 법칙이 그다지 쓸모가 없다는 거고요, 당연히 선택지는 줄이는 것이 좋고요.

  3. ak 2012.11.28 22:17 신고 address edit & del reply

    http://akngs.tumblr.com/post/36735727386

    힉의 법칙에 대하여 제가 생각한 바를 적어보았습니다.

    • 無異 2012.11.29 09:32 신고 address edit & del

      깔끔하게 정리해 주셔서 고맙습니다.
      궁금한 점은 텀블러에 적었습니다.

  4. 이선주 2012.11.30 11:47 신고 address edit & del reply

    한때는 사이트맵이 메뉴 한쪽을 항상 차지하다가 어느 시점부터 웹사이트에 '전체보기'란 메뉴가 있어서 사이트맵 같은 것이 레이어팝업으로 표시되고. 또 언제부터인가 워드프레스 테마가 유행하면서 화면 하단에 전 메뉴 링크가 나오다가 최근엔 다 없어지고 메뉴 자체가 다시 5~7개 정도로 애플 웹사이트처럼 간소하게 제작되는 경우가 많아진 것 같습니다. 이런 사례를 힉스의 법칙을 들어 설명하는건 무리일까요?

    • 無異 2012.11.30 14:17 신고 address edit & del

      제가 이해하기엔 UI 메뉴 구성과 힉스법칙은 아무 관계없는 것 같아요.

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