Transcript Interacțiunea om-calculator Caracteristicile ergonomice ale utilizatorului © 2015 Mihaela Colhon Introducere - Userul poate fi considerat drept un sistem cognitiv care rezolvă o problemă sau caută.

Interacțiunea om-calculator
Caracteristicile ergonomice ale
utilizatorului
© 2015 Mihaela Colhon
Introducere
- Userul poate fi considerat drept un sistem cognitiv
care rezolvă o problemă sau caută să îndeplinească
un task cu ajutorul calculatorului
- Calculatorul este o mașină care transformă intrările
în ieșiri urmând un mecanism neliniar
- Dispozitivele sau stilurile de interacțiune trebuie să
înlesnească interacțiunea dintre sistemul cognitiv
(userul) și mașina (calculatorul)
© 2015 Mihaela Colhon
Introducere
- Dezvoltatorii de sisteme interactive trebuie să țină cont
de faptul că și utilizatorii au propriile lor dispozitive de
interacțiune: senzorii și sistemul motor. Astfel, stimulii
externi generați de calculator intră în sistemul de
reprezentare al userului iar reprezentarea internă a
acestora va cauza reacții din partea user-ului care vor
genera schimbări în mediul de lucru (ca de exemplu
mișcarea mouse-lui, tastarea unor comenzi, etc.)
- Sarcina dezvoltatorilor este de a corela procesele
cognitive la potențialul reprezentărilor interne ale
utilizatorului .
© 2015 Mihaela Colhon
Introducere
Interacțiunea dintre om și calculator nu implică doar procese
mecanice ci, mai ales, un transfer de cunoștințe de la om la
calculator și invers.
Prin urmare, este nevoie de dispozitive de interacțiune între
aceste două sisteme (omul și calculatorul) de vreme ce
repezentările interne ale acestora nu sunt în mod necesar
compatibile.
© 2015 Mihaela Colhon
Psihologia
Psihologia se ocupă cu studiul comportamentului uman
din perspectiva structurilor mentale și a proceselor
asociate. Teoria psiholigiei acoperă o gamă largă de
subiecte:
- Motivația
- Emoția și cogniția
- Aspectele sociale, bilogice și organizaționale
© 2015 Mihaela Colhon
Știința cognitivă
Psihologia în IOC înseamna înțelegerea modului în care
oamenii achiziționează și memorează cunoștințe
(învață) precum și studiul modului în care aceste
cunoștințe sunt utilizate în executarea diverselor
sarcini.
Inteligența artificială are ca scop principal dezvoltarea
de modele de procesare UMANĂ a informației, în
analogie cu procesarea computerizată.
Psihologie + Inteligența artificială = Știința cognitivă –
problematica utilizării și reprezentării cunoștințelor
© 2015 Mihaela Colhon
Inginerie cognitivă
Ingineria cognitivă se ocupă cu studiul de tehnici și metode ce
vizează proiectarea componentelor de interacțiune în baza unui
set de parametrii care caracterizează performanța umană.
În baza acestei abordări, evaluarările se fac în funcție de timpul de
execuție consumat și al efortului cognitiv necesar.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia în HCI
Ergonomia analizează proiectarea mașinilor astfel încât
aceastea să corespundă diferitelor caracteristici fizice
ale utilizatorilor.
În cazul aplicațiilor pe calculator, ergonomia vizează
modul în care informația este prezentată pe ecran,
limbajul prin care utilizatorul comunică cu sistemul,
ușurința utilizării.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia în HCI
În domeniul interfețelor om-calculator, ergonomia
vizează preponderent proiectarea echipamentelor
hardware:
- Dispozitive de afișare, de exemplu ecranul
- Dispozitive de introducere a datelor ca: tastatura,
mouse-ul, tableta grafică.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
Pentru a putea utiliza calculatoarele în scopul
îndeplinirii unei activități, oamenii trebuie să
definească sarcinile respectivei activități în termeni
de comenzi pentru calculator – analiza cognitivă a
sarcinilor.
Ergonomia cognitivă în IOC are în vedere proiectarea
corespunzătoare a sistemului de lucru (hardwaresoftware) astfel încât să asigure un mediul de lucru
ergonomic pentru om, atât din perspectiva efortului
fizic cât și cognitiv.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia clasică vs. Ergonomia cognitivă
Ergonomia clasică
• Accentul este pus pe
proiectarea
echipamentelor
hardware.
• Creșterea
eficienței
interacțiunii om-mașina
dpdv al efortului fizic.
Ergonomia cognitivă
• Accentul
este
pus
pe
fenomenele
cognitive:
percepția,
memorarea,
reprezentarea cunoștințelor,
rezolvarea de probleme
• Extinde spațiul de analiză al
sarcinilor
la
procesele
mentale.
• Are ca scop construirea de
aplicații UTILIZABILE.
© 2015 Mihaela Colhon
Studiu de caz. Ergonomia tastaturii
Tastatura folosita pentru computere se numește 'QWERTY', după
primele șase litere poziționate în colțul din stânga sus.
Așezarea caracterelor a fost decisă în anul 1872 de către
inventatorul mașinii de scris, Christopher Sholes.
În modelul 'QWERTY‘ tastele centrale corespund literelor cele
mai folosite (în orice limbă), fiind apăsate cu degetele
arătătoare, care au mai multă putere. Restul literelor sunt
dispuse în funcție de frecvența folosirii lor.
© 2015 Mihaela Colhon
Mașina de scris versus Editoare de text
Spre deosebire de mașinile de scris, editoarele
de text permit modificarea și reordonarea
paragrafelor în orice moment, nemaifiind
necesară o planificare și o construcție inițială
a documentului.
© 2015 Mihaela Colhon
Studiu de caz
Flappy Bird este un joc cu o schemă de control simplă, în
care jucătorii trebuie să ghideze o pasăre prin niște
tuburi. Deși controlul este simplu, Flappy Bird este
considerat un joc dificil și frustrant. Creat de un
programator din Vietnam, Dong Nguyen, Flappy Bird a
devenit un fenomen pe Internet din primele săptămâni.
Deși Flappy Bird e(ra) un
joc gratuit, venitul din
reclame atingea 50.000
de dolari pe zi.
© 2015 Mihaela Colhon
Structura cognitivă a utilizatorilor
Din punct de vedere cognitiv, utilizatorii sunt clasificați după
următoarele tipuri de cunoștințe:
- Cunoștințe generale și abilități cognitive specific umane, ca de
exemplu: percepția, memoria, capacitatea de gândire,
capacitatea de planificare a acțiunilor
- Cunoștinte de specialitate, specifice domeniului de activitate
- Cunoștințe relative la sistemul informatic utilizat
A se face distincție între cunoașterea utilizării unui calculator și
cunoașterea utilizării unui anumit program.
© 2015 Mihaela Colhon
Structura cognitivă a utilizatorului
Obiectivul este reducerea timpului necesar instruirii și
dobândirea cât mai rapidă de abilități de utilizare.
Scopul general al ergonomiei cognitive constă în
reducerea efortului cognitiv general pe care
utilizatorul trebuie să-l depună pe parcursul rulării
programului.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonimia. Criterii de evaluare
Primul nivel de evaluare al interfețelor din punctul de
vedere al ergonomiei cognitive este furnizat de
psihologie și se referă la:
- Percepție și Sistemul Locomotor
- Memorie și Reprezentarea Cunoștințelor
Studiul aspectelor de percepție și de locomoție
reprezintă componenta ergonomică iar studiul
organizării
memoriei
umane,
reprezentării
cunoștințelor și procesării informației reprezintă
componenta cognitivă
a evaluării.
© 2015 Mihaela Colhon
Abilitățile utilizatorilor în IOC
© 2015 Mihaela Colhon
Interacțiunea om-calculator
În IOC:
inputul primit de calculator = outputul userului
outputul generat de calculator = inputul userului
Inputul este preluat de simțuri iar outputul este expediat
prin sub-sistemul locomotor.
Omul are 5 simțuri: auditiv, vizual,
tactil, olfactiv și gustativ.
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul vizual în IOC?
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul tactil în IOC?
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul auditiv în IOC?
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul olfactiv în IOC?
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul gustativ în IOC?
© 2015 Mihaela Colhon
Văzul
Percepția vizuală se realizează în două etape:
- Receptarea fizică a stimulilor – ochiul receptează lumina,
aceasta este proiectată pe retină și este tradusă în semnale
(se transformă în energie electrică) care alcătuiesc o schiță
primară ce este transmisă creierului
- Procesarea și interpretarea acestora
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul vizual în IOC
În IOC cerințele datorate percepției vizuale sunt foarte
importante în proiectarea interfețelor de comunicare
cu utilizatorul.
În interfețele actuale, bazate pe grafică, tendința
actuală este de înlocuire a textului cu reprezentări
simbolice ce au mai multe avantaje:
- Nu depind de o anumită limbă/zonă geografică, atâta
timp cât folosesc simboluri unamim cunoscute
- Pot transmite o cantitate mare de informație, fiind
utile mai ales aplicațiilor care ruleaza pe ecrane mici
(telefoane)
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul vizual în IOC
Imagistica
Avantajele folosirii imaginilor în interfațarea omcalculator sunt următoarele:
- Imaginile pot fi ințelese de oricine, independent de
limbă și grad de pregătire
- Pot exprima multă informație într-un spațiu mic (O
imagine face cât o mie de cuvinte)
- Sunt mai precise decât limbajul natural, care este de
multe ori ambiguu
- Pot avea un mare impact asupra utilizatorului
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul vizual în IOC.
Folosirea imaginilor
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul văzului în IOC. Citirea
Citirea de texte este un caz particular al percepției
vizuale, un caz extrem de important având în vedere
volumul mare de informație care este transmis prin
intermediul textelor.
Percepția unui text cuprinde următoarele etape:
- percepția modelului unui cuvânt
- Decodificarea referinței câtre reprezentarea internă
- Analiza sintactică și semantică a textului
© 2015 Mihaela Colhon
Percepția modelului de text
Cuvintele cunoscute sunt recunoscute pe baza formei, deci se
poate tolera si o forma care© 2015
nuMihaela
coincide
cu cea corectă.
Colhon
Simțul văzului în IOC. Citirea
În timpul citirii se produc mișcări ale ochilor urmate de fixarea
privirii – percepția textului care ocupă peste 90% din timpul în
care se face citirea.
Mișcarea ochiului înainte și înapoi se numește regresie. Cu cât
textul este mai complex cu atât vor fi mai multe regresii.
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul văzului în IOC. Citirea
Experimental, s-a determinat că textele cel mai bine citite sunt
cele cu lungime de maxim 12cm având caractere de 9-12 pt.
Observație. Citirea pe ecran este mai lentă decât citirea de pe o
foaie de hărtie datorită unor factori ca lungimea liniei,
orientarea, familiarizarea cu mediul.
Interfețele textuale trebuie să asigure un cadru optim pentru
citire: un contrast negativ (text de culoare închisă pe culoare
deschisă) crește acuitatea vizuală.
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul văzului în IOC. Citirea
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul văzului în IOC. Citirea
© 2015 Mihaela Colhon
Simțul văzului în IOC. Citirea
© 2015 Mihaela Colhon
Sugestii de prezentare
Sugestie. Se recomandă folosirea unui singur font într-un document (chiar
dacă acesta se întinde pe mai multe pagini), eventual textele putând avea
dimensiuni diferite. De asemenea se recomandă evidențierea prin subliniere,
© 2015 Mihaela Colhon
boldare sau scriere italică.
Sugestii de prezentare
Observație. Textele cu dimensiuni foarte mari trebuie să aibă culori potrivite,
care să nu deranjeze datorită mărimii pe care o au caracterele acestora.
© 2015 Mihaela Colhon
Sugestii de prezentare
Se consideră că textele scrise cu fonturi rotunjite apar ca fiind mai “prietenoase”
decât dacă ar fi scrise cu fonturi ascuțite, cele scrise cu fonturi care imită scrisul
de mână sugerează o notă elegantă,
sofisticată.
© 2015 Mihaela Colhon
Sugestii de prezentare
Textele cu impact vizual maxim (ca și culoare, dimensiune, efecte speciale)
trebuie să conțină cele mai importante mesaje, ideile de bază ale
discursului conținut în document.
© 2015 Mihaela Colhon
Sugestii de prezentare
Într-un document trebuie asigurată “aerisierea” ideilor sau
paragrafelor pentru a asigura ușurința în citire.
© 2015 Mihaela Colhon
Sugestii de prezentare
“simplicity is the ultimate sophistication”
© 2015 Mihaela Colhon
Modelarea cognitivă a
Interacțiunii om-calculator
Există 3 perspective în această abordare:
• Perspectiva orientată către task și care vizează scopurile și
sub-scopurile pe care utilizatorii le pot îndeplini folosind
capabilitățile sistemului. Această perspectivă este modelată
folosind tehnici de IA prin intermediul rețelelor semantice
• Perspectiva orientată către interfața cu utilizatorul și care
cuprinde cunoștințele pe care utilizatorul trebuie să le aibă
pentru a-și îndeplini un task, datele necesare și stilurile de
interacțiune cele mai potrivite
• Pespectiva orientată către arhitectura sistemului și care
este definită de modalitățile de stocare a datelor, funcțiile
de acces și procesele interne ale sistemului
© 2015 Mihaela Colhon
Abilități cognitive ale utilizatorilor
© 2015 Mihaela Colhon
Modelarea cognitivă a
Interacțiunii om-calculator
Pentru ca o reprezentare mentală să devină un model cognitiv
trebuie să se cunoască:
- mulțimea de intrări posibile
- mulțimea de ieșiri posibile
- forma funcției care corelează intrările cu ieșirile
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
Organizarea și structura memoriei umane
Organizarea și structura memoriei umane reprezintă o
caracteristică importantă în ergonomia cognitivă a
utilizatorului, proiectarea interfețelor om-calculator
trebuind să fie în acord cu capabilitățile și limitele
acesteia.
O trasătură caracteristică a interfețelor grafice actuale o
constituie abundența de informații prezentate
utilizatorului la un moment dat.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
Tipuri de memorie
• Memorii senzoriale (regiștrii pentru
memoria vizuală, auditivă și tactilă),
persistența este de 0.2 sec pentru memoria
vizuală și 2 sec. pentru memoria auditivă
• Memorie de scurtă durată – STM (short
time memory) sau WM (working memory)
• Memorie de lungă durată – LTM (long time
memory)
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
Tipuri de memorie
Informația este transferată de la stimuli către memoria
de lucru (care este o concentrare a minții) față de
stimulii concurenți, atenția având rolul de a filtra
informația astfel transmisă.
Rata de transfer către LTM este mai mică în cazul
procesării conștiente.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă.
STM
Memoria de scurtă durată poate fi văzută ca o zonă de
depozitare TEMPORARĂ de informație.
Capacitatea redusă de depozitare din STM conduce la tendința
de a grupa informația. S-a demonstrat (Miller, 1956) că STM
are capacitatea de a stoca 7 (+/- 2) bucați de informație
similare. Timpul de stocare este de 20-30 sec.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
Exercițiu de memorie
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
STM în HCI
Proiectanții de interfețe om-calculator trebuie să aibă grijă
să nu supraîncarce memoria de lucru, informația
prezentată să poată fi grupată cu ușurință în cadrul unor
entități cât mai familiare.
Memoria de lucru este solicitată în timpul:
- Derulării unui proces mental asociat cu execuția unei
sarcini de lucru, care necesită reținerea temporară (în
memoria de lucru) a unor obiective, comenzi și
parametrii
- Vizualizarea interfeței de prezentare care necesită
reținerea temporară a controalelor/mesajelor afișate în
fereastra de dialog
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
LTM
LTM stochează:
- Cunoștințe
- Informații dobândite prin experiență/exercițiu
- Reguli procedurale de comportament
Diferă de STM prin faptul că are o capacitate mare de
stocare, timpul de acces este mai mare însă uitarea
intervine mai lent.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
LTM
Există două tipuri de memorie: episodică și semantică.
Memoria episodică este compusă din evenimente și
experiențe într-o formă serială, cronologică.
Memoria semantică include cunoștințele și abilitățile
dobândite.
Operații în LTM: stocarea sau memorarea, uitarea și
regăsirea informației.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
Memorarea
Repetiția asigură memorarea informației, volumul
memorat fiind direct proporțional cu timpul alocat.
Repetarea la intervale de timp este mai eficientă decât
repetarea continuă.
Factori care facilitează memorarea: înțelegerea
conceptelor memorate, asocierea cu alte concepte
cunoscute, familiaritatea/familiarizarea cu informația
memorată.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
Reamintire și recunoaștere
Există două tipuri de regăsire:
- Reamintire, desemnează efortul depus pentru regăsirea
informației
- Recunoaștere, senzația pe care o avem în prezența unui
obiect familiar
Recunoașterea este mai puternică decât reamintirea. De
exemplu, reamintirea unui text este mult mai greoaie
decât reproducerea semnificației acestuia.
Regăsirea înseamna nu atât reproducerea a ceea ce s-a
memorat ci mai degrabă reproducerea a ceea ce s-a
inferențiat.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomie cognitivă
Regăsire în HCI
În HCI nu este suficient să reținem semnificația, trebuie
să ne reamintim exact forma a ceea ce s-a învățat (de
exemplu, comenzile trebuie să fie corecte atât
sintactic cât și lexical).
Acest lucru implică un efort din partea utilizatorului,
efort care poate fi diminuat prin dezvoltarea de
sisteme tolerante la greșeli de scriere.
LIPSA DE PRECIZIE A MEMORIEI UMANE TREBUIE SĂ FIE
COMPENSATĂ DE INTERFAȚA UTILIZATOR.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomie cognitivă
Regăsire în HCI
Înocuirea liniilor de comandă cu obiecte grafice a
determinat:
- reducerea potențialului de erori la nivel sintactic și
lexical
- Efortul de memorare este diminuat fiind înlocuit de
efortul de recunoaștere al simbolului grafic
corespunzător
Pentru ca regăsirea să fie cât mai ușoară, simbolistica
obiectelor de pe interfața grafică trebuie atent
studiată.
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
Regăsire în HCI
O simbolistică greșită poate duce la erori sau alte
forme de interacțiune sub-optimală (de exemplu,
timp mare de decizie).
Ar fi de dorit ca interfața să protejeze utilizatorul de
efectele de interferență contextuale!
© 2015 Mihaela Colhon
Ergonomia cognitivă
După (Johnson, 1992) memoria nu este veridică, fiind
influențată de contextul și capacitatea fiecărui individ
de înțelegere = distorsiuni în memorare.
Distorsiunile sunt generate de schemele de organizare a
cunoștințelor și de raționamente fiecărui individ.
Pentru a înțelege mai bine memoria umană trebuie
analizat modul în care cunoștințele sunt
reprezentate, structurate și utilizate.
© 2015 Mihaela Colhon
Q&A
© 2015 Mihaela Colhon