UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO COORDENAÇÃO DE ENSINO DE GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO COORDENAÇÃO DE ENSINO DE GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS INTERATIVOS UTILIZANDO ENGENHARIA SEMÍOTICA E PADRÕES DE IHC JANAHYNE CAROLINDA NUNES CUIABÁ MT 2006

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO COORDENAÇÃO DE ENSINO DE GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS INTERATIVOS UTILIZANDO ENGENHARIA SEMIÓTICA E PADRÕES DE IHC JANAHYNE CAROLINDA NUNES Orientadora: Profª Drª PATRICIA CRISTIANE DE SOUZA Monografia apresentada ao Departamento de Ciência da Computação da Universidade Federal de Mato Grosso, para obtenção do Título de Bacharel em Ciência da Computação. Área de Concentração: Ciência da Computação CUIABÁ MT 2006

3 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO COORDENAÇÃO DE ENSINO DE GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO CERTIFICADO DE APROVAÇÃO Título: Desenvolvimento de Sistemas Interativos utilizando Engenharia Semiótica e padrões de IHC. Autora: Janahyne Carolinda Nunes Orientador: Profª. Drª. Patrícia Cristiane de Souza Aprovada em 11/05/2006 Profª. Drª. Patrícia Cristiane de Souza ICET/DCC (Orientadora) Profª. Drª. Claudia Araújo Martins ICET/DCC Prof. MSc. Clodoaldo Nunes CEFET/GES

4 DEDICATÓRIA À minha família por me ensinar que viver não é somente existir; viver é agir, é trabalhar, é lutar.

5 AGRADECIMENTOS A Deus e a N.S. de Aparecida, por terem me abençoado e dado força para subir mais um degrau na escala da vida. À minha orientadora, Profª. Patrícia Cristiane Souza, que apostou em uma idéia inovadora. Aos meus familiares, pelo carinho e incentivo dispensados a minha pessoa, em especial meu pai Cristovam e a minha tia Carmen. Aos professores que me incentivaram nos momentos mais difíceis, bem como os que me elogiaram nos meus momentos de glória: Luciana e Nelcileno. Aos amigos que contribuíram direta ou indiretamente para a realização deste trabalho, em especial: Jaime, Gabriel, Roney, Cora Alice, Évelin Daiane, Adriana, Robson, Daniel e Edilson.

6 vi LISTAS DE FIGURAS FIGURA 1 PROCESSO DE OBJETIVAÇÃO E CONCEPÇÃO TRIÁDICA DO SIGNO. FIGURA 2 A PERSPECTIVA DE METACOMUNICAÇÃO DA ENGENHARIA SEMIÓTICA. FIGURA 3 CONTRIBUIÇÃO DAS ÁREAS ENVOLVIDAS NO PROCESSO DE DESENVOLVIMENTO DE UM SISTEMA. FIGURA 4: CICLO DE VIDA DE S.I. - INCREMENTAL FASE - ANÁLISE DE REQUISITOS FIGURA 5 : EVOLUÇÃO DO DESENVOLVIMENTO DE UMA INTERFACE 41 FIGURA 6 A INTERFACE DO USUÁRIO COM EXPRESSÃO 49 FIGURA 7 FLUXOGRAMA DO CICLO INICIAL DA INTERFACE 50

7 vii LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS AS ES Aplicação de Software Engenharia Semiótica FAST Facilitated Application Specification Technique GUI IHC Interface Gráfica de Usuário Interação Homem-Computador QFD Desenvolvimento em função da qualidade SI Sistemas Interativos WINP Windows Icons Menus Pointers).

8 SUMÁRIO LISTAS DE FIGURAS... vi 6 LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS... vii 7 RESUMO ABSTRACT INTRODUÇÃO APRESENTAÇÃO OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivos Específicos JUSTIFICATIVA METODOLOGIA ORGANIZAÇÃO DA MONOGRAFIA SISTEMAS INTERATIVOS CONCEITOS DE UM SISTEMA INTERATIVO Aplicação de Software Funcionalidade Interface de Usuário Modelo de Interação INTERAÇÃO ENTRE HOMENS E SISTEMAS COMPUTACIONAIS Campos de pesquisas de IHC Disciplinas da IHC SISTEMA INTERATIVO E USABILIDADE SISTEMA INTERATIVO E ENGENHARIA SEMIÓTICA Semiótica Computacional Sinais Computacionais Relação da ES com a Usabilidade SISTEMAS INTERATIVOS E ENGENHARIA DE SOFTWARE O ciclo de vida de SI ABORDAGENS TEÓRICAS DE IHC PARA O DESENVOLVIMENTO DE SI PROCESSO DE DESIGNER DE INTERFACE DO PONTO DE VISTA DA IHC ABORDAGENS E FORMALISMOS EM IHC As Abordagens Cognitivas As Abordagens Semióticas Semiótica Perciana A ENGENHARIA SEMIÓTICA DE INTERFACES DE USUÁRIO A ABORDAGEM DA ENGENHARIA SEMIÓTICA A Perspectiva de Metacomunicação para IHC... 33

9 A Mensagem do Designer Fundamentos de Semiótica Signo Signo na interface interativa Comunicação ÁREAS ENVOLVIDAS NO DESENVOLVIMENTO DE SI ENGENHARIA DE SOFTWARE Reconhecimento do problema Análise de Requisitos Técnicas de Análise de Requisitos Análise do Usuário Projeto de Sistemas Interativos Projeto de Interface Testes de Aceitação INTERAÇÃO HOMEM-COMPUTADOR IHC Características físicas do usuário Visão Audição ENGENHARIA SEMIÓTICA Fundamentos para o Design com Produção de Signos Medium Tipos-signos Sistemas Semióticos A interface do usuário e o processo comunicativo O medium Interface A Ferramentas de Acionamento Os signos de Interface RECOMENDAÇÕES PARA DESENVOLVIMENTO DE S.I BOAS PRÁTICAS NA FASE DE ENGENHARIA DE SOFTWARE Conversar com o usuário e/ou cliente Obter preferências e restrições do usuário e/ou cliente Considerar modelos de IHC e casos de uso Analisar sistemas existentes Considerar protótipos em papel Verificar com especialista Validar com usuário e/ou cliente VERIFICAÇÃO DAS INTERFACES UTILIZAÇÃO DE OBSERVAÇÕES / CHECKLIST / QUESTIONÁRIOS CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 63

10 10 RESUMO A aplicação da Engenharia Semiótica e de IHC no desenvolvimento de sistemas, tornou-se um fator fundamental para a garantia da qualidade de interfaces que satisfaçam as necessidades dos usuários e garantam o uso pleno das funcionalidades dos sistemas. Partindo desta perspectiva e baseado nos conceitos de semiótica das teorias de Charles S. Peirce e de Umberto Eco desenvolvemos uma proposta para desenvolvimento de Sistemas Interativos que se preocupa com o conteúdo da mensagem do designer, a interface de usuário como a sua expressão e o design como sendo uma atividade de produção de signos apoiada por um sistema semiótico, composto por uma linguagem de especificação e por regras que correlacionam as mensagens especificadas aos widgets dos principais padrões e ferramentas de interfaces de usuário. ABSTRACT The application of Engineering Semiotics and IHC in the development of systems, became a basic factor for the guarantee of the quality of interfaces that satisfy the necessities of the users and guarantee the full use of the functionalities of the systems. Leaving of this perspective and based in the concepts of semiotics of the theories of Charles S. Peirce and Umberto Eco we develop a proposal for development of Interactive Systems that if worries about the content of the message of designer, the user interface as its expression and design as being an activity of production of signs supported by a semiótico, composed system for a language of specification and rules that correlate the messages specified to widgets of the main standards and tools of user interfaces. Texto do resumo em inglês.

11 11 1. INTRODUÇÃO Ultimamente muitos padrões tanto de Interação Homem-Computador (IHC) quanto de Engenharia Semiótica (ES) são identificados e divulgados. Entretanto, tendo em vista o fato dessas áreas de conhecimento serem complementares no desenvolvimento de Sistemas Interativos, há uma carência de pesquisas que abordam a aplicação conjunta dos padrões dessas áreas durante o processo de desenvolvimento. Assim, acredita-se que tal relacionamento permite que esforços de estudo de padrões sejam minimizados, pois o relacionamento indicará quais os possíveis padrões a serem aplicados em seguida, que é uma das motivações deste trabalho. Devido a pouca preocupação dos escritos em identificar relacionamentos entre padrões de outras áreas, tais relacionamentos podem ser coletados durante a aplicação de padrões na elaboração de sistemas em um processo de desenvolvimento que considere as visões das áreas de IHC e de ES. Contextualizando, sabe-se que o desenvolvimento de um Sistema Interativo é um processo complexo, com diversas preocupações a serem consideradas, tais como: a organização do processo de desenvolvimento e da equipe que realizará as atividades propostas no processo. Durante a organização de tal processo, devem-se considerar atividades que englobem a Engenharia de Requisitos (considerando o Levantamento, Especificação, Análise e Verificação dos Requisitos do Sistema), o Projeto, a Implementação, e a Validação e Verificação do sistema. Devido à natureza de um Sistema Interativo, também é necessário considerar atividades que estão relacionadas à Elaboração, Avaliação e Refinamento de Protótipos. Diversos padrões de ES e de IHC podem ser aplicados durante a realização das atividades de um processo de desenvolvimento. Entretanto, uma aplicação de padrões mais sistemática, envolvendo as visões de ambas as áreas no processo de desenvolvimento ainda não é muito divulgada, apresentando poucos artigos na literatura especializada. Devido a essa carência, muitas vezes, os profissionais se limitam a aplicar só alguns padrões, impedindo um melhor aproveitamento do potencial dos padrões e dos métodos e a obtenção de um produto melhor.

12 12 Portanto, padrões existentes na literatura que podem ser aplicados para auxiliar na realização dessas atividades foram levantados, estudados e agrupados em categorias, que são apresentadas ao longo da monografia Apresentação No desenvolvimento de Ambientes Interativos verifica-se a importância em disponibilizar padrões de interfaces bem planejadas para que não ocorram falhas na comunicação entre emissor e receptor das mensagens, pois tais falhas podem gerar prejuízo na utilização desses sistemas pelo usuário. Durante o planejamento de Interfaces Interativas, a Engenharia Semiótica (ES) e os padrões de IHC trazem grandes contribuições para melhor trabalhar as informações visuais. Este trabalho aborda várias disciplinas para o desenvolvimento de Sistemas Interativos (SI) apresentando as principais características da Engenharia Semiótica e da Interação Homem-Computador relacionado às duas áreas com objetivo de garantir à eficiência na transmissão de informações a fim de gerar rapidez no desenvolvimento de aplicativos e melhorar o desempenho das tarefas realizadas pelo usuário Objetivos Objetivo Geral Estudar conceitos e técnicas de Engenharia de Software, Engenharia Semiótica e IHC que viabilizem o desenvolvimento de um Sistema Interativo, disponibilizando conceitos de Interfaces Interativas bem planejadas Objetivos Específicos Estudar e analisar técnicas de elaboração de Sistemas Interativos através da Engenharia de Software. Descrever os padrões da Engenharia Semiótica. Descrever os padrões de IHC.

13 13 Relacionar os padrões de Engenharia de Software, Engenharia Semiótica e IHC na construção de SI. Propor uma lista de sugestões aos designers de SI Justificativa Atualmente, existem diversas situações em que o homem necessita interagir com o computador, como: em bancos, em supermercados, no trabalho etc. Percebe-se que diversos casos de insatisfação que são relatados por usuários em relação às suas experiências de interação com o computador, onde muitos deles preferem desistir de utilizar o computador a passar por uma nova experiência frustrante. Diante deste avanço foram criadas algumas associações e grupos de estudos voltados para a Interação Homem-Computador e a Semiótica das Interfaces, além do que diversas outras pesquisas no assunto estão sendo confeccionadas garantindo assim, maior facilidade de uso e conseqüente satisfação dos usuários. A aplicação da Engenharia Semiótica e de IHC no desenvolvimento de sistemas, torna-se um fator fundamental para a garantia da qualidade de interfaces que satisfaçam as necessidades dos usuários e garantam o uso pleno das funcionalidades dos sistemas Metodologia O desenvolvimento desta monografia foi a partir de pesquisa bibliográfica utilizando diversas fontes de pesquisa. Dentre estas fontes destaca-se livros, artigos, monografias, teses, experiência dos orientadores e páginas da internet. Foi realizado um agrupamento inicial do material necessário e, posteriormente, uma seleção mais específica, separando-se somente o que realmente fosse útil e proveitoso para o enriquecimento do conteúdo desta monografia. O método indutivo foi empregado na observação, análise e explicação das técnicas de SI, IHC e ES. Na fase seguinte foi feita a comparação para conhecer a relação entre as técnicas e na terceira fase generalizar o que existe de comum entre as técnicas e listar a relação para auxiliar o desenvolvimento de SI.

14 Organização da Monografia A monografia encontra-se organizada em 6 (seis) capítulos: O capítulo 2 apresenta ao leitor um panorama no que se refere aos conceitos básicos dos componentes conceituais de um Sistema Computacional Interativo, o design de interfaces de usuário, bem como os diferentes enfoques da IHC. Também é apresentado o design interativo sob a óptica da Usabilidade e da Engenharia Semiótica. O capítulo 3 provê as abordagens teóricas para o desenvolvimento de SI, incluindo as abordagens Cognitivas e as abordagens Semióticas, levando em consideração a semiótica de Pierce. No capítulo 4 são apresentados os fundamentos de Semiótica: Signo e Comunicação, bem como a utilização da comunicação interpessoal entre o projetista e os usuários - Metacomunicação. O capítulo 5 mostra as etapas de desenvolvimento de SI incluindo as disciplinas de Engenharia de Software, os padrões de IHC e Engenharia Semiótica, a fim de propor um modelo para o projetista em cada uma dessas etapas. No capítulo 6 são oferecidas propostas de desenvolvimento de Sistema Interativo abordando os conceitos e técnicas Engenharia Semiótica e IHC.

15 15 2. SISTEMAS INTERATIVOS 2.1. Conceitos de um Sistema Interativo O termo Sistema Computacional refere-se aos artefatos eletrônicos digitais (hardware) que adquirem funcionalidade através de programas que processam estruturas de dados e instruções (software). No desenvolvimento de um sistema ambos precisam ser especificados. Entretanto, o hardware é uma máquina de propósito geral e a sua funcionalidade é determinada pelo software. Devido a esta característica as atenções ficam quase todas voltadas para o desenvolvimento do software. Um Sistema Interativo permite que o seu funcionamento possa ser controlado pelos seus usuários. Num Sistema Interativo é importante distinguir a interface de usuário, que determina um Modelo de Interação, do seu núcleo funcional, que determina a sua Funcionalidade Aplicação de Software O termo Aplicação de Software (AS) refere-se ao software como um produto aplicado ao domínio de utilização. Ele deve ser interpretado no sentido de programa executando, isto é, sendo utilizado pelos usuários com o objetivo de solucionar seus problemas. Este termo é conceitualmente diferente de programa fonte que se refere à descrição estática em uma linguagem de programação. Um programa fonte descreve as estruturas de uma Aplicação de Software. Para se referir ao programa-fonte utilizamos o termo arquitetura do software (WINOGRAD, 1996 em LEITE 1998 p.28). A AS pode ser vista como uma virtualidade, ou seja, uma máquina virtual destinada a resolver problemas específicos de seus usuários. São máquinas que operam sobre o domínio conceitual de informação e conhecimento. Uma AS, como entidade virtual, existe apenas em um Sistema Computacional. O hardware funciona como um meio que possibilita a existência desta máquina simbólica. Os termos AS, aplicação e software são usados como sinônimos, uma vez que um sistema computacional interativo apenas tem utilidade quando o software lhe dá uma funcionalidade que pode ser aplicado ao domínio do usuário.

16 Funcionalidade O termo Funcionalidade designa o aspecto do Sistema Computacional que retrata as funções necessárias para a resolução de problemas em um domínio específico. A Funcionalidade se refere àquilo que um programa faz e, no caso de software interativo, o que ele deve oferecer para seus usuários. Funcionalidade é diferente de Funcionamento que se refere a como um software realiza as suas funções. A estrutura do software (seus tipos de dados e algoritmos) do programa fonte determina este funcionamento (NORMAN, 1986 em LEITE 1998 p. 29). A Funcionalidade é determinada pelo Modelo Funcional da Aplicação, também chamado de Modelo de Funcionalidade. Na Engenharia de Software, o Modelo de Funcionalidade é elaborado na fase de Especificação Funcional de Software a partir das informações obtidas durante a Análise de Requisitos Interface de Usuário O termo Interface é aplicado normalmente àquilo que interliga dois sistemas. Tradicionalmente, considera-se que uma Interface Homem-Máquina é a parte de um artefato que permite a um usuário controlar e avaliar o funcionamento do mesmo através de dispositivos sensíveis às suas ações e capazes de estimular sua percepção. No processo de interação usuário-sistema a Interface é o combinado de software e hardware necessário para viabilizar e facilitar os processos de comunicação entre o usuário e a aplicação. A Interface entre usuários e sistemas computacionais diferenciase das interfaces de máquinas convencionais por exigir dos usuários um maior esforço cognitivo em atividades de interpretação e expressão das informações que o sistema processa (NORMAN, 1986 em LEITE 1998 p. 29). Segundo Moran, a Interface de Usuário deve ser entendida como sendo a parte de um sistema computacional com a qual uma pessoa entra em contato física, perceptiva e conceitualmente. Esta definição de Moran (1981) caracteriza uma perspectiva para a Interface de Usuário como tendo um componente físico, que o usuário percebe, visualiza e manipula, e outro conceitual, que o usuário interpreta, processa e raciocina.

17 17 A Interface é tanto um meio para a interação usuário-sistema, quanto uma ferramenta que oferece os instrumentos para este processo comunicativo. Desta forma a Interface é um sistema de comunicação. Quando se considera a aplicação como máquina(s) virtual(is), a Interface pode ser considerada ainda como um ambiente virtual para ações. A Interface possui componentes de software e hardware. Os componentes de hardware compreendem os dispositivos com os quais os usuários realizam as atividades motoras e perceptivas. Entre eles estão a tela, o teclado, o mouse e vários outros. O software da Interface é a parte do sistema que implementa os processos computacionais necessários para controle dos dispositivos de hardware, para a construção dos dispositivos virtuais (widgets) com os quais o usuário também pode interagir, para a geração dos diversos símbolos e mensagens que representam as informações do sistema e para a interpretação dos comandos dos usuários Modelo de Interação Interação é o processo de comunicação que ocorre entre um usuário e uma Aplicação de Software. O Modelo de Interação é o conjunto de protocolos que permite ao usuário interagir com a aplicação (MORAN, 1981). Estes protocolos muitas vezes são determinados por uma linguagem, e por isso é também chamado de linguagem de interação. O Modelo ou Linguagem de Interação determina as atividades mentais e físicas que o usuário deve desempenhar, bem como os processos computacionais que o software da interface deve ter para interpretar os comandos e dados do sistema. (MORAN, 1981 em LEITE, 1998 p.30). O Modelo de Interação pode ser caracterizado por um padrão e por um estilo de interação. O estilo diz respeito ao tipo de interação adotada que, normalmente, pode ser linguagem de comando, menus, preenchimento de formulário, linguagem natural, e WIMP. O padrão de um Modelo de Interação se refere a uma caracterização mais específica dos estilos através de regras que determinam atributos deste modelo. Nas Interfaces Gráficas um padrão determina a aparência e o comportamento dos widgets.

18 18 São exemplos de padrões de Interfaces Gráficas o Motif da ISO, o OpenLook da Sun Microsystems e o Windows da Microsoft Interação entre Homens e Sistemas Computacionais O modo como os sentidos e as capacidades motoras permitem às pessoas utilizarem máquinas e ferramentas complexas já era objeto de estudo da disciplina Fatores Humanos, como é chamada nos E.U.A, ou Ergonomia, na Europa, durante a Segunda Guerra Mundial. Estas disciplinas, historicamente, abordam o desempenho das pessoas no uso de máquinas em geral. Como computadores são máquinas destinadas ao processamento e uso de informações, tornou-se necessário estender esta disciplina para se estudar também a capacidade mental que possibilita às pessoas produzirem informações processáveis por computadores, recuperá-las e compreendê-las. Esta extensão surgiu nos anos 80 com rótulo de Interação entre Seres Humanos e Sistema Computacionais (IHC) Campos de pesquisas de IHC Na condição de área ou campo de pesquisa, IHC apresenta teorias e modelos a respeito dos elementos e processos de design e de interação envolvidos (DIX et al, 1993). IHC envolve não apenas Ergonomia, Análise de Sistemas e Engenharia de Software, disciplinas mais tradicionalmente associadas ao desenvolvimento de sistemas computacionais, mas também disciplinas que estudem o comportamento e a capacidade humana, tais como as disciplinas da psicologia e ciências cognitivas, bem como disciplinas que abordem os fatores sociais deste comportamento. IHC, portanto, é multidisciplinar e está relacionada com áreas tais como: Ciência da Computação, que sustenta o conhecimento tecnológico para a Engenharia de Software e Hardware; Ergonomia, para o estudo do desempenho físico do usuário; Psicologia e Ciência Cognitiva, que oferecem conhecimento sobre comportamento e habilidades perceptivas e cognitivas, bem como técnicas de análise e avaliação empírica; sociologia, para ajudar o designer a entender o contexto da interação; Design

19 19 Gráfico, para a produção dos elementos gráficos apresentados; Marketing, para a sua comercialização; Antropologia, para o estudo de características humanas; e várias outras (DIX et al, 1993) Disciplinas da IHC Um dos objetivos dos pesquisadores envolvidos com IHC foi chamar a atenção dos desenvolvedores para enfocar não apenas o sistema e sua interface, mas também os usuários envolvidos e o próprio processo de interação do qual eles participam. A esta proposta de mudança do foco deu-se o nome de Design de Sistemas Centrado-no-Usuário (NORMAN & DRAPER, 1986). Nesta abordagem, o usuário e o sistema são identificados como os dois focos de interesses principais. A Ciência da Computação oferece o conhecimento para o desenvolvimento do sistema. As ciências Humanas permitem abordagens que possibilitam um design de sistemas centrado-nousuário. No contexto de IHC devemos considerar quatro elementos básicos: o sistema, os usuários, os desenvolvedores e o ambiente de uso (domínio de aplicação) (DIX et al, 1993). Estes elementos estão envolvidos em dois processos importantes: a interação usuário-sistema e o desenvolvimento do sistema. O curriculum proposto para IHC identifica cinco enfoques para o estudo destes elementos e para a sua aplicação na melhoria dos processos de desenvolvimento e de interação usuário-sistema. Para cada um destes focos, diferentes disciplinas proporcionam os estudos teóricos que podem ser aplicados ao desenvolvimento. Casaday (1991), numa postura mais prática voltada para desenvolvedores, considera que a IHC pode ser esquematizada de maneira a revelar seis focos de atividades onde decisões de design devem ser tomadas de forma balanceada. Estes focos são: contexto para design, atividades mentais dos usuários, design do modelo funcional da interface, atividades físicas do usuário, design físico da interface e implementação. Neste modelo, embora o autor não mencione explicitamente, pode-se identificar claramente duas distinções categóricas importantes. A primeira diz respeito às atividades de interação entre o usuário e o sistema as atividades mentais e físicas dos usuários, bem como o contexto onde elas ocorrem - e às atividades de design e

20 20 desenvolvimento. A distinção entre a interação e o desenvolvimento também é abordada em (HIX & HARTSON, 1993), como pertencentes a dois domínios: o comportamental, onde ocorrem as atividades de interação como o usuário; e o construcional, que diz respeito ao desenvolvimento do software da interface. A outra distinção importante diz respeito aos elementos conceituais e físicos que são ortogonais aos primeiros. O contexto, as atividades mentais e o modelo funcional da interface dizem respeito a componentes conceituais enquanto que as atividades físicas do usuário, design físico da interface e implementação pertencem a um domínio físico. Embora o conceitual seja dependente do físico, eles podem ser estudados independentemente. Estas distinções evidenciam que é possível e aconselhável separar os aspectos conceituais dos físicos. O design da interface de usuário e da funcionalidade é a parte do desenvolvimento pertencente a um domínio conceitual e não precisa abordar aspectos de implementação de software e hardware Sistema Interativo e Usabilidade O desenvolvimento de Sistemas Computacionais Interativos não pode ser considerado apenas dentro do escopo restrito da Ciência da Computação, da Engenharia de Sistemas e de Software e de Fatores Humanos (ergonomia). As habilidades dos usuários, a situação de uso e o contexto onde eles estão envolvidos - o domínio de aplicação - são fundamentais para a Usabilidade e devem ser considerados no desenvolvimento de sistemas interativos (ADLER & WINOGRAD,1992 em LEITE, 1998). A Usabilidade é um conceito que se refere à qualidade da interação de sistemas com os usuários e depende de vários aspectos. Dentre eles, a facilidade de aprendizado do sistema que é o tempo e o esforço necessários para os usuários atingirem um determinado nível de desempenho (SHACKEL 1989, em LEITE, 1998). Em outras palavras, estamos interessados na facilidade de aquisição pelo usuário da competência necessária para interagir com o sistema. A competência do usuário é o conhecimento a respeito do sistema necessário para ele desempenhar a interação com o sistema e é denominado de Modelo Conceitual do Usuário (MORAN 1981).

21 21 Norman (1986) considera que a maneira de se adquirir o Modelo Conceitual de Usabilidade é através da interface e da documentação que acompanha o sistema, às quais ele denomina imagem do sistema (NORMAN 1986). A imagem do sistema deve veicular o modelo conceitual de maneira mais clara e óbvia possível para que os usuários não desenvolvam um modelo conceitual incorreto. Assim, tudo no sistema deve estar direcionado a tornar este modelo coerente e lógico uma vez que ele determina as atividades cognitivas que o usuário deve desempenhar para melhor utilizar e se beneficiar com o sistema. O Modelo Conceitual de Usabilidade envolve tudo aquilo que o sistema oferece ao usuário - a sua funcionalidade - e a maneira como ele permite o usuário interagir - a sua interatividade. A funcionalidade é determinada pelo Modelo Funcional da Aplicação que visa descrever quais as funções são oferecidas ao usuário como solução para os seus problemas. Ela deve estar adequada às tarefas dos usuários, inserida no seu domínio de aplicação e por ele motivada, e deve poder ser estendida pelo próprio usuário. A interatividade é determinada pelo modelo de interação que visa descrever os modos (regras e protocolos) pelos quais os usuários interagem com o sistema. Ela deve estar adequada as capacidades físicas e cognitivas dos usuários Sistema Interativo e Engenharia Semiótica Diversas abordagens teóricas têm apresentado propostas para o processo de design para desenvolvimento de Sistemas Interativos. Entretanto, a maioria destas abordagens apresentam como solução a este desafio modelos e técnicas a partir de características cognitivas dos usuários. O objetivo é sempre um melhor design conhecendo-se um perfil cognitivo dos usuários. Embora se tenha quase sempre conseguido atingir este objetivo, ele é insuficiente para o desafio de Usabilidade por não articular o papel do projetista e da interface na aquisição do modelo pelo usuário. Torna-se necessário uma nova abordagem teórica para o design de interfaces de usuário. A Engenharia Semiótica é uma abordagem baseada em teoria para o design de interfaces de usuário na qual interfaces são consideradas como artefatos de Metacomunicação (DE SOUZA em LEITE, 1998). Isto significa que interfaces comunicam mensagens enviadas dos designers para os usuários e estas mensagens, por

22 22 sua vez, enviam e recebem mensagens nos intercâmbios com os usuários. A mensagem projetista-usuário deve ter como significado a resposta a duas perguntas fundamentais: (i) Quais os tipos de problemas que este sistema está preparado para resolver?, isto é, qual é a funcionalidade do sistema; e (ii) Como estes problemas podem ser resolvidos?, isto é., qual é o modelo de interação. O objetivo específico da Engenharia Semiótica é oferecer mecanismos de design que possibilitem a produção de interfaces que permitam ao usuário entender que um determinado sistema foi projetado por uma pessoa visando soluções que ela acha necessárias e adequadas para os problemas do usuário Semiótica Computacional A Semiótica Computacional é proposta por Andersen (1990) a utilização de sinais computacionais na sociedade atual. Para o autor um sinal é uma relação entre formas de expressão e de conteúdo que só ocorre quando ele é interpretado. Assim, não se pode dizer que um projetista conceba sinais. Ele propõe sinais, que em algumas circunstâncias se realizam, mas que em muitas outras nunca atingem a realização. Programar, no sentido semiótico do termo é, segundo Andersen (1993) usar o computador para tentar dizer algo às pessoas. Deste modo, os sinais computacionais são definidos como sinais candidatos. Eles dependem do usuário para se realizarem como sinais. Entretanto o projetista, deve influenciar sua interpretação (CYBIS, 2003). Desta forma, o computador é visto essencialmente, como um meio para a comunicação. Em um sistema informatizado é o projetista que atua como emissor ou receptor. É ele quem define os limites da comunicação criando os sinais que o usuário pode manipular. Nesta visão o computador não possui as faculdades de um emissor ou de um receptor, ao contrário de pessoas, que articulam uma linguagem mesmo sem conhecer seu "programa" ou gramática. (CYBIS, 2003) Sinais Computacionais A Interface Humano-Computador é vista como uma coleção de Sinais Computacionais, isto é, toda a parte do processo do sistema que é detectada, utilizada e

23 23 interpretada por uma comunidade de usuários. Ela deixa de ser vista como componente e passa a ser entendida como processo de um sistema. Segundo esta definição pode-se afirmar que um sistema informatizado possui inúmeras interfaces, uma vez que cada usuário entra em contato com uma coleção diferente de sinais os quais ele interpreta de uma maneira particular. A relação que se estabelece entre o usuário e as partes perceptíveis do sistema fazem com que uma nova interface surja do sistema informatizado cada vez que ele é utilizado (CYBIS, 2003). Os Sinais Computacionais são definidos como um tipo-especial de sinais cujo plano de expressão se manifesta no processo de mudança da substância dos dispositivos de entrada e de saída do sistema informatizado. Seu conteúdo está no sistema de referência. Os Sinais Computacionais formam estruturas de propriedades manipuláveis, permanentes e transitórias que podem realizar ações sobre os outros sinais do sistema. As propriedades manipuláveis são produzidas pelo usuário com o objetivo de articular suas ações e incluem o pressionar de uma tecla, os movimentos do "mouse", etc. As propriedades permanentes, geradas pelo computador, são aquelas que permanecem constantes durante o ciclo de vida ativa do sinal e que servem para diferenciá-lo de outros sinais. As transitórias, também geradas pelo computador, são as que se modificam durante a vida do sinal. Elas simbolizando os diferentes estados que sua referência pode assumir (CYBIS, 2003) Relação da ES com a Usabilidade O aspecto de Usabilidade que a Engenharia Semiótica visa resolver é como o conhecimento que o usuário precisa adquirir pode ser melhor "ensinado" através da interface de usuário, e quais aspectos da interface possibilitam uma melhor interpretação do Modelo de Interação e de Funcionalidade (o Modelo de Usabilidade) do sistema. Os conceitos de Semiótica são fundamentais na elaboração de modelos teóricos para sustentar os formalismos e ferramentas que orientam o design. O Sistema Semiótico que propomos abstrai os objetos de interfaces (widgets) através do conceito de signos de interface que devem ser articulados com os elementos de uma linguagem de especificação do Modelo de Usabilidade. Ele é, portanto, o formalismo que aplica o modelo teórico na prática de design.

24 24 O objetivo deste Sistema Semiótico é apoiar a elaboração da mensagem do projetista a ser veiculada através do sistema, oferecendo recursos para a elaboração da sua expressão e do seu conteúdo. Ele deve orientar o designer na escolha dos elementos expressivos da interface de usuário (os widgets, por exemplo) que permitam ao usuário interpretar as funções, os objetos e os modos de interação com o sistema. Desta maneira, ele contribui na facilidade de aprendizado do sistema através de uma interface que comunica o Modelo de Usabilidade que o designer concebeu Sistemas Interativos e Engenharia de Software Na década de 90, Institute of Eletrical and Eletronics Engineers - IEEE apresentou uma definição para a Engenharia de Software que tornou-se bastante conhecida pela comunidade de desenvolvimento de sistemas: A Engenharia de Software é a aplicação de um processo sistemático, disciplinado e quantificado à concepção, implementação e manutenção do software (IEEE 1990). Segundo Pressman (1995), esses métodos que refletem detalhes de como agir para se construir um determinado software envolvem um amplo conjunto de tarefas que incluem: (1) Planejamento e Estimativas de Projeto, (2) Análise de Requisitos de Software, (3) Projeto de Estrutura de Dados e Arquitetura de Programas, (4) Codificação, (5) Testes e (6) Manutenção. Nota-se, portanto, a existência de uma clara e conhecida visão do ciclo de desenvolvimento de um sistema O ciclo de vida de SI O processo de desenvolvimento de sistemas computacionais ainda é alvo de diversas pesquisas. Existem diferentes metodologias que apresentam os mais diversos modelos do processo, com diferentes etapas e abordagens para cada uma delas e apoiados por diferentes formas de instrumentação. O ciclo de vida clássico de um sistema descreve um Modelo em Cascata para as etapas do seu desenvolvimento. Embora seja alvo de diversas críticas por especialistas da área, este modelo ilustra de forma clara a clássica distinção entre as etapas Análise, Projeto, Implementação e Avaliação (PRESSMAN, 1995). O Modelo

25 25 Incremental apresentado no capítulo 5 acrescenta a estas etapas a Definição, o Planejamento e a Análise de Riscos a serem verificadas periodicamente num processo evolutivo. A Análise tem por objetivo o levantamento dos elementos do domínio de aplicação e deve gerar como produto uma especificação dos requisitos aos quais o sistema deve atender. Esta atividade é apoiada por técnicas de comunicação com clientes e usuários, e por notações ou linguagens que permitem descrever todos os elementos do domínio de maneira abstrata. O Projeto envolve a concepção das soluções que atendem aos requisitos de usuários, a sua especificação através de linguagens apropriadas, a avaliação de diferentes alternativas de soluções e a tomada-de-decisão a respeito de cada um delas. Tais soluções são os vários componentes e processos a concepção, por ser uma atividade mental que envolve criatividade, é bastante difícil de ser conduzida. Não se sabe exatamente como nem quais as soluções a serem concebidas. Na implementação as soluções concebidas e especificadas devem ser concretizadas em elementos de hardware e software do sistema. A implementação do software é feita através da codificação em uma linguagem de programação a ser interpretada ou compilada e executada pelo hardware. Estas atividades não são etapas completamente independentes e dissociadas de um processo de desenvolvimento. Modelos alternativos do processo enfatizam na estreita ligação entre análise e design (WASSERMAN,1996 em LEITE, 1998 p. 26). A investigação dos problemas e a apresentação das suas soluções são ambas atividades mentais que nunca são completamente independentes. Os chamados Modelos da Análise, um Diagrama de Fluxo de Dados por exemplo, muitas vezes apresentam decisões que são na verdade soluções dadas pelos analistas. A avaliação não deve ser realizada apenas ao final do processo de desenvolvimento, mas ao longo de todo o processo. A Análise, o Design e a Implementação devem todos ser avaliados de maneira adequada.

26 26 3. ABORDAGENS TEÓRICAS DE IHC PARA O DESENVOLVIMENTO DE SI 3.1. Processo de designer de interface do ponto de vista da IHC Devido à demanda crescente por informações dentro das organizações, os usuários finais de um sistema computacional devem ter a possibilidade de acessar e manipular as informações neles existentes de maneira facilitada. Em grandes sistemas de bases de dados, por exemplo, freqüentemente é difícil formular uma consulta suficientemente precisa para obter a exata informação desejada, uma vez que a formulação da consulta sintática e semanticamente correta requer um detalhado conhecimento do esquema, levando o usuário não familiar com este a um exaustivo processo de tentativa e erro. Surge então um requisito bastante complexo para as interfaces de software: conciliar suas capacidades de processamento de informação extremamente poderosas e diferentes,com a capacidade do homem e do computador. Apesar dos avanços decorrentes da utilização do paradigma de desenvolvimento de software interativo há necessidade de uma melhor interação entre usuários e sistemas computacionais. Do ponto de vista da Interação Humano- Computador (IHC), o processo de design de interfaces adequadas encontra apoio na Engenharia Cognitiva (NORMAN, 1986), teoria clássica na área, e na Engenharia Semiótica (DE SOUZA, 1993 em LEITE, 1998 ), que a complementa. O enfoque principal no processo de desenvolvimento de SI envolve o design de interfaces, a interação usuário-sistema e a aquisição do conhecimento necessário para utilizar um sistema computacional. Embora as atividades cognitivas sejam fundamentais no processo de interação, a perspectiva que é adotada neste trabalho desloca o foco dos modelos cognitivos para os processos comunicativos e semióticos que envolvem a interação, interpretação, conhecimento e aprendizado Abordagens e formalismos em IHC Nesta seção é feito o embasamento conceitual, descrevendo as abordagens teóricas dominantes na área de Interação Humano-Computador. É descrita a Engenharia Cognitiva (NORMAN, 1986) e a Engenharia Semiótica (DE SOUZA em LEITE, 1998).

27 As Abordagens Cognitivas As abordagens dominantes que têm caracterizado a IHC são as cognitivas (PREECE et al. em LEITE, 1998). Os resultados delas são de longe mais numerosos do que os de qualquer outra. Ao mesmo tempo que é bastante difícil uma comparação com todos os trabalhos já produzidos nestas abordagens, uma avaliação generalizada pode ser superficial. A abordagens cognitivas têm por objetivo a aplicação de estudos de psicologia cognitiva, ciência cognitiva e inteligência artificial para a compreensão das capacidades e limitações da mente dos usuários. A ciência cognitiva tem sido uma importante fonte de conhecimento teórico para IHC. Trata-se de um campo multidisciplinar para a compreensão de processos cognitivos que abrange disciplinas como filosofia, psicologia, antropologia, lingüística, inteligência artificial e neurofisiologia. Ela surgiu a partir dos trabalhos em lingüística de Chomsky (CHOMSKY, 1965) e do trabalho de Simon & Newell em inteligência artificial (GARDNER, 1995). Seu objetivo é oferecer uma abordagem mais subjetiva (interpretativa) dos processo mentais, examinando o papel do conhecimento, compreensão, aprendizado e significado na interação usuáriosistema (LEITE, 1998, p. 43). As abordagens cognitivas visam oferecer modelos teóricos para a compreensão do que ocorre na interface de usuário, a partir de uma perspectiva centrada nos aspectos cognitivos do usuário (BOOTH em LEITE, 1998). Em geral, cognição refere-se ao processo pelo qual se pode adquirir conhecimento. O foco está em modelos que visam descrever os processos mentais para o aprendizado - a aquisição dos modelos conceituais do sistema - e para o desempenho da interação - o mapeamento dos modelos de tarefas com modelos do sistema. A aplicação destes conhecimentos se justifica se tomarmos como base que o desempenho dos usuários durante a interação tem como origem os processos mentais (conhecimento) a respeito das tarefas e do sistema As Abordagens Semióticas A Semiótica é a disciplina que estuda os signos, os sistemas semióticos e de comunicação, bem como os processo envolvidos na produção e interpretação de signos

28 28 (LEITE, 1998, p. 59). Existem diversas propostas e definições para semiótica, bem como para signos e demais fenômenos envolvidos. Existem diversas traduções em Semiótica. As mais citadas na literatura incluem a de Charles S. Peirce (1977), Ferdinand de Saussure (1916) e Louis Hjelmslev (1963). A semiótica de Peirce destaca a importância do papel dos signos no raciocínio humano. Para Peirce semiótica é lógica. A semiologia de Saussure está fortemente enraizada na lingüística. Louis Hjelmslev desenvolveu a partir da teoria de Saussure uma teoria chamada glossemática, que permite uma análise mais específica, detalhada e formal das estruturas dos signos lingüísticos. Mais recentemente Umberto Eco (2003) apresentou a sua teoria de semiótica estendendo conceitos das tradições de Peirce e Hjemlslev aplicando-os às artes e cultura em geral. A Semiótica é tradicionalmente dividida em três campos de estudos (ANDERSEN em LEITE, 1998): O signo, os diferentes tipos de signos e os diferentes processos através dos quais eles adquirem e transmitem significado; Os códigos ou sistemas que organizam signos, incluindo comunicação, codificação e decodificação. A cultura na qual os signos são utilizados. A semiótica em si não pode ser considerada uma teoria completa sobre os fenômenos de significação e comunicação humanas. A semiótica é ainda um campo de estudos no qual existem diversas correntes. Dentro destas correntes se apresentam diversos modelos teóricos. O que temos a questionar a respeito destas abordagens é quais são as suas reais vantagens sobre outras abordagens teóricas, avaliar se elas são necessárias e produzem resultados satisfatórios e quais dentre as teorias semióticas podem ser aplicadas ao desenvolvimento de sistemas interativos. As abordagens semióticas para IHC caracterizam-se principalmente pela aplicação de teoria semiótica como fundamentação teórica para explicações de fenômenos relativos à interação usuário-sistema e à sua aplicação no design de interfaces de usuários. Sistemas são observados como máquinas que produzem e processam elementos de signos, enquanto que os usuários são participantes dos processos que os definem. O foco de interesse não está diretamente centrado em atividades mentais dos usuários, mas no papel que sistemas de significação e comunicação exercem sobre estas atividades cognitivas. Ao adotar a semiótica como

29 29 uma fundamentação para IHC pode-se trazer não apenas novos conceitos e teorias, mas diferentes tradições e perspectivas filosóficas Semiótica Perciana A Semiótica oferece modelos enxutos que permitem lidar com a complexidade de criar e interpretar os signos que compõem um sistema interativo. O signo é definido por Peirce como algo que, sob certo aspecto ou de algum modo, representa alguma coisa para alguém" (PEIRCE,1977, p. 46). De acordo com essa definição, o rótulo de uma categoria é um signo, a categoria é um signo, o sistema é um signo, toda essa estrutura informacional é um signo. Enquanto trabalhamos com signos, estamos ocupados num processo chamado semiose, onde um signo leva a outro signo, que leva a outro signo e assim sucessivamente. Charles Peirce (1977), propôs três categorias semióticas: primeiridade, secundidade e terceiridade: A primeiridade é a categoria das qualidades intrínsecas aos objetos, como por exemplo, a sensação de calor. Na secundidade, fazemos uma associação de causa e efeito entre dois fenômenos ou objetos, como entre a fumaça e o fogo. É só na terceiridade que estabelecemos relações sofisticadas o suficiente para entender que nossa casa está pegando fogo. As categorias universais de Peirce também podem ser aplicadas em contextos mais complexos, como na análise do grau de interatividade oferecido pelos portais brasileiros BOL e UOL feita por Almeida (2003). Originalmente, Peirce empregou as categorias universais para descrever o processo de objetivação, ou aquisição de um signo. O signo só estaria formado depois que a coisa referida pelo signo (externa) passasse pelas fases de primeiridade, secundidade e terceiridade, se transformando finalmente no objeto (interno). A esse processo é o mesmo que se inicia na impressão inicial que o usuário tem da interface e termina com a formação de um modelo mental mínimo para ele iniciar o uso. A cada etapa de uso, a interface exibe novos signos e o modelo mental vai se tornando mais completo ou mais contraditório, dependendo da consistência da interface. Cada signo dá

30 30 origem a outro signo e assim por diante, formando uma semiose ilimitada (ECO, 1980 p. 60). O signo segundo Peirce, é composto de três partes como mostra a Figura 1: o representamen (uma representação), o objeto (aquele que passou pelo processo de objetivação) e o interpretante (o resultado do signo, que pode ser um significado). Figura 1 Processo de objetivação e concepção triádica do signo, retirado de Amstel (2003). Aplicando as categorias universais na sua própria concepção de signo, Peirce conseguiu criar uma rede de classificação de tipos de signos como mostra o Quadro 1. Um representamen sozinho pode estar na primeiridade (qualisigno), na secundidade (sinsigno) ou na terceiridade (legisigno). Dependendo da sua relação com o objeto pode ser um ícone, índice ou símbolo. A relação entre o representamen e o interpretante define os signos do tipo rema, dicente e argumento.

31 31 DIVISÃO DOS SIGNOS Categoria O signo em relação a si mesmo O signo em relação ao objeto O signo em relação ao interpretante Primeiridade Qualissigno Ícone Rema Secundidade Sinsigno Índice Dicissigno Terceiridade Legissigno Símbolo argumento Quadro 1: Divisão dos signos retirado de NETTO 2003 p. 62 Na primeiridade, os signos estão ainda em estado latente. O representamen do qualisigno é o próprio signo (ex: laranja), o representamen do ícone é parecido com seu objeto (ex: um retrato) e o representamen do rema oferece apenas uma possibilidade de haver interpretante (ex: uma palavra isolada). Na secundidade, os signos são mais concretos. Um objeto em particular é um sinsigno (ex:uma bola laranja), um objeto que tem relação de causa e efeito com outro é um índice (ex: uma foto sensual) e a certeza de algo é um dicente (ex: uma frase afirmativa). Finalmente, na terceiridade, os signos passam do concreto à abstração. O legisigno é uma convenção estabelecida (ex: uma bola de basquete), o símbolo é uma associação arbitrária (ex: uma pintura abstrata) e o argumento é um discurso irrefutável (ex: um artigo acadêmico).

32 32 4. A ENGENHARIA SEMIÓTICA DE INTERFACES DE USUÁRIO Este capítulo trata da abordagem para design de interfaces de usuário a partir da Engenharia Semiótica, proposta por (DE SOUZA em LEITE 1998), que é uma nova abordagem fundamentada em teoria semiótica A Abordagem da Engenharia Semiótica A abordagem da Engenharia Semiótica apresenta uma perspectiva para IHC na qual o sistema computacional é um artefato de metacomunicação e através dele o designer envia uma mensagem para os usuários cujo conteúdo deve ser o modelo de interação e de funcionalidade do sistema (DE SOUZA, 1993). O conteúdo de tal mensagem é o modelo de usabilidade da aplicação. A sua expressão é formada pelo conjunto de todas as mensagens de interação veiculadas na interface durante o processo de interação. O usuário exerce o duplo papel de interagir com o sistema e interpretar uma mensagem enviada pelo designer. A Engenharia Semiótica está fundamentada nas teorias semióticas propostas por Charles S. Peirce (1977) e Umberto Eco (1980). A Engenharia Semiótica surgiu com o objetivo de subsidiar soluções práticas para o design de interfaces de usuário ainda não alcançadas por outras abordagens, especialmente as abordagens cognitivas. Ela tem suas origens em idéias provenientes de vários autores. A primeira delas, apresentada por Kammersgaard, considera que sistemas computacionais podem ser vistos como medium, e que um caso especial desta perspectiva são as aplicações de software que colocam o designer na posição de emissor através do medium computacional (KAMMERSGAARD, 1988). A segunda delas considera que a usabilidade de sistemas deve ser vista como a qualidade que permite a usuários utilizar aplicações como ferramenta intelectual para resolver problemas explorando suas capacidades cognitivas (ADLER & WINOGRAD, 1992). A terceira é que a semiótica pode proporcionar os fundamentos teóricos para a compreensão de fenômenos da IHC, especialmente para a atividade de design (ANDERSEN, 1990).

33 33 A partir destas idéias, a Engenharia Semiótica argumenta que o desafio de usabilidade pode ser resolvido com a perspectiva de que designers devem projetar e comunicar uma aplicação de software cuja interface seja vista como um sistema de comunicação para o usuário interagir e como um medium que (meta)comunica sua funcionalidade e o próprio sistema de comunicação (DE SOUZA, 1993). Conclui-se que é preciso considerar a hipótese semiótica fundamental: a ciência da semiótica é a ciência das condições de verdade das representações (PEIRCE, 1977, p. 46) e que sistemas computacionais são tipicamente máquinas semióticas, isto é, representam conceitos e processos do conhecimento humano (ECO 1976 em LEITE, 1998). A idéia original da Engenharia Semiótica estava limitada ao design de interfaces de usuário. Recentemente ela também vem se mostrando útil como um framework mais genérico para o design de linguagens para usuários (DE SOUZA em LEITE, 1998) A Perspectiva de Metacomunicação para IHC As interfaces de usuários são artefatos de metacomunicação, uma vez que são não apenas um sistema de comunicação usuário-aplicação, mas também a mídia por onde se comunica para o usuário uma solução de design - funcionalidade e modelo de interação - formulada pelo projetista. O que ele transmite não é uma mensagem como a de um documento multimídia, um livro, ou um filme, mas uma mensagem interativa e performática: um sistema de comunicação (para a interação) e um resolvedor de problemas (a funcionalidade da aplicação). Visto por esta perspectiva, o design envolve não apenas a concepção do modelo de interação, mas a comunicação deste modelo da aplicação de maneira a revelar para o usuário o espectro de usabilidade da aplicação. Esta perspectiva está ilustrada na Figura 2 Na Engenharia Semiótica o foco está na comunicação interpessoal entre o designer e os usuários. Sistemas computacionais oferecem meios de se criar um artefato ativo onde o modelo de interação e a funcionalidade da aplicação podem ser ensinados aos usuários. Manuais, sistemas de ajuda on-line, tutoriais, seções de treinamento são exemplos de ferramentas de apoio neste processo de ensino/aprendizado. O argumento

34 34 principal da Engenharia Semiótica é que o modelo de interação e a funcionalidade da aplicação devem ser parte desta mensagem unidirecional e indireta enviada através da coleção de signos da interface. O projetista passa a ter um papel comunicativo explícito ao se utilizar à interface para dizer algo ao usuário. A abordagem da Engenharia Semiótica, portanto, não se aplica apenas a interfaces gráficas, uma vez que a mensagem não precisa ser comunicada necessariamente por um display gráfico. Figura 2: A perspectiva de metacomunicação da Engenharia Semiótica (Adaptado de LEITE, 1999, p. 14) A Mensagem do Designer Quando o usuário entra em contato visual (ou, mais genericamente, sensorial) com a interface, ele realiza um esforço de interpretação e compreensão a respeito do significado de todos os seus dispositivos e da informação que eles veiculam. O conceito de signo como apresentado por Peirce (1977) mostra-nos que a mensagem que o designer envia para os usuários têm como expressão à interface de usuário e como conteúdo à funcionalidade e o modelo de interação definido pelo programa que implementa o sistema. O interpretante deste signo é, para o usuário, o modelo

35 35 conceitual que ele adquire a partir da interpretação da interface - que é a expressão da mensagem - durante o processo de interação. Por exemplo, o usuário, quando observa um widget na interface, precisa saber como pode utilizá-lo e qual será o comportamento do sistema após a sua ação. O que está sendo interpretado pelo usuário, mesmo sem perceber, é o que o designer quis dizer sobre aquele widget. A interpretação que a Engenharia Semiótica oferece para este processo é a de que a interface está transmitindo uma mensagem para o usuário, do tipo Eis aqui um botão. Aperte-o e ele realizará tal operação. A interface, isto é, os diversos elementos que a formam (mouse, teclado, widgets, menus, caixas de diálogo, instruções, avisos, comandos, etc) é, pois, uma mensagem formada por outras mensagens. Projetar interfaces é, portanto, projetar uma mensagem complexa, interativa e unidirecional, destinada a usuários de aplicações computacionais. Diversos elementos da interface podem possuir significados distintos para o designer e para o usuário. Botões, palavras, cores, menus, etc. quase tudo na interface tem o potencial de ser signo. O designer necessita controlar este processo de comunicação para melhorar a usabilidade do sistema. Ele precisa projetar a interface consciente de que está projetando um signo cuja expressão é formada por outros signos que devem ativar interpretantes que conduzam ao Modelo de Usabilidade. A Teoria da Produção de Signos de Eco (1976) nos mostra que é preciso estruturar o sistema expressivo e o sistema semântico e mapear seus componentes através de regras de mapeamento semântico. A proposta de Engenharia Semiótica original (DE SOUZA 1993) aplicou a Teoria da Produção de Signos na elaboração de diretrizes que auxiliam o designer na escolha dos signos da interface. Os conceitos destas teorias determinaram como requisitos a necessidade de se fazer uma estruturação da interface e do modelo de usabilidade que são, respectivamente, a expressão e o conteúdo da mensagem do designer Fundamentos de Semiótica Signo

36 36 Um signo é tudo que pode ser tomado como substituindo significativamente outra coisa (ECO, 1979, p. 10). Signo pode ser qualquer sinal que permite que se façam impressões mentais e, desse modo, o signo torna-se significante de algo. Possibilita o relacionamento daquilo que o ser humano conhece através de semelhanças, de analogias, de causa ou de contigüidade com o referente. Netto apresentou sua definição: O signo existe em função de haver alguém que possa interpretá-lo como signo de algo; o significado é a interpretação deste signo, que, por sua vez, indica um objeto. (NETTO, 1996, p. 20). Peirce admitia três categorias de signos: ícones, índice e símbolo: - Os ícones: são representações de um conceito abstrato ou concreto. O objetivo de um ícone é transmitir, com eficiência, o significado do conceito que está a ele associado. Devem ser facilmente reconhecidos e entendidos pelos usuários do aplicativo. - Os índices: são signos que indicam algo ou algum processo. Por exemplo, a fumaça é um indício de que há fogo no local. As marcas das pegadas dos cães são um indício de que eles passaram pelo local - Os símbolos: são signos que podem ser completamente arbitrários na aparência. São geralmente convenções, como, por exemplo, as placas de trânsito. Os símbolos implicam um processo de aprendizado por parte do espectador, no qual se faz associação entre eles e o seu significado. O espectador é levado a acreditar que tal símbolo tem tal significado porque foi convencionado Signo na interface interativa Marcus (1992) afirma que as interfaces gráficas adotam todos os tipos de signos. No entanto, os estudos e as aplicações da interface gráfica se popularizaram a partir da Xerox Star, Apple Lisa e, mais recentemente, da Apple Macintosh. A literatura que registrou esses estudos estabeleceu o termo ícone como sendo genérico para expressar os tipos de signos na computação gráfica dos anos 80. Apesar do termo ícone ter sido popularizado de maneira genérica, o seu real significado tem bases na teoria da Semiótica. Os ícones constituem um conjunto de elementos de interação bastante importantes no design de interfaces. Geralmente, estão associados às funções num programa ou à mudança de tela ou de mídia, num ambiente hipermídia. Podem estar

37 37 representados simplesmente como figuras ou sobre botões. (MARCUS em LEITE, 1998). Como um tipo de metáfora, os ícones representam objetos físicos familiares ao mundo real profissional dos usuários. Entretanto, podem também representar ações ou conceitos abstratos, também familiares aos usuários. Atualmente, há uma ampla utilização ícones sobre botões nos sistemas interativos. Os ícones representam uma função, ou seja, comunica uma ação. A figura deve ser clara, legível e inteligível. Compor um ícone significa simplificar a imagem, excluindo detalhes supérfluos, valorizando a forma, o equilíbrio, a proporção e a estética. Uma boa recomendação para design de ícones está no trabalho - Abordagem Semiótica no Desenvolvimento de Interfaces Interativas para Ambiente Hipermídia de Aprendizagem (BATISTA & ULBRICHT, 2002) Comunicação Como na perspectiva central da Engenharia Semiótica a comunicação entre o designer e o usuário se dá através da interface, por isso ele deve projetar a interface de maneira a melhor transmitir o potencial de aplicação do sistema. O modelo de usabilidade pode ser mencionado dentro de um paradigma conceitual de metacomunicação para expressar a Mensagem do Designer utilizando os quatro aspectos essenciais (DE SOUZA em LEITE, 1998): A interface de usuário veicula uma Mensagem do Designer, realizando um ato comunicativo unidirecional, do designer para o usuário, e é portanto um Signo. O significado da Mensagem do Designer (seu objeto) é o Modelo de Usabilidade. O significado atribuído pelo usuário (seu interpretante) é uma abstração do Modelo de Usabilidade, e será referido como o Modelo conceitual de usabilidade do usuário (modelo adquirido de usabilidade). O significado pretendido pelo designer (seu interpretante intencional) é uma abstração do Modelo de Usabilidade, e será referido como o Modelo conceitual de usabilidade do designer (modelo potencial de usabilidade).

38 38 O significado pretendido pelo designer e o significado atribuído pelo usuário à mensagem da interface não são necessariamente idênticos, embora, obviamente, eles devam convergir e ser consistentes um com o outro. O designer pode comunicar o modelo potencial de usabilidade (modelo conceitual de usabilidade do designer) usando diferentes mídias tais como o manual do usuário, sistemas de ajuda e outros. Contudo, como a interface de usuário pode ser vista como uma medium e é nela que se passa a parte mais significativa do contato entre usuário e sistema, o designer deve utilizá-la como medium preferencial. O problema comum de todas estas media é que o designer normalmente não pode enviar a mensagem da interface diretamente aos usuários. A mensagem do designer se concretiza como um desdobramento do processo de interação, não sendo possível que em um único turno interativo o usuário apreenda e compreenda a totalidade das noções e oportunidades que lhe são comunicadas. O processo de interpretação global é ativado e determinado pelas interações que ocorrem através do sistema. As mensagens usuáriosistema são as mensagens da interação.

39 39 5. ÁREAS ENVOLVIDAS NO DESENVOLVIMENTO DE SI Este capítulo aborda as características relativas às adaptações existentes nas três áreas envolvidas no processo de desenvolvimento de um sistema adaptativo: Engenharia de Software, Interação Humano Computador e a Engenharia Semiótica. A Figura 3 ilustra a integração entre as áreas envolvidas, mostrando os resultados alcançados com a união das áreas. Figura 3 Contribuição das Áreas envolvidas no processo de desenvolvimento de um Sistema Engenharia de Software O processo de desenvolvimento de software corresponde a um conjunto de atividades que seguem uma ordem, de modo que se consiga chegar ao produto inicialmente planejado, contemplando todos os seus requisitos, normas e funcionalidades. A Engenharia de Software é a área da computação que estuda os diversos métodos e processos de desenvolvimento de software. Primeiramente, deve-se fazer a escolha do ciclo de vida do software que deverá ser utilizado, entre eles pode-se citar: Cascata, Incremental, Espiral, Clássico, Prototipação, Iterativo, entre outros. Os ciclos de vida estão divididos em fases, estas feitas com o intuito de organizar o andamento do projeto e esclarecer para o desenvolvedor em que estágio encontra-se.

40 40 Cada fase de um ciclo de vida escolhida deve ser explorada ao máximo para que possamos ter bons resultados. Algumas fases desses ciclos são: Reconhecimento do problema, Análise dos requisitos, Análise de risco, Projeto, Testes de Aceitação e Manutenção (FILHO, 2001). Para a implantação das técnicas de adaptação, o ciclo de vida mais utilizado é o Ciclo Incremental, onde se podem ter uma maior interação com os usuários de forma mais dinâmica. À medida que se termina uma etapa, deve ser feita, junto ao usuário, uma reavaliação do processo, no que diz respeito as usabilidade e funcionalidades do problema. Todo projeto, deve ser planejado a partir da fase de análise de requisitos sendo uma das mais importantes fases quando se deseja implantar técnicas de adaptação. A Figura 4 ilustra o ciclo de vida do software em Incremental na fase de levantamento de requisitos durante o desenvolvimento de um SI. Esta fase se inicia, geralmente, pelo reconhecimento do problema. Em seguida, se faz a análise de requisitos e avaliação das necessidades do cliente/usuário. Neste momento, é importante que se projete a experiência que o usuário tem no domínio da aplicação. Para finalizar esta fase, faz-se os testes de aceitação, com a finalidade de validar o SI de acordo com a especificação. Caso o cliente/usuário não esteja de acordo, deve-se realizar novamente a atividade de análise de requisitos. Figura 4: Ciclo de vida de S.I. - Incremental fase - Análise de Requisitos.

41 Reconhecimento do problema O reconhecimento do problema é uma captura dos elementos básicos do que se propõe um SI. O Gerente do projeto deve ter o primeiro contato com o cliente para que obtenha as informações básicas como: o ambiente de trabalho dos usuários, condições das máquinas, qual o domínio da aplicação, nível de conhecimento dos usuários com computadores e etc. Nessa reunião inicial que terá a presença de todos que participam do projeto (Equipe de Desenvolvimento, Clientes, Especialistas e os Usuários chaves), deve ser produzido um documento inicial que contenha as principais informações sobre o projeto, como: funcionalidades, interfaces externas, detalhamento dos processos, desempenho e restrições impostas pela aplicação Análise de Requisitos A Análise de Requisitos é uma fase do processo de desenvolvimento do software que tem como finalidade à obtenção das informações sobre o sistema, como escopo do projeto, reconhecimento das necessidades, funcionalidades, restrições, fatores de riscos e outras características que especificam o sistema. Para que se inicie a fase de análise de requisitos, deve-se fazer uma reunião entre as pessoas que participarão do projeto: Equipe de Desenvolvimento, Clientes, Especialistas e os Usuários Chaves. Aqueles que são indicados pelo cliente como pessoa capacitada a definir requisitos do produto, devem ser normalmente usuários experientes dos diversos setores da empresa Técnicas de Análise de Requisitos Para que se consiga obter os dados desejados para a análise dos requisitos existem algumas técnicas a serem utilizadas. Deve-se considerar alguns critérios antes de se definir qual técnica utilizar: Qualquer que seja o problema a ser analisado, a habilidade dos desenvolvedores e usuários devem ser consideradas, e

42 42 Poderá haver mais de uma técnica escolhida, que se adapte às condições necessárias do problema, reunindo as melhores características das técnicas selecionadas. Entre as técnicas citamos 3 (três): Entrevista, Facilitated Application Specification Technique (FAST) Técnica facilitada de especificações de aplicações, Quality function Deployment (QFD) Desenvolvimento em função da qualidade.(belchior, 2001) Análise do Usuário Qualquer que seja a abordagem do desenvolvimento, a primeira coisa a ser realizada é a descrição e análise das características da população-alvo do novo sistema (os atores). Em um sistema podem existir dois tipos de usuários; a categoria de usuários que são operadores diretos do sistema, aí incluindo todos os que interagem com ele de forma mais ou menos assídua, e os indiretos como gerentes, supervisores, administradores, que são apenas responsáveis pelo sistema. É necessário que as características das categorias de usuários diretos do sistema sejam identificadas com um nível de detalhamento que permita conhecer (CYBIS, 2003): Categoria de uso Faixa etária Perfil profissional Freqüência de uso Experiência na tarefa Experiência em tecnologia de informática Experiência em sistemas similares Motivação Populações de usuários jovens vão exigir do sistema uma aparência e um comportamento bem diferentes do que fariam populações de usuários idosos. O mesmo se verifica entre pessoas que usam freqüentemente ou raramente um sistema, que têm experiência ou que estão iniciando na tarefa ou na informática. O conhecimento destas e outras características dos usuários são pertinentes para o processo e devem ser correlacionados com aspectos de síntese do sistema.

43 Projeto de Sistemas Interativos O atual contexto de projeto de software interativo é de que nele ainda se privilegia a lógica de funcionamento, colocando-se em um segundo plano a concepção da lógica de operação destes sistemas. Isto é, primeiro são concebidos e projetados os aspectos internos do sistema (ligados a seu funcionamento) para depois conceber e projetar sua interface com o usuário. Em conseqüência, a operação do sistema encontrase a serviço da maneira como os sistemas funcionam, quando em um software interativo, o contrário poderia ocorrer. Neste tipo de sistema é natural esperar que o projeto das interfaces seja prioritário, ocorrendo assim, antes e independente das decisões sobre o funcionamento do sistema. Estes são dotados de todas as funções e informações possíveis e imagináveis porém os objetivos, as necessidades e as expectativas básicas dos usuários desses sistemas não são satisfeitas: encontrar algo rápido de aprender, fácil e eficiente de usar e acima de tudo, útil em relação a seus objetivos é uma das etapas mais importantes no projeto Projeto de Interface O projeto de interface pode ser definido por influências de padrões, experiência com outros sistemas e pelos próprios requisitos do software. Esse processo produz uma especificação que pode ser utilizada para a implementação ou um modelo formal. O emprego de um modelo formal permite que a interface em desenvolvimento possa ser avaliada sem a necessidade de implementá-la. A implementação pode envolver a construção de todo o sistema, parte do sistema, ou ainda a construção de um protótipo. A avaliação do projeto pode ser feita apenas com o modelo formal, evitando assim os custos com a implementação, antes que o projeto seja aprovado ou pode-se optar em implementar apenas parte do projeto para que se faça a avaliação, tendo assim um ganho de tempo de desenvolvimento com o planejamento das interfaces. Definir projeto de uma interface não é uma tarefa simples. O projeto é a descrição de um objeto ou produto, onde a partir do qual ele pode ser construído. Para produtos de pequeno porte, ainda torna-se viável o início da fase de implementação sem passar pela fase de projeto de interface. Porém para produtos de escala maiores torna-se

44 44 inviável a implementação do software antes de se fazer a definição e o planejamento da interface em decorrência dos custos envolvidos na eliminação de falhas encontradas posteriormente a implementação e uma possível falha em relação a padrões utilizados. A construção de interfaces ainda não possui um padrão de desenvolvimento sistemático, que possa ser aplicado com sucesso garantido. É uma necessidade para o sucesso do projeto que o projetista utilize algumas recomendações ergonômicas para ajudá-lo, por exemplo, selecionar os objetos interativos, definir seus atributos gráficos (cor, tamanho e posição de um objeto interativo na tela), a definir estilo de interação (se baseado em menu ou em comando), entre outros. A Figura 5 ilustra a evolução do desenvolvimento de uma interface. Figura 5 : Evolução do desenvolvimento de uma interface, retirado de Zambalde (1995) Testes de Aceitação Para que se desenvolva um software com qualidade é essencial que esse produto seja submetido a testes, com a finalidade de remover os defeitos, falhas que ainda estejam presentes e escaparam das revisões dos desenvolvedores, tendo assim a oportunidade de avaliar o grau de qualidade do produto. Mas existe por parte dos desenvolvedores uma grande dificuldade de testar seus próprios produtos, portanto, faz-se necessário que os testadores sejam neutros, de preferência que sejam usuários comuns. É importante também serem selecionados usuários de diferentes níveis de conhecimento, para poder abranger um maior número de situações.

45 45 Provavelmente serão encontrados muitos erros no produto, o custo de uma alteração na fase de análise é bem menor do que quando feito após o software pronto. A ocorrência de um número muito grande de erros nos leva à necessidade de replanejamento do processo. Os testes de aceitação têm por objetivo validar o produto, verificando se o que está especificado no documento de requisitos foi implementado corretamente. Nessa fase tenta-se simular o ambiente onde será utilizado o software. Podem ser divididos os testes de aceitação em duas partes: Testes funcionais e Testes não-funcionais. Testes funcionais: Cabe aos testes funcionais fazer a verificação entre o produto implementado e os documentos de requisito do produto. Validando as funções e o escopo do projeto. Testes não-funcionais: servem para detectar se o comportamento do software esta consistente com o documento de especificação de requisitos quanto aos aspectos não-funcionais que são: desempenho, dados persistentes e atributos de qualidade Interação Homem-Computador IHC Características físicas do usuário O estudo das formas de adaptação de interface para usuário com ou sem dificuldades de movimentação ou deficiências físicas são objetos de estudo da IHC, para isso todas as adaptações devem ser planejadas a partir do projeto de interface, fazendo a classificação do usuário por deficiências especificas, abordam-se agora alguns desses tipos específicos. (VIEIRA,2002) Visão Os projetistas devem considerar a capacidade humana de identificar um objetivo dentro do contexto, de determinar a velocidade e direção de um objeto em movimento, o tempo de resposta de um estimulo visual, a adaptação para o brilho alto e

46 46 baixo, a variação das cores, a variação dos espectros de luz e a percepção das imagens. (SHNEIDERMAN, 1998). Deve-se considerar pessoas com inabilidades, algum tipo de deficiência, doenças ou para os que usam óculos. Existem os que não distinguem as cores, enxergando apenas diferentes tonalidades de cinza, outros não conseguem distinguir entre o vermelho e o verde, ou entre o azul e o amarelo. Nesse caso a interface deve ser adaptada a cores que o usuário desejar utilizar para o seu ambiente de trabalho. Para os que possuem pouca visão, a proliferação de interface gráficas de usuários (GUIs) que usam displays com bitmaps tem contribuído para o uso de programas que permitem aumentar e diminuir o tamanho da fonte, ou aumentar o tamanho de uma área da tela. Também há o fato de que os sistemas operacionais atuais manipularem a tela como um conjunto de pixels endereçáveis, e não como um conjunto de palavras e textos, permitindo desta forma manipular e atualizar objetos de tela de forma mais pratica e eficiente Audição Também há algumas situações que podem ser aplicadas as técnicas de adaptação através do sentido da audição. Podemos utilizar avisos sonoros, como alarmes, bips, tonalidades e a gravação de textos, comandos, respostas, advertências, etc. O uso da metáfora de alarmes para representar situações de emergência e perigo, como alarmes de incêndios, também poderá ser usadas para alertar sobre uma operação mal sucedida, uma função disparada equivocadamente, e principalmente para apresentar situações de real perigo informadas através de sensores Engenharia Semiótica Esta seção mostra como processos de produção de signos da teoria semiótica podem ser adaptados para o design de interfaces de usuário e também que é preciso desenvolver Sistemas Semióticos compostos por tipos-signos que possam ser empregados no apoio ao processo de desenvolvimento de sistemas interativos.

47 Fundamentos para o Design com Produção de Signos Projetar SI é projetar mensagens complexas, interativas, unidirecionais, destinadas a usuários de aplicações computacionais. Diversos elementos do SI podem possuir significados distintos para o designer e para o usuário. O designer necessita controlar o processo de comunicação para melhorar a usabilidade do sistema. A Engenharia Semiótica deverá, para tornar-se operacional no cenário de design de SI, prover não apenas explicações e previsões sobre fenômenos de comunicação designer-usuário, mas também, e sobretudo, subsídios metodológicos e ferramentais que permitam ao designer atuar de maneira mais objetiva e bem sucedida na direção de uma boa comunicação com os usuários dos sistemas por ele produzidas. Nas seções seguintes vamos apresentar alguns conceitos de semiótica do processo de produção de signos que fornecem a base teórica para atingirmos tais objetivos Medium A expressão de um signo é constituída por distinções que podem ser percebidas por alguém (ECO, 1976, pg 28). Um medium pode ser qualquer coisa através da qual se pode produzir distinções que podem ser percebidas pelos canais sensoriais de uma pessoa. Eco (1976) considera o medium como um contínuo expressivo que deve ser estruturado para a produção de expressões. O ar, a luz e suas refrações e reflexos são os exemplos de medium mais comuns. Estímulos táteis, odores e sabores também avaliado medium. É também considerado medium qualquer dispositivo artificial que possa ser utilizado no armazenamento e produção de distinções que podem ser codificadas ou decodificadas em distinções perceptíveis pelos canais sensoriais. A fala e a música são percebidas pelo canal auditivo através do medium ar. Fotografias são percebidas pelo canal visual através do medium luz refletida através de papel. Uma música pode ser armazenada no medium artificial compact disc que é ótico e eletrônico ou numa fita magnética que é magnético e eletrônico. Para chegar ao canal auditivo a música precisa ser decodificada em distinções sonoras produzidas por alto falantes. Os objetos da interfaces, funcionam como medium através do qual signos de interface podem ser construídos.

48 Tipos-signos Num processo comunicativo, quando se tem a intenção de produzir um determinado signo, pode-se utilizar tipos de signos preexistentes que, quando conhecidos tanto pelo produtor quanto pelo intérprete, restringem o processo de interpretação em torno do objeto. Estes tipos de signos são padrões abstratos de expressões para os quais o conhecimento prévio e a cultura da sociedade associou uma outra entidade, o seu objeto, atribuindo-lhes um significado. Os tipos-signos têm por objetivo orientar a produção e interpretação de signos de maneira que o interpretante do consumidor seja o mais próximo possível do pretendido pelo produtor. Um tipo-signo refere-se ao conhecimento necessário que possibilita a ocorrência do signo. Eco (1976) considera que um tipo-signo define regras que associam tipos (propriedades) expressivos a tipos (propriedades) semânticos. Estas regras, quando conhecidas, conduzem as expressões aos interpretantes que se referem ao objeto do signo. O tipo expressivo é um modelo pré-definido a partir do qual se pode elaborar um token expressivo, uma instância do tipo, que é a expressão de um signo. Quando este modelo é definido a partir de um repertório de tipos básicos (vocabulário) e de regras para a sua combinação (gramática), temos um sistema expressivo ou sintático. O tipo semântico refere-se a uma unidade de conhecimento que é associada ao tipo expressivo como sendo o seu significado preferencial. É esta associação que permite que um token expressivo seja tomado, por alguém, como ocupante do lugar de outro: o token semântico. São as correlações entre os tipos expressivos e semânticos que oferecem as condições cognitivas para que algo funcione como um signo para alguém. Isto ocorre, portanto, quando uma expressão (token expressivo) é instância de um tipo expressivo que, de acordo com o conhecimento de alguém, está relacionado com tipos semânticos para os quais pode existir um token semântico determinado pelos processos e relações cognitivas. No escopo de interfaces de usuário os widgets de um certo padrão de interface são os exemplos mais próximos de tipos-signos. Um padrão de interface visa especificar a aparência e o comportamento de cada widget (sua expressão) e quando eles devem ser utilizados (seu significado). Um botão numa interface quando produzido seguindo um

49 49 padrão de widgets é instância de um tipo expressivo que pode ter como significado aperte para acionar uma função. Os ícones de pastas e documentos utilizados na maioria das interfaces desktop são tipos expressivos cujos tipos semânticos associados são os conceitos computacionais de diretórios e de arquivos Sistemas Semióticos Ao longo do tempo, os tipos-signos podem ser estruturados e articulados e tornarem-se sistemas de tipos-signos ou sistemas semióticos. Sistemas semióticos são estabelecidos entre dois ou mais agentes de uma cultura ou domínio específico e devem ser utilizados na produção de expressões interpretáveis como signos. Um sistema semiótico estabelece tipos de signos gerais produzindo as regras que gerarão as ocorrências concretas - a produção do signo. Um sistema semiótico tem como estrutura básica (i) um sistema de tipos expressivos para a produção de tokens expressivos, denominado de sistema expressivo ou sintático, (ii) um sistema de tipos semânticos, denominado de sistema semântico, e (iii) regras de correlação entre os elementos de cada um dos sistemas. Um sistema semiótico estabelece regras de conhecimento que correlacionam um elemento do sistema expressivo a um elemento do sistema semântico. No processo de produção deve-se instanciar uma expressão a partir de um tipo do sistema expressivo que esteja correlacionado a um tipo do sistema semântico. A interpretação se dá pela aplicação das regras do sistema semiótico que conduzam a expressão ao objeto através dos seus tipos A interface do usuário e o processo comunicativo A interface de usuário é a parte do sistema computacional com a qual o usuário entra em contato sensorial. Ela apresenta dispositivos que de acordo com regras ou protocolos previamente definidos permitem a interação entre usuários e sistemas. Tradicionalmente os modelos propostos para dar conta da interação entre usuário e sistema têm componentes equivalentes aos que, em nosso modelo, estão associados às funções de acionamento (genericamente a ENTRADA) e revelação

50 50 (genericamente a SAIDA). A diferença, aqui, reside na função metacomunicativa, que se coloca como uma função de segunda ordem sobre as duas anteriores, através da qual um designer comunica explícita (via tutoriais) ou implicitamente (via padrões sistemáticos de interação e representação) o seu raciocínio e a sua concepção para os usuários de seu aplicativo. A função metacomunicativa pode ser direta, quando o designer envia uma mensagem diretamente através da interface utilizando um signo cuja função seja exclusivamente esta, ou indireta, quando o designer envia suas mensagens através de objetos (widgets ou teclas) que têm primordialmente função de acionamento ou de revelação e que, nesta situação, adquirem a função de signo. O design de interfaces de usuário é um processo comunicativo porque ele se utiliza da interface e do processo de interação que ocorre através dela como medium para a elaboração da expressão do signo. Para que o designer possa estabelecer a comunicação com o usuário ele deve produzir distinções na interface que sejam a expressão da sua mensagem. Como a interface tem um potencial ilimitado para a produção de signos, é preciso que o designer disponha de tipos-signos para restringir os interpretantes do usuário em torno do Modelo de Usabilidade concebido O medium Interface O conceito de medium Interface refere-se ao ambiente físico da interface por onde possam ser veiculados mensagens ou signos da interface. É através dele que os signos são interpretados pelo usuário. O exemplo mais comum de medium é a tela onde são veiculados os signos produzidos pelos gráficos computacionais, mas qualquer dispositivo em que o usuário perceba distinções e as possa interpretar como signos pode funcionar com medium interface. O medium interface tem a função de veicular mensagens em qualquer sentido, seja do usuário para o sistema, seja do sistema para o usuário, ou, principalmente, do designer para o usuário. Todos os signos que ocorrem na interface fazem parte da mensagem que o designer envia para o usuário. A maioria das propostas teóricas da interação usuário-sistema e ferramentas existentes para o design das interfaces focalizam as suas atenções para os elementos de entrada e saída do diálogo usuáriosistema, sem considerar os outros signos que acompanham os de entrada e saída e que o

51 51 próprio diálogo está comunicando algo a respeito do Modelo de Usabilidade. Os rótulos textuais e gráficos, as formas dos widgets, as cores, são decisões que o designer toma ao projetar a interface e que adquirirem significados para o usuário A Ferramentas de Acionamento O conceito de ferramenta de acionamento refere-se a qualquer dispositivo ou mecanismo que o usuário utiliza para manipular o medium interface e acionar signos de interface. Os braços e dedos do usuário, apontadores de mouse, canetas óticas são exemplos de ferramenta de acionamento. É importante notar que, no nosso modelo, o ícone referente ao apontador do mouse não é um signo de interface nem faz parte do medium interface. Ele é a parte que integra a ferramenta de acionamento com o medium interface e com os signos de interface. Esta ferramenta é como uma extensão do mecanismo natural de acionamento dos usuários - os seus dedos e mãos Os signos de Interface Para elaborar um sistema semiótico de apoio ao design de interfaces precisa-se considerar os signos de interface de maneira conceitual e estruturada. Os Signos de Interface dizem respeito a qualquer distinção simbólica que adquira significado para o usuário ou para o designer. Ele representa qualquer elemento, articulado ou não, que pode ser veiculado no medium interface tais como widgets, ícones, palavras, teclas, LEDs, menus, caixas de diálogo, assistentes de tarefas, e vários outros. Os resultados de uma computação, os comandos e dados digitados por usuários, os widgets de uma aplicação, os arrastos e seleções com o mouse, são todos exemplos de signos da interface de usuário. Um Signo de Interface é uma abstração teórica sobre entidades computacionais de hardware ou software que podem enviar mensagens para o usuário e/ou podem interpretar comandos ou ações dos usuários. O signo de interface é o componente fundamental de um sistema interativo, pois define segmentos que podem ser trabalhados como potenciais unidades expressivas (tipos expressivos). Nas interfaces gráficas os widgets como botões de comando, botões de

52 52 opções, rótulos, caixas de texto, caixas de diálogo são exemplos de signos de interface mais comuns. Os Signos de Interfaces conduzem tanto as mensagens da interação usuáriosistema como também são utilizados para veicular à mensagem do projetista para o usuário, característica que atende aos requisitos de metacomunicação da Engenharia Semiótica. Um Signos de Interfaces oferece também a possibilidade de comunicar ao usuário quais ações podem ou devem ser feitas e as funções relacionadas que o sistema deve executar. Por exemplo, o widget botão de opção comunica opção de uma aplicação está ativada e como o usuário pode modificar (ativar/desativar) cada atributo. A Figura 6 mostra os três elementos da interface GUI/WIMP. Figura 6 A Interface do Usuário com expressão retirado de LEITE (1998, p. 131). Um Signo de Interface pode ser composto por outros signos e devem poder referenciar-se uns aos outros. A Mensagem do Designer emerge a partir destes signos.

53 53 6. RECOMENDAÇÕES PARA DESENVOLVIMENTO DE S.I. Como resultado deste trabalho apresentamos sugestões coletadas durante o relacionamento dos padrões de Engenharia de Software, de IHC e da Engenharia Semiótica para o desenvolvimento de Sistemas Interativos Boas práticas na fase de Engenharia de Software Cabe à equipe do projeto absorver e projetar com o máximo de clareza e certeza a real necessidade do usuário, passando para o papel os requisitos técnicos. O entrevistador, utilizando-se das técnicas de análise, deverá envolver o usuário deixandoo à vontade para suas respostas. Para que se consiga um maior entendimento o desenvolvedor pode utilizar algumas propostas descritas nas seções seguintes a fim de melhorar a confecção de interfaces. A Figura 7 mostra o fluxograma do ciclo inicial da interface. Figura 7 Fluxograma do ciclo inicial da interface Adaptado de Gomes (2005).

54 Conversar com o usuário e/ou cliente Consiste no primeiro contato efetivo com o usuário e/ou cliente, no qual os analistas de sistemas obtêm seu perfil, objetivos e o cenário que está inserido. Nessa atividade é necessária a utilização de alguma técnica de levantamento de requisitos. Propomos inicialmente fazer uma conversa informal a fim de entrar no cenário do usuário. Em seguida sugerimos a realização de entrevistas, conduzidas por um questionário pré- elaborado, para identificação convencional do usuário e/ou cliente e seus objetivos pretendidos, preferências e possíveis restrições Obter preferências e restrições do usuário e/ou cliente Nesta atividade os analistas de sistemas procuram detectar as preferências e restrições do usuário e/ou cliente a fim de desenvolver uma interface que atenda às necessidades dos mesmos e obter subsídios para enriquecer a visão crítica dos especialistas de usabilidade nas atividades de avaliação e dos projetistas na prototipagem. Esta atividade é parte integrante da atividade conversa inicial, no entanto, como obter preferências e restrições do usuário é um momento muito importante dessa conversa, preferimos destacá-la como uma atividade separada. São exemplos de preferências: fatores de design como cores, estilos de fontes, formas de navegação. São exemplos de restrições: dificuldades explícitas de cada usuário, ou até mesmo restrições de tecnologia, como plataforma utilizada, dispositivo a ser usado na aplicação, entre outros Considerar modelos de IHC e casos de uso Utilizamos casos de usos, artefato integrante da engenharia de software, para identificar as funcionalidades dos sistemas interativos, como artefato norteador para as especificações das interações do usuário, expressas através de tarefas do usuário. Bem como para especificar as respostas do sistema para realizar estas interações (tarefas do sistema).

55 55 Assim associado a um conjunto de casos de uso de um sistema, sugere-se a utilização de um modelo de tarefas. Caso a quantidade de casos de uso seja extensa, sugere-se empacotar os casos de uso relacionados e fazer um modelo de tarefa para cada pacote. O modelo de tarefas será utilizado para apoiar as atividades do projetista de interface na elaboração da interface abstrata, pois através desse artefato o projetista terá mais facilidade em identificar quais serão os espaços de interação janelas e objetos de interação menus, botões,... necessários Analisar sistemas existentes Nesse momento inicial é importante fazer uma análise de sistemas existentes. Isto envolve fazer um estudo comparativo entre sistemas semelhantes, a fim de utilizálos como referência, para inovar em funcionalidades oferecidas e/ou escolher melhores padrões de design, os quais podem ser úteis no projeto dos protótipos na fase de elaboração Considerar protótipos em papel Com os resultados da atividade Conversar com usuário e/ou cliente, e baseado nos artefatos desenvolvidos, o primeiro protótipo, representado no papel (desenho), é construído. Esta construção é feita pelo projetista de interface, podendo até ser auxiliado pelo usuário e/ou cliente. Tal protótipo será verificado e validado como descrito nas próximas atividades Verificar com especialista Esta atividade consiste na verificação do protótipo em papel pelo especialista de IHC. Nessa atividade o especialista se preocupa em verificar se todos objetivos do usuário, em termos de funcionalidades (atividades modeladas no modelo de tarefas), foram incluídos nos protótipos, assim como aspectos de navegação entre as janelas e se princípios de usabilidade foram usados. Não estão nesse momento representadas

56 56 soluções para aspectos de layout, até por que esses protótipos são bem simples e não representam esses fatores, os quais serão abordados nos protótipos em imagem apresentados mais adiante. Propomos que os especialistas utilizem avaliação heurística de Nielsen, (1993), que está descrita nas seções seguintes como método de inspeção. As heurísticas de usabilidade (NIELSEN, 1993) guiarão os especialistas em IHC no processo de verificação da qualidade de uso das interfaces. Caso o especialista sinta falta de algum requisito funcional ou de algum princípio de usabilidade, ele poderá fazer diretamente solicitações de mudanças, que por sua vez geram alterações nos modelos e em novas propostas de protótipos Validar com usuário e/ou cliente Após a verificação do especialista, propomos que seja feita uma validação com o usuário e/ou cliente, para que ele aprove os artefatos criados. Caso os protótipos não atendam as necessidades do usuário, os especialistas e/ou analistas irão realizar possíveis alterações atualizações nos modelos já desenvolvidos (modelo de caso de uso e modelo de tarefa) o que implicará no desenvolvimento de uma nova proposta de protótipo em papel gerada pelos projetistas de interface. Alterações de navegação, disposição das janelas e objetos de interação não gerarão alterações nos modelos, mas somente nos protótipos. No entanto a inclusão de uma nova tarefa e/ou funcionalidade, acarretará na atualização dos modelos (caso de uso e modelo de tarefa). Esse procedimento será repetido até que se chegue a um protótipo que atenda todas as preferências e necessidades do usuário. Um fato importante a ressaltar dessa atividade, é que ela é realizada no início do processo de desenvolvimento, fato que coloca o usuário e/ou cliente em contato com uma versão do sistema (mesmo que em papel) antes que o mesmo tenha sido implementado. Tal fato dá flexibilidade ao usuário e/ou cliente para avaliar as interfaces do futuro sistema. Além disto, fatores como possibilidades de navegação, distribuição das tarefas, abrangência do sistema poderão ser validadas. Essa avaliação precoce favorece o usuário e/ou cliente, pois eles se sentirão mais seguros quanto à evolução do sistema. Quanto aos projetistas, eles se sentirão mais confiantes diminuindo as chances

57 57 de se fazer correções no projeto, após ele estar mais avançado. Após a conclusão da fase de iniciação, temos como artefato resultante o protótipo em papel verificado e validado. No entanto o processo de avaliação continuará em outras fases de desenvolvimento Verificação das Interfaces A contemplação de heurísticas de usabilidade nas interfaces projetadas, que é chamada de avaliação heurística e é feita pelos próprios especialistas sem a participação do usuário é um exame onde os avaliadores procuram de problemas que violem alguns princípios gerais do bom design de interface, diagnosticam obstáculos ou barreiras que os usuários provavelmente encontrarão durante a interação. A Tabela 03 mostra as heurísticas de usabilidade e as metas de usabilidade, que podem ser alcançadas com a aplicação das respectivas heurísticas. Tabela 01 Mostra o relacionamento entre a heurísticas de usabilidade e as metas de usabilidade, retirado de Gomes (2005).

58 58 Segue abaixo as heurísticas de usabilidade propostas por Nielsen (1993) para serem usadas no processo de verificação das interfaces de interação com o usuário: a) Visibilidade do status do sistema. O sistema deve sempre manter o usuário informado sobre o que está acontecendo, através de retorno adequado dentro de um razoável período de tempo. b) Correspondência entre o sistema e o mundo real. O sistema deve falar a língua do usuário, com palavras, frases e conceitos familiares, em vez de termos orientados ao sistema. Siga convenções do mundo real, de modo que a informação apareça numa ordem lógica e natural. c) Controle e liberdade do usuário. Usuários costumam, sem querer, escolher funções erradas do sistema e precisam de uma saída de emergência bem sinalizada para sair do estado indesejado sem precisar passar por um diálogo extenso. Oferecer suporte a desfazer e refazer. d) Uniformidade e padrões. Os usuários não devem ter que pensar se palavras, situações ou ações diferentes significam a mesma coisa. Siga as convenções da plataforma. e) Prevenção de erros. O design planejado cuidadosamente, que previne a ocorrência de erros, é melhor do que boas mensagens de erro. f) Reconhecer em vez de lembrar. Torne os objetos, ações e opções visíveis. O usuário não deve ter que lembrar de informações sobre uma parte anterior do diálogo. Instruções sobre o uso do sistema devem estar visíveis ou ter fácil acesso conforme necessário. g) Flexibilidade e eficiência de uso. Aceleradores, que não são vistos pelo usuário novato, podem agilizar o processo de interação para o usuário avançado, de maneira que o sistema pode se adequar tanto aos usuários sem experiência como aos que têm mais experiência. Permita que os usuários personalizem ações freqüentes. h) Design e estética minimalista. Os diálogos não devem conter informações irrelevantes ou que raramente seriam necessárias. Unidades adicionais de informação num diálogo competem com as unidades relevantes e diminuem sua visibilidade relativa.

59 59 i) Ajude o usuário a reconhecer, diagnosticar e recuperar-se de erros. Mensagens de erro devem ser descritas em linguagem comum (sem códigos), indicar precisamente qual é o problema e sugerir construtivamente uma solução. j) Ajuda e documentação. Embora seja melhor que o sistema seja usado sem documentação, pode ser necessário oferecer ajuda e documentação. Isto deve ser fácil de pesquisar, enfocar a tarefa do usuário, relacionar etapas concretas a serem seguidas e não ser muito complexo Utilização de observações / checklist / questionários As observações, questionários e os checklist são artefatos e técnicas propostos pela engenharia semiótica a fim de verificar a validação da interatividade e a comunicabilidade do usuário-sistema. Esses artefatos irão ser usados pelos especialistas e/ou observadores na atividade descrita acima, onde ao final, o especialista terá um posicionamento da qualidade interativa do sistema, e poderá fazer solicitações de mudanças, aos desenvolvedores, para corrigir possíveis falhas. Os comentários, bem como a execução dos testes, serão filmados no intuito de ajudar na análise e interpretação dos resultados, tanto dos questionários, como das observações dos usuários. Souza (2004) propõe a utilização de etiquetas para identificar e interpretar as dificuldades dos usuários, tais etiquetas são espécies de questionamentos surgidos durante o uso do sistema. São exemplos desses questionamentos como mostra a Tabela 02: