Capítulo 1 O Ser Humano

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1 Capítulo 1 O Ser Humano

2 O ser humano I/O de informação: visual, auditiva, táctil, movimento Informação armazenada em memória sensorial, curto prazo, longo prazo Informação processada e aplicada raciocínio, resolução de problemas, competências (skills), erro Emoção influencia capacidades humanas Cada pessoa é diferente

3 Visão Duas fases no mecanismo da visão: recepção física do estímulo processamento e interpretação do estímulo

4 O Olho - recepção física mecanismo para a recepção da luz e respectiva transformação em energia eléctrica luz é reflectida pelos objectos imagens são focadas na retina de pernas-para-o-ar retina contém bastonetes para a visão com iluminação baixa e cones para a visão a cores células ganglionares (cérebro!) detectam padrões e movimento

5 Interpretação do sinal Tamanho e profundidade ângulo visual indica o tamanho de espaço visual que um objecto ocupa (relaciona tamanho e distância dum objecto ao olho) acuidade visual é a capacidade para perceber o detalhe (limitada) objectos familiares percebidos como tendo tamanho constante (apesar das mudanças de ângulo visual quando se está longe) estímulos à percepção (cues)como, por exemplo, sobreposição ajudam a percepção do tamanho e profundidade Brilho reacção subjectiva aos níveis de luz afectada pela luminância do objecto medida pela diferenças perceptíveis acuidade visual aumenta com a luminância como acontece com o efeito de flickering

6 Interpretação do sinal (cont) Cor constituída por cor (hue), intensidade do brilho, saturação (modelo HSB) cones sensíveis aos comprimentos de onda acuidade do azul é o mais baixo 8% de homens e 1% de mulheres são cegos à cor O sistema visual compensa: movimento alterações de luminância. Contexto é usado para resolver ambiguidade Ilusões ópticas ocorrem às vezes devido a sobrecompensação

7 Ilusões Ópticas ilusão de Ponzo ilusão de Muller-Lyer Mario Ponzo suggested that the human mind judges an object's size based on its background. He showed this by drawing two identical lines across a pair of converging lines, similar to railway tracks. The Mueller-Lyer illusion is an optical illusion consisting of nothing more than an arrow. When viewers are asked to place a mark on the figure at the mid-point, they invariably place it more towards the "tail" end.

8 Leitura Várias fases: padrão visual percebido In linguistics and semiotics, pragmatics is concerned with bridging the explanatory gap between sentence meaning and speaker's meaning. The study of how context influences the interpretation is then crucial. In this setting, context refers to any factor linguistic, objective, or subjective that affects the actual interpretation of signs and expressions. descodificado usando a representação interna da linguagem interpretado usando o conhecimento da sintaxe, da semântica e da pragmática Leitura envolve pestanejos e fixações Percepção ocorre durante as fixações Forma da palavra é importante para o seu reconhecimento Contraste negativo melhora a leitura num écrã de computador

9 Audição It is a buffet-style party with drinks and snacks. In a party, it is very noisy with conversation and background music mixed. Even in such an environment, you can listen to conversation partner or what you are interested in though it is a little distance away. This is how it was named. It is a work of human acoustic sense with which you pick up a certain source of sound out of multiple overlapped sources. Fornece informação acerca do ambiente: distâncias, direcções, objectos etc. Aparelho físico: ouvido exterior protege o ouvido interno e amplifica o som ouvido médio transmite ondas de som para o ouvido interno ouvido interno transmissores químicos são libertados e provoca impulsos no nervo auditivo Som Pitch (frequência do som); loudness (amplitude); timbre (tipo ou qualidade) Os humanos podem ouvir frequências entre 20Hz e 15kHz Menor precisão em distinguir altas frequências do que baixas. Sistema auditivo filtra sons Pode perceber sons sobre o ruído de fundo. por exemplo, o fenómeno da cocktail party.

10 Tacto Fornece informação importante acerca do meio ambiente. Pode ser o sentido chave para alguém que é visualmente diminuído. Estímulo recebido via receptores existentes na pele: Termoreceptores calor e frio Nociceptores dor Mecanoreceptores pressão (às vezes instantânea, às veses contínua) Algumas áreas são mais sensíveis do que outras; por exemplo, dedos. Cinestesia - consciência da posição do corpo (ou sensibilidade ao movimento) afecta o conforto e o desempenho

11 Movimento Tempo de resposta ao estímulo: tempo de reacção + tempo de movimento Tempo de movimento dependente da idade, do estado de forma física, etc. Tempo de reacção - dependente do tipo de estímulo: visual ~ 200ms auditivo ~ 150 ms dor ~ 700ms Aumentando o tempo de reacção diminui a acuidade no operador não-especializado, mas não no operador especializado.

12 Movimento(cont) Lei de Fitts descreve o tempo necessário para atingir um alvo no écrã: t = a + b log 2 (D/S + 1) onde: a e b são constantes determinadas empiricamente t é o tempo do movimento D é a distância S é o tamanho do alvo Alvos tão grandes quanto possível distâncias tão pequenas quanto possível

13 Memória Há 3 tipos de memória: sensorial curto-prazo longo-prazo Selecção de estímulos governada pelo nível de vigilância. Memórias sensoriais Memória de curto-prazo ou memória de trabalho Memória de longo-prazo

14 Memória sensorial Buffers para estímulos recebidos através dos sentidos memória icónica: estímulos visuais Memória onomatopaica: estímulos auriculares Memória háptica: estímulos tácteis Exemplos sparkler trail Som stereo Continuamente sobre-escrito

15 Memória de curto prazo (short-term memory - STM) Repositório para relembrança temporária acesso rápido ~ 70ms decaimento rápido ~ 200ms capacidade limitada - 7± 2 chunks

16 Exemplos HEC ATR ANU PTH ETR EET

17 Memória de longo prazo (Long-term memory, LTM) Repositório de todo o nosso conhecimento acesso lento ~ 1/10 segundos decaimento lento, se qualquer capacidade enorme e ilimitada Dois tipos episódica memória em série de eventos semântica memória estruturada de factos, conceitos, habilidades LTM semântica derivada de LTM episódica

18 Memória de longo prazo(cont.) Estrutura de memória semântica fornece acesso a informação representa relações entre bits de informação suporta inferência Modelo: rede semântica herança nós filhos herdam propriedades dos nós pais relações explícitas entre bits de informação suporta inferência através de herança

19 LTM - rede semântica

20 Modelos de LTM - Frames Informação organizada em estruturas de dados Slots na estrutura preenchidos com valores para cada instância de dados Relações tipo-subtipo Fixed legs: 4 DOG Default diet: carniverous sound: bark Variable size: colour COLLIE Fixed breed of: DOG type: sheepdog Default size: 65 cm Variable colour

21 Models of LTM - Scripts Modelo de informação estereótipa necessária para interpretar situação Script tem elementos que podem ser instanciados com valores de contexto Script for a visit to the vet Entry conditions: dog ill vet open owner has money Result: Props: dog better owner poorer vet richer examination table medicine instruments Roles: Scenes: Tracks: vet examines diagnoses treats owner brings dog in pays takes dog out arriving at reception waiting in room examination paying dog needs medicine dog needs operation

22 Models of LTM - Regras de produção Representação de conhecimento procedimental. Regras condição/acção if condição é satisfeita then usa-se regra para determinar acção. IF dog is wagging tail THEN pat dog IF dog is growling THEN run away

23 LTM - Armazenamento de informação repetição Informação move-se de STM para LTM hipótese de tempo total quantidade retida é proporcional ao tempo de repetição distribuição de efeito prático optimizado pela dispersão da aprendizagem ao longo do tempo estrutura, significado e familiaridade informação mais fácil de lembrar

24 LTM - Esquecimento decaimento informação é perdida gradualmente, mas muito lentamente interferência nova informação substitui a antiga: interferência retroactiva informação antiga pode interferir com a nova: inibição proactiva assim não podemos esquecer que toda a memória é selectiva afectada pela emoção pode subconscientemente `escolher' esquecer

25 LTM - extracção (retrieval) relembrança informação reproduzida pela memória pode ser assistida por pistas ou deixas; por exemplo, categorias, imagens, etc. reconhecimento informação dá conhecimento que foi visto anteriormente menos complexo que relembrança- informação é a pista

26 Pensamento Raciocínio dedução, indução, abducção Resolução de Problemas

27 Raciocínio Dedutivo Dedução: deriva logicamente conclusão a partir de premissas. p.ex. Se é sexta-feira, então iremos trabalhar É sexta-feira. Portanto, iremos trabalhar. Conclusão lógica não necessariamente verdadeira: p.ex. Se está a chover, então o solo está seco Está a chover. Portanto, o solo está seco.

28 Dedução (cont.) Quando a verdade e a validade lógica chocam p.ex. Algumas pessoas são bébés Alguns bébés choram Inferência - Algumas pessoas choram Correcto? Pessoas têm em conta o conhecimento que têm do mundo

29 Raciocínio Indutivo Indução: generaliza de casos conhecidos para casos não conhecidos p.ex. Todos os elefantes que temos visto têm tromba. Portanto todos os elefantes têm tromba. Não-fiável: Podemos só provar a falsidade, não a verdade mas é útil! Os seres humanos não são bons no uso da evidência negativa p.ex. Cartas de Wason.

30 Cartas de Wason Se uma carta tem uma vogal num lado, então tem um número par no outro É isto verdade? Quantas cartas precisamos de virar para saber?. e quais?

31 Raciocínio abductivo raciocínio do evento para a causa p.ex. Samuel conduz rapidamente quando bêbado. Se vejo o Samuel a conduzir rapidamente, assumo que ele está bêbado. Não-fiável: Pode levar a descrições falsas

32 Resolução de problemas Processo de encontrar uma solução para uma tarefa não-familiar usando conhecimento prévio. Várias teorias. Teoria de Gestalt todo soma das partes

33 Resolução de problemas (cont.) Teoria do espaço de problemas espaço de problemas compreende estados do problema Resolução de problemas envolve a geração de estados com operadores válidos heurística pode ser empregue para seleccionar operadores p.ex. análise meios-fins opera dentro do sistema de processamento de informação humana p.ex. limites da STM etc. Largamente aplicada à resolução de problemas em áreas bemdefinidas p.ex. puzzles em vez de áreas intensivas de conhecimento

34 Resolução de problemas (cont.) Analogia mapeamento analógico: problemas novos num novo domínio? usa conhecimento de problema similar em domínio similar mapeamento analógico difícil se os domínios são semanticamente diferentes Aquisição de conhecimentos especializados actividade especializada é caracterizada por aglomeração muita da informação é aglomerada para optimizar STM é conceptual em vez de um agrupamento superficial de problemas informação é estruturada mais eficientemente

35 Erros e modelos mentais Tipos de erro lapsos intenção correcta, mas falha em fazer algo correctamente causas: pobre competência (skill) física, falta de atenção, etc. alteração de comportamento especializado (skilled) pode causar um lapso erros (mistakes) intenção errada causa: compreensão incorrecta seres humanos criam modelos mentais para explicar comportamento. if errado (diferente do sistema real) erros podem ocorrer

36 Emoção Várias teorias de como a emoção funciona James-Lange: emoção é a nossa interpretação duma resposta fisiológica a um estímulo Cannon: emoção é uma resposta psicológica a um estímulo Schacter-Singer: emoção é o resultado da avaliação que fazemos das nossas respostas fisiológicas face a uma situação que estamos a viver Emoção envolve quer a resposta cognitiva quer a resposta física a estímulos

37 Emoção (cont.) A resposta biológica a um estímulo físico é chamada afecto Afecto influencia como respondemos a situações positivo resolução criativa de problemas negativo pensamento estreito Afecto negativo pode tornar difícil a execução de tarefas fáceis; afecto positivo pode tornar mais fácil a execução de tarefas difíceis (Donald Norman)

38 Emoção (cont.) Implicações para o design de interfaces stresse aumenta a dificuldade em resolver problemas utilizadores descontraídos são mais tolerantes às imperfeições do design interfaces esteticamente agradáveis e recompensadoras aumentam o afecto positivo

39 Diferenças individuais longo prazo sexo, habilidades físicas e intelectuais curto prazo efeito de stresse ou fadiga mudança idade Pergunte-se a si próprio: esta decisão de design excluirá parte da população de utilizadores?

40 Psicologia e o Design de Sistemas Interactivos Algumas aplicações directas p.ex. acuidade da cor azul é pobre o azul não deve ser usado em detalhes importantes Contudo, aplicação correcta requer em geral a compreensão do contexto em psicologia, e uma compreensão de condições experimentais particulares Muito conhecimento é depurado em: linhas de orientação (cap 7 do livro) modelos cognitivos (cap 12 do livro) Técnicas de avaliação analítica e experimental (cap 9 do livro)