2. ModelHumanProcessor

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1 Interacção com o Utilizador 2. ModelHumanProcessor Nuno Miguel Gil Fonseca nuno.fonseca@estgoh.ipc.pt

2 O ser humano pode ser visto como um sistema de processamento de informação Model Human Processor : Sistema perceptual trata dos estímulos sensoriais do mundo exterior. Sistema motor controla acções Sistema cognitivo capacidade de processamento que liga os dois anteriores. Cada um destes sub-sistemas tem o seu processador e memória. Tem ainda princípios de operação - ditam o comportamento do sistema sob certas condições. (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 2

3 (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 3

4 Recebe informação e dá respostas via canais de input/output. visual auditiva táctil [olfacto/paladar] canais de movimento A informação está guardada na memória. A informação é processada e aplicada de várias maneiras. (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 4

5 Canais de i/o: A visão Duas etapas na Visão: recepção física dos estímulos processamento e interpretação dos estímulos (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 5

6 Canais de i/o: A visão (cont.) Interpretação do sinal O olho: mecanismo que recebe luz e transforma-a em energia eléctrica a luz reflecte-se nos objectos; as suas imagens são focadas na retina (de cabeça para baixo) a retina contém bastonetes para visão com pouca luz e cones para a visão a cores as células ganglionares detectam padrões (células X) e movimento (Y). O sistema de processamento visual compensa o movimento e alterações na luminância. O processamento visual envolve a transformação e interpretação duma imagem completa, a partir da luz que é projectada na retina. (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 6

7 Canais de i/o: A visão (cont.) Interpretação do sinal As nossas expectativas afectam o modo como uma imagem é entendida Se sabemos que um objecto é de um determinado tamanho, iremos reconhece-lo com esse tamanho, independentemente da distância que nos separa dele. O processamento visual compensa o movimento da imagem na retina. Apesar da imagem se mover na retina, a imagem pósprocessada é estável. (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 7

8 Canais de i/o: A visão (cont.) Interpretação do Sinal Brilho Cor reacção subjectiva aos níveis de cor influência da luminância do objecto (quantidade de luz emitida pelo objecto) contraste é uma função da luminância do objecto e luminância do background a acuidade visual aumenta com a luminância, mas o flicker também aumenta (nota-se na visão periférica) composta por tonalidade, saturação e brilho cones sensíveis aos comprimentos de onda acuidade ao azul é a mais baixa 8% dos homens e 1% das mulheres são daltónicos (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 8

9 Canais de i/o: A visão (cont.) Interpretação do Sinal Tamanho e profundidade O ângulo de visão indica quanto campo de visão ocupa o objecto - está relacionado com o tamanho e distância ao olho. Acuidade Visual é a habilidade de perceber detalhe fino objectos familiares têm o mesmo tamanho - assim, conseguimos avaliar a distância a que se encontra. pistas como a sobreposição de objectos ajudam à percepção de tamanho e profundidade. (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 9

10 Canais de i/o: A visão (cont.) Espaços de Cor A cor de um objecto pode ser representada: pelas intensidades das componentes vermelho R, verde G e azul B, no sistema de cores RGB, ou pela intensidade I, pela cor ou matiz H e pela saturação S no espaço IHS. Intensidade ou brilho é a medida de energia total envolvida em todos os comprimentos de onda Matiz de um objecto é a medida do comprimento de onda médio da luz que se reflecte ou se emite, definindo, a cor do objecto. (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 10

11 Canais de i/o: A visão (cont.) O contexto é usado para resolver ambiguidades (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 11

12 Canais de i/o: A visão (cont.) Leitura Várias etapas percepção de padrões visuais (letras e palavras) descodificação utilizando a representação interna da língua interpretação usando conhecimento de sintaxe e semântica A fonte, espaçamentos, comprimento das linhas influenciam a velocidade de leitura. A leitura no ecrã é mais lenta que no papel. Contraste negativo melhora a leitura do ecrã Contraste positivo não facilita muito a leitura do ecrã (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 12

13 Canais de i/o: A visão (cont.) Leitura (cont) Curiosidades Consegue ler o seguinte texto? i cdnuolt blveiee taht I cluod aulaclty uesdnatnrd waht I was rdanieg. The phaonmneal pweor of thehmuan mnid, aoccdrnig to a rscheearch at Cmabrigde Uinervtisy, it dseno t mtaetr in waht oerdr the ltteres in a wrod are, the olny iproamtnt tihng istaht the frsit and lsat ltteer be in the rghit pclae. The rset can be a taotl mses and you can sitll raed it whotuit a pboerlm. Tihs is bcuseae the huamn mnid deos not raed ervey lteter by istlef, but the wrod as a wlohe. Azanmig huh? yaeh and I awlyastghuhot slpeling was ipmorantt! if you can raed this forwrad it. (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 13

14 Canais de i/o: A visão (cont.) Alguns problemas com a visão Miopia Astigmatismo Daltonismo Faça o teste em: Ou (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 14

15 Canais de i/o: A audição Fornece informação sobre o ambiente distâncias, direcções, objectos Físico: ouvido médio: protege o interno e amplifica o som ouvido externo: transmite as ondas como vibrações para o interno ouvido interno: liberta transmissores químicos e causa impulsos ao nervo auditivo (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 15

16 Canais de i/o: A audição (cont.) Som Altura (pitch) Forma como o ouvido humano percebe a frequência dos sons Intensidade (loudness) Percepção da amplitude da onda sonora Timbre Tipo ou qualidade de um som Pelo som podemos calcular a posição da sua origem. Frequências audíveis: 20Hz a 15kHz menos precisão em altas frequências (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 16

17 Canais de i/o: A audição (cont.) Som (cont.) O sistema auditivo filtra os sons - pode distinguir sons apesar do ruído de background (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 17

18 Canais de i/o: O tacto Pode ser o sentido chave para alguém com deficiências visuais Funciona com estímulos recebidos por receptores da pele. Algumas áreas do corpo humano são mais sensíveis que outras. Temos a capacidade de determinar a posição relativa entre o corpo e os membros (ou entre membros). (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 18

19 Canais de i/o: O movimento Tempo de resposta ao estímulo: tempo de reacção + tempo de movimento Tempo de movimento: depende da idade, forma física, etc. Tempo de reacção: depende do tipo de estímulo: visual ~ 200 ms auditivo ~150 ms dor ~700 ms Aumento do tempo de reacção diminui a precisão do utilizador não-experiente mas não do utilizador experiente (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 19

20 Canais de i/o: O movimento Lei de Fitts Descreve o tempo que um utilizador leva para seleccionar um alvo no ecrã. Mt = a + b log2 ( d / s + 1 ) Mt - tempo de movimento a e b - constantes determinadas empiricamente D - distância S - tamanho Em geral: os alvos devem ser o maior possível as distâncias devem ser o menor possível d s Faça o teste! (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 20

21 Memória Os humanos possuem três tipos de memória Memória sensorial São buffers para estímulos: iconic - estímulos visuais echoic - estímulos auditivos haptic - estímulos do tacto É constantemente reescrita. Armazena uma imagem fixa do mundo real o tempo necessário para a informação ser processada Armazena muita informação durante pouco tempo (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 21

22 Memória (cont.) Os humanos possuem três tipos de memória (cont.) Memória de curto prazo Memória de rascunho para acesso temporário (Guardamos resultados intermédios ao fazer contas de cabeça, Guardamos início de uma frase ao ler) Acesso rápido: 70ms Perda rápida: 200ms Capacidade limitada: 7 ± 2 blocos de informação de cada vez (Lei de Miller). (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 22

23 M W R C A A O L I B M F B I B (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 23

24 MWR CAA OLI BMF BIB (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 24

25 BMW RCA AOL IBM FBI (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 25

26 Memória (cont.) Os humanos possuem três tipos de memória (cont.) Memória de curto prazo Notou alguma diferença entre os 3 slides anteriores? Em qual deles conseguiu melhor decorar as letras? Porque será? (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 26

27 Memória (cont.) Os humanos possuem três tipos de memória (cont.) Memória de longo prazo Repositório de todo o nosso conhecimento Acesso lento: 1/10 segundo Perda lenta (se alguma) Enorme capacidade (ou mesmo ilimitada) Episódica: memória de eventos em série (Exº: relembrar acontecimentos da nossa vida) Semântica: memória estruturada de factos, conceitos, capacidades. Representa relações entre informação. (Exº: se o Snoopy é um cão => tem 4 patas.) A informação é perdida gradualmente e lentamente. Aparentemente a nova informação substitui a antiga, mas por vezes nota-se interferência de informação antiga com a nova (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 27

28 Processamento Raciocínio Dedutivo: derivar logicamente conclusões a partir de premissas. Indutivo: generalizar de casos conhecidos para casos desconhecidos. Abdutivo: raciocínio do acontecimento para a causa. Resolução de problemas Processo de encontrar solução para uma tarefa não familiar, utilizando o conhecimento. (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 28

29 Processamento Aquisição de capacidades A resolução de problemas refere-se maioritariamente ao tratamento de problemas com os quais não estamos familiarizados. Na maior parte do tempo temos que resolver problemas que não nos são totalmente desconhecidos. Adquirimos gradualmente capacidades numa certa área. (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 29

30 Canais de i/o: O olfacto O olfacto? Fonte: (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 30

31 Canais de i/o: A audição (cont.) O paladar? (c) Nuno Miguel Gil Fonseca - Escola Superior de Tecnologia e Gestão de Oliveira do Hospital - Interacção com o Utilizador 31