Cognição e Fatores Humanos em IHC Profa. Cristina Paludo Santos Slides baseados no livro: Design e Avaliação de Interfaces Humano Computador (Heloísa Vieira da Rocha/M.Cecília C. Baranauskas). Material adaptado do Laboratório de Utilizabilidade da Informática - UFSC Ciência da Computação/ Sistemas de Informação Uma Pessoa Típica Nesta semana que Eu tive que apresentar Os relatórios, tive sérios Problemas de Produtividade Na terça-feira meu cérebro estava tão cheio que tive que esquecer o que aconteceu na quarta série, para guardar novas informações! Wally, tenho novas informações p/ você. OK! Acabei de esquecer a 5ª. Série! 1
Uma Pessoa Típica Tente decorar esse número: 98560275 Psicologia da IHC IHC é uma fronteira entre a Psicologia e Ciência da Computação Envolve seres humanos e máquinas Como os seres humanos se comportam em ambientes baseados em computador; Como os computadores podem afetar o comportamento dos seres humanos em suas atividades. A IHC possui dois aspectos a serem considerados: Aspectos tecnológicos Aspectos humanos 2
O Homem Psicologia Cognitiva O Homem Psicologia Cognitiva Experimental Atenção Percepção e Reconhecimento COGNIÇÃO Memória Reflexiva Aprendizado Leitura, fala e audição Resolução de Problemas, planejamento, raciocínio e tomada de decisão 3
O Homem Psicologia Cognitiva Cognição Humana É o que acontece em nossas mentes Percepção quando e Reconhecimento realizamos nossas atividades diárias. COGNIÇÃO Ex: Experimental PENSAR, Reflexiva LEMBRAR, ESCREVER, FANTASIAR, VER, LER, ESCREVER, FALAR. Atenção Memória Aprendizado Leitura, fala e audição Resolução de Problemas, planejamento, raciocínio e tomada de decisão Cognição Experimental Estado mental no qual percebemos, agimos e reagimos aos eventos ao nosso redor de maneira eficaz e sem esforço. Exige certo nível de perícia e envolvimento Exemplos dirigir um automóvel, ler um livro, conversar. 4
O Homem Psicologia Cognitiva Experimental Atenção Percepção e Reconhecimento COGNIÇÃO Memória Reflexiva Aprendizado Leitura, fala e audição Resolução de Problemas, planejamento, raciocínio e tomada de decisão Cognição Reflexiva Envolve pensar comparar e tomar decisões; Promove novas idéias; EX: projetar, escrever, escrever um livro etc. 5
O Homem Psicologia Cognitiva Cognição Reflexiva Envolve pensar, comparar e tomar decisões; COGNIÇÃO Experimental Promove novas idéias e a criatividade; Reflexiva Atenção Percepção e Reconhecimento Memória Aprendizado Leitura, fala e audição EX: Perceber, aprender, escrever um livro, etc. Resolução de Problemas, planejamento, raciocínio e tomada de decisão ATENÇÃO Consiste no processo de selecionar coisas em que se concentrar num certo momento; Permite focar o que é relevante; Depende de objetivos claros e de que a informação necessária esteja disponível no ambiente Maneira como a informação está disponível pode influenciar a facilidade ou a dificuldade de se chegar até as informações desejadas. Envolve sentidos auditivos e visuais; Exemplos: Atenção auditiva: Espera pela chamada no seu nome no consultório do dentista. Atenção visual: Passar de olhos nos resultados dos jogos de futebol em um jornal. 6
ATENÇÃO Faça com que a informação fique saliente quando for necessária em um dado momento da realização de uma tarefa. Utilize técnicas como gráficos animados, cores, sublinhado, ordenação de itens, seqüenciamento de informações diferentes e espaçamentos de itens. ATENÇÃO Evite entulhar a interface com muita informação (uso de cores, sons e gráficos). Muitos deles resulta em uma mistura de mídias que acaba por distrair o usuário em vez de auxiliá-lo a prestar atenção nas informações relevantes. Interfaces simples são muito mais fáceis de utilizar (ex: ferramenta de busca da Google). Principal razão para tal é que se torna muito mais fácil para os usuários digitar na tela o que buscam. 7
O Homem Psicologia Cognitiva Cognição Reflexiva Envolve pensar, comparar e tomar decisões; COGNIÇÃO Experimental Promove novas idéias e a criatividade; Reflexiva Atenção Percepção e Reconhecimento Memória Aprendizado Leitura, fala e audição EX: Perceber, aprender, escrever um livro, etc. Resolução de Problemas, planejamento, raciocínio e tomada de decisão PERCEPÇÃO E RECONHECIMENTO Como a informação é obtida do ambiente e percebida pelos sentidos (olhos, dedos, ouvidos); Envolve outros processos cognitivos como a memória, atenção e linguagem; Visão é o sentido dominante, seguido pela audição e pelo tato; Ex: projetar ícones de forma a serem percebidos conforme o pretendido; Sons e animação precisam ser coordenados para que ocorram em uma seqüência lógica. 8
PERCEPÇÃO E RECONHECIMENTO As representações de informações precisam ser projetadas de modo a ser percebidas e reconhecidas em mídias diferentes: Ícones e outras representações gráficas devem possibilitar aos usuários descobrir rapidamente o seu significado. Sons devem ser claros e compreensíveis de forma que usuários entendam o que eles querem representar. PERCEPÇÃO E RECONHECIMENTO A saída de voz deve possibilitar aos usuários distinguir as palavras faladas e também entender os seus significados. Texto deve ser legível e diferente do fundo (ex: uso de textos claros em fundos escuros). O feedback tátil utilizado em ambientes virtuais deve permitir aos usuários reconhecer o significado das várias sensações de toques que estão sendo imitadas. Feedback deve ser distinguível (ex: sensação de espremer representada de forma tátil diferente de empurrar). 9
O Homem Psicologia Cognitiva Cognição Reflexiva Envolve pensar, comparar e tomar decisões; COGNIÇÃO Experimental Promove novas idéias e a criatividade; Reflexiva Atenção Percepção e Reconhecimento Memória Aprendizado Leitura, fala e audição EX: Perceber, aprender, escrever um livro, etc. Resolução de Problemas, planejamento, raciocínio e tomada de decisão MEMÓRIA Recordar vários tipos de conhecimento; Quanto mais se presta atenção a algo e quanto mais isso é processado em termos de pensamento e comparação com outro conhecimento maior a probabilidade de ser lembrado. 10
MEMÓRIA Não sobrecarregue a memória dos usuários com procedimentos complicados para a realização de tarefas. Projete interfaces que promovam o reconhecimento, em vez da memorização, utilizando menus, ícones e objetos consistentemente posicionados. Ofereça aos usuários várias maneiras de codificar a informação eletrônica (ex: arquivos, e-mails, imagens) para ajudá-los a lembrar onde as armazenaram (cores, registro de datas, ícones). O Homem Psicologia Cognitiva Cognição Reflexiva Envolve pensar, comparar e tomar decisões; COGNIÇÃO Experimental Promove novas idéias e a criatividade; Reflexiva Atenção Percepção e Reconhecimento Memória Aprendizado Leitura, fala e audição EX: Perceber, aprender, escrever um livro, etc. Resolução de Problemas, planejamento, raciocínio e tomada de decisão 11
APRENDIZADO Como utilizar uma aplicação baseada no computador; Utilizar uma aplicação baseada no computador para entender determinado tópico. Pessoas tem dificuldades de aprender seguindo instruções de manuais. Preferem entender fazendo. APRENDIZADO Projete interfaces queencorajem a exploração. Projete interfaces que restringem e guiem os usuários na seleção das ações mais adequadas. Vincule dinamicamente representações que necessitem ser aprendidas 12
O Homem Psicologia Cognitiva Cognição Reflexiva Envolve pensar, comparar e tomar decisões; COGNIÇÃO Experimental Promove novas idéias e a criatividade; Reflexiva Atenção Percepção e Reconhecimento Memória Aprendizado Leitura, fala e audição EX: Perceber, aprender, escrever um livro, etc. Resolução de Problemas, planejamento, raciocínio e tomada de decisão LEITURA, FALA E AUDIÇÃO Formas de processamento da linguagem com propriedades semelhantes e diferentes; Uma fase pode possuir o mesmo significado seja ela lida, falada ou ouvida, entretanto a facilidade com que as pessoas podem ler ouvir ou falar varia conforme a pessoa, a tarefa e o contexto. Linguagem falada é permanente, enquanto a falada é transitória. Ler pode ser uma atividade mais rápida (leitura dinâmica). O que não acontece quando ouvimos palavras proferidas em série. 13
LEITURA, FALA E AUDIÇÃO Ouvir exige menos esforço do que ler o falar; Linguagem escrita pode ser mais gramatical do que a falada. Existem diferenças marcada entre as pessoas e suas habilidades para usar a linguagem. Pessoas com dislexia tem dificuldades para entender e reconhecer as palavras escritas. Pessoas que tem dificuldade para ouvir ou ver também enfrentam restrições na maneira como processam a linguagem. LEITURA, FALA E AUDIÇÃO Menus e instruções comandadas por voz devem ser mínimos. Pesquisas mostram que pessoas consideram difícil lidar com menus que tem mais de 3 ou 4 opções. Da mesma forma não conseguem lembrar bem de conjuntos de instruções e direções que disponham mais do que algumas partes. Acentue a entonação de vozes de discursos gerados artificialmente, pois eles são mais difíceis de entender do que a voz humana. Ofereça a possibilidade de ampliar o texto na tela sem altera a formatação para pessoas que tem dificuldade de ler letras pequenas. 14
O Homem Psicologia Cognitiva Cognição Reflexiva Envolve pensar, comparar e tomar decisões; COGNIÇÃO Experimental Promove novas idéias e a criatividade; Reflexiva Atenção Percepção e Reconhecimento Memória Aprendizado Leitura, fala e audição EX: Perceber, aprender, escrever um livro, etc. Resolução de Problemas, planejamento, raciocínio e tomada de decisão RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS, PLANEJAMENTO, RACIOCÍNIO E TOMADA DE DECISÃO Pensar sobre o que fazer, quais as opções e quais as conseqüências de se realizar uma determinada ação. Ex: Pesquisa por um produto em diversos sites de busca para posterior decisão de que produto comprar. 15
RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS, PLANEJAMENTO, RACIOCÍNIO E TOMADA DE DECISÃO Forneça informações adicionais que fiquem escondidas, mas que sejam fáceis de acessar para os que desejarem saber mais a respeito de como realizar uma atividade com mais eficiência. EXEMPLO: pesquisa na web. EXERCÍCIOS DE REVISÃO Como podemos definir a cognição humana? A cognição humana pode ser classificada em cognição experimental e cognição reflexiva. Descreva com suas palavras cada uma delas. Cite os fatores relacionados a cognição humana que influenciam diretamente no desenvolvimento do design de sistemas. Quais as implicações que três fatores acima mencionados podem trazer ao desenvolvimento de sistemas com foco no usuário. 16
Fatores Humanos em IHC CONTEÚDO Processamento de informação Humano Mecanismos da Percepção Humana Modelos Mentais 17
PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÃO HUMANO A facilidade com que palavras da linguagem de interface podem ser lembradas, como o tipo de fontes de caracteres afetam a legibilidade, e a velocidade com que lemos informação na tela, são exemplos simples de como nossa interação com computadores pode ser afetada pelo funcionamento de nossos mecanismos perceptuais, motores e de memória. Assim como o engenheiro de computação descreve um sistema de processamento de informações em termos de memórias, processadores, seus parâmetros e interconexões, Card et al (1983) propõem o Modelo do Processador de Informação Humano (MPIH), como uma descrição aproximada para ajudar a prever a interação usuário-computador, com relação a comportamentos. PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÃO HUMANO Modelo de Processamento de Informação Humano MPIH Visão simplificada do processamento humano envolvido em uma interação. Memórias, Processadores e Princípios de Operação Memória de Longa Duração (MLD) Memória da Imagem Visual (MIV) Memória da Imagem Auditiva (MIA) Memória de Curta Duração (MCD) Memória detrabalho (MT) Processador Perceptual (PP) ProcessadorCognitivo (PC) Processador Motor (PM) 18
PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÃO HUMANO Três subsistemas fazem parte e interagem no MPIH: Sistema Perceptual (SP) Sistema Motor (SM) Sistema Cognitivo (SC) 1 A informação sensorial captada pela audição e visão vai para a MT através do PP; 2 A MT ativa partes da MLD com estímulos; 3 O PC reconhece os estímulos do PP e ativa o PM; 4 O PM coloca em ação um conjunto de músculos que concretizam fisicamente a ação. PROCESSAMENTO DE INFORMAÇÃO HUMANO Sistema Perceptual (SP) - transporta sensações do mundo físico, detectadas por sistemas sensoriais do corpo e os transforma em representações internas. O sistema visual humano é um exemplo fantástico de vários subsistemas visão central, visão periférica, movimentação do olho, movimentação da cabeça operando de forma integrada para prover uma representação contínua da cena visual de interesse do observador. Sistema Cognitivo (SC) serve para conectar entradas do Sistema Perceptual para saídas corretas do Sistema Motor. Entretanto, a maioria das tarefas realizadas pelo humano envolve de forma complexa aprendizado, recuperação de fatos e resolução de problemas. Sistema Motor (SM) - após processamento perceptual e cognitivo, pensamento é finalmente traduzido em ação pela ativação de padrões de músculos voluntários que são arranjados em pares antagônicos disparados um após o outro em seqüência. Para usuários de computador, os sistemas braço-mão-dedo e cabeça-olho são exemplos de conjuntos desses músculos capazes de responder a impulso nervoso. 19
Princípios do MPIH Princípio n. 1: O tempo do ciclo do Processador Perceptual varia inversamente com a intensidade do estímulo. Princípio n. 2: Princípio da especificidade da codificação. Operações de codificação específicas realizadas sobre o que é percebido determinam o que é armazenado, e o que é armazenado determina que pistas de recuperação são efetivas em prover acesso ao que é armazenado. Princípio n. 3: Princípio da Discriminação A dificuldade da recuperação da memória é determinada pelos candidatos que existem na memória relativos às pistas para recuperação. OBJETIVOS DO MODELO Compreender as capacidades e os limites dos seres humanos para saber aproveitá-los da melhor forma possível no projeto de interfaces. A compreensão de como os seres humanos percebem o mundo ao seu redor, armazenam e processam as informações ajuda a desenvolver projetos mais adequados aos seres humanos. 20
Mecanismos de Percepção Humana QUAL A SUA INFLUÊNCIA NO DESIGN DE INTERFACES? Percepção O usuário deve perceber a informação apresentada na interface através de sinais que a constituem. 3 formas principais de percepção para IHC são: Percepção Visual: a mais utilizada em IHC Percepção Auditiva: utilizada normalmente como informação auxiliar, feedback ou alertas. Percepção Tátil: utilizada em algumas interfaces - RV Mecanismos de Percepção Humana Restrições da Memória Por que nos lembramos de algumas coisas e de outras não? Por que alguns símbolos são mais fáceis de lembrar do que nomes de comandos? O que faz com que interfaces gráficas sejam mais fáceis de usar quando comparadas com sistemas baseados em comandos? 21
TEORIA DA PERCEPÇÃO Construtivista: A informação que captamos é construída a partir das informações do ambiente e do conhecimento prévio armazenado; Envolve processos cognitivos. O conhecimento de cada um pode transformar, distorcer, ampliar ou descartar aquilo que está sendo percebido. Ecológico: A informação é detectada em um processo direto e não requer quaisquer processos de construção ou elaboração; Traz a noção de affordance (a utilidade de um objeto é clara, bastando olhar para ele) VISÃO CONSTRUTIVISTA Exemplos 22
VISÃO CONSTRUTIVISTA Exemplos Uma imagem pode ser ambígua por falta de informação relevante ou por excesso de informação irrelevante; Temos dificuldade em interpretar a imagem de duas maneiras diferentes ao mesmo tempo; VISÃO CONSTRUTIVISTA Exemplos 23
VISÃO CONSTRUTIVISTA Exemplos VISÃO CONSTRUTIVISTA Exemplos 24
VISÃO CONSTRUTIVISTA Exemplos VISÃO CONSTRUTIVISTA Exemplos 25
VISÃO CONSTRUTIVISTA Exemplos VISÃO CONSTRUTIVISTA Exemplos 26
LIMITAÇÕES DA MEMÓRIA HUMANA Técnicas de Apoio Uso de senhas: verificação do estado do caps lock LIMITAÇÕES DA MEMÓRIA HUMANA Técnicas de Apoio Em função das limitações da memória humana muitos projetistas têm criado soluções inteligentes para interfaces. Estas soluções evitam que os usuários adicionem esforço mental desnecessário. Guarda os arquivos mais recentemente acessados O preview de algumas aplicações poupam o usuário de lembrar qual figura está associada a um nome de arquivo ou da demora de carregar a figura para poder visualizá-la. 27
Nosso aparato visual evolui em mundo 3D... Atribuindo profundidade (e contexto) à imagem Anomalias da Percepção Células neurais interagem umas com as outras. No único ponto do olho onde os receptores não interagem muito com os outros, o escurecimento da interseção não acontece 28
Mecanismos de Percepção Humana Modelos Mentais - MMs Para Norman um MM é uma representação dinâmica sobre qualquer sistema ou objeto, que evolui naturalmente na mente de um sujeito Interagindo com o ambiente, com outras pessoas, com artefatos tecnológicos, as pessoas constroem MMs das coisas com as quais interagem. Responda: Quantas janelas tem sua casa? Será que temos esta informação de imediato. Qual a execução de MM que será usado para responder esta pergunta? Pessoas diferentes formam MM diferentes de um mesmo objeto; Porque Modelos Mentais? Como designers devemos desenvolver interfaces que ajudem o usuário a construir MMs adequados à sua interação com o sistema Modelo do Designer Modelo do Usuário 29
COMO AS INTERFACES AFETAM OS USUÁRIOS Bibliografia Heloísa Vieira da Rocha; Maria Cecília Calani Baranauskas. Design e Avaliação de Interfaces humano-computador. Instituto de Computação. Universidade Estadual de Campinas, 2003. Jakob Nielsen, Usabilty Engineering, Morgan Kaufmann, Inc. San Francisco, 1993 30