IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B....
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IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
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3. Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
(Aula Teórica 3 – apresentação adaptada do sítio de [Preece et al 2002])
• O conhecimento produzido pela psicologia é relevante na construção de sistemas interactivos.
• A seguir: é importante também entender os utilizadores individuais nos seus ambientes sociais.
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Porque é importante entender os utilizadores?
• A interacção com a tecnologia é um processo cognitivo
• É preciso levar em linha de conta os processos cognitivos envolvidos e as limitações cognitivas dos utilizadores
• Fica-se a saber o que pode e não pode ser esperado dos utilizadores
• Pode-se identificar e explicar a natureza e causas dos problemas que os utilizadores encontram
• Podem desenvolver-se teorias, ferramentas de modelação, linhas normativas e métodos para projectar melhores sistemas interactivos
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Modelos Mentais e Modelos Conceptuais
• A forma como as pessoas pensam, prestam atenção, aprendem, memorizam, percebem, decidem, planeiam, lêem, falam e escutam – a psicologia estuda os Modelos Mentais – influencia o desenvolvimento de Modelos Conceptuais para interacção.
(...)
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O que se passa na nossa mente?
Entender os outros, falar com
eles, manipular …
Decidir, resolver problemas, ter
ideias, sonhar, …
Pensar, aprender, lembrar …
Planear, pintar, escrever, compor, …
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Modelos Mentais e Modelos Conceptuais
• Deseja-se, por exemplo:– Tornar o trabalho mais produtivo, eficiente e seguro.– Melhorar a aprendizagem.– Disponibilizar entretenimento agradável e excitante.– Melhorar a comunicação e o entendimento.– Apoiar novas formas de criatividade e de expressão.– Controlar a execução das actividades.
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Exemplo
• Acesso a informação sobre Actas …
• SiFEUP Legislação Actas
• Ordem cronológica inversa
• Qual o modelo mental de quem pesquisa?
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Atenção
• Seleccionar objectos nos quais nos concentramos num instante no tempo.
• A atenção focada e dividida permite sermos selectivos na escolha, mas limita-nos quando tentamos focar a atenção em vários objectos.
• A informação na interface deve estar estruturada para capturar a atenção do utilizador, por exemplo, utilizando fronteiras visuais (janelas), cor, som, etc.
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Mas cuidado …
Aplicação de cores pouco adequada a uma interface de trabalho mas eventualmente própria para jogos de vídeo (exemplos referidos em [Tufte 1990], p.88 e [Tufte 1990], p.90).
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Implicações da Atenção
• Salientar a informação importante.• Utilizar técnicas, como cor, ordem,
espaçamento e animação, para salientar determinada informação.
• Evitar uma interface com informação em excesso (ver www.google.com vs. www.sapo.pt)?
• Evitar utilizar muitas funcionalidades só porque o software o permite.
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Percepção Visual
• A velocidade de reconhecimento depende da organização do espaço e não só da densidade de ocupação.
• Escolher ícones adequados (ver exemplos no livro).
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O que é mais fácil de ler e porquê?
Isto é fácil de ler!
Isto é fácil de ler!
Isto é fácil de ler!
Isto é fácil de ler!
Isto é fácil de ler!
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Combinações de cor
Coordenação de Cores: original de Yumi Takahashi e Ikuyo Shibukawa, Color Coordination, Tokyo 1985, p.114-115 (cf. [Tufte 1990], p.33).
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O que é a memória?
• Envolve codificar e lembrar conhecimento actuando em conformidade.
• Não nos lembramos de tudo – há filtragem e processamento.
• O contexto afecta a nossa memória.• Reconhecer é mais fácil do que recordar (interfaces
gráficas vs. linha de comandos)• Somos melhores a recordar imagens do que palavras.
Lembramo-nos da cara da pessoa, mas não do seu nome!
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Tipos de Memória
• Como se localiza no sistema de arquivo de um sistema operativo um ficheiro utilizado e guardado há bastante tempo (texto, música, imagem, ...)?– Lembrança imediata («recall-directed»): o utilizador é
capaz de se lembrar do seu nome (incluindo o caminho em termos de directorias).
– Reconhecimento dirigido («recognition-directed»): o utilizador é capaz de identificar o ficheiro se o vir (terá de percorrer várias directorias, analisando os seus conteúdos).
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O problema clássico ‘7±2’
• É a teoria de George Miller de quanta informação as pessoas conseguem memorizar.
• A capacidade de memória imediata é muito limitada.
• Muitos projectistas pensam que esta teoria é muito importante no projecto de interacção! Será?
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O que muitos projectistas fazem...
• Apresentam apenas 7 opções num menu.• Mostram apenas 7 ícones numa barra de
ferramentas.• Não têm mais do que 7 items numa lista.• ...
Isto está errado? Porquê??
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Porque...
• É uma aplicação errada da teoria.• Os utilizadores podem «varrer» as listas e items
dos menus até encontrarem o que pretendem.• Não é necessário recordar da memória tendo só
visualizado ou ouvido as opções.• Por vezes, um número pequeno de items é uma
melhor solução.• Mas isto depende, evidentemente, da tarefa e
do espaço disponível no ecrã.
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Implicações da Memória
• Não sobrecarregue a memória do cliente com instruções complicadas.
• Desenhe interfaces que recorram a reconhecimento e não a lembrança.
• Proporcione diversas formas de o utilizador codificar a informação para se recordar onde a guardou – cores, ícones, data e tempo, etc.
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Gestão de ficheiros
• Facilitar estratégias existentes de uso da memória e tentar ajudar os utilizadores sempre que estes fiquem «empancados».
• Ajudar os utilizadores a codificar os ficheiros de uma forma mais «rica», por exemplo, utilizando cor, imagens, texto flexível, marcas temporais, etc.
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Scopeware - VisionAntes
Fonte: www.scopeware.com
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Sistema para Pesquisa de Actas de Reuniões na Internet
• Considere uma instituição que produz actas de reuniões de vários tipos e que deseja disponibilizar a sua consulta pela Internet. Considere por exemplo o caso da Faculdade de Engenharia e das actas dos seus órgãos de gestão (Assembleia de Representantes, Comissão Executiva, Conselho Directivo, Comissão Coordenadora, Conselho Científico, Conselho Pedagógico, Conselhos dos Departamentos, e várias comissões específicas existentes no âmbito de cada um destes órgãos – ver [SiFEUP 2003]) ou de uma empresa de Informática e das actas das reuniões de gestão dos seus vários projectos, internas ou externas com participação de clientes ou parceiros.
• Analise o método proposto por Larry Constantine ([Constantine et al 2003]) e considere a sua utilização na elaboração da resposta que apresentar.
• [Constantine et al 2003] Larry L. Constantine, Helmut Windl, James Noble, Lucy A. D. Lockwood: From Abstraction to Realization in User Interface Designs: Abstract Prototypes Based on Canonical Abstract Components, Working Paper, 14 pp., www.forUse.com, 2003‑07-05.
• [SiFEUP 2003] www.fe.up.pt Ver opção de «Legislação» e «Actas».
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Lendo, Falando e Escutando
• Há muitas diferenças e particularidades cognitivas em cada um dos modos de interacção.
• A utilização dos modos deve ser feita com cuidado, investigando as suas potencialidades e limitações.
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Desenho de menus «falados»
• Manter muito limitado o número de menus falados – é difícil para as pessoas seguir mais do que 3 ou 4 opções.
• As vozes sintetizadas são difíceis de entender por isso exagere-se na intonação (?).
• Ofereça opções de acesso a operadores reais ou de acesso a um endereço Internet ou de correio electrónico.
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Engenheiros e Clientes
• Até que ponto é que um utilizador está interessado em saber como é que funciona internamente um sistema?– Por exemplo: até que ponto é desejável saber como
funciona um rato e teclado sem fios?• Que fazer quando se faz uma instalação adicional que não
funciona?
• Até que ponto saber o modelo de funcionamento interno ajuda o utilizador?
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(A metáfora do Iceberg)
Visual
Técnicas de Interacção
Modelo de Objectos
O que os Utilizadores vêem (10%)
Pistas («cues»), «feedback», estética, …
Mapeamentos do teclado e dos botões do rato, organização de menus, …
Objectos para efectuar tarefas, suas propriedades, comportamentos, associações, …
Como os Utilizadores trabalham (30%)
Com o que os Utilizadores trabalham (60%)
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Modelos Mentais
• Os utilizadores ficam a conhecer o funcionamento de determinado sistema pela aprendizagem e uso do mesmo.
• O conhecimento é vulgarmente descrito como um modelo mental.– Como utilizar o sistema (o que fazer a seguir).– O que fazer com um sistema diferente ou com situações
inesperadas (como o sistema funciona).
• As pessoas fazem inferências sobre o modo de desempenhar determinada tarefa - suportado por modelos mentais.
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Modelos Mentais
• Craik (1943) descreveu os modelos mentais como construções internas do mundo exterior que permitem fazer inferências.
• Envolvem processos conscientes e inconscientes nos quais se recorre a imagens e analogias.
• Há modelos profundos e superficiais (como conduzir um automóvel e o seu modo de funcionamento).
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Leitura
• De aorcdo com uma pqsieusa de uma uinrvesriddae ignlsea, nao ipomtra a odrem plea qaul as lrteas de uma plravaa etaso, a úncia csioa iprotmatne é que a piremria e útmlia lrteas etejasm no lgaur crteo.
• O rseto pdoe ser uma ttaol csãofnuo que vcoe pdoe anida ler sem gnderas pobrlmeas. Itso é poqrue nós nao lmeos cdaa lrtea isladoa, mas a plravaa cmoo um tdoo. Cosiruo não?
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Raciocínios do dia-a-dia e os modelos mentais
• Ao chegar a casa numa noite fria de Inverno como procede para a casa aquecer o mais rapidamente possível? Coloca o termóstato no máximo ou para a temperatura desejada?
• Para cozinhar uma pizza aquece o forno até 180ºC e depois coloca-a dentro do forno, ou programa o forno para uma temperatura superior com o intuito de aquecer o forno mais depressa?
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Aquecer a casa ou o forno controlados por um termóstato
• Muitas pessoas concebem modelos mentais errados (Kempton, 1996).
• Porquê?– «Mais é mais» é um princípio generalizado a muitos contextos
(acelerador, fogão a gás, torneira, volume do rádio, etc.) e é aplicado inconscientemente em novos contextos.
– O termóstato baseia-se no princípio do interruptor ligado/desligado.
• O mesmo se aplica para compreender o funcionamento dos dispositivos interactivos e computadores (fracos, incompletos, facilmente confundidos e baseados em analogias inapropriadas (Norman, 1983)).
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Cognição Externa
• Explica como interagimos com representações externas (e.g. mapas, notas, diagramas, etc.).
• Quais são os benefícios cognitivos e os processos envolvidos.
• Como é que eles estendem a nossa cognição.• Que representações podemos desenvolver para
ajudar mais os utilizadores?
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Mapas
Evolução do exército Napoleónico na campanha Russa: gráfico original de C. J. Minard (1781-1870), representado em E. J. Marey, La Méthode Graphique, Paris 1885, p.73 (cf. [Tufte 1983], p.41).
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Problemas dos Sentidos
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Exteriorizar para diminuir sobrecarga na memória
• Diários, lembretes, calendários, notas, listas de compras: lembram-nos do que precisamos fazer.
• Post-its, pilhas e marcas nas mensagens de correio electrónico – indicam a prioridade do que precisamos fazer.
• Representações externas:– Lembram-nos que precisamos fazer algo.– Lembram-nos o que fazer.– Lembram-nos quando fazer algo.
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«Descarga computacional»
• Ocorre quando se associa uma ferramenta a uma representação externa para executar um cálculo (por exemplo: papel e lápis).
• Tente calcular as duas somas seguintes (a) mentalmente, (b) num papel e (c) com uma calculadora.– 234 × 456 = ?– CCXXXIV × CDLVI = ?
• Qual é mais fácil e porquê? Ambas são somas idênticas.
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Implicações no Projecto
• Disponibilizar representações externas na interface que reduzam a sobrecarga da memória e facilitem a «descarga computacional».
Permite ter a noção da informaçãoe tomar decisões rápidas.
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Modelos Mentais e Projecto de Sistemas
• A noção dos modelos mentais tem sido utilizada como base para modelos conceptuais.
• Presume-se que se se consegue compreender como as pessoas criam modelos mentais então pode-se ajudá-las a criar melhores modelos mentais das funcionalidades dos sistemas.
• Por exemplo, um princípio de projecto é tentar conceber sistemas transparentes por forma a que as pessoas os compreendam e saibam imediatamente o que fazer.
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Modelos Teóricos
• O modelo do processador humano de informação [Card et al 1983]– Card, S. K, Moran, T.P., Newell, A (1983): The Psychology of Human-Computer Interaction. Hillsdale, NJ:
Lawrence Erlbaum Associates.
• O modelo GOMS: «goals, operators, methods, selection rules».• O Modelo de Interacção de Norman: Golfos de Execução e
Avaliação.• Princípios e Heurísticas da Interacção Homem-Máquina (Nielsen,
Norman, Constantine & Lockwood, Shneiderman, ...)– Estes modelos permitem prever o desempenho das pessoas perante
objectivos, de uma forma quantificada.– Por exemplo, o GOMS foi utilizado para comparar vários processadores
de texto relativamente à forma com permitiam aos utilizadores resolver determinadas tarefas de edição.
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O Processador Humano de Informação
Codificação
Comparação
Selecção da Resposta
Execução
Resposta
Estímulo
Estádio 1
Estádio 2
Estádio 3
Estádio 4
Long-term Memory
Working Memory
Visual imagestore
Auditoryimage store
Perceptualprocessor
Motorprocessor
Cognitiveprocessor
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Sumário
• Atenção é... • Influencia o projecto...• Memória é...• E há dois tipos: ...• Implica...• Os modelos mentais são...• É importante exteriorizar porque...• A «descarga computacional» facilita a vida ao utilizador
porque...
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O que ficou na cabeça
• No final deste capítulo devem saber:• A forma como as pessoas pensam, prestam atenção,
aprendem, memorizam, percebem, decidem, planeiam, lêem, falam e escutam, influencia o desenvolvimento de modelos conceptuais para interacção e influencia o desenho da interacção.
• Referência: Capítulo 3 [Preece et al 2002]
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Exercícios Práticos
1º Estudar as formas como os bancos protegem o acesso aos seus serviços, e os processos de memorização que exigem dos clientes:
Acesso ao serviço de banca telefónica (o utilizador contacta um centro de serviço, onde tipicamente tem uma gravação; uma dos opções permite contactar um operador que recorre a um protocolo de segurança para identificar o cliente do banco.
Acesso ao serviço de banca na Internet.
2º Definir uma interface telefónica para acesso à FEUP através do seu número geral (22-508 1400). Este serviços deve permitir através de um menu falado redireccionar a chamada para a unidade da FEUP desejada (incluindo serviços centrais, departamentos e licenciaturas, e eventualmente AEFEUP, empresas privadas a operar na FEUP, etc.)