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IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003 1 3. Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos.

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1 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

2 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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

3 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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. (...)

4 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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, …

5 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

6 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © Exemplo Acesso a informação sobre Actas … SiFEUP Legislação Actas Ordem cronológica inversa Qual o modelo mental de quem pesquisa?

7 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

8 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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).

9 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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 vs. Evitar utilizar muitas funcionalidades só porque o software o permite.

10 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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).

11 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © O que é mais fácil de ler e porquê? Isto é fácil de ler!

12 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © Combinações de cor Coordenação de Cores: original de Yumi Takahashi e Ikuyo Shibukawa, Color Coordination, Tokyo 1985, p (cf. [Tufte 1990], p.33).

13 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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!

14 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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).

15 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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?

16 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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??

17 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

18 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

19 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

20 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © Scopeware - Vision Antes Fonte:

21 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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 [SiFEUP 2003] Ver opção de «Legislação» e «Actas».www.fe.up.pt

22 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

23 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

24 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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?

25 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © (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%)

26 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

27 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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).

28 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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?

29 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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?

30 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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)).

31 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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?

32 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © Mapas Evolução do exército Napoleónico na campanha Russa: gráfico original de C. J. Minard ( ), representado em E. J. Marey, La Méthode Graphique, Paris 1885, p.73 (cf. [Tufte 1983], p.41).

33 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © Problemas dos Sentidos

34 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

35 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © «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.

36 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © Implicações no Projecto Disponibilizar representações externas na interface que reduzam a sobrecarga da memória e facilitem a «descarga computacional». Permite ter a noção da informação e tomar decisões rápidas.

37 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

38 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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.

39 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © O Processador Humano de Informação Codificação Comparação Selecção da Resposta Execução Resposta Estímulo Estádio 1 Estádio 2 Estádio 3 Estádio 4

40 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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...

41 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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]

42 IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 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 ( ). 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.)


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