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1 Aula 2 - Modelos Cognitivos da Interação Homem-Máquina.

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1 1 Aula 2 - Modelos Cognitivos da Interação Homem-Máquina

2 2 Aula 2 - Modelos Cognitivos da IHM O Modelo de Processamento Humano de Card Os Métodos de Avaliação GOMS –O Modelo KLM Princípios e Heurísticas da Interação Homem- Máquina –As Heurísticas de Nielsen –Os Princípios de Norman –Os Princípios de Constantine & Lockwood –As Oito Regras de Shneiderman

3 3 O Modelo de Processamento Humano de Card

4 4 Memórias e Processadores no MPH de Card O MPH é baseado num conjunto de parâmetros que descrevem as memórias e os processadores. Para as memórias: – - A capacidade de armazenamento (em itens); – - O tempo de assimilação de um item; – - O tipo de codificação (física, acústica, visual, semântica, etc.); Para os processadores: – - O tempo de ciclo; Estes parâmetros podem ser estimados experimentalmente de acordo com as características fisiológicas dos seres humanos.

5 5 Os Princípios de Operação do MPH de Card P0. O Ciclo de Reconhecimento Ação do Processador Cognitivo Em cada ciclo do processador cognitivo, o conteúdo da memória de trabalho inicia ações associadas à memória de longa duração, estas ações por sua vez modificam o conteúdo da memória de trabalho. P1. O Princípio da Proporcionalidade da Variação do Processador Perceptual O tempo de ciclo do processador perceptual ( P ) varia inversamente com a intensidade dos estímulos. P2. O Princípio da Especificidade da Codificação As operações de codificação, executadas sobre o que é perceptível, determinam o que é armazenado; o que é armazenado determina quais as pistas efetivas para a recuperação do que está armazenado. P3. O Princípio da Descriminação A dificuldade de recuperação da memória é determinada pelos candidatos que nela existem, em relação às pistas de recuperação

6 6 Os Princípios de Operação do MPH de Card P4. O Princípio da Proporcionalidade da Variação do Processador Cognitivo O tempo de ciclo do processador cognitivo ( C ) é menor quanto maior for o esforço induzido pelo aumento da exigência das tarefas ou da carga de informação; também aumenta com a experiência. P5. A Lei de Fitt O tempo T pos para mover a mão para um determinado alvo de dimensão S a uma distância D é dado por: Em que: P6. A Lei da Exponencial da Prática O tempo T N para executar uma tarefa na enésima tentativa segue uma lei exponencial, em que:

7 7 Os Princípios de Operação do MPH de Card P7. O Princípio da Incerteza O tempo de decisão T aumenta com a incerteza sobre o julgamento ou decisão a tomar: T=I C H, em que H é a entropia da teoria da informação e I C =150(0~157) ms/bit. Para N equiprováveis alternativas (Lei de Hick): Para N alternativas com probabilidades diferentes de ocorrência Pi: P8. O Princípio da Racionalidade Uma pessoa atua de forma a atingir o seu objetivo através de ações racionais, dada uma estrutura da tarefa e os seus inputs de informação e limitada às suas capacidades de processamento e conhecimento: Objetivos + Tarefa + Operadores + Inputs + Conhecimento + Limites de Processamento -> Comportamento P9. O Princípio do Espaço do Problema A atividade racional em que as pessoas se envolvem para resolver um problema pode ser descrito em termos de: 1.Um conjunto de estados de conhecimento 2.Operadores para mudar de um estado para outro 3.Restrições na aplicação dos operadores 4.Conhecimento de controle para decidir qual dos operadores aplicar em seguida

8 8 O Modelo GOMS GOMS - Goals, Objects, Methods and Selection Rules Método Quantitativo baseado no Modelo de Processamento Humano de Card. –KLM - Keystroke Level Model (KLM) Modelo do Nível de Digitação Keying - K = 0.2 s : Digitação no teclado - o tempo que leva um usuário a teclar no teclado Pointing - P = 1.1 s :Apontar - o tempo que leva um usuário para apontar uma posição na tela Homing - H = 0.4 s : Recuperação - o tempo que um usuário leva para mover a mão sobre o teclado ou sobre o mouse Press mouse – B = 0.1 s : Pressionar/Soltar Botão do mouse Click mouse – BB = 0.2 s : Pressionar o Botão do mouse Mentally Preparing - M = 1.35 s –Preparação mental - o tempo que o usuário leva para preparar mentalmente a próxima ação Responding - R –Resposta - o tempo que um usuário deve esperar pela resposta do computador Serve para identificar a carga cognitiva envolvida com a utilização de uma interface que utiliza teclado e mouse

9 9 Heurísticas do Modelo KLM Identificar as ações e colocá-las como uma sequência de letras K, P, B ou H Heurísticas para Colocação de Operadores Mentais –Regra 0 - Inserção Inicial de Operadores Candidatos M Inserir Ms antes de todos os Ks ou Bs que representam entradas do usuário. Inserir Ms antes de todo P que representa um comando ou inicia uma seqüência de manipulação direta. –Regra 1 - Remoção de Ms Antecipados Se um M está entre dois operadores que variam muito de duração, então este M deve ser eliminado. É assumido que enquanto realizando a primeira operação ele tem tempo de pensar na segunda operação Exemplo: PMK torna-se PK, e PMBB torna-se PBB (o clique é antecipado enquanto o mouse está sendo movido) –Regra 2 - Remoção de Ms dentro de unidades cognitivas Se uma seqüência de Ks forma uma unidade cognitiva (nome de um comando ou argumento), então remover todos os Ms exceto o primeiro. Exemplo: Se o comando dir é representado por MKMKMK, a seqüência correta torna-se MKKK

10 10 Heurísticas do Modelo KLM Heurísticas para Colocação de Operadores Mentais (cont.) –Regra 3 - Remoção de Ms anteriores a delimitadores consecutivos Se K é um delimitador redundante no fim de uma unidade cognitiva (comando), por exemplo um delimitador de um comando imediatamente seguido do delimitador do seu argumento, então remover o M. –Regra 4 - Remoção de Ms que são delimitadores de comandos Se K é um delimitador de um comando então apagar o M em frente Senão: Se o K é um delimitador para um argumento (valor fornecido pelo usuário) ou alguma seqüência que pode variar manter o M em frente –Regra 5 - Remoção de Ms sobrepostos Não contar os M após R Exemplo: um tempo de espera em que o usuário aguarda uma resposta do sistema

11 11 Exemplo de Aplicação do KLM –Mover a mão para o mouse H –Apontar para o botão apropriado HP –Clicar no botão de rádio HPBB –Apontar para a edit box HPBBP –Clicar na edit box HPBBPBB –Mover a mão para o teclado HPBBPBBH –Digitar a temperatura (37.8) HPBBPBBHKKKK –Digitar Enter HPBBPBBHKKKKK

12 12 Exemplo de Aplicação do KLM Aplicação das Heurísticas –Aplicando a Regra 0 HMPMBBPBBHMKMKMKMKMK –Aplicando a Regra 1 (PMK=PK, PMB = PB) HMPBBPBBHMKMKMKMKMK –Aplicando a Regra 2 HMPBBPBBHMKKKKMK –O M antes do último K tem que ser mantido pela Regra 4 e as regras 3 e 5 não se aplicam neste exemplo –Substituindo os operadores pelos valores esperados 0,4+1,35+1,1+0,2+1,1+0,2+0,4+1,35+4*(0,2)+1,35+0,2=8,45s –No caso em que a conversão já está corretamente selecionada o método é: MKKKKMK = 3,7s –Como ambas as conversões são equiprováveis: (8,45+3,7)/2=6,075s

13 13 Outras Alternativas

14 14 Exercício A partir do desktop do Windows, medir o tempo necessário para um usuário criar um diretório chamado meu-dir dentro da pasta c:\\temp através do método KLM. Considere que todas as aplicações estão minimizadas.

15 15 Princípios e Heurísticas da Interação Homem-Máquina As Heurísticas de Nielsen –Visibilidade do estado do sistema O sistema deve manter os usuários sempre informados sobre o que está acontecendo através de feedback rápido e apropriado; –Correspondência entre o sistema e o mundo real O sistema deve falar a linguagem do usuário, com conceitos que lhe são familiares, e de uma forma lógica e natural que evite termos técnicos; –Liberdade e controle dos usuários O sistema deve fornecer formas do usuário sair de estados não desejados sem ter que passar por diálogos extensos. Suportar undo/redo (desfazer/refazer). –Consistência e normas Evitar termos, situações e ações diferentes com o mesmo significado. Seguir as convenções das plataformas, normas e regras. –Prevenção de erros Desenhar o sistema de forma cuidadosa prevenindo os problemas antes de acontecerem.

16 16 As Heurísticas de Nielsen (cont.) –Reconhecimento em vez de Recordação Tornar os objetos, ações e opções visíveis. O usuário não deve ter que recordar informação de uma parte do diálogo para outra, As instruções de utilização do sistema devem ser visíveis e acessíveis quando necessárias. –Flexibilidade e eficiência na utilização Acomodar diferentes níveis de experiência fornecendo aceleradores para os usuários experientes que são invisíveis para os novatos. Permitir aos usuários customizar as ações freqüentes. –Desenho estético e minimalista Evitar informação nos diálogos informação que é irrelevante ou raramente necessária, desta forma diminuindo a visibilidade da informação relevante. –Ajudar os usuários a reconhecer, diagnosticar e recuperar erros As mensagens de erro devem ser expressas em linguagem simples, indicando precisamente o problema, e sugerindo uma solução de forma construtiva. –Documentação e Ajuda A ajuda e documentação, quando necessária, deve estar concentrada nas tarefas dos usuários, e deve ser fácil, concisa e acessível.

17 17 Os Princípios de Desenho de Norman –Fornecer um bom modelo conceitual –Um bom modelo conceitual permite aos usuários prever os efeitos das suas ações, o que esperar e como reagir quando as coisas correm mal. O modelo conceitual fornecido pelos designers deve resultar numa imagem consistente e coerente do sistema. –Tornar as coisas visíveis O usuário não deve ter problemas em perceber o estado do sistema e as alternativas para ação. –O Princípio do Mapeamento Os usuários devem determinar claramente a relação entre as ações e os resultados, os controles e os seus efeitos, e entre o estado do sistema e o que é visível. –O Princípio do Feedback Os usuários devem receber feedback contínuo e informativo sobre o resultado das suas ações.

18 18 Os Princípios de Desenho de Constantine & Lockwood –Simplicidade Tornar ações simples e comuns fáceis de executar, comunicando de forma clara e simples na linguagem do usuário. Fornecer atalhos com significado para as ações mais demoradas. –Visibilidade Manter visíveis todas as opções e materiais necessários para uma determinada tarefa, sem distrair os usuários com informação redundante. –Feedback Manter os usuários informados das ações ou interpretações, das mudanças de estado ou condição, e dos erros e exceções que são relevantes ou de interesse para o usuário. Oferecer essa informação de forma clara, concisa e não ambígua numa linguagem familiar aos usuários. –Tolerância Ser flexível e tolerante, reduzindo os custos dos erros e da má utilização, permitindo a reversão de ações e a prevenção dos erros. –Reutilização Reutilizar componentes e comportamentos internamente e externamente, mantendo a consistência com propósito e não de uma forma arbitrária. Desta forma reduzir a necessidade dos usuários repensarem e recordarem informação.

19 19 As Oito Regras de Ouro de Shneiderman –1. Lutar pela consistência –Terminologia, menus, telas de ajuda, cor, maiúsculas/minúsculas... –2. Permitir aos usuários freqüentes a utilização de atalhos –Abreviaturas, teclas especiais, comandos escondidos, capacidades macro –3. Utilizar feedback Informativo –Cada ação do usuário deve gerar feedback. –4. Desenhar as Caixas de Diálogo Fechadas –As seqüências de ações devem estar organizadas em grupos (sentido de início, meio e fim). –5. Utilizar Prevenção e Tratamento de Erros –Evitar situações de erro e que o sistema fique instável.

20 20 As Oito Regras de Ouro de Shneiderman –6. Permitir a fácil reposição de ações –Sempre que possível as ações devem ser reversíveis. –7. Suportar a localização interna de controle –Os usuários gostam de sentir que detêm o controle do sistema. Evitar situações casuais obrigando o usuário a iniciar as ações em vez de simplesmente responder. –8. Reduzir a carga sobre a memória de curta-duração –A regra do +7 ou -2 blocos de informação. –Simplificar o desenho, consolidar páginas múltiplas, reduzir a freqüência de movimento de janelas e assegurar treino para mnemônicas, seqüências de ações e códigos.

21 21 Trabalho I 1 – Enumerar cada um dos pontos levantados por Nielsen, Normam, Constantine & Lockwood e Shneiderman e: –A) Dar uma definição pessoal –B) Citar exemplos concretos da utilização desses conceitos em aplicações que vc conhece –C) Citar exemplos da não utilização desses conceitos em aplicações que vc conhece e como esses conceitos poderiam ser utilizados para melhorar essas aplicações 2 – Escolher um software específico e: –A) Fazer uma descrição da funcionalidade do software –B) Escolher dentre os pontos da questão anterior, pelo menos 10 que são utilizados pela aplicação escolhida e dar detalhes de como esses pontos são implementados na aplicação –C) Escolher dentre os pontos da questão anterior, pelo menos 7 que não são utilizados pela aplicação escolhida e dar detalhes de como esses pontos poderiam melhorar a aplicação escolhida


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