Tópicos em Interface Humano-Computador M. Cecilia C. Baranauskas Instituto de Computação UNICAMP

Agenda O que é IHC? Porquê estudar IHC? Interfaces que nos fazem ou Os lados da Interação HC Modelo de Usuário – Fatores Humanos IHC como Ciência de Design Entendendo a Evolução em IHC cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

IHC/HCI/CHI Human-Computer Interaction is a discipline concerned with the design, evaluation and implementation of interactive computer systems for human use and with the study of major phenomena surrounding them (ACM SIGCHI, 1992, p.6) cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Década de 90: Integração de IHC na Ciência da Computação 1988 ACM enumera IHC como uma das 9 áreas centrais da CC 1991 ACM e IEEE recomendam a inclusão de IHC nos curriculo de CC 1997 incluída como uma das 10 seções do Handbook of Computer Science and Engineering departamentos de CC incorporam IHC como área de pesquisa cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Algumas aplicações Internet Web page design / E-commerce / E-government Intranet Aspectos organizacionais e sociais TV Interativa Novas formas de interação (nova mídia) Dispositivos Móveis Acesso em tempo real, tela pequena & alta densidade Kiosk & Bibliotecas Digitais Acesso rápido e fácil à informação … cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Demanda por IHC Motorola – Research Engineers Usability & Human Factors “… to investigate multimedia user requirements, interactions and interfaces, taking an application-focused approach… The position will involve fundamental human factors research, prototype design, implementation and evaluation” Microsoft – Usability Engineer “Candidates should have a thorough knowledge of methods for gathering usability data and be able to plan usability work in conjunction with the product team and provide a user focus for the teams. The candidate must be self sufficient and capable of leading the usability effort for a product with millions of users in a highly competitive and complex environment.” Buscas rápidas (8 Oct 2003) Usability/Accessibility/HCI specialists Human Factors (defence, transportation, mobile devices) … cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Uma Coisa que me faz Sublinhado vermelho para indicar erros de grafia Esforço zero do usuário para checagem Aumenta possibilidade de aprender ? cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Deslocamento de toda linha de guias quando uma delas é selecionada Seleção de uma das guias faz com que as demais guias da mesma linha sejam deslocadas para o primeiro nível; Esforço perceptual a cada acesso para recuperação das posições a acessar; Solução: deslocamento da guia de interesse pela permuta com outra, da mesma coluna. cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Imagine como este problema pode crescer! cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Senha no Macintosh: Problema com caixa-alta ativa Aplicativo alerta o usuário quanto ao possível esquecimento da tecla Caps Lock ativada; Mensagem bastante útil na medida em que este é um erro muito comum de percepção, ou da falta dela; Recurso fácil de ser implementado e auxilia o usuário a perceber uma possível fonte de erro, evitando perda do seu tempo ou bloqueio de acesso; Recurso funciona como uma memória externa do usuário. cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Padrão Windows: Pré-visualização de imagem Recurso não demanda esforço de memória na identificação do arquivo que deseja acessar; Evita necessidade de saber ou memorizar nome dentre um conjunto disponível. Abstração, transparência de nomes, acesso às imagens. Possibilita acesso a arquivos que usuário desconhece. Ex.: busca por figura para ilustração; cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Padrão Windows: Guia de documentos recentes Recurso facilita acesso aos arquivos recentemente utilizados reduzindo o esforço de memória; Funciona como “memória adicional” na identificação do local de armazenamento e nome do arquivo que usuário deseja acessar; Reduz o esforço de percepção pois somente apresenta ao usuário arquivos que possam ser acessados pelo aplicativo. cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

MS Word 2000 ? MS Word 2000 com as seguintes barras de ferramentas visíveis: padrão, formatação, auto texto, banco de dados, caixa de ferramentas de controle, desenho, ferramentas da web, figuras, formulário, moldura, revisão, tabelas e bordas, visual basic, web, word art cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Pine ? cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Website Ig ? cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Interação Humano-Computador cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Um Modelo Inicial do Usuário de Computadores Com que facilidade palavras da linguagem de interface podem ser lembradas? Como o tipo de fonte altera a legibilidade? Qual a velocidade de leitura na tela? Card, Moran e Newell (1983) Como características do ser humano afetam a maneira como ele interage com computadores Bases para as abordagens cognitivas ao design e avaliação de sistemas computacionais … são exemplos simples de como nossa interação com computadores é afetada pelos nossos mecanismos perceptuais, cognitivos e motores. Card, Moran e Newell foram os primeiros autores a desenvolver um Modelo do Usuário de Computadores, com base em seu funcionamento psicológico, para entender... cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

O Modelo do Processador de Informação Humano Memórias e Processadores Princípios de Operação PP PC PM MLD MCD/MT MIA MIV informação sensorial capatada pelos órgãos dos sentidos - no caso específico visão e audição - flui para a MT (MCD) através do PP. a MT consiste da ativação de partes da MLD, chamadas Chunks o princípio básico de operação é o ciclo reconhece-age do PC o PM é acionado pela ativação de certos chunks da MT, colocando em ação conjuntos de músculos que concretizam a ação Card, Moran e Newell (1983) cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Eventos perceptuais que ocorrem dentro de um único ciclo são combinados em um único perceptum - impressão mental percebida pelos sentidos Cheatham e Whote (1954). Os sujeitos ouvem o número correto, quando os estalidos são apresentados 10/segundo (1 para cada tp) cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

O chunk Função do usuário e da tarefa... HSICAUIMPW IHCUSAWIMP ativação de sua MLD HSICAUIMPW IHCUSAWIMP tentem recuperar a seqUência... agora a sequência... cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Recuperação da Informação na memória humana... umcd = 7 [5~9] chunks Lembrando palavras de uma lista... Ganzer e Cunitz (1966) abacate, verão, música, caderno, parede, luz, cadeira, céu, cachorro, amanhã, viajar, amarelo, portão, manso cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Observando a performance de usuários no teclado... Quão rápido pode-se pressionar determinada tecla repetitivamente com o mesmo dedo? tm (pressionar) + tm(soltar) = 140ms/toque Resultados experimentais: 1000ms para o novato e 60ms para o experto Datilografia em teclado alfabético 8% mais lenta do que teclado qwerty (Sholes) Para texto em língua inglesa e considerando a freqüência de conjunto de letras na língua cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

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Entendendo os mecanismos da percepção...  entender os processos psicológicos em operação e as redes neurais envolvidas Como os sinais externos que chegam aos nossos órgãos sensoriais são convertidos em experiências perceptuais significativas? “truques” que revelam o fenômeno humano da percepção Nossos “erros” são reveladores... cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Como? degrada-se a imagem completamente tornando a interpretação difícil colocam-se organizações competitivas, tornando possível o conflito de interpretações da mesma imagem coloca-se uma organização sem sentido para ver como a experiência passada afeta o processo cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

O surrealistas violam intencionalmente as regras da construção da percepção cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Degradando a imagem... Foto de R.C.James Para que o processo de percepção seja aparente, podemos reduzir a quantidade de informação disponível, tornando difícil a interpretação. Note que para "ver" ("perceber") o cachorro adicionamos informações que não estão presentes na imagem. Uma vez visto o cachorro, fica difícil não vê-lo mais. "Quando se olha para o que se quer ver é mais fácil ver" cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru Foto de R.C.James

Uma imagem pode ser ambígua por falta de informação relevante ou por excesso de informação irrelevante cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Colocando organizações competitivas... Outro artifício genialmente utilizado por Escher e Dalí consiste em colocar na imagem organizações competitivas, de forma a tornar possível o conflito de interpretações. Ou vemos cavaleiros em uma direção ou na outra... M C Escher, Cavaleiros cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Salvador Dalí, The Slave Market with Disappearing Bust of Voltaire cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

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Colocando uma organização sem sentido... Processos perceptuais impõem uma organização à imagem.... ...mesmo que o artista tenha evitado deliberadamente colocar formas de organização. Escaninhos abertos para a direita, para a esquerda, ou seqüência de triângulos? A interpretação da imagem é feita por segregação de grupos com forma similar - pontos focais Escaninhos ou seqüência de triângulos? B. Riley, Tremor cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Organização sem sentido... A interpretação da imagem visual é realizada pela segregação de grupos que tenham forma similar Estes são tratados como unidades ou “pontos focais” Um tipo de “quebra” no padrão repetitivo A organização é flutuante Uma forma ou outra pode ser observada... cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Percepção do Espaço - Profundidade Vivemos e nos movemos em um mundo 3D... Nosso aparato visual evoluiu de forma a criar uma representação 3D no que vê cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

“figuras impossíveis” As partes individualmente conflitam na interpretação global Não lidamos com as coisas isoladamente... Quando informação sensorial é colocada junto, uma imagem consistente do mundo deve ser produzida... cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

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Que informação o sistema nervoso extrai dos sinais que chegam dos órgãos sensoriais? olhar as anomalias da percepção Receptores de uma parte da imagem visual são afetados pela operação de receptores para partes vizinhas cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

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 cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

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Efeito Posterior O efeito das cores Células neuronais são emparelhadas de modo que células que respondem de um modo são conectadas a células que respondem do modo complementar Suponha que o olho focalize determinada cor Por fadiga, células para essa cor perdem a habilidade de responder Se o olho focaliza a luz branca, a cor complementar responde normalmente, enquanto a resposta à cor focalizada é inibida cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

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Paralaxe do Movimento cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

IHC como uma ciência de design O caminho de uma formiga atravessando uma praia… Simon em The Sciences of the Artificial a estrutura do comportamento da formiga é derivado principalmente da praia A tecnologia que o homem cria tem papel fundamental na estruturação do comportamento e experiência humanos. cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

A Tecnologia Centrada na Máquina “Science Finds, Industry Applies, Man Conforms” * 75% dos acidentes aéreos são atribuídos a “erro do piloto” alto índice de erro humano nas indústrias objetos desenhados do ponto de vista da máquina confundem, alteram as relações sociais normais * Chicago Fair, 1933 cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Visão orientada à Máquina Máquinas são: precisas organizadas não distraíveis não emocionais lógicas Pessoas são: vagas desorganizadas distraíveis emocionais ilógicas cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

A Tecnologia Centrada no Humano criação de artefatos que expandem nossas capacidades artefatos cognitivos (escrita, aritmética, lógica, linguagem) os artefatos da tecnologia são essenciais para o crescimento do conhecimento humano e da capacidade mental o poder caminha em direção aos mais avançados tecnologicamente... cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Visão Orientada ao Humano Pessoas são: criativas flexíveis sensíveis a mudança imaginativas decisões flexíveis baseadas em contexto Máquinas são: bobas rígidas insens. a mudança sem imaginação decisões consistentes baseadas em restrições cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Mudança de Paradigma “Science Finds, Industry Applies, Man Conforms” “People Propose, Science Studies,Technology Conforms” (D. Norman, 1993) ? cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

O quê está errado com as interfaces? A interface é o “lugar” errado para começar... Cultivar sensibilidade ao design O designer da interface é um designer de sistema Ter em mente o Ser Humano que quer usá-la. A Tecnologia deve ser subserviente a essa meta... cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Design Centrado no Usuário o usuário deve saber o que fazer... o usuário deve entender o que está acontecendo... qualquer instrução ou treinamento deve ser necessário apenas uma vez... cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Affordances Objetos físicos possuem affordances Uma pedra pode ser movida, rolada, chutada, atirada, usada para nos sentarmos... Não todas as pedras, apenas aquelas no tamanho certo para mover, rolar, chutar, atirar, sentar sobre. O conjunto de possíveis ações [relativas ao sujeito] é chamado de “affordance” do objeto cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Affordance não é uma propriedade do objeto, É uma relação estabelecida entre o objeto e o organismo que age sobre o objeto. O conceito foi criado por J. Gibson em sua teoria sobre a percepção humana Norman estendeu o termo à aplicação em design Affordances “percebidas” contam ao usuário que ações devem ser realizadas sobre um objeto e como realiza-las (até certo ponto) São o que determina a usabilidade do objeto cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Affordance em Design www.baddesigns.com cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

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Qual o affordance do objeto a direita? www.baddesigns.com cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

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O ajuste da altura do assento é feito por uma complicada combinação de uma alavanca que deve ser puxada com uma mão e a utilização da outra mão para puxar o assento para cima e o pé para segurar as rodas da cadeira. cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

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Torneiras com sensor eletrônico de movimento cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Design Universal cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Design Universal na Web ?! Para quem utiliza o navegador Internet Explorer 6.0 em sua configuração padrão, parece que sim. cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Acessibilidade ? Para quem utiliza o navegador Internet Explorer 6.0 com o texto ampliado ... Único texto ampliado cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Acessibilidade? Para quem utiliza o navegador Internet Explorer 6.0 com a janela redimensionada, nem tanto! cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Acessibilidade? Para quem utiliza o navegador Internet Explorer 6.0 com as imagens desabilitadas... cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Imaginem quem tem que utilizar um leitor de tela... Para quem utiliza o navegador textual Lynx, ... ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Desenvolvimento iterativo e a natureza do design O que o diferencia da “Tentativa e erro” bem intencionada? Desenvolvimento iterativo é balizado por objetivos mensuráveis: especificações de usabilidade técnicas “low-tech” foram desenvolvidas para participação do usuário design participativo, design contextual, práticas etnográficas efetividade financeira (custos) cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Ferramentas de comunicação e atividades colaborativas novos paradigmas para educação, trabalho e lazer novos desafios a IHC sistemas computacionais poderão facilitar a atividade e experiência humana somente quando requisitos sociais e cognitivos dirigirem o processo de design “The proper study of mankind is the science of design “ Simon cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Entendendo a evolução... 1950 1980 2000 Computadores para o especialista Perspectiva Centrada na Máquina Computadores integrados ao trabalho humano Perspectiva Centrada no Usuário Computadores integrados à vida Perspectiva Centrada na Comunicação ? cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Semiótica 1950 1980 2000 O Computador como Ferramenta Mainframe PC Internet 1950 1980 2000 O Computador como Ferramenta Para automatizar tarefas humanas O computador como Ferramenta Cognitiva Para estender a capacidade humana O Computador como Mídia Semiótica cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Agenda de Pesquisa Ambientes Inclusivos Semiótica Design Universal e Acessibilidade Semiótica Semiótica Organizacional Processos, Métodos e Artefatos fronteira entre IHC e Engenharia de Software cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Qualidade em Interface SIGWEB Aplicação Domínios Área Militar Biodiversidade Prefeituras Logística Agricultura SIG Banco de Dados SIG Web MapObjects ArcView GIS   Juliano Schimiguel Doutorando Cláudio M. Zaina cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Representação/Visualização de Resultados de Motores de Busca Cláudio M. Zaina Mestrando cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

Collabs CSCL Aprendizado Colaborativo Mediado por Computador (Marcos Borges, Doutor 2004) cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru

M. Cecilia C. Baranauskas cecilia@ic.unicamp.br Obrigada ;) M. Cecilia C. Baranauskas cecilia@ic.unicamp.br cecilia@ic.unicamp.br – II Workshop de Engenharia de Software UNESP Bauru