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

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!







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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.)

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