Bases teóricas em IHC

1. Faculdade de Ciências Aplicadas e Sociais de Petrolina- FACAPE Ciência da Computação Bases teóricas em IHC Profa. Cynara Carvalho cynaracarvalho@yahoo.com.br

2. Introdução • Embora IHC seja uma área de cunho bastante prático, muitos métodos e técnicas utilizados em IHC se baseiam em teorias, em particular teorias de base psicológica (principalmente cognitiva), etnográfica e semiótica. • Conhecer essas teorias é fundamental, não apenas para melhor entender os métodos , modelos e técnicas apresentados na literatura de IHC, mas também para saber quando utilizá-los e identificar a necessidade de adaptá-los em projetos particulares, seja em domínios complexos ou envolvendo tecnologias inovadoras. Interação Humano Computador

3. Psicologia • As primeiras abordagens para investigar fenômenos de interação em IHC nasceram na psicologia nos anos 50 com a psicologia experimental. • Diversos modelos de informação dos processos psicológicos surgiram para mensurar e modelar o comportamento humano. • Em IHC, o interesse nesses modelos se deve ao fato de permitirem modelar e prever o desempeno humano. Interação Humano Computador

4. Psicologia Experimental Dentre os modelos propostos, os que mais são utilizados em IHC são: • Lei de Hick-Hyman: relaciona o tempo que leva para uma pessoa tomar uma decisão com o número de possíveis escolhas que ela possui. Essa lei indica que uma pessoa subdivide o conjunto total de opções em categorias, eliminando aproximadamente metade das opções a cada passo, em vez de considerar todas as escolhas uma a uma. • Lei de Fitts: Relaciona o tempo que uma pessoa leva para apontar para algo com o tamanho do objeto-alvo e com a distância entra a mão da pessoa e esse objeto.Variações dessa lei são utilizadas para modelar o tempo que leva para um mouse ou outro dispositivo de entrada atingir um objeto numa tela. Ajudam os designers a decidirem sobre o tamanho e a localização de elementos e interface com os quais os usuários precisam interagir. Interação Humano Computador

5. Psicologia Cognitiva • Propuseram uma psicologia aplicada de processamento de informação. IHC consiste em o usuário e o computador se engajarem num diálogo comunicativo com o objetivo de realizar alguma tarefa. • A análise da estrutura da tarefa oferece grande parte do conteúdo preditivo da psicologia. Um vez que conheçamos os objetivos das pessoas e considerando suas limitações de percepção e de processamento de informação, devemos poder fornecer respostas e perguntas do tipo: aproximadamente quanto tempo leva para uma pessoa realizar as tarefas físicas predefinidas que lhe permitem alcançar seus objetivos? Interação Humano Computador

6. Processador Humano de Informação • Com base na psicologia Cognitiva propuseram o Modelo de Processador humano (MHP). • O MHP é composto de três subsistemas , cada qual com suas próprias memórias e processadores, juntamente com alguns princípios de operação. Figura ? Interação Humano Computador

7. Subsistemas do MHP • Sistema perceptivo: transmite as sensações do mundo físico detectadas pelos sistemas sensoriais do corpo(visão, audição, tato, olfato, paladar) para representações mentais internas. • Sistema Cognitivo: recebe a informação codificada simbolicamente dos armazenamentos sensoriais na sua memória de longo prazo para tomar decisões sobre como responder aos estímulos recebidos. • Sistema motor : O sistema motor realiza uma série de micro movimentos discretos que foram ativados de padrões de músculos voluntários como resposta da ação traduzida do nosso pensamento. A memória de trabalho retém informações em uso, e a memória de longo prazo armazena conhecimento para o futuro. Interação Humano Computador

8. Engenharia Cognitiva • Foi concebida por Donald Norman em 1986 como uma tentativa de aplicar conhecimentos de ciência cognitiva e fatores humanos ao design e construção de sistemas computacionais. • Objetivos: • Entender os princípios fundamentais da ação e desempenho humano relevantes para o desenvolvimento de princípios de design; • Elaborar sistemas que sejam agradáveis de usar e que engajem os usuários até de forma prazerosa. Interação Humano Computador

9. Engenharia Cognitiva • Na base da engenharia cognitiva está a discrepância entre os objetivos expressos psicologicamente e os controles e variáveis físicos de uma tarefa. • Uma pessoa inicia com objetivos e intenções , que são as variáveis psicológicas, pois existem apenas na mente da pessoa e se relacionam diretamente às suas necessidades e à sua situação atual. A tarefa deve ser realizada em um sistema físico, com controles físicos a serem manipulados, resultando em mudanças nas variáveis físicas e no estado do sistema. Portanto, deve haver um estágio de interpretação que relaciona as variáveis físicas e psicológicas, assim como funções que relacionem a manipulação das variáveis físicas e a mudança resultante no estado físico. Interação Humano Computador

10. Exemplo 1: • Suponha que desejamos escolher uma cor de fundo para uma ilustração, e que o diágolo apresentado seja o da Fig. (a). Para definir uma cor de fundo, é necessário indicar os valores das componentes vermelha (red-R), verde (Green – G) e azul (Blue-B). Portanto, podemos levantar 3 problemas relacionados a esta figura: Interação Humano Computador

11. Problemas: • Problema de mapeamento: não deixa claro qual o controle está associado a qual componente; • Dificuldade de controle: Definir valores para propriedades como: matiz da cor (hue-H), saturação ( saturation – S), grau de mesclagem da matiz com a cor branca, ou seja, o grau de pureza e luminosidade (luminance – L); • Dificuldade de avaliação: não há uma resposta visual da cor resultante. Interação Humano Computador

12. Exemplo 2 • A figura apresenta o diálogo padrão da ferramenta Microsoft Visual Studio. Interação Humano Computador

13. Teoria da Ação • Para melhor caracterizar o papel das questões de mapeamento, controle e avaliação na interação humano-computador, Norman elaborou a teoria da ação. • Definição: É uma abordagem de projeto centrado no usuário que estuda os fenômenos que ocorrem durante a interação de um usuário com um artefato cognitivo (Norman, 1991). • Artefato cognitivo: é o dispositivo artificial projetado para manter , apresentar ou manipular informação. • A teoria da Ação distingue diversos estágios de atividade ocorridos durante a interação usuário-sistema. Interação Humano Computador

14. Teoria da Ação • O processo de interação com um artefato pode ser visto como ciclos de ação envolvendo fases de execução e de avaliação alternadamente. • Golfo de execução: se refere à dificuldade de atuar sobre o ambiente e ao grau de sucesso com que o artefato apoia essas ações. • Golfo de avaliação: se refere à dificuldade de avaliar o estado do ambiente e ao grau de sucesso com que o artefato apoia a detecção e interpretação desse estado.Figpag 57 Interação Humano Computador

15. Modelos da Eng. Cognitiva • O designer do sistema deve tentar abreviar os golfos de execução e de avaliação que precisam ser atravessados pelo usuário a fim de reduzir os problemas que ocorrem durante a interação. Outra forma de auxiliar os usuários a atravessar os golfos é fornecer treinamento e oportunidade de adquirir experiência no uso de um sistema. • Modelos considerados pela Eng. Cognitiva: Fig. Pag 60 • Modelo de design: modelo conceitual do sistema que descreve a lógica de funcionamento do sistema que será construído. Baseia-se em tarefas, requisitos , capacidades e experiência do usuário. • A imagem do sistema: corresponde ao sistema executável, isto é, o modelo físico construído com base no modelo conceitual de design, e a partir do qual os usuários elaboram seus modelos conceituais (modelo do usuário). • Modelo do usuário: é o modelo conceitual construído por ele durante sua interação com o sistema, resultando assim, sua interpretação da imagem do sistema. Interação Humano Computador

16. Abordagens Etnometodológicas • Suchman (1987) foi o pioneiro ao trazer para a pesquisa em IHC a visão da antropologia etnográfica de que o significado e o valor da ação humana são situados, ou seja, tem uma relação essencial com as suas circunstâncias concretas particulares e com suas interações dinâmicas com o mundo material e social. Com isso, • deslocou o foco do usuário individual para o contexto social do uso do computador. • Desafiou a visão de ações intencionais dominante na época: a ação planejada. Interação Humano Computador

17. Abordagens Etnometodológicas • Para a visão de ação planejada, a ação humana pode ser completamente caracterizada em termos de seus objetivos, intenções e planos.Para entender com as pessoas agem, bastaria entender com elas seguem um plano predefinido. • Plano é uma seqüência de ações projetada para alcançar algum objetivo. • Ação situada – a cada instante é feita uma avaliação das circunstâncias concretas particulares e do valor das ações mediante a essas contingências. A etnometodologia examina processos interacionais (de comunicação entre as pessoas) e circunstâncias. Interação Humano Computador

18. Estudos Etnometodológicos em IHC • Estudos fundamentados em etnometodologia tem sido aplicados em IHC de diversas maneiras: • Para analisar o impacto que um sistema teve no trabalho realizado no ambiente em que o sistema é introduzido; • Para analisar princípios e métodos organizacionais subjacentes a um domínio de trabalho; • Para analisar os impactos de um sistemas sobre esses métodos; • Para criticar o design do sistema quando entra em conflito com esses métodos. Interação Humano Computador

19. Exemplos • Estudos como Análise de Conversa, Comunicação usuário-sistema. Interação Humano Computador

20. Engenharia Semiótica • A engenharia semiótica é uma teoria de IHC centrada na comunicação. Ela caracteriza a interação humano-computador como um caso particular de comunicação humana mediada por sistemas computacionais. Seu foco de investigação é a comunicação entre designers, usuários e sistemas.Os processos de comunicação investigados são realizados em dois níveis distintos: • a comunicação direta usuário – sistema • A metacomunicação( comunicação sobre uma comunicação) do designer para o usuário mediada pelo sistema, através de sua interface. Interação Humano Computador

21. Engenharia Semiótica • Compreende: • Processos de significação , que envolvem signos e semiose; • Processos de comunicação , que envolvem intenção, conteúdo e expressão nos dois níveis de comunicação investigados ( a comunicação direta usuário-sistema e a metacomunicação designer –usuário mediada pelo sistema, através da sua interface; • Os interlocutores envolvidos nos processos de significação e comunicação; designers, sistemas (prepostos dos designes em tempo de interação) e usuários. • O espaço de design de IHC, baseado no modelo do espaço de comunicação de Jakobson (1960), que caracteriza a comunicação em termos de emissores , receptores, códigos , canais e mensagens. Interação Humano Computador

22. Semiótica • Semiótica estuda signos, processos de significação e processos de comunicação. • Signo – uma coisa que serve para veicular conhecimento de uma outra coisa (o objeto do signo) , que ele representa. Ex: toda imagem, diagrama, apontar o dedo, piscar o olho, nó no lenço de alguém, memória, sonho, desejo, conceito, indicação, token, sintoma, letra, número, palavra, sentença, capítulo, livro, biblioteca.... • Interpretante do signo – a ideia na mente que o signo motiva, e que é um signo mental do mesmo objeto. Interação Humano Computador

23. Significação • Nem toda representação é signo. Para ser signo, uma representação triádica com o seu objeto e com o seu interpretante. Fig • Interpretante é a significação do conceito, veiculado pelo signo. Interação Humano Computador

24. Processo de Significação • Em um processo de significação “conteúdos são associados sistematicamente a expressões, estabelecendo sistemas de signos com base em convenções sociais e culturais adotadas pelas pessoas que interpretam e produzem tais signos.” Interação Humano Computador

25. Processo de comunicação • Em um processo de comunicação produtores de signos utilizam sistemas de significação para escolher formas de representar (expressão) seus significados pretendidos (conteúdo)de modo a alcançar uma variedade de objetivos (intenção). • Um signo de interface é então codificado pelo designer visando comunicar sua intenção de design aos usuários. • Ex : ao representar a operação de “salvar um documento”por um botão com rótulo “salvar” e um ícone de um disquete, o deseignerespera que os usuários interpretem esse signo como: “Clicando nesse botão, eu consigo salvar o documento”. Interação Humano Computador

26. Semiose • Processo interpretativo que nos leva a associar cadeias de significados (interpretantes) a um signo é denominado semiose. Fig pag82. Interação Humano Computador