Design de Sistemas Complexos

1. Design de Sistemas Complexos MESTRADO EM ERGONOMIA

2. Resumo • Controlo humano de sistemas • Compatibilidade • Compatibilidade espacial • Similaridade física de monitores e controlos • Disposição física de monitores e controlos • Compatibilidade do movimento • Tracking

3. Resumo • Design de monitores • Modos de exibição • Modo táctil • Modo auditivo e visual • Monitores de equipamentos individuais • Categorias e exemplos de monitores visuais • Tipos de informação exibida e monitores recomendados para cada • Monitores de luz • Monitores de instrumentos • Contadores e instrumentos de medida • Digitais • Instalação de monitores de instrumentos • Monitores electrónicos

4. Resumo • Design de monitores (continuação) • Princípios para o design de monitores visuais: • Diferenciação figura-fundo • Agrupamento • Cor • Resolução do detalhe • Orientação da procura visual

5. Resumo • Design de controlos • Estereótipos comportamentais • Estereótipos da população em geral • Estereótipos de controlo do movimento • Relação dos estereótipos monitor/controlo (compatibilidade) • Princípios gerais para a integração monitor/controlo • Design, selecção e localização de controlos • Localização • Espaçamento • Codificação da forma • Resistência do controlo • Tipos de controlos

6. Resumo • Design de controlos (continuação) • Dispositivos de entrada no computador • Teclado • Rato • Joystick e touchpad • Tablete gráfica • Touchscreen • Voz • Necessidades de investigação • Exercícios • AUTOCAD 3D...

10. Controlo humano de sistemas • Seja qual for a natureza do sistema as funções básicas humanas envolvidas no seu controlo são as mesmas: o Homem recebe informação, processa-a, selecciona uma acção e executa-a. • Na maior parte dos sistemas existe uma forma de feedback dos efeitos da acção realizada. • Compatibilidade: relações entre controlos e monitores afectam a facilidade e adequação com que as pessoas podem seleccionar e levar a cabo acções adequadas a partir de várias alternativas.

11. Controlo humano de sistemas • Tracking: forma especial de controlo humano que está envolvida quando o controlo requerido é contínuo e deve estar de acordo com um sinal de input externo. É uma tarefa que envolve processamento de informação complexa e actividades de tomada de decisão para direccionar o controlo do sistema e é muito influenciada pelos monitores e dinâmica do sistema a ser controlado. • À medida que os processos se tornam mais automatizados os humanos assumem menos controlo dos processos físicos. Em vez disso supervisionam o processo, planeiam e monitorizam a sua função e intervêm quando as coisas correm mal.

12. Compatibilidade • Compatibilidade é o grau com que as relações são consistentes com as expectativas humanas. Estas expectativas têm um profundo impacto no desempenho humano. • Quando as relações de compatibilidade são inseridas no sistema a aprendizagem é mais rápida, o tempo de reacção é mais rápido, são cometidos menos erros e a satisfação do utilizador é maior. • As pessoas podem operar sistemas que não estejam de acordo com as suas expectativas mas isso pode ter um preço – ex: situações de stress ou de emergência.

13. Compatibilidade • Existem relações de compatibilidade mais fortes do que outras, algumas expectativas são partilhadas por uma proporção maior da população do que outras. • Em alguns casos pode ser necessário violar uma relação de compatibilidade para tirar partido de outra. • Existem muitas variações de compatibilidade espacial; a maior parte diz respeito às similaridades físicas ou à disposição entre monitores e respectivos controlos.

14. Compatibilidade espacialSimilaridade física de monitores e controlos • Concepção de monitores e controlos com correspondência nas suas características físicas e modos de utilização

15. Compatibilidade espacialDisposição física de monitores e controlos • Monitores e controlos correspondentes devem estar dispostos em padrões correspondentes. Preferência: III, II – Erros: I, II

16. Compatibilidade espacialDisposição física de monitores e controlos

17. Compatibilidade espacialDisposição física de monitores e controlos • Os problemas surgem porque os bicos estão dispostos num plano que tem 2 dimensões enquanto os botões estão dispostos linearmente. • Como a 2ª fila não pode ser projectada numa dimensão sem perda de informação a incompatibilidade espacial é inevitável. • A perda da informação relativa a frente/trás torna a escolha dos botões arbitrária. • A solução pode ser colocar o layoutdos botões de forma a ficarem compatíveis com o plano dos bicos.

18. Compatibilidade espacialDisposição física de monitores e controlos

19. Compatibilidade do movimento • Movimento de um controlo para seguir o movimento de um monitor (mover um nível para a direita para seguir o movimento de um sinal sonoro luminoso num radar). • Movimento de um controlo para controlar o movimento de um monitor (rodar o volume do auto-rádio). • Movimento de um controlo para produzir uma resposta específica no sistema (mover um volante para a direita para virar para a direita). • Movimento de uma indicação do monitor sem qualquer resposta relacionada (andar para trás com os ponteiros de um relógio).

20. Tracking • Tarefas de trackingrequerem um controlo contínuo de alguma coisa e estão presentes em praticamente todos os aspectos do controlo de um veículo, incluindo conduzir um automóvel, pilotar um avião ou conduzir e manter o equilíbrio numa bicicleta. • Numa tarefa de trackingo input especifica o output desejado do sistema (ex: curvas na estrada – input – especificam o caminho desejado para ser seguido por um automóvel – output). • Os inputs podem ser constantes (conduzir um barco ou uma avião numa determinada rota) ou variáveis (estrada com curvas).

21. Tracking • O output é normalmente uma resposta física com um mecanismo de controlo (se por um indivíduo) ou pela transmissão de uma forma de energia (se por um elemento mecânico). • Em alguns sistemas o output é reflectido por uma indicação num mostrador (cursor); noutros sistemas pode ser observado pelo comportamento externo do sistema (movimento de um automóvel).

22. DESIGN DE MONITORES (displays) • Para o equipamento funcionar correctamente o operador necessita de estar informado sobre o estado da máquina e deve ser capaz de responder adequadamente à informação apresentada utilizando os controlos da mesma. • O objectivo de um monitor num sistema de produção é fornecer informação ao operador sobre a condição funcional do equipamento ou do processo. • Realçar a transmissão de informação de forma a melhorar a eficiência do operador e reduzir os potenciais erros. • Duas preocupações fundamentais na concepção do monitor são tornar a informação facilmente detectável e tê-lo claramente indicado nas acções requeridas.

23. DESIGN DE MONITORES • O operador pode diminuir o desempenho no controlo e detecção durante o trabalho devido à repetitividade da tarefa e à frequência da aparição dos sinais. • Factores que aumentam a probabilidade de detecção de um sinal: • Fornecer boa formação sobre a natureza dos sinais. • Fornecer apresentação simultânea e redundante dos sinais (ex: auditivo e visual). • Amplificação diferencial do sinal (mais do que um ruído); • Tornar o sinal dinâmico. • Fornecer 2 operadores para o controlo - permitir que comuniquem livremente.

24. DESIGN DE MONITORES • Fornecer 10 minutos de pausa ou actividade alternativa por cada 30 minutos de controlo. • Fornecer conhecimento sobre os resultados. • Introduzir sinais artificiais aos quais têm de responder. Estes devem ser iguais aos sinais verdadeiros. Fornecer feedback ao operador sobre a detecção dos sinais artificiais. • Relembrar a norma de descriminação a ser encontrada – ex: tipos de falhas num pano numa tarefa de inspecção. • Variar a estimulação do envolvimento inversamente à estimulação da tarefa.

25. DESIGN DE MONITORES • Características a evitar: • Evitar muitos ou muito poucos sinais a serem detectados e respondidos. • Reduzir a probabilidade de introdução de uma segunda tarefa de controlo de um monitor. • Prevenir a introdução de sinais artificiais para os quais não é requerida uma resposta. • Não instruir o operador para reportar apenas sinais sobre os quais não existem dúvidas.

26. Modos de exibiçãoModo Táctil • Este modo está a ser utilizado com maior frequência à medida que as pessoas estão a ser bombardeadas com mais informação – ex: vibração dos telemóveis. • O Braille tem sido incorporado com mais consistência em interfaces públicas – ex: elevadores, caixas multibanco. • O modo táctil também pode ser empregue quando existe muito ruído e/ou a visão é difícil. • O código das formas nos controlos é crítico para a identificação dos mesmos quando a visão está limitada. • O feedback táctil é importante para comunicar ao operador que o controlo foi activado e quanto.

27. Modos de exibiçãoModo auditivo e visual • São os modos mais frequentemente utilizados. • Ocasionalmente o sinal auditivo é o principal – ex: tel. • Normalmente o sinal auditivo complementa a apresentação visual atraindo a atenção do operador para o monitor que fornece o detalhe do sistema. • O modo auditivo é particularmente bem adaptado para representar informação que ocorre raramente onde é necessário atrair a atenção do operador.

28. Modo auditivoFala sintetizada • A fala sintetizada parece colocar mais exigências nos ouvintes que a fala natural e é compreendida mais lentamente. • Não deve ser utilizada fala sintética de baixa qualidade para tarefas onde seja exigida uma resposta rápida ou em tarefas secundárias linguisticamente exigentes onde existe competição pelas fontes de processamento conscientes.

29. Monitores auditivosAvisos e estímulos auditivos • Podem ser extremamente úteis quando de intensidade suficiente para se sobrepor ao ruído de fundo e tomar formas diferentes para serem distinguíveis. • Devem ser superiores ao ruído de fundo entre 10 e 15dB. • Para o design de estímulos auditivos é essencial considerar: • A intensidade do ruído de fundo (valor máximo) no ponto onde o estímulo é para ser ouvido. • Frequência do ruído de fundo (para se seleccionar o estímulo noutra frequência). • Atenuação da intensidade do estímulo a partir da fonte (se o estímulo for produzido num local diferente do que é para ser ouvido é necessário determinar a atenuação).

30. Monitores auditivosAvisos e estímulos auditivos • Para além da intensidade e da frequência o estímulo deve ter uma grande descriminibilidade – deve ser diferente de outros sons que seja provável o operador ouvir no trabalho. • São “eyesfree” e “handsfree” chamando a atenção durante a realização de outras tarefas. • São úteis quando a mensagem é curta. • Também são úteis para comunicar com pessoas que trabalham no escuro (ex: minas) ou à noite.

31. Utilizar informação visual se: • O trabalho da pessoa lhe permite permanecer num local. • A mensagem não requer uma acção imediata. • A mensagem é complexa. • A mensagem é longa. • A mensagem deve ser referenciada posteriormente. • O sistema auditivo da pessoas está sobrecarregado. • A mensagem lida com a localização no espaço. • A localização de recebimento é demasiado ruidosa.

32. Utilizar informação auditiva se: • O trabalho da pessoa requer movimento contínuo. • A mensagem exige acção imediata (os alarmes podem ser detectados a partir de qualquer direcção). • A mensagem é simples. • A mensagem é curta. • A mensagem não vai ser referenciada posteriormente. • O sistema visual da pessoa está sobrecarregado. • A mensagem lida com eventos no tempo.

33. Utilizar informação auditiva se: • A localização de recepção é demasiado brilhante ou se é necessário uma adaptação ao escuro. • O sinal é originalmente acústico. • Falta de formação e experiência do operador em mensagens codificadas. • A situação é stressante e é necessário atrair atenção adicional.

34. Utilizar informação tonal se: • O operador está treinado para compreender mensagens codificadas. • Em situações onde é complicado ouvir discurso (tons podem ser ouvidos em situações onde a fala é inaudível). • Onde é indesejável ou desnecessário que outros compreendam a mensagem. • Se o trabalho do operador envolve fala constante. • Nos casos onde a fala pode interferir com outras mensagens faladas.

35. Monitores de equipamentos visuais • Os monitores visuais são categorizados em estáticos ou dinâmicos. Existem 3 tipos básicos de monitores dinâmicos: de luz, de instrumento e electrónico. • Outra forma de categorizar os monitores visuais é considerar a transferência de informação do equipamento para a pessoa ou de pessoa para pessoa. • O design e a instalação afectam o desempenho. • A distância do operador ao monitor quando é lido, o número de monitores numa consola, a legibilidade dos mostradores e a iluminação ambiente devem ser considerados quando se selecciona e instala um monitor.

36. Categorias e exemplos de monitores visuais

37. Tipos de informação exibida e monitores recomendados para cada um

38. Exemplos de monitores visuais Ponteiro Contador digital Gráfico Luzes indicação

39. Monitores de luz • Uma lâmpada básica é normalmente codificada com cor e por vezes codificada pelo tamanho de acordo com a função e nível de urgência – ex: uma lâmpada vermelha pequena pode indicar um mau funcionamento mas uma grande pode indicar uma emergência. • Vermelho é normalmente perigo, aviso, fogo; amarelo é usado para cuidado, advertência, lento, ligado; e o verde indica começar, pronto, funcionamento correcto. • Um monitor com luz também pode ser uma luz anunciadora que tem escrita uma instrução. As luzes anunciadoras são muitas vezes controlos de botões.

40. Monitores de instrumentoContadores e instrumentos de medida • Utilizar um instrumento com um ponteiro em movimento numa escala fixa em vez do contrário, a não ser que a escala seja muito ampla e possa ser extensiva. • Controlos circulares ou semi-circulares são preferíveis a instrumentos de medida rectangulares, apesar destes ocuparem normalmente menos espaço. • Num controlo circular a direcção do valor crescente deve ser no sentido horário e num controlo vertical de baixo para cima.

41. Monitores de instrumentoContadores e instrumentos de medida • Evitar a necessidade de interpolação para leituras quantitativas. Escolher a melhor escala que forneça o grau de precisão requerido mas com um máximo de 9 marcas entre números. Para cada intervalo numerado deve haver apenas 2, 4 ou 5 intervalos marcados entre eles. • Usar números inteiros nas marcas de graduações principais e progressões de uma unidade, duas ou cinco. Evitar o aumento por unidades de 3 e 4. Orientar os números na vertical e não radialmente.

42. Monitores de instrumentoContadores e instrumentos de medida • Colocar o zero nas posições de 9 ou nas 12 horas num controlo redondo com uma escala contínua. Se a escala não preencher o perímetro coloque-a de forma que o espaço fique na parte mais baixa do controlo ou coloque o zero nas posições 6 ou 12 horas. • Assegure que as marcas possuem espessura suficiente para serem distinguidas. Dimensões para serem vistas a 71cm de distância. Devem ser mantidas as mesmas proporções para distâncias maiores ou menores; ou seja, multiplicar cada dimensão pela distância de visão.

43. Monitores de instrumentoContadores e instrumentos de medida Dimensão a uma distância Y = Dimensão a 71cm x Y/71 Dimensões de marcas recomendadas para uma distância de visão de 71cm

44. Monitores de instrumentoContadores e instrumentos de medida • Escolher o diâmetro do contador (dentro das marcas da escala) baseado no número de graduações e distância de visão. • O tamanho fica impraticável à medida que o número de marcas aumenta. Outras formas como contadores digitais podem ser mais adequados. Estes tamanhos de diâmetro são baseados nas marcas com largura adequada.

45. Monitores de instrumentoContadores e instrumentos de medida Diâmetro máximo do contador dentro das marcas da escala a várias distâncias de visão

46. Monitores de instrumentoContadores e instrumentos de medida • Seleccionar mostradores com marcas das zonas alvo para permitir uma leitura mais rápida Tempo de resposta mais rápido em que mostrador?

47. Monitores de instrumentoContadores e instrumentos de medida • Utilize marcas, ponteiros e números brancos num fundo preto para monitores utilizados com iluminação ambiente reduzida. • Use fontes simples e legíveis para os monitores serem facilmente lidos. • O ponteiro deve: • Alcançar o maior marcador da escala mas não se sobrepor aos marcadores mais pequenos. • Permanecer o mais próximo possível do contador. • Ter todo a mesma cor do eixo até à escala com o restante a ter a mesma cor da face do contador.

48. Monitores de instrumentoDigitais • Os instrumentos de medida digitais são lidos mais rapidamente e com maior precisão quando apenas é requerida informação quantitativa precisa (verificação) e a taxa de mudança não é grande. • Assim o operador não tem de interpretar marcas de escalas e existem menos probabilidade de erro. • Mas os instrumentos digitais levam mais tempo a ler informação qualitativa, como saber se o valor está a subir ou a descer, porque é necessária mais interpretação. • A não ser que só seja necessária informação quantitativa os monitores digitais devem ser redundantes com um monitor analógico.

49. Instalação de monitores de instrumentos • No envolvimento do monitor devem-se controlar os seguintes factores: • Evitar sombras. • Evitar distorções ópticas do vidro da superfície e brilho das fontes de iluminação. • Alinhar um grupo de controlos uniformemente quando é necessária leitura de verificação para que todos os ponteiros estejam na mesma posição em condições normais. Isto permite ao operador verificar rapidamente se algum ponteiro não está no padrão ou orientação habituais. • Fornecer indicadores adjacentes num painel de controlo com o mesmo layoutdas marcas e números.

50. Instalação de monitores de instrumentos • Orientar os indicadores para ficarem perpendiculares à linha de visão do operador. • Evitar a utilização do código de cores no indicador. • Localizar indicadores utilizados frequentemente nos postos de trabalho em pé entre 107cm e 157cm do solo, mas o mais perto possível de 152cm. Os indicadores menos lidos podem estar acima ou abaixo desta altura. Para postos de trabalho sentados localizar os indicadores principais no máximo 50cm acima da superfície de trabalho ou 80cm acima da superfície do assento. • Fornecer níveis adequados de iluminação. • Rotular claramente os monitores.