Affordances, Sistema espejo y ¿HCI?

1. Affordances, Sistema espejo y ¿HCI?

2. ¿Cómo podemos explicar nuestra capacidad de pensar?

3. Filosofía Ciencias Formales Biología Psicología Respuestas en distintos universos conceptuales

4. Las ciencias cognitivas: Cómo la información es procesada en el cerebro • Constituyen un campo esencialmente interdisciplinario • Tienen componentes de investigación básica pero también proyecciones tecnológicas importantes

5. Algunas de las disciplinas que interactúan en este campo: • Epistemología • Lingüística • Inteligencia Artificial (IA) • Psicología cognitiva • Neurociencias

6. Algunas referencias fundamentales del pensamiento cognitivista • Antecedentes en filosofía • Descartes (1596–1650) • Kant (1724–1804) • Locke, Hume (1711–1776) • Fenomenología: Husserl, Merleau Ponty. • Teoría computacional nace en los años 30 y se desarrolla en las décadas siguientes (Alain Turing, 1935) • La Cibernética (Norbert Wiener, Ross Ashby) ’40~’50 • Sistemas de retroalimentación y control • “Diseño para un cerebro” • La organización del comportamiento. Donald Hebb (1949) • La Psicología cognitiva nace con ese nombre en USA en los ’50 (George Miller) aunque desarrollos fundamentales ya habian sido hechos en europa (i.e. Gestalt: Wertheimer, Koffka, Köeler; Jean Piaget) • Las redes neurales se desarrollan en los ’80 (Antecedentes: McCulloch-Pitts,1943; Rosemblat, 1958)

7. Teorías perceptuales Muchas teorías perceptuales están dedicadas a integrar procesos top-down y bottom-up

8. Corte Explicar un modelo de procesamiento de la información humana Hacer un esquema de cómo llega la información, se identifica (¿que és?) y cómo se decide que hacer con esa información.

9. Comparación de distintos esquemas de la arquitectura funcional cognitiva • A) René Descartes S XVII • B) Watson (1913) • C) Turing (1936) • D) Newell & Simon (1972)

10. Nuevas visiones emergentes “Embodied cognition”: Clark, (1997) Thelen et al. (2001) Thompson & Varela (2001) • Teoría dinámica: Adams & Mele (1989) • Situated robotics: Brooks (1991), Hendriks-Jansen (1996) Antecedentes • Ashby (1965), Gibson (1979), Maturana & Varela (1980), Mead (1938), Dewey (1896), Merleau-Ponty (1945), Piaget (1963), Poincaré (1905)

11. Embodiment • Las representaciones internas que empleamos para entender el mundo son expresadas con referencia al cuerpo y el espacio (Acciones de otros, objetos, lenguaje) –cognición. • El cuerpo en sí mismo algunas veces sirve como un medio de representación -semántica. • El cerebro ha existido siempre dentro de un cuerpo, que siempre a definido las actividades en las que el cerebro debía encajar –evolución. • Nuestra habilidad para percibir el mundo y para entender su significado se basa en el contexto de la interacción sensoriomotora (Piaget) - desarrollo.

12. Embodiment • Las representaciones internas que empleamos para entender el mundo son expresadas con referencia al cuerpo y el espacio (Acciones de otros, objetos, lenguaje) –cognición. • El cuerpo en si mismo algunas veces sirve como un medio de representación -semántica. • El cerebro ha existido siempre dentro de un cuerpo, que siempre a definido las actividades en las que el cerebro debía encajar –evolución. • Nuestra habilidad para percibir el mundo y para entender su significado se basa en el contexto de la interacción sensoriomotora (Piaget) - desarrollo.

13. Dualismo entre cuerpo y alma • Durante mucho tiempo ha existido un gap conceptual entre el estudio de lo psicológico y lo biológico. • El estudio de lo psicológico se remonta a la filosofía la que durante mucho tiempo ha estado ligada a la religión con su concepción incuestionable entre el cuerpo físico y el alma espiritual. • Dualismo cartesiano, mente y cerebro como entidades pertenecientes a realidades diferentes. Esquema cartesiano de la percepción

14. Aproximación ecológica de J. J. Gibson En la mayoría de los experimentos realizados en laboratorios se emplean estímulos estáticos. La percepción no es una experiencia estática. La percepción debe ser estudiada como ocurre en ambientes naturales. ¿Necesidad de representaciones?

15. Aproximación ecológica Información bottom-up no es suficiente para crear la percepción de profunidad 3D

16. Pregunta: ¿Qué información es empleada por quien percibe mientras se mueve por un determinado ambiente? Un tipo de información empleada: Flujo óptico I.E., expansión/contracción de una escena (una matriz óptica que llega a la retina) Notamos el radio de expansión/contracción (un gradiente de flujo)

17. Flujo óptico y gradiente de flujo Un gradiente de flujo da una pista imortante acerca del movimiento y la percepción de profunidad. La expansión de la escena en tu retina brinda suficiente información para capturar la percepción de profunidad

18. Algunas características del flujo óptico Variación progresiva de los puntos de la imagen retiniana que se corresponden con la profundidad Información invariante El gradiente de información se mantiene constante bajo distintas condiciones. I .E., gradiente de textura (textura: claros y oscuros intercalados) ch 7

19. El flujo óptico ayuda a mantener nuestro equilibrio Demostración: Pararse, levantar un pie y mantenerse equilibrado con los ojos cerrados.

20. Corte Explicar un modelo de procesamiento de la información humana que integre la perspectiva ecológica. Tomar el esquema hecho antes y adaptarlo

21. Las tres vías de la visión en el cerebro • La vía dorsal de los modelos de Mishkin-Ungerleider (1982) y Milner y Goodale (1992) se subdivide en: • Vía dorsal-ventral que termina el el lóbulo parietal inferior (IPL) • Vía dorsal-dorsal que llega al lóbulo parietal superior (SPL) ventro-dorsal

22. Neuronas bimodales de F4 • Campos receptivos visuales anclados en distintas partes del cuerpo. • La zona F4 está en conexión con VIP conforman el sistema encargado del reconocimiento de objetos tridimensionales dentro del espacio peri personal.

23. Affordances. La percepción ecológica aplicada a la percepción de objetos. “Las oportunidades de acción que pueden encontrarse en el ambiente” The ecological approach to visual perception, J.J. Gibson , 1979

24. Redes frontoparietales • Las neuronas de F5 están en relación con la zona AIP generando un circuito encargado de las transformaciones visuo motoras necesarias para determinar el modo de agarre de un objeto.

25. Representación de las interacciones entre AIP y F5 que intervienen en el agarre una taza de café. • AIP: zona intraparietal anterior • IT :corteza temporal anterior • PIP: zonas parietales posteriores • Línea roja: potenciación de affordance adecuada • La relación entre el tamaño de un objeto y el modo de agarre ideal se conoce como microaffordances (Tucker y Ellis, 1998, 2001) Modelo FARS, Fagg y Arbib, 1998

26. Respuestas visuales y motoras de una “neurona-agarrar” de F5

27. NEURONAS ESPEJO! Respuestas visuales y motoras de una “neurona-espejo-agarrar” de F5

28. Respuestas visuales y motoras de una “neurona-espejo-agarrar”

29. Neuronas Espejo

30. Neuronas Espejo

31. Pantomimas y acciones

32. Activación de neurona espejo de F5 • Respuesta a la visión plena y parcial de la acción ejecutada pero no cuando la acción es simplemente imitada • La línea vertical indica el punto en el que la mano del experimentador estaba más próxima a la fotocélula • Umiltá 2001 (13)

33. Experimento del Té (fMRI) • Experimento en humanos, Marco Iacoboni (17)

34. Zonas corticales activas durante la activación de una escena (Contexto) de acciones sin contexto (acción) y de una acción dentro de un contexto (intención). Los colores indican zonas activas; en tojo, las activaciones, más fuertes (Iacoboni, 2005 (17) )

35. Affordances, sistema espejo y espacio peripersonal Costantini M, Committeri G, Sinigaglia C (2011) Ready Both to Your and to My Hands: Mapping the Action Space of Others. PLoS ONE 6(4): e17923. doi:10.1371/journal.pone.0017923 http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0017923

36. IIusiones propioceptivas • Brazo gigante

37. IIusiones propioceptivas • Ilusión de Pinocho

38. Corte Qué se puede diseñar aprovechando las affordances y el sistema espejo del hombre Mencionar ejemplos conocidos (2) y posibles nuevas aplicaciones (2)

39. Affordance en el diseño • El diseño de las cosas de todos lo días de Don Norman • Affordances, Limitaciones, y Mappings • Modelos Mentales • Ciclo de la Acción y Gofo de Ejecución

40. Affordances en diseño de objetos • Affordance: Las propiedades de un objeto que terminan cómo puede ser utilizado. • Las perillas son para girar • Los botones son para apretar • Algunas affordances son obvias, algunas aprendidas. • Se puede ver a través del Vidrio • El Vidrio se rompe facilmente

41. Ejemplo • Tijeras • affordances: • Agujeros para poner los dedos • Hojas para cortar • restricciones • Agujero grande para varios dedos, agujero pequeño para el pulgar • Transferencia positiva • Aprendizaje temprano • Modelo conceptual • implicaciones claras de como las partes funcionan La construcción de la investigación - Diciembre de 2011

42. Mal ejemplo • Reloj digital • affordances • Botones, no se sabe bien para qué son • Restricciones y mapping desconocido • no hay relación visible entre botones y el resultado de las acciones • Transferencia negativa • poca asociación con relojes analógicos • standards culturales La construcción de la investigación - Diciembre de 2011

43. Affordances en Interfaces de pantalla • El diseñador sólo tiene control sobre affordances percibidas • Display, pointing, botones, teclado • Permiten tocar, apuntar, mirar, cliquear sobre cada pixel del display. ¿Existen las affordances digitales?

44. Gracias!!!