Modelo Procesador Humano

1. Modelo Procesador Humano

2. El ser humano • INDICE • 1. ¿Qué es HCI?. • 2. El Modelo de Procesador Humano. • 3. El condicionante del ser humano. • 4. Canales de entrada y salida. • 5. El almacén: la memoria. • 6. El procesamiento de la información: el razonamiento.

3. El ser humano • 1. ¿Qué es HCI? • 1.1. Breve definición. • 1.2. Participantes del HCI. • 1.3. Metas y objetivos del HCI.

4. El ser humano • 1.¿Qué es HCI? • HCI (Human Computer Interaction) o interacción humano-computadora es la disciplina que se ocupa de facilitar el diseño, implementación y evaluación de sistemas interactivos para uso humano con el fin de que nos resulten lo más sencillos posible y cumplan todas nuestras necesidades. 1.1. Definición

5. El ser humano • En esta disciplina participan entre otros: • Teóricos en informática, psicología, factores humanos. • Diseñadores de software: organizando la información gráficamente. • Diseñadores de hardware: mediante diseños ergonómicos de dispositivos. • Psicólogos y educadores: modelos mentales, manuales, tutoriales en linea. • Diseñadores gráficos: selección de colores, uso del espacio en la pantalla • Sociólogos y humanistas: impacto organizacional 1.2. Participantes del HCI

6. El ser humano • Elevar la calidad de vida de los usuarios de sistemas computacionales. • Construir sistemas interactivos que sean celebrados por los usuarios, usados ampliamente e imitados con frecuencia. • Sistemas para todos los usuarios, no hay un usuario “promedio”. 1.3. Metas y Objetivos del HCI

7. El ser humano • El uso de la metáfora de la computadora para el procesamiento humano de información no implica que el cerebro funcione análogamente al de una computadora. Quiere decir que los conceptos y el vocabulario del procesamiento de información ayudan a formular teorías de la cognición humana y explicar aspectos del comportamiento humano. • Card, Moran y Newell (1983) crearon el Modelo de Procesador Humano cuyo propósito era ayudar a los diseñadores proporcionando predicciones de la actuación humana ahorrando así el esfuerzo de construir y probar diseños. 2. Modelo Procesador Humano

8. El ser humano • Este modelo consta de 3 subsistemas: • Sistema perceptual: como la gente percibe los estímulos sensoriales del mundo exterior • Sistema motor: el cuál controla y realiza las acciones • Sistema cognoscitivo: proporciona el tratamiento necesario para unir los dos anteriores. 2. Modelo Procesador Humano

9. El ser humano • Conservaremos entonces la analogía del humano con el ordenador teniendo en cuenta que en la persona: • La información es recibida y contestada por unos canales de E/S (visual, auditivo, etc…). • La información es almacenada en la memoria (memoria sensorial, de trabajo, a largo plazo…). • La información es procesada y aplicada (razonamiento, solución de problemas, …) 2. Modelo Procesador Humano

10. El ser humano • En el humano a diferencia del ordenador influyen factores externos como factores emocionales, el nivel cultural, nivel social, la fatiga, etc… • Aunque en este estudio no aparezca reflejado debemos de tener en cuenta que aunque los humanos tienen algunas capacidades comunes no debemos olvidar que son todos individuos diferentes y que pueden actuar de forma heterogénea. 3. Condicionantes

11. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.1. Introducción. • 4.2. La visión. • 4.3. El oído. • 4.4. El tacto. • 4.5. El movimiento.

12. El ser humano • En la transición de información del ordenador a la persona hemos de considerar los sistemas sensoriales humanos (visual, auditivo, táctil…) como canales de entrada del humano los cuales perciben la salida del ordenador. • Por el contrario los canales de salida de la persona que podemos considerar como las acciones que se realizan a través de los “efectores” (dedos, extremidades,…) son las entradas del ordenador. 4. Canales de E/S. 4.1. Introducción

13. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.2. La visión. > 4.2.1. Concepto de sensación y percepción. > 4.2.2. El ojo humano. > 4.2.3. Percepción visual. > 4.2.4. Capacidades y limitaciones.

14. El ser humano • La visión es la fuente primaria de información para el ser humano. • Dentro de la percepción visual tenemos que distinguir entre: • La captación del estímulo físico del mundo exterior y su transformación en impulso nervioso (SENSACIÓN) • El tratamiento e interpretación de ese estímulo asignándole significado en nuestra mente (PERCEPCIÓN). • Sobre la captación física veremos ciertas limitaciones del ojo humano. • Sobre las capacidades interpretativas del tratamiento visual veremos que permiten construir imágenes con información incompleta. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.1. Sensación y Percepción

15. El ser humano 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.2. El Ojo Humano

16. El ser humano • Las partes que lo componen: • Cornea: está en frente del ojo y junto con el cristalino enfoca la luz que entra en el ojo • Iris: detrás de la cornea y es la porción circular del tejido pigmentado que da color al ojo. • Pupila: una abertura que se encuentra en el centro del iris y que se agranda y se reduce para controlar la cantidad de luz que entra en el ojo • Esclerótida o blanco del ojo: protege las estructuras sensitivas del ojo. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.2. El Ojo Humano

17. El ser humano • Las partes que lo componen: • Retina: es la túnica delgada de múltiples capas que se encuentra en la parte posterior del ojo y funciona como una pantalla sobre la cual la córnea y el cristalino proyectan imágenes. • La mácula está en el centro de la retina y es la región que distingue el detalle en el centro del campo visual. Hay 2 tipos de receptores en la retina los conos y los bastones los cuales traducen las imágenes en impulsos nerviosos que se envían al cerebro. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.2. El Ojo Humano

18. El ser humano • Las partes que lo componen: • Los conos(7mill) requieren una luz relativamente brillante para su funcionamiento, pero pueden detectar muchos tonos y matices de color. Por el contrario, los bastones(120mill) requieren muy poca luz, lo que los hace muy adecuados para la visión nocturna; sin embargo, no pueden discernir los colores. • El cristalino: su función es lograr el enfoque preciso, proceso que se conoce como acomodación. La forma del cristalino es alterada por pequeños músculos ciliares que lo hacen más curvo para poder enfocar los objetos cercanos y lo achatan para poder enfocar los objetos distantes. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.2. El Ojo Humano

19. El ser humano • Las partes que lo componen: • Cuerpo vítreo: El cuerpo vítreo es la masa transparente que ocupa el espacio entre el cristalino y la retina. Está compuesto por una sustancia gelatinosa que mantiene la forma del globo del ojo. • El nervio óptico: origina en la retina una pequeña mancha redondeada que se llama disco óptico. Esta estructura es la que se conoce como punto ciego del ojo ya que carece de células sensibles a la luz. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.2. El Ojo Humano

20. El ser humano • ¿Cómo vemos? • El objeto físico emite unas radiaciones luminosas de distancia, frecuencia e intensidad (estímulos). • Las radiaciones entran a través de la pupila (que se dilata o se contrae en función de las condiciones luminosas por la acción del iris) hasta llegar a la retina atravesando la córnea y el cristalino. • Sólo una pequeña parte de las ondas luminosas puede ser captada por los conos y los bastones. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.2. El Ojo Humano

21. El ser humano • ¿Cómo vemos? • En estas condiciones los estímulos luminosos producen en la retina del observador una proyección óptica invertida del objeto. • El tamaño de la proyección óptica varía según sea la distancia entre el objeto y el observador, así como la forma varía con el cambio de la inclinación del objeto con respecto al observador. • Los conos y bastones transforman estos estímulos luminosos en impulsos nerviosos enviadas desde el nervio óptico hasta la corteza visual del cerebro produciendo así la experiencia perceptiva de ver. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.2. El Ojo Humano

22. El ser humano • ¿Cómo vemos? • Debido a que cada uno de nuestros ojos tiene una visión levemente diferente de un objeto, el cerebro fusiona las imágenes para crear un efecto tridimensional (Estereoscópico) y de esta manera nos permite percibir la profundidad y la distancia. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.2. El Ojo Humano

23. El ser humano • Hasta ahora hemos estado viendo la parte física del ojo, la percepción visual va mucho más allá. Gracias a ella la información es filtrada y tratada y nos permite reconocer escenas coherentes, eliminar ambigüedades, diferenciar el color. • Nos centraremos en 3 las cuales son de vital importancia a la hora de diseñar interfaces visuales eficaces, son: • La percepción de tamaño y profundidad. • La percepción de resplandor o brillo. • La percepción de color. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.3. Percepción visual

24. El ser humano • La percepción de tamaño y profundidad. • El tamaño de la imagen que aparece en nuestra retina es especificado como ángulo visual. Si analizamos las fotos, vemos que  la iglesia de la foto de la izquierda parece más pequeña que la de la derecha. Comparada con otros objetos más cercanos, como el árbol que hay en primer plano, parece pequeña. Pero vista de cerca parece muy grande. ¿Qué ha ocurrido si el tamaño real del edificio es el mismo? Lo que ha pasado es que el ángulo visual del ojo abarcado por la construcción  respecto al ocupado por el fondo ha aumentado. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.3. Percepción visual

25. El ser humano • La percepción del resplandor o brillo. • El resplandor es una reacción subjetiva a los niveles de luz, el brillo de un objeto depende su cantidad de luz emitida. El contraste se produce por diferencias entre colores entre el elemento visual y el resto. El sistema visual humano compensa los cambios de brillo y de contraste. • A la hora del diseño de un interface debemos de tener en cuenta que nuestro sistema visual se centrará en zonas con niveles de luz mayor como se muestra en el dibujo. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.3. Percepción visual

26. El ser humano • La percepción del color. • Sabemos que la visión del color depende, en realidad, de la interacción de los tres tipos de conos; uno especialmente sensible a la luz roja, otro a la luz verde y un tercero, a la luz azul. • Cada color tiene una longitud de onda diferente y los colores van del violeta (con menor longitud de onda:380 nm) hasta el rojo (con la mayor:770 nm). • Recordemos que la luz blanca del sol está formada por la unión de los colores del arco iris, cada uno con su correspondiente longitud de onda. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.3. Percepción visual

27. El ser humano • La percepción del color. • Cuando un cuerpo opaco es iluminado por luz blanca refleja un color o una mezcla de estos absorbiendo el resto. Las radiaciones luminosas reflejadas determinarán el color con que nuestros ojos verán el objeto. • El ojo humano no es igual de sensible a todas las longitudes de onda que forman la luz diurna. De hecho, tiene su máximo para un valor de 555 nm que corresponde a un tono amarillo verdoso. A medida que nos alejamos del máximo hacia los extremos del espectro (rojo y violeta) esta va disminuyendo. • A la hora de diseñar usa el color con moderación y con claridad para auxiliar en la formación de modelos mentales eficientes. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.3. Percepción visual

28. El ser humano • Capacidades y limitaciones. • Sabemos que la experiencia del observador, sus expectativas, sus necesidades, sus motivaciones, sus actitudes, en una palabra, su personalidad, influyen en sus percepciones . • Por ejemplo si sabemos que un objeto es de un determinado tamaño, lo percibiremos de ese tamaño dando igual lo lejos que esté. • El contexto en el que el objeto aparece permite a nuestras expectativas eliminar la ambigüedad en la interpretación de una imagen. • Sin embargo esto también puede crear ilusiones ópticas como la de la imagen. En realidad las líneas son iguales. 4. Canales de E/S. 4.2. La Visión. 4.2.4. Capacidades y Limitaciones

29. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.3. El oído. • 4.3.1. Importancia del canal auditivo. • 4.3.2. Partes y funcionamiento del oído.

30. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.3. El oído. • 4.3.1. Importancia del canal auditivo. - El sentido de oído es visto como secundario a la de vista, pero tendemos a subestimar la cantidad de información la que recibimos por nuestros oídos. Si cerramos los ojos y nos ponemos a escuchar, podemos, por ejemplo escuchar un coche, pero no sólo eso, también podemos saber de donde viene, que dirección lleva, estimar lo lejos que está, … - La audición es crucial para la comunicación humana y es núcleo de interacciones sociales y transmisión del conocimiento.

31. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.3. El oído. • 4.3.2. Partes y funcionamiento del oído. La generación de sensaciones auditivas en el ser humano es un proceso extraordinariamente complejo, el cual se desarrolla en tres etapas básicas: • Captación y procesamiento mecánico de las ondas sonoras. • Conversión de la señal acústica (mecánica) en impulsos nerviosos, y transmisión de dichos impulsos hasta los centros sensoriales del cerebro. • Procesamiento neuronal de la información codificada en forma de impulsos nerviosos.

32. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.3. El oído. • 4.3.2. Partes y funcionamiento del oído. La captación, procesamiento y transducción de los estímulos sonoros se llevan a cabo en el oído propiamente dicho, mientras que la etapa de procesamiento neuronal, en la cual se producen las diversas sensaciones auditivas, se encuentra ubicada en el cerebro. • Así pues, se pueden distinguir dos regiones o partes del sistema auditivo: la región periférica, en la cual los estímulos sonoros conservan su carácter original de ondas mecánicas hasta el momento de su conversión en señales electroquímicas, (incluye el oído externo, medio), y la región central, en la cual se transforman dichas señales en sensaciones ( oído interno, nervio auditivo y cerebro). • En la región central también intervienen procesos cognitivos, mediante los cuales se asigna un contexto y un significado a los sonidos ; es decir, permiten reconocer una palabra o determinar que un sonido dado corresponde a un violín o a un piano.

33. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.3. El oído. • 4.3.2. Partes y funcionamiento del oído

34. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.3. El oído. • 4.3.2. Partes y funcionamiento del oído. >El oído esta conformado por tres partes: oído externo, oído medio y oído interno. >El oído externo comprende dos partes: el pabellón y el conducto auditivo externo. Por su parte, el oído medio está formado por un conjunto de cavidades llenas de aire, en las que se considera tres importantes porciones: la caja del tímpano conformada por tres huesecillos -martillo, yunque, estribo- , la trompa de Eustaquio íntimamente relacionada con las vías aéreas superiores (rinofaringe). >El oído interno está comprendido por el laberinto óseo-membranoso. El laberinto, cuya función principal es la de mantener la orientación espacial y el equilibrio estático y dinámico del individuo, consta de tres partes: el vestíbulo, los conductos semicirculares y el caracol.

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36. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.3. El oído.

37. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.4. El tacto. • Es un canal sensitivo importantísimo en el diseño de sistemas de realidad virtual donde el usuario explora mundos virtuales con las manos y también su conocimiento es muy importante a la hora de realizar diseños de interfaces humano – ordenador. • Recibimos estímulos por la piel. La piel contiene tres tipos de receptores sensoriales: - Termoreceptores: responden al calor o al frío (a la temperatura). - Nocireceptores: responden a estímulos dolorosos. - Mecanoreceptores: responden para presionar.

38. El ser humano • 4. Canales de entrada / salida. • 4.5. El movimiento. • El movimiento afecta mucho más de lo que pensamos a la interacción con los ordenadores. Una simple acción como teclear en respuesta a una pregunta aparecida en pantalla implica un gran número de etapas de procesamiento. La pregunta es procesada en el cerebro y la respuesta válida es generada, el cerebro entonces señala los músculos apropiados para responder, cada una de estas etapas lleva un tiempo que dependen del tiempo de reacción y de movimiento del individuo. • La velocidad y la exactitud de movimiento son consideraciones importantes en el diseño de sistemas interactivos principalmente en tiempos tomados en los que un individuo tarda en moverse sobre una pantalla para realizar determinado objetivo.

39. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.1. Introducción. • 5.2. Memoria sensorial. • 5.3. Memoria de trabajo. • 5.4. Memoria a largo plazo. • 5.5. Resumen.

40. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.1. Introducción. • La memoria representa una de las propiedades mas fascinantes del cerebro. Es imposible no maravillarse por la cantidad de información que se puede registrar en el curso de una vida. • Es increible la facilidad con la que reconocemos a un amigo aun mucho tiempo después de no haberlo visto? Normalmente uno es capaz de recordar colores, olores, sonidos, escenas (piense solamente en la cantidad de información necesaria para recordar textos, fragmentos de música, de videos, etc.) con una facilidad increible.

41. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.1. Introducción. • La memoria humana es una memoria asociativa, puesto que retiene asociaciones de información. Así, la imagen de cada uno de mis amigas es asociada -en alguna parte de mi cerebro- a un nombre. Si aparece en el curso de una conversación el nombre de mi amiga Sonia, su cara aparece en mi mente. Todas esas asociaciones son almacenadas en zonas de memoria que son -hasta donde sabemos- nada mas que conjuntos de neuronas interconectadas unas con otras. • La mayor parte de nuestra actividad diaria confía en la memoria, almacenando todo nuestro conocimiento, dándonos sentido de identidad, conservando nuestras experiencias pasadas.

42. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.1. Introducción. • La memoria humana es flexible además: es una de sus propiedades esenciales y mas extraordinarias quizás. Y la flexibilidad de la memoria es tan formidable y al mismo tiempo tan cotidiana, que pocas veces le prestamos atención. Esta flexibilidad se la da la capacidad de aproximación en el reconocimiento: no es necesario presentar al cerebro la totalidad de un objeto para que este sea capaz de reconocerlo: es suficiente de mostrarle una parte solamente. • Estas características y otras igualmente impresionantes son modeladas en computadora usando memorias asociativas, que no son mas que redes de neuronas artificiales: unidades simples que procesan información interconectadas entre si formando estructuras complejas, a partir de las cuales se obtiene comportamientos colectivos interesantes Estas redes son capaces de simular ciertas funciones cognitivas.

43. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.1. Introducción. • Cuando un sujeto debe recordar una serie de ítems (números, letras, etc.) tiende a recordar mejor los primeros ítems (efecto de primacía) y los últimos (efecto de recencia). El efecto de primacía ocurre porque los sujetos tienden a repetir mentalmente los primeros y los últimos ítems, sabedores que luego les pedirán que recuerden la serie. A mayor número de repeticiones, mayor será su permanencia en la memoria primaria y mayores sus posibilidades de transferencia a la memoria secundaria. Asimismo, el efecto de recencia ocurre porque los últimos ítems permanecen en la memoria primaria y entonces serían más accesibles al recuerdo posterior. • Podemos describir el modelo multi-almacén que básicamente propone que el procesamiento de la información ocurre de una manera secuencial a lo largo de tres estructuras: a) el almacén sensorial, b) el almacén a corto plazo (ACP o MCP), y c) el almacén a largo plazo (ALP).

44. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.1. Introducción. Trasvase de información REGISTROS SENSORIALES VISUAL ALMACÉN DE LARGO PLAZO (ALP) ALMACÉN DE CORTO PLAZO (ACP) AUDITIVO HAPTICO . . . ? Trasvasamiento bi-direccional de información Pérdida de información Pérdida de información

45. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.2. La memoria sensorial. Son las responsables de mantener durante períodos muy breves la información que alcanzan nuestros sentidos. Almacenan rápidamente toda la información posible en bruto para que esté disponible para el procesamiento posterior. Dentro de ella, según los estímulos recibidos, distinguimos: - La memoria icónica (o almacén visual): la cual prolonga la duración de las imágenes que alcanzan la retina. Es decir una imagen que se represente durante un segundo dura en realidad, desde el punto de vista de aquel que lo ve, algo más de 1 segundo y cuarto. Gracias a esto percibimos movimientos continuos en las imágenes de cine o animación en lugar de una sucesión de fotografías estáticas.

46. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.2. La memoria sensorial - La memoria econica (o almacén auditivo) y la memoria háptica ( o almacén del tacto) que afectan de forma similar a los sonidos y a lo referente al tacto. Las memorias sensoriales tratan de dar un poco más de tiempo al cerebro para realizar el análisis del estímulo. Su capacidad es limitada y posee poca persistencia temporal.

47. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.3. La memoria de trabajo (o memoria a CP). - Una fracción de la información pasa del almacén sensorial a esta nueva estructura llamada Almacén a corto plazo, donde se evalúa si la información es pertinente y si vale la pena enviarla al almacén más permanente (largo plazo). -Es el conjunto de símbolos activos en un momento determinado a los que estamos prestando atención y que podemos manipular bajo control voluntario. Interviene cuando una persona consulta un número de teléfono en la guía y mantiene en su mente los dígitos que lo componen repasándolos continuamente hasta que realiza la llamada. -La MT se caracteriza porque los símbolos con los que se está trabajando se mantienen en ella mientras que les prestamos atención y los estamos usando. Al igual que las memorias sensoriales también posee una capacidad limitada (podemos mantener activos y trabajar mentalmente con un número de alrededor 7 elementos independientes a la vez).

48. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.3. La memoria de trabajo (o memoria a CP). >La información de la MT puede ser de 2 tipos: palabras o imágenes. >Por ejemplo si tenemos que realizar la operación 35*6 las posibilidades que se poder hacer este cálculo por etapas, son quizás 5 x 6 y luego 30 x 6 o 2 x 35 y luego 3 x 70. Para realizar cálculos como esto tenemos que almacenar las etapas intermedias. > Baddeley & Hitch observaron que realizando tareas como retener ocho dígitos, que se suponía deberían ocupar toda la memoria a corto plazo, todavía se pueden ejecutar otras tareas que implican un uso de la memoria a corto plazo como comprender frases o recordar una lista de items.

49. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. • 5.3. La memoria de trabajo (o memoria a CP). >El modelo de Baddeley propone que la MT está formada por 3 subsistemas y que funcionan en estrecha colaboración: 1.-Ejecutivo central: es el responsable de planificar, organizar, procesar y tomar decisiones para resolver una operación cognitiva. Es quien decide que camino seguir para llegar a casa evitando el atasco. Dependen del ejecutivo central los 2 siguientes sistemas. 2.-El lazo articulatorio: es el sistema del lenguaje usado para mantener activos bajo control atencional una serie de símbolos de naturaleza verbal mediante un proceso de repaso continuo. Es un sistema de almacenamiento de la información verbal. Interviene en todas las tareas que tienen relación con el lenguaje.

50. El ser humano • 5. El almacén: la memoria. 5.3. La memoria de trabajo (o memoria a CP). 3.-La agenda visoespacial: es el sistema encargado del manejo de las imágenes visuales, su función es recuperar la información espacial y visual almacenada en la memoria a largo plazo. Las diferencias individuales en la resolución de problemas pueden deberse a diferentes capacidades en la memoria de trabajo. La memoria de trabajo también es necesaria en la compresión del lenguaje.