paradigmalar

1. paradigmalar BTÖ 611 İnsan – Bilgisayar Etkileşimi Hazırlayan: Ayşe Kula 14.10.2008

2. Paradigma nedir? Paradigmalar neden önemlidir? Dönüşüm paradigmaları Etkileşim paradigmaları BTÖ611 Ayşe Kula

3. Paradigma nedir? • Webster’e göre paradigma, kabaca tipik bir örnek veya modeldir. Kuramları, yasaları veya genellemeleri ve gerçekleştirilmiş deneyleri içeren bir disiplin veya bilimsel bir okulun felsefik ve kuramsal çatısıdır. BTÖ611 Ayşe Kula

4. Paradigma nedir? • Kuhn, bilim adamları tarafından kabul görmüş olan inançlar bütününe veya problemlerin nasıl anlaşılması gerektiği konusunda hemfikir olunan geleneklere “paradigma” adını vermiştir. • Kuhn’a göre; bilimsel sorgulamanın temelinde paradigma yatmaktadır ve bir konuda zihinsel veya kavramsal modele sahip olmak demek o konuda bir paradigmaya sahip olmak demektir. BTÖ611 Ayşe Kula

5. Paradigma nedir? • Örneğin; astronomi tarihine bakıldığında, “yer merkezli sistem” ve Kopernik’in “Güneş merkezli sistem” modelleri birer paradigmadır. Fizikte “Newton dinamiği”” ve kuantum mekaniği” de paradigmalardır. BTÖ611 Ayşe Kula

6. Paradigmalar neden önemlidir? • Etkileşimli sistemin temel amacı;bir uygulama ortamında kullanıcının belirli amaçları başarmasını sağlamaktır. • Bu nedenle tasarımcılar şu sorulara yanıt bulmak isterler: • Kullanılabilirliğini sağlamak için bir etkileşimli sistem nasıl geliştirilebilir? • Bir etkileşimli sistemin kullanılabilir olduğu nasıl ölçülebilir? BTÖ611 Ayşe Kula

7. Paradigmalar neden önemlidir? • Bu soruları yanıtlamak için bir yaklaşım, kullanılabilirliğinin sağlanıldığı düşünülen başarılı örnekler yoluyla olabilir. • Bu örnekler, geleceğin ürünlerinin gelişimi için paradigmalar olarak hizmet ederler. • Etkileşimli sistem tasarımının tarihçesi, kullanışlı tasarımlar yapılmasında paradigmalar sağlar. BTÖ611 Ayşe Kula

8. Bilgisayar teknolojileri alanındaki yenilikler, insan-bilgisayar etkileşimine ilişkin yeni bir anlayış geliştirildikten sonra ortaya çıkmıştır. • Bu bölümde etkileşimli teknolojilerin tarihindeki bu dönüşümler ve temel paradigmalar üzerinde durulacaktır. BTÖ611 Ayşe Kula

9. Example Paradigm Shifts BatchProcessing Time-sharing Networking Graphicaldisplays Microprocessor WWW Impersonal computing Ubiquitouscomputing BTÖ611 Ayşe Kula

10. Example Paradigm Shifts BatchProcessing Time-sharing Networking Graphicaldisplays Microprocessor WWW Interactive computing Ubiquitouscomputing BTÖ611 Ayşe Kula

11. @#$% ! ??? Example Paradigm Shifts BatchProcessing Time-sharing Networking Graphicaldisplays Microprocessor WWW Ubiquitouscomputing Community computing BTÖ611 Ayşe Kula

12. Example Paradigm Shifts Move this file here, and copy this to there. BatchProcessing C…P… filename dot star… or was it R…M? Time-sharing Networking % foo.bar ABORT dumby!!! Graphicaldisplays Microprocessor WWW Ubiquitouscomputing Direct manipulation BTÖ611 Ayşe Kula

13. Example Paradigm Shifts BatchProcessing Time-sharing Networking Graphicaldisplays Microprocessor WWW Ubiquitouscomputing Personal computing BTÖ611 Ayşe Kula

14. Example Paradigm Shifts BatchProcessing Time-sharing Networking Graphicaldisplays Microprocessor WWW Global information Ubiquitouscomputing BTÖ611 Ayşe Kula

15. Example Paradigm Shifts • A symbiosis of physical and electronic worlds in service of everyday activities. BatchProcessing Time-sharing Networking Graphicaldisplays Microprocessor WWW Ubiquitouscomputing BTÖ611 Ayşe Kula

16. 1. Zaman paylaşımı • 1940 ve 1950 lerde yeni donanım teknolojilerinin gelişmesi ve bilgi işleme hızında artış sağlanması, bilgisayar teknolojilerinin en iyi şekilde nasıl uygulanacağı fikrini ortaya koymuştur. • Bilgisayar teknolojilerinin gelişmesi, insan-bilgisayar iletişimi paradigmalarının gelişmesini sağlamıştır. • Bilgisayarların hızlanmasından sonra batch metaforu terk edilmiş ve aynı zaman dilimi içinde 1 ana bilgisayarda birden fazla kullanıcı çalışabilmiş ve “zaman paylaşıımı” kavramı önem kazanmıştır. • Bilgisayar, kullanıcısına kendini adamış bir ortak durumuna gelmiştir. BTÖ611 Ayşe Kula

17. 2. Video Görüntü Birimleri • 1950 lerin ilk yıllarında bilgisayarların verileri dönüştürme ve görselleştirme amacıyla kullanılabilmesi için çalışmalara başlanmışlardır. • 1962 yılında Sutherland, bilgisayarın soyutlamaları algısal olarak somut olanlara dönüştürmesine olanak tanıyan bir çeşit simülasyon dili olan Sketchpad programını geliştirdi. • Bu program iki önemli sonucuyla gündeme gelmiştir; • bilgisayarların veri işleme dışında başka şeyler de yapabileceği, • bir yaratıcı fikrin bilgi işleme tarihini nasıl etkilediği ve değiştirdiği. Sutherland’s Sketchpad (1963) BTÖ611 Ayşe Kula

18. 3. Programlama araçları (toolkits) • Douglas Engelbart, bilgisayar teknolojisinin insanın problem çözme etkinliğini geliştiren bir araç olarak kullanılabileceğini düşündü. • Engelbart karmaşık problemle karşılaştığında bireyin bir marangoz gibi farklı araçları kullanarak çözüme ulaştığını belirtti. BTÖ611 Ayşe Kula

19. 3. Programlama araçları (toolkits) • “augmenting man's intellect” (İnsan zekasının genişletilmesi) • insanın karmaşık bir problem durumuna yaklaşım kapasitesini artırma, • belirli ihtiyaçlarına uygun durumları muhakeme etme, • problemler için çözümler üretme • Bu sonuçlara ulaşmak için toolkits (küçük, iyi belirlenmiş ögelerle daha büyük ve karmaşık ögelerin oluşturulduğu araçlar) kullanılabilir. • 1968’de NLS-NLS/Augment olarak da bilinenonline sistemleri geliştirmişlerdir. BTÖ611 Ayşe Kula

20. 4. Kişisel bilgi işleme araçları • Programlama araçları zengin bilgisayar yetenekleri aracılığıyla bilgi işlemenin verimliliğini artırıyordu. • Seymour Papert, çocukların kolaylıkla anlayıp kullanabilecekleri basit bir grafiksel dil olan LOGO’yu geliştirmek istedi. BTÖ611 Ayşe Kula

21. 4. Kişisel bilgi işleme araçları • Papert bu çalışmasının uygulanması sonucunda bir kuralı ortaya koydu: Bir sistemin gücü onun kullanım kolaylığından gelmektedir. • Kay, güçlü ve basit bir görsel araç tabanlı programlama ortamı olan, Smalltalk üzerinde çalıştı. • 1970 lerde Kay, Xerox Palo Alto Research Center ile birlikte “Dynabook”diye isimlendirdiği “personal computer” geliştirdi. BTÖ611 Ayşe Kula

22. 5. Windows sistemleri ve WIMP arayüzü • İnsanlar aynı anda birden fazla şey düşünebilir ve birden fazla işi yerine getirebilir. • Eğer kişisel bir bilgisayar sistemi kullanıcının gelişimini destekleyecekse insanın yaptığı gibi konuyu manipüle (dönüştürme) yeteneğinde oldukça esnek olmalıdır. • Pencerelere, ikonlara, menülere ve imleçlere dayanan etkileşim –WIMP arayüzü- ilk olarak 1981 de Xerox Corperation un “8010 star information system” lerini tanıttığı bir fuarda görüldü. BTÖ611 Ayşe Kula

23. 6. Metaforlar • Kullanıcılara bildikleri şeylerden yararlanarak yeni kavramları öğretmek için bir metaforu kullanmak uygun bir yoldur: (Ofislerdeki dosyalama yöntemi, daktilo yazma metaforu gibi) • En iyi bilinen metafor dekstop (masaüstü) metaforudur. • Bu metaforlardan yararlanmanın bazı dezavantajları olabilir. • Yeni teknolojiler var olan metaforların sınırlamalarının yerini alır (klavye & yazı makinesi) • Metaforlar birbiriyle tamamen eşleşmezler (floppy eject waste basket) • Metafor, kültürel olarak sınırlanabilir. • Kullanıcı metaforun bir parçasıdır. • Metaforlar sanal gerçeklik (VR) içinde saklanmış olabilir. VR sistemi, kullanıcıyı yönlendirmek ve yerini bilmek suretiyle kullanıcının hareketlerini doğru bir şekilde yorumlayabilir. BTÖ611 Ayşe Kula

24. 7. Doğrudan yönlendirme • Komuta zinciri arayüzlerin standardında, önceki etkileşimin sonuçları üzerinde herhangi bir geribildirim elde etmenin tek yolu ona nasıl soracağımızı bilmektir. • Shneiderman’a göre (1982) grafik tabanlı etkileşimin ilgi çeken özellikleri; • nesnelerin görünürlüğü, • arayüz hareketlerinin ve hızın artması, • etkinliklerin önceki durumuna dönme özellikleri, • etkinliklerin sanal doğruluğu, • görsel objeleri doğrudan manipüle edecek faaliyetlerin karmaşık yönetilen dillerin yerini alması. BTÖ611 Ayşe Kula

25. 7. Doğrudan yönlendirme • Norman ve Draper (1986), arayüzün kendisinin bir sistem olduğunu anlatan “Model-world metaphor”unu ortaya koydular. • “Model-word metaphor”u üzerine inşa edilen bir sistemde, arayüz kullanıcının etkin olabileceği ve kullanıcı etkinliklerine tepki olarak konumunu değiştiren kendine ait bir dünyadır. Orada kullanıcı ve dünya arasında bir aracı yoktur. Metaforun uygun kullanımı kullanıcıda hissiyat yaratabilir. Bu duruma da “direct engagement” adı verilir. BTÖ611 Ayşe Kula

26. 7. Doğrudan yönlendirme • Doğrudan manipülasyon sisteminde çıktı ifadeleri, kendinden sonra gelen girdi ifadelerini düzenlemek için kullanılır. Aslında girdi ve çıktı arasında net bir ayrım bulunmamaktadır. • Masaüstü metaforunda “document” ikonu bir çıktı ifadesidir. Fakat, bu ikon kullanıcı tarafından hareket işlemini ortaya koymak üzere bir girdi ikonu olarak kullanılır. BTÖ611 Ayşe Kula

27. 7. Doğrudan yönlendirme • Doğrudan manipülasyon tarafından sağlanan görselleştirme, “ne görürsen onu alırsın” a götüren “What You See Is What You Get” WYSIWYG paradigmasıdır. • Görüntü ekranında görülen şey (örneğin bir kelime işlemciyi kullanırken) sonunda üretiyor olacak gerçek doküman değildir. Daha ziyade bir sunum veya final dokümanına benzeyecek olan şeyin icrasıdır. BTÖ611 Ayşe Kula

28. 8. Harekete karşı dil • Arayüz, sistemin yerini alır: • Kullanıcının sistemin yapısını anlamasını gerekmez. Arayüz daha etkin olduğu için kullanıcı arayüzle haşır neşir durumdadır. • Dil paradigması: • Görüntülerin sözcüklerden daha etkili olduğuna ilişkin yaygın inanış doğru değildir. Kullanıcı-sistem iletişimi doğrudan etkinlik yerine dolaylı olarak dil yoluyladır. BTÖ611 Ayşe Kula

29. 8. Harekete karşı dil • Arayüz aracı durumundadır: • Kullanıcı sisteme komutlar verir. • Komutların başarılması arayüzün sorumluluğundadır. • Arayüzler zeki ajanlar olarak hareket eder: • Arayüz, sistem tarafından gerçekleştirilen işlemleri anlayıp yorumlayarak kullanıcıya ulaştırabilir. • Hareket ve dilin her ikisine örnek olarak programlama: • Eylem ve dil paradigmalarının her ikisi de kullanılır. Kullanıcı bazı rutin görevler için eylem, jenerik süreçlerde ise dil paradigması kullanılabilir. BTÖ611 Ayşe Kula

30. 9. Hypertext • Bush (1945), “memex” i geliştirdi. • “memex”: bilgiyi saklayan, düzenleyen ve istendiğinde geri getiren bir cihazdı. • Nelson (1960); Xanadu sistemini, Hypertext ve Hypermedia terimlerini ortaya koydu. • Xanada: Birbiriyle bağlantılı, doğrusal olmayan metin tabanlı bilgiyi yayınlama ve geri getirme sistemidir. • Hypertext: Doğrusal olmayan metin yapısını yansıtır. Diğer metinler için linkleri de içerir. • Hypermedia: Elektronik ortamın bütün formlarının (graifk, video, ses, vb.) doğrusal olmayan bir yolla saklanması içindir. • Nelson’un hayalinden yaklaşık 20 yıl sonra ilk hypertext sistem kullanılmaya başlandı. BTÖ611 Ayşe Kula

31. 10. Multimodality • Multimodal etkileşimli sistem; • Çoklu insan iletişim kanallarının (görsel, işitsel, dokunsal) kullanımına dayanır. • Kullanıcı için her bir farklı kanal etkileşimin bir şeklidir. • Girdi ve çıktı için çoklu kanalların eşzamanlı olarak kullanılmasına dayanır. • Bütün etkileşimli sistemler multi-modal olarak düşünülebilir. Put That There [Bolt, 1980] BTÖ611 Ayşe Kula

32. 11. Bilgisayar destekli işbirlikli çalışma (CSCW-computer supported cooperative vork) • 1960 larda ayrı makineler arasında iletişime izin veren ilk bilgisayar ağları kurulmuştur. • CSCW sistemlerinin tek bir kullanıcı için tasarlanan etkileşimli sistem arasındaki en önemli fark sosyalleşmeye izin vermesidir: • E-posta, • Tartışma grupları, • Sohbet odaları, vb. BTÖ611 Ayşe Kula

33. 12. The World Wide Web • İnternet, ister telefon hattı, modem veya yüksek bant genişliği ile, bilgisayarların birbirine bağlandıkları bir ağdır. • İnternet bilgisayarlarının hepsi ortak veri geçiş protokollerini (TCP/IP) ve adresleme sistemlerini (IP adresleri ve domain isimleri) kullanarak haberleşir. • Basit evrensel protokoller (HTTP gibi) ve mark-up diller (HTML gibi) yayın yapmayı ve erişimi kolaylaştırır. • WWW projesi, 1989 yılında Cern’de çalışan Tim Berners – Lee tarafından tasarlandı. • 1991’de ilk metin tabanlı web tarayıcısı ortaya çıktı. • 1993 ün başlarında çeşitli grafiksel web tarayıcıları geliştirildi. BTÖ611 Ayşe Kula

34. 13. Ajan tabanlı arayüzler • Yazılım ajanları elektronik dünyadaki kullanıcılar adına çalışırlar: • e-postanızı sizin adınıza filtreleyen e-posta ajanları, • bulmak istediğiniz dokümanları sizin için arayan web crewler’i (paletleri. ) • Ajanlar, işlemleri izleyebilir ve kullanıcının etkinliklerinden öğrenebilir. Böylece kullanıcının yokluğunda bir takım işlemleri gerçekleştirebilir. • Ajanlarla ilgili en büyük problem, kullanıcının vurguladığı niyete (isteğe) izin veren ajan ve insan arasında uygun bir dil geliştirmektir. BTÖ611 Ayşe Kula

35. 14. Her zaman her yerde hazır olan bilgi işleme • Kullanıcıların bilgisayarla nerede etkileşime geçtikleri önemli bir konudur. • Araştırmacılar, kullanıcının bilgi işleme aracının varlığını fark etmediği, fiziksel çevresiyle iç içe geçmiş bilgi işleme sistemlerinin alt yapısını oluşturmayı amaçlamaktadırlar. BTÖ611 Ayşe Kula

36. 14. Her zaman her yerde hazır olan bilgi işleme • Her yerde her zaman varolan bilgi işleme hayalini gerçekleştirmeye yönelik geliştirilen bazı teknolojiler; • kablosuz ağlar, ses tanıma, kamera ve görüş sistemleri, kalem tabanlı bilgisayarlar, konumlandırma sistemleri • Elektrik motorları ve mikroişlemciler gibi bilgi işleme teknolojileri de görünmez yapılabilir mi? • Bilgi işleme teknolojileri fiziksel ortamın içinde olmalı, • Bize ihtiyaç duymayan etkileşimli ortamlar tasarlanmalı. • “The most profound technologies are those that disappear.”Mark Weiser, 1991 BTÖ611 Ayşe Kula

37. 15. Sensor-based and Context-aware Interaction (Alıcı tabanlı ve bağlamdan haberdar olan etkileşimler) • Kullanıcının bilgi işleme araçlarıyla etkileşimde olduğu ancak bu etkileşimin farkında olmadığı en uç paradigmadır. • Bilgi; çevreden (ultrasonik hareket detektörleri, ağırlık-ışık-sıcaklık sensorları, video kameralar vb.), bizim bilgi dünyamızdan (ziyaret edilen web sayfaları, çevrimiçi zamanlar, satın alınmış çevrimiçi kitaplar vb.) ve hatta kendi vücudumuzdan (kalp atışı, vücut sıcaklığı, beyin sinyalleri vb.) toplanabilir. • Bu bilgi daha sonra geçmiş örnekler hakkında yorum yapabilen sistemler tarafından kullanılabilir. BTÖ611 Ayşe Kula

38. Kaynaklar • Dix, A; Finlay, J.; Abowd, G.; Beale, R. (2004). Human-Computer Interaction. (Third edition). Scotprint, Haddington. • Güneş, B. (2003). Paradigma Kavramı Işığında Bilimsel Devrimlerin Yapısı ve Bilim Savaşları. Url:http://w3.gazi.edu.tr/~bgunes/bilimsel%20devrimlerin%20yapisi.pdf, Erişim tarihi:03.10.2008. • Human-Computer Interaction, Url:http://www.hcibook.com/e3/resources/, Erişim tarihi: 25.09.2008. • Paradigms for Interaction (Dix chapter 4).Url:https://www.se.auckland.ac.nz/courses/SOFTENG350/lectures/Lecture%2015%20Paradigms.pdf, Erişim tarihi: 3.10.2008 • Vuurpijl, L. Human Computer Interaction www.ai.ru.nl/aicourses/bki114/slides/paradigms-2x3.pdf , Erişim tarihi: 02.10.2008. BTÖ611 Ayşe Kula

39. Teşekkürler BTÖ611 Ayşe Kula