Walter de Abreu CybisEdla M. Faust Ramos

agosto de 2004

Engenharia de UsabilidadeFundamentosPsicologia Cognitiva

Departamento de Informática e EstatísticaUniversidade Federal de Santa Catarina

Os aportes da psicologia e da ergonomia na modelagem

das aplicações computacionais interativas

Para os ergônomos e os psicólogos, a interação homem computador designa o conjunto dos fenômenos físicos e cognitivos que intervém na realização da tarefa informatizada.

O modelo de BARTHET para aplicações interativas

RepresentaçãoConceptual

RC

RepresentaçãoExterna

RERepresentação

InternaRI

1 2

2

As três representações na concepção de uma aplicação interativa

(Barthet, 1988:19)

Aportes das Ciências cognitivas e da ergonomia

Psicologia Cognitiva Tipos diferentes de usuários Tarefa prevista/efetiva Lógica de funcionamento e de

utilização Planificação hierárquica

RepresentaçãoConceitual

RepresentaçãoExterna

Psicologia Cognitiva Estrutura de memória de curto

tempo Experiência e automatização

Ergonomia Sequenciamento de operações Linguagem de interação Dispositivos de entrada Dispositivos de saída Tempo de resposta Tratamento de erros Tutoriais e Helps

Conhecendo o UsuárioAlgumas abordagens possíveis Comportamentalista

Baseada em comportamentos observáveis A mente como uma Caixa Preta

Simbólica-Cognitivista Baseada em Estruturas cognitivas

Estruturas cognitivas para a percepção, memória, raciocínio, ....

Interacionista interferência da cultura e dos instrumentos e signos

mediadores...

Indivíduo

Comportamentalista

Indivíduo

Interacionista

Relação Sujeito X Objeto

Controle total do comportamento a partir de estímulos externos. Não há a mente.Não há a consciência.

A consciência humana é capaz de transcender e transformar

É autônoma

Conhecendo o Usuário

Perspectiva cognitivista/Interacionista

A cognição humanaOs Modelos Mentais

A Percepção

A Memória

O Raciocínio e o Aprendizado

O Curso da Ação

Modelos MentaisUma representação da realidade...

representações que são modificadas pelo o que é funcionalmente significativo para as pessoas.

Ampliam-se os elementos pertinentes Eliminam os secundários

Modelos MentaisUma representação da realidade...

Variação inter-individual gerentes x operadores x projetistas

Variação intra-individual iniciantes x experientes

Modelos Mentais – Imagens operativas

representação mental do objeto de trabalho.

Aspectos principais desta representação: o laconismo - a imagem é apenas um

recurso da ação, ela não retém do objeto nada além das propriedades necessárias à ação;

a deformação funcional - réplica deformada do objeto - artifício para acentuar o que é funcionalmente importante – muda com o tipo de usuário

Modelos Mentais (cont.)Tipos de modelos mentais...

Episódicos (Procedurais) Árvore de Procedimentos organizados em

níveis hierárquicos de abstração

Sintáticos

Semânticos (Declarativos) Mapas/Redes de Conceitos

Modelos Mentais (cont.) Tipos de modelos mentais...

Episódicos (Procedurais)

No nível procedural (Carey et alli, 1989).

menos sofisticado aprendizado estrito de seqüências de comandos com objetivos imediatos sistema caixa preta são simplistas, superficiais e necessitam instrução e ajuda frequentes.natureza explanatória e não descritiva Apenas a causa das ações Não embasam construir novas composições de comandos.

Tipos de modelos mentais...Sintáticos

aumenta a percepção sobre a estrutura interna possibilidade de construir novas combinações de comandosbem como tem uma maior capacidade de diagnose de errosconhecimento agora passa a ser preditivo

Modelos Mentais (cont.) Tipos de modelos mentais...

Semânticos (Declarativos)

Semânticos (Declarativos)

consciente a respeito da estrutura conceptual interna objetos conceituais, seus atributos e estados possíveis bem como a forma pela qual os comandos alteram esses atributos e estados. raciocinar sobre o sistema diagnosticando erros planejar operações complexas

A memóriaDefinição

conjunto de fenômenos que têm em comum o fato de armazenarem e restituírem a informação, com maior ou menor transformação, após um certo tempo, quando a fonte desta informação não está mais presente (completa ou parcialmente).

Lembrança (mais custosa) Reconhecimento (menos custoso) Reconstrução

Memória Operatória (jean piaget)

A memória é dependente da construção de estruturas cognitivas de assimilação.Sem compreensão sem memória sem autonomiaEconomia cognitiva bons modelos mentais permitem a reconstrução operativa da memória

A memóriaNíveis de descrição

Memória Cognitivista Analogia com a tecnologia atual de

computadores com três tipos de Registros Memória Sensorial - Buffers dos dispositivos Memória de Trabalho/Curto termo - RAM Memória Permanente/Longo Termo – Disco

rígido

Registro deInformaçãoSensorial

(0,1 à 0,5 seg.)

Memória de CurtoAlcance

(7 ítens, 2 seg.)

Memória deLongo Alcance

(Estrutura)

Auto-Repetição deManutenção

analogias

A memória CognitivaEstruturas de memória: Registros Sensoriais - RS

altamente voláteis : décimos de segundos sub-sistemas especializados : visual, auditivo

Memória de Trabalho - MT Capacidade limitada : 6 a 7 itens por poucos

segundos sub-sistemas especializados : visual, auditivo

A memóriaEstruturas de memória (cont.)

Memória Permanente –MP (Esquemas Operatórios – modelos mentais semânticos)

Registros não voláteis

Esquecimento pela perda de mecanismos de recuperação – mas apenas quando os esquemas de assimilação são inconsistentes...

A memória

A Recuperação na MP é favorecida... Memória Episódica

Semelhança entre contextos de armazenamento/recuperação - analogias

Memória Declarativa Ligações entre os itens

- relações significativas

A memória

O Esquecimento na MP decorre... Memória Episódica

Incompatibilidade de contextos de armazenamento/recuperação

Memória Declarativa Muitos itens semelhantes

A PercepçãoFinalidade Transformar sensações em representações

Processos Neuro-sensorial (detecção); Perceptivo (de identificação e organização); Cognitivo (interpretação - dar um significado às

informações)

Sentido Botton Up X Top-Down

A Percepção Especialização dos tratamentos

Percepção da informação VISUAL: leis da Gestalt - formas de estruturação

das primitivas visuais; proximidade, similaridade, continuidade,

conectividade, contorno, figura-fundo, etc...

em http://pt.wikipedia.org/wiki/Gestalthttp://www.stela.ufsc.br/disciplinas/jornalismoonline2002/slides/Design

%20para%20a%20Web_Rev2.ppt

Leis da gestalt SEMELHANÇA: Ou “similaridade”, possivelmente a lei mais óbvia, que define que os objetos similares tendem a

se agrupar. A similaridade pode acontecer na cor dos objetos, na textura e na sensação de massa dos elementos. Estas características podem ser exploradas quando desejamos criar relações ou agrupar elementos na composição de uma figura. Por outro lado, o mau uso da similaridade pode dificultar a percepção visual como, por exemplo, o uso de texturas semelhantes em elementos do “fundo” e em elementos do primeiro plano.

PROXIMIDADE: Os elementos são agrupados de acordo com a distância a que se encontram uns dos outros. Logicamente, elementos que estão mais perto de outros numa região tendem a ser percebidos como um grupo, mais do que se estiverem distante de seus similares.

BOA CONTINUIDADE: Está relacionada à coincidência de direções, ou alinhamento, das formas dispostas. Se vários elementos de um quadro apontam para o mesmo canto, por exemplo, o resultado final “fluirá” mais naturalmente. Isso logicamente facilita a compreensão. Os elementos harmônicos produzem um conjunto harmônico.

PREGNÂNCIA: A mais importante de todas, possivelmente, ou pelo menos a mais sintética. Diz que todas as formas tendem a ser percebidas em seu caráter mais simples: uma espada e um escudo podem tornar-se uma reta e um círculo, e um homem pode ser um aglomerado de formas geométricas. É o princípio da simplificação natural da percepção. Quanto mais simples, mais facilmente é assimilada: desta forma, a parte mais facilmente compreendida em um desenho é a mais regular, que requer menos simplificação.

CLAUSURA: Ou “fechamento”, o princípio de que a boa forma se completa, se fecha sobre si mesma, formando uma figura delimitada. O conceito de clausura relaciona-se ao fechamento visual, como se completássemos visualmente um objeto incompleto. Ocorre geralmente quando o desenho do elemento sugere alguma extensão lógica, como um arco de quase 360º sugere um círculo. O conceito de boa continuidade está ligado ao alinhamento, pois dois elementos alinhados passam a impressão de estarem relacionados.

EXPERIÊNCIA PASSADA: Esta última relaciona-se com o pensamento pré-Gestáltico, que via nas associações o processo fundamental da percepção da forma. A associação aqui, sim, é imprescindível, pois certas formas só podem ser compreendidas se já a conhecermos, ou se tivermos consciência prévia de sua existência. Da mesma forma, a experiência passada favorece a compreensão metonímica: se já tivermos visto a forma inteira de um elemento, ao visualizarmos somente uma parte dele reproduziremos esta forma inteira na memória.

A Percepção Especialização dos tratamentos

Percepção da informação SONORA: organização das primitivas auditivas em

processos ... paralelos : organização das fontes sonoras

concorrentes seqüências; percepção de fluxos sonoros

A Percepção Especialização dos tratamentos Percepção da LINGUAGEM FALADA:

filtro fonético: somente os índices acústicos pertinentes são tratados;

processos Lexicais

identificação das unidades de significado Sintáticos

identificação da organização/arranjo das unidades de significado

Semânticos Identificação do significado global do discurso

A PercepçãoAtenção e Vigilância

A Percepção não é SÓ um processo passivo; O meio ambiente é analisado e explorado, de

forma seletiva.

Esquemas antecipativos

Orientação perceptiva

A PercepçãoAtenção e Vigilância

Esquemas antecipativos certos estados da realidade orientam a focalização

do operador (modificam a exploração); Histórico de experiências pessoais e profissionais

dos indivíduos Orientação perceptiva

Filtragem de sinais, sobre os quais a percepção não é focalizada;

Ligada aos objetivos momentâneos

O Raciocínio e a Aprendizagem

Raciocínio Atividade mental de produção de novas

informações, a partir das existentes. Finalidades (não exclusivas)

buscar uma coerência entre as diferentes informações

decidir sobre escolhas de ações.

Dedução – regras / algorítmos Indução – generalização / abstração

O Raciocínio e a Aprendizagem

Raciocínio Limitações humanas

raciocínio lógico formal - algoritmos integração de informações no tempo velocidade e precisão

Vantagens humanas versatilidade para enfrentar situações inéditas reconhecimento de padrões generalizações e abstrações associações com experiências passadas e

similaridades (analogias e metáforas).

O Raciocínio e a Aprendizagem

A Aprendizagem Cognitivista Processo de modificação das

representações acumuladas nos esquemas declarativos e procedurais

Por tutorial conhecimentos declarativos : competência

Pela descoberta e ação conhecimentos procedurais : desempenho

O Curso das AçõesAnálise -> Planejamento -> Controle

Etapas de ANÁLISE Ativação/detecção Observação Categorização Interpretação

O Curso das AçõesEtapas da PLANIFICAÇÃO DA AÇÃO Definição de OBJETIVOS Definição de METAS

Seleção de uma ação Modelo de Fatores mutáveis

importância/urgência da tarefa esperança de sucesso nesta tarefa - histórico/auto-confiança - facilidade de realização custos cognitivos

Determinação dos meios necessários Definição de procedimentos

O Curso das AçõesEtapas do CONTROLE DA AÇÃOcont...

Execução dos procedimentos

Controle da execução automático: processadores paralelos

Habilidades consciente: processadores sequenciais

Regras Conhecimento

Avaliação dos resultados das ações