Capítulo 1
O Ser Humano
O ser humano
 I/O de informação:
– visual, auditiva, táctil, movimento
 Informação armazenada em memória
– sensorial, curto prazo, longo prazo
 Informação processada e aplicada
– raciocínio, resolução de problemas, competências
(skills), erro
 Emoção influencia capacidades humanas
 Cada pessoa é diferente
Visão
Duas fases no mecanismo da visão:
 recepção física do estímulo
 processamento e interpretação do estímulo
O Olho - recepção física
 mecanismo para a recepção da luz e respectiva
transformação em energia eléctrica
 luz é reflectida pelos objectos
 imagens são focadas na retina de pernas-para-o-ar
 retina contém bastonetes para a visão com
iluminação baixa e cones para a visão a cores
 células ganglionares (cérebro!) detectam padrões
e movimento
Interpretação do sinal
 Tamanho e profundidade
– ângulo visual indica o tamanho de espaço visual que um objecto
ocupa
(relaciona tamanho e distância dum objecto ao olho)
– acuidade visual é a capacidade para perceber o detalhe (limitada)
– objectos familiares percebidos como tendo tamanho constante
(apesar das mudanças de ângulo visual quando se está longe)
– estímulos à percepção (cues) como, por exemplo, sobreposição
ajudam a percepção do tamanho e profundidade
 Brilho
–
–
–
–
reacção subjectiva aos níveis de luz
afectada pela luminância do objecto
medida pela diferenças perceptíveis
acuidade visual aumenta com a luminância como acontece com o
efeito de “flickering”
Interpretação do sinal (cont)
 Cor
– constituída por cor (hue), intensidade do brilho, saturação (modelo
HSB)
– cones sensíveis aos comprimentos de onda
– acuidade do azul é o mais baixo
– 8% de homens e 1% de mulheres são cegos à cor
 O sistema visual compensa:
– movimento
– alterações de luminância.
 Contexto é usado para resolver ambiguidade
 Ilusões ópticas ocorrem às vezes devido a sobrecompensação
Ilusões Ópticas
ilusão de Ponzo
Mario Ponzo suggested that the
human mind judges an object's
size based on its background.
He showed this by drawing two
identical lines across a pair of
converging lines, similar to
railway tracks.
ilusão de Muller-Lyer
The Mueller-Lyer illusion is an optical
illusion consisting of nothing more
than an arrow. When viewers are
asked to place a mark on the figure at
the mid-point, they invariably place it
more towards the "tail" end.
Leitura
 Várias fases:
In linguistics and semiotics, pragmatics is concerned
with bridging the explanatory gap between sentence
meaning and speaker's meaning. The study of how
context influences the interpretation is then crucial. In
this setting, context refers to any factor — linguistic,
objective, or subjective — that affects the actual
interpretation of signs and expressions.
– padrão visual percebido
– descodificado usando a representação interna da linguagem
– interpretado usando o conhecimento da sintaxe, da semântica e da
pragmática




Leitura envolve pestanejos e fixações
Percepção ocorre durante as fixações
Forma da palavra é importante para o seu reconhecimento
Contraste negativo melhora a leitura num écrã de
computador
Audição
It is a buffet-style party with drinks and snacks. In a party, it is very
noisy with conversation and background music mixed. Even in such
an environment, you can listen to conversation partner or what you
are interested in though it is a little distance away. This is how it was
named. It is a work of human acoustic sense with which you pick up
a certain source of sound out of multiple overlapped sources.
 Fornece informação acerca do ambiente:
distâncias, direcções, objectos etc.
 Aparelho físico:
– ouvido exterior – protege o ouvido interno e amplifica o som
– ouvido médio – transmite ondas de som para o ouvido interno
– ouvido interno – transmissores químicos são libertados e provoca impulsos
no nervo auditivo
 Som
– Pitch (frequência do som); loudness (amplitude); timbre (tipo ou qualidade)
 Os humanos podem ouvir frequências entre 20Hz e 15kHz
– Menor precisão em distinguir altas frequências do que baixas.
 Sistema auditivo filtra sons
– Pode perceber sons sobre o ruído de fundo.
– por exemplo, o fenómeno da cocktail party.
Tacto

Fornece informação importante acerca do meio ambiente.

Pode ser o sentido chave para alguém que é visualmente diminuído.

Estímulo recebido via receptores existentes na pele:
– Termoreceptores
– Nociceptores
– Mecanoreceptores
– calor e frio
– dor
– pressão
(às vezes instantânea, às veses contínua)

Algumas áreas são mais sensíveis do que outras; por exemplo, dedos.

Cinestesia - consciência da posição do corpo (ou sensibilidade ao
movimento)
– afecta o conforto e o desempenho
Movimento
 Tempo de resposta ao estímulo:
tempo de reacção + tempo de movimento
 Tempo de movimento dependente da idade, do
estado de forma física, etc.
 Tempo de reacção - dependente do tipo de estímulo:
– visual
– auditivo
– dor
~ 200ms
~ 150 ms
~ 700ms
 Aumentando o tempo de reacção diminui a acuidade
no operador não-especializado, mas não no
operador especializado.
Movimento(cont)
 Lei de Fitts descreve o tempo necessário para atingir um
alvo no écrã:
t = a + b log2(D/S + 1)
onde:
a e b são constantes determinadas empiricamente
t é o tempo do movimento
D é a distância
S é o tamanho do alvo
⇒ Alvos tão grandes quanto possível
distâncias tão pequenas quanto possível
Memória
Há 3 tipos de
memória:
 sensorial
 curto-prazo
 longo-prazo
Memórias sensoriais
Memória de curto-prazo
ou memória de trabalho
Selecção de estímulos
governada pelo nível de
vigilância.
Memória de longo-prazo
Memória sensorial
 Buffers para estímulos recebidos através dos
sentidos
– memória icónica: estímulos visuais
– Memória onomatopaica: estímulos auriculares
– Memória háptica: estímulos tácteis
 Exemplos
– “sparkler” trail
– Som stereo
 Continuamente sobre-escrito
Memória de curto prazo
(short-term memory - STM)
 Repositório para relembrança temporária
– acesso rápido ~ 70ms
– decaimento rápido ~ 200ms
– capacidade limitada - 7± 2 chunks
Exemplos
212348278493202
0121 414 2626
HEC ATR ANU PTH ETR EET
Memória de longo prazo
(Long-term memory, LTM)
 Repositório de todo o nosso conhecimento
– acesso lento ~ 1/10 segundos
– decaimento lento, se qualquer
– capacidade enorme e ilimitada
 Dois tipos
– episódica – memória em série de eventos
– semântica – memória estruturada de factos, conceitos, habilidades
LTM semântica derivada de LTM episódica
Memória de longo prazo(cont.)
 Estrutura de memória semântica
– fornece acesso a informação
– representa relações entre bits de informação
– suporta inferência
 Modelo: rede semântica
– herança – nós filhos herdam propriedades dos nós pais
– relações explícitas entre bits de informação
– suporta inferência através de herança
LTM - rede semântica
Modelos de LTM - Frames
 Informação organizada em estruturas de dados
 Slots na estrutura preenchidos com valores para cada
instância de dados
 Relações tipo-subtipo
DOG
Fixed
legs: 4
Default
diet: carniverous
sound: bark
Variable
size:
colour
COLLIE
Fixed
breed of: DOG
type: sheepdog
Default
size: 65 cm
Variable
colour
Models of LTM - Scripts
Modelo de informação estereótipa necessária para interpretar situação
Script tem elementos que podem ser instanciados com valores de contexto
Script for a visit to the vet
Entry conditions: dog ill
vet open
owner has money
Result:
dog better
owner poorer
vet richer
Props:
examination table
medicine
instruments
Roles:
vet examines
diagnoses
treats
owner brings dog in
pays
takes dog out
Scenes:
arriving at reception
waiting in room
examination
paying
Tracks:
dog needs medicine
dog needs operation
Models of LTM - Regras de produção
 Representação de conhecimento procedimental.
 Regras condição/acção
if condição é satisfeita
then usa-se regra para determinar acção.
IF dog is wagging tail
THEN pat dog
IF dog is growling
THEN run away
LTM - Armazenamento de informação
 repetição
– Informação move-se de STM para LTM
 hipótese de tempo total
– quantidade retida é proporcional ao tempo de repetição
 distribuição de efeito prático
– optimizado pela dispersão da aprendizagem ao longo do tempo
 estrutura, significado e familiaridade
– informação mais fácil de lembrar
LTM - Esquecimento
 decaimento
– informação é perdida gradualmente, mas muito lentamente
 interferência
– nova informação substitui a antiga: interferência retroactiva
– informação antiga pode interferir com a nova: inibição proactiva
assim não podemos esquecer que toda a memória é selectiva…
… afectada pela emoção – pode subconscientemente `escolher' esquecer
LTM - extracção (retrieval)
 relembrança
– informação reproduzida pela memória pode ser
assistida por pistas ou deixas; por exemplo, categorias,
imagens, etc.
 reconhecimento
– informação dá conhecimento que foi visto anteriormente
– menos complexo que relembrança- informação é a pista
Pensamento
Raciocínio
dedução, indução, abducção
Resolução de Problemas
Raciocínio Dedutivo
 Dedução:
– deriva logicamente conclusão a partir de premissas.
p.ex. Se é sexta-feira, então iremos trabalhar
É sexta-feira.
Portanto, iremos trabalhar.
 Conclusão lógica não necessariamente verdadeira:
p.ex. Se está a chover, então o solo está seco
Está a chover.
Portanto, o solo está seco.
Dedução (cont.)
 Quando a verdade e a validade lógica chocam…
p.ex. Algumas pessoas são bébés
Alguns bébés choram
Inferência - Algumas pessoas choram
Correcto?
 Pessoas têm em conta o conhecimento que têm do
mundo
Raciocínio Indutivo
 Indução:
– generaliza de casos conhecidos para casos não conhecidos
p.ex. Todos os elefantes que temos visto têm tromba.
Portanto todos os elefantes têm tromba.
 Não-fiável:
– Podemos só provar a falsidade, não a verdade
… mas é útil!
 Os seres humanos não são bons no uso da evidência
negativa
p.ex. Cartas de Wason.
Cartas de Wason
Se uma carta tem uma vogal num lado, então tem um número par no
outro
É isto verdade?
Quantas cartas precisamos de virar para saber?
…. e quais?
Raciocínio abductivo
 raciocínio do evento para a causa
p.ex.
Samuel conduz rapidamente quando bêbado.
Se vejo o Samuel a conduzir rapidamente, assumo que ele
está bêbado.
 Não-fiável:
– Pode levar a descrições falsas
Resolução de problemas
 Processo de encontrar uma solução para uma
tarefa não-familiar usando conhecimento prévio.
 Várias teorias.
 Teoria de Gestalt
• todo ≠ soma das partes
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Gestalt
Resolução de problemas (cont.)
 Teoria do espaço de problemas
– espaço de problemas compreende estados do problema
– Resolução de problemas envolve a geração de estados com
operadores válidos
– heurística pode ser empregue para seleccionar operadores
p.ex. análise meios-fins
– opera dentro do sistema de processamento de informação humana
p.ex. limites da STM etc.
– Largamente aplicada à resolução de problemas em áreas bemdefinidas
p.ex. puzzles em vez de áreas intensivas de conhecimento
Resolução de problemas (cont.)
 Analogia
– mapeamento analógico:
 problemas novos num novo domínio?
 usa conhecimento de problema similar em domínio similar
– mapeamento analógico difícil se os domínios são semanticamente
diferentes
 Aquisição de conhecimentos especializados
– actividade especializada é caracterizada por aglomeração
 muita da informação é aglomerada para optimizar STM
– é conceptual em vez de um agrupamento superficial de problemas
– informação é estruturada mais eficientemente
Erros e modelos mentais
Tipos de erro
 lapsos
– intenção correcta, mas falha em fazer algo correctamente
– causas: pobre competência (skill) física, falta de atenção, etc.
– alteração de comportamento especializado (skilled) pode causar
um lapso
 erros (mistakes)
– intenção errada
– causa: compreensão incorrecta
seres humanos criam modelos mentais para explicar comportamento.
if errado (diferente do sistema real) erros podem ocorrer
Emoção
 Várias teorias de como a emoção funciona
– James-Lange: emoção é a nossa interpretação duma
resposta fisiológica a um estímulo
– Cannon: emoção é uma resposta psicológica a um
estímulo
– Schacter-Singer: emoção é o resultado da avaliação que
fazemos das nossas respostas fisiológicas face a uma
situação que estamos a viver
 Emoção envolve quer a resposta cognitiva quer a
resposta física a estímulos
Emoção (cont.)
 A resposta biológica a um estímulo físico é chamada
afecto
 Afecto influencia como respondemos a situações
– positivo → resolução criativa de problemas
– negativo → pensamento estreito
“Afecto negativo pode tornar difícil a execução de
tarefas fáceis; afecto positivo pode tornar mais
fácil a execução de tarefas difíceis”
(Donald Norman)
Emoção (cont.)
 Implicações para o design de interfaces
– stresse aumenta a dificuldade em resolver problemas
– utilizadores descontraídos são mais tolerantes às
imperfeições do design
– interfaces esteticamente agradáveis e
recompensadoras aumentam o afecto positivo
Diferenças individuais
 longo prazo
– sexo, habilidades físicas e intelectuais
 curto prazo
– efeito de stresse ou fadiga
 mudança
– idade
Pergunte-se a si próprio:
esta decisão de design excluirá parte da população
de utilizadores?
Psicologia e o Design de Sistemas
Interactivos

Algumas aplicações directas
– p.ex. acuidade da cor azul é pobre
⇒ o azul não deve ser usado em detalhes importantes

Contudo, aplicação correcta requer em geral a compreensão do
contexto em psicologia, e uma compreensão de condições
experimentais particulares

Muito conhecimento é depurado em:
– linhas de orientação (cap 7 do livro)
– modelos cognitivos (cap 12 do livro)
– Técnicas de avaliação analítica e experimental (cap 9 do livro)