Interação Humano Computador
2008/1
Profa. Neide Santos
([email protected])
Objetivos

Dar aos alunos uma noção geral da área de IHC,
bases teóricas, modelos e métodos para projeto e
avaliação de interfaces.

Ao fim do curso o aluno terá aprendido a aplicar os
métodos e modelos, e, mais do que isso, sobre o
objetivo, custo e benefício em aplicar cada um deles,
estando assim capacitado a selecionar o mais
adequado em um determinado contexto.
Programa detalhado






Conceitos básicos de Interação Homem-Computador:
Interfaces, Sistemas Interativos, Usuários, Usabilidade,
Componentes de Software e Hardware.
Fundamentos teóricos: Aspectos Cognitivos e Ergonômicos.
Projeto e Prototipação de Interfaces: Modelos, Métodos,
Técnicas e Ferramentas, Projeto Baseado em Tarefas, Projeto
Centrado no Usuário e Projeto Participativo, Integração com
Engenharia de Software. Avaliação de Interfaces: tipos e
técnicas de avaliação.
Interfaces Web, Interfaces educacionais, Interfaces para
Sistemas Cooperativos e Novas Tendências.
Estudos de Caso em Projeto
Avaliação de Interfaces.
IHC 2008/1
Módulos

O curso está dividido em 3 módulos.



Conceitos básicos de Interface
Projeto de Interfaces
Tópicos em IHC

Para cada módulo haverá aulas expositivas, discussões,
demonstrações e um trabalho ou lista de exercício sobre o tema

A idéia é apresentar o conceito, discuti-lo, ilustrá-lo com
exemplos de implementações e realizar um exercício de apoio à
fixação.

Para cada módulo será definida uma literatura básica de leitura
obrigatória
IHC 2008/1
Critério de Aprovação
A avaliação do aluno no curso considerará 5 parâmetros:

Nota 1:


Nota2:


Media aritmética das notas do seminário individual (10
pontos) + nota obtida na lista de exercício (10 pontos)
Desenvolvimento de uma interface de software (10 pontos
peso 2)
bônus obtido por trabalhos extras, discussões em
sala e assiduidade (10%)
IHC 2008/1
Calendário das atividades
No
Data
Atividade
1
10 março
Apresentação geral do Curso
2
12 março
Objetivos e motivação para o estudo de Interfaces 1
3
17 março
Módulo 1 – Conceitos básicos 1 (Definição IHC e Interface)
4
19 março
Conceitos básicos 2 - Interação, Comunicabilidade e Usabilidade
5
24 março
Conceitos básicos 3 - Perspectivas de interação
6
26 março
Aula prática
7
3 abril
Estilos de interação 1
8
7 abril
Estilos de interação 2
9
9 abril
Estilos de interação 3
10
CANCELADA
Aula prática: Laboratório para análise dos estilos de interação de sistemas
disponíveis
Aulas 9 e 10 - Seminário de alunos
Aula 11 - Inicio do Módulo 2: Projeto e Prototipação de Interfaces
Módulo 1 - aula 1
Conceitos básicos de IHC
IHC faz parte da Ciência da Computação?
Ciência da computação é ...
o estudo de computadores e o que eles podem fazer – as
capacidades e limites inerentes a computadores abstratos, o
design e características de computadores reais, e as inúmeras
aplicações de computadores na resolução de problemas.
Committee on the Fundamentals of Computer Science, National Research Council
IHC 2008/1
Conceitos gerais de IHC
Problemas Comuns no Desenvolvimento de
Sistemas

foco no sistema (versus foco no usuário)
 desprezo pela interface
 impacto da introdução de novas tecnologias
desprezado
 base teórica dos desenvolvedores fraca ou inexistente
 design de software desconsiderado
 processo de desenvolvimento inadequado
 ferramentas inadequadas
 interação usuário-sistema não avaliada
IHC 2008/1
O que é IHC?

Interação Humano-Computador (IHC): área de estudo que está
na interseção das ciências da computação e informação e
ciências sociais e comportamentais e envolve todos os aspectos
relacionados com a interação entre usuários e sistemas.

A interação humano-computador estuda tanto os fatores
computacionais quanto os fatores humanos e surgiu como um
campo autônomo de estudo na interseção das áreas de:






computação gráfica,
sistemas operacionais,
fatores humanos,
ergonomia,
engenharia industrial,
psicologia cognitiva.
Conceitos básicos





Interface
Interação
Usabilidade
Comunicabilidade
Perspectivas de interação
Interface

O conceito de interface é utilizado em diferentes áreas
da ciência da computação e é importante no estudo
da interação homem-máquina, no projeto de
dispositivos de hardware, na especificação de
linguagens de programação e também em projetos de
desenvolvimento de software.

A interface existente entre um computador e um
humano é conhecida como interface do usuário.

As interfaces utilizadas para conectar componentes
de hardware são chamadas de interfaces físicas.
Interface – hardware e software
A interface fornece métodos para:
• Entrada, permitindo ao
usuário manipular o
sistema
• Saida, permitindo ao
sistema produzir os efeitos
(as respostas) das ações
do usuário
Interface

Atualmente as seguintes interfaces do usuário são as
mais comuns:




Interface gráfica - aceita a entrada através de sistemas como
o teclado ou mouse e fornece saída gráfica articulada no
monitor.
Interface web - aceita a entrada e fornece saída ao gerar
páginas Web, que são transportadas pela Internet e
visualizadas através de um navegador.
Interface de linha de comando - aceita a entrada através de
comandos de texto utilizando teclado e fornece saída
imprimindo o texto no monitor.
Interface tátil - interface gráfica do usuário que usa telas de
sensíveis ao toque como forma de entrada, tornando o
monitor um dispositivo tanto de entrada como de saída do
sistema.
Módulo 1 - aula 2
Interação

Interação é uma ação de um objeto físico sobre outro. Além da
interação puramente física, o termo designa a ação conjunta
humano-humano e humano-máquina.

Em termos simples, ocorre interação quando a ação de uma
pessoa desencadeia uma reação em outro (humano ou não).
Esta interação pode ter diversos níveis, desde a simples
bidirecionalidade até a interatividade.

Interatividade é o que possibilita ao indivíduo afetar e ser afetado
por outro numa comunicação que se desenvolve num sistema de
mão dupla que vamos analisar dentro da grande rede mundial de
computadores, a Internet.
Interface versus Interação
Interface: Parte de um sistema computacional com a qual a
pessoa entra em contato – física, perceptiva ou
conceitualmente
Interação: Processo de comunicação entre pessoas e sistemas
interativos
Interação
Usabilidade

Termo usado para definir a facilidade com que as pessoas
podem empregar uma ferramenta ou objeto a fim de realizar uma
tarefa específica e importante.

A usabilidade pode também se referir aos métodos de
mensuração da usabilidade e ao estudo dos princípios por trás
da eficiência percebida de um objeto.

Em IHC, usabilidade normalmente se refere à simplicidade e
facilidade com que uma interface, um programa de computador
ou um website pode ser utilizado.

O termo também é utilizado em contexto de produtos como
aparelhos eletrônicos, em áreas da comunicação e produtos de
transferência de conhecimento, como manuais, documentos e
ajudas online. Também pode se referir a eficiência do design de
objetos como uma maçaneta ou um martelo
Usabilidade – qualidade de uso (1 de 3)
A usabilidade de um sistema pode ser resumida -- de um ponto de vista
mais técnico -- como a combinação das seguintes características:

Facilidade de aprendizado: se refere ao tempo e esforço necessários
para que os usuários aprendam a utilizar uma determinada porção do
sistema com determinado nível de competência e desempenho.
Geralmente, uma aplicação pode ser analisada sob uma perspectiva de
uso simples, intermediário ou avançado, cada qual requerendo níveis de
aprendizado distintos. Neste caso, este fator de facilidade de
aprendizado pode ser analisado separadamente para cada passagem
de um nível de capacitação para o próximo.

Facilidade de uso: Uma vez que o usuário tenha aprendido a usar o
sistema, consideramos a facilidade com que ele lembra como o sistema
deve ser utilizado. Este fator está relacionado não apenas com o esforço
cognitivo para interagir com o sistema, mas também com o número de
erros cometidos durante a interação. É importante observar que um
sistema fácil de aprender não é necessariamente fácil de utilizar ou viceversa.
Usabilidade – qualidade de uso (2 de 3)

Eficiência de uso: Sistemas fáceis de utilizar podem ser ineficientes em
relação ao QUE permite o usuário fazer. Essa dimensão serve para
analisar se o sistema faz bem aquilo a que se destina.

Produtividade: Sistemas fáceis de usar também podem ser ineficientes
em relação ao COMO permite o usuário fazer. Essa dimensão serve
para avaliar se o usuário consegue fazer o que precisa de forma rápida
e eficaz. Geralmente é avaliada pelo tempo decorrido desde o início até
a conclusão de uma tarefa e pelo número de passos que o usuário
precisou realizar.

Satisfação do usuário: Como a aceitação de um sistema interativo é
determinante do sucesso do sistema, o fator satisfação do usuário
enfatiza a avaliação subjetiva do sistema feita por seus usuários,
incluindo emoções positivas e/ou negativas, como prazer, diversão,
frustração, medo, entre outras, que possam surgir durante a interação.
Usabilidade – qualidade de uso (3 de 3)

Flexibilidade: pessoas diferentes podem seguir caminhos distintos para
atingir um mesmo objetivo. Estas idiossincrasias vão desde operações
primitivas como o uso do mouse ou teclas de atalho para acionar uma
função do sistema, até mesmo estratégias de solução de problemas
completamente distintas, como o uso criativo de um editor de textos
como software de apresentação de slides, por exemplo. O fator
flexibilidade considera o quanto uma aplicação é capaz de acomodar
essas idiossincrasias.

Utilidade: refere-se a quanto um sistema oferece o conjunto de
funcionalidades necessárias para os usuários realizarem as suas
tarefas.

Segurança no uso: esta dimensão está relacionada ao grau de
proteção de um sistema contra condições desfavoráveis ou até mesmo
perigosas para os usuários. Trata-se principalmente de como evitar e
permitir que o usuário se recupere de condições de erro com
conseqüências sérias para seu trabalho ou para sua saúde.
Comunicabilidade

Qualidade de uma interface de comunicar aos usuários as
decisões e intenções do designer desta interface.

É uma propriedade de um sistema de transmitir ao usuário de
forma eficaz e eficiente as intenções e princípios de interação
que guiaram seu design.

Difere da usabilidade na medida em que:
 usabilidade refere-se em particular à facilidade de atingir
objetivos no sistema durante a experiência da interação,
 enquanto a comunicabilidade refere-se ao uso de elementos
de interface que sejam informativos ao usuário com relação
ao uso esperado dos mesmos.

Por exemplo, espera-se que o clique em um botão corresponda
ao disparo de uma ação e que um botão em "baixo relevo" esteja
desabilitado
Módulo 1 - aula 3
Perspectivas de interação (1 de 3)
4 perspectivas
Perspectivas de interação (2 de 3)

A primeira perspectiva identificada é a do sistema. Nos primeiros
sistemas computacionais desenvolvidos, o usuário precisava se
comportar como uma máquina, aprendendo a interagir utilizando uma
linguagem de comando ou programação de baixo nível.



Nesta perspectiva, o usuário é visto como um módulo provedor de dados
para o sistema computacional (o usuário é somente um data-entry).
Esta perspectiva se mostrou inadequada, pois requeria muito esforço e
tempo de treinamento, seu uso era difícil e tedioso, e os usuários
freqüentemente cometiam erros.
Uma reação à visão do usuário como máquina foi uma perspectiva
diametralmente oposta, que propunha transformar o computador em
parceiro de discurso (computador como pessoa).


Nesta perspectiva, a máquina deveria assumir o papel de um interlocutor à
altura de um ser humano, capaz de raciocínio e comportamento semelhantes
aos dos seus usuários.
Esta visão, muito voltada para a Inteligência Artificial, também é equivocada,
pois muitas vezes desconsidera a capacidade que o usuário tem de ter um
comportamento inovador, criativo. Nas perspectivas 1 e 2, o foco estava no
sistema.
Perspectivas de interação (3 de 3)

A terceira perspectiva, computador como ferramenta, desloca o foco
para os usuários. Estes agora utilizam o computador como um
instrumento para realizar um trabalho ou criar um produto.


Esta perspectiva é predominante nos sistemas atuais.
A quarta perspectiva, computador como mídia (meio de
comunicação), vem ganhando cada vez mais espaço com a
disseminação da Internet.

Nela, o foco está na comunicação entre os usuários, através do sistema.
Cooperação – sistemas multi-usuarios
Aula 4
Perspectivas de interação

Aula prática no laboratório para análise de
interfaces de sistemas disponíveis quanto a:


usabilidade e
perspectivas de interação
Módulo 1 – aula 5
Estilos de interação



Padrão específico que determina algumas características que o
modelo de interação de uma interface deve ter.
Existem diversos estilos de interação que podem ser
classificados de diversas maneiras.
Uma mesma interface pode permitir ao usuário a interação em
diversos estilos. Vamos apresentar a seguir os exemplos de
estilos de interação mais comuns sem a preocupação de
oferecer uma classificação exaustiva.







linguagem de comando
menus
preenchimento de formulários
WIMP (Windows, Icons, Menus, and Pointers)
manipulação direta
WWW
realidade virtual
Linguagens de comandos (1 de 2)

Interfaces baseadas em linguagens de comandos proporcionam ao
usuário a possibilidade de enviar instruções diretamente ao sistema
através de comandos específicos.

Linguagem de comandos foi o primeiro estilo de interação a ser usado
amplamente. Este estilo caracteriza-se por possibilitar ao usuário
construir comandos através do teclado (hardware da interface) que
devem poder ser interpretados pelo software da interface para que
funções específicas da aplicação sejam ativadas.

Os comandos podem ser produzidos pelo acionamento de teclas de
funções especiais, ou pelo acionamento de uma tecla de caracter, ou
pela estruturação delas. Um tipo de estruturação especial é aquele no
qual teclas são acionadas para produzir palavras de comandos que
podem ser combinadas em sentenças de acordo com a gramática que
define a linguagem. Este estilo de interação visa possibilitar que a
linguagem de comandos aproxime-se daquela falada pelos usuários.
Linguagens de comando (2 de 2)
Poderosas em oferecer acesso direto à funcionalidade do sistema e em
permitir maior iniciativa do usuário e uma maior flexibilidade na
construção dos comandos através da variação de parâmetros e
combinação de palavras e sentenças.
Este poder e flexibilidade implicam em
uma maior dificuldade dos iniciantes em
aprender e utilizar o sistema.
Os comandos e a sintaxe da linguagem
precisam ser relembrados e erros de
digitação são comuns mesmo nos mais
experientes.
A falta de padronização nos diversos
sistemas é um fator importante na
dificuldade de utilização deste estilo.
Usuários especialistas conseguem maior controle do sistema e produtividade
através de interfaces baseadas em linguagens de comandos.
Menus (1 de 2)

Nas interfaces orientadas por menus o conjunto de funções oferecidas
pela aplicação é mostrada ao usuário através da tela e cabe ao usuário
selecionar uma delas através do mouse ou de teclas alfanuméricas ou
especiais.
 Como as funções e a maneira de acioná-las estão visíveis na forma de
opções para o usuário selecionar existe uma demanda maior pelo
processo de reconhecimento ao invés de recordação com no caso das
interfaces baseadas em comandos. Normalmente o número de opções
de comandos é grande o suficiente para ser mostrado de uma única vez
na tela da interface.
 Existem diversas técnicas para se agrupar e apresentar as opções de
menus. A mais comum é a categorização hierárquica na qual as opções
são agrupadas em categorias de maneira hierárquica. A escolha dos
nomes dos grupos e de cada opção do menu é fundamental para que o
usuário possa escolher aquelas que permite-o atingir as suas metas.
Menus (2 de 2)
As interfaces orientadas por menus podem ser textuais ou gráficas.
Nas interfaces textuais (ou baseadas em caracteres) as opções são descritas
através de palavras na linguagem do usuário que representem as funções do
sistema correspondentes ao comandos.

O comando é acionado através de
uma tecla ou número associado à
opção do menu.
 Nas interfaces gráficas os menus
podem ser compostos por palavras
ou por signos gráficos específicos.
 Existem alguns tipos específicos de
menus nas interfaces gráficas como
menus de barra, pull-down, e popup.
Módulo 1 - aula 6
Linguagem Natural (1 de 3)

LN é a expressão utilizada para se referir de maneira genérica à língua
que o usuário domina, podendo ser o português, o francês, o inglês ou
qualquer das linguagens existentes.

Através de interfaces em linguagem natural o usuário pode interagir com
o sistema na sua própria linguagem.

Ao contrário das linguagens por comandos quando o usuário tem que
aprender uma linguagem artificial que seja mais facilmente processada
por computadores, nas interfaces que processam linguagem natural o
maior esforço fica a cargo do computador que deve interpretar e gerar
sentenças na linguagem natural do usuário.
Linguagem Natural (2 de 3)

A interação em LN é bastante atrativa para usuário com
pouco ou nenhum conhecimento em computação.

Entretanto ela não se aplica a todos os tipos de sistemas.
Sistemas de consulta a informações e sistemas baseados
em conhecimento são exemplos onde a utilização de
interfaces em LN é bastante interessante.

No primeiro caso por possibilitar que usuário não
especialistas possam fazer consultas em sua própria língua.
No segundo caso para que o sistema gere explicações a
partir da sua base de conhecimento, uma vez que a LN é
expressiva o suficiente para a descrição do raciocínio
artificial do programa, o que não seria possível com outros
estilos de interação
Linguagem Natural (3 de 3)
Um programa que processa linguagem natural é bastante
complexo.
Esta é justamente uma das maiores limitações deste tipo de
interface. O exemplo apresenta um trecho de interação onde o
usuário utiliza de elipses dificultando a interpretação e a geração
das respostas.
Preenchimento de formulário (1 de 2)

Interfaces no estilo de preenchimento de formulário2
são utilizadas principalmente para entrada de dados
em sistemas de informação.
 Estas interfaces apresentam para o usuário uma tela
que lembra um formulário em papel solicitando
informações específicas do domínio da aplicação.
Nestes casos o modelo de interação básico é o
fornecimento de dados para os campos ou registros
de uma base de dados.
 Os modelos de formulários muitas vezes estão
baseados nos formulários em papel que os usuário
estavam acostumados a utilizar antes da implantação
do sistema, facilitando o aprendizado do modelo de
interação.
Preenchimento de formulário (2 de 2)


Estas interfaces são, em geral,
fáceis de aprender, mas não
possibilitam flexibilidade na
funcionalidade. Os aspectos
principais que vão influenciar a
usabilidade do sistema são a
produtividade do usuário, a sua
satisfação e o esforço físico
provocado pelo sistema, uma
vez que estes sistemas são
projetados para que os
usuários forneçam um grande
número de dados ao longo de
um dia de trabalho.
Estas interfaces devem facilitar
a correção de erros de
digitação e a verificação dos
dados digitados através de
técnicas como dígitos
verificadores e totalização de
valores.
Manipulação Direta (1 de 2)

Interfaces de manipulação direta são aquelas que permitem ao usuário
interagir diretamente com os objetos da aplicação (dados ou
representações de objetos do domínio) sem a necessidade de
comandos de uma linguagem específica.

Na manipulação direta os comandos são ações que o usuário
desempenha diretamente com objetos do sistema.

Este estilo diferencia-se da interação por linguagens de comandos na
qual o usuário interage indiretamente através de comandos lingüísticos
e nomes que apresentem os objetos do sistema.

As interfaces gráficas que se utilizam da metáfora do desktop
proporcionam um estilo no qual os usuários podem interagir com o
gerenciador de arquivos do sistema operacional através de manipulação
de ícones que representam arquivos, diretórios, discos e outros
componentes computacionais. O usuário comanda através de ações de
arrastar
Manipulação Direta (2 de 2)

O usuário comanda através de ações de arrastar e
soltar (drag-and-drop) os ícones utilizando o mouse
ou outro dispositivo equivalente.

Existem duas formas básicas de manipulação direta.

A primeira delas é a manipulação, através de
dispositivos apontadores com o mouse, de
representações de objetos computacionais
dando a sensação de que se está manipulando
o próprio objeto.

A segunda forma é a manipulação direta dos
dados quando o usuário pode alterar o estado
do sistema através de ações explícitas sobre
eles

As interfaces gráficas que se utilizam da metáfora do
desktop proporcionam um estilo no qual os usuários
podem interagir com o gerenciador de arquivos do
sistema operacional através de manipulação de
ícones que representam arquivos, diretórios, discos e
outros componentes computacionais.
Módulo 1 – aula 7
GUI/WIMP (Windows, Icons, Menus e Pointers (1 de 3)

O estilo de interação GUI/WIMP, um acrônimo em inglês para Interface
de Usuário Gráfica com Janelas, Ícones, Menus e Apontadores, permite
a interação através de componentes de interação virtuais denominado
de Widgets.

Este estilo é implementado com o auxílio da tecnologia de interfaces
gráficas, que proporcionam o desenho de janelas e do controle de
entrada através do teclado e do mouse em cada uma destas janelas.

Os softwares de interfaces que implementam estes estilos permitem a
construção de ícones que permitem a interação através do mouse,
comportando-se como dispositivos virtuais de interação.
widget é um termo sem tradução que designa componentes de interface
gráfica com o usuário.
Qualquer item de uma interface gráfica é chamada de widget, por
exemplo: janelas, botões, menus e itens de menus, ícones, barras de
rolagem, etc.
Outro ponto que pode ser colocado como Widgets são pequenas janelas
que ficam no desktop. Essas Janelas têm como intuito ajudar, informar e
divertir o Usuario
GUI/WIMP (Windows, Icons, Menus e Pointers (2 de 3)
GUI/WIMP (Windows, Icons, Menus e Pointers (3 de 3)

WIMP não deve ser considerado um único estilo, mas a junção de uma
tecnologia de hardware e software, associado aos conceitos de janelas
e de widgets que permite a implementação de vários estilos.

Nas interfaces WIMP é possível ter os estilos de menus, manipulação
direta, preenchimento de formulário e linguagem de comandos.

WIMP pode ser considerado um modelo ou um framework de interface
apoiado pela tecnologia de interfaces gráficas (GUI).

É possível implementar o estilo WIMP usando tecnologia de telas não
gráficas. Entretanto, têm-se a limitação de não se poder ícones gráficos
e se ter um baixo nível de resolução que limita a quantidade de objetos
de interface que pode ser mostrada para o usuário.
Realidade virtual (1 de 2)

Realidade Virtual compreende um estilo caracterizado por oferecer ao usuário,
através de tecnologias avançadas, a sensação de estar presente num ambiente
que simule certas condições de trabalho de um domínio.

Nesta situação um mundo virtual é oferecido ao usuário para que ele possa
interagir manipulando elementos deste mundo.

As tecnologias de RV são consideradas como imersivas quando o usuário utiliza
todo um aparato que lhe dá a sensação de estar presente no ambiente virtual.
Neste caso, ele usa óculos com visores especiais para que sua visão esteja
concentrada apenas no mundo virtual. Suas ações são realizadas através de
luvas especiais que permitam-lhe interagir com os elementos do mundo virtual
detectando os seus movimentos.

A RV não-imersiva é aquela na qual o usuário utiliza um computador comum, com
uma tela gráfica e um dispositivo apontador, para interagir com o mundo virtual.
Neste caso, as sensações de estar presente no mundo virtual ocorrem em
proporções menores. A ilustra um exemplo de uma interface no estilo RB não
imersiva.
Realidade virtual (2 de 2)
Interface WWW
Fim do módulo 1

Aula 8:


Aulas 9 e 10


Laboratório para análise dos estilos de interação
de sistemas disponíveis
Seminário de alunos
Aula 11

Inicio do Módulo 2: Projeto e Prototipação de
Interfaces: Modelos, Métodos, Técnicas e
Ferramentas, Projeto Baseado em Tarefas, Projeto
Centrado no Usuário e Projeto Participativo,