Faculdade de Ciências Aplicadas e Sociais de Petrolina- FACAPE
Ciência da Computação
Bases teóricas em IHC
Profa. Cynara Carvalho
[email protected]
Introdução
 Embora IHC seja uma área de cunho bastante prático, muitos
métodos e técnicas utilizados em IHC se baseiam em teorias,
em particular teorias de base psicológica (principalmente
cognitiva), etnográfica e semiótica.
 Conhecer essas teorias é fundamental, não apenas para
melhor entender os métodos , modelos e técnicas
apresentados na literatura de IHC, mas também para saber
quando utilizá-los e identificar a necessidade de adaptá-los
em projetos particulares, seja em domínios complexos ou
envolvendo tecnologias inovadoras.
Interação Humano Computador
Psicologia
 As primeiras abordagens para investigar fenômenos
de
interação em IHC nasceram na psicologia nos anos 50 com a
psicologia experimental.
 Diversos modelos de informação dos processos psicológicos
surgiram para mensurar e modelar o comportamento
humano.
 Em IHC, o interesse nesses modelos se deve ao fato de
permitirem modelar e prever o desempeno humano.
Interação Humano Computador
Psicologia Experimental
Dentre os modelos propostos, os que mais são utilizados em IHC são:
 Lei de Hick-Hyman: relaciona o tempo que leva para uma pessoa tomar
uma decisão com o número de possíveis escolhas que ela possui. Essa lei
indica que uma pessoa subdivide o conjunto total de opções em
categorias, eliminando aproximadamente metade das opções a cada
passo, em vez de considerar todas as escolhas uma a uma.
 Lei de Fitts: Relaciona o tempo que uma pessoa leva para apontar para
algo com o tamanho do objeto-alvo e com a distância entra a mão da
pessoa e esse objeto.Variações dessa lei são utilizadas para modelar o
tempo que leva para um mouse ou outro dispositivo de entrada atingir
um objeto numa tela. Ajudam os designers a decidirem sobre o tamanho
e a localização de elementos e interface com os quais os usuários
precisam interagir.
Interação Humano Computador
Psicologia Cognitiva
 Propuseram uma psicologia aplicada de processamento de
informação. IHC consiste em o usuário e o computador se
engajarem num diálogo comunicativo com o objetivo de
realizar alguma tarefa.
 A análise da estrutura da tarefa oferece grande parte do
conteúdo preditivo da psicologia. Um vez que conheçamos os
objetivos das pessoas e considerando suas limitações de
percepção e de processamento de informação, devemos
poder fornecer respostas e perguntas do tipo:
aproximadamente quanto tempo leva para uma pessoa
realizar as tarefas físicas predefinidas que lhe permitem
alcançar seus objetivos?
Interação Humano Computador
Processador Humano de Informação
 Com base na psicologia Cognitiva propuseram o Modelo de
Processador humano (MHP).
 O MHP é composto de três subsistemas , cada qual com suas
próprias memórias e processadores, juntamente com alguns
princípios de operação. Figura ?
Interação Humano Computador
Subsistemas do MHP
 Sistema perceptivo: transmite as sensações do mundo físico
detectadas pelos sistemas sensoriais do corpo(visão, audição, tato, olfato,
paladar) para representações mentais internas.
 Sistema Cognitivo: recebe a informação codificada simbolicamente
dos armazenamentos sensoriais na sua memória de longo prazo para
tomar decisões sobre como responder aos estímulos recebidos.
 Sistema motor : O sistema motor realiza uma série de micro
movimentos discretos que foram ativados de padrões de músculos
voluntários como resposta da ação traduzida do nosso pensamento.
A memória de trabalho retém informações em uso, e a memória de
longo prazo armazena conhecimento para o futuro.
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Engenharia Cognitiva
 Foi concebida por Donald Norman em 1986 como uma
tentativa de aplicar conhecimentos de ciência cognitiva e
fatores humanos ao design e construção de sistemas
computacionais.
 Objetivos:
 Entender os princípios fundamentais da ação e desempenho
humano relevantes para o desenvolvimento de princípios de
design;
 Elaborar sistemas que sejam agradáveis de usar e que engajem
os usuários até de forma prazerosa.
Interação Humano Computador
Engenharia Cognitiva
 Na base da engenharia cognitiva está a discrepância entre os
objetivos expressos psicologicamente e os controles e
variáveis físicos de uma tarefa.
 Uma pessoa inicia com objetivos e intenções , que são as
variáveis psicológicas, pois existem apenas na mente da
pessoa e se relacionam diretamente às suas necessidades e à sua
situação atual. A tarefa deve ser realizada em um sistema
físico, com controles físicos a serem manipulados,
resultando em mudanças nas variáveis físicas e no estado do
sistema. Portanto, deve haver um estágio de interpretação que
relaciona as variáveis físicas e psicológicas, assim como funções
que relacionem a manipulação das variáveis físicas e a mudança
resultante no estado físico.
Interação Humano Computador
Exemplo 1:
 Suponha que desejamos escolher uma cor de fundo para uma
ilustração, e que o diágolo apresentado seja o da Fig. (a). Para definir uma cor
de fundo, é necessário indicar os valores das componentes vermelha (red-R),
verde (Green – G) e azul (Blue-B). Portanto, podemos levantar 3 problemas
relacionados a esta figura:
Interação Humano Computador
Problemas:
 Problema de mapeamento: não deixa claro qual o
controle está associado a qual componente;
 Dificuldade de controle: Definir valores para
propriedades como: matiz da cor (hue-H), saturação (
saturation – S), grau de mesclagem da matiz com a cor
branca, ou seja, o grau de pureza e luminosidade
(luminance – L);
 Dificuldade de avaliação: não há uma resposta visual da
cor resultante.
Interação Humano Computador
Exemplo 2
 A figura apresenta o diálogo padrão da ferramenta Microsoft
Visual Studio.
Interação Humano Computador
Teoria da Ação
 Para
melhor caracterizar o papel das questões de
mapeamento, controle e avaliação na interação humanocomputador, Norman elaborou a teoria da ação.
 Definição: É uma abordagem de projeto centrado no
usuário que estuda os fenômenos que ocorrem durante a
interação de um usuário com um artefato cognitivo
(Norman, 1991).
 Artefato cognitivo: é o dispositivo artificial projetado para
manter , apresentar ou manipular informação.
 A teoria da Ação distingue diversos estágios de atividade
ocorridos durante a interação usuário-sistema.
Interação Humano Computador
Teoria da Ação
 O processo de interação com um artefato pode ser visto como ciclos de
ação envolvendo fases de execução e de avaliação alternadamente.
 Golfo de execução: se refere à dificuldade de atuar sobre o ambiente e
ao grau de sucesso com que o artefato apoia essas ações.
 Golfo de avaliação: se refere à dificuldade de avaliar o estado do
ambiente e ao grau de sucesso com que o artefato apoia a detecção e
interpretação desse estado.Fig pag 57
Interação Humano Computador
Modelos da Eng. Cognitiva
 O designer do sistema deve tentar abreviar os golfos de execução e de avaliação que
precisam ser atravessados pelo usuário a fim de reduzir os problemas que ocorrem
durante a interação. Outra forma de auxiliar os usuários a atravessar os golfos é
fornecer treinamento e oportunidade de adquirir experiência no uso de um
sistema.
 Modelos considerados pela Eng. Cognitiva: Fig. Pag 60
 Modelo de design: modelo conceitual do sistema que descreve a lógica de
funcionamento do sistema que será construído. Baseia-se em tarefas, requisitos ,
capacidades e experiência do usuário.
 A imagem do sistema: corresponde ao sistema executável, isto é, o modelo
físico construído com base no modelo conceitual de design, e a partir do qual os
usuários elaboram seus modelos conceituais (modelo do usuário).
 Modelo do usuário: é o modelo conceitual construído por ele durante sua
interação com o sistema, resultando assim, sua interpretação da imagem do
sistema.
Interação Humano Computador
Abordagens Etnometodológicas
 Suchman (1987) foi o pioneiro ao trazer para a pesquisa em
IHC a visão da antropologia etnográfica de que o significado
e o valor da ação humana são situados, ou seja, tem uma
relação essencial com as suas circunstâncias concretas
particulares e com suas interações dinâmicas com o mundo
material e social. Com isso,
 deslocou o foco do usuário individual para o contexto social do uso do
computador.
 Desafiou a visão de ações intencionais dominante na época: a
ação planejada.
Interação Humano Computador
Abordagens Etnometodológicas
 Para a visão de ação planejada, a ação humana pode ser
completamente caracterizada em termos de seus objetivos,
intenções e planos.Para entender com as pessoas agem,
bastaria entender com elas seguem um plano predefinido.
 Plano é uma seqüência de ações projetada para alcançar algum
objetivo.
 Ação situada – a cada instante é feita uma avaliação das
circunstâncias concretas particulares e do valor das ações
mediante a essas contingências.
A etnometodologia examina processos interacionais (de
comunicação entre as pessoas) e circunstâncias.
Interação Humano Computador
Estudos Etnometodológicos em IHC
 Estudos fundamentados em etnometodologia
tem sido
aplicados em IHC de diversas maneiras:
 Para analisar o impacto que um sistema teve no trabalho
realizado no ambiente em que o sistema é introduzido;
 Para analisar princípios e métodos organizacionais subjacentes a
um domínio de trabalho;
 Para analisar os impactos de um sistemas sobre esses métodos;
 Para criticar o design do sistema quando entra em conflito com
esses métodos.
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Exemplos
 Estudos como Análise de Conversa, Comunicação usuário-
sistema.
Interação Humano Computador
Engenharia Semiótica
 A engenharia semiótica é uma teoria de IHC centrada na
comunicação. Ela caracteriza a interação humanocomputador como um caso particular de comunicação
humana mediada por sistemas computacionais. Seu foco de
investigação é a comunicação entre designers, usuários e
sistemas.Os processos de comunicação investigados são
realizados em dois níveis distintos:
 a comunicação direta usuário – sistema
 A metacomunicação( comunicação sobre uma comunicação) do
designer para o usuário mediada pelo sistema, através de sua
interface.
Interação Humano Computador
Engenharia Semiótica
 Compreende:
 Processos de significação , que envolvem signos e semiose;
 Processos de comunicação , que envolvem intenção, conteúdo e
expressão nos dois níveis de comunicação investigados ( a
comunicação direta usuário-sistema e a metacomunicação designer –
usuário mediada pelo sistema, através da sua interface;
 Os interlocutores envolvidos nos processos de significação e
comunicação; designers, sistemas (prepostos dos designes em tempo
de interação) e usuários.
 O espaço de design de IHC, baseado no modelo do espaço de
comunicação de Jakobson (1960), que caracteriza a comunicação em
termos de emissores , receptores, códigos , canais e mensagens.
Interação Humano Computador
Semiótica
 Semiótica estuda signos, processos de significação e processos
de comunicação.
 Signo – uma coisa que serve para veicular conhecimento de uma
outra coisa (o objeto do signo) , que ele representa.
Ex: toda imagem, diagrama, apontar o dedo, piscar o olho, nó no
lenço de alguém, memória, sonho, desejo, conceito, indicação,
token, sintoma, letra, número, palavra, sentença, capítulo, livro,
biblioteca....
 Interpretante do signo – a ideia na mente que o signo motiva, e que é um
signo mental do mesmo objeto.
Interação Humano Computador
Significação
 Nem toda representação é signo. Para ser signo, uma
representação triádica com o seu objeto e com o seu
interpretante. Fig
 Interpretante é a significação do conceito, veiculado pelo
signo.
Interação Humano Computador
Processo de Significação
 Em um processo de significação “conteúdos são associados
sistematicamente a expressões, estabelecendo sistemas de
signos com base em convenções sociais e culturais adotadas
pelas pessoas que interpretam e produzem tais signos.”
Interação Humano Computador
Processo de comunicação
 Em um processo de comunicação produtores de signos
utilizam sistemas de significação para escolher formas de
representar (expressão) seus significados pretendidos
(conteúdo)de modo a alcançar uma variedade de objetivos
(intenção).
 Um signo de interface é então codificado pelo designer
visando comunicar sua intenção de design aos usuários.
 Ex : ao representar a operação de “salvar um documento”por
um botão com rótulo “salvar” e um ícone de um disquete, o
deseigner espera que os usuários interpretem esse signo
como: “Clicando nesse botão, eu consigo salvar o
documento”.
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Semiose
 Processo interpretativo que nos leva a associar cadeias de
significados (interpretantes) a um signo é denominado
semiose. Fig pag82.
Interação Humano Computador