Eng. De Usabilidade
(Interação HumanoComputador)
Psicologia Cognitiva
Fabio
Psicologia Cognitiva


Introdução
A Percepção e o Cérebro






O Cérebro
A Percepção
O Pensamento Cognitivo
Reconhecimento de Padrões
Percepção Subliminar
Representação Mental
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
2
Psicologia Cognitiva
Introdução
Psicologia Cognitiva


Ciência, um ramo da psicologia, que estuda a
cognição, o processo mental que
hipoteticamente está por detrás do
comportamento.
Cobre diversos domínios, examinando
questões sobre a memória de trabalho,
atenção, percepção, representação de
conhecimento, raciocínio, criatividade e
resolução de problemas.
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4
Histórico

Ergonomia



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Surgiu a partir dos esforços do homem em adaptar
ferramentas, armas e utensílios às suas necessidades e
características.
Na Odisséia de Homero, Ulisses foi reconhecido por ser o
único capaz de vergar o arco que fora construído
especificamente para ele.
A partir da revolução industrial, com o surgimento da
“fábrica”, que a ergonomia começará a ser estudada como
ciência.
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5
Ergonomia como ciência

Conceito:


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Disciplina científica relacionada ao entendimento
das interações entre seres humanos e outros
elementos de um sistema
Profissão que aplica teoria, princípios, dados e
métodos para elaborar projetos a fim de otimizar
o bem-estar humano e o desempenho geral de um
sistema
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6
Áreas da ergonomia

Ergonomia física



Lida com as respostas do corpo humano à carga física e
psicológica.
Tópicos relevantes incluem manuseio de materiais,
arranjo físico de estações de trabalho e fatores tais como
repetição, vibração, força e postura estática.
Ergonomia cognitiva

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Também conhecida engenharia psicológica, refere-se aos
processos mentais, tais como percepção, atenção,
cognição, controle motor e armazenamento e recuperação
de memória, como eles afetam as interações entre seres
humanos e outros elementos de um sistema.
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7
Áreas da ergonomia (cont.)

Ergonomia cognitiva (cont.)


Tópicos relevantes incluem carga mental de trabalho,
vigilância, tomada de decisão, desempenho de
habilidades, erro humano, interação ser humanocomputador e treinamento.
Ergonomia organizacional (macro-ergonomia)


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Relacionada com a otimização dos sistemas sóciotécnicos, incluindo sua estrutura organizacional, políticas
e processos.
Tópicos relevantes incluem trabalho em turnos,
programação de trabalho, satisfação no trabalho, teoria
motivacional, supervisão, trabalho em equipe, trabalho à
distância e ética.
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8
Histórico – segundo estágio



O fim da década de 60 e o início dos anos 70
trouxeram, para o ambiente de trabalho, novos
componentes como hardware, software, layout de
telas, menus, etc.
A maneira como as pessoas usam e processam a
informação tornou-se extremamente importante para
o projeto de sistemas.
Como apresentar as informações de forma que as
pessoas dêem a elas o significado pretendido?
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
9
Segundo estágio


A busca de uma resposta para essa pergunta fez com
que as lentes ergonômicas se desviassem dos
aspectos puramente físicos e perceptuais do trabalho
para a modelagem cognitiva.
Surge, então, o segundo estágio: o da “tecnologia da
interface sistema-usuário” ou “estágio da ergonomia
cognitiva”.
28/08/13 11:42
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10
Macro-ergonomia

Hendrick (1987): “a tecnologia, uma vez empregada
no projeto de um sistema, restringe as possibilidades
de um design”


Deve-se partir, na abordagem ergonômica, com liberdade,
inclusive, para se definir o próprio projeto.
Essas considerações resultaram no que se denominou
por terceira geração da ergonomia, a da “tecnologia
da interface organização-máquina”.
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
11
Ergonomia participativa



Noro e Imada (1984): a ergonomia existe na
extensão em que as pessoas estão envolvidas na sua
utilização.
Requer que os usuários finais (os que mais se
beneficiam da ergonomia) estejam profundamente
envolvidos no desenvolvimento e implementação da
ergonomia.
As bases conceituais podem ser traçadas pelas
teorias motivacionais e psicológicas.
28/08/13 11:42
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12
Ergonomia participativa

As organizações podem melhorar a
produtividade, segurança, saúde, satisfação e
qualidade de vida no trabalho, permitindo que
vários níveis da organização participem na
introdução e implementação dos princípios
ergonômicos.
28/08/13 11:42
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13
Psicologia Cognitiva
A Percepção e o Cérebro
O Cérebro

Damásio (2001)



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O conhecimento geral depende de vários sistemas
localizados
É o design cerebral que determina que grande
parte do conhecimento encontre-se reunida em
muitos locais do cérebro
A ligação entre as diferentes partes da mente
provém de uma sincronia de atividades em
diversos locais
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15
O Cérebro

Roger Sperry



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Registrou as diferenças de funcionamento entre
os dois hemisférios cerebrais
O hemisfério esquerdo é dominante para a
linguagem e funções classificatórias e conceituais
O hemisfério direito domina as funções espaciais
e outras formas refinadas de discriminação
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
16
O Cérebro

Luria


28/08/13 11:42
Várias regiões da anatomia cerebral podem
executar um comportamento particular, porém
cada uma dessas regiões fornece um contribuição
própria e insubstituível
Qualquer que seja a função de uma área ou
hemisfério específico, torna-se claro que existe
uma interação dinâmica entre as partes e os dois
hemisférios
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
17
O Cérebro


A questão de um funcionamento cerebral mais
localizado ou mais global ainda é um dado de estudo
para pesquisadores.
Muitos neurocientistas contemporâneos dedicam-se
ao estudo de sistemas específicos em organismos
específicos, com o objetivo de, a partir daí,
explicarem condições mais gerais da cognição
neural.
28/08/13 11:42
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18
A Percepção


Processo de transformar e interpretar a
informação sensorial
A exposição direta aos estímulos é
fundamental para o desenvolvimento
cognitivo, mas não esgota nem explica a
aprendizagem humana

28/08/13 11:42
A interação mediatizada, ou seja, a própria
cultura, é que permite o acesso às funções
cognitivas superiores
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19
O Pensamento Cognitivo


Constitui-se de uma hierarquia com quatro
níveis específicos: percepção, imagem,
simbolização e conceitualização.
A percepção é a base da cognição, sendo
definida como a capacidade de o sistema
nervoso entender e inicialmente decodificar a
informação inicial.
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
20
O Pensamento Cognitivo



Qualquer tipo de input sensorial inicia o processo de
percepção, envolvendo seleções completas de
figuras, as quais envolvem variadas operações
internas.
São seguidas de organizações perceptivas,
discriminações, formas e módulos, que são
responsáveis pelo conhecimento e registro.
Se o processo for duplicado e armazenado, surge um
segundo nível de informação.
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
21
Modelo do cérebro humano inspirado pelo
computador digital (Gerd Waloszek, 2003)
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
22
Reconhecimento de Padrões

Um dos grandes problemas da percepção
visual


O sistema de percepção do ser humano apresenta
uma impressionante flexibilidade frente à
enormidade de estímulos diferenciados que
recebe.
Várias foram as abordagem teóricas em
relação ao reconhecimento de padrões
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
23
Reconhecimento de Padrões

Teorias de Gabarito


28/08/13 11:42
Baseiam-se na suposição de que existem
gabaritos dentro da memória de longo prazo, e
que são equiparados ao estímulo apresentado.
Problema: dificuldades em acomodar a
flexibilidade do ser humano.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
24
Reconhecimento de Padrões

Teorias de Protótipo


28/08/13 11:42
Defendem a existência de um razoável número de
descrições, ou protótipos estruturais, que são
armazenados na memória.
Problemas: imprecisão quanto aos detalhes de
equiparação dos estímulos e protótipos e não
levam em conta as influências do contexto no
processo perceptivo.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
25
Reconhecimento de Padrões

Teorias de Atributos


28/08/13 11:42
Enfatizam que o reconhecimento de padrões
baseia-se na análise dos atributos de um estímulo
apresentado.
Problemas: diminui a importância dos interrelacionamentos entre os atributos, deixa de lado
fatores contextuais, além de simplificar
sobremaneira, ao afirmar que o reconhecimento
de padrões baseia-se inteiramente na análise de
atributos.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
26
Reconhecimento de Padrões

Gestalt



28/08/13 11:42
Propõe exatamente o contrário: o estímulo inteiro
é percebido antes de suas partes.
Wertheimer propôs o conceito de gestalt – que
significa “inteiro” ou “configuração”, de onde se
originou a afirmação de que “o todo é maior que
a soma das partes”.
Propuseram leis que pretendiam explicar a
organização da percepção.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
27
Reconhecimento de Padrões

Leis da Gestalt



28/08/13 11:42
Lei da proximidade: objetos muito próximos tendem a ser
agrupados juntos
Lei da simetria: quanto mais simétrica for uma região
fechada, mais tenderá a ser vista como figura
Lei da boa continuidade: explica que é vista aquela
disposição de figura e fundo que apresenta menos
mudanças/interrupções e linhas retas ou levemente curvas
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
28
Conhecimento dos Objetos



Em primeiro lugar, o meio visual apresenta,
normalmente, vários objetos diferentes que se
superpõem.
O ser humano necessita decidir onde termina um
objeto e onde começa o outro: isso requer uma
quantidade substancial de processamento de
informações.
Segundo, os objetos podem ser reconhecidos ao
longo de uma ampla gama de distâncias e
orientações.
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
29
Conhecimento dos Objetos

Em terceiro lugar, reconhecemos o que é um
objeto (por exemplo, uma mesa) com aparente
facilidade

28/08/13 11:42
Porém mesas variam muito em relação às suas
propriedades visuais, o que presume que seja
necessária uma considerável quantidade de
aprendizado, no sentido de alocar estímulos
visuais tão heterogêneos em uma mesma
categoria.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
30
Cérebro X Percepção

Atual conhecimento sobre o comportamento cerebral
durante a percepção (Fialho, 2001):

28/08/13 11:42
O cérebro busca informações, principalmente, dirigindo a
visão, ouvindo e cheirando. Essa busca resulta da
atividade auto-organizada do sistema límbico que envia
um comando de busca ao Sistema Motor. Na medida que
o Sistema Motor é excitado, o Sistema Límbico envia o
que é chamado uma mensagem de referência alertando
todo o Sistema Sensório para se preparar para responder a
uma nova informação. Quando ...
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
31
Cérebro X Percepção

Continuação:

28/08/13 11:42
... Quando a informação é adquirida, a atividade
síncrona de cada sistema é transmitida de volta ao
Sistema Límbico onde é combinada com outros
estímulos para formar a Gestalt.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
32
Percepção Subliminar


Possibilidade da percepção, ou do
processamento perceptual, acontecer na
ausência de uma atenção consciente
Leia:
AMARELO
VERMELHO
VERDE
AZUL
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
33
Percepção Subliminar



Chessman e Merikle: o significado das
palavras não pode ser acessado na ausência de
percepção consciente.
O processamento não-consciente é em grande
parte imune ao contexto, estando alheio a
quase tudo, ou seja, faz melhor apenas o que
ele já conhece.
Uma de suas características mais fortes é o
output rápido e automático.
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
34
Psicologia Cognitiva
Representação Mental
Representação Mental


Notação, sinal ou conjunto de símbolos que
“representa” algo para o indivíduo.
Em outras palavras, representa alguma coisa
na ausência dessa coisa, sendo esta coisa um
aspecto do mundo externo, da imaginação ou
da lembrança do indivíduo.
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
36
Representação Mental



As representações externas podem ser encontradas
de diversas formas: mapas, menus, projetos, histórias
e assim por diante.
Existem duas classes principais de representações
externas que são utilizadas para caracterizar o
mundo: as representações que dependem de palavras
ou de anotações escritas e aquelas que são pictóricas
ou diagramáticas.
Representam apenas alguns aspectos do mundo.
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
37
Representação Pictórica X Descrição
Lingüística
Pictórica

Lingüística
são analógicos:

28/08/13 11:42

parecem “naturalmente
captar” mais sobre o
mundo do que a
descrição pela
linguagem, pois suas
estruturas assemelhamse àquela do mundo
não possuem a
característica analógica:

a relação entre um sinal
lingüístico e o que ele
representa é arbitrária
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
38
Representação Pictórica X Descrição
Lingüística
Pictórica

Lingüística
não tem unidade
específica que seja a
menor possível:

28/08/13 11:42
pode ser decomposta de
forma arbitrária e essas
partes ainda podem ser
utilizadas como símbolos

composta por símbolos
individuais:

as palavras podem ser
decompostas em letras,
mas estas são as menores
unidades que se pode
utilizar
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
39
Representação Pictórica X Descrição
Lingüística
Pictórica

Lingüística
não tem símbolos diferentes
para tudo que representa:



28/08/13 11:42
não existe um símbolo
específico para a relação entre
o menino e a bola
o “jogando” é mostrado
implicitamente pela forma
com que o menino e a bola
são representados
o “jogando” não pode ser
representado por si, mas
apenas em determinado
contexto

tem símbolos específicos
para representar as coisas
que ela representa:


palavras para “bola” e
“menino”
e a relação entre eles,
“jogando”
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
40
Representação Pictórica X Descrição
Lingüística
Pictórica

Lingüística
as figuras não têm
classes distintas de
símbolos, e se existem
algumas regras de
combinação são muito
mais flexíveis que a
gramática
28/08/13 11:42

os símbolos estão
organizados segundo
um conjunto de regras:
a gramática
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
41
Representação Pictórica X Descrição
Lingüística
Pictórica

Lingüística
uma figura torna-se mais
concreta na medida em
que, mesmo que a
informação que representa
possa ter sido adquirida por
qualquer fonte de
percepção, ela está
fortemente relacionada
com a modalidade visual
28/08/13 11:42

é abstrata no sentido de que
a informação que ela
caracteriza pode ter sido
adquirida por qualquer uma
das formas de percepção
(visão, toque, audição) e
não tem uma relação direta
com alguma modalidade
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
42
Representação Proposicional (1)


A psicologia cognitiva considera as
representações proposicionais como entidades
explícitas, individuais e abstratas, que
representam o conteúdo ideacional da mente.
Tais representações representam objetos e
relações conceituais de uma forma que não é
específica a qualquer língua ou qualquer
modalidade.
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
43
Representação Proposicional (2)



A melhor forma para compreender as representação
proposicionais é imaginar que os conteúdos da
mente podem ser entidades semelhantes a objetos
que se relacionam conjuntamente, de variadas
formas, através de relações conceituais.
Então, as relações ou ligações são representadas com
predicados, e as entidades-objetos são representadas
como seus argumentos.
Ex.: SOBRE(LIVRO, MESA)
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
44
Representação Proposicional (3)

A psicologia cognitiva não utiliza todas as
construções empregadas na lógica ao utilizar o
cálculo de predicados.


28/08/13 11:42
Para a lógica a possibilidade de a proposição ser
verdadeira ou falsa tem conseqüências importantes.
Na pesquisa cognitiva normalmente os pesquisadores
utilizam apenas o conceito de que o conteúdo ideacional
pode ser colocado em termos de predicados que aceitam
um ou mais argumentos.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
45
Imagens como Representação
Analógica

O que são as imagens?


28/08/13 11:42
O que tenho em minha cabeça quando imagino
alguma coisa.
Para a ciência, precisa-se conhecer a natureza das
imagens, seus mecanismos de funcionamento, se
as imagens diferem das representações
proposicionais.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
46
Teoria da Dupla Codificação (1)

Existem dois sistemas distintos para a
representação e para o processamento da
informação:


28/08/13 11:42
Um sistema verbal, que trabalharia a informação
lingüística, armazenando-a em uma forma verbal
adequada.
Um sistema não-verbal, que processaria baseado
na imagem e sua representação.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
47
Teoria da Dupla Codificação (2)


Cada um desses sistemas divide-se em subsistemas
que processam um dos tipos de informação (verbal
ou não-verbal) nas diferentes modalidades: visual,
auditiva, tátil, gustativa e olfativa.
Quando uma palavra pronunciada é processada, ela é
identificada por um logogen para o seu som auditivo:

28/08/13 11:42
Unidade específica da modalidade que pode funcionar
como uma estrutura informacional integrada ou como um
gerador de respostas.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
48
Teoria da Dupla Codificação (3)

Por exemplo, podem existir vários logogens
para a palavra “chuva”


28/08/13 11:42
Existem logogens individuais para a identificação
da palavra pronunciada: “chuva”
E para sua forma visual, ou seja, as letras: “c”,
“h”, “u”, “v” e “a”.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
49
Teoria da Dupla Codificação (4)

As correspondentes aos logogens no sistema
não-verbal são as imagos:


Unidades básicas que identificam e representam
imagens nas modalidades sensório-motoras
Os sistemas verbais e não-verbais se
comunicam de uma forma funcional via
relações entre as imagos e os logogens.
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
50
Teoria da Dupla Codificação (5)
Logogen
Imago
C-H-U-V-A
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
51
Representação Distribuída (1)


Os esquemas conexionistas se apresentam como uma
forma de representar informação sem recorrer a
entidades simbólicas como as proposições.
Têm o potencial de modelar comportamentos
complexos, e na utilização de unidades de
processamento semelhantes a neurônios, oferecem a
possibilidade de teorias da cognição que mapeiam
diretamente aspectos detalhados do substrato
neurofisiológico.
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
52
Representação Distribuída (2)


Nesse sistema os elementos significativos não
são símbolos, mas complexos esquemas de
atividade entre os múltiplos elementos que
constituem a rede.
Exemplo da visão e da fragrância da rosa

28/08/13 11:42
A representação distribuída não tem símbolos que
representam a rosa explicitamente, “mas
armazenam a intensidade das interligações que
permitirão que seja recriada ou a visão ou a
fragrância da rosa”.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
53
Representação Distribuída (3)

As representações são endereçáveis pelo conteúdo



Qualquer parte de uma memória pode restaurar toda a
memória original
Uma representação parcial de uma entidade é o suficiente
para restaurá-la totalmente
Têm capacidade de generalização automática

28/08/13 11:42
Padrões que são semelhantes produzirão reações
semelhantes, de uma forma que é relacionada com a
propriedade de ser endereçável pelo conteúdo.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
54
Abordagem Sócio-cultural (1)

O conceito de psicologia cognitiva é mais
abrangente do que o conceito de processamento de
informação


“remete à explicação da conduta, a entidades mentais, a
estados, a processos e disposições de natureza mental,
para os quais reclama um nível de discurso próprio”
A ação do sujeito está determinada por suas
representações
28/08/13 11:42
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
55
Abordagem Sócio-cultural (2)

Acordo entre “arquitetura e contexto”


O código computacional interno interage com o
contexto cultural externo de diferentes maneiras,
porém previsíveis, dependendo de o contexto
incluir a arquitetura ou interagir com ela.
Influência do contexto sobre a mente

28/08/13 11:42
A cultura inibe e regula as informações nela
inseridas, ou facilita e reveste as informações de
conteúdo.
Interação Humano-Computador - Psicologia Cognitiva
56
Psicologia Cognitiva
FIM