IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
1
3. Entender o Utilizador – Modelos
Cognitivos
(Aula Teórica 3 – apresentação adaptada do sítio de [Preece et al 2002])
• O conhecimento produzido pela psicologia é
relevante na construção de sistemas
interactivos.
• A seguir: é importante também entender os
utilizadores individuais nos seus ambientes
sociais.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
2
Porque é importante entender os
utilizadores?
• A interacção com a tecnologia é um processo
cognitivo
• É preciso levar em linha de conta os processos
cognitivos envolvidos e as limitações cognitivas dos
utilizadores
• Fica-se a saber o que pode e não pode ser esperado
dos utilizadores
• Pode-se identificar e explicar a natureza e causas
dos problemas que os utilizadores encontram
• Podem desenvolver-se teorias, ferramentas de
modelação, linhas normativas e métodos para projectar
melhores sistemas interactivos
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
3
Modelos Mentais e Modelos
Conceptuais
• A forma como as pessoas pensam, prestam
atenção, aprendem, memorizam, percebem,
decidem, planeiam, lêem, falam e escutam – a
psicologia estuda os Modelos Mentais –
influencia o desenvolvimento de Modelos
Conceptuais para interacção.
(...)
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
4
O que se passa na nossa mente?
Pensar, aprender,
lembrar …
Planear, pintar,
escrever, compor, …
Entender os
outros, falar com
eles, manipular …
Decidir, resolver
problemas, ter
ideias, sonhar, …
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
5
Modelos Mentais e Modelos
Conceptuais
• Deseja-se, por exemplo:
–
–
–
–
–
–
Tornar o trabalho mais produtivo, eficiente e seguro.
Melhorar a aprendizagem.
Disponibilizar entretenimento agradável e excitante.
Melhorar a comunicação e o entendimento.
Apoiar novas formas de criatividade e de expressão.
Controlar a execução das actividades.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
6
Exemplo
• Acesso a informação
sobre Actas …
• SiFEUP  Legislação 
Actas
• Ordem cronológica
inversa
• Qual o modelo mental de
quem pesquisa?
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
7
Atenção
• Seleccionar objectos nos quais nos
concentramos num instante no tempo.
• A atenção focada e dividida permite sermos
selectivos na escolha, mas limita-nos quando
tentamos focar a atenção em vários objectos.
• A informação na interface deve estar
estruturada para capturar a atenção do
utilizador, por exemplo, utilizando fronteiras
visuais (janelas), cor, som, etc.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
8
Mas cuidado …
Aplicação de cores pouco adequada a uma
interface de trabalho mas eventualmente própria
para jogos de vídeo (exemplos referidos em [Tufte
1990], p.88 e [Tufte 1990], p.90).
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
9
Implicações da Atenção
• Salientar a informação importante.
• Utilizar técnicas, como cor, ordem,
espaçamento e animação, para salientar
determinada informação.
• Evitar uma interface com informação em
excesso (ver www.google.com vs.
www.sapo.pt)?
• Evitar utilizar muitas funcionalidades só porque
o software o permite.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
10
Percepção Visual
• A velocidade de reconhecimento depende da
organização do espaço e não só da densidade
de ocupação.
• Escolher ícones adequados (ver exemplos no
livro).
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
11
O que é mais fácil de ler e porquê?
Isto é fácil de ler!
Isto é fácil de ler!
Isto é fácil de ler!
Isto é fácil de ler!
Isto é fácil de ler!
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
12
Combinações de cor
Coordenação de Cores: original de Yumi Takahashi e Ikuyo Shibukawa, Color Coordination, Tokyo
1985, p.114-115 (cf. [Tufte 1990], p.33).
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
13
O que é a memória?
• Envolve codificar e lembrar conhecimento actuando em
conformidade.
• Não nos lembramos de tudo – há filtragem e
processamento.
• O contexto afecta a nossa memória.
• Reconhecer é mais fácil do que recordar (interfaces
gráficas vs. linha de comandos)
• Somos melhores a recordar imagens do que palavras.
Lembramo-nos da cara da pessoa, mas não do seu
nome!
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
14
Tipos de Memória
• Como se localiza no sistema de arquivo de um
sistema operativo um ficheiro utilizado e
guardado há bastante tempo (texto, música,
imagem, ...)?
– Lembrança imediata («recall-directed»): o utilizador é
capaz de se lembrar do seu nome (incluindo o
caminho em termos de directorias).
– Reconhecimento dirigido («recognition-directed»): o
utilizador é capaz de identificar o ficheiro se o vir (terá
de percorrer várias directorias, analisando os seus
conteúdos).
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
15
O problema clássico ‘7±2’
• É a teoria de George Miller de quanta
informação as pessoas conseguem memorizar.
• A capacidade de memória imediata é muito
limitada.
• Muitos projectistas pensam que esta teoria é
muito importante no projecto de interacção!
Será?
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
16
O que muitos projectistas fazem...
• Apresentam apenas 7 opções num menu.
• Mostram apenas 7 ícones numa barra de
ferramentas.
• Não têm mais do que 7 items numa lista.
• ...
Isto está errado? Porquê??
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
17
Porque...
• É uma aplicação errada da teoria.
• Os utilizadores podem «varrer» as listas e items
dos menus até encontrarem o que pretendem.
• Não é necessário recordar da memória tendo só
visualizado ou ouvido as opções.
• Por vezes, um número pequeno de items é uma
melhor solução.
• Mas isto depende, evidentemente, da tarefa e
do espaço disponível no ecrã.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
18
Implicações da Memória
• Não sobrecarregue a memória do cliente com
instruções complicadas.
• Desenhe interfaces que recorram a
reconhecimento e não a lembrança.
• Proporcione diversas formas de o utilizador
codificar a informação para se recordar onde a
guardou – cores, ícones, data e tempo, etc.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
19
Gestão de ficheiros
• Facilitar estratégias existentes de uso da
memória e tentar ajudar os utilizadores sempre
que estes fiquem «empancados».
• Ajudar os utilizadores a codificar os ficheiros de
uma forma mais «rica», por exemplo, utilizando
cor, imagens, texto flexível, marcas temporais,
etc.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
Antes
20
Scopeware - Vision
Fonte: www.scopeware.com
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
21
Sistema para Pesquisa de Actas de Reuniões
na Internet
•
Considere uma instituição que produz actas de reuniões de vários tipos e
que deseja disponibilizar a sua consulta pela Internet. Considere por
exemplo o caso da Faculdade de Engenharia e das actas dos seus órgãos
de gestão (Assembleia de Representantes, Comissão Executiva, Conselho
Directivo, Comissão Coordenadora, Conselho Científico, Conselho
Pedagógico, Conselhos dos Departamentos, e várias comissões
específicas existentes no âmbito de cada um destes órgãos – ver [SiFEUP
2003]) ou de uma empresa de Informática e das actas das reuniões de
gestão dos seus vários projectos, internas ou externas com participação de
clientes ou parceiros.
•
Analise o método proposto por Larry Constantine ([Constantine et al 2003])
e considere a sua utilização na elaboração da resposta que apresentar.
•
[Constantine et al 2003] Larry L. Constantine, Helmut Windl, James Noble, Lucy A. D. Lockwood:
From Abstraction to Realization in User Interface Designs: Abstract Prototypes Based on
Canonical Abstract Components, Working Paper, 14 pp., www.forUse.com, 2003-07-05.
[SiFEUP 2003] www.fe.up.pt Ver opção de «Legislação» e «Actas».
•
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
22
Lendo, Falando e Escutando
• Há muitas diferenças e particularidades
cognitivas em cada um dos modos de
interacção.
• A utilização dos modos deve ser feita com
cuidado, investigando as suas potencialidades e
limitações.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
23
Desenho de menus «falados»
• Manter muito limitado o número de menus
falados – é difícil para as pessoas seguir mais
do que 3 ou 4 opções.
• As vozes sintetizadas são difíceis de entender
por isso exagere-se na intonação (?).
• Ofereça opções de acesso a operadores reais
ou de acesso a um endereço Internet ou de
correio electrónico.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
24
Engenheiros e Clientes
• Até que ponto é que um utilizador está
interessado em saber como é que funciona
internamente um sistema?
– Por exemplo: até que ponto é desejável saber como
funciona um rato e teclado sem fios?
• Que fazer quando se faz uma instalação adicional que não
funciona?
• Até que ponto saber o modelo de
funcionamento interno ajuda o utilizador?
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
25
(A metáfora do Iceberg)
O que os Utilizadores
vêem (10%)
Pistas («cues»), «feedback», estética, …
Visual
Como os Utilizadores
trabalham (30%)
Com o que os
Utilizadores trabalham
(60%)
Técnicas de
Interacção
Modelo de Objectos
Mapeamentos do teclado e dos botões
do rato, organização de menus, …
Objectos para efectuar tarefas, suas
propriedades, comportamentos,
associações, …
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
26
Modelos Mentais
• Os utilizadores ficam a conhecer o funcionamento de
determinado sistema pela aprendizagem e uso do
mesmo.
• O conhecimento é vulgarmente descrito como um
modelo mental.
– Como utilizar o sistema (o que fazer a seguir).
– O que fazer com um sistema diferente ou com situações
inesperadas (como o sistema funciona).
• As pessoas fazem inferências sobre o modo de
desempenhar determinada tarefa - suportado por
modelos mentais.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
27
Modelos Mentais
• Craik (1943) descreveu os modelos mentais
como construções internas do mundo exterior
que permitem fazer inferências.
• Envolvem processos conscientes e
inconscientes nos quais se recorre a imagens e
analogias.
• Há modelos profundos e superficiais (como
conduzir um automóvel e o seu modo de
funcionamento).
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
28
Leitura
• De aorcdo com uma pqsieusa de uma
uinrvesriddae ignlsea, nao ipomtra a odrem plea
qaul as lrteas de uma plravaa etaso, a úncia
csioa iprotmatne é que a piremria e útmlia lrteas
etejasm no lgaur crteo.
• O rseto pdoe ser uma ttaol csãofnuo que vcoe
pdoe anida ler sem gnderas pobrlmeas. Itso é
poqrue nós nao lmeos cdaa lrtea isladoa, mas a
plravaa cmoo um tdoo. Cosiruo não?
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
29
Raciocínios do dia-a-dia e os modelos
mentais
• Ao chegar a casa numa noite fria de Inverno
como procede para a casa aquecer o mais
rapidamente possível? Coloca o termóstato no
máximo ou para a temperatura desejada?
• Para cozinhar uma pizza aquece o forno até
180ºC e depois coloca-a dentro do forno, ou
programa o forno para uma temperatura
superior com o intuito de aquecer o forno mais
depressa?
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
30
Aquecer a casa ou o forno controlados
por um termóstato
• Muitas pessoas concebem modelos mentais errados
(Kempton, 1996).
• Porquê?
– «Mais é mais» é um princípio generalizado a muitos contextos
(acelerador, fogão a gás, torneira, volume do rádio, etc.) e é
aplicado inconscientemente em novos contextos.
– O termóstato baseia-se no princípio do interruptor
ligado/desligado.
• O mesmo se aplica para compreender o funcionamento
dos dispositivos interactivos e computadores (fracos,
incompletos, facilmente confundidos e baseados em
analogias inapropriadas (Norman, 1983)).
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
31
Cognição Externa
• Explica como interagimos com representações
externas (e.g. mapas, notas, diagramas, etc.).
• Quais são os benefícios cognitivos e os
processos envolvidos.
• Como é que eles estendem a nossa cognição.
• Que representações podemos desenvolver para
ajudar mais os utilizadores?
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
32
Mapas
Evolução do exército Napoleónico na campanha Russa: gráfico original de C. J. Minard (1781-1870), representado em E. J. Marey, La Méthode
Graphique, Paris 1885, p.73 (cf. [Tufte 1983], p.41).
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
33
Problemas dos Sentidos
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
34
Exteriorizar para diminuir sobrecarga
na memória
• Diários, lembretes, calendários, notas, listas de
compras: lembram-nos do que precisamos
fazer.
• Post-its, pilhas e marcas nas mensagens de
correio electrónico – indicam a prioridade do
que precisamos fazer.
• Representações externas:
– Lembram-nos que precisamos fazer algo.
– Lembram-nos o que fazer.
– Lembram-nos quando fazer algo.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
35
«Descarga computacional»
• Ocorre quando se associa uma ferramenta a
uma representação externa para executar um
cálculo (por exemplo: papel e lápis).
• Tente calcular as duas somas seguintes (a)
mentalmente, (b) num papel e (c) com uma
calculadora.
– 234 × 456 = ?
– CCXXXIV × CDLVI = ?
• Qual é mais fácil e porquê? Ambas são somas
idênticas.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
36
Implicações no Projecto
• Disponibilizar representações externas na
interface que reduzam a sobrecarga da
memória e facilitem a «descarga
computacional».
Permite ter a noção da informação
e tomar decisões rápidas.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
37
Modelos Mentais e Projecto de
Sistemas
• A noção dos modelos mentais tem sido utilizada
como base para modelos conceptuais.
• Presume-se que se se consegue compreender
como as pessoas criam modelos mentais então
pode-se ajudá-las a criar melhores modelos
mentais das funcionalidades dos sistemas.
• Por exemplo, um princípio de projecto é tentar
conceber sistemas transparentes por forma a
que as pessoas os compreendam e saibam
imediatamente o que fazer.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
38
Modelos Teóricos
• O modelo do processador humano de informação [Card et al 1983]
–
Card, S. K, Moran, T.P., Newell, A (1983): The Psychology of Human-Computer Interaction. Hillsdale, NJ:
Lawrence Erlbaum Associates.
• O modelo GOMS: «goals, operators, methods, selection rules».
• O Modelo de Interacção de Norman: Golfos de Execução e
Avaliação.
• Princípios e Heurísticas da Interacção Homem-Máquina (Nielsen,
Norman, Constantine & Lockwood, Shneiderman, ...)
– Estes modelos permitem prever o desempenho das pessoas perante
objectivos, de uma forma quantificada.
– Por exemplo, o GOMS foi utilizado para comparar vários processadores
de texto relativamente à forma com permitiam aos utilizadores resolver
determinadas tarefas de edição.
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
39
O Processador Humano de Informação
Long-term Memory
Estímulo
Working Memory
Visual image
store
Estádio 1
Codificação
Estádio 2
Comparação
Estádio 3
Selecção da
Resposta
Estádio 4
Execução
Auditory
image store
Perceptual
processor
Cognitive
processor
Motor
processor
Resposta
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
40
Sumário
•
•
•
•
•
•
•
•
Atenção é...
Influencia o projecto...
Memória é...
E há dois tipos: ...
Implica...
Os modelos mentais são...
É importante exteriorizar porque...
A «descarga computacional» facilita a vida ao utilizador
porque...
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
41
O que ficou na cabeça
• No final deste capítulo devem saber:
• A forma como as pessoas pensam, prestam atenção,
aprendem, memorizam, percebem, decidem, planeiam,
lêem, falam e escutam, influencia o desenvolvimento de
modelos conceptuais para interacção e influencia o desenho
da interacção.
• Referência: Capítulo 3 [Preece et al 2002]
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003
IPC (2003/04) :: Entender o Utilizador – Modelos Cognitivos
42
Exercícios Práticos
1º Estudar as formas como os bancos protegem o acesso aos seus
serviços, e os processos de memorização que exigem dos clientes:
Acesso ao serviço de banca telefónica (o utilizador contacta um
centro de serviço, onde tipicamente tem uma gravação; uma dos opções
permite contactar um operador que recorre a um protocolo de segurança
para identificar o cliente do banco.
Acesso ao serviço de banca na Internet.
2º Definir uma interface telefónica para acesso à FEUP através do seu
número geral (22-508 1400). Este serviços deve permitir através de
um menu falado redireccionar a chamada para a unidade da FEUP
desejada (incluindo serviços centrais, departamentos e
licenciaturas, e eventualmente AEFEUP, empresas privadas a
operar na FEUP, etc.)
João Falcão e Cunha, Miguel B. Gonçalves © 2003