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Introducción a la Interacción Persona-Ordenador El factor humano

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Introducción a la Interacción Persona-Ordenador El factor humano. José Cañas Universidad de Granada. Presentación. En el pasado los diseñadores de sistemas no daban ninguna importancia al elemento humano

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Presentation Transcript
introducci n a la interacci n persona ordenador el factor humano

Introducción a la Interacción Persona-OrdenadorEl factor humano

José Cañas

Universidad de Granada

presentaci n
Presentación
  • En el pasado los diseñadores de sistemas no daban ninguna importancia al elemento humano
  • Sabemos por experiencia que el uso de sistemas son muchas veces difíciles, complicados y frustrantes
  • Es importante conocer los aspectos humanos de la interacción para mejorarla
objetivos
Objetivos
  • Conocer los tipos de percepciones más relevantes desde el punto de vista interactivo que tiene la persona
  • Conocer como se ha realizado el proceso de comprensión y los modelos de memoria
  • Comprender que el modelo de memoria condiciona el diseño de la interfase
  • Ver la importancia que tiene la limitación de la memoria de trabajo
  • Conocer que es un modelo mental
contenidos
Contenidos
  • Modelo del ser humano
  • Los sentidos
  • Cognición
  • El modelo de memoria
  • Restricciones de atención y memoria
  • El modelo mental
un modelo simple del procesamiento de informaci n
Memoria a largo plazo

PENSAMIENTO

memoria trabajo

input

PERCEPCION

output

MOTOR/COMPORTAMIENTO

Un modelo simple del procesamiento de información

TAREA/

ESTIMULO

psicolog a cognitiva
Psicología cognitiva
  • Disciplina científica que se encarga del estudio del sistema de procesamiento de información humano
  • Cognición
    • Adquisición, mantenimiento y uso del conocimiento
modelo procesamiento humano
Modelo procesamiento humano

Computadora

Dispositivos

Salida

Dispositivos

Entrada

Sensores

Efectores

rendimiento

Memoria

sensorial (MS)

recordatorio

atención

Memoria de Trabajo

elaboración

recuperación

Memoria de Largo Plazo

modelo procesamiento humano1
Modelo procesamiento humano

Computadora

Dispositivos

Salida

Dispositivos

Entrada

Sensores

Efectores

rendimiento

Memoria

sensorial (MS)

recordatorio

atención

Memoria de Trabajo

elaboración

recuperación

Memoria de Largo Plazo

el factor humano canales de entrada salida
Entrada

Percepción a través de los sentidos

Vista

Oido

Tacto

Gusto

Olfato

Salida

Acciones a través de los actuadores (efectores)

extremidades

miembros

dedos

ojos

cabeza

sistema vocal

El factor humanoCanales de entrada-salida
el factor humano los canales de entrada
El factor humanoLos canales de entrada
  • En la transmisión de información del ordenador a la persona hemos de considerar los sistemas sensoriales humanos
  • Hasta hace muy poco solo se consideraban el formato visual y auditivo
  • Actualmente se consideran mas formatos físicos como el auditivo por ejemplo
sensaci n los canales de entrada
Sensación: Los canales de entrada
  • El conocimiento del mundo lo construimos con la vista, oido, tacto, dolor, sensación de movimientos corporales
  • La percepción comienza en las celulas receptoras que son sensibles a uno u otro tipo de estimulos
  • Las vías sensoriales conectan al receptor periférico con las estructuras centrales del procesamiento
  • El cerebro no registra el mundo externo simplemente como una fotografía tridimensional sino que construye una representación interna despues de analizar sus componentes
los canales de entrada sistema visual
Los canales de entradaSistema visual
  • Ver es obtener información a partir de la energía electromagnética que llega a los ojos
    • De la estructura espacial del mundo que nos rodea y los distintos aspectos que pueden distinguirse en él
canales de entrada sistema visual
Canales de entradaSistema visual
  • La luz es la porción del espectro electromagnético que puede ser detectado por el sistema visual humano
el sistema visual
El sistema visual

a cornea

b pupila

c lentes

d músculo ciliar

e ligamento suspensión

f retina

h punto ciego

i nervio óptico

Estructura anatómica del ojo

el sistema visual y la ipo
El sistema visual y la IPO
  • Sensación
    • Es la captación del estímulo físico y su transformación en impulso nervioso
  • Percepción
    • Asignación de significado al estímulo que ha entrado en nuestro sistema cognitivo
  • En el nivel sensorio motor en el que estamos hablaremos de color y iluminación
sistema visual el color
Sistema visualEl color
  • La retina tiene dos fotoreceptores
    • Conos
      • Visión diurna
    • Bastones
      • Visión nocturna
  • En contacto con la luz segregan substancias químicas que estimulan a las neuronas
sistema visual el color1
Sistema visualEl color
  • Existen tres tipos de conos con diferentes sensibilidades espectrales
  • Una longitud de onda causará respuestas en los tres conos pero de manera diferente
  • El resultado es un patrón de output formado por los tres conos que es el indicador de la longitud de onda que lo ha causado
  • La luz roja y verde estimula a los tres tipos de conos para dar lugar a un patrón similar a la longitud de onda del amarillo
  • Se conoce como teoría de los componentes
sistema visual la iluminaci n
Sistema visualLa iluminación
  • La intensidad de energia luminosa que llega a nuestras retinas
  • Luminosidad a nuestra percepción de las características acromáticas de las superficies (blancos, grises, negros)
  • El usuario trabaja en un ambiente luminoso que influye en como se ve la información presentada en la interfaz
slide22

Perception: gestalt principles (bottom up)

A. Proximity principle B. Similarity principle

D. Closure principle

C. Good continuation principle

A

D

C

B

slide23

Perception: pattern recognition

(top-down processing)

Recognition based on learning and expectation

T E C T

THE WORK MUST GET DONE. WORK

sistema auditivo
Sistema auditivo
  • La audición es crucial para la comunicación humana
  • Núcleo de interacciones sociales y transmisión del conocimiento
  • IPO
    • Estudiar las interfaces auditivas y las multimodales
el oido propiedades f sicas
El oidoPropiedades físicas
  • Frecuencia
    • Es el número de ciclos que una onda sonora completa en un segundo
    • Los jóvenes pueden oir entre 20 y 20.000 Hz
  • Amplitud
    • Es la máxima ampliación respecto a la presión normal
  • Angulo de fase
    • Posición del cambio de presión mientras se mueve durante un ciclo completo
slide28

a oído medio

b oído interno

c cóclea

d canales semicirculares

e trompa de eustaquio

o do interno
Oído interno

a estribo

b ventana oval

c membrana basilar

d helicotrema

e membrana tectorial

localizaci n auditiva
Localización auditiva
  • El sonido tiene que viajar distancias diferentes hacia los dos oidos, lo que produce una diferencia de tiempo interaural
    • Baja frecuencia
  • Llega también con intensidades diferentes
    • Frecuencias elevadas
el tacto
El tacto
  • ¿ Porque nos hemos de preocupar ?
    • Es un canal sensitivo importantísimo en el diseño de sistemas de realidad virtual
    • El usuario explora mundos virtuales con las manos
  • Tacto activo
    • Percepción tactil
  • Tacto pasivo
clases de receptores
Clases de receptores
  • La piel es nuestro sistema sensorial más grande
  • Termoreceptores
    • Temperatura
  • Nocireceptores
    • Estímulos dolorosos
  • Mecanoreceptores
    • Presión
sentido cinest sico
Sentido cinestésico
  • Es un sentido somático
    • Proporciona información sobre lo que ocurre en la superfície y el interior del cuerpo
  • Incluye sensaciones que provienen de la posición y el movimiento de las partes corporales
sentido vestibular
Sentido vestibular
  • Proporciona información acerca de la orientación, el movimiento, la aceleración
  • Funciones
    • Equilibrio
    • Mantenimiento de la cabeza en posición erguida
    • Ajuste de los movimientos de los ojos para compensar los movimientos de la cabeza
dolor
Dolor
  • Dos componentes importantes
    • Componente sensorial
    • Componente emocional
  • Umbral del dolor
    • La menor intensidad de estimulación a la cual percibimos dolor
  • Tiene un papel constructivo
temperatura
Temperatura
  • Es posible identificar puntos separados para el frío y el calor en nuestra piel
  • Los umbrales de temperatura estan influidos por factores como la parte del cuerpo, la cantidad de piel expuesta y la velocidad de cambio de la temperatura
  • Con la exposición repetida se produce una adaptación térmica en la que disminuye la intensidad percibida
  • Las personas no localizan bien la temperatura ni la miden con precisión
sentidos olfato
SentidosOlfato
  • Realidad virtual
    • Posibilidad que ofrecen los olores para crear mundos virtuales parecidos a los reales
  • Interfaces emocionales
    • Tiene conexiones nerviosas directas con el sistema límbico, el encargado de procesar las emociones
el olfato
El olfato
  • Adaptación
    • Si los receptores son expuestos durante mucho tiempo a un mismo olor pierden selectivamente la sensibilidad a ese olor
  • Gran variación individual
    • En la sensibilidad al olor, lo que hace que sea difícil diseñar interfaces olfativas para que sean usadas universalmente
modelo procesamiento humano2
Modelo procesamiento humano

Computadora

Dispositivos

Salida

Dispositivos

Entrada

Sensores

Efectores

rendimiento

Memoria

sensorial (MS)

recordatorio

atención

Memoria de Trabajo

elaboración

recuperación

Memoria de Largo Plazo

modelo procesamiento humano3
Modelo procesamiento humano

Computadora

Dispositivos

Salida

Dispositivos

Entrada

Sensores

Efectores

rendimiento

Memoria

sensorial (MS)

recordatorio

atención

Memoria de Trabajo

elaboración

recuperación

Memoria de Largo Plazo

memoria sensorial
Memoria sensorial
  • La información llega a nuestros sentidos de una forma continua y muy rápida.
  • Los procesos encargados de analizarla en la memoria de trabajo necesitan tiempo para realizar su función y puede ocurrir que la pierdan antes de almacenarla
  • Por esta razón, los canales sensoriales tienen asociados memorias donde la información se almacena por cortos períodos de tiempo (milésimas de segundo)
  • La función de estas memorias es retener la información para que pueda ser transferida a la Memoria de trabajo antes de que desaparezca.
memoria sensorial1
Memoria sensorial
  • Actúa como buffer de los estímulos recibidos a través de los sentidos
  • Existe una memoria para cada canal, y se actualizan constantemente
  • La información se almacena un periodos muy cortos
  • Este almacenamiento nos permite predecir la procedencia del sonido (se percibe por cada oído con un cierto desfase), o un fogonazo en la oscuridad (persistencia de la imagen tras haber cesado el estímulo).
memoria sensorial2
Memoria sensorial
  • Existen tantas Memorias sensoriales como sentidos tenemos.
  • Sin embargo, las que mejor conocemos actualmente son:
    • Memoria Icónica, ligada al canal visual
    • Memoria Ecoica, ligada al canal auditivo
memoria sensorial almac n ic nico
Memoria sensorialAlmacén icónico
  • Recibe la información visual
  • La información que se recibe es de carácter perceptual y no categorial
  • Permite mantener 9 elementos durante aproximadamente 250 mseg
  • Se transfieren los elementos a los que el usuario preste atención
memoria sensorial almac n ec ico
Memoria sensorialAlmacén ecóico
  • Almacena los estímulos auditivos
  • Almacenamiento de sonidos
    • 250 mseg
  • Palabras con significado
    • 2 o más segundos
memoria sensorial ic nica demostraci n
Memoria sensorial icónicaDemostración
  • Podemos mover el dedo enfrente del ojo y comprobaremos que se puede ver mas de uno a la vez. Esto indica la persistencia de la imagen despues que el estimulo ha desaparecido
modelo procesamiento humano4
Modelo procesamiento humano

Computadora

Dispositivos

Salida

Dispositivos

Entrada

Sensores

Efectores

rendimiento

Memoria

sensorial (MS)

recordatorio

atención

Memoria de Trabajo u operativa

elaboración

recuperación

Memoria de Largo Plazo

memoria de trabajo
Memoria de trabajo
  • Conjunto de símbolos activo en un momento determinado a los que estamos prestando atención, y que por tanto, podemos manipular mediante control voluntario
  • Los símbolos con los que se están trabajando se mantienen en ella mientras que los estemos usando y prestando atención
modelo cognitivo memoria de trabajo
Modelo cognitivoMemoria de trabajo
  • La cantidad máxima de elementos o de unidades de información que podemos recordar es de aproximadamente 7
  • Se conoce como el número mágico 7+-2
  • The Magical Number Seven, Plus or Minus Two: Some Limits on Our Capacity for Processing Information by George A. Miller originally published in The Psychological Review, 1956, vol. 63, pp. 81-97

[Miller, 1968]

modelo cognitivo memoria de trabajo1
Modelo cognitivoMemoria de trabajo
  • Tiempo de acceso
    • 70 mseg
  • Tiempo en la memoria
    • 200 mseg
  • Desfallecimiento
  • Interferencia
memoria operativa
Memoria operativa

Ejecutivo

central

Agenda

visuoespacial

Lazo

articulatorio

[Baddeley and Hitch, 1974]

memoria operativa funciones generales
Memoria operativaFunciones generales
  • Retención de información
  • Soporte en el aprendizaje de nuevos conocimientos
  • Comprensión del ambiente inmediato
  • Formulación de metas a corto plazo
  • Resolución de problemas
memoria operativa lazo articulatorio
Memoria operativaLazo articulatorio
  • Funciones
    • Almacenamiento pasivo
    • Mantenimiento activo
      • repetición
    • De Información verbal hablada
    • Transformación automática del lenguaje en forma visual a su forma fonológica
memoria operativa lazo articulatorio1
Memoria operativaLazo articulatorio
  • Capacidad 7+-2
  • No es constante, disminuye a medida que las palabra a recordar son mas largas
memoria operativa lazovisoespacial
Memoria operativaLazovisoespacial
  • Almacén del sistema que trabaja con elementos de carácter visual o espacial
  • Puede trabajar con patrones visuales por un lado y secuencias de movimientos por otro
  • La capacidad de almacenamiento depende de la similitud de los componentes
memoria operativa1
Memoria operativa
  • Su limitación de recursos afecta a la ejecución de varias tareas simultaneas
  • Aspecto crucial para interactuar con sistemas complejos
modelo procesamiento humano5
Modelo procesamiento humano

Computadora

Dispositivos

Salida

Dispositivos

Entrada

Sensores

Efectores

rendimiento

Memoria

sensorial (MS)

recordatorio

atención

Memoria de Trabajo o Operativa

elaboración

recuperación

Memoria de Largo Plazo

modelo cognitivo memoria a largo plazo mlp
Modelo cognitivoMemoria a largo plazo (MLP)
  • La memoria de largo plazo almacena todo nuestro conocimiento
  • Las principales características son:
    • Gran capacidad (casi ilimitada)
    • Acceso más lento (1/10 s)
    • Las pérdidas ocurren más lentamente.
memoria largo plazo
Memoria largo plazo
  • Procedimental
  • Declarativa
mlp procedimental
MLPProcedimental
  • Sistema de ejecución implicado en el aprendizaje de habilidades
  • Se activan de forma automática
  • Secuencia de pautas de actuación
  • Serie de repertorios motores
    • Montar en bicivcleta
  • Estrategias cognitivas
    • Jugar al ajedrez
  • Se realiza sin demasiados recursos atencionales
mlp memoria declarativa
MLPMemoria declarativa
  • Memoria declarativa
    • Conocimiento sobre el mundo y experiencias vividas por cada persona
    • Conceptos extrapolados de situaciones vividas
  • Memoria semántica
    • Registra estructuras de hechos, conceptos y habilidades que obtenemos de nuestras experiencias. Redes semánticas
slide68

Semantic network, example

- concepts and the relations

property

breath

animal

type

have skin

bird

property

type

fly

swim

fish

have feather

type

shark

dangerous

type

chicken

predator

eagle

not eatable

symbol of power

modelo mental
Modelo mental
  • En nuestra interacción hacemos uso de la información adquirida por nuestro procesos perceptuales y que esta almacenada en nuestra memoria
  • Está organizada en estructuras semánticas
  • Los modelos mentales son las estructuras mas relevantes en IPO
modelo mental1
Modelo mental
  • Durante el aprendizaje una persona adquiere conocimientos de las relaciones estructurales y el funcionamiento del sistema con el que está interactuando
  • Este conocimiento se denomina modelo mental
modelo mental definici n
Modelo mentalDefinición
  • Modelo conceptual del sistema que el usuario tiene y que incluye la representación de su estructura y su funcionamiento
    • Norman 1983
  • No implica saber como funciona el sistema internamente
  • En general tiene un conocimiento mínimo del funcionamiento interno, es mas bien una analogía
modelo mental2
Modelo mental
  • Modelo conceptual
    • Memoria largo plazo
    • Contiene información general y duradera
  • Modelo mental
    • Memoria de trabajo
    • Representación más dinámica que sea capaz de adaptar la información almacenada en la memoria a largo plazo a las características específicas de la tarea que este realizando la persona
modelo mental caracter sticas
Modelo mentalCaracterísticas
  • La representación...
    • Es incompleta
    • Es ejecutable mentalmente, el usuario puede mentalmente simular su funcionamiento
    • Es inestable, el usuario olvida los detalles
    • No tiene unos límites claros, se confunde con los modelos mentales de sistemas físicos similares
    • Es acientífica e incluye supersticiones y creencias erróneas sobre la conducta del sistema
    • Es parsimoniosa porque los usuarios prefieren reducir su complejidad
conclusiones
Conclusiones
  • La persona percibe información a través de los sentidos
    • Vista, oido, tacto, ...
    • Guarda, manipula y utiliza información
  • Reacciona a la información recibida
  • Una comprensión de les capacidades y limitaciones de las personas nos ayudará en el diseño de sistemas interactivos
bibliograf a
Bibliografía
  • Libro electrónico
  • http://griho.udl.es/ipo/sal
  • En formato WORD, PDF y Microsoft reader
  • Versión provisional
bibliograf a1
Bibliografía
  • Dix, Alan. Human Computer Interaction. Capítol 1. Editorial Prentice Hall.
  • Preece, Jenny . A guide to Usability. Human Factors in Computing. Addison and Wesley. ( Capítol 1).(1993)
  • Card S.K Moran T.P, Newell A.The Psychology of Human-Computer Interaction . Lawrence Erlbaum Associates. (1983)