Riassunto della lezione precedente

1. Riassunto della lezione precedente

2. Termini dell’HCI • Utente • Un individuo, un gruppo di persone che lavorano insieme. • Elaboratore • Ogni tecnologia informatica, dal piccolo PDA (Personal Digital Assistant) al computer da scrivania, ad un sistema su larga scala, ad un sistema embedded --> ubiquità del computer • Interazione • Ogni comunicazione tra utente e computer, diretta o indiretta. • In ogni caso esiste un fine dell’interazione.

3. Storia • Human performance • Inizio XX secolo. Applicazione diretta del taylorismo. • Ergonomics • Caratteristiche fisiche dell’uomo e della macchina (es. armi) e come queste si riflettono sulle prestazioni (GB, anni ‘50). • Human factors • Termine americano (anni ‘60). Entrano in gioco fattori cognitivi. • Human-computer interaction • Ergonomia: sistema informatico, meccanico o manuale. • Man-Machine Interaction (anni ‘70) e poi Human-Computer Interaction (politically correct) specializzato per sistemi informatici.

4. Obiettivi della IUM • Migliorare l’interazione tra utenti e computer rendendo I computer piùuser-friendly e maggiormente ricettivi alle necessitàdell’utente. • Progettare sistemi che minimizzino la barriera tra il modello cognitivo umano di ciò che egli vuole compiere e la “comprensione” del calcolatore del compito dell’utente. • Specificatamente, la IUM si occupa di: • Metodologie e processi per il progetto di interfaccie • Metodi per l’implementazione di interfaccie • Tecniche per la valutazione ed il confronto di interfaccie • Sviluppo di nuove interfaccie e metodi di interazione • Sviluppo di modelli e teorie dell’interazione che siano descrittivi e predittivi.

5. Usabilità • Efficacia • il sistema fa quello per cui è stato progettato? • Efficienza • Il sistema supporta la produttività aiutando l’utente a portare a termine il suo comoito? • Sicurezza • il sistema impedisce gravi errori? aiuta a porvi rimedio? • Utilità • Il sistema fornisce le funzionalità adatte ai compiti dell’utente? • Facilità di apprendimento • Quanto è facile imparare ad usare il sistema? • Facilità di ricordo • Quanto è facile ricordarne le modalità di uso

6. Buone interfacce fanno vendere i sistemi (Xerox PARC  Mac  Windows) • Cattive interfacce fanno apparire peggiori sistemi che sono ottimi per le loro funzionalità.

7. Interazione Uomo-Macchina L’umano

8. L’umano • La psicologia cognitiva studia i processi cognitivi umani • processi di acquisizione, organizzazione, elaborazione ed uso delle conoscenze • Processi mentali che mediano tra stimoli e risposta • es. soluzione di problemi, memoria, linguaggio • Modello della mente umana come elaboratore di informazioni che giungono dagli organi sensoriali

9. Modello GOMS (Card, Moran e Newell) • semplificato, tiene conto solo degli aspetti rilevanti per l’IUM • Acronimo: Goals, Operators, Methods and Selection Rules • L’informazione è ricevuta e trasmessa attraverso canali di ingresso/uscita • Visivo, uditivo, tattile (aptico), motorio … • L’informazione è immagazzinata in memoria • Sensoriale, breve termine, lungo termine • L’informazione è elaborata e applicata in diversi modi • Ragionamento, soluzione di problemi, abilità, errori

10. Bisogna ricordare però: • che le capacità e le risposte umane sono influenzate delle emozioni • Emotional design (Norman) • che vi sono forti differenze individuali.

11. Digressione: onde Un sasso gettato in uno stagno suscita onde concentriche che si allargano sulla sua superficie, coinvolgendo nel loro moto, a distanze diverse, con diversi effetti, la ninfea e la canna, la barchetta di carta e il gallegiante del pescatore...... [Gianni Rodari, La grammatica della fantasia, Einaudi, Torino, 1973] • La “Ola”: la gente non si sposta, ma qualcosa si propaga: è l’onda. • Non c’è trasporto di materia (ognuno rimane al suo posto), ma di energia.

12. Grandezza fisica Ampiezza Tempo Periodo • Registro il livello dell’acqua in un punto dello stagno (p.es. su un palo): oscilla • Periodo: T = tempo per ritornare allo stesso livello • Ampiezza: massima escursione • Frequenza: f =1/T (quante oscillazioni al secondo) • Lunghezza d’onda:  = T· velocità di propagazione

13. Luci e suoni, lampi e tuoni • Il suonoè un’onda: ciò che oscilla è la pressione. • La luce è un’onda: ciò che oscilla è il campo elettromagnetico. • Il campo elettrico è quello responsabile delle attrazione tra corpi carichi con segni opposti (fenomeni elettrostatici) • Il campo magnetico è quello responsabile del fenomeno del magnetismo • Luce e suono hanno velocità di propagazione diverse (lampo e tuono). • In generale, un suono o una colore sono composti da molte onde, a diverse frequenze, mescolate tra loro.

14. La visione • Due fasi del processo: • ricezione fisica dello stimolo • elaborazione ed interpretazione dello stimolo (percezione visiva)

15. Il ricettore fisico: l’occhio • Riceve luce e la trasforma in segnale elettrico • La luce viene riflessa dagli oggetti, che vengono rappresentati rovesciati sulla retina

16. la retina contiene bastoncelli per la visione a bassi livelli di luminosità e periferica, e i coni per per la visione a colori (concentrati nella fovea) • le celle gangliali (cellule) ricevono input dai coni e bastoncelli e (i loro assoni) formano il nervo ottico

17. Percezione visiva • Percezione delle dimensioni e della profondità • l’angolo visuale indica lo spazio occupato da un oggetto rispetto al campo di vista (è relativo alla dimensione e distanza dall’occhio) • l’acutezza visiva è l’abilità di percepire i dettagli fini

18. Legge della size constancy: gli oggetti familiari sono percepiti a dimensioni costanti malgrado la variazione dell’angolo visuale • indizi come la sovrapposizione aiutano la percezione di dimensione e profondità

19. Stereopsi • Nella visione stereoscopica, sui due occhi si formano due immagini diverse, a causa del diverso punto di vista. • Le differenze sono interpretate (percepite) come indizi di profondità. • La fusione binoculareè responsabile della percezione di una sola immagine della scena. • circa il 10% della popolazione èstereo-blind, • ma sfruttano altri indizi di profondità…

20. Percezione visiva (cont.) • Percezione della brillantezza • la brillantezza è la reazione soggettiva alla luminanza (quantità di luce emessa da un oggetto) • il contrasto è il rapporto tra la luminanza dell’oggetto e quella dello sfondo • l’acutezza visiva cresce con la luminanza

21. Percezione visiva (cont.) • Percezione del colore • Gradazione: lunghezza d’onda • Saturazione: quantita’ di bianco • Intensità: brillantezza

22. i coni sono sensibili a specifiche lunghezza d’onda della luce • l’acutezza del blu è la più bassa (3-4% della fovea è occupata da coni sensibili al blu)

23. 8% dei maschi e l’1% delle femmine sono daltonici

24. Messa a fuoco • difficoltà di messa a fuoco contemporanea di colori lontani nello spettro (es.: rosso-blu; giallo-porpora) per diverso angolo di rifrazione sul cristallino BluVerdeRosso LUCE BIANCA BluVerdeRosso LENTE ABC FUOCO SULLA RETINA

25. colori freddi colori caldi I colori caldi tendono ad avanzare, i colori freddi a recedere

26. rosso giallo blu verde viola arancione • L’occhio “desidera” i colori complementari

27. Percezione visiva (cont.) • Il sistema visivo compensa • la dimensione (legge della dimensione costante) • i movimenti (img percepite stabili) • i cambi di luminanza (colore e brillantezza invariati). • L’aspettativa (data dal contesto) è utilizzata per risolvere le ambiguità

28. Il contesto crea l’aspettativa

29. Percezione visiva (cont.) • Compensazioni errate creano illusioni ottiche

30. Ponzo Illusion

31. The Ames Room

32. Lettura • Diverse fasi • Viene percepito il pattern visivo • Viene decodificato usando la rappresentazione interne del linguaggio • Le parole sono interpretate usando la conoscenza sintattica, semantica e pragmatica. • La lettura comporta i cosiddetti fenomeni saccadici e di fissazione: la percezione avviene durante la fissazione (94% del tempo) • La lettura non è sequenziale (l’occhio si muove avanti e indietro)

33. Velocità di lettura di 250 parole al minuto: le parole non vengono scandite carattere per carattere. • Le parole familiari vengono riconosciute dalla forma • Il maiuscolo non ha forma, e costringe a scandire i singoli caratteri (rallenta) • Massima velocità (sperimantale) con • font da 9 a 12 • lunghezza riga tra 58 e 132 mm. • La visualizzazione in negativo (nero su bianco) migliora la lettura (maggior acuità)

34. Udito • Fornisce informazione sull’ambiente: • distanze, direzioni, oggetti, etc. • Il soggetto della percezione uditiva sono le sorgenti primarie (che emettono il suono) • Il soggetto della percezione visiva sono le sorgenti secondarie (gli oggetti che riflettono la luce) • Canale di input che non richiede attenzione, da sfruttare nelle interfaccie

35. Udito • L’orecchio umano • esterno: protegge l’orecchio interno e amplifica il suono • medio: trasmette le onde sonore come vibrazioni all’interno • interno: trasmettitori chimici che vengono rilasciati e che causano impulsi al nervo uditivo

36. Il suono • altezza o pitch: legato alla frequenza del suono, da grave ad acuto. • intensità o loudness: livello, “volume” • timbro: legato al tipo di strumento

37. L’essere umano può sentire frequenze dai 20 Hz ai 15 KHz • Distingue meno accuratamente le alte frequenze rispetto alle basse • Il sistema uditivo filtra i suoni: • Il rumore di fondo viene eliminato consentendoci di udire suoni familiari senza prestare attenzione • Esempio: cocktail party effect

38. Percezione aptica • Fornisce importanti feedback circa l’ambiente. • Aptica = tatto + cinestetica • Tatto: gli stimoli sono ricevuti mediante recettori nervosi della pelle: • Termorecettori: sensibili alla temperatura • Nocirecettori: sensibili al dolore • Meccanorecettori: sensibili alla pressione • Può essere un senso basilare per chi è disabile visivamente

39. meccanorecettori nocirecettori termorecettori

40. Tatto (cont.) • Alcune aree sono più sensibili di altre (p.es., dita) • Cinestetica: consapevolezza della posizione (e del moto) del corpo e degli arti • recettori nei muscoli e tendini • fornisce feedback al sistema motorio

41. Movimento • Tempo richiesto per rispondere ad uno stimolo = tempo di reazione + tempo di movimento • Il tempo di movimento dipende dall’età, dalla forma fisica, etc. • Il tempo di reazione dipende dal tipo di stimolo: • visivo: 200 ms • uditivo: 150 ms • dolore: 700 ms • Come sono legate velocità e precisione?

42. D S Legge di Fitts • La legge di Fitts descrive il tempo impiegato per colpire un obiettivo nello schermo • Mt = a + b log2 (D/S +1) • dove • a e b sono costanti determinate empiricamente • Mt è il tempo motorio • D è la distanza • S è la dimensione

43. La memoria • Distinguiamo 3 tipi di memoria • Sensoriale • Breve termine • Lungo termine • Sono collegati con un modello a cascata Memorie sensoriali - iconica - ecoica - aptica Memoria a lungo termine LTM Memoria a breve termine STM attenzione ripetizione (rehearsal)

44. Memorie sensoriali • Memorie tampone che registrano temporaneamente gli stimoli sensoriali: • iconica: stimolo visivo • ecoica: stimolo uditivo • aptica: stimolo aptico • L’informazione passa dal livello sensoriale alla STM mediante l’attenzione • Se l’informazione non passa nella STM viene rapidamente sovrascritta e persa (2s audio, 0.3 video) Buffer sensoriali - memoria iconica -memoria ecoica -memoria aptica Memoria a lungo termine LTM Memoria a breve termine STM attenzione ripetizione (rehearsal)

45. Attenzione • Attenzione: selezione degli stimoli in base all’interesse (arousal). • Per non essere sovraccaricati dobbiamo selezionare gli stimoli • La selezione degli stimoli cui prestare attenzione è determinata dal livello di interesse o necessità.

46. Memoria a breve termine (STM) • Registrazione temporanea dell’informazione che è oggetto della elaborazione in corso (memoria di lavoro). • Es: per comprendere una frase bisogna tenerla a mente tutta dall’inizio. • accesso rapido: 70 ms • decadimento rapido: 200 ms • capacità limitata: 72 “pezzi” (chunks) di informazione

47. Chunking • La STM si organizza in chunks, ie., gruppi di informazione consistenti. • In questo modo è possibile aumentarne la capacità. • Es. numero di telefono a blocchi • 0458027088 oppure 045 802 7088 • La formazione di un chunk è detta chiusura.

48. Interferenze • Interferenze disturbano il mantenimento in STM: • Il ricordo delle cose viste più di recente è migliore del ricordo di cose precedenti (recency effect). • L’effetto scompare se tra presentazione e ricordo il soggetto viene impegnato con un’altro compito. • Per questo l’umano ha il bisogno di completare i compiti che impegnano la STM.

49. Modello di Baddeley della STM • Tre componenti: • Visuo-spatial sketch pad: informazione visiva e spaziale • Phonological loop: informazione verbale • Central executive: coordina la STM

50. STM: Implicazioni di design • aiutare l’utente a richiedere pochi interventi della STM • non richiedere all’utente di ricordare stati temporanei • aiutare l’utente a ricordare a che punto e’ del compito • aiutare l’utente a ricordare cosa il sistema si aspetta da lui nella fase successiva