Διεπαφή Ανθρώπου Μηχανής Human-Computer Interface. 7. Κατανοώντας τη δραστηριότητα. Τμήμα Βιομηχανικής Πληροφορικής

Transcript

1 Διεπαφή Ανθρώπου Μηχανής Human-Computer Interface 7. Κατανοώντας τη δραστηριότητα Τμήμα Βιομηχανικής Πληροφορικής

2 Προηγούμενη Διάλεξη Ανθρωποκεντρική σχεδίαση Σχεδίαση βάσει σεναρίων Και διάφορες τεχνικές

3 Σχεδίαση Ανάλυση απαιτήσεων/προδιαγραφών Σχεδίαση βάσει σεναρίων Συμμετοχική σχεδίαση Κατανόηση-ανάλυση των δραστηριοτήτων Ανάλυση εργασιών Σχεδιασμός Κανόνες σχεδίασης Δημιουργία πρωτοτύπων Αξιολόγηση ευχρηστίας Επικοινωνία Ανθρώπου Υπολογιστή - Τμήμα Βιομηχανικής Πληροφορικής - ΤΕΙ Καβάλας

4 Θεωρία της δραστηριότητας

5 Α: Η Γνωστική Προσέγγιση Η επικέντρωση είναι στη διεπαφή χρήστη Πειραματικές μελέτες παραγόντων που επηρεάζουν την αποδοτική αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή Μοντέλα χρήστη Κριτήρια ευχρηστίας και τεχνικές

6 Β: Από τους ανθρώπινους παράγοντες στον άνθρωπο που πράττει (Bannon, 1991) Στη δεύτερη φάση της ΕΑΥ ανιχνεύουμε μετατόπιση Από τα προϊόντα στις διαδικασίες Από τα άτομα στις ομάδες Από το εργαστήριο στο χώρο εργασίας Από τους αρχάριους χρήστες στους έμπειρους Από την ανάλυση στο σχεδιασμό Από την σχεδίαση επικεντρωμένη στους χρήστες στη σχεδίαση με την εμπλοκή των χρηστών Από τις απαιτήσεις χρήστη στην επαναληπτική σχεδίαση

7 Από τη διεπιφάνεια...στην εργασία...στη ζωή κατανόηση ενημέρωση ανθρώπινο ον εργαζόμενος χρήστης διεπαφή τεχνούργημα εργαλείο αξιολόγηση σχεδίαση

8 Ανάγκη για ερμηνεία της ανθρώπινης δράσης και νόησης Θεωρία της Δραστηριότητας Activity Theory Θεωρία της Κατανεμημένης Νοημοσύνης Distributed Cognition

9 Θεωρία της Δραστηριότητας

10 Θεωρία της Δραστηριότητας Γιατί θεωρία της δραστηριότητας Το τρίγωνο της θεωρίας της δραστηριότητας Στοιχεία και Έννοιες Εφαρμογές

11 Κριτική της ΘτΔ για την ΕΑΥ Ο ρόλος των τεχνουργημάτων μεταξύ των χρηστών και των εργασιών τους έχει ερμηνευτεί λανθασμένα Υπάρχει εστίαση σε ένα χρήστη-ένα υπολογιστή vs. συνεργασία, χώροι εργασίας, ομάδα, οργανισμοί Η αλληλεπίδραση με το σύστημα αντιμετωπίζεται ως στόχος από μόνη της vs. ένα μικρό μέρος της εργασίας/του συστήματος δραστηριότητας Ανάλυση εργασιών για τη σχεδίαση διεπαφών αποτυγχάνει να συλλάβει την πολυπλοκότητα και το απρόβλεπτο της καθημερινής δραστηριότητας

12 ΘτΔ - Υποθέσεις Κοινωνικοί, πολιτισμικοί, ιστορικοί και οργανωσιακοί παράγοντες παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανθρώπινη νόηση και επικοινωνία Η δράση (τόσο η κοινωνική όσο και η ατομική), δεν μπορεί να διαχωριστεί από το κοινωνικό, πολιτισμικό, ιστορικό και οργανωσιακό πλαίσιο στο οποίο αναπτύσσεται

13 Μια προσέγγιση για την κατανόηση των σύνθετων φαινομένων της σκόπιμης χρήσης των ΤΠΕ από άτομα και ομάδες σε κοινωνικό πλαίσιο Είναι ένα σύστημα σκέψης και όχι μια ολοκληρωμένη θεωρία, δεν είναι μια προβλεπτική θεώρηση Είναι ένα εργαλείο ανάλυσης και όχι ένα πρακτικό εργαλείο σχεδίασης και αξιολόγησης ΘτΔ

14 Βασικές αρχές της ΘτΔ (1/2) Στοχοκεντρική προσέγγιση Τα εργαλεία χρησιμοποιούνται από ενεργητικά υποκείμενα που αλληλεπιδρούν με τον κόσμο για να επιτύχουν τους στόχους τους Ιεραρχική δομή Τα υποκείμενα έχουν ιεραρχίες στόχων που αντανακλούν από τη μια πλευρά υψηλού επιπέδου στόχους και από την άλλη διαθέσιμες πηγές Εξωτερίκευση / εσωτερίκευση Τα υποκείμενα μετασχηματίζονται από τις δραστηριότητές τους- με το να έχουν επίδραση στο κοινωνικό-πολιτισμικό περιβάλλον, επηρεάζουν και τους εαυτούς τους

15 Βασικές αρχές της ΘτΔ (2/2) Διαμεσολάβηση Η ανθρώπινη εμπειρία αποκρυσταλλώνεται σε εργαλεία και μεταφέρεται σε άλλους ανθρώπους διαμεσολαβόντας τις δραστηριότητές τους Ανάπτυξη Οι ανθρώπινες δραστηριότητες υπόκεινται σε ποικίλες μορφές αναπτυξιακών μετασχηματισμών

16 Η βασικη δομή της δραστηριότητας Το αντικείμενο κινητοποιεί τη δραστηριότητα προς μια ιδιαίτερη κατεύθυνση

17 Η βασικη δομή της δραστηριότητας Υποκείμενο άτομο ή ομάδα (κοινότητα μάθησης) Αντικείμενο στόχος της δραστηριότητας (προσδιορίζει την αρχή και το τέλος της) Εργαλεία εσωτερική (νοητικές διαδικασίες: ευρετικές μέθοδοι (heuristics), π.χ. αιτιολόγηση, ανακάλυψη, ) και εξωτερική (υλικά: υπολογιστές, ) διαμεσολάβηση όργανα, σήματα, γλώσσες, αντικείμενα που δημιουργούνται από τα άτομα για να ελέγξουν την συμπεριφορά τους οι περιορισμοί ενός εργαλείου καθορίζουν τον τρόπο που θα γίνει αυτό και ο χειρισμός του αντιληπτά

18 Τεχνουργήματα δραστηριότητας (artefacts) Τεχνούργημα: καθετί που είναι αποτέλεσμα της ανθρώπινης εργασίας ή παρέμβασης, κατ αντιδιαστολή προς ότι υπάρχει φυσικά Εχουν διαμεσολαβητικό (mediating) ρόλο διαμεσολαβημένες σχέσεις ανάμεσα στα στοιχεία της δραστηριότητας Μορφές τεχνουργημάτων εργαλεία (tools) αντικείμενα ή εξαρτήματα για την εκτέλεση ή διευκόλυνση διαφόρων εργασιών / κάθε είδους μηχανισμός ή αντικείμενο του οποίου η χρήση διευκολύνει τη ζωή του ανθρώπου όργανα (instruments) εργαλεία ή αντικείμενα με τα οποία εκτελούμε ένα έργο σύμβολα (signs) διαδικασίες μηχανές μέθοδοι νόμοι μορφές οργάνωσης εργασίας

19 Η βασική δραστηριότητα των ζωντανών οργανισμών Individual Subject Natural environment Object Community Population

20 Διαμεσολάβηση υποκειμένου-κοινότητας

21 Διαμεσολάβηση κοινότητας-αντικειμένου

22 ΘτΔ ΙΙ Εργαλεία (πραγματικά συμβολικά) (artifacts) Υποκείμενο (Άτομο ή ομάδα) (subject) Αντικείμενο (object) Αποτέλεσμα (outcome) Κανόνες Δράσης (rules) Κοινότητα (community) Καταμερισμός Εργασίας (division of labor)

23 ΘτΔ Όλα τα στοιχεία του συστήματος διαρκώς αλλάζουν Τα υποκείμενα δεν χρησιμοποιούν απλά εργαλεία, τα προσαρμόζουν επίσης Ακολουθούν κανόνες και τους μετασχηματίζουν επίσης

24 Η ιεραρχική δομή της δραστηριότητας

25 Η ιεραρχική δομή της δραστηριότητας Δραστηριότητες και κίνητρα Συνειδητά και ασυνείδητα Δράσεις και στόχοι Συνειδητά Λειτουργίες και συνθήκες Ασυνείδητα, από συνήθεια δραστηριότητα (activity) κίνητρο (motive) δράση (πράξη) (action) στόχος (goal) ενέργεια (operation) συνθήκες (conditions)

26 Π.χ. Επαγγελματική μάθηση Εργαλεία και τεχνουργήματα - παραδείγματα, σχέδια, πρότυπα, ιστορίες - εφαρμογές πληροφορικής, συσκευές - αναφορές - περιοδικά Υποκείμενα μέλη της ομάδας μάθησης Prof Learning Αντικείμενο πρακτικές - νέες - βελτιωμένες Αποτελέσματα Επαγγελματική - επιτυχία - ευημερία Κανόνες - συνεργασία - πρακτικές - κύκλος μάθησης Κοινότητα - ομάδα μάθησης - σχολείο-σύστημα - επάγγελμα - κοινότητα - κοινωνία Καταμερισμός εργασίας - μαθητευόμενοι - συνεργαζόμενοι μαθητές - διδάσκοντες - μέντορες - επιβλέποντες

27 Πρότυπος τρόπος μελέτης Εργαλεία και τεχνουργήματα Υποκείμενα Prof Learning Αντικείμενο Αποτελέσματα Κανόνες Κοινότητα Καταμερισμός εργασίας

28 Παράδειγμα η ανάγνωση Η ανάγνωση ως εργασία Εντόπισε των επιθυμητό κείμενο (ψάξε στα ράφια) Παρουσίασέ το(διάλεξέ το) Κατανόησέ το(κατανόησε γράμματες, λέξεις, προτάσεις) Πλοηγήσου σε αυτό (άλλαξε σελίδες)

29 Η ανάγνωση ως δραστηριότητα Παράδειγμα - η ανάγνωση Προσδιόρισε το στόχο της ανάγνωσης: ευχαρίστηση, επαγγελματική γνώση Βρες κείμενο στο πλαίσιο του στόχου του αναγνώστη Ανέλαβε τις απαιτούμενες δράσεις (παρουσίαση, πλοήγηση, αποκωδικοποίηση, κατανόηση) σε ένα τυπικό ή προτεινόμενο πλαίσιο Να συμμετάσχεις στη κοινότητα των αναγνωστών

30 30 1

31 31 1

32 32 2

33 33 2

34 Πρακτική εφαρμογή της ΘτΔ

35 Ανάλυση απαιτήσεων βάσει Θεωρίας της δραστηριότητας Βήμα πρώτο Προσδιόρισε το σκοπό του συστήματος δραστηριότητας Κατανόησε το πλαίσιο μέσα στο οποίο συμβαίνει η δραστηριότητα τα κίνητρα για τη δραστηριότητα που μοντελοποιείται και οποιεσδήποτε ασυμφωνίες μεταξύ τους

36 Ανάλυση απαιτήσεων βάσει Θεωρίας της δραστηριότητας 36 Βήμα δεύτερο Ανέλυσε το σύστημα της δραστηριότητας Προσδιόρισε τα συστατικά της δραστηριότητας, το υποκείμενο, το αντικείμενο, την κοινότητα, τους κανόνες και τον καταμερισμό εργασίας

37 Ανάλυση απαιτήσεων βάσει Θεωρίας της δραστηριότητας 37 Βήμα τρίτο Δημιούργησε ένα σύστημα δραστηριότητας για την εφαρμογή Αυτό το βήμα μας βοηθάει να αναγνωρίσουμε περιοχές επικέντρωσης και να αποφασίσουμε τις πηγές που θα μας χρειαστούν κατά τη διάρκεια της ανάλυσής μας

38 Ανάλυση απαιτήσεων βάσει Θεωρίας της δραστηριότητας 38 Βήμα τέταρτο Ανέλυσε τη δομή της δραστηριότητας Ανέλυσε όλες τις αλληλεπιδράσεις και την ιεραρχική δομή των δραστηριοτήτων

39 Ανάλυση απαιτήσεων βάσει Θεωρίας της δραστηριότητας 39 Βήμα πέμπτο Ανέλυσε τα εργαλεία και τους διαμεσολαβητές Τα κύρια συστατικά του συστήματος δραστηριότητας (υποκείμενο, κοινότητα, αντικείμενο) δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με άμεσο τρόπο. Αντίθετα η αλληλεπίδρασή του διαμεσολαβείται από εργαλεία, σήματα, διαδικασίες, μηχανήματα,μεθόδους, γλώσσες, φορμαλισμού και νόμους.

40 Ανάλυση απαιτήσεων βάσει Θεωρίας της δραστηριότητας 40 Βήμα έκτο Αποδόμησε τη γενική δραστηριότητα Το σύστημα δραστηριότητα που έχουμε δημιουργήσει μέχρι το συγκεκριμένο βήμα μπορεί να είναι ιδιαίτερα πολύπλοκο γιατί περιλαμβάνει διάφορα υποσυστήματα δραστηριοτήτων. Πρέπει να εξετάσουμε το καθένα διαφορετικά

41 Ανάλυση απαιτήσεων βάσει Θεωρίας της δραστηριότητας Βήμα έβδομο Επανέλαβε τα προηγούμενα βήματα για κάθε μια δραστηριότητα

42 Κατανεμημένη Νοημοσύνη

43 Hollan, et. al. (2000) «Η κατανεμημένη νοημοσύνη παρέχει ένα ριζικά διαφορετικό τρόπο για τη σχεδίαση και την υποστήριξη της αλληλεπίδρασης ανθρώπουυπολογιστή. Ως θεωρία είναι ειδικά προσαρμοσμένη στην κατανόηση αλληλεπιδράσεων μεταξύ ατόμων και τεχνολογιών. Προτείνετε ως ένα καινούριο θεμέλιο για την αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή»

44 Rogers and Ellis (1994) Παραδοσιακά, γνωστικά θεωρητικά πλαίσια Δίνουν έμφαση στη μοναδικότητα του χρήστη και των εργασιών του Πρόβλημα: Πολλές εργασίες-δραστηριότητες εκτείνονται σε χρόνο ή μεταξύ χρηστών και τεχνουργημάτων Τα κοινωνικά/οργανωσιακά πλαίσια Δίνουν έμφαση στο πλαίσιο μέσα στο οποίο συμβαίνει η αλληλεπίδραση Αξιοποιούν εθνογραφικές μελέτες για να εντοπίσουν ανεπίσημες πρακτικές που είναι σημαντικές για την εκτέλεση της εργασίας Πρόβλημα: Αυτές οι προσεγγίσεις τείνουν να αψηφούν τις γνωστικές/υπολογιστικές διαστάσεις της περίστασης υπό ανάλυση.

45 Rogers and Ellis (1994) Η παράλειψη των γνωστικών προοπτικών είναι ένα σημαντικό λάθος Υπάρχει μια μορφή διαλεκτικής μεταξύ Ριζοσπαστικής αυτοτέλειας Και της ριζοσπαστικής κοινωνικότητας Η συνάντηση στη μέση Τοποθετεί το άτομο ως γνωστικό πράκτορα μιας κοινωνικής πρακτικής

46 Κατανεμημένη Νοημοσύνη Επεκτείνει το τι είναι ένα γνωστικό σύστημα πέρα από τα άτομα και περιλαμβάνει Πόρους και υλικά του περιβάλλοντος Παραδείγματα

47 Γνωστικά τεχνουργήματα Τα γνωστικά τεχνουργήματα, εάν είναι χρήσιμα, σύντομα μετατρέπονται σε αόρατα στοιχεία του εμπειρικού μας κόσμου Τα εργαλεία αυτά ουσιαστικά κουβαλούν νοημοσύνη μαζί τους Καθώς μετατρέπονται σε αόρατα, γίνεται ολοένα και πιο δύσκολο να τα δούμε ως «έξυπνα». Αντίθετα βλέπουμε τη νοημοσύνη να υπάρχει στο μυαλό του ατόμου που χρησιμοποιεί τα εργαλεία.

48 Γνωστικά τεχνουργήματα Μειώνουν τη φόρτωση της μνήμης Απλοποιούν τις γνωστικές διεργασίες Παρακολουθούν τις αλλαγές (σε χρόνο και χώρο) Δεν αυξάνουν τη νοημοσύνη μας, αλλάζουν τη γνωστική εργασία

49 Κατανεμημένη Νοημοσύνη Τρεις αρχές 1) η μονάδα ανάλυσης εκτείνεται πέρα από το άτομο ώστε να φέρει διαφορετικά υποσυστήματα σε συνεργασία με σκοπό την επίτευξη ενός στόχου: λειτουργικές συσχετίσεις μεταξύ των πρακτόρων του συστήματος 2) οι γνωστικές διεργασίες κατανέμονται σε μια ομάδα ατόμων με εσωτερικό ή εξωτερικό συντονισμό και οργανώνονται σε βάθος χρόνου. 3) το εύρος των συμμετεχόντων είναι μεγάλο, δεν υπάρχει «απλή συμβολική διαχείριση μεταξύ ξεχωριστών ατόμων» Π.χ. Εξωτερική υποστήριξης μνήμη

50 1) Μονάδα ανάλυσης Ένας ειδικός περιμένει να βρει ένα σύστημα που μπορεί δυναμικά να επαναδιαμορφωθεί ώς να φέρει τα υποσυστήματά του σε συντονσιμό για την πραγματοποίηση ποικίλων λειτουργιών. Μια γνωστική διεργασία περιορίζεται από τις λειτουργικές σχέσεις μεταξύ των στοιχείων που συμμετέχουν σε αυτή Λειτουργικές σχέσεις Το άτομο, ως μονάδα ανάλυσης, είναι ορισμένες φορές πολύ πλατειά και άλλες πολύ στενά ορισμένη μονάδα.

51 2) Εύρος γνωστικών μηχανισμών Η κατανεμημένη νοημοσύνη αναζητά για κλάσσης γνωστικών γεγονότων ευρύτερες από αυτές που υποννοούνται από μια ατομοκεντρική προσέγγιση. Π.χ. Η μνήμη περιλαμβάνει μια πλούσια αλληλεπίδραση μεταξύ εσωτερικών διεργασιών, χειρισμών αντικειμένων, και κίνησης των αναπαραστάσεων Γνωστικές διεργασίες: Μεταξύ των μελών μιας κοινωνικής ομάδας Μεταξύ εσωτερικό και εξωτερικών (περιβάλλον) δομών Σε μεγάλες διάρκειες χρόνου (ώστε τα αποτελέσματα προηγούμενων γεγονότων να επηρεάζουν ή να μετασχηματίζουν τη φύση των γεγονότων που έπονται)

52 3) Εύρος των συμμετεχόντων Η νοημοσύνη είναι κοινωνικά κατανεμημένη Η νοημοσύνην είναι φυσικά εν-σωματωμένη. Η νοημοσύνη είναι πολιτισμικά εν-σωματωμένη.

53 Άρα... «Χρειαζόμαστε ένα νέο είδος γνωστικής εθνογραφίας για να διερευνήσουμε με κατάλληλο τρόπο της λειτουργικές ιδιότητες των κατανεμημένων γνωστικών συστημάτων».

54 Κατανεμημένη νοημοσύνη Η θεωρία αναγνωρίζει κύριες αρχές που μπορούν να εφαρμοστούν ευρέως. Οι κύριες αρχές βοηθούν στην αναγνώριση βασικών κλάσσεων φαινομένων. Εθνογραφία βασισμένη στα γεγονότα χρησιμοποιείται για την παρατήρηση και τεκμηρίωσης τέτοιων φαινομένων. Οι εθνογραφικές παρατηρήσεις οδηγούν σε καλοσχεδιασμένα πειράματα. Αρχές, εθνογραφία και πειραματισμός αμοιβαία περιορίζονται και τελικά προτείνουν κατευθυντήριες γραμμές για το σχεδιασμό

55 Κατανεμημένη νοημοσύνη Σχεδιασμός Η εθνογραφία αποκαλύπτει έξυπνες στρατηγικές που αξιοποιούνται στο πραγματικό κόσμο και οι οποίες μπορούν να ενσωματωθούν στο σχεδιασμό των νέων τεχνουργημάτων Τα πειράματα βελτιστοποιούν τη θεωρία που με τη σειρά της βοηθά στην καλύτερη σχεδίαση Ο σχεδιασμός νέων τεχνουργήματων παρουσιάζει νέες δυνατότητες αλληλεπίδρασης. Συνεπώς, υπάρχουν νέα δεδομένα προς παρακολούθηση και μελέτη.

56 Κατανεμημένη νοημοσύνη

57 Πως εφαρμόζεται; Ορισμένες μελέτες και ευκαιρίες Πλοήγηση πλοίων Αυτοματοποίηση πιλοτηρίου αεροπλάνων Ψηφιακά αντικείμενα με ιστορία

58 Πλοήγηση πλοίων Η ιδέα της κατανεμημένης νοημοσύνης και η ανάγκη γνωστικής εθνογραφίας προήλθε από την παρατήρηση ότι οι χειρισμοί που είχαν νόημα για την πλοήγηση ενός πλοίου δεν προέρχονταν από τις γνωστικές ιδιότητες οποιουδήποτε ατόμου στην καμπίνα αλλά ήταν το αποτέλεσμα αλληλεπιδράσεων πολλαπλών πλοηγητών με τη συνεργασία μιας πολύπλοκης σουίτας εργαλείων. Η παρατήρηση (π.χ.) ανέδειξε τη χρήση πολλαπλών αναπαραστάσεων για τον προσανατολισμό (π.χ. Μια αίσθηση). Φαίνεται ότι η αντίληψη λαθών περιλαμβάνει τέτοιες αναπαραστάσεις.

59 Αυτοματοποίηση πιλοτηρίου Συμβατικοί vs. ψηφιακοί δείκτες ταχύτητας Οι πιλότοι βασίζονται στην περιφερειακή τους όραση. Σχεδιαστική αρχή: Η οπτική δομή της οθόνης είναι αυτή που έχει νόημα στους πιλότους.

60 Αυτοματοποίηση πιλοτηρίου

61 Ψηφιακά αντικείμενα με ιστορία Οι διαφορετικές αναπαραστάσεις μπορούν αυτόματα να διατηρούν το ιστορικό της χρήσης τους. Συμβαίνει στο φυσικό κόσμο π.χ. σελίδες ενός βιβλίου, το χερούλι μιας πόρτας, και μας βοηθά στην εκτέλεση των εργασιών μας Το ψηφιακό πεδίο παρέχει πλούσιες δυνατότητες Καταγράφοντας τα γεγονότα αλληλεπίδρασης που σχετίζονται με τα ψηφιακά αντικείμενα π.χ. Μπάρες κύλισης Αυτό το είδος πληροφοριών θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί άμεσα στις εθνογραφικές μελέτες

62 Είναι ένα χρήσιμο πλαίσιο; Μας προσφέρει μια πραγματική προοπτική: Περιγραφική δυνατότητα Ρητορική δυνατότητα Αναγωγική δυνατότητα Εφαρμογή

63 Πρακτικά... Λεπτομερειακή ανάλυση video και audio εγγραφών γεγονότων της καθημερινότητας Προσομοιώσεις με νευρωνικά συστήματα και εργαστηριακά πειράματα Έρευνα πεδίου Παρατήρηση της εργασίας Αντίγραφα τεχνουργημάτων της εργασίας Καταγραφή γεγονότων Ανάλυση και αποκωδικοποίηση γεγονότων

64 Επόμενη διάλεξη Ανάλυση εργασιών Επικοινωνία Ανθρώπου Υπολογιστή - Τμήμα Βιομηχανικής Πληροφορικής - ΤΕΙ Καβάλας