ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΜΑΘΗΜΑ ΕΠΙΛΟΓΗΣ ΗΥ-464 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ - ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Διδάσκων: Κωνσταντίνος Στεφανίδης
Μέρος 1 ο : Ο άνθρωπος Εξετάζουμε: ψυχολογικά και φυσιολογικά (physiological) χαρακτηριστικά του χρήστη Σύνοψη των δυνατοτήτων και περιορισμών που επηρεάζουν την ικανότητα μας να χρησιμοποιούμε συστήματα υπολογιστών Μέρος 2 ο : Ο υπολογιστής Περιγράφονται οι συσκευές εισόδου και εξόδου και εξετάζεται ο τρόπος με τον οποίο επηρεάζουν την αλληλεπίδραση Μέρος 3 ο : Η αλληλεπίδραση Εξετάζουμε το διάλογο μεταξύ ανθρώπου και υπολογιστή Διαφάνεια 2
Μοντέλο Ανθρώπινου Επεξεργαστή (Card, Moran & Newell, 1983). Αποτελείται από τρία υποσυστήματα: Σύστημα αντίληψης: χειρίζεται τα ερεθίσματα από τον έξω κόσμο Κινητικό σύστημα: ελέγχει τις ενέργειες Γνωστικό σύστημα: παρέχει την απαιτούμενη επεξεργασία για τη σύνδεση των δύο πρώτων Ο χρήστης ως σύστημα επεξεργασίας πληροφοριών: 1. Είσοδος έξοδος 2. Μνήμη 3. Επεξεργασία Αναφερόμαστε σε ένα ευφυές σύστημα επεξεργασίας πληροφορίας, και επομένως η επεξεργασία περιλαμβάνει επίλυση προβλημάτων, μάθηση, και συνεπώς, πραγματοποίηση σφαλμάτων Διαφάνεια 4
Στον άνθρωπο, η είσοδος λαμβάνει χώρα κυρίως μέσω των αισθήσεων και η έξοδος μέσω του ελέγχου των κινητικών μηχανισμών αντίδρασης Βασικές αισθήσεις: Όραση, ακοή, αφή, γεύση και όσφρηση Για το HCI σημαντικότερες είναι οι τρεις πρώτες Διαφάνεια 5
Είναι η κύρια πηγή πληροφοριών για το μέσο άνθρωπο Η οπτική αντίληψη χωρίζεται σε δύο στάδια: 1. Ξεκινά με τα φυσικά χαρακτηριστικά του ματιού, μέσω των οποίων βλέπουμε τα αντικείμενα (Φυσική λήψη του ερεθίσματος από τον εξωτερικό κόσμο) Τα αντικείμενα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλα, με επαρκή αντίθεση, με κατάλληλο χρώμα, κ.ο.κ., ώστε να μπορεί να τα αντιληφθεί το ανθρώπινο μάτι 2. Στο δεύτερο βήμα τα οπτικά σήματα μεταφέρονται στον εγκέφαλο (Επεξεργασία / ερμηνεία του ερεθίσματος) Αφού δούμε ένα αντικείμενο ξεκάθαρα, θα πρέπει να μπορούμε και να το ερμηνεύσουμε. (π.χ., τι σημαίνει ένα εικονίδιο) Διαφάνεια 6
Οπτική ανάδραση και χρήση του οπτικού συστήματος για προειδοποίηση θα πρέπει να χρησιμοποιείται όταν: Η πληροφορία είναι πολλή και πολύπλοκη Θα γίνει αναφορά στην πληροφορία αργότερα Το ηχητικό σύστημα του χρήστη είναι ήδη υπερφορτωμένο Ο χρήστης δεν μετακινείται Δεν απαιτείται προφορική απόκριση Ο φωτισμός είναι καλός Η προειδοποίηση δεν απαιτεί την άμεση προσοχή του χρήστη Τα συναφή σχεδιαστικά θέματα θα παρουσιαστούν στη διάλεξη για την Οπτική Σχεδίαση και Σχεδιασμό της Πληροφορίας (Visual and Information Design) Διαφάνεια 7
Η πιο σημαντική αίσθηση μετά την όραση Ιδιαίτερα σημαντική για την ομιλία Χρησιμοποιείται λιγότερο στις διεπαφές Για κάποιους είναι ενοχλητική η χρήση της Λιγότερο άμεση / Μεγαλύτερη διάχυση Ο ρυθμός μετάδοσης πληροφορίας είναι μικρότερος από αυτόν της όρασης Συνεπώς ο ήχος δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παρουσίαση μεγάλης ποσότητας πληροφορίας Διαφάνεια 8
Απλοί ήχοι (beep, ring και buzz) Για να «τραβούν» την προσοχή και για ανάδραση Φυσικοί ήχοι (π.χ., γδούποι και γουργουρίσματα) Για να παρέχουν πληροφορία σχετικά με το τι συμβαίνει Ηχητική ανάδραση δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε ορισμένες περιπτώσεις π.χ. σε περιπτώσεις που έχουμε πολλούς σταθμούς εργασίας στον ίδιο χώρο Για τους τυφλούς, η ακοή είναι το πρωταρχικό κανάλι εισόδου Διαφάνεια 9
Ηχητική ανάδραση και χρήση του ηχητικού συστήματος για προειδοποίηση θα πρέπει να χρησιμοποιείται όταν: Η πληροφορία είναι απλή και σύντομη Δεν θα γίνει αναφορά στην πληροφορία αργότερα Απαιτείται άμεση απόκριση Το οπτικό σύστημα είναι ήδη υπερφορτωμένο Ο χρήστης μετακινείται Απαιτείται προφορική απόκριση Υπάρχει κακός φωτισμός (γεγονός που καθιστά την όραση αναξιόπιστη) Διαφάνεια 10
Η αφή μας παρέχει ζωτικές πληροφορίες για το περιβάλλον μας Σε ότι αφορά την αλληλεπίδραση με υπολογιστικά συστήματα, η αφή είναι η τρίτη σημαντικότερη αίσθηση μετά την όραση και την ακοή Παρόλο που για το μέσο άνθρωπο η απτική αντίληψη αποτελεί δευτερεύουσα πηγή πληροφορίας, για τα άτομα με αναπηρία είναι ζωτικής σημασίας (π.χ. διεπαφές Braille) η αφή Διαφάνεια 11
Παρέχει σημαντική πληροφορία Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιπτώσεις που το οπτικό και ηχητικό κανάλι του χρήστη είναι υπερφορτωμένα, ως ένας επιπλέον τρόπος για να εστιάσει την προσοχή του χρήστη (π.χ., κινητά τηλέφωνα με δόνηση) Είναι στενά συνδεδεμένη με θέματα εργονομικής σχεδίασης ενός συστήματος Σχεδίαση των συσκευών εισόδου (η «αίσθηση» ενός πληκτρολογίου, το σχήμα ενός ποντικιού, κ.α.) Διαφάνεια 12
Η γεύση και η όσφρηση δεν έχουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την Αλληλεπίδραση Ανθρώπου Υπολογιστή Στους περισσότερους ανθρώπους δεν είναι πολύ ακριβείς Εξαρτώνται άμεσα από την υγεία του ατόμου Μπορεί να μεταβληθούν με τη βοήθεια εκπαίδευσης (π.χ., δοκιμαστές κρασιών) Επιπτώσεις στη σχεδίαση διεπαφών: δεν μπορεί κάποιος να βασιστεί σε αυτές τις αισθήσεις, μπορούν όμως να χρησιμοποιηθούν ως επιπλέον ανάδραση Διαφάνεια 13
Πώς ο τρόπος που κινούμαστε επιδρά στην αλληλεπίδρασή μας με τους υπολογιστές Η ταχύτητα και η ακρίβεια της κίνησης είναι δύο θέματα σημαντικά στη σχεδίαση αλληλεπιδραστικών συστημάτων Ο χρόνος κίνησης εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα φυσικά χαρακτηριστικά του ανθρώπου (π.χ., ηλικία και φυσική κατάσταση) Σημαντικός παράγοντας επίσης είναι και ο χρόνος αντίδρασης Σε ορισμένες περιπτώσεις η αυξημένη ταχύτητα κίνησης έχει σαν αποτέλεσμα μειωμένη ακρίβεια Σε πολλά παιχνίδια υπολογιστών οι λιγότερο ικανοί παίκτες δεν καταφέρνουν να ολοκληρώσουν τα επίπεδα που απαιτούν γρηγορότερες αντιδράσεις Αυτό δεν ισχύει σε περιπτώσεις χρηστών με υψηλό επίπεδο ικανοτήτων και εμπειρίας Μελέτες σε χειριστές πληκτρολογίων έδειξαν ότι αν και οι ταχύτεροι χειριστές ήταν έως και δυο φορές γρηγορότεροι από τους υπόλοιπους, οι βραδύτεροι χειριστές έκαναν 10 φορές περισσότερα λάθη Διαφάνεια 14
Οι αισθητήριες μνήμες λειτουργούν σαν περιοχές προσωρινής αποθήκευσης (buffers) των ερεθισμάτων που λαμβάνονται μέσω των αισθήσεων. Υπάρχει μια αισθητήρια μνήμη για κάθε αισθητήριο αγωγό Η βραχυχρόνια μνήμη λειτουργεί σαν σημειωματάριο για την ανάκληση πληροφοριών. Χρησιμοποιείται για την αποθήκευση πληροφοριών οι οποίες είναι απαραίτητες μόνο για σύντομο χρονικό διάστημα δευτερόλεπτα λεπτά ώρες / ημέρες εφ όρου ζωής χρόνος Αισθητήριες μνήμες Βραχυχρόνια μνήμη Ενδιάμεση μνήμη Μακροχρόνια μνήμη Αισθητήριες Μνήμες (Οπτική, Ακουστική, Απτική) Προσοχή Βραχυχρόνια Μνήμη ή Μνήμη Εργασίας Πρακτική εξάσκηση Μακροχρόνια Μνήμη Διαφάνεια 15
Η μακροχρόνια μνήμη είναι η βασικότερη πηγή πληροφοριών Έχει τεράστια (αν όχι άπειρη) χωρητικότητα Έχει σχετικά μικρή ταχύτητα προσπέλασης Η απώλεια στοιχείων γίνεται με πολύ αργό ρυθμό (ή καθόλου) Ενδιάμεση μνήμη (Mezzanine memory δεν είναι επίσημη ορολογία) Δεν έχει μελετηθεί διεξοδικά Τα ενδιάμεσα πράγματα, πράγματα που θυμόμαστε για λεπτά, ώρες ή ενδεχομένως ημέρες (σκεφτείτε τις εξετάσεις!) Η επανάληψη τα καταχωρεί στη μακροχρόνια μνήμη Διαφάνεια 16
Χρόνος φθοράς: 30s (χωρίς επανάληψη) Ο Miller απέδειξε ότι η βραχυπρόθεσμη μνήμη έχει τη δυνατότητα να αποθηκεύει 7 +/- 2 τμήματα πληροφορίας Μεγαλύτερη ποσότητα πληροφορίας είναι εύκολο να αποθηκευθεί αν τμηματοποιηθεί 810594737 σε 810-594 737 Επιπτώσεις στη σχεδίαση διεπαφών Είναι προτιμότερο να μην παρουσιάζονται περισσότερα από 7 +/- 2 αντικείμενα στο χρήστη, για να μπορεί πιο εύκολα να τα θυμάται Καταγραφή του πού έχει βρεθεί ο χρήστης στη διεπαφή Διαφάνεια 17
Δύο παράγοντες επηρεάζουν την απόδοση της μνήμης (Ebbinghaus): O χρόνος που μεσολαβεί από την εκμάθηση έως την ανάκληση της πληροφορίας Η ποσότητα της πληροφορίας που πρέπει να ανακληθεί Παράδειγμα: Παρουσίαση των πιο συχνά χρησιμοποιούμενων γραμματοσειρών Παρουσίαση παραδείγματος εμφάνισης της γραμματοσειράς Διαφάνεια 18
Μνήμη για αυθαίρετα πράγματα Οι πληροφορίες που πρέπει να συγκρατηθούν στη μνήμη φαίνονται αυθαίρετες, χωρίς νόημα και χωρίς σχέση μεταξύ τους ή με άλλα γνωστά θέματα Μπορεί να ερμηνευθεί ως απλή ενθύμηση του τι πρέπει να γίνει, χωρίς πραγματική κατανόηση. Για παράδειγμα: Η εκμάθηση του αλφαβήτου Η χρήση ενός λειτουργικού συστήματος: Control + Alt + Delete Μνήμη για συσχετίσεις με νόημα Οι πληροφορίες που πρέπει να συγκρατηθούν στη μνήμη έχουν μεταξύ τους (ή με άλλα ήδη γνωστά θέματα) σημαντική σχέση Όταν συμβαίνει αυτό, οι νέες πληροφορίες μπορούν να γίνουν κατανοητές, να ερμηνευθούν και να ενσωματωθούν με προηγούμενη γνώση Οι κανόνες και οι περιορισμοί συντελούν στη δημιουργία συσχετίσεων Διαφάνεια 19
Μνήμη μέσω εξήγησης Δεν πρέπει ο άνθρωπος να θυμάται πληροφορίες, αλλά να τις ανακαλεί με τη βοήθεια κάποιου μηχανισμού επεξήγησης Ο πιο σημαντικός τύπος εσωτερικής μνήμης: κατανόηση Τα νοητικά μοντέλα (mental models) παίζουν σημαντικό ρόλο Οι άνθρωποι δημιουργούν νοητικά μοντέλα σχεδόν για όλα όσα κάνουν Γι αυτό είναι σημαντικό οι σχεδιαστές να παρέχουν στους χρήστες τα κατάλληλα μοντέλα Διαφάνεια 20
Όταν ολοκληρώνουμε ένα τμήμα μιας εργασίας έχουμε ένα αίσθημα επιτυχούς ολοκλήρωσης Σε αυτό το σημείο υπάρχει η τάση να αδειάσει η βραχυπρόθεσμη μνήμη για να συνεχίσει με την επόμενη εργασία Τα πρώτα ΑΤΜ έδιναν στους χρήστες τα χρήματα πριν επιστρέψουν την κάρτα τους Αφού λάμβαναν τα χρήματα οι χρήστες είχαν το αίσθημα επιτυχούς ολοκλήρωσης, με αποτέλεσμα συχνά να ξεχνούν να πάρουν την κάρτα τους Τα σύγχρονα ΑΤΜ επιστρέφουν πρώτα την κάρτα Διαφάνεια 21
Μέχρι τώρα εξετάσαμε: τους τρόπους με τους οποίους η πληροφορία εισέρχεται και εξέρχεται από το ανθρώπινο σύστημα τον τρόπο αποθήκευσής της Εστιάζουμε την προσοχή μας στο θέμα της επεξεργασίας και του χειρισμού της πληροφορίας: HY-464: Επικοινωνία Ανθρώπου - Μηχανής Διαφάνεια 22
How information is processed and manipulated: Συλλογισμός Επίλυση προβλημάτων Απόκτηση δεξιοτήτων Λάθη και νοητικά μοντέλα Βλ. επόμενες διαφάνειες Διαφάνεια 23
Ο συλλογισμός είναι μια δραστηριότητα κατά την οποία χρησιμοποιούμε την υπάρχουσα γνώση μας για να βγάλουμε συμπεράσματα ή για να συνάγουμε κάτι νέο στον τομέα ενδιαφέροντός μας Τύποι συλλογισμών: Συμπερασματικός. Παράγει το λογικά αναγκαίο συμπέρασμα από τις δεδομένες υποθέσεις π.χ. Εάν είναι Παρασκευή θα πάω στη δουλειά. Είναι Παρασκευή. Συνεπώς θα πάω στη δουλειά Επαγωγικός. Γενίκευση από περιπτώσεις που έχουμε δει για να συνάγουμε πληροφορίες σχετικά με περιπτώσεις που δεν έχουμε δει π.χ. Εάν κάθε ελέφαντας που έχουμε δει έχει προβοσκίδα, συνάγουμε ότι όλοι οι ελέφαντες έχουν προβοσκίδα Απαγωγικός. Ξεκινά από ένα γεγονός για να φτάσει στην ενέργεια ή στην κατάσταση που το προκάλεσε π.χ. Ξέρουμε ότι όταν πίνει, ο Δημήτρης οδηγεί πάντα με υπερβολική ταχύτητα. Εάν δούμε το Δημήτρη να οδηγεί με υπερβολική ταχύτητα μπορεί να θεωρήσουμε ότι έχει πιει Διαφάνεια 24
Οι άνθρωποι κάνουν συχνά λάθη: Δευτερεύουσας σημασίας, που δεν προκαλούν τίποτα περισσότερο από προσωρινή ενόχληση Η χρήση αλατιού αντί για ζάχαρη Σοβαρά, που απαιτούν σημαντική προσπάθεια για τη διόρθωσή τους Η διαγραφή ενός αρχείου Καταστροφικά, που δεν μπορούν να διορθωθούν Η συντριβή ενός αεροπλάνου, η διαρροή ραδιενέργειας από έναν πυρηνικό σταθμό Διαφάνεια 25
Τα νοητικά μοντέλα χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή συμπερασμάτων από τους ανθρώπους σχετικά με ένα σύστημα, και συγκεκριμένα στην απόπειρα κατανόησης σε βάθος του τι πρέπει να γίνει όταν κάτι απρόσμενο συμβεί με το σύστημα ή το σύστημα δεν τους είναι γνωστό Όσο περισσότερο κάποιος μαθαίνει σχετικά με ένα σύστημα και πως αυτό λειτουργεί, τόσο περισσότερο αναπτύσσεται το νοητικό μοντέλο του Για παράδειγμα, οι μηχανικοί τηλεοράσων έχουν ένα βαθύ νοητικό μοντέλο για το πώς λειτουργούν οι τηλεοράσεις που τους επιτρέπει να αντιλαμβάνονται πως πρέπει να τις κατασκευάσουν ή να τις επιδιορθώσουν. Αντίθετα, ένας μέσος πολίτης είναι πιθανό να έχει ένα καλό νοητικό μοντέλο για το πώς να χρησιμοποιήσει μία τηλεόραση αλλά ένα ρηχό νοητικό μοντέλο για το πώς δουλεύει Συχνά είναι ημιτελή Είναι επίσης ασταθή και υπόκεινται σε αλλαγή Παρουσιάζουν εσωτερική ασυνέπεια, επειδή το άτομο που τα δημιούργησε μπορεί να μην έχει εξετάσει σχολαστικά τις λογικές συνέπειες των πεποιθήσεών του Διαφάνεια 26
Επιστρέφεις από διακοπές ένα παγωμένο χειμωνιάτικο βράδυκαι μπαίνεις σε ένα παγωμένο σπίτι. Έχεις ένα μωρό και πρέπει να ζεστάνεις το σπίτι όσο το δυνατόν γρηγορότερα. Το σπίτι έχει κεντρική θέρμανση. Θα βάλεις το θερμοστάτη όσο το δυνατόν υψηλότερα ή θα τον βάλεις στην επιθυμητή θερμοκρασία (π.χ. 20 C); Επιστρέφεις σπίτι μετά από νυχτερινή έξοδο και πεινάς πάρα πολύ. Κοιτάζεις στον καταψύκτη και βλέπεις ότι έχει απομείνει μία κατεψυγμένη πίτσα. Οι οδηγίες στο πακέτο λένε «θερμάνετε το φούρνο στους 180 C και μετά τοποθετήστε την πίτσα στο φούρνο για 20 λεπτά». Ο φούρνος είναι ηλεκτρικός. Πως θα τον ζεστάνεις; Τον βάζεις στην ζητούμενη θερμοκρασία ή σε υψηλότερη; CS-464: Human Computer Interaction Slide 27
Οι περισσότεροι άνθρωποι, ερωτώμενοι την πρώτη ερώτηση, φαντάζονται το σενάριο στα πλαίσια του τι θα έκαναν στο δικό τους σπίτι και θα επέλεγαν την πρώτη επιλογή. Μία τυπική εξήγηση είναι ότι ορίζοντας την θερμοκρασία όσο το δυνατόν υψηλότερα θα αυξήσει τον ρυθμό με τον οποίο ζεσταίνεται ο χώρος. Μολονότι αρκετοί άνθρωποι πιστεύουν αυτό, αυτό είναι αναληθές. Οι θερμοστάτες λειτουργούν ενεργοποιώντας την θέρμανση και κρατώντας την ενεργή σε σταθερά επίπεδα μέχρι την επίτευξη της ζητούμενης θερμοκρασίας, όπου και απενεργοποιούν τη θέρμανση. Δεν μπορούν να ελέγξουν το βαθμό με τον οποίο η θερμότητα εξάγεται από ένα σύστημα θέρμανσης. Ερωτώμενοι τη δεύτερη ερώτηση, οι περισσότεροι άνθρωποι λένε ότι θα ενεργοποιούσαν το φούρνο στην ζητούμενη θερμοκρασία και θα τοποθετούσαν μέσα την πίτσα όταν θα θεωρούσαν ότι ο φούρνος έχει φτάσει στην κατάλληλη θερμοκρασία. Κάποιοι απάντησαν ότι θα όριζαν το φούρνο στη μεγαλύτερη δυνατή θερμοκρασία για να τον θερμάνουν πιο γρήγορα. Οι ηλεκτρικοί φούρνοι λειτουργούν με βάση την ίδια αρχή με την κεντρική θέρμανση, επομένως ορίζοντας υψηλότερη θερμοκρασία δεν θα θερμάνει τον φούρνο γρηγορότερα CS-464: Human Computer Interaction Slide 28
Πώς μπορούμε να εφαρμόσουμε τις γνώσεις ψυχολογίας στη σχεδίαση αλληλεπιδραστικών συστημάτων; Οδηγίες Από τις θεωρίες που εξετάσαμε έως τώρα μπορούν να εξαχθούν γενικές αρχές και οδηγίες σχεδίασης Μοντέλα για την υποστήριξη της σχεδίασης Η θεωρία της ψυχολογίας οδήγησε στην ανάπτυξη αναλυτικών μοντέλων πρόβλεψης της συμπεριφοράς των χρηστών. Υπάρχουν συγκεκριμένα μοντέλα για την ανθρώπινη συμπεριφορά κατά την επίλυση προβλημάτων, μοντέλα φυσικών δραστηριοτήτων και μοντέλα που επιχειρούν μια ευρύτερη θεώρηση της γνώσης Τεχνικές αξιολόγησης Η ψυχολογία μας παρέχει πολλές εμπειρικές τεχνικές τις οποίες μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για την αξιολόγηση της σχεδίασης των συστημάτων μας Διαφάνεια 29
Η δυνατότητα των ανθρώπων να επεξεργάζονται την πληροφορία υπόκειται σε περιορισμούς. Αυτό έχει σημαντικές επιπτώσεις στη σχεδίαση Η πρόσληψη της πληροφορίας και οι αποκρίσεις του ανθρώπου δίνονται μέσω συγκεκριμένων καναλιών εισόδου /εξόδου: Οπτικό κανάλι Ηχητικό κανάλι Απτικό κανάλι Κίνηση Η πληροφορία αποθηκεύεται στη μνήμη: Αισθητήρια μνήμη Βραχυχρόνια μνήμη (μνήμη εργασίας) Μακροχρόνια μνήμη Διαφάνεια 30
Η πληροφορία υφίσταται επεξεργασία και εφαρμόζεται: Συλλογισμός Επίλυση προβλημάτων Απόκτηση ικανοτήτων Σφάλματα Οι χρήστες μοιράζονται κοινές δυνατότητες, αλλά κάθε χρήστης είναι ένα διαφορετικό άτομο και η διαφορετικότητα αυτή δεν θα πρέπει να αγνοείται Διαφάνεια 31
Οι σχεδιαστές διεπαφών πρέπει να γνωρίζουν: Τις ιδιότητες όλων των συσκευών που απαρτίζουν ένα σύστημα Όλους τους παράγοντες που επηρεάζουν τη φύση της αλληλεπίδρασης και τη συμπεριφορά της διεπαφής Ο υπολογιστής: Ένα από τα δύο συμβαλλόμενα μέρη στην αλληλεπίδραση το οποίο εκτελεί ένα πρόγραμμα Είσοδος Έξοδος Μνήμη (βραχυπρόθεσμη: RAM, μακροπρόθεσμη: δίσκοι κλπ.) Επεξεργασία Διαφάνεια 33
1. Εισαγωγή κειμένου Το πληκτρολόγιο Αναγνώριση γραφής και οπτικών χαρακτήρων Αναγνώριση ομιλίας 2. Δεικτικές συσκευές και συσκευές τοποθέτησης Το ποντίκι Άλλες συσκευές τοποθέτησης στις δύο διαστάσεις (Trackball, Joystick, Οθόνες αφής, κ.α.) Έλεγχος θέσης στις τρεις διαστάσεις (τρισδιάστατο ποντίκι, κράνη/γυαλιά εικονικής πραγματικότητας, κ.α.) Διαφάνεια 34
1. Οθόνες Οθόνη καθοδικού σωλήνα (CRT) Οθόνη υγρών κρυστάλλων (LCD) Τρισδιάστατες οθόνες Μεγάλες οθόνες και σταθερά εγκατεστημένες οθόνες (situated displays) Ψηφιακό χαρτί Διαφάνεια 35
2. Ηχητικές συσκευές εξόδου Σχεδιασμένες για να χρησιμοποιούνται συνήθως σε συνδυασμό με οθόνες Οι ήχοι παρέχουν σημαντικό βαθμό ανάδρασης στο χρήστη ενός διαδραστικού συστήματος 3. Απτικές συσκευές και το χαρτί (Εκτυπωτές και scanner) Διαφάνεια 36
Οι υπολογιστές που εκτελούν αλληλεπιδραστικά προγράμματα έχουν την ικανότητα να εκτελούν δεκάδες εκατομμύρια οδηγίες ανά δευτερόλεπτο Επιπτώσεις της πεπερασμένης ταχύτητας των επεξεργαστών Προβλήματα λόγω υπερβολικά μικρής ταχύτητας Το πρόγραμμα κάνει λάθος Π.χ., sε ένα «βαρύ» παιχνίδι 3D μπορεί να σας χτυπήσει μια «σφαίρα» ενώ προσπαθήσατε να την αποφύγετε αλλά ο επεξεργαστής δεν πρόλαβε να εκτελέσει την εντολή σας Το πρόγραμμα λειτουργεί σωστά, αλλά καθυστερεί να στείλει πληροφόρηση Π.χ., έστω ότι θέλετε να διαγράψετε 1 γραμμή κειμένου κρατώντας πατημένο το πλήκτρο backspace. Aν ο υπολογιστής είναι «απασχολημένος» με κάποια άλλη «βαριά» εργασία, τότε μπορεί να διαγράψετε κατα λάθος περισσότερες γραμμές γιατί ο κέρσορας θα εμφανίζεται στην οθόνη με καθυστέρηση Διαφάνεια 37
Προβλήματα όταν η ταχύτητα επεξεργασίας είναι υπερβολικά μεγάλη Ο χρήστης θα πρέπει να μπορεί να διαβάζει και να κατανοεί την έξοδο του συστήματος. Π.χ., Κατά την εγκατάσταση ενός προγράμματος συνήθως τυπώνονται μηνύματα στην κονσόλα που δείχνουν ποια αρχεία έχουν αντιγράφει Όμως τυπώνονται πολύ γρήγορα για να προλάβει να τα διαβάσει ο χρήστης τέτοια φαινόμενα οδήγησαν στην εμφάνιση της μπάρας προόδου Διαφάνεια 38
Ένα σύστημα υπολογιστή αποτελείται από διάφορα στοιχεία κάθε ένα εκ των οποίων επηρεάζει το χρήστη και το σύστημα Συσκευές εισόδου για την υποστήριξη της αλληλεπίδρασης χρήστη υπολογιστή, οι οποίες επιτρέπουν την εισαγωγή κειμένου, τη σχεδίαση και την επιλογή στοιχείων από την οθόνη: Εισαγωγή κειμένου: πληκτρολόγιο και συσκευές αναγνώρισης ομιλίας και γραφής Ένδειξη: κυρίως το ποντίκι Συσκευές αλληλεπίδρασης στις τρεις διαστάσεις Συσκευές εξόδου για την υποστήριξη της αλληλεπίδρασης χρήστη υπολογιστή, κυρίως διάφορες μορφές οθονών, αλλά και συσκευές ηχητικής εξόδου Διαφάνεια 39
Είσοδος και έξοδος εγγράφων Διάφοροι τύποι εκτυπωτών Σαρωτές και οπτική αναγνώριση χαρακτήρων Μνήμη Βραχυχρόνια μνήμη: RAM Μακροχρόνια μνήμη: μαγνητικοί και οπτικοί δίσκοι Επεξεργασία: Οι επιπτώσεις ενός συστήματος το οποίο λειτουργεί υπερβολικά αργά ή υπερβολικά γρήγορα Περιορισμοί στην ταχύτητα επεξεργασίας Διαφάνεια 40
Έχοντας προσεγγίσει την αλληλεπίδραση από την πλευρά τόσο του χρήστη όσο και του υπολογιστή, στρέφουμε την προσοχή μας στον μεταξύ τους διάλογο Περιεχόμενα: O κύκλος εκτέλεσης-αξιολόγησης του Norman Μοντέλα αλληλεπίδρασης Το πλαίσιο της αλληλεπίδρασης Στυλ αλληλεπίδρασης Αντικείμενα αλληλεπίδρασης Τεχνικές αλληλεπίδρασης Διαφάνεια 42
Εκτέλεση Αξιολόγηση Σχηματισμός πρόθεσης ώστε να πετύχουμε το στόχο Αξιολόγηση της κατάστασης του συστήματος βάσει των στόχων και των προθέσεων του χρήστη Προσδιορισμός της αλληλουχίας ενεργειών Ερμηνεία της κατάστασης του συστήματος (βάσει της αντίληψης) Εκτέλεση των ενεργειών Εξέταση / αντίληψη της νέας κατάστασης του συστήματος Ο ΚΟΣΜΟΣ Διαφάνεια 43
Επτά στάδια δράσης: Διαμόρφωση του στόχου Διαμόρφωση της πρόθεσης Ορισμός μίας ενέργειας Εκτέλεση μίας ενέργειας Αντίληψη της κατάστασης του κόσμου Ερμηνεία της κατάστασης του κόσμου Αξιολόγηση του αποτελέσματος Τα επτά στάδια ορίζουν ένα μοντέλο κατά προσέγγιση, όχι μία ολοκληρωμένη θεωρία ψυχολογίας Συγκεκριμένα, είναι σχεδόν βέβαιο ότι τα στάδια δεν είναι διακριτές οντότητες Οι περισσότερες συμπεριφορές δεν απαιτούν την περάτωση όλων των σταδίων σε ακολουθία, και οι περισσότερες δραστηριότητες δεν μπορούν να ικανοποιηθούν από μόνο μία δράση Θα πρέπει να υπάρχει ένας αριθμός ακολουθιών, και μία ολόκληρη δραστηριότητα μπορεί να διαρκέσει ώρες ή ακόμα και ημέρες Υπάρχει ένας συνεχόμενος βρόχος ανατροφοδότησης, στον οποίο τα αποτελέσματα μίας ενέργειας χρησιμοποιούνται για να καθοδηγήσουν άλλες, στις οποίες οι κύριοι στόχοι οδηγούν σε δευτερεύοντες, και οι κύριες προθέσεις οδηγούν σε δευτερεύοντες. Υπάρχουν δραστηριότητες στις οποίες οι στόχοι ξεχνιούνται, απορρίπτονται, ή αναμορφώνονται CS-464: Human Computer Interaction Slide 44
CS-464: Human Computer Interaction Slide 45
Το χάσμα της εκτέλεσης και το χάσμα της αξιολόγησης περιγράφουν τα κενά που υφίστανται ανάμεσα στον χρήστη και την διεπαφή (Norman, 1986; Hutchins et al, 1986). Ως σκοπό έχουν να δείξουν πόσο αργά πρέπει να γίνει η σχεδίαση για να επιστρέψει στο χρήστη να την κατανοήσει. Το πρώτο το χάσμα της εκτέλεσης περιγράφει την απόσταση μεταξύ του χρήστη και του φυσικού συστήματος, ενώ το δεύτερο το χάσμα της αξιολόγησης είναι ή απόσταση από το φυσικό σύστημα στον χρήστη Ο Norman και οι συνεργάτες του προτείνουν ότι οι σχεδιαστές και οι χρήστες θα πρέπει να αναρωτηθούν για το πώς πρέπει να γεφυρώσουν τα κενά αυτά με στόχο την μείωση του γνωστικού φόρτου για την περάτωση μίας εργασίας. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί αφενός με την σχεδίαση χρηστικών διεπαφών που ταιριάζουν με τα ψυχολογικά χαρακτηριστικά του χρήστη (π.χ. λαμβάνοντας υπόψη τους περιορισμούς στη μνήμη) και αφετέρου με την εκμάθηση των χρηστών στο να δημιουργούν στόχους, σχέδια και ακολουθίες ενεργειών που ταιριάζουν με το πώς λειτουργεί η διεπαφή CS-464: Human Computer Interaction Slide 46
Πόσο Εύκολα Μπορεί Κάποιος: Να Ορίσει Την Λειτουργία Της Συσκευής; Να Πει Ποιες Ενέργειες Είναι Δυνατές; Να Πει Εάν το Σύστημα Βρίσκεται σε Επιθυμητή Κατάσταση; Να ορίσει Συσχετισμό μεταξύ της Πρόθεσης και της Φυσικής Κίνησης; Να ορίσει Συσχετισμό μεταξύ της Κατάστασης του Συστήματος και της Ερμηνείας; Να Εκτελέσει την Ενέργεια; Να Πει σε τι Κατάσταση Βρίσκεται το Σύστημα; CS-464: Human Computer Interaction Slide 47
S σύστημα O έξοδος I είσοδος U εργασία Επιχειρεί μια πιο ρεαλιστική περιγραφή της αλληλεπίδρασης, συμπεριλαμβάνοντας με λεπτομέρεια το σύστημα Διαχωρίζει την αλληλεπίδραση σε τέσσερα βασικά τμήματα: Ο Χρήστης διατυπώνει την επιθυμητή εργασία για την επίτευξη των αναγκών κάποιων στόχων (και παρέχει είσοδο στο σύστημα) Τα αποτελέσματα της Εισόδου ερμηνεύονται ως ερέθισμα για το Σύστημα Η απόκριση του Συστήματος μετατρέπεται σε ερέθισμα για το τμήμα της Εξόδου, προκειμένου να μεταφερθεί στον Χρήστη Ο Χρήστης πρέπει να ερμηνεύσει την έξοδο για να αξιολογήσει το τι συνέβη Διαφάνεια 48
Η αλληλεπίδραση επηρεάζεται Από φυσικούς παράγοντες του περιβάλλοντος Από κοινωνικούς και οργανωτικούς παράγοντες Για να είναι οι χρήστες αποδοτικοί πρέπει να έχουν κίνητρα Ο χρήστης μπορεί να χάσει τα κίνητρά του εάν το σύστημα δεν ικανοποιεί τις πραγματικές απαιτήσεις της εργασίας που πρέπει να κάνει Η νέα τεχνολογία μπορεί να αποτελέσει κίνητρο για τους χρήστες Η παροχή επαρκούς πληροφόρησης είναι ένα σημαντικό κίνητρο για τους χρήστες Διαφάνεια 49
Η αλληλεπίδραση μπορεί να θεωρηθεί ως ένας διάλογος μεταξύ του υπολογιστή και του χρήστη Η επιλογή του στυλ της διεπαφής μπορεί να έχει σημαντική επίδραση στη φύση αυτού του διαλόγου Ο όρος «τύποι διεπαφών» περιλαμβάνει όλους τους τρόπους με τους οποίους οι χρήστες επικοινωνούν ή αλληλεπιδρούν με υπολογιστικά συστήματα Παλαιότερος όρος: «στυλ αλληλεπίδρασης», ένα σύνολο από αντικείμενα της διεπαφής και τις αντίστοιχες τεχνικές αλληλεπίδρασης Διαφάνεια 50
Η Preece et al (2015) αναγνωρίζει 20 τύπους διεπαφών 1. Command-based 2. WIMP and GUI 3. Multimedia 4. Virtual reality 5. Information visualization and dashboards 6. Web 7. Consumer electronics and appliances 8. Mobile 9. Speech 10. Pen 11. Touch 12. Air-based gesture 13. Haptic 14. Multimodal 15. Shareable 16. Tangible 17. Augmented and mixed reality 18. Wearable 19. Robots and drones 20. Brain computer interaction (BCI) CS-464: Human Computer Interaction Slide 51
Οι τύποι αλληλεπίδρασης είναι η τρόποι με τους οποίους ένας χρήστης αλληλεπιδρά με ένα προϊόν ή μία εφαρμογή 4 κύριοι τύποι σύμφωνα με την Preece et al (2011): Οδηγία Συνδιαλλαγή Χειραγώγηση Εξερεύνηση Εκτός αυτών των βασικών δραστηριοτήτων, είναι πιθανόν να περιγραφούν ενέργειες βασισμένες στο χώρο και το περιβάλλον χρήσης με τις οποίες οι χρήστες ενασχολούνται, όπως: Εκμάθηση, εργασία, κοινωνικοποίηση, παιχνίδι, πλοήγηση, επίλυση προβλημάτων, λήψη αποφάσεων και αναζήτηση πληροφοριών κτλ. Ο McCullough (2004) προτείνει ότι την περιγραφή τους σαν δραστηριότητες με βάση την εκάστοτε κατάσταση, οργανωμένες με βάση: Εργασία, σπίτι, στην πόλη και στο δρόμο CS-464: Human Computer Interaction Slide 52
Διαφάνεια 53