Modelos Mentales y Sistemas Interactivos: Fundamentos de la Interacción Humano-Computadora

Modelos Mentales

Keneth Craik

Representaciones internas que las personas construyen acerca del mundo que los rodea incluyendo sus actividades, y son claramente influenciados por sus prácticas culturales.

Cleotilde González

Toda tecnología desarrollada por y para el hombre requiere ser diseñada de acuerdo con las limitaciones y características del procesamiento de información humano, con el fin de maximizar la utilidad y usabilidad de la tecnología.

Aspectos Cognitivos:

• Visión
• Memoria
• Atención
• Toma de decisiones
• Acción

SPIH Sistema procesamiento de información humano.

Cledotilde González

Representación conceptual del conjunto de procesos implicados en el comportamiento humano, incluyendo la resolución de problemas y la toma de decisiones en entornos cotidianos y profesionales.

Se divide en:

• Sistema cognitivo
• Sistema perceptual
• Sistema motor

Sistema Cognitivo

Memoria

1. Memoria a corto plazo

Usa la memoria de trabajo; manipulación constante de información del medio ambiente, es temporal, limitada y maneja poca info.

Ley de Miller: una persona puede recorar entre 7+-2 fragmentos para espacio de memoria a corto plazo.

2. Memoria a largo plazo

Se compone de asociaciones semánticas, ilimitada, atemporal, sentido, significado, interpretación.

Memoria episódica: Info de hechos y experiencias. Permite recordar todo el evento

Memoria procedimental: Relacionada a reglas, estrategias para realizar una tarea. Ej. lavarse los dientes, bajar escaleras.

Atención

Es limitada y se aplica la carga cognitiva (Cantidad de esfuerzo requerido para completar una tarea).

1. Atención selectiva: Capacidad de enfocarse en una sola actividad (se ignoran otras).

2. Atención dividida: Capacidad de enfocarse en múltiples situaciones, depende de complejidad y experiencia.

Sistema Perceptual

Convertir las sensaciones del mundo físico capturados a través de los sistemas sensoriales. Los traduce a representaciones internas procesadas por el sistema cognitivo. Después se convierten en acciones a través del sistema motor. La visión es el principal sistema sensorial en el contexto de diseño de IU para la HCI. A través de movimientos oculares (Percepción/cognición). Y el segundo más importante son los canales de receptores táctiles.

Sistema Motor

Traducir las decisiones del sistema cognitivo en acciones. Por ejemplo, el movimiento de la mano a un objetivo.

Ley de Fitts: ayuda a predecir el tiempo que una persona tarda en llegar a un objeto. Tarda entre 70-120 milisegundos.

Diseño del Diálogo

7 principios para el diseño de interfaces – ISO9241- 10

• Adecuación a la tarea: Sucede cuando asiste al usuario en la compleción eficaz y eficiente de la tarea.

• Carácter autodescriptivo: Sucede cuando cada paso del diálogo es inmediatamente comprensible ya sea mediante la información devuelta por el propio sistema o por una explicación a solicitud del usuario.

• Conformidad con las expectativas del usuario: Sucede cuando es consistente y se ajusta a las características del usuario, tales como conocimiento de la tarea, educación, experiencia, y otros convenios comúnmente aceptados.

• Adecuación al aprendizaje: Sucede cuando ofrece soporte y guía para que el usuario aprenda a utilizar el sistema.

• Controlabilidad: Sucede cuando el usuario es capaz de iniciar y controlar la dirección y ritmo de la interacción hasta el punto en el que la tarea ha sido completada.

• Tolerancia a errores: Sucede si con independencia de que haya errores de la entrada, el resultado pretendido puede ser alcanzado sin acción necesaria por parte del usuario, o con una acción mínima.

• Personalización: Sucede cuando la interfaz de software puede ser modificada para ajustarse a las necesidades de la tarea, preferencias individuales, y habilidades del usuario.

Los principios anteriores se deben considerar desde las etapas tempranas del ciclo de desarrollo considerando el enfoque de Independencia del Diálogo.

Sistemas Interactivos

Se dividen en 2 componentes:

• La interfaz de usuario y/o componente de diálogo

• El componente de cómputo/procesamiento.

Independencia del Diálogo

“Es una estrategia que permite que las decisiones de diseño que afectan únicamente al componente de diálogo se realicen en forma independiente de aquellas que afectan a la estructura del sistema de aplicación y al corazón funcional»

Involucra que la interacción usuario-sistema se llevará totalmente a través del componente de diálogo, sin interferir en los aspectos funcionales.

Conlleva a su vez a la necesidad del desarrollador del diálogo, quien debe asegurarse de:

• Efectuar los modelos necesarios sobre los usuarios, el contexto, la aplicación y aspectos tecnológicos.

• Efectuar y converger al mejor diseño de la interfaz de acuerdo con los factores humanos analizados.

• Evaluar y refinar la interfaz según su impacto directo sobre los usuarios.

Conducta Interactiva

Involucra 3 aspectos básicos

1. La interacción sociocultural: Involucra aspectos que ayudan a moldear la conducta de las personas en la sociedad a través de las IT.

2. La interacción cooperativa/colaborativa: Integra aspectos que contribuyen a determinar la conducta de las personas durante el desarrollo conjunto de tareas a través de las IT.

3. La interacción individual: Involucra los aspectos clásicos como memoria, atención, razonamiento, toma de decisiones, entre otros factores humanos.

Arquitecturas cognitivas

Ayudan a estructurar las cogniciones y conductas de un sistema durante la solución de problemas. Paper de La Prof José María Ruiz Sánchez de León «Arquitecturas cognitivas y cerebro: hacia una teoría unificada de la cognición». Se definen como el conjunto de componentes esenciales de un sistema que permite el análisis de sus cogniciones y sus conductas. ACT-R es una teoría sobre el funcionamiento de la mente humana.

Se describen sus dos niveles de computación: un nivel simbólico que contiene toda la información declarativa del sistema, y un nivel subsimbólico que está representado como un juego de procesos en paralelo.

Pretende explicar los mecanismos implicados en producir cualquier conducta humana. Arquitectura cognitiva: Es la estructura lógica y física de los componentes de un sistema que conoce.

Sun define AC como el conjunto de componentes esenciales de un sistema que permite el análisis exhaustivo, en múltiples niveles y en múltiples dominios de sus cogniciones y sus conductas. Este conjunto de componentes proporciona un marco conceptual que facilita la modelización detallada de los fenómenos cognitivos a través de la división en módulos y la especificación de las relaciones entre ellos. Con ello, el análisis se realiza, principalmente a nivel computacional.

El modelo ACT-R (de Adaptative Control of Thought – Rational), es una teoría sobre cómo trabaja la mente humana, es un marco conceptual que proporciona las herramientas necesarias para generar hipótesis y crear modelos (o programas, si se quiere) que, una vez escritos y puestos a prueba, permiten conocer mejor cómo funciona el sistema cognitivo.

En resumen: Las arquitecturas cognitivas proporcionan el soporte físico (hardware) y las herramientas simbólicas (software) necesarios para describir y predecir la conducta de un sistema neurocognitivo en una situación determinada. Ofrecen la posibilidad de modelar cómo se relacionan los diferentes procesos cognitivos.

Canales de entrada

Principales: Visión, Tacto y Oído.

Secundarios: Olfato y Gusto

Visión

Contexto en la visión, ayuda a resolver ambigüedades.

GUI (interfaces de vista)

Tamaño, profundidad, brillo y color.

UI Olfativas:

Formas de administrar medicamentos. Fomenta la memorización y mejora la experiencia en el ámbito educativo. Indolora, incruenta, económica y práctica.

Etapas de la lectura

• Percepción del patrón visual de cada palabra.

• Decodificación de la palabra mediante la representación interna del lenguaje.

• Interpretación de la palabra mediante el conocimiento sintáctico y semántico.

Micro movimientos

1. Movimientos sacádicos: Rápidos intermitentes en misma dirección.

2. Fijaciones: Estables en una misma locación.

La forma de las palabras se mantiene como el cerebro la espera, ya que el primero y ultimo carácter se mantienen en la posición correcta.

Ergonomía

Estudio científico de las interacciones de las personas con su ambiente de trabajo: Espacio, Herramientas, Equipamiento, Dispositivos.

Describe principios de adaptación del ambiente de trabajo a las personas y viceversa.

Ergonomía cognitiva

Estudia procesos cognitivos de las personas en el trabajo. Busca optimizar el bienestar humano durante el trabajo, pero sin descuidar el rendimiento operativo.