Factores humanos de IHC

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Universidad Bolivariana de Venezuela PFG Informática para la Gestión Social Factores Humanos de la Factores Humanos de la Interacción Humano Computador Interacción Humano Computador

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Universidad Bolivariana de VenezuelaPFG Informática para la Gestión Social

Factores Humanos de la Factores Humanos de la Interacción Humano ComputadorInteracción Humano Computador

Page 2: Factores humanos de IHC

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

Page 3: Factores humanos de IHC

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

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Contenidos

Modelo del ser humanoLos sentidosCogniciónEl modelo de memoriaRestricciones de atención y memoriaEl modelo mental

Page 5: Factores humanos de IHC

Un modelo simple del procesamiento de información

Memoria a largo plazo

PENSAMIENTO

memoria trabajo

inputPERCEPCION

outputMOTOR/

COMPORTAMIENTO

TAREA/

ESTIMULO

Page 6: Factores humanos de IHC

Psicología cognitiva

Disciplina científica que se encarga del estudio del sistema de procesamiento de información humano

Cognición Adquisición, mantenimiento y uso del conocimiento

Page 7: Factores humanos de IHC

Modelo procesamiento humano

Computadora

DispositivosSalida

DispositivosEntrada

Sensores Efectores

Memoriasensorial (MS)

atenciónMemoria de Trabajo

Memoria de Largo Plazoelaboración recuperación

recordatorio rendimiento

Page 8: Factores humanos de IHC

Modelo procesamiento humano

Computadora

DispositivosSalida

DispositivosEntrada

Sensores Efectores

Memoriasensorial (MS)

atenciónMemoria de Trabajo

Memoria de Largo Plazoelaboración recuperación

recordatorio rendimiento

Page 9: Factores humanos de IHC

El factor humanoCanales de entrada-salida

EntradaPercepción a través de

los sentidos Vista Oido Tacto Gusto Olfato

SalidaAcciones a través de

los actuadores (efectores)

extremidadesmiembrosdedosojoscabezasistema vocal

Page 10: Factores humanos de IHC

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

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Canales de entrada en las interfaces virtuales

Page 12: Factores humanos de IHC

El sentido de la vista

Page 13: Factores humanos de IHC

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

Page 14: Factores humanos de IHC

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

Page 15: Factores humanos de IHC

Canales de entradaSistema visual

La luz es la porción del espectro electromagnético que puede ser detectado por el sistema visual humano

Page 16: Factores humanos de IHC
Page 17: Factores humanos de IHC

El sistema visual

Estructura anatómica del ojo

a corneab pupilac lentesd músculo ciliare ligamento suspensiónf retinah punto ciegoi nervio óptico

Page 18: Factores humanos de IHC

El sistema visual y la IPO

Sensación Es la captación del estímulo físico y su transformación en

impulso nerviosoPercepción

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

Page 19: Factores humanos de IHC

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

Page 20: Factores humanos de IHC

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

Page 21: Factores humanos de IHC

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

Page 22: Factores humanos de IHC

A. Proximity principle B. Similarity principle

C. Good continuation principle

C

D

D. Closure principle

A

B

Perception: gestalt principles (bottom up)

Page 23: Factores humanos de IHC

Perception: pattern recognition

(top-down processing)

Recognition based on learning and expectation

T E C TTHE WORK MUST GET DONE. WORK

Page 24: Factores humanos de IHC

Perception: the importance of context

in causing illusions

Page 25: Factores humanos de IHC

Sistema auditivo

La audición es crucial para la comunicación humanaNúcleo de interacciones sociales y transmisión del

conocimiento IPO

Estudiar las interfaces auditivas y las multimodales

Page 26: Factores humanos de IHC

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

Page 27: Factores humanos de IHC

Enciclopedia británica

Page 28: Factores humanos de IHC

a oído mediob oído internoc cóclead canales semicircularese trompa de eustaquio

Page 29: Factores humanos de IHC

Oído interno

a estribob ventana ovalc membrana basilar

d helicotremae membrana tectorial

Page 30: Factores humanos de IHC

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

Page 31: Factores humanos de IHC

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

Page 32: Factores humanos de IHC

Clases de receptores

La piel es nuestro sistema sensorial más grandeTermoreceptores

TemperaturaNocireceptores

Estímulos dolorososMecanoreceptores

Presión

Page 33: Factores humanos de IHC

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

Page 34: Factores humanos de IHC

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

Page 35: Factores humanos de IHC

Dolor

Dos componentes importantes Componente sensorial Componente emocional

Umbral del dolor La menor intensidad de estimulación a la cual percibimos

dolorTiene un papel constructivo

Page 36: Factores humanos de IHC

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

Page 37: Factores humanos de IHC

Sistema olfativo

Page 38: Factores humanos de IHC

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

Page 39: Factores humanos de IHC

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

Page 40: Factores humanos de IHC

Modelo procesamiento humano

Computadora

DispositivosSalida

DispositivosEntrada

Sensores Efectores

Memoriasensorial (MS)

atenciónMemoria de Trabajo

Memoria de Largo Plazoelaboración recuperación

recordatorio rendimiento

Page 41: Factores humanos de IHC

Modelo procesamiento humano

Computadora

DispositivosSalida

DispositivosEntrada

Sensores Efectores

Memoriasensorial (MS)

atenciónMemoria de Trabajo

Memoria de Largo Plazoelaboración recuperación

recordatorio rendimiento

Page 42: Factores humanos de IHC

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.

Page 43: Factores humanos de IHC

Memoria sensorialActúa como buffer de los estímulos recibidos a través de

los sentidosExiste una memoria para cada canal, y se actualizan

constantementeLa información se almacena un periodos muy cortosEste 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).

Page 44: Factores humanos de IHC

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

Page 45: Factores humanos de IHC

Memoria sensorialAlmacén icónico

Recibe la información visualLa información que se recibe es de carácter

perceptual y no categorialPermite mantener 9 elementos durante

aproximadamente 250 msegSe transfieren los elementos a los que el usuario

preste atención

Page 46: Factores humanos de IHC

Memoria sensorialAlmacén ecóico

Almacena los estímulos auditivosAlmacenamiento de sonidos

250 msegPalabras con significado

2 o más segundos

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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

Page 48: Factores humanos de IHC

Experimento de Sperling

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Modelo procesamiento humano

Computadora

DispositivosSalida

DispositivosEntrada

Sensores Efectores

Memoriasensorial (MS)

atenciónMemoria de Trabajo u operativa

Memoria de Largo Plazoelaboración recuperación

recordatorio rendimiento

Page 50: Factores humanos de IHC

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

Page 51: Factores humanos de IHC

Modelo cognitivo

Memoria 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]

Page 52: Factores humanos de IHC

Modelo cognitivoMemoria de trabajo

Tiempo de acceso 70 mseg

Tiempo en la memoria 200 mseg

Desfallecimiento Interferencia

Page 53: Factores humanos de IHC

Memoria operativa

Ejecutivocentral

Lazoarticulatorio

Agendavisuoespacial

[Baddeley and Hitch, 1974]

Page 54: Factores humanos de IHC

Memoria operativaFunciones generales

Retención de informaciónSoporte en el aprendizaje de nuevos conocimientosComprensión del ambiente inmediatoFormulación de metas a corto plazoResolución de problemas

Page 55: Factores humanos de IHC

Memoria operativaLazo articulatorio

Funciones Almacenamiento pasivo Mantenimiento activo

repetición De Información verbal hablada Transformación automática del lenguaje en forma visual a

su forma fonológica

Page 56: Factores humanos de IHC

Memoria operativaLazo articulatorio

Capacidad 7+-2No es constante, disminuye a medida que las palabra

a recordar son mas largas

Page 57: Factores humanos de IHC

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

Page 58: Factores humanos de IHC

Memoria operativa

Su limitación de recursos afecta a la ejecución de varias tareas simultaneas

Aspecto crucial para interactuar con sistemas complejos

Page 59: Factores humanos de IHC

Modelo procesamiento humano

Computadora

DispositivosSalida

DispositivosEntrada

Sensores Efectores

Memoriasensorial (MS)

atenciónMemoria de Trabajo o Operativa

Memoria de Largo Plazoelaboración recuperación

recordatorio rendimiento

Page 60: Factores humanos de IHC

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.

Page 61: Factores humanos de IHC

Memoria largo plazo

ProcedimentalDeclarativa

Page 62: Factores humanos de IHC

MLPProcedimental

Sistema de ejecución implicado en el aprendizaje de habilidades

Se activan de forma automáticaSecuencia de pautas de actuaciónSerie de repertorios motores

Montar en bicicletaEstrategias cognitivas

Jugar al ajedrezSe realiza sin demasiados recursos atencionales

Page 63: Factores humanos de IHC

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

Page 64: Factores humanos de IHC

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 semánticasLos modelos mentales son las estructuras mas

relevantes en IPO

Page 65: Factores humanos de IHC

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

Page 66: Factores humanos de IHC

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

Page 67: Factores humanos de IHC

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

Page 68: Factores humanos de IHC

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

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Conclusiones

La persona percibe información a través de los sentidos Vista, oido, tacto, ... Guarda, manipula y utiliza información

Reacciona a la información recibidaUna comprensión de les capacidades y limitaciones

de las personas nos ayudará en el diseño de sistemas interactivos

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Bibliografía

Libro electrónicohttp://griho.udl.es/ipo/salEn formato WORD, PDF y Microsoft readerVersión provisional

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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)