3.a LezioneG. Valle IUM2004 Turno A1 Seminario LearnLink videoconferenza su IP Giovedì 11 Marzo...

3.a Lezione G. Valle IUM2004 Turno A 1

Seminario LearnLinkvideoconferenza su IP

• Giovedì 11 Marzo Aula V6mattino: 8:30 – 10:30pomeriggio: 14:30 – 19:30

Obiettivo:Supporto allo studio via WEB con max 200 utenti remoti in contemporaneità audio e video


Umano Calcolatore

Nel Contesto

Processo di Sviluppo

1. La disciplina “Interazione uomo-macchina”

2. La comunicazione pro-attiva

3. I sistemi digitali nel processo di comunicazione

4. Modelli di interazione uomo macchina: Norman –> PCL

5. I fenomeni che caratterizzano la comunicazione digitale

6. Il progetto di sistemi interattivi come allocazione di risorse informative tra l’uomo e la macchina

Parte prima: I sistemi Interattivi


UmanoU3: Aree di applicazione

H1: sistema umano di percezione ed elaborazione dei dati

H2:Sistemi del Linguaggio, di Comunicazione

ed Interazione

Riassunto: la disciplina IUM

D2: Prototipie Casi di studio

Calcolatore

U2: Coordinamento e AdattamentoUmano-Macchina

U1: Organizzazione Socialee del Lavoro

Uso nel Contesto

D1: Approccialla Specifica

ed al Progetto

C1: strumenti di I/O

H3: Ergonomia

Processo di Sviluppo

D3: Tecniche di valutazione

D4:Tecniche eStrumenti di sviluppo

Adattato da Acm-Sigchi: Curricula for HCI -1992

C2: Tecniche di Dialogo

C3: Stile delDialogo

C4:GraficaDigitale

C5: Architetturaper il Dialogo


I(II)SA I ( II ): State of affairs referred to by expression

as perceived by communicant

communicant communicant

channelcod-decod

methods

subjective

worldcod-decod

methods

subjective

world

Phenomena to which

the conversation relates

3 3

1

22

1

I II

A

BSA I

SA II

Analizzando un sistema di comunicazione:

1- se si fa riferimento a chi usa ilsistema: analisi pragmatica

2- se si astrae da chi usa ed analizziamo le espressioni ed i loro significati : analisi semantica

3- se si astrae da chi usa e ed anche dai significati e analizziamo le pure espressioni : analisi sintattica

1: perceives

2: refers to

3: stands for

:Il messaggio

L’interazione è basata sulla comunicazione pro-attiva [after Tondl 81]


Il sistema interattivo è un messaggio attivo: Un messaggio che genera e interpreta messaggi (

RIASSUNTO:IL SISTEMA INTERATTIVO COME MESSAGGIO

Designer

Designer's SA

User

User's SA


Glossario 10

Alcune definizioni iniziali

Dominio : un’area della conoscenza per un tipo di attività nel mondo reale esempi: utilizzo di una base di dati in un ospedale

progettazione di interfacce graficheObiettivo (goal): il risultato da ottenere mediante l’esecuzione del task

esempi ritrovare la lista degli esami di un pazientecostruire un’interfaccia per usare

Compito (Task): un’attività nel dominio eseguita per conseguire un obiettivoesempi: formulazione di una query

implementare un menùAzione: task elementare

esempi: battere un tasto per costruire una parolamuovere il mouse

Intenzione. La volontà di eseguire un compito o un’azione specifica per raggiungere un obiettivo

Analisi dei task .identificazione dello spazio del problema in termini di dominio, obiettivi, intenzioni e task

Task language : linguaggio in cui l’utente descrive e prescrive il task Core language: è il linguaggio del sistema, che descrive le computazioni rilevanti per il dominio


Un primo modello: il ciclo valutazione -esecuzione

Deriva dagli studi di D; Norman, designer (progetta oggetti)

Si focalizza sull’utente ed il contesto

Evolve negli anni (il computer invisibile- Apogeo)


Il modello di Hutchins,Hollan e Norman

Goal

Intenzione

Azione

Esecuzione Percezione

Interpretazione

ValutazioneSignificato

Forma

Interfaccia

DistanzaSemantica

DistanzaReferenziale

DistanzaSemantica

DistanzaReferenziale

Esecuzione Valutazione

Gol

fo d

ell’

esec

uzio

neG

olfo della Valutazione

Golfo dell’esecuzione:Distanza fra gli scopi formulati dall’utentee i mezzi resi disponibili dal sistemaper raggiungerli.

Golfo della valutazione:Distanza fra il comportamento del sistema e i goaal dell’utente.


DistanzaSemantica

Distanzaarticolatoria

Valutazione

Goal

Intenzione

Azione

Esecuzione

Interpretazione

Percezione

Distanze in valutazione


Lezione per CD

•Il rapporto forma –significato (per l’utente)•Informazione necessaria vs. inutile•Il problema del tempo di attesa•Il problema della rappresentazione percepibile


DistanzaSemantica

Distanzaarticolatoria

Valutazione

Goal

Intenzione

Azione

Esecuzione

Interpretazione

Percezione

Distanze in esecuzione


Lezione per CD

•Il rapporto forma fisica –significato (per l’utente)•I tipi di azioni e le sequenze debbono essere significative

per l’utente•I livelli di astrazione nel definire messaggi, operandi ed azioni


Una importante generalizzazione

Visibilità: operandi ed operatori debbono essere visibili,con una buona disposizione spaziale

Affordance: gli oggetti spiegano illoro uso‘ un termine tecnico che si riferisce alle proprietà di un oggetto, che

suggeriscono che operazione -manipolazione- si possano eseguire su quell’oggetto ‘

Perceived affordance: cosa una persona capisce si possa fare con un oggetto

Relazione persona-strumento: rispetto all’esecuzione del compito, costituiscono un unico sistema

2 lucidi


Punti di forza del modello di Norman

Individua i concetti base dell’interazione dal punto di vista dell’uomo

• Ciclicità dell’interazione

• I golfi che l’uomo deve superare

• Le distanze (non ancora misurabili) semantica e referenziale

• Importanza della forma percepibile dello strumento (shape)

Permette una prima definizione sugestiva di usabilità: (facile da imparare, facile da usare)Occorre darne una definizione operativa che permetta di misurare per valutare oggettivamente e confrontare


Punti di debolezza del modello di Norman

-Vago ed Allusivo-Concentrato sull’uomo e sulla superficie del sistema (interfaccia)-Non focalizza sulla comunicazione attraverso l’interfaccia-Tiene poco conto del sistema come strumento attivo che calcola

ed opera sull’interfaccia-non ‘ vede ’ il progettista-dimentica che

uno strumento interattivo ha dinamicaha limiti tecnologici con cui influenza il comportamento dell’utente. (grain)

lo strumento vincola

.cosa la persona può fare ad ogni passo

. Le strategie che può seguire


Il modello di Abowd&Bealeinclude esplicitamente il sistema

O

output

I

Input

SCore

UTask

Il sistema è descritto da 4 linguaggi:1-Linguaggio del compito:Task language: usato dall’utente per descrivere il compito

interfaccia

2- Linguaggio di input: manifesta come si articolano le possibili sequenze di azioni per compiere un compito

3- Linguaggio di sistema (core). Che descrive come il sistema cambia stato inconseguenza degli input4- linguaggio di uscita:con cui si manifesta il risultato ottenuto


Il modello di Abowd&Bealeinclude esplicitamente il sistema

O

output

I

Input

SCore

UTask

presentation

performance

observation

articulation

L’interazione come composizione di 4 processi di traduzione in loop:

da Task language a Input language (articolazione) da input language a core language (performance) da core a output language (presentation) da output language a task (observation)

interfaccia


Divide rappresentazione (sull’interfaccia) da significato (nei sistemi)

L’affordance è riconducibile alla semplicità delle traduzioni che competono all’uomo

Indica come superare i golfi: ottimizzare le traduzioni fra linguaggi

per il golfo dell’esecuzione

l’utente può cambiare il modo di pensare e le tattiche di esecuzione del compito ed adattarsi al sistema

Il progettista può cambiare il linguaggio di input perché si adatti meglio al linguaggio del compito

per il golfo della valutazione

l’utente può cambiare il modo di pensare e le tattiche di lettura dello schermo ed adattarsi al sistema

Il progettista può cambiare il linguaggio di output perché si adatti meglio al linguaggio del compito: ad esempio adottando come linguaggio di output sottoinsiemi del linguaggio del compito

Punti di forza del modello di Abowd e Beale


Punti deboli di Abowd e Beale

Legato a una separazione di I/O:il risultato è quello ottenutosulla stampante e ciò che appare sul video è effimero

Semplifica eccessivamente il ciclo di interazione, trascurando gli aspetti di comunicazione e calcolo


I(II)SA I ( II ): State of affairs referred to by expression

as perceived by communicant

communicant communicant

channelcod-decod

methods

subjective

worldcod-decod

methods

subjective

world

Phenomena to which

the conversation relates

3 3

1

22

1

I II

A

BSA I

SA II

Analizzando un sistema di comunicazione:

1- se si fa riferimento a chi usa ilsistema: analisi pragmatica

2- se si astrae da chi usa ed analizziamo le espressioni ed i loro significati : analisi semantica

3- se si astrae da chi usa e ed anche dai significati e analizziamo le pure espressioni : analisi sintattica

1: perceives

2: refers to

3: stands for

:Il messaggio

L’interazione è basata sulla comunicazione pro-attiva [after Tondl 81]


Photo-interpreters annotate structures; B-Glacier transforms them into widgets

The photo-interpreter surrounds and annotates the ablation area of the Vedrette Glacier using his specialized notations and language


Visual Human-Computer InteractionModello PCL (Pictorial Computing Laboratory)

H Ci (ti)

i (t1) i (t2) ... i (tn)

the image materializes the meaning intended by the sender and must be interpreted by the receiver

interpretation

materialization interpretation

materialization

Comunicazone come base dell’interazione


In una macchina moderna...

Azione, Calcolo, Reazione, Ragionamento sequenza di messaggi

L’uomo esegue l’azione in relazione alle strutture da lui riconoscibili nel messaggio presente, modificando così il messaggio

L’azione è interpretata dal calcolatore in relazione alle strutture conosciute dalla macchina nel messaggio

Il significato dell’azione è valutato mediante il calcolo; il risultato permette di calcolare la reazione della macchina (eseguita dagli strumenti di ouput)

Il calcolatore produce la reazione modificando le strutture conosciute dal calcolatore nel messaggio

i(t0) i(t1) i(tn)

...

...Create... …in this place …and link to a ≠ cell class


I(t)

H-Int. CS-Int.H-DLVIS-DL

VIS-DLH-DL

H-INTH-MAT

CS-MATCS-INT

Due interpretazioni per ogni messaggio ed azione

I(t)materialization

interpretation materialization

interpretation C-SystemHuman

user C-system


I 4 ruoli del sistema (calcolatore + strumenti di I/O) nell’interazione

Strumento con cui l’uomo articola l’azione e modifica il messaggio (agendo sugli strumenti di Input)

Supporto (attivo) al messaggio mltimediale

Secondo interlocutore dell’interazione (programma che calcola il significato dell’azione e computa la reazione)

Strumento con cui il secondo interlocutore (programma)presenta la reazione (attraverso gli strumenti di Output)


Lo stile di interazione

Lo stile è vincolato1. dagli strumenti di I/O,2. dal supporto su cui il messaggio è costruito,3. dal modo con cui il messaggio è presentato.

Lo stile determina .• come l’utente può svolgere le azioni• come il messaggio viene materializzato• come la reazione viene materializzata

Viene definito specificando:• come si possono compiere azioni• come si manifestano i risultati• come si specifica il calcolo


Primo tema del corso

Il progettista di sistemi interattivi non deve progettare

solo il sistema di calcolo, ma

deve progettare anche lo stile che offre all’utente.

Il progettista deve tener conto della sintassi, semantica e pragmatica

dell’utente


STILI DI INTERAZIONE


Stili di interazione

• Sono le modalità attraverso le quali l'utente può comunicare o interagire con il sistema.

- diversità di stili,

- esperimenti di usabilità,

- identificare un profilo dell’utente al fine

di scegliere lo stile più adatto


• Linguaggio di comandi

• Sistemi a menù

• Riempimento di moduli

• Tastiere funzionali

• Domanda/Risposta• Fogli elettronici

• Manipolazione diretta

• Linguaggio naturale

http://didagate.ing.unibs.it/ium/prototip/fma11.htm


LINGUAGGI DI COMANDI


Linguaggio di comandiL'interazione avviene attraverso battitura, da parte dell'utente, di parole chiave, abbreviazioni e parametri combinati secondo regole sintattiche e semantiche.

Vantaggi Svantaggipotente difficile da imparare flessibile difficile da ricordare veloce abilità di battitura efficiente facilità di errore occupa poco spazio video aggiornamento non visibile sotto il controllo dell' utente training

Adatto ad utenti motivati, con atteggiamento positivo, con conoscenza del compito, del sistema ed alta frequenza d' uso.


MENU


Menu a tendina

MAC OS 8


Pop-up menu


Pie menu


Pie menu nidificati


I menu migliori

1. Pie

2. Pop-up

3. Tendina

(nell’ordine)


Bottoni


BOTTONI O TITOLI?


Riempimento di moduli - registrazioni


L'interazione avviene mediante compilazione, da parte dell' utente, di moduli simili ai documenti cartacei

• Adatto ad utenti poco motivati, con buona conoscenza del compito e scarsa del sistema, questi sistemi fanno un uso forte di metafore dando quindi un' idea del contesto anche ad utenti inesperti.

Vantaggi Svantaggi molto autoesplicativi facilità di errore poco carico cognitivo abilità di battitura ottimizza l'uso di spazio video poco flessibile specifica un contesto funzionalità speciali nonaggiornamento visibile evidenti facile da capire può intimorire l'utente


TASTIERE


Tastiere

• QWERTY: lo standard di fatto

• DVORAK: un tentativo fallito

• Tastiere ergonomiche

• Tastiere di nuova concezione


La tastiera QWERTY• Prende il nome dai primi sei tasti.

• E’ lo standard di fatto da decenni

• Ne esistono varianti nazionali (per l’Italia: QZERTY)


La tastiera QWERTY: storia• Venne inventata da Christopher Sholes nel 1870 circa, per

le macchine da scrivere dell’epoca, a martelletti

• I tasti sono disposti in modo da evitare incastri fra i martelletti

Da un brevetto del 1878


La tastiera Dvorak• Inventata da Augusto Dvorak nel 1936

• Adotta una disposizione “razionale” dei tasti:– in funzione della frequenza delle lettere nelle parole inglesi

– per minimizzare gli spostamenti delle mani e per alternarle il più possibile

– per privilegiare le dita forti (il 70% delle lettere vengono scritte con gli indici e i medi) e la mano destra (56% delle pressioni)

• Oggi viene usata in modo molto limitato

Lettere più frequenti

Lettere abbastanza frequenti

Lettere meno frequenti


Tastiere: problemi

Le tastiere tradizionali impongono posture innaturali, che possono indurre vari disturbi

Posizione naturaledei polsi

Posizione indotta da una tastiera tradizionale


Tastiere ergonomiche: alcuni esempi


Tastiere ad accordi• Ad ogni dito corrisponde un singolo tasto

• Ad ogni carattere corrisponde una combinazione di tasti (“accordo”), e non un tasto singolo

• Velocità considerevole per utenti esperti, ma mercato di nicchia

Esempio:


Tastiere di funzioniL'interazione avviene mediante digitazione, da parte dell'utente, di tasti funzionali, ovvero di tasti che se selezionati fanno eseguire al sistema un preciso algoritmo associato ad un compito.

• Adatto ad utenti con conoscenza del compito,senza esperienza del sistema

Vantaggi Svantaggi poco spazio video funzionalità limitate funzionale aggiornamento dipendente

dall' hardwarepoco training sotto il controllo del sistema specifica un contesto molto poco flessibilefacile da ricordare


Domanda/RispostaL'interazione avviene attraverso risposte fornite dall' utente a domande

formulate dal sistema

• Adatto ad utenti con poca esperienza del compito e scarsa del sistema, con motivazioni basse ed attitudine negativa

Vantaggi Svantaggi autoesplicativo inefficiente facile da imparare sotto il controllo del sistemafacile da ricordare facilità di errore semplice da usare abilità di battuta non intimidisce l’utente poco flessibileno training difficoltà di formulazione domande


Spreadsheet • L'interazione avviene tramite inserimento dati,da parte dell'utente, in una griglia predefinita.

• Sono un miglioramento dello stile a riempimento di moduli poiché uniscono alla loro semplicità d'uso la possibilità da parte dell'utente di programmare il sistema (ad esempio mediante la formulazione di macro) e di elaborare dati durante l'interazione con il sistema stesso.

• L' utente modificando un dato,automaticamente modifica tutti quelli che hanno delle dipendenze funzionali con quest'ultimo, ovvero dati che inizialmente sono di uscita possono divenire i nuovi dati di ingresso al sistema.


• Adatto ad utenti con buona motivazione e sufficiente conoscenza sia del compito che del sistema.

Vantaggi Svantaggi autoesplicativo facilità di errore semplice trainingnon intimorisce l’utente abilità di battuta funzionale termini specificiflessibile programmabile


Manipolazione diretta L' interazione avviene mediante operazioni fisiche (puntamenti, trascinamenti,etc...) effettuate dall' utente su

oggetti virtuali (widgets) : bottoni,icone ,etc... Vantaggi Svantaggi pochi errori può essere poco efficiente facile da imparare difficile produrre icone riconoscibilipoco training occupazione di spazio videooperazioni spesso reversibili difficile trovare set di iconeflessibile autoesplicativefeedback immediatointuitivo

• Adatto ad utenti con scarse conoscenze del sistema,e una discreta conoscenza del compito

• molto usato nei sistemi cad, … programmazione dei robot …videogames


Cognitive issues in direct manipulation

• Hutchins e al (1986) analizzano la nozione di distanza fra il modo in cui una persona pensa ad un task e il modo in cui è rappresentato dal sistema (fra loro correlati).

• Golfo dell’ esecuzione si riferisce alla distanza fra gli obiettivi dell’ utente e i modi di raggiungerli attraverso il sistema.

• Golfo della valutazione si riferisce alla distanza fra comportamento del sistema e obiettivi dell’ utente.

I due golfi sono correlati e mostrano la bidirezionalitàdella relazione fra sistema e utenti.


Come ridurre i due golfi

Golfo dell’ esecuzione

Gli utenti possono ridurlo cambiando il modo in cui pensano e svolgono un task rispetto a come il sistema richiede che sia fatto.

I progettisti possono ridurlo progettando meglio le caratteristiche di ingresso rispetto alle capacità dell’ utente

Golfo della valutazione

Gli utenti possono ridurlo cambiando la loro interpretazione del sistema e valutandolo rispetto ai loro obiettivi.

I progettisti possono ridurlo cambiando le caratteristiche di uscita del sistema.

Hutchins argomenta che stia ai progettisti cambiare la presentazione del sistema. Riferimento: testo pag 273


Linguaggio naturale

L' interazione avviene mediante scambi di termini appartenente al linguaggio di uso comune o ad un suo sottoinsieme

• Dipendenza/indipendenza dal parlatore

• Parlata continua/discontinua (parole)

• Ampiezza del vocabolario

• training


Le interfacce di tipo vocale sono in espansione.

Il principale limite di questo stile è la scarsa capacità del sistema di attribuire a parole identiche diversi significati a seconda del contesto , per esempio: la parola "campo" assume un diverso significato a seconda che si stia parlando di agricoltura piuttosto che di matematica.

• Adatto ad utenti inesperti del sistema e con scarse conoscenze informatiche

Vantaggi Svantaggi semplice da capire dipende dalla tecnologia facile da ricordare occupazione spazio video poca competenza informatica difficoltà di generazione dialogoflessibile difficoltà di comprensione dialogo non intimidatorio no training


SISTEMI DI SUPPORTO ON LINE


Sistemi di supporto on-line• l'utente interagisce direttamente in linea (on-

line) quando necessita di chiarimenti in merito al compito da svolgere

- monitorare le operazioni dell'utente in maniera tale da migliorare l'interazione (sia dal punto di vista dell'apprendimento che dal punto di vista della correttezza)

- prestazioni h/w e s/w oggi rendono possibile utilizzo di prodotti multimediali e sviluppo di strumenti ipertestuali.


Obiettivi dell'utente:

- obiettivo primario: svolgere il proprio lavoro.

- obiettivo secondario: capire ed apprendere lo strumento.

L'interazione uomo-macchina pone la propria attenzione anche sull'obiettivo secondario, per questo è necessario prevedere un supporto che guidi l'utente attraverso la propria interazione.


Assistenza all'utente e help on-line

Un sistema di supporto in linea deve essere in grado di :

spiegare come eseguire un compito

diagnosticare un errore (perché si è verificato)

identificare il punto del sistema in cui l'utente si trova e quali sono le possibili opzioni

esplorare il sistema


Architettura=Interfaccia

• evitare il disorientamento dell' utente;• permettere il controllo del processo;• garantire qualità e comunicabilità dei risultati;• garantire l'evoluzione del sistema• permettere la gestione integrata di tutte le attività

che richiedono l'utilizzo di un documento;• adattare l'interfaccia alla crescente abilità dell'

utente.

L’interfaccia è l'architettura del calcolatore, ciò che l’utente vede della macchina. L'interfaccia deve:


Gli utenti interagiscono per svolgere un compito e hanno bisogno di ottenere informazioni (dati, istruzioni):

• "quando" ne hanno bisogno;

• "dove" ne hanno bisogno;

• nel "formato" in cui ne hanno bisogno;

• al "livello di qualità" richiesto (affidabilità,validità nel tempo, astrazione, sintesi,etc...).


Nel definire un’interfaccia emergono diversi vincoli:

• dalle tecnologie hardware e software

• dalla cultura, organizzazione del lavoro, abilità e competenza degli utenti

• dalle azioni e dai compiti che l'utente può svolgere.


esercizio

• Esaminare un sistema a menu e annotare il modo come i menu sono organizzati

• Valutare le modalità di interazione in un sistema di supporto alla didattica

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