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R.Polillo, Interazione uomo macchina – Parte seconda , 4
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MEMORIA E ATTENZIONE
Scopo di questa lezione
Introdurre le nozioni base relative alla memoria umana e ai meccanismi attenzionali, utili per il progettista e il valutatore di i t f t tinterfacce utente
Temi• I sistemi di memoria umana e l’attenzione
• La memoria a breve termine
• La memoria a lungo termine
• Complementi: Mnemo-tecniche
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I sistemi di memoria umana e l’attenzione
Model Human Processor
I SISTEMI DI MEMORIA
• Memoria sensoriale• Memoria a breve termine (MBT), detta
anche memoria di lavoroanche memoria di lavoro• Memoria a lungo termine (MLT)
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Modello seriale
Memoria a breve
Memoriasensoriale
Memoria a lungo
ripetizione
stimolo
9/15/98 7
breve termine
sensoriale lungo termine
decadimento decadimento?interferenza
reperimento
decadimento?interferenza
stimolo
(Atkinson & Shiffrin, 1968, et al.)
Memoria sensoriale
• “Registri” temporanei associati agli organi sensori• Informazione sensoriale non elaborata• Grande capacità• Non richiede attenzione• Persistenza dell’informazione brevissima:
– visiva: 0,5 sec– auditiva: 2? sec
• Diversi esperimenti ne suggeriscono la esistenza, a partire da G.Sperling, 1960
L’attenzione• E’ quel processo che ci permette di selezionare l’informazione
che arriva dai nostri sensi, che altrimenti sarebbe troppa• Sono state proposte varie teorie:
Memoria El b i Ri t
Stimolo 1
viene selezionato stimolo1
• L’attenzione è influenzata da fattori esogeni (es. caratteristiche degli stimoli esterni) e da fattori endogeni (es. motivazioni, emozioni, ecc.)
• Oggi si ritengono più importanti i fattori endogeni (motivazione, modelli mentali)
sensoriale Elaborazione RispostaStimolo 2
? ?
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Esempio 1:
Attenzione selettiva: videoContare il numero dei passaggi di palla senza rimbalzo nel seguente video:
http://it.youtube.com/watch?v=qRNWvZa9MrM&feature=related
Attenzione selettiva: esempio
Avete 3 secondi per contare i quadrati verdi nella slide che segue
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Esempio 3
Implicazioni sul design• Dove e come dirigere l’attenzione dell’utente
durante l’interazione• Come mantenere l’attenzione dell’utente sugli
elementi desideratielementi desiderati• Come evitare interferenze, che “sottraggano”
l’attenzione dell’utente dagli elementi rilevanti
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Joan MIRO 1925
Esempio: scroll bar
(MAC OS 8)
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Esempio: Spotlight
Lo schermo su cui dirigere l’attenzione dell’utente durante la presentazione viene segnalato con uno spot luminoso(Khan et al., CHI 2005)
Esempio: finestra attiva
Ne viene evidenziata la
cornice
La memoria a breve termine
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Memoria a breve termine (MBT) • Capacità limitata: 7±2 “unità” (“chunk”) (G.Miller, 1956)• Persistenza dell’informazione breve: 15-30 sec • La persistenza aumenta con la ripetizione (ma ciò richiede
attenzione)• Usata per memorizzazione temporanea nei processi
cognitivi• Nuovi input ricoprono i contenuti precedenti
(“interferenza”)• Teorie recenti non la considerano un deposito passivo, ma
un sistema di funzioni (“working memory”)
Esempio: 7 lettere
B X M T L DB X M T L D
E ora...
• Contate all’indietro da 15 a 1, scalando di 3 in 3
• Quali erano le lettere precedenti?Quali erano le lettere precedenti?
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Esempio: 9 lettere
W O V A P R D S NW O V A P R D S N
Esempio: 12 lettere
M F B G R T L H J F Z OM F B G R T L H J F Z O
Esempio: 15 lettere
L T R M J F E G Y Z A B N D KL T R M J F E G Y Z A B N D K
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Esempio: 15 letterecon significato
W I L L I A M M C M I L L A NW I L L I A M M C M I L L A N
6 parole
GATTO CANE DISCO LATTEGATTO, CANE, DISCO, LATTE, CASA, AUTO
9 parole
GATTO, CANE, DISCO, LATTE, CASA AUTO TOPO ACQUA MIELECASA, AUTO, TOPO, ACQUA, MIELE
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15 parole, con significato
LA PICCOLA VOLPE ROSSA SALTO’ SUL GROSSO CANE RANDAGIO E LOSUL GROSSO CANE RANDAGIO E LO FECE RUZZOLARE SUL MARCIAPIEDE
Esperimento di Peterson & Peterson (1959)
em p
uò e
sser
e (fra presentazione e rievocazione, lavoro mentale:contare all’indietro, per 3, velocemente)
Tempo (sec) fra presentazione e rievocazione
% d
i vol
te c
he u
n ite
rievo
cato
Carico cognitivoLa quantità di “attività mentale” richiesta in un certo instantePuò essere rilevato, ad es., attraverso la misura della variazione della dilatazione della pupilla
Misure sperimentali suggeriscono che:- differenti tipi di compiti causano differenti carichi
cognitivi- il carico diminuisce durante la transizione da un
compito all’altro
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Un esperimento per la misura del carico cognitivo: uso di un word processor
APCPS: Average Percentage Change in Pupil SizeIqbal, Adamcsyk, Zheng, Bailey, in CHI 2005
MBT: implicazioni sul design• evitare di sovraccaricare la MBT dell’utente,
richiedendogli di memorizzare solo elementi significativi o familiari, in numero limitato
• minimizzare comunque il ricorso alla MBT dell’utente, in presenza di altre attività cognitive (per evitare interferenza)
• l’ansietà riduce le prestazioni della MBT: evitare situazioni di stress per l’utente
Esempio
Da: Microsoft Word 97
Per ricordarsi che cosa fare dopo aver premuto OK, occorre una memoria eccezionale, oppure carta e penna
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MBT
Fatelo fare al computer, non all’utente
ora devo liberare la MBT…
… per compiere le operazioni
… e allora prendo appunti e scarico MBT
… ma ora devoriesaminare gli appunti
Esempio: help in Windows
Quando eseguo le azioni la finestra va dietro l’altra, e non
vedo più l’help
Esempio: messaggi di errore sul web
Quando questo msg scompare, devo
ricordare tutte queste informazioni nella MBT!
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Esempio: messaggi di errore sul web
Quando questo msg scompare, devo
ricordare tutte queste informazioni nella MBT!
In questo caso non sovraccarico la MBT: i msg di errore restano
visibili mentre correggo
Esempio: messaggi di errore sul web
Questa è una soluzione ancora migliore
Esempio: messaggi di errore sul web
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MBT: chiusuraNoi sentiamo una forte pulsione a chiudere il compito corrente e scaricare l’informazione dalla memoria, per renderla disponibile a nuove informazioni / elaborazioni
Implicazioni sul design:- strutturare le attività dell’utente in compiti semplici e ben definiti- richiedere all’utente di svolgere i compiti in modo sequenziale, e non parallelo (terminare un compito prima di farne iniziare un altro)
1 2 3
qui la MBT viene scaricata
Chiusura: esercizioBANCOMAT: Quale delle due interfacce è la migliore e perchè?
Chiedere il codice
Chiedere l’importo
Emettere le banconote
Restituire la tessera
Restituisce la tessera
Emettere le banconote
Soluzione 1 Soluzione 2
Interferenza
Interferenze possono creare interruzioni nei processi cognitivi, generando rallentamenti e stressstress
Esempi:– Segnali acustici (telefono, SMS, mail,…)– Segnali visivi lampeggianti (segnali luminosi, banner, …)– …
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Esempio: il cellulare in auto
Studi recenti suggeriscono che:
• L’uso del cellulare durante la guida quadruplica il rischio di collisione (come guidare da ubriachi)
• La causa principale del maggior rischio è l’impegno mentale della conversazione (e non la gestione manuale del telefono: in altre parole, il viva-voce non riduce il rischio)
• Durante la conversazione al cellulare il tempo di reazione agli stimoli visivi (es. l’auto davanti che frena, il semaforo) presentati al guidatore viene considerevolmente aumentato (raddoppia?)
Cfr.ad es. Schneider et al., CHI 2005
Esempio: effetto Stroop
Pronunciare ad alta voce il colore delle seguenti scritte:
CasaCasaTrenoBambinoRosso
Interferenza con il processo di lettura,
diventato “automatico”
(J.R.Stroop, 1935)
La memoria a lungo termine
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Memoria a lungo termine
• Ha capacità molto ampia (non se ne conoscono i limiti)
• Tempo d’accesso lungo (circa 0 1 sec)Tempo d accesso lungo (circa 0,1 sec)• Persistenza di lunghissima durata:
decadimento o interferenza?• Funzioni (o sottosistemi) diversi
Rievocazione e riconoscimento
• Rievocazione: prelevare un’informazione dalla memoria
• Riconoscimento: confrontare un’informazione data con il contenuto della memoriacon il contenuto della memoria
• La capacità di rievocazione e di riconoscimento aumenta col tempo totale di presentazione (presentazione singola o multiple)
Rievocazione e riconoscimentoE’ più “facile” riconoscere che ricordare
Rievocazione e riconoscimento (recall) dopo presentazione di sillabe senza senso (Luh, 1922)
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Video
• Precious Images (1986), un assemblaggio lungo 6,5 minuti di scene classiche da 469 film famosi
• Durata media di ogni video: meno di 1 secondo
• I brevi spezzoni fanno ricordare le scene originali, e richiamano il loro impatto emotivo
http://it.youtube.com/watch?v=ZkomAdFxniw
MLT: funzioni
Memoria procedurale:Abilità percettive, motorie, cognitive (Es.: giocare a tennis, guidare l’auto, farsi il nodo alla cravatta)
Memoria dichiarativa:Memoria dichiarativa:• Memoria episodica
Memoria di eventi ed esperienze personali, in successione temporaleEs.: che cosa hai fatto l’estate scorsa?
• Memoria semanticaMemoria di simboli e loro significato, concetti e relazioni
Organizzazione della MLT• Sembra organizzata sulla base di associazioni di significato.
• Le reti semantiche ne sono un possibile modello:
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Riassumendo…
L’accesso alle informazioni nella memoria a lungo termine è facilitato da:- frequenza dell’accesso- frequenza dell accesso- tempo breve dall’ultimo accesso- numero e tipo di legami associativi- poche interferenze da altre informazioniattivate dalle stesse associazioni
MLT: implicazioni sul design• Preferire il ricorso al riconoscimento piuttosto che alla
rievocazione • Presentare l’informazione ripetutamente• Costruire associazioni forti, ripetute e distinte, cheCostruire associazioni forti, ripetute e distinte, che
non interferiscano fra di loro• Utilizzare associazioni visive
Esempio: Adventure games (I)
Colossal Adventure, 1983, ZX Spectrum
Ringmaster, 1984?, ZX Spectrum
Rievocazione(devo ricordarmi i comandi possibili)
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Esempio: Adventure games (II)
Riconoscimento(i comandi possibili sono mostrati sul video)
Uninvited, 1986 (Mindscape, Macintosh
Ctrl + N = Selezione File + Selezione New
Alt + F + N = Selezione File + Selezione New
Esempio
?
EsempioChe cosa vi ricorda?
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Complementi:Mnemo-tecniche
Come memorizzare• Reiterazione / ripasso
La nuova informazione viene ripetuta più volte per essere memorizzata (“studiare a memoria” o “pensare al contenuto”)
• AssociazioneLa nuova informazione viene associata a un’informazione precedentemente memorizzataprecedentemente memorizzata
• Associazione visivaLa nuova informazione viene associata a un’immagine visiva
Mnemotecniche: tecniche che aiutano a memorizzare informazioni in modo che siano facilmente recuperabili
Esempio: l’antica arte della memoria
• Mnemotecnica inventata dai greci (non c’era la carta, per scrivere i discorsi!)
• Trasmessa poi ai romani e da lì passata nella tradizione europea fino al rinascimentonella tradizione europea fino al rinascimento
• Aiutava a fissare i ricordi attraverso la tecnica di imprimere nella memoria “luoghi” e “immagini”
• Cfr il bellissimo libro “L’arte della memoria”, di Frances A.Yates, 1966 (Einaudi)
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Loci et imagines
“le persone desiderose di addestrare la memoria devono scegliere alcuni luoghi e formarsi immagini mentali delle cose che desiderano ricordare, e collocare quelle immagini in quei luoghi, in modo che q g q g ,l’ordine dei luoghi garantisca l’ordine delle cose, le immagini delle cose denotino le cose stesse, e noi possiamo utilizzare i luoghi e le immagini rispettivamente come la tavoletta cerata e le lettere scritte su di essa”
Cicerone, De Oratore
L’importanza delle immagini
“Dobbiamo, dunque, fissare immagini di qualità tale che aderiscano il più a lungo possibile nella memoria. E lo faremo fissando somiglianze quanto più possibile straordinarie; se fissiamo immagini che siano non molte o vaghe, ma efficaci (imagines agentes); se assegnamo ad esse eccezionale bellezza o ( g g ); gbruttezza singolare; se adorniamo alcune di esse ad esempio con corone o manti di porpora per rendere più evidente la somiglianza, o se le sfiguriamo in qualche modo, ad esempio introducendone una macchiata di sangue o imbrattata di fango o sporca di tinta rossa, così che il suo aspetto sia più impressionante; oppure attribuendo alle immagini qualcosa di ridicolo, poichè anche questo ci permette di ricordarle più facilmente. “
(Anonimo, Ad Herennium, circa 85 a.C.)
Johannes Romberch, Congestorium artificiose memorie (Venezia, 1533)
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Johannes Romberch, Congestorium artificiose memorie,Venezia, 1533
Dove studiare
Sul libro di testo:– Cap.1: L’uomo (pagg.18-30)