Interazione Uomo-Macchina

Presentazione sul tema: "Interazione Uomo-Macchina"— Transcript della presentazione:

1 Interazione Uomo-Macchina
L’interazione

2 Sommario Modelli dell’interazione Stili di interazione
modello di Norman modello di Abowd e Beale Stili di interazione Modelli concettuali Paradigmi

3 Modelli per l’interazione
Terminologia Modello di Normal Modello di Abowd & Beale

4 Interazione Ingredienti base:
L’utente La macchina Interazione: ogni comunicazione tra utente e computer, diretta o indiretta. La comunicazione avviene attraverso l’interfaccia. Poichè la comunicazione possa avere successo, l’interfaccia deve tradurre i concetti dell’utente in quelli della sistema (macchina).

5 Terminologia dell’interazione
L’utente usa il sistema interattivo per raggiungere i suoi obiettivi, nell’ambito di un certo dominio applicativo. Obiettivo: quello che l’utente vuole raggiungere Dominio: area applicativa oggetto dello studio descrive concetti, competenze e conoscenze Intenzione: sequenza di azioni generiche che portano al raggiungimento dell’obiettivo Compito o azione: traduzione dell’intenzione in azioni specifiche

6 Modello di Norman In questo modello l’attenzione è incentrata maggiormente sulla visione che l’utente ha della interazione. È basato su di un ciclo di esecuzione/valutazione

7 Ciclo di valutazione/esecuzione
Esecuzione: l'utente ha un obiettivo, formula un piano d'azione e lo esegue mediante l'interfaccia. Valutazione: l'utente osserva l'interfaccia per valutare, rispetto alll’obiettivo, il risultato del’esecuzione e determina le azioni successive. valutazione obiettivo sistema esecuzione

8 Ciclo di valutazione/esecuzione
L’utente stabilisce l’obiettivo Formula l’intenzione Specifica la sequenza di azioni Esegue le azioni Percepisce lo stato del sistema Interpreta lo stato del sistema Valuta lo stato del sisterma in relazione all’obiettivo valutazione obiettivo sistema esecuzione Intenzione = azioni di alto livello (generiche) Azioni = azioni di basso livello (specifiche)

9 Ciclo di valutazione/esecuzione
L’utente stabilisce l’obiettivo Formula l’intenzione Specifica la sequenza di azioni Esegue le azioni Percepisce lo stato del sistema Interpreta lo stato del sistema Valuta lo stato del sisterma in relazione all’obiettivo valutazione obiettivo sistema esecuzione

10 Ciclo di valutazione/esecuzione
L’utente stabilisce l’obiettivo Formula l’intenzione Specifica la sequenza di azioni Esegue le azioni Percepisce lo stato del sistema Interpreta lo stato del sistema Valuta lo stato del sisterma in relazione all’obiettivo valutazione obiettivo sistema esecuzione

11 Interfaccia come traduttore
L’interfaccia esegue “traduzioni” tra due linguaggi: Linguaggio dei compiti (task): usato per descrivere l’utente, i suoi obiettivi, le sue azioni, etc… Linguaggio di base (core): usato per descrivere il sistema, il suo stato, le sue capacità etc… Linguaggio dei compiti Linguaggio di base utente sistema

12  Golfi   Golfo dell'esecuzione: Golfo della valutazione
Golfo di valutazione Golfo dell'esecuzione: differenza tra le azioni formulate dall' utente per raggiungere l'obiettivo e le azioni permesse dal sistema Golfo della valutazione differenza tra la presentazione dello stato del sistema e le aspettative dell'utente. L’interfaccia è un ponte gettato sul golfo   Golfo di esecuzione

13  Esempio negativo Devo spostare il puntatore del mouse sopra l’icona e poi premere il tasto sinistro. Devo premere l’icona di salvataggio voglio salvare questo lucido Ho raggiunto il mio obiettivo? Eseguo Ho salvato?  ???

14  Esempio positivo Devo spostare il puntatore del mouse sopra l’icona e poi premere il tasto sinistro. Eseguo Ho raggiunto il mio obiettivo! Devo premere l’icona di salvataggio voglio salvare questo lucido L’icona è cambiata  Ho salvato!

15 Errori: sviste e sbagli
Svista (slip) Corretta formulazione dell’obiettivo Corretta forulazione dell’intenzione Azione sbagliata Sbaglio (mistake) Obiettivo o intenzione sbagliato Come rimediare? Svista: migliorare interfaccia Errore: bisogna fornire all’utente una migliore comprensione del sistema; riprogettazione radicale dell’interfaccia.

16 Il modello di Norman serve a mettere in evidenza difficoltà di comunicazione tra utente e sistema+interfaccia. Non analizza la comunicazione tra sistema e interfaccia. Estensione di Abowd e Beale.

17 Modello di Abowd e Beale
Interaction Framework 4 componenti: Utente (U) Sistema (S) Input (I) Output (O) Ogni componente ha il suo linguaggio Interazione: traduzione tra linguaggi Problemi di interazione = problemi di traduzione S core U task O output I input

18 Interaction framework
Output Compiti Base I Input Ogni componente ha il suo linguaggio: Utente: linguaggio del compito (task) Sistema: linguaggio di base (core) Input: linguaggio di input Output: linguaggio di output

19 Interaction framework
Osservazione Presentazione O Output Compiti Base I Input Articolazione Prestazione L’utente ha un obiettivo tradotto in azioni attraverso l’input dell’interfaccia (articolazione) tradotto in operazioni sul sistema, che cambia stato (prestazione) tradotto nell’output dell’interfaccia (presentazione) interpretato dall’utente (osservazione)

20 Esempio O I Maps of Los Angeles Flybird.com …. Voglio cercare mappe
di Los Angeles Articolazione Osservazione Presentazione Prestazione O I

21 Il modello di Abowd & Beal fornisce una cornice generale per per la comprensione dell’interazione
non è ristretto ai sistemi computerizzati identifica i maggiori componenti coinvolti nell’interazione permette valutazioni comparative dei sistemi È un’astrazione Pregi: considera il punto di vista del progettista Difetti: la divisione tra input ed output risulta artificiosa

22 Interazione Paradigmi Modelli concettuali Astrazione Stili
Particolare filosofia o modo di pensare l’interazione Modelli concettuali Descrizione del sistema in termini di idee e concetti integrati sul suo funzionamento, comportamento e modo di presentarsi (es. metafora) Stili Modalità concreta attraverso la quali l'utente può comunicare o interagire con il sistema  Astrazione Sotto gli stili ci sono le enabling trchnologies, che abbiamo visto nella lezione 3 (il computer)

23 Modelli concettuali di interazione
Basati sull’attività Basati sull’oggetto Metafore

24 Modello concettuale Descrizione del sistema in termini di idee e concetti integrati sul suo funzionamento, comportamento e modo di presentarsi L’elenco dei modelli non è esaustivo, nè i modelli sono tra loro mutuamente esclusivi

25 Tre modelli concettuali:
quello del progettista quello implementato dal sistema quello che si forma l’utente … devono coincidere! Altrimenti vi sono problemi nell’interazione. Modello del progettista Modello dell’utente Modello di operazione del sistema

26 Modelli basati sull’attività
Fornire istruzioni (comandi) Utente fornisce istruzioni al sistema su cosa fare Es. Videoregistratore, HiFi, computer Unix o DOS Conversare Il sistema si comporta come un interlocutore di una conversazione Es. Sistemi di prenotazione telefonica. Manipolare e navigare Manipolazione di oggetti virtuali e navigazione in spazi virtuali --> manipolazione diretta Esplorare e sfogliare L’utente può esplorare e sfogliare l’informazione come una rivista o un libro (--> ipertesto) Questi punti sono presi dal preece e vanno approfonditi

27 Manipolazione diretta
Gli oggetti di interesse sono rappresentati nella UI (es. i file) e l’utente li manipola (compie azioni su di essi) in modo diretto (trascino con il mouse) Principi (Schneiderman 1982) Visibilità dell’oggetto di interesse Azioni incremental, reversibili, con feedback immediato Sostituzione di comandi dalla sintassi complicata con azioni Sistema Star della Xerox 1981 e Apple Lisa 1984, primi sistemi a manipolazione diretta (Lisa primo commerciale)

28 Manipolazione diretta
Vantaggi: Facile da apprendere Evita errori Incoraggia esplorazione Punta sul riconoscimento (invece che ricordo) Svantaggi Gli utenti esperti possono preferire metodi più snelli Non tutte le operazione si possono rendere in termini di manipolaione di oggetti

29 Ufficio – manipolazione diretta
L’utente interagisce con un mondo artificiale system Industria – manipolazione indiretta L’Utente interagisce con il mondo reale attraverso l’interfaccia Problemi: Feedback, ritardi interface plant immediate feedback instruments

30 Ipertesto A metà degli anni ‘60 Ted Nelson conia il termine ipertesto
Lettura lineare vs lettura non lineare (collegamenti associativi) L'ipertesto è un insieme di testi o pagine leggibili con l'ausilio di un'interfaccia elettronica, in maniera non sequenziale, per tramite di particolari parole chiamate collegamenti ipertestuali (hyperlink o rimandi), che costituiscono un rete raggiata o variamente incrociata di informazioni, organizzate secondo diversi criteri, ad esempio paritetici o gerarchici, in modo da costituire vari percorsi di lettura alternativi. [Wikipedia]

31 Modelli basati su oggetti
Modulo da riempire: L’interfaccia èun modulo che l’utente deve compilare Agente: L’interfaccia è un agente che esegue compiti stabiliti dall’utente Esempi: Filtro anti-spam Assistente di Office Wizards ….

32 Interfaccie basate su agenti
Caratteristiche dei compiti adatti per agenti: Adattamento: il compito richiede adattabilità, come apprendere ad evitare errori ed adattarsi alle preferenze dell’utente. Ricerca: il compito non è ben definito e dunque il software deve tentare varie opzioni Dimostrazione: il compito comporta l’insegnamento su come fare qualcosa Guida: il compito richiede co-operazione tra umano e agente. Autonomia: il task richiede di essere seguito, ma non richiede input dall’utente, per cui ha senso delegare. Asincronia: il compito presenta un ritardo significativo tra il suo inizio e la fine. Beale & Wood 1994

33 Metafore L’essenza della metafora è comprendere ed avere esperienza di una cosa in termini di un’altra. Le metafore producono modelli concettuali (basati sull’attività o sull’oggetto o altro) Alcuni dei precedenti derivano da metafore (p. es. scrivania, modulo cartaceo) Le metafore forniscono all’utente analogie (aiutano il problem solving) Le metafore rendono l’interfaccia familiare e facilitano l’apprendimento La metafora può essere fuorviante: gli utenti potrebbero prendere la metafora alla lettera e farsi un modello concettuale sbagliato del sistema Le metafore sono ortogonali alla divisione vista primna, si possono vedere come “generatori” di modelli concettuali

34 La metafora della scrivania
il video “è” la scrivania dell’utente documenti, cartelle disordine

35 Critiche all’uso di metafore
Comporta sempre delle forzature (il cestino non è sopra la scrivania) Limitano le funzioni che potrebbero, in principio, essere utili nell’interfaccia La metafore può entrare in conflitto con principi di progetto (v. più avanti) Incapcità di comprendere il funzionamento del sistema oltre alla metafora Rischio di ispirarsi ad oggetti fisici progettati male, ovvero poco usabili (es. calcolatrice) Limita l’immaginazione del progettista nell’escogitare nuovi modelli concettuali

36 Interazione Paradigmi Modelli concettuali Astrazione Stili
Particolare filosofia o modo di pensare l’interazione Modelli concettuali Descrizione del sistema in termini di idee e concetti integrati sul suo funzionamento, comportamento e modo di presentarsi (es. metafora) Stili Modalità concreta attraverso la quali l'utente può comunicare o interagire con il sistema Astrazione

37 Comandi Selezione menu Riempimento moduli WIMP
Stili di interazione Comandi Selezione menu Riempimento moduli WIMP

38 Stili di interazione Sono le modalità concrete attraverso le quali l'utente può comunicare o interagire con il sistema: Interfaccia a linea di comando (fornire istruzioni) Interrogazione (fornire istruzioni) Selezione in un menu (fornire istruzioni) Domanda/risposta (dialogare) Compilazione di moduli (modulo) Fogli elettronico (modulo) Point & click (esplorare e sfogliare) WIMP (manipolazione diretta) Tridimensionali (manipolazione diretta) Multimodale (metafore specifiche) Tra parentesi il modello concettuale. Omesso linguaggio naturale, non sono sicuroi che sia uno stile, mi pare piu’ una tecnologia

39 Gli stili di interazione si possono inquadrare in uno (o più) modelli concettuali visti in precedenza. Tutti questi stili non sono fra loro mutuamente esclusivi ma possono essere combinati a seconda delle applicazioni. Lo stile più adatto dipende anche dal profilo dell’utente e del compito

40 Interfaccia a linea di comando

41 Interfaccia a linea di comando
Comunica istruzioni direttamente al computer. Parole chiave, combinazioni di tasti Adatto per compiti ripetitivi e utenti esperti Accesso diretto alle funzionalità del sistema Si basa sul ricordo Elevato sforzo cognitivo per l’utente

42 Interfaccia a linea di comando
Vantaggi Flessibile Iniziativa di dialogo all’utente Piace agli utenti esperti Supporta la creazione di script o macro Pemette l’interazione con computer remoti anche con rete lenta. Svantaggi Difficile da ricordare Difficile da imparare Errori di battitura Cambiamento di stato non visibile Inadatto a non esperti

43 Interfacce di interrogazione (query)
L’utente deve specificare una interrogazione (query) Sono usate principalmente nelle basi di dati e nei sistemi di recupero delle informazioni. La query viene espressa in un lingiaggio di interrogazioneI (e.g. SQL). Richiede la conoscenza della struttura del database e della sintassi del linguaggio di interrogazione Sono adatte per utenti esperti

44 Menu L'interazione avviene mediante selezione, da parte dell'utente, di una o più opzioni tra l’elenco di quelle visualizzate. Le opzioni sono visibili: si basa più sul riconoscimento che sul ricordo (minor sforzo cognitivo) Può essere di solo testo oppure grafico. La scelta può avvenire per mezzo di numeri, lettere, tasti cursore o del mouse. Per risparmiare spazio spesso sono organizzati per raggruppamenti gerarchici Adatto ad utenti con bassa conoscenza del sistema, ed a compiti strutturati.

45 Menu Vantaggi Svantaggi Ideale per i novizi o utenti occasionali
Incoraggia l’esplorazione Mostra tutte le funzionalità Non richiede abilità di battitura Svantaggi Occupa spazio video Troppi menu fanno confusione, sovraccarico informativo. Non adatto a compiti ripetitivi

46 Domanda/Risposta L'interazione avviene attraverso risposte fornite dall'utente a domande formulate dal sistema. Adatto a sistemi con funzionalità ristrette. Adatto ad utenti con poca esperienza del compito e scarsa del sistema.

47 Domanda/Risposta Vantaggi Svantaggi Facile da imparare
Semplice da usare Svantaggi Iniziativa di dialogo del sistema Poca flessibilità Limitata potenza

48 Compilazione di moduli
L'interazione avviene mediante compilazione, da parte dell'utente, di moduli simili ai documenti cartacei. Adatte per compiti d’ufficio inseririmento dati per recupero dell’informazione (es. Biblioteca) Stile familiare anche ad utenti inesperti grazie alla metafora del modulo cartaceo. Il modulo si puo’ vedere come uno stile domande/risposte evoluto

49 Compilazione di moduli
Vantaggi Facile da apprendere Poco carico cognitivo Facilita l’inserimento dati Aggiornamento visibile Svantaggi Richiede abilità di battitura Poco flessibile

50 Foglio elettronico (spreadsheet)
L'interazione avviene tramite inserimento dati, da parte dell'utente, in una griglia di celle predefinita. Variante sofisticata della compilazione di moduli È programmabile Le celle possono contenere valori o formule Le formule fanno riferimento a valori contenuti in altre celle Quando un dato viene modificato dall’utente, automaticamente si modificano tutti quelli che dipendono da questo Ogni cella può essere un input o un output Adatto ad utenti con sufficiente conoscenza sia del compito che del sistema.

51 Point & click L’utente deve semplicemente “cliccare” su l’elemento di interesse: Icona Hyperlink Locazione su una mappa Si usa in Applicazioni multimediali e/o ipertestuali (eg. web browser) Biglietterie automatiche o punti di informazione La digitazione è ridotta al minimo

52 Interfaccia WIMP

53 Interfacce WIMP WIMP = Windows, Icons, Menus, Pointers
È lo stile della maggioranza degli attuali PC (MS Windows, Apple Mac OS). L' interazione avviene mediante operazioni (puntamenti, trascinamenti, etc...) effettuate dall'utente su oggetti virtuali (bottoni, icone,etc.). Adatto ad utenti con scarse conoscenze del sistema e una discreta conoscenza del compito. Incarna il modello della manipolazione diretta.

54 Vantaggi Svantaggi Facile da imparare
Le operazioni sono spesso reversibli Flessibile Feedback istantaneo Intuitivo Svantaggi Può essere inefficiente Occupazione di spazio video Più costoso da programmmarte

55 Elementi della WIMP Gli elementi di una GUI si chiamamo widget (window gadget)

56 Elementi della WIMP Finestre (Windows)
Aree dello schermo che si comportano come se fossero indipendenti può contenere testo o oggetti grafici può essere spostata o ridimensionata possono affiancarsi o sovrapporsi ed oscurarsi a vicenda. Barra di scorrimento (scrollbar) permette di muovere il contenuto della finestra sopra e sotto o da un lato all’altro barra del titolo (title bar) descrive il nome della finestra

57 Icone (Icons) Puntatori (Pointers)
Sono piccole immagini o figure usate per rappresentare alcuni oggetti dell’interfaccia o un’azione. Le finestre possono essere chiuse (iconificate), ovvero rappresentate da una icona Puntatori (Pointers) Componente fondamentale Identifica una corrispondenza spaziale fra lo schermo e la posizione fisica del mouse Tipicamente una piccola freccia, ma può cambiare (es. mano o clessidra)

58 Menu Scelta (tramite il puntatore) di operazioni elencate sul display
Alleggeriscono il compito della memoria a breve termine Non bisogna mettere troppe voci, meglio usare menu a cascata (cascading menu) la selezione di un menu apre un altro menu adiacente. Menu principale visibile sempre come barra dei menu

59 menu a tendina (pull-down) fall-down menu a comparsa (pop-up)
simili ai menu a tendina ma non serve fare click menu a comparsa (pop-up) di solito per opzioni contestuali Appaiono dove si clicca

60 FINE! Rispetto al Dix, ho omesso (Ergonomia) (Esperienza, da riprendere nel design)