2. Los modelos de los seres humanos en CPC. 2.1 Introducción Los seres humanos están sujetos a pérdidas de concentración, cambios de carácter, motivación y emociones, tienen prejuicios, cometen errores y faltas de juicio. Al mismo tiempo pueden hacer cosas remarcables: pueden percibir y responder rápidamente a estímulos, resolver problemas complejos, hacer obras de arte y coordinar acciones con otros en una orquesta, hacer películas o pilotar un avión. En el pasado los diseñadores de sistemas informáticos no habían dado importancia al elemento humano, se asumía que, con un poco de esfuerzo, los usuarios podían aprender y hacer uso de los sistemas y aplicaciones que ellos desarrollaban. No obstante, como probablemente todos conocemos por experiencia, el uso de tales sistemas es muchas veces difícil, complicado y frustrante. La interfaz de usuario es el mecanismo a través del cual se establece un diálogo entre el programa y el humano. Cuando se va a diseñar algo para alguien es necesario entender las capacidades y limitaciones de esa persona, que cosas le serán difíciles de realizar e incluso cuáles no podrá realizar. Si se han tenido en cuenta los factores humanos, el diálogo será fluido y se establecerá un ritmo entre el usuario y el programa. Si estos factores se han ignorado, el sistema será casi siempre visto como "poco amigable". Parece entonces importante perder un poco de tiempo intentando comprender los aspectos humanos de la informática. 2.2 Psicología Cognitiva Uno de los principales objetivos de la CPC es comprender y representar como los seres humanos interaccionan con el computador. Todos estos conceptos los estudia la psicología cognitiva. Estudia cómo trabajan nuestras mentes, como pensamos, como recordamos y como aprendemos. En general, por cognición nos referimos a los procesos por los cuáles adquirimos conocimientos. En CPC sólo veremos aquellos aspectos de la psicología cognitiva que son Paulo A. González G. 1 Ingeniero Civil Informático UCM. relevantes para la CPC, y para ello necesitamos un modelo simplificado. En 1983, Card, Moran y Newell describen el Modelo de Procesamiento Humano (Model Human Processor) que es una visión simplificada del procesamiento humano involucrado en la interacción con los computadores. Este modelo comprende tres subsistemas: • Sistema perceptual, que maneja los estímulos sensoriales del mundo exterior. • Sistema motor, que controla las acciones. • Sistema cognitivo, que proporciona el procesamiento necesario para conectar los dos. Cada uno de estos subsistemas tiene su propia memoria y procesador. El modelo además incluye un número de principios de operación que dictan el comportamiento de los sistemas bajo ciertas condiciones. Si conservamos la analogía de un usuario con un sistema de procesamiento de información y más concretamente con la de un computador convencional vemos que la información entra, es almacenada y procesada, y finalmente sale. Por lo tanto, en este sistema existen tres componentes: • Entrada y salida. • Memoria. • Procesamiento. Sistema de procesamiento de información. Pero en el humano estamos tratando con un procesamiento inteligente de la información, y procesamiento, por lo tanto, implica solución del problema, aprendizaje y en consecuencia producción de errores. Además el humano, a diferencia del computador está influenciado por factores externos (sociales, organizativos etc.) que sería necesario considerar, aunque ahora serán ignorados, examinando solamente las capacidades del procesamiento. A continuación vamos a ver muy brevemente todos los componentes anteriormente mencionados, prestando especial atención a la memoria humana y su funcionamiento para ver como puede afectar al diseño de interfaces. 2.3 Canales de Entrada y Salida La interacción de una persona con el mundo exterior se produce mediante información que está siendo recibida y enviada: entrada y salida. En una interacción con el computador el usuario recibe información que es generada por el computador, y responde proporcionando una entrada al computador. La entrada en el ser humano se produce a través de los sentidos: vista, oído, tacto, gusto y olfato. De estos cinco, los básicos para CPC son los tres primeros. La salida se produce generalmente mediante el movimiento de distintos efectores Paulo A. González G. 2 Ingeniero Civil Informático UCM. como los dedos (principalmente), extremidades, ojos, cabeza y el sistema vocal. La vista La visión humana es una actividad altamente compleja con un conjunto de limitaciones físicas y perceptuales, y que supone la fuente principal de información para la mayoría de la gente. Para descubrir las limitaciones y capacidades del procesamiento visual es necesario conocer como el humano percibe el tamaño, el color, el brillo, etc. Si se examina este proceso detenidarnente [Human Computer Interaction Dix2000] se pueden obtener algunas conclusiones que afectan directamente al diseño de interfaces visuales. Algunas de estas conclusiones son: • El tamaño de letra recomendado es de 9 a 12 puntos (en la pantalla del computador nunca menos de 12), y debe haber un espaciado proporcional entre líneas. Las fuentes empleadas para mostrar texto en pantalla no conviene que sean complicadas evitando así un mayor esfuerzo por parte del lector. La legibilidad y exactitud del texto disminuye si está en mayúsculas. • Si se emplea color de fondo en las pantallas de nuestra aplicación no deben ser obscuros ya que estos limitan la legibilidad. Deben seleccionarse colores pálidos. También hay que evitar colores brillantes en grandes porciones de la pantalla porque se cansa la vista del usuario. También conviene considerar a la hora de seleccionar un color que el 8% de los hombres y el 1% de las mujeres padecen daltonismo (no distinguen entre rojo y verde). El oído El sentido de la audición es visto como un sentido secundario al de la vista, pero el oído puede diferenciar cambios de sonidos bastante sutiles y puede reorganizar sonidos familiares sin concentrar la atención sobre la fuente del sonido. Esto sugiere que el sonido podría ser empleado más extensivamente en el diseño de interfaces, como por ejemplo, para informar sobre el estado del sistema. El tacto Aunque este sentido es visto como el menos importante, su importancia es obvia en los computadores (sentir el contacto con el botón es una parte importante de la tarea de presionar el botón). 2.4 La Memoria Humana Existen tres tipos o funciones de memoria que interactúan: memoria sensorial, memoria a corto plazo y memoria a largo plazo. Paulo A. González G. 3 Ingeniero Civil Informático UCM. Almacén Sensorial Almacén de memoria a corto plazo Almacén de memoria a largo plazo 2.4.1 Almacenamiento sensorial La memoria sensorial actúa como buffers para los estímulos recibidos de los sentidos. Existe una memoria sensorial para cada canal sensorial: vista, oído y tacto. Estas memorias son constantemente actualizadas con la nueva información que está entrando en esos canales. La información que están procesando los buffers es la que reciben sin prestar especial atención. Cuando ocurre algo que ocasione que se le presté más atención esa información es trasladada a funciones de memoria más elevadas (memoria a corto plazo). Si no atendiéramos selectivamente a los estímulos que nos llegan a nuestros sentidos estaríamos sobrecargados. Una estimulación constante y repetida cansa los mecanismos sensoriales y esto hace que estén menos atentos y, por tanto, menos capaces de percibir los cambios. Esto es lo que se conoce como habituación, y se aplica a toda la información sensorial incluyendo la información sobre la pantalla o el entorno físico (luz, temperatura, sonido, etc.). Así, una pantalla en la que el fondo está parpadeando constantemente, a primera vista puede quedar bien, pero cuando se tiene que trabajar sobre ella nuestro sistema sensorial (visual) está realizando un trabajo extra, lo que se traducirá en fatiga y ojos cansados. 2.4.2 Memoria a corto plazo La información que llega a este almacén se procesa de forma activa o se transfiere al almacén a largo plazo. No obstante, la expresión memoria a corto plazo se suele reemplaza por memoria de trabajo, porque es un área donde la información se almacena temporalmente. Es la memoria que se emplea, por ejemplo, para calcular 35x6, ya que primero se multiplica 5x6 y después 30x6 pero mientras tanto necesitamos almacenar los estados intermedios para utilizarlos más tarde. Esta memoria puede ser accedida rápidamente, pero tiene una capacidad limitada de tiempo y cantidad. Como mucho la cantidad de unidades de información que podemos recordar es de 7±2 Para que la información permanezca en la memoria a corto plazo existen varias estrategias: • Ensayo. Por ejemplo, para almacenar un número de teléfono repetirlo constantemente, pero si en esos momentos nos interrumpen con otros números es posible que esos números sustituyan al anterior. • Partir la información. Es una estrategia que se basa en tomar porciones de la información y agruparla por asociación, orden y significado. Conviene tener en cuenta las características y limitaciones de la memoria a corto plazo cuando se diseñen interfaces. Así, sí los usuarios están introduciendo datos en una Paulo A. González G. 4 Ingeniero Civil Informático UCM. pantalla y solicitan ayuda porque tienen dudas acerca de un elemento concreto, conviene que la ayuda no tape el elemento sobre el que se tenía duda para que el usuario no se desoriente ya que es probable que tenga que entrar en la ayuda dos o tres veces antes de que consiga la información que necesita. Es importante no diseñar un sistema de ayudas o mensajes que cubra la información del usuario. También hay que evitar el diseño de una interfaz en la que sea necesario recordar la información de una pantalla a otra, o bien haya que volver a teclearla. El computador puede fácilmente conseguir información de la pantalla anterior y traerla a la actual. 2.4.3 Memoria a largo plazo La memoria a largo plazo es análoga a una base de datos de una compañía de teléfonos. La memoria a largo plazo es un almacén de capacidad y duración ilimitada. El principal problema está no en la cantidad de información que podemos recordar o por cuanto tiempo, sino en el acceso a la misma. La información puede ser almacenada en la memoria a largo plazo pero no tenemos la habilidad para recuperarla. De hecho, muchas veces no recordarnos el nombre de una película o el nombre de una persona o se recuerda la inicial de un nombre pero no todas las características de la información. Lo más curioso es que si se deja de intentar recordar tan duramente es probable que a los pocos segundos ya nos acordemos. Nuestro almacenamiento en la memoria a largo plazo es extremadamente complejo y la información es codificada en una rica red. Al recordar algunas de las características de la información se han restablecido algunos enlaces en la red, y se puede conseguir toda la información si se da un poco de tiempo. En la memoria a largo plazo se almacenan hechos, experiencia, reglas de comportamiento, es decir, cada cosa que nosotros sabemos. Difiere de la memoria a corto plazo en una gran cantidad de cosas. Es muy grande, es decir tiene capacidad ilimitada. Tiene un acceso relativamente lento y el proceso de olvidar se produce más lento que en la memoria a corto plazo. La información se coloca allí desde la memoria de trabajo después de unos pocos segundos. Ya que la recuperación de la memoria a largo plazo es un problema para los usuarios, las interfaces deberían ser sensibles a esto y ofrecer soporte si pueden. Los dos métodos principales para recuperar la información son reconocer o recordar, pero recordar supone intentar recuperar información sin apenas pistas. Es mejor siempre dar una lista o menú y permitir al usuario que lo reconozca. Ej. Para pegar es CRTL-V, pero es muy probable que no me acuerde de esta combinación de teclas en este procesador, por eso es conveniente poner una opción de menú Pegar y que al lado aparezca CTRL-V. Paulo A. González G. 5 Ingeniero Civil Informático UCM. 2.5 Razonamiento y solución del problema Una vez que hemos visto como la información entra, sale y es -almacenada, vamos a revisar como es procesada y manipulada. Esta es quizás el área que es más compleja y que separa a los humanos de otros sistemas de procesamiento de información (natural o artificial). Así, nosotros somos capaces de pensar acerca de cosas que no tenemos experiencia y solucionamos problemas que no hemos visto nunca antes. Entonces podemos considerar el razonamiento y la solución del problema. 2.5.1 Razonamiento Es el proceso por el que usamos el conocimiento que tenemos para dibujar las conclusiones o inferir alguna cosa nueva acerca del dominio de interés. Hay diferentes tipos de razonamiento deductivo, inductivo o abductivo. Para más información ver [Human Computer Interaction, Dix2000]. 2.5.2 Solución del problema Si el razonamiento es un medio para inferir nueva información a partir de la que ya es conocida, solucionar el problema es el proceso de encontrar una solución para un problema no familiar usando el conocimiento que tenemos. Existen diferentes visiones de cómo la gente resuelve los problemas (teoría de Gestalt, etc.). Para más información ver [Human Computer Interaction, Dix2000]. 2.5.3 Adquirir habilidades Paulo A. González G. 6 Ingeniero Civil Informático UCM. La mayoría de los problemas de resolución que hemos considerado se han concentrado en la resolución de problemas no familiares. Sin embargo, muchos de los problemas que nos encontramos no son completamente nuevos, y entonces, nosotros adquirimos habilidades gradualmente para un dominio de un problema 2.5.4 Errores y modelos mentales La capacidad humana para interpretar y manipular información es bastante impresionante. Sin embargo, cometemos errores. Para intentar evitar los errores es necesario saber por qué se producen. Entonces, vemos que existen diferentes tipos de error. Algunos errores Se producen cuando cambiamos algún aspecto de un patrón de comportamiento que ha llegado a ser automático. Otros errores, resultan de un entendimiento incorrecto (modelo) de una situación o sistema. La gente construye sus propias teorías para entender el comportamiento causal de los sistemas (esto es conocido como modelos mentales). Es por tanto, muy importante la existencia de un modelo mental correcto y es peligroso ignorar las convenciones. Hay ciertas convenciones que usamos para interpretar el mundo. Si las violamos, un soporte explícito deberá ser proporcionado para permitir formar un modelo mental correcto. 2.6 Diferencias Individuales Los principios psicológicos y propiedades que hemos visto se aplican a la mayoría de la gente. Sin embargo todos los usuarios no son iguales y deberíamos ser conscientes de ello a la hora de ir a realizar el diseño. Estas diferencias pueden ser duraderas como las capacidades físicas e intelectuales, o más pasajeras como el estrés o la fatiga del usuario. Todas estas características deberían ser tenidas en cuenta en el diseño. 2.7 Psicología y el diseño de sistemas interactivos Es necesario saber como podemos aplicar lo anterior al diseño de interfaces, ya que a veces esto puede llevar a generalizaciones que no son válidas. Con el fin de aplicar un principio psicológico en el diseño necesitamos entender su contexto para ver dónde ir en el ancho campo de la psicología y en función de las condiciones actuales del experimento, las medidas empleadas y los sujetos implicados. Afortunadamente para el diseñador los principios y los resultados de las investigaciones en psicología han sido traducido en guías para el diseño, modelos para soportar el diseño y técnicas para evaluar el diseño. Bibliografía citada • Alan Dix , “Human Computer Interaction”, 2a ed. Harlow : Prentice-hall, 2000. Paulo A. González G. 7 Ingeniero Civil Informático UCM.