IL SISTEMA UMANO NELL INTERAZIONE UOMO-COMPUTER

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1 IL SISTEMA UMANO NELL INTERAZIONE UOMO-COMPUTER Emanuele Pasqualotto

2 LA PSICOLOGIA COGNITIVA!! It is concerned with the internal process involved in making sense of the environment and deciding what action might be appropriate Eysenck & Keane (2005)!! Alcuni campi di interesse!! Percezione!! Attenzione!! Memoria!! Rappresentazione della conoscenza!! Linguaggio!! Pensiero!! Presa di decisione!! Ragionamento

3 DIFFERENZE INDIVIDUALI!! A lungo termine!! Abilità fisiche e intellettuali!! Genere!! Età!! A breve termine!! Carico di lavoro mentale!! Stress, fatica

4 IL SISTEMA UMANO!! I processi e le strutture del sistema cognitivo sono interdipendenti.!! Percezione e attenzione visiva, uditiva, tattile e motoria!! Apprendimento e memoria!! Pensiero e ragionamento!! Emozioni

5 PERCEZIONE VISIVA!!Gli oggetti riflettono la luce!!la luce raggiunge i recettori della retina:!! Coni: visione dei colori (rosso, verde, blu) e luci intense!! Bastoncelli: sensibili a basse intensità di luce!!il segnale viene trasmesso mediante due vie a due distinte zone della corteccia cerebrale :!! L area del what: questa via è più sensibile alle informazioni sul colore e sui dettagli fini; la maggior parte delle informazioni arriva dai coni.!! L area del where: questa via è più sensibile alle informazioni sul movimento; la maggior parte delle informazioni arriva dai bastoncelli.

6 MOVIMENTI OCULARI!!La risoluzione dell occhio non è elevata e distribuita in maniera uniforme sulla retina.!!solo la fovea (la zona centrale dell'occhio) è abbastanza sensibile da recepire i dettagli.!! Nella fovea si ammassano la maggior parte dei coni, le cellule adibite alla visione più fine.!! Intorno alla fovea la densità dei coni diminuisce e quindi la visione è degradata.!!mentre si legge o si osserva gli occhi compiono due tipi di movimenti:!! Saccadi!! Fissazioni

7 PRINCIPI GENERALI DELLA PERCEZIONE!! Ridondanza: elementi che tendono a presentarsi insieme, evocano percezioni simili.!! Attenzione selettiva: selezione delle informazioni che risultano maggiormente salienti per il sistema.!! Organizzazione percettiva: tendiamo a strutturare complesse configurazioni sensoriali in forme dotate di significato.

8 PRINCIPI GESTALTICI

9 PERCEZIONE DELLA PROFONDITÀ!!Trasformazione dell immagine bidimensionale della retina in un immagine tridimensionale!! Distanza assoluta: tra l osservatore e l oggetto!! Distanza relativa: tra gli oggetti

10 ATTENZIONE!! È l insieme dei meccanismi che consentono di allocare e focalizzare le risorse mentali.!! È la finestra di ingresso delle informazioni:!! vengono selezionate in maniera inconscia!! alcune senza giungere alla nostra consapevolezza (subliminari)

11 TEORIE DELL ATTENZIONE!!Teorie del filtro o del collo di bottiglia!! Propongono l esistenza di un collo di bottiglia che in qualche modo filtra e determina cosa deve passare e cosa resta fuori (Broadbent, 1958).!!Punti di divergenze sono se blocchi o attenui e dove ciò avvenga.!!teorie delle risorse attentive!! Spiegano come riusciamo a svolgere più compiti contemporaneamente con l idea di un serbatoio di risorse che si dirige a seconda delle necessità (Kahneman, 1973)

12 CARATTERISTICHE DELL ATTENZIONE!! Può orientarsi volontariamente o in maniera automatica.!! È selettiva (filtro).!! Può avere diverse modalità (visiva, uditiva, gustativa, tattile, spaziale, ecc.).!! È limitata:!! Compiti sostenuti contemporaneamente possono interferire.

13 FUNZIONI DELL ATTENZIONE!! Attenzione selettiva: possiamo scegliere gli stimoli a cui prestare attenzione. La concentrazione del focus attentivo aumenta la capacità di manipolazione.!! Vigilanza e detezione del segnale: l attenzione vigile nel rilevamento di segnali facilita le reazioni rapide.!! Ricerca: ricerca attiva di particolari stimoli.!! Esecuzione di compiti multipli

14 ATTENZIONE SELETTIVA!!Obbiettivo è capire come tra molti stimoli le persone ne selezioni solo alcuni.!! Fenomeno cocktail party (Cherry, 1953)!!Broadbent (1958) ipotizzò un modello che presupponeva l esistenza di un filtro:!! Non tutti gli stimoli giungono alla fase di elaborazione!!treisman (1964) propose la teoria del filtro attenuato:!! Il filtro riduce ma non elimina lo stimolo

15 EFFETTO STROOP!!Leggete questa lista di nomi scritti a colori il più rapidamente possibile. Leggete da sinistra a destra su ciascuna linea. Rosso Giallo Blu Verde Blu Rosso Verde Giallo Giallo Verde Rosso Blu

16 EFFETTO STROOP!! Denominate ciascuno dei colori di queste strisce il più rapidamente possibile. Denominateli da sinistra a destra su ciascuna linea.

17 EFFETTO STROOP!! Denominate il più rapidamente possibile il colore dell inchiostro in cui ciascuna parola è scritta. Denominateli da sinistra a destra su ciascuna linea. Rosso Blu Verde Giallo Giallo Rosso Blu Verde Blu Giallo Verde Rosso

18 VIGILANZA!! Consiste nella capacità di prestare attenzione ad un campo di stimolazione per un periodo prolungato!! La persona deve rilevare la comparsa di un segnale-target.!! Per la teoria della detezione del segnale nell individuazione dello stimolo intervengono due fattori:!! la sensibilità dell organismo!! il criterio soggettivo di decisione: i soggetti possono avere infatti un atteggiamento più azzardato o più prudente. Segnale rilevato Segnale non rilevato Segnale Presente Colpo riuscito Colpo mancato Segnale Assente Falso allarme Rifiuto corretto

19 RICERCA!! Mentre la vigilanza implica un attesa passiva, la ricerca si base su una scansione attiva dell ambiente.!! I falsi-allarmi sono creati da distrattori: stimoli non-target che deviano la nostra attenzione.!! Più l insieme degli item è grande più la ricerca sarà difficoltosa.!! Nella ricerca di caratteristiche esploriamo l ambiente cercando determinate caratteristiche (Treisman, 1986).!! La ricerca di congiunzione consiste nel cercare attivamente una particolare combinazione di caratteristiche.

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23 ATTENZIONE DIVISA!! È il più alto livello dell attenzione.!! È la capacità di rispondere contemporaneamente in compiti multipli.!! Alcuni compiti possono interferire con altri:!! Siamo in grado di leggere un libro e sostenere una conversazione? NO!!! Siamo in grado di guidare e sostenere una conversazione? SI!

24 RAPPRESENTAZIONE DELLA CONOSCENZA!! Conoscenza dichiarativa!! Fatti che possono essere affermati!! Data di nascita, nome del miglior amico, le sembianze di un coniglio!! Conoscenza procedurale!! Procedure che possono essere messe in atto!! Come ci si allaccia le scarpe, come si fa una somma, come si guida

25 IMMAGINI MENTALI!!Mediante l attività immaginativa vengono rappresentate mentalmente le cose (oggetti, eventi, situazioni) che non sono attualmente percepite dagli organi di senso.!! Mediante le immagini mentali si possono risolvere problemi.!!teoria del doppio codice!! Immagini analogiche e simboli!!ipotesi proposizionale

26 CONOSCENZA!! Dichiarativa!! Concetti!! Il concetto è un idea relativa a qualcosa e può essere espresso da un unica parola: SFERICITA!! Schemi!! Organizzazione mentale di concetti!! Frame (Minsky, 1975)!! Script (Schank & Abelson, 1977)!! Procedurale!! Derivano dall Intelligenza Artificiale!! Sistemi di produzione (Anderson, 1983)!! Se Allora!! Dipendenza concettuale (Schank, 1972)!! Primitive semantiche: i concetti elementari che è possibile esprimere con il linguaggio.

27 MEMORIA!!Modello tradizionale!! Input -> Registro sensoriale -> Memoria a Breve Termine - > Memoria a Lungo Termine!!Tulving (1972)!! Memoria episodica: ha una collocazione spaziotemporale e riguarda gli avvenimenti legati alla nostra vita.!! Memoria semantica: la seconda riguarda invece informazioni che non hanno una prospettiva spazio-temporale, come i concetti astratti, riguarda le conoscenze generali sul mondo.

28 WORKING MEMORY

29 RECUPERO DELL INFORMAZIONE!! Recupero!! È possibile recuperare l informazione dalla memoria con l ausilio di indizi.!! Riconoscimento!! L informazione è già l indizio.!! Più semplice del recupero

30 RAGIONAMENTO!! Deduttivo!! Deriva logicamente una conclusione da date premesse Se piove ho l ombrello Oggi piove!! Induttivo Allora ho l ombrello!! Estende i casi conosciuti a tutti i casi possibili!! Tutte le pecore che ho visto sono bianche, quindi tutte le pecore sono bianche.!! Metaragionamento

31 LE EMOZIONI!! Non c è totale accordo su cosa siano le emozioni!! In molte delle teorie ci sono alcune idee ricorrenti (James &Lange; Schachter & Singer; Cannon & Bard)!! L emozione è il risultato dell interpretazione di un attivazione fisiologica.!! La percezione delle risposte del sistema nervoso sono le emozioni che sentiamo.

32 L IMPATTO DELLE EMOZIONI!! Alcuni stimoli emozionalmente salienti possono automaticamente guidare l attenzione.!! Un aumento dell attenzione a stimoli emozionalmente salienti può sottrarre risorse attentive all ambiente circostante.!! Un contenuto emozionale può indebolire i processi di ragionamento.

33 L ERGONOMIA COGNITIVA! Studia:!! il comportamento dell uomo in relazione al suo lavoro;!! le caratteristiche fisiche dell interazione e dei controlli che la permettono.! Scopo:!! l incremento di efficienza degli esseri umani attraverso l adattamento del lavoro all uomo.! Si occupa per esempio di:!!organizzazione di controlli e display,!!aspetti connessi con la salute,!!l uso dei colori,!!l ambiente fisico dell interazione,!!materiali e loro affordance (inviti)

34 ORGANIZZARE I CONTROLLI!! La disposizione fisica dei controlli e dei display è importante.!! In applicazioni critiche è fondamentale, ma anche nelle applicazioni su PC di tutti i giorni: tasti vicini possono avere significati molto diversi e potenzialmente in contrasto.!! Il raggruppamento dei comandi è importante. Possiamo avere:!! Raggruppamenti funzionali: i comandi funzionalmente collegati sono messi vicini!! Raggruppamenti sequenziali: i comandi sono organizzati per riflettere l ordine con cui vengono attivati (soprattutto in situazioni dove le sequenze sono obbligate: aviazione)!! Raggruppamenti per frequenza: i comandi usati più frequentemente sono raggruppati insieme.

35 GLI OGGETTI QUOTIDIANI!! Un adulto usa e sa riconoscere a prima vista più di oggetti.!! Alcuni sono di uso quotidiano, per cui ne abbiamo un chiaro modello concettuale.!! Altri sono semplici da usare, perché offrono chiari indizi sul loro funzionamento (inviti e compatibilità).!! Altri sono irrimediabilmente oscuri e complessi.

36 INVITI!!Le affordance degli oggetti: le proprietà percepite degli oggetti, che indicano come usare l oggetto:!! le piastre si spingono,!! le manopole si girano,!! nelle fessure si infilano oggetti,..!!es. i pannelli delle pensiline della British Rail:!! il vetro invita alla rottura, il compensato al disegno!!es. Esiste un unico modo per inserire i dischetti da 3.5

37 MODELLI CONCETTUALI!! Ci formiamo naturalmente un modello concettuale del funzionamento di un oggetto.!! Usiamo vincoli, inviti e correlazioni spaziali.!! I modelli mentali vengono acquisiti con l esperienza e/o l addestramento.!! Le coincidenze creano falsi modelli mentali.!! Con modelli inadeguati o sbagliati insorgono difficoltà.!! i termostati controllano la temperatura di arrivo, non l intensità di riscaldamento: aumentare il termostato NON velocizza il riscaldamento di una casa fredda!

38 PERCHÉ SAPPIAMO CHE NON FUNZIONA?!! Bicicletta convergente (modello per fidanzati) di Carelman da Catalogue d objets introuvables, Paris 1969

39 MODELLI CONCETTUALI

40 MAPPING!! Si dice mapping la relazione tra i comandi ed il loro azionamento.!! Alcuni oggetti hanno un mapping naturale: sfruttano analogie fisiche, modelli culturali e biologici. Per questo sono più facili da imparare.!! Esempi:!! il volante di un automobile,!! il volume di uno stereo,!! il un cursore di un equalizzatore.

41 I SETTE STADI DELLE AZIONI

42 I SETTE STADI DELLE AZIONI

43 CONSEGUENZE!! Impotenza appresa (Seligman, 1967)!! Tendiamo ad incolpare noi stessi del cattivo funzionamento degli oggetti;!! provoca un giudizio di incapacità globale su di sé, che non viene più messo alla prova;!! quindi: si smette anche solo di tentare.!! Impotenza insegnata!! Cattive spiegazioni, immagini di sistema, libri o insegnanti ci convincono che non siamo fatti per un dato compito.!! Es.: Matematica e statistica insegnate da chi non le sa..!! Profezie autoavverantisi (Self-fulfilling prophecies)!! Andare male ad un esame;!! la legge di Murphy.