MEMORIA E ATTENZIONE. Scopo di questa lezione. Temi. R.Polillo, Interazione uomo macchina Parte seconda, 4

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1 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 interfacce utente t Temi I sistemi di memoria umana e l attenzione La memoria a breve termine La memoria a lungo termine Complementi: Mnemo-tecniche 1

2 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 lavoro Memoria a lungo termine (MLT) 2

3 Modello seriale ripetizione stimolo Memoria sensoriale Memoria a breve termine Memoria a lungo termine decadimento decadimento? interferenza decadimento? interferenza reperimento (Atkinson & Shiffrin, 1968, et al.) 9/15/98 7 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: Stimolo 1 Stimolo 2 Memoria sensoriale viene selezionato stimolo1 Elaborazione Risposta?? 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) 3

4 Esempio 1: Attenzione selettiva: video Contare il numero dei passaggi di palla senza rimbalzo nel seguente video: Attenzione selettiva: esempio Avete 3 secondi per contare i quadrati verdi nella slide che segue 4

5 Esempio 3 Implicazioni sul design Dove e come dirigere l attenzione dell utente durante l interazione Come mantenere l attenzione dell utente sugli elementi desiderati Come evitare interferenze, che sottraggano l attenzione dell utente dagli elementi rilevanti 5

6 Joan MIRO 1925 Esempio: scroll bar (MAC OS 8) 6

7 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 7

8 Memoria a breve termine (MBT) Capacità limitata: 7±2 unità ( chunk ) (G.Miller, 1956) Persistenza dell informazione breve: 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 BXMTLD E ora... Contate all indietro da 15 a 1, scalando di 3 in 3 Quali erano le lettere precedenti? 8

9 Esempio: 9 lettere WOVAPRDSN Esempio: 12 lettere MFBGRTLHJFZO F Esempio: 15 lettere LTRMJFEGYZABNDK 9

10 Esempio: 15 lettere con significato WILLIAMMCMILLAN L I M M I L L A 6 parole GATTO, CANE, DISCO, LATTE, CASA, AUTO 9 parole GATTO, CANE, DISCO, LATTE, CASA, AUTO, TOPO, ACQUA, MIELE 10

11 15 parole, con significato LA PICCOLA VOLPE ROSSA SALTO SUL GROSSO CANE RANDAGIO E LO FECE RUZZOLARE SUL MARCIAPIEDE Esperimento di Peterson & Peterson (1959) em può essere % di volte che un ite rievocato (fra presentazione e rievocazione, lavoro mentale: contare all indietro, per 3, velocemente) Tempo (sec) fra presentazione e rievocazione Carico cognitivo La quantità di attività mentale richiesta in un certo instante Può 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 11

12 Un esperimento per la misura del carico cognitivo: uso di un word processor APCPS: Average Percentage Change in Pupil Size Iqbal, 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 12

13 Fatelo fare al computer, non all utente ora devo liberare la MBT MBT per compiere le operazioni e allora prendo appunti e scarico MBT ma ora devo riesaminare 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! 13

14 Esempio: messaggi di errore sul web Quando questo msg scompare, devo ricordare tutte queste informazioni nella MBT! Esempio: messaggi di errore sul web 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 14

15 MBT: chiusura Noi 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) qui la MBT viene scaricata Chiusura: esercizio BANCOMAT: Quale delle due interfacce è la migliore e perchè? Chiedere il codice Chiedere l importo Soluzione 1 Soluzione 2 Emettere le banconote Restituisce la tessera Restituire la tessera Emettere le banconote Interferenza Interferenze possono creare interruzioni nei processi cognitivi, generando rallentamenti e stress Esempi: Segnali acustici (telefono, SMS, mail, ) Segnali visivi lampeggianti (segnali luminosi, banner, ) 15

16 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: Casa Treno Bambino Rosso Interferenza con il processo di lettura, diventato automatico (J.R.Stroop, 1935) La memoria a lungo termine 16

17 Memoria a lungo termine Ha capacità molto ampia (non se ne conoscono i limiti) 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 memoria La capacità di rievocazione e di riconoscimento aumenta col tempo totale di presentazione (presentazione singola o multiple) Rievocazione e riconoscimento E più facile riconoscere che ricordare Rievocazione e riconoscimento (recall) dopo presentazione di sillabe senza senso (Luh, 1922) 17

18 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 niw MLT: funzioni Memoria procedurale: Abilità percettive, motorie, cognitive (Es.: giocare a tennis, guidare l auto, farsi il nodo alla cravatta) Memoria dichiarativa: Memoria episodica Memoria di eventi ed esperienze personali, in successione temporale Es.: che cosa hai fatto l estate scorsa? Memoria semantica Memoria 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: 18

19 Riassumendo L accesso alle informazioni nella memoria a lungo termine è facilitato da: - frequenza dell accesso - tempo breve dall ultimo accesso - numero e tipo di legami associativi - poche interferenze da altre informazioni attivate 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, che non interferiscano fra di loro Utilizzare associazioni visive Esempio: Adventure games (I) Colossal Adventure, 1983, ZX Spectrum Rievocazione (devo ricordarmi i comandi possibili) Ringmaster, 1984?, ZX Spectrum 19

20 Esempio: Adventure games (II) Riconoscimento (i comandi possibili sono mostrati sul video) Uninvited, 1986 (Mindscape, Macintosh Alt + F + N = Selezione File + Selezione New Esempio Ctrl + N = Selezione File + Selezione New? Esempio Che cosa vi ricorda? 20

21 Complementi: Mnemo-tecniche Come memorizzare Reiterazione / ripasso La nuova informazione viene ripetuta più volte per essere memorizzata ( studiare a memoria o pensare al contenuto ) Associazione La nuova informazione viene associata a un informazione precedentemente memorizzata Associazione visiva La 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 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) 21

22 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 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 bruttezza 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) 22

23 Johannes Romberch, Congestorium artificiose memorie, Venezia, 1533 Dove studiare Sul libro di testo: Cap.1: L uomo (pagg.18-30) 23