13.10.2012

1

PARADİGMALAR

İnsan – Bilgisayar Etkileşimi Hazırlayanlar:

2009639039 Kadir Tohma

2009639059 Soner Aratma

16.10.2012

13.10.2012 2

Paradigma nedir?

Paradigmalar neden önemlidir?

Dönüşüm paradigmaları

Etkileşim paradigmaları

• paradigma, kabaca tipik bir örnek veya modeldir. Kuramları, yasaları veya genellemeleri ve gerçekleştirilmiş deneyleri içeren bir disiplin veya bilimsel bir okulun felsefik ve kuramsal çatısıdır.

13.10.2012 3

Paradigma nedir?

• Yunanca paradeigma'dan gelen kavramın popülerliğini sağlayan Thomas Samuel Kuhn'dur.

• Ana anlamı, bir bilim çevresine belli bir süre için, bir model sağlayan evrensel olarak kabul edilen bilimsel başarılar, olarak tanımlanır. Kuhn’a göre; bilimsel sorgulamanın temelinde paradigma yatmaktadır ve bir konuda zihinsel veya kavramsal modele sahip olmak demek o konuda bir paradigmaya sahip olmak demektir.

13.10.2012 4

Paradigma nedir?

• Örneğin; astronomi tarihine bakıldığında, “yer merkezli sistem” ve Kopernik’in “Güneş merkezli sistem” modelleri birer paradigmadır. Fizikte “Newton dinamiği”” ve kuantum mekaniği” de paradigmalardır.

13.10.2012 5

Paradigma nedir?

• Etkileşimli sistemin temel amacı;bir uygulama ortamında kullanıcının belirli amaçları başarmasını sağlamaktır.

• Bu nedenle tasarımcılar şu sorulara yanıt bulmak isterler: 1. Kullanılabilirliğini sağlamak için bir etkileşimli sistem nasıl

geliştirilebilir?

2. Bir etkileşimli sistemin kullanılabilir olduğu nasıl ölçülebilir?

13.10.2012 6

Paradigmalar neden önemlidir?

13.10.2012

2

• Bu soruları yanıtlamak için bir yaklaşım, kullanılabilirliğinin sağlanıldığı düşünülen başarılı örnekler yoluyla olabilir.

• Bu örnekler, geleceğin ürünlerinin gelişimi için paradigmalar olarak hizmet ederler.

• Etkileşimli sistem tasarımının tarihçesi, kullanışlı tasarımlar yapılmasında paradigmalar sağlar.

13.10.2012 7

Paradigmalar neden önemlidir?

• Bilgisayar teknolojileri alanındaki yenilikler, insan-bilgisayar etkileşimine ilişkin yeni bir anlayış geliştirildikten sonra ortaya çıkmıştır.

• Bu bölümde etkileşimli teknolojilerin tarihindeki bu dönüşümler ve temel paradigmalar üzerinde durulacaktır.

13.10.2012 8

Paradigmalar neden önemlidir?

13.10.2012 9

Yığın İşleme

Zaman Paylaşımı

AĞ

Grafiksel Görüntüler

Mikroişlemci

WWW

Yaygın Bilgisayar

Paradigma Dönüşümleri

Paradigma Dönüşümleri

13.10.2012 10

Etkileşimli Bilgisayar

Yığın İşleme

Zaman Paylaşımı

AĞ

Grafiksel Görüntüler

Mikroişlemci

WWW

Yaygın Bilgisayar

Paradigma Dönüşümleri

13.10.2012

???

@#$% !

Topluluk

Yığın İşleme

Zaman Paylaşımı

AĞ

Grafiksel Görüntüler

Mikroişlemci

WWW

Yaygın Bilgisayar

Paradigma Dönüşümleri

13.10.2012 12

C:\>

C:\MHSB>

A:\>

A:\DIR01>

bu karakterler

Ne anlama geliyor!?

Güzeeel! Dosyaları buraya

Taşıyayabilirim

.

Yığın İşleme

Zaman Paylaşımı

AĞ

Grafiksel Görüntüler

Mikroişlemci

WWW

Yaygın Bilgisayar Direk Yönlendirme

13.10.2012

3

Paradigma Dönüşümleri

13.10.2012 13

Kişisel Bilgisayar

Yığın İşleme

Zaman Paylaşımı

AĞ

Grafiksel Görüntüler

Mikroişlemci

WWW

Yaygın Bilgisayar

Paradigma Dönüşümleri

13.10.2012 14

Global bilgi

Yığın İşleme

Zaman Paylaşımı

AĞ

Grafiksel Görüntüler

Mikroişlemci

WWW

Yaygın Bilgisayar

Paradigma Dönüşümleri

13.10.2012 15

• Elektronik ortamda günlük aktiviteler

Yığın İşleme

Zaman Paylaşımı

AĞ

Grafiksel Görüntüler

Mikroişlemci

WWW

Yaygın Bilgisayar

ETKİLEŞİM PARADİGMALARI 1. Zaman Paylaşımı

2. Video Görüntü Birimleri

3. Programlama Araçları

4. Kişisel İşleme Bilgi Araçları

5. Windows (Pencere) Sistemi ve WIMP Ara yüzü

6. Metaforlar

7. Doğrudan Yönlendirme (Doğrudan Manipülasyon)

8. Harekete Karşı Dil (Language versus Action)

9. Hypertext

10. Çoklu Kip (Multi-Modality)

11. Bilgisayar Destekli Ortak İşler

12. Web (World Wide Web)

13. Ajan Tabanlı Arayüzler

14. Aynı Zamanda Her Yerde Bulunan Bilgi İşleme (Ubiquitous Computing)

15. Algılayıcı Tabanlı ve Ortam Bilinçli Etkileşim (Sensor-Based and Context-Aware Interaction )

13.10.2012 16

1. Zaman paylaşımı

• 1940 ve 1950 lerde yeni donanım teknolojilerinin gelişmesi ve bilgi işleme hızında artış sağlanması, bilgisayar teknolojilerinin en iyi şekilde nasıl uygulanacağı fikrini ortaya koymuştur.

• Bilgisayar teknolojilerinin gelişmesi, insan-bilgisayar iletişimi paradigmalarının gelişmesini sağlamıştır.

• Bilgisayarların hızlanmasından sonra batch metaforu terk edilmiş ve aynı zaman dilimi içinde 1 ana bilgisayarda birden fazla kullanıcı çalışabilmiş ve “zaman paylaşıımı” kavramı önem kazanmıştır.

• Bilgisayar, kullanıcısına kendini adamış bir ortak durumuna gelmiştir.

13.10.2012 17

2. Video Görüntü Birimleri

• 1950 lerin ilk yıllarında bilgisayarların verileri dönüştürme ve görselleştirme amacıyla kullanılabilmesi için çalışmalara başlanmışlardır.

• 1962 yılında Sutherland, bilgisayarın soyutlamaları algısal olarak somut olanlara dönüştürmesine olanak tanıyan bir çeşit simülasyon dili olan Sketchpad programını geliştirdi.

• Bu program iki önemli sonucuyla gündeme gelmiştir; – bilgisayarların veri işleme dışında başka şeyler de yapabileceği,

– bir yaratıcı fikrin bilgi işleme tarihini nasıl etkilediği ve değiştirdiği.

13.10.2012 18 Sutherland’s Sketchpad (1963)

13.10.2012

4

3. Programlama araçları (toolkits)

• Douglas Engelbart, bilgisayar teknolojisinin insanın problem çözme etkinliğini geliştiren bir araç olarak kullanılabileceğini düşündü.

• Engelbart karmaşık problemle karşılaştığında bireyin bir marangoz gibi farklı araçları kullanarak çözüme ulaştığını belirtti.

13.10.2012 19

3. Programlama araçları (toolkits)

• “augmenting man's intellect” (İnsan zekasının genişletilmesi)

– insanın karmaşık bir problem durumuna yaklaşım kapasitesini artırma,

– belirli ihtiyaçlarına uygun durumları muhakeme etme,

– problemler için çözümler üretme

• Bu sonuçlara ulaşmak için toolkits (küçük, iyi belirlenmiş ögelerle daha büyük ve karmaşık ögelerin oluşturulduğu araçlar) kullanılabilir.

• 1968’de NLS-NLS/Augment olarak da bilinen online sistemleri geliştirmişlerdir.

13.10.2012 20

4. Kişisel bilgi işleme araçları

• Programlama araçları zengin bilgisayar yetenekleri aracılığıyla bilgi işlemenin verimliliğini artırıyordu.

• Seymour Papert, çocukların kolaylıkla anlayıp kullanabilecekleri basit bir grafiksel dil olan LOGO’yu geliştirmek istedi.

13.10.2012 21

4. Kişisel bilgi işleme araçları

• Papert bu çalışmasının uygulanması sonucunda bir kuralı ortaya koydu: Bir sistemin gücü onun kullanım kolaylığından gelmektedir.

• Kay, güçlü ve basit bir görsel araç tabanlı programlama ortamı olan, Smalltalk üzerinde çalıştı.

• 1970 lerde Kay, Xerox Palo Alto Research Center ile birlikte “Dynabook” diye isimlendirdiği “personal computer” geliştirdi.

13.10.2012 22

• İnsanlar aynı anda birden fazla şey düşünebilir ve birden fazla işi yerine getirebilir.

• Eğer kişisel bir bilgisayar sistemi kullanıcının gelişimini destekleyecekse insanın yaptığı gibi konuyu manipüle (dönüştürme) yeteneğinde oldukça esnek olmalıdır.

• Pencerelere, ikonlara, menülere ve imleçlere dayanan etkileşim –WIMP arayüzü- ilk olarak 1981 de Xerox Corperation un “8010 star information system” lerini tanıttığı bir fuarda görüldü.

13.10.2012 23

5. Windows (Pencere)Sistemi ve WIMP arayüzü 6. Metaforlar

• Kullanıcılara bildikleri şeylerden yararlanarak yeni kavramları öğretmek için bir metaforu kullanmak uygun bir yoldur: (Ofislerdeki dosyalama yöntemi, daktilo yazma metaforu gibi)

• En iyi bilinen metafor dekstop (masaüstü) metaforudur.

• Bu metaforlardan yararlanmanın bazı dezavantajları olabilir. – Yeni teknolojiler var olan metaforların sınırlamalarının yerini alır (klavye &

yazı makinesi)

– Metaforlar birbiriyle tamamen eşleşmezler (floppy eject waste basket)

– Metafor, kültürel olarak sınırlanabilir.

– Kullanıcı metaforun bir parçasıdır.

• Metaforlar sanal gerçeklik (VR) içinde saklanmış olabilir. VR sistemi, kullanıcıyı yönlendirmek ve yerini bilmek suretiyle kullanıcının hareketlerini doğru bir şekilde yorumlayabilir.

13.10.2012 24

13.10.2012

5

• Komuta zinciri arayüzlerin standardında, önceki etkileşimin sonuçları üzerinde herhangi bir geribildirim elde etmenin tek yolu ona nasıl soracağımızı bilmektir.

• Shneiderman’a göre (1982) grafik tabanlı etkileşimin ilgi çeken özellikleri; – nesnelerin görünürlüğü,

– arayüz hareketlerinin ve hızın artması,

– etkinliklerin önceki durumuna dönme özellikleri,

– etkinliklerin sanal doğruluğu,

– görsel objeleri doğrudan manipüle edecek faaliyetlerin karmaşık yönetilen dillerin yerini alması.

13.10.2012 25

7. Doğrudan yönlendirme

• Norman ve Draper (1986), arayüzün kendisinin bir sistem olduğunu anlatan “Model-world metaphor”unu ortaya koydular.

• “Model-word metaphor”u üzerine inşa edilen bir sistemde, arayüz kullanıcının etkin olabileceği ve kullanıcı etkinliklerine tepki olarak konumunu değiştiren kendine ait bir dünyadır. Orada kullanıcı ve dünya arasında bir aracı yoktur. Metaforun uygun kullanımı kullanıcıda hissiyat yaratabilir. Bu duruma da “direct engagement” adı verilir.

13.10.2012 26

7. Doğrudan yönlendirme

• Doğrudan manipülasyon sisteminde çıktı ifadeleri, kendinden sonra gelen girdi ifadelerini düzenlemek için kullanılır. Aslında girdi ve çıktı arasında net bir ayrım bulunmamaktadır.

• Masaüstü metaforunda “document” ikonu bir çıktı ifadesidir. Fakat, bu ikon kullanıcı tarafından hareket işlemini ortaya koymak üzere bir girdi ikonu olarak kullanılır.

13.10.2012 27

7. Doğrudan yönlendirme

• Doğrudan manipülasyon tarafından sağlanan görselleştirme, “ne görürsen onu alırsın” a götüren “What You See Is What You Get” WYSIWYG paradigmasıdır.

• Görüntü ekranında görülen şey (örneğin bir kelime işlemciyi kullanırken) sonunda üretiyor olacak gerçek doküman değildir. Daha ziyade bir sunum veya final dokümanına benzeyecek olan şeyin icrasıdır.

13.10.2012 28

7. Doğrudan yönlendirme

• Arayüz, sistemin yerini alır: – Kullanıcının sistemin yapısını anlamasını gerekmez. Arayüz daha etkin

olduğu için kullanıcı arayüzle haşır neşir durumdadır.

• Dil paradigması: – Görüntülerin sözcüklerden daha etkili olduğuna ilişkin yaygın inanış

doğru değildir. Kullanıcı-sistem iletişimi doğrudan etkinlik yerine dolaylı olarak dil yoluyladır.

13.10.2012 29

8. Harekete karşı dil

• Arayüz aracı durumundadır: – Kullanıcı sisteme komutlar verir.

– Komutların başarılması arayüzün sorumluluğundadır.

• Arayüzler zeki ajanlar olarak hareket eder: – Arayüz, sistem tarafından gerçekleştirilen işlemleri anlayıp yorumlayarak

kullanıcıya ulaştırabilir.

• Hareket ve dilin her ikisine örnek olarak programlama: – Eylem ve dil paradigmalarının her ikisi de kullanılır. Kullanıcı bazı rutin

görevler için eylem, jenerik süreçlerde ise dil paradigması kullanılabilir.

13.10.2012 30

8. Harekete karşı dil

13.10.2012

6

9. Hypertext

• Bush (1945), “memex” i geliştirdi. – “memex”: bilgiyi saklayan, düzenleyen ve istendiğinde geri getiren bir

cihazdı.

• Nelson (1960); Xanadu sistemini, Hypertext ve Hypermedia terimlerini ortaya koydu. – Xanada: Birbiriyle bağlantılı, doğrusal olmayan metin tabanlı bilgiyi

yayınlama ve geri getirme sistemidir.

– Hypertext: Doğrusal olmayan metin yapısını yansıtır. Diğer metinler için linkleri de içerir.

– Hypermedia: Elektronik ortamın bütün formlarının (graifk, video, ses, vb.) doğrusal olmayan bir yolla saklanması içindir.

• Nelson’un hayalinden yaklaşık 20 yıl sonra ilk hypertext sistem kullanılmaya başlandı.

13.10.2012 31

10. Multimodality(Çoklu Kip)

• Multimodal etkileşimli sistem; – Çoklu insan iletişim kanallarının (görsel, işitsel, dokunsal) kullanımına

dayanır.

– Kullanıcı için her bir farklı kanal etkileşimin bir şeklidir.

– Girdi ve çıktı için çoklu kanalların eşzamanlı olarak kullanılmasına dayanır.

– Bütün etkileşimli sistemler multi-modal olarak düşünülebilir.

13.10.2012 32

• 1960 larda ayrı makineler arasında iletişime izin veren ilk bilgisayar ağları kurulmuştur.

• CSCW sistemlerinin tek bir kullanıcı için tasarlanan etkileşimli sistem arasındaki en önemli fark sosyalleşmeye izin vermesidir: – E-posta,

– Tartışma grupları,

– Sohbet odaları, vb.

13.10.2012 33

11. Bilgisayar destekli işbirlikli çalışma (CSCW-computer supported cooperative vork)

12. The World Wide Web

• İnternet, ister telefon hattı, modem veya yüksek bant genişliği ile, bilgisayarların birbirine bağlandıkları bir ağdır.

• İnternet bilgisayarlarının hepsi ortak veri geçiş protokollerini (TCP/IP) ve adresleme sistemlerini (IP adresleri ve domain isimleri) kullanarak haberleşir.

• Basit evrensel protokoller (HTTP gibi) ve mark-up diller (HTML gibi) yayın yapmayı ve erişimi kolaylaştırır.

• WWW projesi, 1989 yılında Cern’de çalışan Tim Berners – Lee tarafından tasarlandı.

• 1991’de ilk metin tabanlı web tarayıcısı ortaya çıktı.

• 1993 ün başlarında çeşitli grafiksel web tarayıcıları geliştirildi.

13.10.2012 34

13. Ajan tabanlı arayüzler

• Yazılım ajanları elektronik dünyadaki kullanıcılar adına çalışırlar: – e-postanızı sizin adınıza filtreleyen e-posta ajanları,

– bulmak istediğiniz dokümanları sizin için arayan web crewler’i (paletleri. )

• Ajanlar, işlemleri izleyebilir ve kullanıcının etkinliklerinden öğrenebilir. Böylece kullanıcının yokluğunda bir takım işlemleri gerçekleştirebilir.

• Ajanlarla ilgili en büyük problem, kullanıcının vurguladığı niyete (isteğe) izin veren ajan ve insan arasında uygun bir dil geliştirmektir.

13.10.2012 35

14. Her zaman her yerde hazır olan bilgi işleme

• Kullanıcıların bilgisayarla nerede etkileşime geçtikleri önemli bir konudur.

• Araştırmacılar, kullanıcının bilgi işleme aracının varlığını fark etmediği, fiziksel çevresiyle iç içe geçmiş bilgi işleme sistemlerinin alt yapısını oluşturmayı amaçlamaktadırlar.

13.10.2012 36

13.10.2012

7

• Her yerde her zaman varolan bilgi işleme hayalini gerçekleştirmeye yönelik geliştirilen bazı teknolojiler; – kablosuz ağlar, ses tanıma, kamera ve görüş sistemleri, kalem tabanlı

bilgisayarlar, konumlandırma sistemleri

• Elektrik motorları ve mikroişlemciler gibi bilgi işleme teknolojileri de görünmez yapılabilir mi? – Bilgi işleme teknolojileri fiziksel ortamın içinde olmalı,

– Bize ihtiyaç duymayan etkileşimli ortamlar tasarlanmalı.

• “The most profound technologies are those that disappear.” Mark Weiser, 1991

13.10.2012 37

14. Her zaman her yerde hazır olan bilgi işleme 15. Sensor-based and Context-aware Interaction (Alıcı tabanlı ve bağlamdan haberdar olan etkileşimler)

• Kullanıcının bilgi işleme araçlarıyla etkileşimde olduğu ancak bu etkileşimin farkında olmadığı en uç paradigmadır.

• Bilgi; çevreden (ultrasonik hareket detektörleri, ağırlık-ışık-sıcaklık sensorları, video kameralar vb.), bizim bilgi dünyamızdan (ziyaret edilen web sayfaları, çevrimiçi zamanlar, satın alınmış çevrimiçi kitaplar vb.) ve hatta kendi vücudumuzdan (kalp atışı, vücut sıcaklığı, beyin sinyalleri vb.) toplanabilir.

• Bu bilgi daha sonra geçmiş örnekler hakkında yorum yapabilen sistemler tarafından kullanılabilir.

13.10.2012 38

Ek Materyaller

Bilgisayarın Başlangıcı:

• Harvard Mark I

• 16 metre uzunluğunda, 2,5 mete yükseklik, 5 ton

13.10.2012 39

Ek Materyaller

• Balistik hesaplamalar

• Fiziksel Anahtarlar(mikroişlemciden önce)

• Kağıt şerit

13.10.2012 40

Ek Materyaller

Toplu İşlemler:

• Görevler sırayla gerçekleştirilir

• Çalışma başladıktan sonra operatör ve bilgisayar arasında etkileşim yok

13.10.2012 41

13.10.2012 42

Çeşitli interaktif paradigma değişimleri ile ilişkili kişiler

kimlerdir?

13.10.2012

8

• Howard Rheingold – Düşünce Araçları

-Etkileşimli Devrimler Tarihi

13.10.2012 43

Douglas Engelbart: Programlama Araçları

• Engelbart ve ekibinin bazı ürünleri;

– Fare

– Ekran paylaşımlı konferans

– Bilgisayar destekli toplantı

– Kelime işlemci

– Programlama araçları

• «Bilgisayar, sıradan insanların kullanabilmesi için karmaşık bir yapıda ve biz bunu kolaylaştırmalıyız»

13.10.2012 44

• Ivan Sutherland: Video Görüntüleme Birimleri

• Kağıttan daha uygun bir ortam ve bilgi daha hızlı anlaşılıyor

• 1962, Sutherland’in Sketchpad’i bilgisayarı bize yakınlaştırdı

13.10.2012 45

Ben Shneiderman: Doğrudan Yönlendirme

• Shneiderman doğrudan yönlendirme için aşağıdaki özellikleri eklemiştir:

– İlgili nesnelerin öne çıkması/görünmesi

– Arayüzde artan tüm işlemlerin hızına göre, hızlı dönütler

– Yapılan işlemlerin geri alınabilmesi

– Sözdizimsel doğruluk

– Komutlarla yönetilen işletim sistemi yerine görsel işletim sistemleri

13.10.2012 46

• Ted Nelson: Hiper Metin( dallanmaları olan doğrusal olmayan

metindir.)

• bir metinsel parçadan (chunk) diğerine makine destekli atıflar yolu ile bağlı

ve kullanıcının doğrudan etkileşim içine girebildiği bir sistem olarak tanımlamaktadır.

13.10.2012 47

Kaynaklar

• Dix, A; Finlay, J.; Abowd, G.; Beale, R. (2004). Human-Computer Interaction. (Third edition). Scotprint, Haddington.

• Güneş, B. (2003). Paradigma Kavramı Işığında Bilimsel Devrimlerin

Yapısı ve Bilim Savaşları. Url:http://w3.gazi.edu.tr/~bgunes/bilimsel%20devrimlerin%20yapisi.pdf, Erişim tarihi:03.10.2008.

• Human-Computer Interaction, Url:http://www.hcibook.com/e3/resources/, Erişim tarihi: 25.09.2008.

• Paradigms for Interaction (Dix chapter 4).

Url:https://www.se.auckland.ac.nz/courses/SOFTENG350/lectures/Lecture%2015%20Paradigms.pdf, Erişim tarihi: 3.10.2008

• Vuurpijl, L. Human Computer Interaction www.ai.ru.nl/aicourses/bki114/slides/paradigms-2x3.pdf , Erişim tarihi: 02.10.2008.

+++++ Çeşitli makaleler

13.10.2012 48

13.10.2012

9

Teşekkürler

13.10.2012 49