temas de diseño en interacción humano-computadora.pdf

AUTORES

Jaime Muoz ArteagaYosly Caridad HernndezViviana Bustos AmadorAnita Aranda Chavarra

Marta E. CaldernCsar E. Collazos

Yenny Alexandra MndezAndrs Fernando Solano

Jos Eder Guzmn MendozaFrancisco lvarez RodrguezRicardo Mendoza Gonzlez

Josefina Guerrero GarcaJuan Manuel Gonzales Calleros

Liliana Rodrguez VizzuettToni Granollers

Rosa GilDavid Cspedes Hernndez

Temas de diseo en Interaccin Humano-Computadora

1a ed. - Iniciativa Latinoamericana de Libros de Texto Abiertos (LATIn), 2014. 249 pag.

Primera Edicin: Marzo 2014Iniciativa Latinoamericana de Libros de Texto Abiertos (LATIn)http://www.proyectolatin.org/

Los textos de este libro se distribuyen bajo una licencia Reconocimiento-CompartirIgual 3.0 Un-ported (CC BY-SA 3.0) http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.es_ES

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Las figuras e ilustraciones que aparecen en el libro son de autora de los respectivosautores. De aquellas figuras o ilustraciones que no son realizadas por los autores, se

coloca la referencia respectiva.

Este texto forma parte de la Iniciativa Latinoamericana de Libros de Texto abiertos (LATIn),proyecto financiado por la Unin Europea en el marco de su Programa ALFA III EuropeAid.El Proyecto LATIn est conformado por: Escuela Superior Politcnica del Litoral, Ecuador(ESPOL); Universidad Autnoma de Aguascalientes, Mxico (UAA), Universidad Catlica deSan Pablo, Per (UCSP); Universidade Presbiteriana Mackenzie, Brasil(UPM); Universidad dela Repblica, Uruguay (UdelaR); Universidad Nacional de Rosario, Argentina(UR); UniversidadCentral de Venezuela, Venezuela (UCV), Universidad Austral de Chile, Chile (UACH), Uni-versidad del Cauca, Colombia (UNICAUCA), Katholieke Universiteit Leuven, Blgica (KUL),Universidad de Alcal, Espaa (UAH), Universit Paul Sabatier, Francia (UPS).

http://www.proyectolatin.org/http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.es_EShttp://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.es_ES

PRLOGO

La interaccin humano computadora es un tema que toma mayor relevancia cada vez, dadala ubicuidad de las computadoras. El ser humano es cada vez ms dependiente de la tecnologa,con lo cual su seguridad tambin lo es. Por esta razn, las universidades han incluido en susplanes de estudio cursos orientados hacia esta rama del conocimiento. Si bien muchos librosse han escrito sobre el tema, este puede ser un primer esfuerzo por contextualizar un libro enel ambiente latinoamericano y en espaol. De tal manera de contar con material educativo queapoye tanto a profesores como a estudiantes, sobre todo de Instituciones de Educacin Superior(IES) de habla hispana.

El presente libro se presenta como la suma de esfuerzos de docentes e investigadores quehan trabajado previamente en diversas temticas en el rea de interaccin humano computadoray que permiten consolidar una propuesta que, adems de interesante, es prctica y accesible deaprender.

PREFACIO

El nivel acadmico que pretende abordar el libro es en las diferentes licenciaturas e inge-nieras que consideren tpicos en el rea de interaccin humano computadora, as como losposgrados relacionados con la temtica. El libro describe diferentes tipos de interaccin quepueden ofrecer las aplicaciones interactivas donde a travs de la interfaz grfica es posible guiary hacer fcil la tarea del usuario. As pues, el lector puede encontrar diferentes trabajos queespecifican desde los requerimientos del usuario hasta el diseo, programacin y evaluacin dedistintas aplicaciones interactivas.

INTRODUCCIN

La interaccin humano computadora es una rea multidisciplinar que lleva a cabo estudiossobre la ergonoma del hardware, la usabiliad del software y el efecto de ambos dentro de la in-teraccin, analizando tambin la experiencia del usuario frente al sistema con el cual interactan,los servicios que ofrece el sistema y su adaptacin a diversos contextos. Por lo tanto, interaccinhumano computadora es una disciplina a la que le concierne tanto el diseo, la evaluacin y laimplementacin de sistemas de cmputo interactivo para uso humano como el estudio de losfenmenos que rodean esta interaccin.

Uno de los propsitos principales del presente libro es el conjuntar y presentar a los lectoreslos fundamentos en el rea de interaccin humano computadora, adems se complementa conmltiples temticas que son relevantes y, por lo tanto, proporcionan un panorama ms ampliosobre IHC. Adems de los fundamentos, se incluyen tambin los siguientes temas: modelado dela interaccin, diseo centrado en el usuario y prototipado, evaluacin en interaccin humanocomputador, interfaces para dispositivos mviles, diseo de interfaces de usuario para ambientesde aprendizaje en lnea, la emotividad en la interaccin humano computadora y, por ltimo, enlas interfaces de usuario 3D.

La mayora de los captulos presenta una estructura similar, aportando una base terica, proponentambin actividades prcticas y ejercicios que se pueden realizar en clase bajo la supervisindel profesor o se pueden realizar de manera autodidacta. Varios captulos facilitan al estudiante

ejercicios resueltos y aportan varios recursos bibliogrficos disponibles en lnea, que en sumacoadyuvan a comprender mejor el proceso de diseo de la interaccin humano computadora.

El libro est distribuido de la siguiente manera:

CAPTULO I: FUNDAMENTOS DE INTERACCIN HUMANO COMPUTADORA (IHC)En este captulo se encontrarn los fundamentos de IHC, el factor humano y el factor tecnolgicoen la IHC, adems de la interaccin en la IHC.

CAPTULO II: DISEO DE LA INTERACCIN HUMANO-COMPUTADORAUna vez que se conocen los fundamentos de la IHC, en este captulo, se describen los modelosque se tienen que generar en la construccin de un sistema, es decir, se tendr que considerarun modelado de la tarea del usuario, el modelado del dilogo y el modelado de la presentacin.Bajo este esquema se construye un sistema que permite la interaccin entre el usuario y el sistema.

CAPTULO III: DISEO CENTRADO EN EL USUARIO Y PROTOTIPADOEn este captulo se concentra la informacin relacionada con el diseo centrado en el usuario yel prototipado, incluyendo aspectos que van desde los elementos bsicos del diseo centrado enel usuario, los modelos de diseo de interaccin, identificacin de usuarios, caractersticas de unprototipo, hasta las tcnicas y herramientas de prototipado, entre otras.

CAPTULO IV: EVALUACIN EN INTERACCINPara lograr evaluar la usabilidad, se dispone de diversos mtodos, entre otros. Este captulo seenfocar en ofrecer informacin detallada respecto a los mtodos de evaluacin de usabilidad,haciendo nfasis en la clasificacin de los mtodos, documentacin requerida, herramientassoftware de apoyo, actividades que conforman los mtodos, casos prcticos y experiencias deevaluacin.

CAPTULO V: INTERFACES PARA DISPOSITIVOS MVILESLas interfaces mviles son uno de los temas principales de estudio de la interaccin humanocomputadora. Actualmente, gracias al avance de tecnologas como las redes inalmbricas, losdispositivos mviles son utilizados cada vez con mayor frecuencia por el pblico en general paradiversas actividades, donde el beneficio del acceso a la web es de gran importancia.

CAPTULO VI: DISEO DE INTERFACES DE USUARIO PARA AMBIENTES DE APREN-DIZAJE EN LNEAEl diseo instruccional del curso en lnea y el diseo de la interfaz de usuario son elementosfundamentales en la prestacin de una educacin de calidad con un modelo de e-Learning virtual.Este captulo presenta un mtodo basado en modelos que provee al diseador con una guametodolgica para disear y desarrollar interfaces centradas en el usuario.

CAPTULO VII: EMOCIONES EN LA INTERACCIN HUMANO COMPUTADORAA partir de la importancia de crear sistemas interactivos ms cercanos a los usuarios, surge lanecesidad de involucrar diferentes aspectos, entre estos se encuentran la usabilidad, accesibilidad,colaboracin y recientemente los relacionados con las emociones. En esta seccin se da a conocerinformacin general al respecto de las emociones y su relacin con el rea de interaccin humanocomputadora.

CAPTULO VIII: INTERFACES DE USUARIO 3D

Existen diferentes opciones de aprendizaje como son: e-learning, b-learning, m-learning queatienden a esta necesidad. Sin embargo, el aprendizaje a distancia para poder ser efectivo puedeverse beneficiado del uso de espacios 3D que ayuden a dar la sensacin de presencia en el aula.

ndice general

1 FUNDAMENTOS DE INTERACCIN HUMANO COMPUTADORA (IHC)13

1.1 OBJETIVO 13

1.2 INTRODUCCIN 13

1.3 FACTORES DE LA INTERACCIN HUMANO COMPUTADORA 141.3.1 EL FACTOR HUMANO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.3.2 EL FACTOR TECNOLGICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

1.4 LA INTERACCIN 21

1.5 PARADIGMAS DE INTERACCIN 241.5.1 Realidad virtual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241.5.2 Computacin ubicua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251.5.3 Realidad aumentada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.6 EJERCICIOS 25

1.7 SOBRE LA AUTORA 26

1.8 REFERENCIAS 26

2 DISEO DE LA INTERACCIN HUMANO-COMPUTADORA . . . . . 292.1 OBJETIVO 29

2.2 RESUMEN DEL CAPTULO 29

2.3 CONOCIMIENTOS PREVIOS 29

2.4 INTRODUCCIN 30

2.5 CONCEPTOS BSICOS 302.5.1 MODELO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.5.2 DISEO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302.5.3 SISTEMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.5.4 EL USUARIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.5.5 INTERFAZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.5.6 INTERACCIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.5.7 EL DISEO DE LA INTERACCIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

2.6 FUNDAMENTOS TERICOS 332.6.1 ERGONOMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

2.7 EL ENFOQUE BASADO EN MODELOS 352.7.1 DESCRIPCIN DEL ENFOQUE BASADO EN MODELOS . . . . . . . . . . . . . . . . . 352.7.2 PRINCIPIOS DE UN ENFOQUE BASADO EN MODELOS . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

2.7.3 PROCESO DE DISEO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

2.7.4 JUSTIFICACIN DEL USO DE ESTE ENFOQUE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

2.8 MODELADO DE LA TAREA DEL USUARIO 402.8.1 GOMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412.8.2 CCT (ConcurTaskTrees) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

2.9 MODELADO DEL DILOGO 462.9.1 REDES DE TRANSICIONES DE ESTADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2.10 MODELADO DE LA PRESENTACIN 492.10.1 MODELADO INDEPENDIENTE DE LA PLATAFORMA DE COMPUTO . . . . . . . . 52

2.11 EJERCICIOS A RESOLVER 53

2.12 CONCLUSIONES 55

2.13 SOBRE LOS AUTORES 55

2.14 REFERENCIAS 56

3 DISEO CENTRADO EN EL USUARIO Y PROTOTIPADO . . . . . . . 613.1 OBJETIVO 61

3.2 RESUMEN DEL CAPITULO 61


3.4 INTRODUCCIN 61

3.5 DISEO CENTRADO EN EL USUARIO 62

3.6 ELEMENTOS BSICOS DEL DCU 62

3.7 MODELOS DE DISEO DE LA INTERACCIN 63

3.8 PASOS PARA REALIZAR UN DCU 64

3.9 IDENTIFICACIN DE USUARIOS Y NECESIDADES 67

3.10 ESPECIFICACIN DE REQUERIMIENTOS 70

3.11 PROTOTIPADO 713.11.1 CARACTERSTICAS DE UN PROTOTIPO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 723.11.2 PROTOTIPOS DE BAJA Y ALTA FIDELIDAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

3.11.3 TCNICAS DE PROTOTIPADO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743.11.4 HERRAMIENTAS DE PROTOTIPADO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

3.12 CASO PRCTICO 833.12.1 PRIMERA ITERACIN DE DCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84

3.12.2 SEGUNDA ITERACIN DE DCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 853.12.3 SIGUIENTES ITERACIONES DE DCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

3.13 EJERCICIO RESUELTO 87



3.16 AGRADECIMIENTOS 89

3.17 SOBRE LA AUTORA 89

3.18 REFERENCIAS 89

4 EVALUACIN EN INTERACCIN HUMANO COMPUTADOR . . . . 914.1 OBJETIVO 91



4.4 INTRODUCCIN 91

4.5 FUNDAMENTOS TERICOS 924.5.1 EXPERIENCIA DE USUARIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 924.5.2 USABILIDAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92

4.6 EVALUACIN DE USABILIDAD 934.6.1 OBJETIVOS DE LA EVALUACIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 934.6.2 MTODOS DE EVALUACIN DE USABILIDAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 944.6.3 CLASIFICACIN DE LOS MTODOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 954.6.4 PROCESO DE EVALUACIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 974.6.5 DESCRIPCIN DE MTODOS DE EVALUACIN DE USABILIDAD . . . . . . . . . 1054.6.6 COMPARACIN DE LOS MTODOS DE EVALUACIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124

4.7 CASOS PRCTICOS DE EVALUACIONES 1334.7.1 SITIOS WEB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133

4.8 EXPERIENCIAS Y RECOMENDACIONES DE EVALUACIN 145


4.10 REFERENCIAS 147

5 INTERFACES PARA DISPOSITIVOS MVILES . . . . . . . . . . . . . . . . 1515.1 INTRODUCCIN 151

5.2 DISPOSITIVOS MVILES 1525.2.1 Telfonos mviles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1525.2.2 Asistentes Digitales Personales (ADP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1525.2.3 Laptops . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1535.2.4 Tabletas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1535.2.5 Dispositivos hbridos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154

5.3 PRINCIPIOS DE DISEO DE LA INTERFAZ PARA LOS SISTEMAS MVILES155

5.3.1 Contexto de Uso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1555.3.2 Consistencia y capacidad de aprendizaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1565.3.3 Flexibilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156

5.3.4 Sistema de Retroalimentacin y Soporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1565.3.5 Funcionalidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1575.3.6 Informacin de arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1575.3.7 Contenido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1575.3.8 Diseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1585.3.9 Entrada del usuario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1585.3.10 Contexto mvil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1595.3.11 Usabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1595.3.12 Confiabilidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1605.3.13 Ayuda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1605.3.14 Redes sociales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

5.4 PATRONES DE DISEO DE INTERFACES MVILES 1615.4.1 Android y principios de diseo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1625.4.2 Galera de patrones de diseo mviles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166




5.8 REFERENCIAS 173

6 DISEO DE INTERFACES DE USUARIO PARA AMBIENTES DE APREN-DIZAJE EN LNEA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175

6.1 INTRODUCCIN 175

6.2 COMPETENCIAS PREVIAS 175

6.3 FUNDAMENTOS DE AMBIENTES DE APRENDIZAJE EN LNEA 175

6.4 FUNDAMENTOS DE DISEO DE INTERFACES DE USUARIO 1786.4.1 COMPLEJIDAD DEL DISEO DE INTERFACES DE USUARIO . . . . . . . . . . . . 1786.4.2 DESARROLLO DE LA INTERFAZ DE USUARIO BASADA EN MODELOS . . . . 179

6.4.3 LENGUAJE DE DESCRIPCIN DE INTERFAZ DE USUARIO . . . . . . . . . . . . . 180

6.4.4 METODOLOGA DE DESARROLLO DE INTERFACES DE USUARIO . . . . . . . . 181

6.4.5 HERRAMIENTAS DE APOYO PARA DISEAR INTERFACES DE USUARIO . . . 181

6.4.6 IDENTIFICACIN Y MODELADO DE TAREAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184

6.4.7 IDENTIFICACIN Y MODELADO DE PROCESOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187

6.4.8 DISEO DE INTERFACES ABSTRACTAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189

6.4.9 DISEO DE INTERFACES CONCRETAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190

6.5 PRCTICA 194

6.6 EJERCICIO RESUELTO 195

6.7 EVALUACIN 199



6.10 REFERENCIAS 202

7 EMOCIONES EN LA INTERACCIN HUMANO COMPUTADORA 2057.1 OBJETIVO 205



7.4 INTRODUCCIN 205

7.5 FUNDAMENTOS TERICOS 2067.5.1 CAMBIO DE ENFOQUE EN INTERACCIN HUMANO COMPUTADOR . . . . . . 2067.5.2 EXPERIENCIA DE USUARIO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2077.5.3 CONCEPTUALIZACIN SOBRE LA EMOCIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2087.5.4 TIPOS DE EMOCIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2097.5.5 INFORMACIN DE DIFERENTES EMOCIONES (REEVE, 1996). . . . . . . . . . . 2107.5.6 FORMAS DE EXPRESIN DE LAS EMOCIONES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2117.5.7 REPRESENTACIONES ESPECFICAS DE ALGUNAS EMOCIONES . . . . . . . . 2127.5.8 MEDICIN DE LA EMOCIN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2137.5.9 INSTRUMENTOS DE MEDICIN NO VERBAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2137.5.10 INCONVENIENTES RELACIONADOS CON LA CAPTURA DE LAS EMOCIONES 2167.5.11 EMOCIONES EN LA EVALUACIN DE SISTEMAS INTERACTIVOS . . . . . . . . . 2177.5.12 ACTIVIDADES PARA LA INTEGRACIN DE EMOCIONES EN EVALUACIN DE

SISTEMAS INTERACTIVOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218

7.6 AUTOEVALUACIN 220



7.9 REFERENCIAS 222

8 INTERFACES DE USUARIO 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2278.1 INTRODUCCIN 227

8.2 COMPETENCIAS PREVIAS 2298.2.1 CONTINUO DE LA REALIDAD VIRTUAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2318.2.2 RETOS PARA EL DESARROLLO DE INTERFACES 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2368.2.3 METODOLOGA PARA EL DESARROLLO DE AMBIENTES VIRTUALES 3D . . 238

8.3 EJERCICIOS RESUELTOS 239

8.4 EVALUACIN 243



8.7 REFERENCIAS 246

1 FUNDAMENTOS DE INTERACCIN HUMANOCOMPUTADORA (IHC)

Yosly Caridad Hernndez Bieliukas

1.1 OBJETIVO

El presente captulo tiene como objetivo describir y presentar los fundamentos bsicos quesustentan la interaccin humano computadora.

1.2 INTRODUCCIN

La ACM, por sus siglas en ingls, Association for Computer Machinery, es una organizacininternacional de investigadores y profesionales interesados en todos los aspectos estndaresrelacionados con las Ciencias de la Computacin. Esta corporacin tiene un grupo especial detrabajo en temas de interaccin humano computadora denominado SIGCHI, Special InterestGroup in Computer Human Interaction, el cual define la IHC como: Disciplina relacionadacon el diseo, la evaluacin e implementacin de sistemas informticos interactivos para eluso de los seres humanos, y con el estudio de los fenmenos ms importantes con los que estrelacionado. Se ocupa fundamentalmente del anlisis y diseo de interfaces de usuario, el cualest basado en el concepto de interaccin, tal como lo sostiene Booth (1989), el Intercambio desmbolos (signos) entre dos o ms partes, asignando los participantes en el proceso comunicativosignificados a esos smbolos.

Adems, la IHC se encarga de estudiar todo lo referente al hardware, el software y al efec-to de ambos dentro de la interaccin, los modelos mentales de los usuarios frente al sistema conel cual interactan, las tareas que desempea el sistema y su adaptacin a necesidades de losdestinatarios, el diseo dirigido y centrado en los usuarios, no en la computadora, as como, elimpacto organizacional. Destacando que la importancia radica en todo lo concerniente al procesode Sociabilizacin de la Computacin.

Los objetivos de la IHC segn Diaper (1989) son desarrollar o mejorar la seguridad, utili-dad, efectividad, eficiencia y usabilidad de sistemas que incluyan computadoras. Ahora bien,cuando se trata de sistemas se refiere al hardware y software, por lo que Preece (1994) planteaque para desarrollar sistemas interactivos se requiere:

Comprender los factores tales como psicolgicos, ergonmicos, organizativos y sociales, quedeterminan cmo la gente trabaja y hace uso de los ordenadores y trasladar esta comprensin paradesarrollar herramientas y tcnicas que ayuden a los diseadores a conseguir que los sistemasinformticos sean los idneos segn las actividades a las cuales se quieran aplicar, para conseguiruna interaccin eficiente, efectiva y segura, tanto a nivel individual como de grupo.

14 FUNDAMENTOS DE INTERACCIN HUMANO COMPUTADORA (IHC)

1.3 FACTORES DE LA INTERACCIN HUMANO COMPUTADORAA continuacin se describen los principales aspectos que intervienen en la IHC:

1.3.1 EL FACTOR HUMANOSobre los usuarios es importante entender cules son sus capacidades y los procesos involu-

crados durante el desempeo de tareas a travs del computador, as como, la memoria, la visin,cognicin, odo, y tacto, definindose as como los factores que determinan cmo manipulany hace uso efectivo de la tecnologa computacional, radicando all la importancia del factorhumano para optimizar la interaccin.

Por otro lado, Dix, Finlay, Abowd y Beale (2004) plantean que los seres humanos estn lim-itados en su capacidad para procesar la informacin, lo cual tiene implicaciones importantespara el diseo. Destacando que la informacin se recibe y se dan las respuestas a travs deun nmero de canales de entrada y de salida: canal visual, canal auditivo y el movimiento.As mismo, la informacin se almacena en la memoria: memoria sensorial, memoria a cortoplazo (de trabajo), memoria a largo plazo; y la informacin se procesa y se aplica para ra-zonamiento, la resolucin de problemas, la adquisicin de habilidades y errores. Adems, laemocin influye en las capacidades humanas, los usuarios comparten capacidades y habilidadescomunes pero son individuos con diferencias, que no deben ser ignoradas en el proceso de diseo.

Caas, Salmeron y Gmez (2006), sostienen que los principales aspectos que se debern tener encuenta son:

Cognicin individual y distribuidaEl ser humano interacta a menudo con estmulos que son procesados por el sistema cogniti-

vo donde se involucra el pensamiento, el lenguaje y vivencias de cada uno de forma individualy colectiva. Toda esta informacin es almacenada por la memoria en sus diversas modalidades(corto, mediano y largo plazo) que conforman un repositorio nico en cada individuo.

La cognicin individual debe tomar en cuenta como el ser humano recibe y procesa la in-formacin y la transforma en conocimiento, interactuando en ese instante con las herramientastecnolgicas; todo esto utilizando sus sentidos.

Un modelo para tomar como referencia sobre este proceso es el planteado por Wickens, referen-ciado por Reascos y Mio (2011).

El ser humano almacena gran cantidad de informacin al pasar de los aos, moldeando ydefiniendo sus objetivos de vida a travs de sus conocimientos empricos, sintticos y analticos,dando respuesta conductuales especificas ante estmulos ambientales, culturales, fsicos y psi-colgicos (ver figura 1.1 ).

A travs del modelo de Norman, referido por Reascos y Mio (2011), se puede ejemplificar loexpuesto (ver figura 1.2 ).

As mismo, la cognicin distribuida; el esquema de estudio varia y pasa a evaluar a un grupode personas o colectivos ante estmulos y actividades que utilizan herramientas tecnolgicas que

1.3 FACTORES DE LA INTERACCIN HUMANO COMPUTADORA 15

Figura 1.1: Modelo cognitivo general Reascos y Mio (2011)

Figura 1.2: Actividades Cognitivas de un Usuario Reascos y Mio (2011)

funciona con sistemas informticos de pequea, mediana y alta complejidad.

Se pasa de considerar a un solo ser humano como una unidad, a entender que un colectivoconforma un sistema que interacta entre s, delimitando uno o varios objetivos comunes, ejer-ciendo sistemticamente cada uno sus funciones y responsabilidades para lograrlo. Sin embargo,las metas no siempre son las mismas entre el grupo, pero siempre se buscan las ideas conjuntasque al ser interpretadas logren coincidir con lo propuesto inicialmente y con los resultadosesperados.

Durante este proceso que se desarrolla en un espacio de trabajo, fluyen en l diversidad deconocimientos, que son vaciados y compartidos existiendo un constante intercambio de saberes,que permiten desarrollar e identificar no solo procesos estandarizados, si no, ofrecen ventanas


de nuevas investigaciones a partir de errores y logros. El modelo general del procesamiento dela informacin propuesto por Hinsz, Tilldale y Vollrath, se ilustra y es referenciado por Caas,Salmern y Gmez (2006), explica el procesamiento de informacin distribuida.

Figura 1.3: Procesamiento de informacin distribuida Caas, Salmern y Gmez (2006)

Arquitecturas cognitivas generalesLas arquitecturas cognitivas se definen como el grupo de elementos bsicos e indispens-

ables de un sistema que permite el anlisis y procesamiento de las cogniciones y sus conductasderivadas.

Snchez y Fernndez (2011), referenciando a Sun (2002, 2004) definen las arquitecturas cog-nitivas como el conjunto de componentes esenciales de un sistema que permite el anlisisexhaustivo, en mltiples niveles y en mltiples dominios de sus cogniciones y sus conductas.Este conjunto de componentes proporciona un marco conceptual que facilita la modelizacindetallada de los fenmenos cognitivos a travs de la divisin en mdulos y la especificacin delas relaciones entre ellos.

En este mismo orden de ideas, Snchez y Fernndez (2011) plantean que se han propuestodiferentes arquitecturas cognitivas en las ltimas dcadas. Algunas de ellas son la BDI (Brat-man1987), CAP2 (Schneider y Detweiler, 1987), CAPS (Just yCarpenter, 1992), 3T (Bonasso,Firby, Gat, Kortenkamp, Miller y Slack, 1997), ICARUS (Shapiro y Langley, 1999), REMI(Schooler, Shiffrin y Raaijmakers, 1999), ROUSE (Huber, Shiffrin, Lyle y Ruys, 2001) y CLAR-ION (Sun,2001, 2002). Sin embargo, las arquitecturas SOAR (Laird, Rosenbloom y Newell,1987), EPIC (Meyer y Kieras, 1997) y ACT-R (Anderson y Lebiere, 1998), son las que msrespaldo han obtenido.

SOAR y ACT-R son las ms completas y las que ms investigacin emprica han generadopor ser su campo de aplicacin ms amplio. Las dos han sido elaboradas con el objetivo de poderexplicar la conducta humana en cualquier circunstancia. Por el contrario CCT fue propuestapara explicar la interaccin de una persona con un computador y, en bastante medida, es unaadaptacin de SOAR al caso especfico de la IPC.

SOAR desarrollado tericamente por Newell y Simn referenciados en Snchez y Fernn-dez (2011), son los que trabajaron en un sistema informtico de solucin de problemas, que hasido base de grandes desarrollos tecnolgico de procesamiento de datos e inteligencia artificial.El proceso definido inicial con un problema de origen externo o interno, que es procesado en un


espacio de trabajo tecnolgico que a su vez posee varios escenarios que tienen reglas predetermi-nadas que luego ofrece una solucin que luego es almacenada en la memoria permanente y siocurriera una accin semejante ya se tiene una respuesta programada.

Los conceptos fundamentales que Newell y Simon referenciados en Snchez y Fernndez(2011), utilizan para describir su modelo son los siguientes.

Un objetivo es una situacin a la que se desea llegar. En una tarea existen varios objetivosorganizados en una jerarqua. En primer lugar se tiene un objetivo general situado en elnivel superior de la jerarqua.Un estado es una estructura de datos que define una situacin en el camino para alcanzarel objetivo. En la resolucin de un problema se suele hablar de un estado inicial, estadosintermedios y estado final que es el objetivo.Un operador es una funcin que transforma un estado en otro. Un operador es la accinque resulta de la aplicacin de una regla.El espacio del problema es el conjunto de estados y operadores que estn disponibles paraalcanzar el objetivo. Las dimensiones del espacio del problema pueden ser muy variablesy dependen de la complejidad del problema.

La estructura cognitiva del modelo SOAR la podemos observar en la figura 1.4 . y entendervisualmente su funcionamiento y procesos.

Sensacin / percepcinLa percepcin es la capacidad de captar por medio de todos los sentidos toda la informacin

disponible y seleccionar, organizar e interpretar los estmulos, para darle un significado a esoselementos, todo esto en relacin al conocimiento almacenado en la memoria. Mientras quela sensacin es el proceso mediante el cual ocurre la recepcin de los estmulos del ambientemediante los rganos sensoriales.

Figura 1.4: Estructura cognitiva en el modelo SOAR Snchez y Fernndez (2011)

La percepcin humana permite el aprendizaje de todo lo conocido, y por lo tanto a travs dela misma se puede establecer la comunicacin, la cual es el objetivo principal de toda interfaz,para lo cual invariablemente se corresponder el uso de los sentidos, que son quienes llevanla informacin al cerebro para ser procesada y sea all donde se d el entendimiento y retroal-imentacin. Es as que entre ms a detalle se analice y tome en cuenta la forma en que el serhumano percibe a travs de sus sentidos, hay mayor posibilidad de tener xito en el desarrollo de


una interfaz grfica de usuario.

La memoriaCorresponde a una funcin del cerebro que permite codificar, almacenar y recuperar infor-

macin, se clasifica en:Memoria de corto plazo (MCP): se conoce tambin como memoria primaria o memoriaactiva, refiere a la capacidad de conservar en la mente de forma activa una pequea cantidadde informacin, de manera tal que se localice disponible inmediatamente durante un cortoperiodo de tiempo. Es una memoria de trabajo, la duracin de la MCP est estimada envarios segundos, y respecto a su capacidad, est comnmente reconocida la cifra de 72elementos.Memoria de mediano plazo (MMP): es aqu donde se enva la informacin desordenada,con el propsito de que sea organizada, eliminar duplicados, evaluar frente a otra informa-cin que choquen entre s, la informacin errnea, duplicada o de baja importancia sereliminada, y la informacin til ser enviada a nuestra memoria de largo plazo.Memoria de largo plazo (MLP): se conoce tambin como memoria inactiva o memoriasecundaria refiere al tipo de memoria que provee un almacenamiento de mayor capacidady con mayores tiempos de permanencia para la informacin.

En la figura 1.5 se ilustran los sistemas de memoria de la mente humana, y sus interacciones conlas entradas de informacin de los sistemas afectivos y psicomotor.

Figura 1.5: Sistemas claves de memoria del cerebro y sus interacciones. (Novak y Caas, 2006)

1.3.2 EL FACTOR TECNOLGICOLa poca actual de avances tecnolgicos en la computacin y las telecomunicaciones, entre

otras reas, se caracteriza por la masificacin en el uso de las computadoras y su interconexin enredes. Se incrementan los desarrollos tecnolgicos y toma importancia el medio de comunicacin,que corresponde a la interfaz. Donde los aspectos tecnolgicos involucrados dentro de la IHC


toman relevancia, Dix, Finlay, Abowd y Beale (2004) sostienen que una computadora comprendevarios elementos, cada uno de los cuales afecta y/ o interviene con el usuario del sistema.

Los dispositivos de entrada para el uso interactivo, lo que permite la introduccin detexto, el dibujo y la seleccin de la pantalla, as como tambin la entrada de texto: tecladotradicional, la entrada de texto de telfono, el habla y la escritura a mano apuntando,principalmente el ratn, pero tambin touchpad, lpiz ptico, y otros dispositivos deinteraccin 3D. En la figura 1.6 se puede apreciar algunos ejemplos de dispositivos deentrada, como teclado, scanner, mdem, entre otros.Dispositivos de visualizacin de salida para el uso interactivo: diferentes tipos de pantallaen su mayora utilizando algn tipo de visualizacin de mapa de bits, grandes pantallas ylas pantallas situadas para uso comunitario y pblico, papel digital que pueda ser utilizableen un futuro prximo. En la figura 1.7 se pueden observar diferentes tipos de dispositivosde salida.

Figura 1.6: Dispositivos de entrada

Figura 1.7: Dispositivos de visualizacin de salida

Sistemas de realidad virtual y visualizacin 3D tienen dispositivos especiales de interac-cin y visualizacin. En la figura 1.8 se puede observar un sistema de realidad virtual (VR)ActiveWall y el software de VR para PyMOL de Virtalis, que permite que los datos molec-ulares puedan ser visualizados e interactuar con ellos en 3D estereoscpico, desarrollado


por el Krebs Institute Structural Biology Group de la Universidad de Sheffield, dentro delDepartamento de Biologa Molecular y Biotecnologa.

Figura 1.8: Sistema de realidad virtual (VR) ActiveWall y el software de VR para PyMOL deVirtalis

Varios dispositivos en el mundo fsico: controles fsicos y pantallas dedicadas al sonido, elolor y la retroalimentacin ptica de sensores para casi todo, incluyendo el movimiento,temperatura, signos de vida.

Salida entrada y entrada de papel: la oficina sin papel y la oficina con menos documentos:diferentes tipos de impresoras y sus caractersticas, estilos y tipos de caracteres, escneresy reconocimiento ptico de caracteres. En la figura 1.9 se puede observar al dispositivoNokia MultiScanner, el cual es un Software con reconocimiento ptico de caracteres(OCR).

Figura 1.9: Nokia MultiScanner

Memoria: memoria a corto plazo: RAM; memoria a largo plazo: los discos magnticosy pticos, adems las limitaciones de capacidad relacionadas con el documento y elalmacenamiento de vdeo mtodos de acceso, ya que estos aspectos pueden limitar o


ayudar al usuario. En la figura 1.10 se puede apreciar un ejemplo de memoria, el cualrefiere a un disco magntico.

Figura 1.10: Disco magntico y ptico

Procesamiento: los efectos cuando los sistemas funcionan demasiado lento o demasia-do rpido, el mito de la mquina infinitamente rpido, limitaciones en la velocidad deprocesamiento, redes y su impacto en el rendimiento del sistema.

1.4 LA INTERACCIN

Caas y Waern (2001), plantearon una clasificacin de la interaccin entre los tipos infor-mticos y los factores humanos en relacin con ella, la cual se describe a continuacin:

Un primer nivel constituido por el aspecto sociocultural, se refiere a todos los temas rela-cionados con el papel que tiene la Tecnologa de la Informacin en la organizacin de unasociedad, as como la influencia que tiene la sociedad en el diseo de esta tecnologa. Los sis-temas informticos pueden ayudar a construir una sociedad y guardar la memoria histrica de ella.

El siguiente nivel de la interaccin est relacionado con las tareas donde cooperan variaspersonas. Los sistemas informticos que se utilizan para la cooperacin y la comunicacinentre las personas de un grupo que trabajan juntos para realizar una tarea se conocen con lasiglas inglesas CSCW que corresponden a lo que podramos traducir en espaol como trabajocolaborativo apoyado por computador.

El tercer nivel corresponde a la interaccin de una sola persona con un sistema informtico. Aquse estudiaran los temas clsicos del sistema cognitivo humano: Memoria, Razonamiento, Tomade decisiones, entre otros. Dentro de estos temas, cabe destacar por su importancia a la horadel diseo de interfaces, los Modelos Mentales. Es muy importante conocer cmo el usuarioadquiere y almacena en su memoria un modelo del sistema con el que est interactuando.

Entre los sistemas cognitivos humanos hay dos que son de una especial relevancia en la in-teraccin personacomputadora y que constituyen cada uno de ellos niveles independientes. Unoes el sistema perceptivo y otro es el sistema sensorio motor. En cuanto al sistema Perceptivo(nivel cuarto) cabe decir que es el que hace referencia a aspectos tan importantes como lascaractersticas de las interfaces visuales y las auditivas y las interfaces de manipulacin directa.


Dentro de los aspectos que determinan la interaccin, se tienen:

Primitivas de interaccinPosicionamiento: permite obtener una determinada posicin u orientacin, la cual puedeser en cualquier dimensin (2D, 3D). Se puede usar para dibujo, situar ventanas, arrastrarelementos, entre otros. Implican las siguientes acciones: mover un cursor e introducircoordenadas.Seleccin: esta tarea bsica consiste en la seleccin de un elemento de entre un conjunto (derdenes, atributos, objetos, entre otros.). El conjunto puede ser: de tamao fijo: elementosinvariables (rdenes) y de tamao variable: elementos de la aplicacin (objetos).Introducir Valor/Texto: corresponde a la introduccin de un dato cuantificable, el cualpuede ser: nmero, sea a travs de teclado numrico o a travs de representaciones grficasen las que se utilice el ratn; valores porcentuales y/o informacin textual.Arrastre: corresponde a la introduccin de una sucesin de posiciones que muestran undeterminado movimiento. Se utiliza generalmente para describir de forma explcita losmanejos que se realizan sobre objetos grficos (rotar, mover, escalar).

MetforasCorresponden a la representacin de objetos o acciones, adems se pueden definir como

modelos conceptuales que son similares en algunos aspectos a la entidad real que representan,destacando que tienen sus propiedades particulares. Consideran el conocimiento previo y lorelaciona con los nuevos conceptos.

En el diseo de las interfaces de usuario se debe considerar que las metforas a utilizar deben serconocidas al usuario y expresar bien el dominio de la aplicacin, tener una aproximacin directacon los objetos que se desplieguen en el ambiente del usuario, emplear trminos y conceptosfamiliares al usuario, adems de ser coherentes en su aspecto y consistente en sus usos.

Dentro de los tipos, se tiene: Metforas verbales, Metforas organizacionales, Metforas fun-cionales, Metforas ontolgicas, Metforas de orientacin, Metforas estructurales y Metforasvisuales.

De algn modo el uso de metforas en la interfaz permite que estas nos comuniquen algo, dismin-uyendo el esfuerzo en la decodificacin del significado y potenciando ms el reconocimiento quela comprensin. La metfora enriquece al concepto, es un instrumento de conocimiento aditivoy no meramente sustitutivo (Eco; 1990). Un ejemplo de Metfora, El correo es un mecanismotradicional en diversas culturas, el cual permite enviar informacin textual a un destinatario quese encuentra ubicado en otra localidad. En la figura 1.11 se presenta una metfora que se utilizapara el correo electrnico.

Figura 1.11: Metfora del correo electrnico


Estilos de interaccin

Son las diferentes formas en que las personas interactan con el computador. Existen difer-entes tipos de interaccin, a continuacin se describen:

1. Lnea de Ordenes:

Fue el primer y todava en uso estilo de interaccin, este indica instrucciones al or-denador directamente mediante teclas de funcin, caracteres simples, que son ms fcilesde recordar y comandos de palabras completa y abreviaturas que son ms rpidas deproducir.

Ventajas Flexibilidad: Las opciones de la orden pueden modificar su comportamiento y

la orden puede ser aplicada a muchos objetos a la vez. Permite la iniciativa del usuario. Es atractivo para usuarios expertos: Ofrece acceso directo a la funcionalidad del

sistema. Potencialmente rpido para tareas complejas. Capacidad para hacer macros.

Desventajas Requiere un memorizacin y entrenamiento importantes: No hay indicacin

visual de la orden que se necesita y es ms til para usuarios expertos que parausuarios noveles.

Gestin de errores pobre.2. Mens y Navegacin:

Un men se puede plantear como un grupo de alternativas visualizadas en la pantalla, quese pueden seleccionar de forma individual o grupal lo que da como respuesta la ejecucinde una orden subyacente que provoca un cambio en el estado de la interfaz.

Ventajas Entrenamiento reducido, menos tecleo Permiten el uso de herramientas de gestin de dilogos Toma de decisin estructurada.

Desventajas Pueden resultar lentos para usuarios experimentados: Solucin: atajos de teclado Ocupan mucho espacio en la interfaz: Solucin: mens desplegables y pop-up. Requieren una visualizacin rpida.

3. Manipulacin Directa:

Las pantallas grficas de alta resolucin y los dispositivos apuntadores, como el ratn, hanpermitido la creacin de los entornos de manipulacin directa, estas interfaces suponen uncambio de una sintaxis de comandos compleja a una manipulacin de objetos y accionescon gran facilidad, siendo el entorno ms comn de manipulacin directa es la interfazWIMP (Windows Icons Mens Pointers).

Beneficios Sintaxis ms sencilla, reduce los errores Aprendizaje ms rpido y mejor retencin Incita a la exploracin por parte del usuario

Problemas


Se necesitan ms recursos (no todas las tareas pueden ser descritas por objetosconcretos y no todas las acciones se pueden hacer directamente).

4. Interaccin asistida:La manipulacin directa estipula que el usuario indique las tareas y controle todos losprocesos, esta interaccin surge como respuesta al creciente nmero de usuarios lo queprovoc un cambio en la forma de interactuar con el ordenador, es decir, la relacinhumano computador.

La interaccin asistida usa la metfora del asistente personal o agente que colaboracon el usuario y este no dirige la interaccin, si no que trabaja de forma cooperativa con elagente o agentes reduciendo el esfuerzo global.

Cuando se habla de agente, se entiende que es un programa de ayuda al usuario, concaractersticas asociadas a la inteligencia humana, como la capacidad de aprender, inferen-cia, adaptabilidad, independencia y hasta creatividad.

El usuario no ordena, delega tareas al agente, siendo ms discreto que el asistentetra-bajando en segundo plano y teniendo iniciativa propia al analiza y procesar informacinque puede ser relevante para el usuario.

1.5 PARADIGMAS DE INTERACCIN

Son los modelos que se derivan de los sistemas de interaccin, a continuacin se describen,los principales:

1.5.1 Realidad virtual

Describen una amplia variedad de estilos de interaccin desde interfaces tridimensionalescon los que se puede interactuar y actualizar en tiempo real hasta sistemas en los que la sensacinde presencia es prcticamente igual al mundo real.

Las herramientas y procesos que trabajan para crear la realidad virtual deben lograr que elusuario posea sensacin de presencia fsica directa mediante indicaciones sensoriales (visuales,auditivas, tctiles) creadas por la tecnologa e Indicaciones sensoriales en tres dimensiones quepermitan manipular los objetos virtuales con los mismos gestos que los reales: coger, girar, entreotros.

Beneficios Simulaciones imposibles en otro sitio

Problemas Alto coste Cansancio del usuario

Uso de realidad virtual Entrenamiento de operarios en una central nuclear Entrenamiento de bomberos Reconstrucciones virtuales de patrimonio histrico Medicina Entretenimiento Defensa y seguridad Arquitectura

1.6 EJERCICIOS 25

1.5.2 Computacin ubicuaLa computacin ubicua trata de extender la capacidad computacional al entorno del usuario,

permitiendo que la capacidad de informacin est presente en todas partes, en forma de pequeosdispositivos muy diversos que permiten interacciones de poca dificultad, conectados en reda servidores de informacin. El diseo y ubicacin de los dispositivos son especficos de laactividad objetivo del proceso de interaccin, entre los desarrollos tecnolgicos que podemosindicar que trabajan bajo este formato estn:

Insignias activasMarcasTabletasPizarrasDispositivos inteligentes

Este paradigma de interaccin necesita para su desarrollo que los ordenadores sean baratosy de bajo consumo, programas de ejecucin ubicua exclusivos y una red que lo unifique todo,sin embargo, los avances en el hardware no son an suficientes para que el paradigma de lacomputacin ubicua sustituya al del ordenador de sobremesa.

1.5.3 Realidad aumentadaLa realidad aumentada trata de reducir las interacciones con el ordenador utilizando la infor-

macin del entorno como una entrada implcita, esta integra el mundo real y el computacional.

El mundo real aparece aumentado por informacin sinttica y a travs de sus herramientasconsigue una disminucin del coste interactivo. El gran objetivo es mejorar la interaccin con elmundo real, integrando el uso del ordenador en actividades cotidianas, permitiendo el acceso ausuarios diversos y no especializados.

Por esto los objetos cotidianos, bsicos y simples se convierten en objetos interactivos, lainformacin se traslada al mundo real, en lugar de introducir el mundo real en el ordenador(realidad virtual).

El mtodo ms comn utilizado para trabajar con realidad aumentada se basa en el solapamientoentre la informacin digital y las imgenes del mundo real a travs del uso de visualizadoresen casco o proyecciones de vdeo, a partir de esto, el usuario ser automticamente reconocidoutilizando diversas tcnicas de reconocimiento (tiempo, posicin, objetos, cdigos de barra).

Toda esta tecnologa es muy til en aspectos mdicos, cientficos, industria, construccin ydesarrollo educativos, sin embargo, requiere de un desarrollo tecnolgico de gran escala queactualmente es muy limitado.

1.6 EJERCICIOS

Con base en los conocimientos adquiridos mencione:1. Cules son los factores que intervieien en la interaccin humano computadora?2. D una pequea descripcin de los factores que intervienen en la interaccin humano

computadora.3. Revise su correo electrnico y mencione cules estilos de interaccin identifica.4. Elija algn software que utilice de manera cotidiana y mencione algunas caractersticas

sobre la interaccin entre el sistema y usted.5. Qu entiende por interaccin humano computadora?


1.7 SOBRE LA AUTORA

Yosly Caridad Hernndez Bieliukas. Candidata a Doctorado en Educacin en la Universidadde los Andes, Venezuela. Magister en Ciencias de la Computacin y Licenciada en ComputacinUniversidad Central de Venezuela (UCV). Docente e Investigadora en la Categora de Agregadode la Unidad de Educacin a Distancia y Escuela de Computacin, Profesora del Postgradoen Ciencias de la Computacin. Profesora-Facilitadora de programas y Cursos de formacindocente a Distancia de la UCV. Publicaciones en revistas arbitradas y congresos nacionales einternacionales. Investigadora activa en categora B, acreditado en el Programa de Estmulo ala Investigacin del ONCTI del MPPCTI. Trabajando en las lneas de investigacin: Sistemas,Repositorios y Calidad de Objetos de Aprendizaje de Contenidos Abiertos (OACA), Ambientesde Aprendizaje con el uso de las TIC y Evaluacin en la Educacin a Distancia. Coordinadora delProyecto Grupal PEII auspiciado por Fonacit Programa de Integracin de las TIC en los Procesosde Enseanza y Aprendizaje para Personas con Discapacidad Visual, Auditiva y Cognitiva, atravs del uso de Objetos de Aprendizaje Web. Participando como investigadora en proyectoALFA LATIn (iniciativa para la creacin de libros abiertos en Latinoamrica) y en el ProyectoAutoevaluacin de Programas a Distancia en la UCV auspiciado por el CALED.

1.8 REFERENCIAS

ACM SIGCHI, Curricula for Human-Computer Interaction. ACM Press, 1992.Booth, Paul. An Introduction to Human-computer Interaction. Front Cover. PsychologyPress, 1989Caas, J.J., y Waern, Y. (2001). Ergonoma Cognitiva. Madrid: Editorial Mdica Panamer-icana.Caas, J.; Salmern, L.; Gmez, P. (2006). El factor humano. En: Lors, J. (Ed.). LaInteraccin Persona-Ordenador. AIPO: Lleida, 2001. ISBN 84-607-2255-4.DIAPER D. The discipline of human-computer interaction en Interacting with comput-ers, nm. 1, vol. 1, Butterworth-Heinemann Ltd., Guildford, Reino Unido, 1989.PREECEJ. Human-computer interaction. Addison-Wesley, Reading, MA, 1994.Dix, A., Finlay, J., Abowd, G, y Beale, R. Human Computer Interaction, 3rd EditionPrentice Hall, 2004. ISBN 0-13-046109-1.Eco, U. (1990). Semitica y Filosofa del Lenguaje. Lumen, Barcelona, 1995.Novak, Joseph and Caas, Alberto (2006) La Teora Subyacente a los Mapas Conceptualesy a Cmo Construirlos.Institute for Human and Machine Cognition (IHMC). Recuperadode http://cmap.ihmc.us/publications/ResearchPapers/TeoriaCmaps/TeoriaSubyacenteMapasConceptuales.htmlPreece, J., Rogers, H. Sharp, D. Benyon, S. Holland, T. Carey. Human-Computer Interac-tion. Addison Wesley, Harlow, England, 1994.Reascos, I; Mio, X. (2011). Interfaces Inteligentes de Usuarios. Reposito-

1.8 REFERENCIAS 27

rio digital UTN.Disponible en http://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/622Snchez, J; Fernndez, M.(2011)Arquitecturas cognitivas y cerebro hacia una teoraunificada de la cognicin. International Journal of Phychological Research, volumen 4,Nmero 2.

http://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/622http://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/622

2 DISEO DE LA INTERACCIN HUMANO-COMPUTADORA

Jaime Muoz Arteaga, Viviana Bustos Amador y Anita Aranda Chavarra

2.1 OBJETIVO

El presente captulo tiene como objetivo describir el Modelado de Interaccin, una vez que setienen claros los fundamentos de la Interaccin Humano Computadora (IHC), ahora es necesariocomenzar a trabajar con los modelos de interaccin para poder conocer cmo es la interaccinentre el usuario y el sistema y las partes que intervienen en dicha interaccin.

2.2 RESUMEN DEL CAPTULO

En general un sistema interactivo es diseado conforme a los requerimientos de los usuarios,puesto que durante todas las fases de desarrollo del sistema se obtiene informacin relevanteque permite disear una interfaz cercana a sus capacidades fsicas, cognitivas, a sus gustos yexpectativas. (Galeano, 2008).

Todos los das realizamos mltiples actividades como por ejemplo: tomar el transporte para ir atrabajar, vestirse, desayunar, ir al cine, etc. Finalmente todas son tareas realizadas por un individ-uo, para abordar este tema al individuo lo llamaremos usuario y las actividades que realizales llamaremos tareas. Para lograr tener claros los requerimientos del usuario, es necesarioque se tenga claro la tareas que l lleva a cabo, para eso se necesita especificar dicha tarea en unmodelo.

En este captulo se tratarn los contenidos referentes al modelado de la interaccin, dondeintervienen tres apartados muy importantes como lo son:

Modelado de la tarea del usuarioModelado del dilogoModelado de la presentacin

2.3 CONOCIMIENTOS PREVIOS

La Interaccin Humano Computadora es una disciplina a la que le concierne tanto el diseo,la evaluacin y la implementacin de sistemas de cmputo interactivo para uso humano como elestudio de los fenmenos que rodean esta interaccin.


2.4 INTRODUCCIN

Los modelos de interaccin nos ayudan a entender cmo es la interaccin entre el usuarioy el sistema, ellos traducen la direccin entre lo que el usuario quiere y lo que el sistema hace.Dentro del modelado es importante considerar la vista ergonmica de las caractersticas fsicasde la interaccin y cmo es efectiva esa influencia. Otro aspecto que interviene en este procesoes el dilogo entre el usuario y el sistema, ya que es ah donde se determina la influencia quecausa el estilo de interfaz, si la comunicacin entre ambas partes es correcta entonces la interfazy la comunicacin son amigables y permiten que el usuario este cmodo, aprenda y apoye ensus tareas a realizar. No obstante, se tiene que considerar que la interaccin toma lugar con elcontexto social y organizacional que afecta tanto al usuario como al sistema.

Conociendo a grandes rasgos cual ser la temtica y lo que interfiere, tenemos que detallarcada una de los conceptos que manejaremos en el transcurso de este tema.(Alan Dix, 2004)

2.5 CONCEPTOS BSICOS

2.5.1 MODELO

Un modelo es una simplificacin de la realidad, se recogen aquellos aspectos de gran im-portancia y se omiten los que no tienen relevancia para el nivel de abstraccin dado. Se modelapara comprender mejor un sistema. Los sistemas complejos no se pueden comprender en toda sucompletitud (segn el en foque de Dijkstra: "divide y vencers"). El modelado es una tcnicacognitiva que consiste en crear una representacin ideal de un objeto real mediante un conjuntode simplificaciones y abstracciones, cuya validez se pretende constatar. La validacin del modelose lleva a cabo comparando las implicaciones predichas por el mismo con observaciones. Enotras palabras, se trata usar un modelo irreal o ideal, y reflejarlo sobre un objeto, crear una figura,una escultura,...

Principios de modelado:Primero: la eleccin de los modelos tiene una profunda influencia en el acometimiento delproblema y en cmo se da forma a la solucin.Segundo: los modelos se pueden representar en distintos niveles de detalle, los analistas sesuelen centrar en el qu, mientras que los diseadores en el cmo.Tercero: los mejores modelos se mantienen ligados a la realidad.Cuarto: un nico modelo no es suficiente. Cualquier sistema no trivial se aborda mejormediante un pequeo conjunto de modelos casi independientes, es decir, que se puedanconstruir y estudiar por separado pero que estn interrelacionados (p.e. las diferentes vistasde UML).(Sabatini)

2.5.2 DISEO

El diseo podra definirse como el proceso de aplicar distintas tcnicas y principios con elpropsito de definir un dispositivo, un proceso o un sistema con suficiente detalle como parapermitir su realizacin fsica . El objetivo del diseo es producir un modelo o representacinque se va a construir posteriormente. El proceso de diseo combina la institucin y los criteriosbasados en la experiencia en la construccin de las entidades similares; un conjunto de principiosy/o heursticas que guan la evolucin del modelo, un conjunto de criterios que permiten juzgarla calidad y un proceso de iteracin (repeticin) que lleva como fin ltimo a una representacindefinitiva del diseo. Diseo de un sistema computacional es una actividad de la transformacin de la declaracin

2.5 CONCEPTOS BSICOS 31

de lo que se necesita a un plan de implementacin de ese requerimiento en un dispositivoelectrnico. (RandomHouseCollegeDictionary) (Nez, 2006)

2.5.3 SISTEMAUn sistema es un conjunto de partes o elementos organizados y relacionados que interactan

entre s para lograr un objetivo. Los sistemas reciben (entrada) datos, energa o materia delambiente y proveen (salida) informacin, energa o materia.

Un sistema puede ser fsico o concreto (una computadora, un televisor, un humano) o puede serabstracto o conceptual (un software).

Cada sistema existe dentro de otro ms grande, por lo tanto un sistema puede estar forma-do por subsistemas y partes, y a la vez puede ser parte de un super sistema.

Un grupo de elementos no constituye un sistema si no hay una relacin e interaccin, qued la idea de un todo con un propsito. (ALEGSA - Santa Fe, www.alegsa.com.ar, 2013)

Puesto que el captulo tiene que ver con la interaccin entre el humano y el sistema, vamosa definir que es un sistema informtico: Un sistema informtico es un conjunto de partes quefuncionan relacionndose entre s con un objetivo preciso. Sus partes son: hardware, software ylas personas que lo usan. Por ejemplo, una computadora, sus dispositivos perifricos y la personaque la maneja, pueden constituir un sistema informtico. (ALEGSA - Santa Fe, 2013)

2.5.4 EL USUARIOUn usuario de un sistema interactivo es aquella persona que interacta con el sistema, lo

controla, directamente y utiliza los recursos (informacin, resultados, etc.) del mismo. (Sharp,Finkelstein, & Galal, 1999).

2.5.5 INTERFAZLa interfaz es una superficie de contacto que refleja las propiedades fsicas de los que

interactan, y en la que se tienen que incluir las funciones a realizar y nos da un balance de podery control.(Laurel, 1992) Es muy importante darse cuenta en un primer nivel de que la interfazrefleja(o debe reflejar) las cualidades fsicas de las dos partes de la interaccin. Se encuentrandos conceptos bsicos que se deben tener en cuenta al momento de disear una interfaz:

La visibilidad: Para poder realizar una accin sobre un objeto ha de ser visible.La comprensin intuitiva, o propiedad de ser evidente la parte del objeto sobre la quehemos de realizar la accin y cmo hacerlo. Este principio se conoce como affordance(Norman, 1990)

2.5.6 INTERACCINLa interaccin es un dilogo de comportamiento entre dos entidades, el accionar de una

condiciona la respuesta de la otra. De acuerdo con el diccionario de la RAE:

Interaccin. 1. f. Accin que se ejerce recprocamente entre dos o ms objetos, agentes, fuerzas,funciones, etc. Real Academia Espaola c Todos los derechos reservados (http://www.rae.es/)

Todo sistema electrnico es interactivo, ya que modifica su comportamiento (funciones) deacuerdo a los comandos de un usuario. La interaccin entre un sistema y su usuario se canalizaa travs de una interfaz o punto de encuentro. La interfaz hace tangibles las posibilidades del


sistema y permite al usuario comunicar sus comandos al sistema. En los aparatos fsicos, lasinterfaces se componen de perillas, botones, luces, pantallas, parlantes. En el software todo sedebe canalizar a travs de una interfaz doble: en primer lugar, est la interfaz del computador -dispositivos de entrada y salida, principalmente teclado, mouse, pantalla y parlantes - y en segun-do, las interfaces del sistema operativo, generalmente compuesta de elementos como ventanas,directorios, mens, cursores.

2.5.7 EL DISEO DE LA INTERACCIN

La importancia del diseo nos lleva a la correcta creacin de interfaces puesto que, en lamayora de los casos, es el componente ms crtico del sistema. Usuarios y operadores general-mente no entienden acerca del mundo interno de los ordenadores compuestos por bits, bytes,ficheros, circuitos, etc. Es decir, conocen el sistema a travs de su interfaz, el texto las imgeneso los sonidos que aparecen en los dispositivos de salida de dicho sistema(pantalla, altavoces. . . ).En el mundo de los ordenadores para el usuario: La interfaz es el sistema.

El diseo de interaccin y el diseo de la interfaz son mutuamente dependientes, muchasveces las decisiones de un plano condicionarn las decisiones en el otro plano. Hasta el momento,los sistemas electrnicos y tecnolgicos en general, no estn dotados de inteligencia propia.Todo sistema ser tan inteligente como su diseo permita. Dado que todo lo que puede hacer unamquina estar condicionado por su diseo, la tarea de disear su comportamiento consiste enprever las posibles acciones y respuestas de un humano ante este sistema, y disear reaccin delsistema ante los comandos del humano. Se asemeja a crear la coreografa para un baile.

Antiguamente, los computadores tenan capacidades muy limitadas, esto significaba que elbaile deba hacerse al paso de la mquina y que el usuario deba ser un experto en el lenguaje dela mquina, para ser capaz de seguirle el paso y lograr que esta se moviera segn su voluntad. Ac-tualmente, tanto el hardware como el software han evolucionado para ofrecer mayor flexibilidaden el diseo de cada funcin. Los usuarios de computadores actualmente son personas comunesque no poseen estudios en informtica. Este factor hace ms necesario crear coreografas msantropomorfas, donde sea la mquina la que siga el paso del humano.

Esa es la meta del diseo de interaccin: crear sistemas que satisfagan las necesidades delas personas que los usan, en una forma que resulte espontnea y satisfactoria. (Velasco, 2005).

Para entender a los usuarios es necesario entender los procesos, capacidades y predilecciones quepueden asociarse a las tareas que desempean. Esto involucra un entendimiento y conocimientode las cosas como la memoria, la visin, cognicin, odo, tacto y habilidades motrices. El sistemacomputacional necesita ser entendido en trminos de lo que puede hacer por los usuarios y comopodra comunicarse mejor con ellos. El diseo de interaccin define la estructura y compor-tamiento de productos y servicios interactivos. Los diseadores de interaccin crean relacionesslidas entre la gente y los sistemas interactivos que usan, desde las computadoras hasta losdispositivos mviles, dando las bases para experiencias intangibles. Por tal motivo el diseo dela interaccin considera campos multidisciplinarios, una variedad de disciplinas acadmicas ylas prcticas de diseo, que en conjunto nos proporcionan un producto que es eficiente, fcilde usar y de aprender y que por lo tanto satisface las necesidades de una variedad de usuarios(figura 2.1 ).

2.6 FUNDAMENTOS TERICOS 33

Figura 2.1: Diseo de la interaccin y su relacin con otras reas. (Tzec, 2012)

2.6 FUNDAMENTOS TERICOS

Los sistemas interactivos se caracterizan por la importancia del dilogo con el usuario. Lainterfaz de usuario por tanto, una parte fundamental en el proceso de desarrollo de cualquieraplicacin y por tanto se tiene que tener en cuenta su diseo desde el principio. La interfaz esla parte (hardware y software) del sistema informtico que facilita al usuario el acceso a losrecursos del ordenador. En este sentido, (Harold, 1990) sugiere que la interfaz determinar engran medida la precepcin e impresin que el usuario poseer de la aplicacin. El usuario no estinteresado en la estructura interna de la aplicacin, sino en cmo usarla. No se puede realizar laespecificacin, disear las funciones y estructuras de datos y escribir el cdigo y una vez casiterminado el proceso de desarrollo de la aplicacin plantearse el diseo de la interfaz del usuario.Siguiendo esta forma de trabajo lo ms seguro es que se obtengan diseo de interfaces muydependientes de los diseos que se han realizado de los datos y de las funciones, sin tener encuenta que esos datos han de ser obtenidos y representados por y para el usuario.

Una vez tenemos hecha la especificacin, propuesto un diseo y el cdigo est implantado,es muy difcil cambiar las caractersticas de la interaccin y presentacin de la informacin,excepto pequeas cosas. Por tanto, deberemos empezar con idea clara de cmo queremos la in-terfaz y cmo sern las interacciones con el usuario para despus, desarrollar las especificacionesfuncionales que sirvan de gua al diseo posterior.

En el desarrollo de aplicaciones interactivas se podrn aplicar las tcnicas de la ingenierade software, pero teniendo en cuenta que hemos de modificar algunos aspectos de los mtodosde diseo clsico para adaptarlos a las peculiaridades de estos sistemas. Hay que tener en cuentaque un aspecto fundamental es el anlisis y diseo de la parte interactiva, y que para realizarlo,necesitaremos aplicar de tcnicas de anlisis y diseo especficas.

El desarrollo de un sistema interactivo deber tener en cuenta a los participantes que van aintervenir en el mismo: el usuario, que posee la capacidad de eleccin y actuacin, la computa-dora, que ofrece un programa y mecanismos para su acceso, y el diseador, el encargado deanticipar las posibles acciones del usuario y codificarlas en el programa. Todo ello se articula atravs de la interfaz del usuario de la aplicacin (figura 2.2 ).


Figura 2.2: Participantes de un sistema interactivo.(Julio Abascal, 2006)

La tendencia hacia interfaces de usuarios fciles de usar provoca que su diseo sea cada vezms complejo. La interfaz de usuario, como medio de comunicacin entre el humano y la com-putadora se caracteriza por su apariencia (presentacin) y su capacidad de gestin del dilogo.Podemos encontrar multitud de productos que permiten la descripcin y generacin automticade la apariencia externa de una aplicacin mediante la utilizacin de paletas de recursos (botones,mens, etc.) herramientas visuales, toolkits, etc. Sin embargo, estas herramientas no suministransuficiente ayuda en el anlisis del comportamiento dinmico de la interfaz, en su descripciny sobre todo, no aseguran su correccin. A continuacin introduciremos una aproximacin deingeniera para el diseo de sistemas interactivos.

Abordando el tema principal, tenemos que explicar la interaccin del humano con la com-putadora. En la figura 2.3 se muestran los detalles relacionados con el rea de trabajo y lainteraccin, en particular lo relacionado con la ergonoma, ya sea que el usuario da entradade datos y recibe salida de datos, ambos datos son presentados en una interfaz relacionadadirectamente con el usuario, incluso dentro de su contexto. El diseo del dilogo y el estilode interfaz tienen un lugar importante en la brecha de entrada del rea de trabajo, dirigiendoambas articulaciones y la presentacin. Como sea el dilogo est relacionado usualmente con lacomputadora y tambin est relacionada del lado del rea de trabajo.

La presentacin y el diseo de pantalla estn relacionados con las salidas de informacindel lado del rea de trabajo y est relacionado con el contexto social y organizacional en el quese encuentre, ya que afecta tambin la interaccin. Cada una de estas reas tiene implicacionesimportantes para el diseo del sistema interactivo y la presentacin al usuario.

La siguiente figura muestra las partes que intervienen que son la parte del dilogo, que nos ayudainterpretando las instrucciones del usuario en lenguaje mquina para que la solicitud deba seratendida por el sistema y que este a su vez lo enve a la interfaz para presentar el resultado alusuario. (Alan Dix, 2004)

2.7 EL ENFOQUE BASADO EN MODELOS 35

Figura 2.3: Marco de trabajo de la interaccin humano - computadora (Alan Dix, 2004)

2.6.1 ERGONOMAPuede definirse la ergonoma como el grupo de disciplinas que se interesan por el estudio de

un equilibrio saludable entre las condiciones externas e internas ligadas al trabajo (actividad)en su interaccin con la biologa humana. Tal equilibrio no busca otra cosa que la adaptacin,adecuacin fisiolgica del binomio hombre-trabajo, en una proporcin de respeto. La Ergonomatambin se puede definir como la administracin de los recursos biolgicos en su interaccincon el medio. Factor ergonmico se remite a cualquier elemento capaz de influir o condicionarel mecanismo de interaccin hombre- mquina- entorno. Tales factores pueden ser de diversostipos orgnicos, psicolgicos, sociales, culturales, fsicos, ambientales. (Jouvencel, 2010)

Y considerando la definicin, los dispositivos con los que interacta el hombre, ya sean antiguos onuevos, tendrn que considerar que sean fciles de usar, cmodos, en pocas palabras que cumplacon los requisitos mnimos para que el usuario pueda hacer uso del sistema y que adems ayudecon las actividades que se realizan de manera cotidiana. Las consecuencias de un diseo basadoen los principio de ergonoma entre muchas se encuentra el incremento de la productividad,reduccin de error y de riesgo de salud, etc.

2.7 EL ENFOQUE BASADO EN MODELOS2.7.1 DESCRIPCIN DEL ENFOQUE BASADO EN MODELOS

El desarrollo de Interfaces de Usuario (en adelante IUs) basado en modelos, soportadoen lo que comnmente se conoce como MB-UIDE(Del ingls Model-Based User InterfaceDevelopment Environment.) consiste en un mecanismo para disear y desarrollar IUs a partir deespecificaciones a un alto nivel de abstraccin (utilizando modelos declarativos) y su posteriorexplotacin hasta la obtencin de las distintas IUs requeridas a cada momento, en funcin dela informacin contextual que dichos modelos describen. Los modelos declarativos describen,representan y formalizan explcitamente no solo los aspectos estticos y dinmicos de la IU, sinotambin otro tipo de facetas, artefactos y factores relevantes involucrados en el desarrollo de unaIU, entre los cuales se encuentran los diferentes requisitos de cada contexto de uso, es decir, lainformacin contextual a tener en cuenta en la generacin de la IU.


La especificacin de toda esa informacin relativa a la IU a travs de modelos declarativosconstituye su representacin conceptual, que implica la creacin de una base de conocimientocon la descripcin de todas estas componentes de la IU. Al conjunto de modelos declarativosse le denomina modelado conceptual. La unin de todos estos modelos, juntamente con eldiseo de la IU a distintos niveles de abstraccin, constituye lo que se denomina modelado dela interfaz.(Descripcin formal, declarativa e independiente de dispositivo de la representacinconceptual de la IU, la cual debe ser expresada a travs de un lenguaje de modelado.)

La esencia que caracteriza este enfoque se puede sintetizar diciendo que posibilita la especifi-cacin de la IU a un alto nivel de abstraccin por parte del diseador, trabajando nicamente condescripciones lgicas, y dejando que los detalles de implementacin sean proporcionados porel sistema, haciendo posible, adems, una generacin total o parcial de la IU de forma sencillacuando los requisitos cambian.

En cuanto a las caractersticas principales que exhiben los entornos que soportan este tipode enfoque, se pueden resumir en las siguientes: (1) soporte de generacin automtica de IUs; (2)utilizacin de modelos declarativos para especificar la IU; y (3) la adopcin de una metodologapara soportar el desarrollo de la IU. En otras palabras, para que una herramienta de IU pueda serconsiderada un entorno de desarrollo de IUs basado en modelos se requiere el cumplimiento de,al menos, estos dos criterios: (1) el entorno debe incluir un modelo de alto nivel, abstracto, formaly explcitamente representado declarativo- acerca del sistema interactivo a desarrollar (se tratade un modelo de tareas o bien de un modelo del dominio, o en ocasiones de ambos (Schlungbaum,1996); y (2) el entorno debe explotar una relacin clara y automatizada entre el modelo anterior yla IU operativa deseada. Esto significa que debe haber algn tipo de transformacin automtica,ya sea generacin basada en conocimiento o una simple compilacin para implementar la IUfinal (Schlungbaum, 1996).

Las distintas herramientas basadas en modelos pueden ser comparadas con respecto al nmeroy expresividad de sus modelos, o bien por las herramientas de diseo que se encargan de laexplotacin de la informacin. Existen algunos trabajos enfocados en la comparacin de distintaspropuestas y herramientas. Algunos ejemplos son (Egbert Schlungbaum, 1996), (Schlungbaum,1996), (T. Griffiths, 1998) y (Silva, 2000).

A continuacin se ofrece una descripcin ms detallada, as como el proceso de diseo seguidoen este tipo de herramientas.

2.7.2 PRINCIPIOS DE UN ENFOQUE BASADO EN MODELOS

Las herramientas basadas en modelos se pueden considerar como la unin de dos compo-nentes principales: (1) un entorno interactivo que integra las herramientas de modelado de la IU,as como un espacio de almacenamiento de todo ese conocimiento de la IU (el modelo de interfaz)en un mtodo de diseo de la IU; y (2) un conjunto de mtodos, tiles, directivas y herramientassubyacentes encargados de explotar los modelos, y que proporcionan los formalismos requeridospara soportar el desarrollo sistemtico de IUs.

La descripcin que estos mtodos obtienen de la IU es posteriormente traducida a cdigodirectamente ejecutable en una plataforma de computacin especfica, o bien a algn tipo delenguaje intermedio (normalmente un lenguaje basado en XML), el cual puede ser interpretado atravs de los llamados visualizadores (renderers en ingls), que no son ms que generadores de


cdigo que automatizan la generacin total o parcial de la IU de forma sencilla, inclusive cuandolos requisitos cambian. En efecto, un mismo diseo declarativo puede ser convertido en cdigoejecutable para distintas plataformas o lenguajes, sin necesidad de un rediseo total de la IU.

En resumen, este tipo de herramientas renen en mayor o menor grado los siguientes req-uisitos: (1) flexibilidad y un alto nivel de abstraccin al utilizar especificaciones de la IU eintegrar la consideracin de distintos contextos y circunstancias; (2) sistematizacin; (3) reuti-lizacin de modelos y diseos de la IU; y (4) posibilidad de intervencin e implicacin delusuario al combinar procesos manuales (herramientas de modelado) y automticos (herramientasde explotacin de modelos y generacin de la IU). Este ltimo aspecto garantiza la preservacinpor parte del experto humano de los criterios de usabilidad y calidad esperados en la IU final. Dehecho, una de las caractersticas del enfoque basado en modelos es precisamente la integracindel diseo centrado en el usuario.

2.7.3 PROCESO DE DISEO

La arquitectura general dentro del diseo de IUs basado en modelos aparece reflejada en lafigura 2.4. En primer lugar, el desarrollador de la IU formaliza los distintos aspectos de la IUaplicando un proceso de diseo y utilizando una herramienta de modelado. Las herramientas demodelado suelen ser herramientas visuales donde el usuario hace uso de una notacin grfica quepermite la especificacin de los distintos aspectos de manera sencilla integrada en un entornointeractivo. Como resultado se obtienen los distintos modelos declarativos que representan elconocimiento que se tiene de la IU. El entorno interactivo de modelado crea y modifica los mod-elos que representan el conocimiento que se tiene de la IU, haciendo uso durante todo el procesode una base de conocimiento donde se recopila la experiencia adquirida por los desarrolladores,que puede consistir en guas de estilo (Smith, 1986), (Shneiderman, 1992), (Corporation, 1992),heursticas y patrones (Montero, 2002), (Montero F. L.-J., 2003), que guiarn la transformacinde los modelos en cdigo. Todas estas orientaciones se pueden agrupar e identificar con elnombre de directivas de interaccin.

Un motor de generacin automtica genera el cdigo de la IU mediante la explotacin delos modelos creados por el desarrollador de la IU y asistido por la experiencia recopilada sobre eldiseo de IUs usables. En resumen, el propsito de estas tcnicas es explotar toda la informacinrecopilada a travs de modelos declarativos para ayudar a los diseadores a producir diferentesIUs y a tomar decisiones, de acuerdo a los requisitos de cada contexto de uso.

Como se aprecia en la figura 2.4, esta aproximacin separa el desarrollo de la parte funcionalde la aplicacin de la generacin de su IU. Ambas partes son desarrolladas por separado paraposteriormente unirlas para construir la aplicacin final. Mientras que la IU es construida porel desarrollador de la IU, el cdigo de la aplicacin es creado por el desarrollador de la aplicacin.

Uno de los pilares del proceso de diseo que caracteriza un enfoque basado en modelos esque se fomenta la separacin de conceptos (Proceso de dividir un programa en distintas carac-tersticas o puntos de inters que se solapan en funcionalidad en unidades tan pequeas como seaposible.) aplicando un diseo progresivo de la IU a travs de sucesivos niveles de abstraccin.En particular, varios estudios (Szekely, 1996), (Balme, 2004) han coincidido en recomendar tresniveles conceptuales principales: el modelo de tareas, donde se consideran las actividades a llevara cabo por los usuarios; el nivel abstracto, que trabaja con una descripcin de la IU independi-


Figura 2.4: Arquitectura general de un entorno de desarrollo basado en modelos. (OMediaDis ,2009)

ente de la modalidad y de la plataforma; y finalmente el nivel concreto, que proporciona unadescripcin lgica ms refinada, y por lo tanto dependiente de la modalidad. No obstante, estaltima descripcin no se trata an de una versin operativa, sino que es tan solo una descripcinindependiente de la plataforma. Todava se requiere, por tanto, otro paso de concrecin paraseleccionar las componentes de interfaz finales, propias de la plataforma objetivo, las cuales vana formar parte del cdigo ejecutable.

El proyecto Europeo CAMELEON (Calvary, 2003) estructura el proceso de desarrollo ensu denominado CAMELEON Reference Framework en cuatro niveles de abstraccin. Del nivelms abstracto al nivel ms concreto son: (1) nivel superior de abstraccin en el que intervienenel modelo de tareas, los conceptos de dominio -formalizados a travs del modelo de dominio-;(2) el nivel abstracto, que maneja lo que se denomina IU Abstracta; (3) el nivel concreto, quemaneja esa descripcin ms refinada de la IU denominada IU Concreta; y (4) un ltimo nivelde concrecin, correspondiente al nivel fsico, que es el que obtiene la IU Final directamenteejecutable.

La figura 2.5 muestra la estructura general propuesta en un enfoque basado en modelos.

2.7.4 JUSTIFICACIN DEL USO DE ESTE ENFOQUE

Antes de pasar a describir el conjunto de modelos que conforma el modelado de la interfazen un enfoque basado en modelos, se justifica la adecuacin de este enfoque frente a otras her-


Figura 2.5: Estructura en niveles de abstraccin en un enfoque basado en modelos. (Versinsimplificada Calvary 2003)

ramientas de especificacin y desarrollo automtico. El desarrollo sistemtico de IUs adaptadas adistintos factores contextuales debe responder a una serie de requisitos, como son la flexibilidad,reutilizacin, sistematizacin e implicacin del usuario, los cuales son analizados uno por uno acontinuacin.

Flexibilidad. Conviene trabajar a un nivel de abstraccin superior al de las herramientascomerciales tipo RAD (Del ingls Rapid Application Development. Son Herramientasde diseo para construir directamente la IU.) -o entornos de desarrollo rpido-, de usopredominante en la industria, a fin de separar (1) el conocimiento de la IU, es decir, losaspectos relevantes del sistema interactivo; (2) el diseo de la IU, entendindolo como unarepresentacin conceptual y genrica de la IU; y (3) la tecnologa subyacente y cualquierotro tipo de detalle de implementacin y dems requisitos particulares de cada contextode uso. El objetivo perseguido es el de facilitar que el diseo y la tecnologa a utilizarpuedan ser alterados independientemente. Los detalles que deben abstraerse abarcandesde las caractersticas tcnicas (dispositivo utilizado, lenguaje soportado, posibilidadesde interaccin) hasta los aspectos contextuales, los cuales suelen incluir al usuario y alentorno.Reutilizacin. Si se consigue aislar el conocimiento que se tiene de la IU de su diseoy de los detalles de implementacin subyacentes, efectivamente va a poderse reutilizarno solo un mismo diseo de IU para distintas plataformas y situaciones, sino tambin elconocimiento que se tiene de la IU para generar nuevos diseos.Sistematizacin. La meta es ofrecer un soporte que combine un mtodo de diseo sis-temtico de IUs, bajo una serie de formalismos, con un conjunto de herramientas degeneracin automtica de la IU, donde adems se integre el conocimiento de la IU. Unainfraestructura de estas caractersticas permite el desarrollo de IUs de manera sistemtica,conforme se presentan nuevas situaciones contextuales, a fin de reducir en la medida de loposible el coste de produccin y mantenimiento de cdigo para las distintas versiones.

Por otro lado, adems de esa flexibilidad y mecanizacin requerida con el objetivo de reducir elsobreesfuerzo de desarrollo, a fin de ofrecer un soporte idneo para el desarrollo de IUs plsticas,y no meramente multi-contextuales, se debe preservar tambin la usabilidad. Esto significa quede alguna manera deber velarse por el cumplimiento de una serie de objetivos de usabilidadpreviamente establecidos. Al da de hoy no se alcanzan los niveles de usabilidad esperados


usando herramientas de generacin automtica. Por lo tanto, aadimos un requisito ms en eldesarrollo sistemtico de IUs:

Implicacin del usuario en el desarrollo. Lo recomendable es seguir una metodologade diseo centrado en el usuario (Hutchins, 1986), garantizando su intervencin con elfin de controlar en todo momento el cumplimiento de los parmetros preestablecidos deusabilidad. Esta supervisin manual puede ir tambin soportada mediante la integracinde heursticas, guas de estilo, patrones y dems directivas y principios de usabilidad en elmismo proceso de desarrollo, siguiendo una iniciativa mixta (Horvitz., 1999) que combinauna explotacin automatizada con un proceso manual por parte de un diseador humanoexperto, satisfaciendo con ello los requisitos de ergonoma intrnsecos a la plasticidad.

En (Sendn, 2007) se puede consultar un estudio acerca de otros enfoques tradicionalesde desarrollo de IUs, como son: las herramientas RAD (entornos de desarrollo rpido), lasherramientas de autor y otras herramientas de modelado. Adicionalmente cabe destacar otratendencia tambin predominante para el desarrollo automtico de IUs. Se trata del uso delenguajes de IU independientes de dispositivo, que al estar basados en XML ofrecen un alto gradode versatilidad y extensibilidad. Cabe sealar que la proliferacin de lenguajes de descripcinde la IU resulta en una variedad de dialectos basados en XML, los cuales no son ampliamenteutilizados, adems de que no permiten interoperabilidad entre las herramientas que han sidodesarrolladas en el rea (F. Montero, 2005). (OMediaDis , 2009)

2.8 MODELADO DE LA TAREA DEL USUARIO

El uso de modelos de tareas para el diseo y desarrollo de interfaces de usuario est tomandocada vez una mayor importancia, principalmente de cara a obtener aplicaciones interactivas mscentradas en el usuario. Existen varios mtodos para el anlisis de tarea, que se diferencian en elgrado de formalismo y finalidad (predictivos, descriptivos y cognitivos).

Algunos de estos mtodos de modelado son GOMS(Card, 1983), HTA(HierarchicalTask Anlisis)(Annett, 1967) y CTT (ConcurTaskTrees)(Patern, 1997)(Patern F. S., 1998), entre otros.

Entre las caractersticas deseables en las tcnicas de modelado de tareas cabe destacar:Contar con una estructura jerrquica, que permita manejar distintos niveles de abstracciny de lugar a un refinamiento progresivo del anlisis de tareas.Facilidad para expresar relaciones temporales entre las tareas.Fcil de entender tanto para los usuarios como para los diseadores, de cara a facilitarla comunicacin entre ambos. Sern preferibles, por tanto, las notaciones de naturalezagrfica.Existencia de una herramienta automtica que permita poder realizar el modelado de lastareas.(Ana Isabel Molina Daz)

Para llevar a cabo el anlisis de tareas, podemos utilizar diferentes mtodos que se diferencianen el grado de formalismo de su notacin, poder de expresividad y finalidad. Si bien todos ellosrepresentan las tareas del sistema, la finalidad del estudio puede ser diferente:

Mtodos de competencia o cognitivos. Estos mtodos identifican secuencias de compor-tamiento correctas, representando el tipo de conocimiento que debe poseer un usuarioacerca del uso del sistema. Partiendo de la descripcin de tareas generan una especificacindel conocimiento del usuario, como lo son: HTA(Hierarchical Task Analysis), GOMS(Goals, Operators, Methods, and Selection rules), UAN (User Action Notation).Mtodos predictivos para la evaluacin del rendimiento humano. Describen secuen-cias de comportamiento y el conocimiento que necesita el usuario para su ejecucin.

2.8 MODELADO DE LA TAREA DEL USUARIO 41

Anlisis centrado en rutinas de comportamiento, como por ejemplo: KLM (KeyStrokeLevel Mode) y TAG (Task Action Grammar).Mtodos descriptivos. Permiten obtener una descripcin ms o menos completa delsistema a partir de la informacin obtenida de las tareas, como por ejemplo: CCT (Concur-TaskTrees).

En esta seccin se describirn nicamente dos mtodos de anlisis de tareas, ya que sepretende ejemplificar que los mtodos nos permitirn describir formalmente las acciones que elusuario realizar para poder interactuar con la interfaz. Se modela su comprensin, conocimiento,intenciones y mecanismo de procesamiento. El nivel de representacin depende del modeloconcreto (desde tareas y objetivos hasta el anlisis de las actividades motoras)

2.8.1 GOMSGOMS (propuesto por Card/Moran (Card S., 1983)) comprende a una familia de lengua-

jes (que incluye a NGOMSL, KLM) que se basan en la visin del usuario como un sistemaprocesador de informacin (modelo de procesador humano) (Eberts, 1994). El modelo GOMSse basa en el mecanismo de razonamiento humano para la resolucin de problemas y realiza laformalizacin de aquellas actividades (fsicas y mentales) que intervienen en esa labor. Para cadatarea se describe el objetivo a satisfacer (Goal), el conjunto de operaciones (Operations) que elsistema pone a disposicin del usuario para la interaccin, los mtodos disponibles para llevar acabo esas operaciones (Methods) y por ltimo, un conjunto de reglas de seleccin (Selection)para determinar la alternativa ms conveniente en cada caso (descritas mediante estructuras decontrol ifthen). Cada tarea se podra descomponer en otras tareas primitivas formando un rboljerrquico.

Los objetivos son las metas que se propone el usuario (lo que desea obtener). Los objetivospueden servir como un punto de referencia en caso de un error. Un objetivo contiene informa-cin de la intencin del usuario. Para ello, debe realizar una serie de operaciones bsicas. Lasoperaciones son unidades elementales de percepcin, motoras o actos cognitivos cuya ejecucines necesaria para cambiar algn aspecto del modelo mental del usuario, o bien, para modificarel entorno. Este tipo de acciones puede afectar al sistema (pulsar una tecla) o bien, solo alestado mental del usuario (leer el cuadro de dilogo). Existe un grado

temas de diseño en interacción humano-computadora.pdf

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