uimp: interfaces de usuario

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Interfaces de usuario e integración hombre máquina

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Antonio Berlanga

Grupo de Inteligencia Artificial Aplicada

www.giaa.inf.uc3m.es

▪ Departamento de Informática▪ Campus de Colmenarejo

Universidad Carlos III de Madrid

2Interfaces de usuario e integración hombre máquina

http://www.uimp.es/

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Sistemas de Supervisión y Vigilancia

Tecnologías de Servicios Centradas en el Usuario

Fusión de Datos/Información Agentes y Sistemas Multiagente

Gestión de Sensores

Sistemas de Recomendación

Visión Artificial Metaheurísticas/Soft Computing

Optimización Multiobjetivo


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• Descentralización del acceso a la información• El usuario es el responsable de encontrar la información

¿Cuántos pueden programar o usan todas las características de su

Reloj digital?

DVD/VCR?

Lavadora/Secadora?

Cadena HiFi/MP3?

Teléfono móvil?

Videocámara/cámara digital?


http://images.google.es/imgres?imgurl=http://files.playstatic.com/playstation-3-hardware/playstation-3.jpg&imgrefurl=http://www.miguelgaton.es/2007/03/22/playstation-3-en-tu-banco/&h=310&w=350&sz=10&hl=es&start=13&sig2=YtiexSyZlx3GNO-sXh7JEw&tbnid=YKx4f9l3-1U78M:&tbnh=106&tbnw=120&ei=1BBhSOCVN4T0wwGy-8GRDA&prev=/images?q=playstation&gbv=2&hl=es

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El teléfono suena

Pulsa pausa



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Utilidad

Satisfacer una necesidad/deseo para un grupo de usuarios

Usabilidad

Los usuarios previstos pueden hacer un uso eficaz de las capacidades del sistema

Experiencia

Crear una experiencia agradable


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Las partes del sistema con las que el usuario entra en contacto física y cognitivamente

Las interfaces han de ser usables y accesibles


Definición (informal) Facilidad de uso

▪ Se aplica a una página web, programa informático o sistema interactivo

Definición (formal) ISO/IEC 9126

▪ La usabilidad se refiere a la capacidad de un software para ser comprendido, aprendido, usado y ser atractivo para el usuario, en condiciones específicas de uso

ISO/IEC 9241▪ Usabilidad es la eficiencia y satisfacción con la que un

producto permite alcanzar objetivos específicos a usuarios específicos en un contexto de uso específico


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Principios Fácil de Aprender

▪ Nuevos usuarios tienen una interacción efectiva▪ Predictivo, sintetizable, familiar, consistente…

Flexibilidad▪ Variedad con la que sistema y usuarios intercambian

información

Robustez▪ Apoyo al usuario para facilitar el cumplimiento de sus

objetivos▪ Capacidad de observación del usuario, recuperación de la

información y ajuste de la tarea al usuario


Fácil de Aprender Predictivo

▪ Los conocimientos adquiridos en la historia de interacciones son suficientes para determinar los resultados de la interacción futura

Sintetizable▪ Nos permite conocer el estado de las interacciones pasadas

Familiar▪ Si hay correlación entre el conocimiento que tiene el usuario y el

conocimiento que se requiere para una interacción efectiva

Consistente▪ Todos los mecanismos tienen que ser usados de la misma manera,

siempre que se utilicen y sea cuando sea que se utilicen


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Beneficios

Reducción de los costes de aprendizaje

Disminución de costes a la asistencia al usuario

Optimización de los costes de diseño, rediseño y mantenimiento de los sistemas

Mejora de la calidad de uso de los usuarios

Mejora de la productividad


Solidez

Recuperatividad

▪ El sistema es capaz de recuperarse de un error

Tiempo de respuesta

▪ Tiempo que necesita el sistema para expresar los cambios de estado al usuario. Ha de ser un tiempo razonable

Adecuación de las tareas

▪ El sistema permite todas las tareas que el usuario quiere hacer


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Asegurar que las personas sean capaces de utilizar el producto

Acceso universal En Europa el 20% de personas tiene +65 años o

alguna discapacidad

Diseño universal es el proceso de diseñar productos que sean usables por el rango mas amplio de personas, funcionando en el rango mas amplio de situaciones y que es comercialmente practicable


Minusvalía Personas

Sin visión - ciegos -personas con ojos ocupados -(e.g., conduciendo o en navegación telefónica)- en oscuridad.

Poca visión - personas con limitaciones visuales

-personas con un visualizador pequeño --en un entorno de humos

Operable sin poder oir

- personas sordas - entornos ruidosos - oidos ocupador- silencio forzado (bibliotecas,etc..)

Oido limitado - Personas con dificultad auditiva

- gente en entorno ruidoso

Operable con manualidad limitada

- personas con movilidad limitada

- personas con vestidos especiales - o que van en un vehículo que se balancea

Operable con cognitividad limitada

- Personas con cognitividad limitada

- personas distraidas - con pánico- o bajo la influencia del alcohol

Operable sin lectura - personas con problemas cognitivos

- Personas que no conocen ese lenguaje, - visitantes, - personas que se han dejado las gafas de lectura


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login as: winogradwinograd@graphics's password:Last login: Tue Sep 20 15:22:48 2005 from xtz.stanford.edu

************************ Welcome to SULinux! ** Authorized Use Only ************************Hint: run /usr/sbin/sulinux to reconfigure at any time

Graphics> echo "hello world"hello worldGraphics> connect to the webconnect: Command not found.Graphics> helphelp: Command not found.Graphics> rm –R *Graphics>


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Xerox Star (1981)


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• Descentralización del acceso a la información• El usuario es el responsable de encontrar la información

Investigación en Interfaces-Interacción Adaptación al usuario

▪ Naturalmente

▪ Progresivamente

Definición: Adaptabilidad:

▪ Posibilidad de permitir al usuario modificar los parámetros del sistema

Adaptatividad:▪ Capacidad del sistema para adaptarse automáticamente al

usuario

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http://images.google.es/imgres?imgurl=http://files.playstatic.com/playstation-3-hardware/playstation-3.jpg&imgrefurl=http://www.miguelgaton.es/2007/03/22/playstation-3-en-tu-banco/&h=310&w=350&sz=10&hl=es&start=13&sig2=YtiexSyZlx3GNO-sXh7JEw&tbnid=YKx4f9l3-1U78M:&tbnh=106&tbnw=120&ei=1BBhSOCVN4T0wwGy-8GRDA&prev=/images?q=playstation&gbv=2&hl=es

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“Sistema basado en el conocimiento que altera automáticamente su funcionalidad e interacción para acomodarse a las preferencias y requerimientos de distintos usuarios”

Ayuda basada en el contexto

Información relativa a la tarea o usuario

…


Objetivos: Mejorar la eficacia y eficiencia de los sistemas informáticos Extender su ciclo de vida, facilitando su mantenimiento Extender el rango de usuarios, desde el novato al experto Satisfacer las demandas del usuario, reduciendo temores y aumentando el

atractivo y la flexibilidad, logrando así una mejor aceptación Incrementar la productividad Reducir la curva de aprendizaje Superar algunos de los problemas que la manipulación directa no puede

resolver:▪ Exceso de información▪ Uso de sistemas complejos▪ Decisiones en tiempo real

Personalizar los sistemas▪ Ocuparse de tareas (en lugar del usuario)▪ Permitir el diálogo entre el usuario y el sistema▪ Presentar información de manera integrada y comprensible


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Automático Cognitivo

▪ Identifica la forma en la que los humanos procesamos la información

Operativo▪ Detecta y analiza el comportamiento del usuario

A petición del usuario (adaptatividadcolaborativa) El usuario determina los objetivos y el sistema de

recomienda como alcanzarlos El usuario define qué y cuánto puede adaptarse en el

sistema


Modelado del usuario debe tener en consideración Cómo cree que debe usarse un sistema El modelo mental del sistema Sus habilidades físicas y perceptivas Sus capacidades cognoscitivas Sus destrezas para identificar y realizar tareas Habilidades psicomotoras Competencia Capacidad de aprendizaje Comprensión de problemas y tareas asociadas Expectativas (derivadas de otros sistemas conocidos) Motivación (interés, seriedad, necesidades) Preferencias (modos de presentación, control, interacción)


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El ruido en la información Los cambios en el usuario Operativos Cognoscitivos

La dificultad para evaluar el conocimiento y su evolución

La influencia de factores externos en el comportamiento del usuario

El detalle y flexibilidad del modelo No existe el “usuario promedio” Dificultad para crear modelos precisos No es práctico con grandes grupos de usuarios


Interpretando las acciones del usuario

Según sus opciones

Con el historial del diálogo con el sistema

Se segmenta los usuarios en tipologías

Se adecúan las respuestas del sistema en función del tipo


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Aspectos importantes del diseño: Dinámica: componentes que se pueden adaptar

▪ Ejemplos:▪ Ayuda con diferentes niveles▪ Mensajes de error claros▪ Ventanas y selecciones adecuados a las preferencias▪ Lenguaje de interacción con sentido para el usuario

Métrica: medida para diseñar, construir y evaluar los sistemas▪ Ejemplos:

▪ Objetiva▪ Asesoramiento Teórico▪ Desencadenante▪ General▪ Implementación


Analizar el tipo(s) de usuario(s) Especificar las acciones Especificar los objetos sobre los que se realiza

las acciones Definir la estrategia que permite que un usuario

alcance sus objetivos

Modelos de Arquitectura Dominio Interacción Usuario


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Las tareas y objetivos de los usuarios deben ser la fuerza que orienta el desarrollo de las aplicaciones

Los usuarios deben ser consultados durante el desarrollo

Todas las decisiones de diseño deben ser tomadas considerando el contexto, trabajo y entorno de los usuarios


Comprender Observar Visualizar y predecir Evaluar y refinar Implementar


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Diseño

ImplementaciónEvaluación

Necesidades


Análisis de Requisitos: Determinar objetivos y alcance Definir qué variabilidad (del usuario y de las tareas) serán tenidas en cuenta Especificar la aceptabilidad (costos vs. Beneficios) Estudiar la usabilidad del sistema

Análisis de Viabilidad Factibilidad de señales de adaptación, cambios de la interfaz, suposiciones que justifiquen la adaptación Determinación de niveles de adaptatividad Usabilidad

Diseño La arquitectura debe asegurar un rendimiento aceptable Tener en cuenta aspectos de forma, contenido y temporización entre eventos Comportamiento adaptativo: cómo las señales determinan los cambios

Construcción De los modelos (Dominio, Interacción y Usuario) De detectores de señales De mecanismos de control

Evaluación Efectos de la interacción: cuáles son los beneficios, qué tan generalmente aplicables pueden ser… Operación del sistema: ¿se alcanzó el nivel de adaptatividad previsto?, ¿Fueron válidas las suposiciones

establecidas?


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Características de un dispositivo móvil Pequeño

Diseño atractivo

Ligero

Capacidad limitada de batería

Capacidad limitada de ancho de banda

Capacidad limitada en los servicios de red

Pantalla pequeña

Teclados pequeños


Características del usuario

Ocupado

En movimiento

Haciendo varias cosas simultáneamente

Estresado y ansioso

Impaciente


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Características del entorno Ruidoso

Malas condiciones de iluminación

Libertad de movimiento restringida

Cambiante Características de una tarea Simple

De corta duración

Un solo usuario


¿Qué es un dispositivo móvil? Teléfono móvil

PDA

¿Ordenadores portátiles?

¿Calculadoras de bolsillo?

¿Traductoras de bolsillo?

¿Reproductores de MP3?

¿Consolas de video juegos portátiles?

¿Cacharros wireless?

¿Hay mas cacharros?


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¿Cuál es el mejor dispositivo de entrada?

Definir criterios de evaluación

▪ ¿Cómo de rápido se usa?

▪ ¿Cómo de fácil se aprende?

▪ ¿Cómo de fácil se usa?

▪ ¿Cómo de fácil se corrigen errores?

▪ ¿Puede editarse texto?

▪ ¿Se pueden añadir otros símbolo?

▪ ¿Cuánta realimentación requiere?


Dos tipos de controladores de entrada Multiplexado espacial

▪ Cada función a ser controlada tiene asignada un transductor▪ Poca confusión respecto de la función que realiza

▪ Requiere mucho entrenamiento

▪ Caro

Multiplexado temporal▪ Un dispositivo se usa para controlar diferentes funciones en

diferentes instantes de tiempo▪ Modal

▪ Barato

▪ Requiere a menudo de realimentación para reducir la confusión


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Multiplexado espacial Pantalla

Multiplexado temporal Ratón

Compromiso entre ambos Pantalla táctil

▪ No tienen piezas mecánicas

▪ El puntero siempre está presente

▪ Fácil de integrar en dispositivos portables

▪ No hay limitación respecto del número de puntos a tocar


Compatibilidad

Cuando el comportamiento causa-efecto de un sistema concuerda con las expectativas del usuario entonces hay compatibilidad en el estímulo-respuesta

Alta compatibilidad implica menor tiempo de entrenamiento-aprendizaje y menor carga operacional


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Dispositivo a dos manos

La mayoría de las actividades humanas son bimanuales

La mayoría de las operaciones HCI requieren una mano (excepto el teclado)

Futuro del HCI: utilizar ambas manos

▪ Cuestiones▪ ¿Qué tareas son susceptibles de realizarse con ambas manos?

▪ ¿Se pueden aplicar roles distintos a cada mano?

▪ ¿Qué dispositivos pueden diseñarse?



http://www.ok-cancel.com/comic/?p=786

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ENIAC (1943)


Mark I (1944)


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Vannervar Bush (1945)

Artículo “As we may thihk”

Identificó el problema del almacenaje y de la recuperación de información:

▪ El nuevo conocimiento no alcanza a gente que podría beneficiarse de él

Concibió el hipertexto y la WEB


MEMEX

Un dispositivo donde los individuos almacenan todos sus libros, expedientes, artículos, anotaciones

Recuperados rápidamente con la indexación, de palabras claves, de referencias cruzadas,…

Se puede anotar el texto con notas al margen, comentarios…

Puede construir y guardar el rastro (cadena de enlaces) a través del material consultado

¡Actúa como memoria externa!


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Licklider (1960)

Los ordenadores (sistemas de computación) no deberían ser productores de respuestas, sino que deberían ser capaces de anticipar y participar en la formulación de las preguntas


Licklider y Clark (1962) Los 10 problemas que deberían ser resueltos para

facilitar la interacción P-SC▪ (Inmediatamente)

▪ Compartir el tiempo de uso de los ordenadores entre muchos usuarios

▪ Sistema de E/S para la comunicación mediante datos simbólicos y gráficos

▪ Sistema interactivo de proceso de operaciones en tiempo real

▪ Sistema de almacenamiento masivo de información que permita su rápida recuperación

▪ Sistemas que faciliten la cooperación entre personas en el diseño y programación de grandes sistemas


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Licklider y Clark (1962) Los 10 problemas que deberían ser resueltos para

facilitar la interacción P-SC▪ (Tiempo intermedio)

▪ Reconocimiento de la voz, escritura manual impresa e introducción de datos a partir de la escritura manual directa

▪ (Largo plazo)▪ Comprensión del lenguaje natural, sintáctica y semánticamente

▪ Reconocimiento de la voz de varios usuarios por el ordenador

▪ Descubrimiento, desarrollo y simplificación de una teoría de algoritmos

▪ Programación heurística o a través de principios generales


Hansen (1971) da una enumeración de principios para el diseño de sistemas interactivos

Conocer al usuario

Minimizar la memorización

▪ Sustituir la entrada de datos por selección de items

▪ Sustituir la entrada de números por nombres

▪ Comportamiento predecible

▪ Acceso rápido a la información práctica del sistema


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Optimizar las operaciones Rápida ejecución de operaciones comunes Consistencia de la interfaz Organizar y reorganizar la estructura de la

información en función de la observación del uso del sistema

Errores Facilitar buenos mensajes Diseños que eviten los errores más comunes Posibilidad de deshacer las acciones realizadas Garantizar la integridad del sistema


IBM SSEC (1948)


http://www.columbia.edu/acis/history/ssec-wide.jpg

http://www.columbia.edu/acis/history/ssec-card.html

http://www.columbia.edu/acis/history/ssec-tape.html

http://www.columbia.edu/acis/history/ssec-printers.html

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Ivan Sutherland. SketchPad. 1963

Se pueden manejar objetos, moverlos, cambiarles el tamaño, etc.

Elgerbart. 1963

Inventa el ratón


Xerox PARC. 1970

Modelo y dispositivos para las interfaces que incluían ventanas, menús, íconos, botones, etc.

▪ WYSIWYG

▪ Dynabook

▪ Note Taker (1976)


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Microsoft Windows (1985) 1.0 (1985) 2.0 (1987) 3.0 (1990) 3.1 NT (1992) 95 (1995) 98 (1998) Millenium (2000) 2000 (2000) XP (2001) Vista (2007)



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http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/9/9a/Xanadu-family-room.jpg

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Monsanto 1957-1967 Toda de plástico Horno Microondas (átomos para la cocina) Televisor gigante en la pared

Xanadu 1994-2005 Oficina en casa Sistemas automáticos (la bañera podía programarse para ser llenada

un día determinado con una temperatura fijada) Sistema integrado de televisión, video, juegos de ordenador, sistema

de sonido, cocina (incluye telecompra) Microsoft Home Los sistemas, luces, televisión, etc. se controlan con el móvil Paredes digitales, mesas interactivas táctiles, armarios inteligentes Las recetas de cocina pueden darse escritas, la llamada de teléfono

sigue al usuario…


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John UnderkofflerTangible Media GroupMit Media Lab


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Blood Volume Pressure (BVP) earring

Galvanic SkinResponse

(GSR) rings and bracelet



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viZoo

www.vizoo.com

Control Remoto Sony

Optimus Tactus

www.artlebedev.com

Optimus Tactus Optimus Tactus Optimus Tactus



http://www.vizoo.com/

http://www.yankodesign.com/index.php/2007/09/06/honey-i-left-it-on-the-toast/

http://www.yankodesign.com/index.php/2007/08/09/dual-music-player-that-plays-your-mp3-collection-your-cds/

http://www.yankodesign.com/index.php/2007/08/09/dual-music-player-that-plays-your-mp3-collection-your-cds/

http://www.thinkgeek.com/computing/input/8193/

http://www.behance.net/Gallery/iRing/40678

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http://www.youtube.com/watch?v=Xki9SboDn4Y

http://www.20minutos.es/galeria/1383/0/3/

http://www.20minutos.es/galeria/1383/0/4/

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Impresión o sensación sobre una interfaz No es una calidad del interfaz solamente

Implica una relación entre la tarea que el usuario tiene en mente, y la manera que la tarea se puede lograr vía el interfaz

Se asocia con la carga cognitiva


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Objetivos

Ejecución

ExpectativasEvaluación

Interpretación

Percepción

Acción Específica

Intención

Actividad Física

Actividad Mental


Modelo del Diseñador Modelo de cómo el sistema funciona

según el diseñador Modelo del Usuario Cómo el usuario entiende que el

sistema funciona Imagen del Sistema Cómo el sistema funciona realmente Estructura y comportamiento del

sistema

Lo más importante a diseñar es el modelo del usuario. Todo se debe subordinar a hacer el modelo claro, obvio, y substancial. És casi exactamente lo contrario de cómo se diseña la mayoría del software. David Liddle

UsuarioDiseñador

Modelo del Usuario

Modelo del Diseñador

Imagen del Sistema

Sistema


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Distancia Semántica Relación entre las

intenciones y los significados de expresiones

Distancia de Articulación Relación entre los

significados de expresiones y su forma física

ObjetivosSignificado

de la expresión

Forma de la

expresión

DistanciaSemántica

Distancia deArticulación


Tener la sensación de implicarse directamente con un mundo de objetos, en lugar de tener comunicación a través de un intermediario En la manipulación directa el usuario se relaciona con los

objetos mismos (p.e. elementos de dibujo) En un sistema conversacional, el usuario se relaciona mediante

una conversación con el sistema, que actúa con los objetos del interés (p.e., dar un comando en línea para mover archivos)

Necesita de: Inmediatez (Directness) Compatibilidad con los lenguajes de entrada-salida Reaccionar rápidamente a las peticiones Discreción


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“… las características percibidas y reales de las cosas, sobre todo esas características fundamentales que determinan para que, posiblemente, la cosa se podría utilizar.” [Norman88]


Las partes correctas deben ser visibles y deben transportar el mensaje correcto

Si no lo puedes ver (o encontrarlo) no puedes utilizarlo

La captación intuitiva es una combinación de lo que ves, y de lo que sabes


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Modelos conceptuales

En la interacción con un sistema (software u otro), una persona tiene un concepto del sistema: cuáles son sus componentes, qué características tienen y como interactuar

Este modelo conceptual es la base de los aspectos más específicos del interfaz, tales como presentaciones en pantalla y estructura de los comandos


Un aspecto clave en el diseño es hacer el modelo tan claro y comprensible como sea posible, relacionándolo con los modelos previos que el usuario tiene de otros sistemas y de su experiencia de la vida ordinaria

Las metáforas ayudan al diseñador a comunicar los modelos basados en el conocimiento previo del usuario


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