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UNIT 1: THE HUMAN
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Warm up
我們將觀看一段影片 剛開始的時候,我將會詢問一個問題 請從影片中尋找答案 播放完畢時再告訴我 如果你已經看過
可以發出會心的微笑 但請不要干擾其他同學 謝謝你的合作
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Inattentional Blindness
Overemphasis Easily identifiable headings & labels
你覺得左邊的網站設計如何 ?如果你一心想
買 iPhone 6…
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Some Terms
較正式的定義 研究人們對訊息如何知覺、學習、記憶與思考的學科
Example issue in the scope 為什麼美國選舉候選人要花費大筆經費製作電視廣告 ?
Term Termin EnglishDescription
認知 Cognition 人如何思考
認知心理學 Cognitivepsychology
科學家思考人如何思考
學習認知心理學的學生 Studentlearning cognitive psychology
思考科學家如何思考人如何思考的人
秦朝首都
知覺有用性 ?
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Computer-Mind Analogy
互動方向相反
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1.1 Input-Output Channels
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IBM’s 5-in-5: Taste
你為什麼喜歡吃 X?• Inductive computing• ‘food’ data• Classification• Optimization• Aim to overcome cognitive limitations
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Vision
Primary source Very complex activity Two stages of visual perception
Physical reception of stimuli Processing and interpretation of stimuli
With physical limitations
Can recover from information loss
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The Human Eye
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Retina
Rod Cone
Location Peripheral Fovea
Light sensitivity
High Low
Light saturation
Easy Uneasy
Color vision Not good Support
Resolution Lower Higher
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知覺框架
遠側物體 訊息媒介 近側刺激 知覺物體
祖母 可見光 ( 電磁波 )
視桿細胞與視椎細胞吸收光子( 波 )
祖母面孔
樹木倒地 聲波 傳導至內耳中耳蝸的接受器
樹倒的聲音
炸雞 炸雞釋放出來的分子
嗅覺上皮細胞吸收分子
炸雞
如果森林中的一棵樹倒下來,附近沒有人那麼樹倒下來時會有聲音嗎?
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知覺的連續性Sensation• It’s not as
red as apples
Perception• Is it an
apple?
Cognition• Can we
eat it?
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The Blind Spot
請將分發的紙張放在面前約 50cm 處 閉上左眼,用右眼盯住左邊的圓點 確認你可以看到右邊的十字 將紙張向眼睛慢慢移動,直到右邊十字消失時
停止 此時十字落入盲點 再往前一些,十字是否出現 Smart perceptual system!
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Perceiving Size
Perceptual constancy Ex: the law of size constancy 姚明走遠就比我矮了…呵呵…
The ‘algorithms’ we learned Perception of depth Familiarity of target objects Other objects in the field
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Which Line Is Longer?
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Are These The Same Size?
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Vision Illusion in Text Reading
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What Do You See?
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What Do You See?
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What Do You See?
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Reading
Three phases
Saccade + fixation Perception in fixations (94% of time)
Word recognition based on character or word? whole-word recognition Text in all caps is hard to read
Perceive visual
pattern of words
Decode with
reference to int. rep.
Conduct syntax and semantic analysis
BBC Bare eye
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Shape Contrast
Vicki Walker’s email (simulated)
Which is more usable?
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Reading: TV vs. Book
Published in 1982 Research problem
Is it feasible to read continuous text on CRTS for two hours or longer?
Reading speed & comprehension (book vs. TV)
32 subjects Age: 18 to 40 (Median=22) Can read English All with normal vision
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Two Conditions
Book Condition (400 words/pg)
Video Condition (120 words/pg)
40rows
60 characters (at most)
39 characters (at most)
18rows
47 short stories by Nunro
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Video Conditions
Video Condition (Prop.)Video Condition (Non-Prop.)
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The Design & The ProcedureCondition
# of P
Set 1 (of stories)
Set 2 (of stories)
# of P
Video Condition
16
Proportional Non-proportional
8
Non-proportional
Proportional 8
Book Condition
16Read stories in Set 1 (1 hour) Read stories in Set 1 2(1 hour)
25 multiple-choice questions20 for the first 8 stories
Test (10m) Test (10m)Q
Q
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Discomfort (Video vs. Book)
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Reading Speed (TV Condition)
Set 2 > Set 1: F(1,14) = 7.31, p < 0.05
PropSpc = NonPropSpc: F(l, 14) < 1
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Reading Speed (Video vs. Book)
Video < Book: F(1,30) = 10.3, p < 0.005
Set 2 > Set 1: F(1,30) = 16.0, p < 0.001
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Comprehension (Video vs. Book)
Video = Book: F(1,30) < 1
Set 2 = Set 1: F(1,30) = 2.98
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Why Books Are Read Faster?
Familiarity The difference of words per page The difference of characters per line
Reading on CRT: 80 chars/line > 40 chars/line A study by Kolers, Duchnicky, and Ferguson
(1981) The absence of control over the eye-
material distance in the Video condition 9 sec to fill the TV screen may be a
distraction
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Reading Accuracy
Computer Screen in 1980Nowadays computer screen
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Properties of sounds Pitch (20Hz~15kHx) Loudness Timbre
Cocktail party effect Examples of using non-speech sound
Catch attention Monitoring (without visual attention) Navigation
Processing Sounds
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Sound Localization
Time difference Reduction in intensity
0.01ms
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Excel Mode Error
Trying to close the window…
Excel navigation mode
• Closure • Adding a sound
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Touch
The importance of haptic perception 提重物 Feeling buttons depress Braille
Sensor receptors Thermoreceptors Nociceptors Mechanoreceptors
Rapidly adapting mechanoreceptors Slowly adapting mechanoreceptors Two-point threshold test
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Two-point threshold test
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Aristotle’s Illusion
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Kinesthesis
An aspect of haptic perception; internal
Receptors in the joints
May affect task performance (e.g., typing)
A device to feel the texture?
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Movement
Reaction time + movement time Reaction time
Modality: visual (200ms)/auditory (150ms)/touch (700ms)
Skill (-) or fatigue (+) Question
Accuracy (+) or (-) reaction time?
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Fitts’s Law
Movement time = a + b log2(distance/size + 1)distance: from src. to dest.size: area of target
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Application of Fitts’s Law
An empirical comparison of pie vs. linear menus
Published in CHI’88
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Task Type 1: Pie Tasks
OPENCLOSE UPDOWN
Typical Compass Antonyms
• North-South-East-West-NorthWest-SouthEast-NorthEast-SouthWest
• Open-Close-Up-Down-Black-White-Left-Right• Full-Empty-Dark-Light-In-Out-Active-InActive• Young-Old-Fat-Thin-Tall-Short-Top-Bottom• More-Less-Larger-Smaller-Quick-Slow-Low-High
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Task Type 2: Linear TasksTask Type 3: Unclassified Tasks
1-2-3-4-5-6-7-8 One-Two-Three-Four-
Five-Six-Seven-Eight First-Second-Third-
Fourth-Fifth-Sixth-Seventh-Eighth
A-B-C-D-E-F-G-H Ape-Bear-Cat-Dragon-
Elephant-Fish-Giraffe-Horse
Linear (Lists, letters, and ordinals)
Unclassified
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Hypotheses
Seek time: pie-format < linear-format Pie-task better with pie-format & linear-
task better with linear-format
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Study Design
Pie task Linear task Unclassified task
Pie format 5 menus (PP) 5 menus (PL) 5 menus (PU)
Linear format 5 menus LP) 5 menus (LL) 5 menus (LU)
S1-S2-S3-S4-S5-S6• Si randomly chosen from {PP, PL, PU, LP, LL, LU}• For each Si, each subject sees 5 different menus• For each Si, each subject sees 10 menus
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Participants, Material & Procedures 33 participants
Undergraduate students No or little mouse experiences
19” CRT + three-button mouse Procedures
Invocation Browsing Confirmation
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Results
Menu format 存在顯著差異
task type 存在顯著差異
format
未存在顯著交互作用
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Results
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Analysis With Fitts’s Law
An analysis of seek time based on Fitts’s Law T = K0 + K log2(D/S + 0.5), where T = time to position cursor using mouse
(seek time) K0 = constant time to adjust grasp on mouse K = constant normalization factor
(positioning device dependent) S = size of target in pixels D = distance in screen pixels
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Analysis With Fitts’s Law
13 pixels
200 pixels10 pixels
Area = 3500~6000 pixels = PA Area = ½ ~ 1/3 PA
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Discussion
Please determine the main processes between the time when participants saw a task and the time when they finish the task.
Use the processes to explain: Why pie_task = linear_task <
unclassified_task (target seek time) Why linear task using pie-format menu has
the shortest time (although insignificant)? What can you improve this study with
eye-tracking?