Psicologia Cognitiva - Departamento de Informática e Estatística

Walter de Abreu Cybis
Edla M. Faust Ramos
agosto de 2004
Engenharia de Usabilidade
Fundamentos
Psicologia Cognitiva
Departamento de Informática e Estatística
Universidade Federal de Santa Catarina
interativas
Para os ergônomos e os psicólogos, a
interação homem computador designa o
conjunto dos fenômenos físicos e
cognitivos que intervém na realização
da tarefa informatizada.
O modelo de BARTHET para
aplicações interativas
1
Representação
Externa
RE
Representação
Conceptual
RC
2
2
Representação
Interna
RI
As três representações na concepção de uma aplicação interativa
(Barthet, 1988:19)
Aportes das Ciências cognitivas e
da ergonomia




Psicologia Cognitiva
Tipos diferentes de usuários
Tarefa prevista/efetiva
Lógica de funcionamento e de
utilização
Planificação hierárquica
Representação
Conceitual










Psicologia Cognitiva
Estrutura de memória de curto
tempo
Experiência e automatização

Ergonomia
Sequenciamento de operações
Linguagem de interação
Dispositivos de entrada
Dispositivos de saída
Tempo de resposta
Tratamento de erros
Tutoriais e Helps
Representação
Externa
Conhecendo o Usuário
Algumas abordagens possíveis

Comportamentalista


Simbólica-Cognitivista


Baseada em comportamentos observáveis
 A mente como uma Caixa Preta
Baseada em Estruturas cognitivas
 Estruturas cognitivas para a percepção, memória,
raciocínio, ....
Interacionista

interferência da cultura e dos instrumentos e signos
mediadores...
Relação
Sujeito X Objeto
Indivíduo
Comportamentalista
Controle total do comportamento a partir de
estímulos externos.
Não há a mente.
Não há a consciência.
Indivíduo
Interacionista
A consciência humana é capaz de
transcender e transformar
É autônoma
Conhecendo o Usuário
Perspectiva cognitivista/Interacionista
A cognição humana
Os Modelos Mentais
A Percepção
A Memória
O Raciocínio e o Aprendizado
O Curso da Ação
Modelos Mentais
Uma representação da realidade...
 representações que são modificadas pelo o que
é funcionalmente significativo para as pessoas.


Ampliam-se os elementos pertinentes
Eliminam os secundários
Modelos Mentais
Uma representação da realidade...
 Variação inter-individual

gerentes x operadores x projetistas
 Variação intra-individual

iniciantes x experientes
Modelos Mentais – Imagens
operativas
representação mental do objeto de
trabalho.
Aspectos principais desta representação:
 o laconismo - a imagem é apenas um recurso
da ação, ela não retém do objeto nada além
das propriedades necessárias à ação;
 a deformação funcional - réplica deformada do
objeto - artifício para acentuar o que é
funcionalmente importante – muda com o
tipo de usuário
Modelos Mentais (cont.)
Tipos de modelos mentais...
 Episódicos (Procedurais)

Árvore de Procedimentos organizados em níveis
hierárquicos de abstração
 Sintáticos
 Semânticos (Declarativos)

Mapas/Redes de Conceitos
Modelos Mentais (cont.)
Tipos de modelos mentais...
Episódicos (Procedurais)
No nível procedural
(Carey et
alli, 1989).
menos sofisticado
aprendizado estrito de seqüências de
comandos com objetivos imediatos
sistema caixa preta
são simplistas, superficiais e necessitam
instrução e ajuda frequentes.
natureza explanatória e não descritiva
Apenas a causa das ações
Não embasam construir novas composições
de comandos.
Tipos de modelos mentais...
Sintáticos
aumenta a percepção sobre a
estrutura interna
possibilidade de construir novas
combinações de comandos
bem como tem uma maior capacidade
de diagnose de erros
conhecimento agora passa a ser
preditivo
Modelos Mentais (cont.)
Tipos de modelos mentais...
Semânticos (Declarativos)
Semânticos (Declarativos)
consciente a respeito da estrutura conceptual
interna
objetos conceituais, seus atributos e estados
possíveis
bem como a forma pela qual os comandos
alteram esses atributos e estados.
raciocinar sobre o sistema diagnosticando
erros
planejar operações complexas
A memória
Definição

conjunto de fenômenos que têm em comum o fato
de armazenarem e restituírem a informação, com
maior ou menor transformação, após um certo
tempo, quando a fonte desta informação não está
mais presente (completa ou parcialmente).
 Lembrança (mais custosa)
 Reconhecimento (menos custoso)
 Reconstrução
Memória Operatória
(jean piaget)
A memória é dependente da
construção de estruturas cognitivas de
assimilação.
Sem compreensão  sem memória 
sem autonomia
Economia cognitiva  bons modelos
mentais permitem a reconstrução
operativa da memória
A memória
Níveis de descrição

Memória Cognitivista
 Analogia com a tecnologia atual de
computadores com três tipos de Registros



Memória Sensorial - Buffers dos dispositivos
Memória de Trabalho/Curto termo - RAM
Memória Permanente/Longo Termo – Disco rígido
Registro de
Informação
Sensorial
(0,1 à 0,5 seg.)
Auto-Repetição de
Manutenção
Memória de Curto
Alcance
(7 ítens, 2 seg.)
analogias
Memória de
Longo Alcance
(Estrutura)
A memória Cognitiva
Estruturas de memória:

Registros Sensoriais - RS
 altamente voláteis : décimos de segundos
 sub-sistemas especializados : visual, auditivo

Memória de Trabalho - MT
 Capacidade limitada : 6 a 7 itens por poucos
segundos
 sub-sistemas especializados : visual, auditivo
A memória
Estruturas de memória (cont.)

Memória Permanente –MP (Esquemas Operatórios
– modelos mentais semânticos)
 Registros não voláteis
 Esquecimento pela perda de mecanismos de recuperação
–
mas apenas quando os esquemas de assimilação são
inconsistentes...
A memória
A Recuperação na MP é favorecida...
 Memória Episódica

Semelhança entre contextos de
armazenamento/recuperação - analogias
 Memória Declarativa

Ligações entre os itens
- relações significativas
A memória
O Esquecimento na MP decorre...
 Memória Episódica

Incompatibilidade de contextos de
armazenamento/recuperação
 Memória Declarativa

Muitos itens semelhantes
A Percepção
Finalidade

Transformar sensações em representações
Processos



Neuro-sensorial (detecção);
Perceptivo (de identificação e organização);
Cognitivo (interpretação - dar um significado às
informações)
Sentido

Botton Up X Top-Down
A Percepção
Especialização dos tratamentos

Percepção da informação VISUAL:
 leis da Gestalt - formas de estruturação das
primitivas visuais;

proximidade, similaridade, continuidade,
conectividade,
contorno, figura-fundo, etc...
em http://pt.wikipedia.org/wiki/Gestalt
http://www.stela.ufsc.br/disciplinas/jornalismoonline2002/slides/Design%20p
ara%20a%20Web_Rev2.ppt
Leis da gestalt


SEMELHANÇA: Ou “similaridade”, possivelmente
a lei mais óbvia, que define que os objetos
similares tendem a se agrupar. A similaridade
pode acontecer na cor dos objetos, na textura e
na sensação de massa dos elementos. Estas
características podem ser exploradas quando
desejamos criar relações ou agrupar elementos na
composição de uma figura. Por outro lado, o mau
uso da similaridade pode dificultar a percepção
visual como, por exemplo, o uso de texturas
semelhantes em elementos do “fundo” e em
elementos do primeiro plano.
PROXIMIDADE: Os elementos são agrupados de
acordo com a distância a que se encontram uns
A Percepção
Especialização dos tratamentos

Percepção da informação SONORA:
 organização das primitivas auditivas em
processos ...


paralelos : organização das fontes sonoras
concorrentes
seqüências; percepção de fluxos sonoros
A Percepção
Especialização dos tratamentos

Percepção da LINGUAGEM FALADA:
 filtro fonético: somente os índices acústicos pertinentes
são tratados;
 processos



Lexicais
 identificação das unidades de significado
Sintáticos
 identificação da organização/arranjo das unidades de
significado
Semânticos
 Identificação do significado global do discurso
A Percepção
Atenção e Vigilância


A Percepção não é SÓ um processo passivo;
O meio ambiente é analisado e explorado, de forma
seletiva.

Esquemas antecipativos

Orientação perceptiva
A Percepção
Atenção e Vigilância

Esquemas antecipativos



certos estados da realidade orientam a focalização
do operador (modificam a exploração);
Histórico de experiências pessoais e profissionais dos
indivíduos
Orientação perceptiva


Filtragem de sinais, sobre os quais a percepção não
é focalizada;
Ligada aos objetivos momentâneos
O Raciocínio e a
Aprendizagem
Raciocínio


Atividade mental de produção de novas informações,
a partir das existentes.
Finalidades (não exclusivas)
 buscar uma coerência entre as diferentes
informações
 decidir sobre escolhas de ações.


Dedução – regras / algorítmos
Indução – generalização / abstração
O Raciocínio e a
Aprendizagem
Raciocínio

Limitações humanas




raciocínio lógico formal - algoritmos
integração de informações no tempo
velocidade e precisão
Vantagens humanas




versatilidade para enfrentar situações inéditas
reconhecimento de padrões
generalizações e abstrações
associações com experiências passadas e
similaridades (analogias e metáforas).
O Raciocínio e a
Aprendizagem
A Aprendizagem Cognitivista


Processo de modificação das representações
acumuladas nos esquemas declarativos e
procedurais
Por tutorial
 conhecimentos declarativos : competência

Pela descoberta e ação
 conhecimentos procedurais : desempenho
O Curso das Ações
Análise -> Planejamento -> Controle

Etapas de ANÁLISE




Ativação/detecção
Observação
Categorização
Interpretação
O Curso das Ações
Etapas da PLANIFICAÇÃO DA AÇÃO


Definição de OBJETIVOS
Definição de METAS
 Seleção de uma ação

Modelo de Fatores mutáveis
 importância/urgência da tarefa
 esperança de sucesso nesta tarefa
- histórico/auto-confiança
- facilidade de realização
 custos cognitivos
 Determinação dos meios necessários
 Definição de procedimentos
O Curso das Ações
Etapas do CONTROLE DA AÇÃO
cont...

Execução dos procedimentos

Controle da execução



automático: processadores paralelos
 Habilidades
consciente: processadores sequenciais
 Regras
 Conhecimento
Avaliação dos resultados das ações