BTÖ611 İNSAN VE BİLGİSAYAR ETKİLEŞİMİ Öğr. Gör.: Yrd. Doç. Dr. Hakan TÜZÜN
BÖLÜM 1: HUMAN (İNSAN)
ÜMMÜHAN AVCI, 2008
GENEL BAKIŞ
GİRİŞ
Etkileşimli sistemler ile ilgili tüm tartışmalarda bulunan ve merkezi karakter olan insan.
Bilişsel psikolojinin alt basamağında yer alan insan psikolojisi etkileşimli tasarım konularından her ne kadar uzak görünse de aslında değildir. Bu tasarımlar için öncelikle insanların becerileri ve sınırlılıkları bilinmelidir.
İnsanlar dünyayı nasıl algılıyor?
Bilgiyi nasıl işliyor ve saklıyorlar?
Problemleri nasıl çözüyorlar?
Fiziksel olarak nesneleri nasıl beceriyle kullanıyorlar?
GİRİŞ
Buradaki “insan” sözüyle bilgisayar başında oturmuş tek bir kullanıcı değil, birlikte çalışan bir grup insan veya bir kurumdaki aynı işle uğraşan bir dizi insan anlatılmaktadır.
İnsanlar bir bilgi işleme sistemi gibi kullanılmaktadırlar. Bilgi gelir, saklanır ve işlenir, bilgi çıkar. Ancak insanlar bilgisayarların haricinde dışsal faktörlerden, sosyal ve örgütsel çevreden de etkilenirler.
Bu gibi insanı etkileyen faktörleri göz ardı ettiğimizde insanın bilgi işleme yeteneklerinin de yeterince farkında olunamamaktadır.
İNSAN…
Çeşitli giriş/çıkış kanalları aracılığıyla bilgi alır ve cevaplar verir:
görsel, işitsel, dokunsal, hareket.
Bilgiyi belleğinde saklar:
duyusal bellek, kısa süreli bellek, uzun süreli bellek
Bilgiyi işler ve uygular:
Muhakeme yapma, problem çözme, beceri kazanma, hata yapma.
Duygu insan yeteneklerini etkiler.
Kullanıcılar ortak yetenekleri paylaşsa da, her insan farklıdır ve bireylerin farklılıkları göz ardı edilmemelidir.
GİRİŞ/ÇIKIŞ KANALLARI
İnsanların dış dünyayla olan etkileşimleri bilgiyi alma ve gönderme yoluyla gerçekleşir.İnsanda giriş esas olarak duyular aracılığıyla, çıkış ise efektörlerin hareket kontrolü aracılığıyla meydana gelir. 5 ana duyu vardır:
görme
duyma
dokunma
tat alma
Koklama
Kollar, parmaklar, gözler, baş ve ses sistemi gibi insanı etkileyici birçok faktör bulunmaktadır. Bilgisayar ile etkileşimde fare kontrolü, göz vücut ve baş koordinasyonu gibi durumlarda parmaklar başlıca rol oynamaktadır.
Görme
Bireyin görmesi fiziksel ve algısal sınırlara sahip olan yüksek düzeyde karmaşık bir etkinliktir ve ortalama bir insan için temel bir bilgi kaynağıdır.
Görme iki aşamaya ayrılır:
Dış dünyadan gelen uyarıcıların fiziksel karşılanması, görsel algılanması.
Bu uyarıcıların işlenmesi ve yorumlanması.
Göz – Fiziksel Karşılama
Görme ışıkla başlar. Göz ışığı alan ve onu elektrik enerjisine dönüştüren bir mekanizmadır.
Dünyadaki ışık nesnelerden yansır ve görüntüsü gözün arka tarafında retina üzerinde baş aşağı şekilde odaklanır.
Gözdeki algılayıcılar bu görüntüyü, beyine iletilecek olan elektrik sinyallerine dönüştürür.
Görsel Algılama
Gözün temel işleyişini anlamak için fiziksel mekanizmin önemli olmasına rağmen görsel algılama daha önemli rol oynamaktadır.
Görsel cihazdan alınan bilgi filtre edilmeli, uygun sahneler ve göreli uzaklıklar farklı renkleri tanımamıza izin veren işleme elemanlarına iletilmelidir.
Bu yüzden öncelikle boyut ve derinlik, parlaklık ve renk gibi önemli noktaların her birine ayrı ayrı önem verilerek yapılan etkili görsel ara yüzler tasarlanmasında görsel algılamanın sınırlıklarına ve yeterliklerine dikkat edilmelidir.
Sinyalin Yorumlanması
Boyut Ve Derinliği Algılama:
Görüş açısı hem nesnenin büyüklüğünden hem de göze olan uzaklığından etkilenir. Eğer iki nesne aynı uzaklıkta ise büyük olan daha büyük görüş açısına sahiptir. Benzer şekilde aynı büyüklükte fakat farklı uzaklıktaki nesnelerden ilerideki daha küçük görüş açısına sahiptir.
Bir nesnenin görüş açısı büyüklüğünü algılamamızı etkiler. Eğer görüş açısı çok küçükse bütünü algılamamız zorlaşır.
Görüş keskinliği bireyin ince detayları algılama yeteneğidir.
Benzer nesneler uzaktayken görüş açısı değişmesine rağmen aynı boyutta algılanır.
Gözün Görüş Açısı
Sinyalin Yorumlanması
Boyut Ve Derinliği Algılama:
Görüş açısı azaltılan yani uzaklaştırılan nesnenin daha küçük algılanması beklenir. Gerçekte ise boyutları algılamamızda görüş açısı değişse bile kişinin yüksekliği aynı kalır. Buna boyut değişmezlik kanunu denir ve bu kanun boyutları algılamamızın başka faktörlere dayandığını gösterir.
Bu faktörlerden biri derinliğin algılanmasıdır. Derinlik, benzer şekilde boyut ve yükseklik bize gördüğümüz nesnelerin göreli konumları ve uzaklıkları hakkında ipuçları verir.
Diğer bir faktörde benzerliktir. Eğer bir nesnenin belli bir boyutta olmasını beklersek, onun uzaklığını böylelikle kestirebiliriz.
Sinyalin Yorumlanması
Parlaklığı Algılama:
Işık düzeylerine gösterilen öznel tepkidir.
Nesnenin yüzeyine düşen ışık miktarı ve yansımadan yani parlaklığından etkilenir.
Göze çarpan farklılıklar ölçülebilir.
Görüş keskinliği titreşerek değişen parlaklıkla artar. Göz bunu sabit olarak bir ışığın hızlıca açılıp kapanması olarak algılayacaktır.
Sinyalin Yorumlanması
Rengi Algılama:
Renk; yoğunluk ve doyumdan oluşur.
Renk ışık tayfının dalga boyu tarafından belirlenir. Mavinin keskinliği en düşüktür. (mavi-kısa, yeşil-orta, kırmızı-uzun)
150 farklı rengi ayırt edebiliriz. Yoğunluk rengin parlaklığı, doyum ise renkteki beyazlığın miktarıdır. Yoğunluk ve doyumun çeşitlenmesiyle 7 milyon farklı rengi algılayabiliriz
Erkeklerin %8’i, kadınların %1’i renk körüdür ve en çok kırmızı ile yeşili ayırt edememektedirler.
Görsel Oluşumun Yeterlikleri ve Sınırlıkları
İnsanın görsel oluşum sisteminin sınırlıklarından ve yeterliklerinden beklentilerimiz bir görüntünün algılanma şeklini etkiler. Eğer bir nesnenin gerçek büyüklüğünü biliyorsak, bizden ne kadar uzakta olursa olsun onu algılama şeklimizi değiştirmez.
Görme sistemi hareket ve parlaklıktaki değişiklikleri eşitler, dengeler ve telafi eder.
Bağlam ve yorumlama, anlam belirsizliğini çözmede kullanılır. Nesnenin belirdiği bağlam nesnenin açıkça yorumlanmasında beklentilerimize izin verir. Tabi bu durum görmeyle ilgili yanılsamalar yaratabilir. Bu yüzden boyut algımız tamamen güvenilir değildir.
Görsel Yanılsamalar
Görsel Yanılsamalar
Okuma
Okuma sürecinde çeşitli aşamalar vardır:
Sayfa üzerindeki kelimenin görsel deseni algılanır.
Dilin iç betimlemesinin kullanımıyla şifresi çözülür.
Söz dizimi, semantik(anlam) ve pragmatik(yarar) bilgi kullanılarak yorumlanır.
Okuma sırasında gözler saccedes denilen ani hareketler yapar ve yerleşir.
Algılama yerleştirme süresince meydana gelir.
Tanımlama için harf şekli önemlidir. Benzer kelimeler, kelime kalıpları içerisinde kolaylıkla tanınır. (Örn: Dilimizi yeni öğrenen yabancıların söylediklerini hemen anlama)
Olumsuz zıtlık (açık ekranda koyu karakterler) yüksek parlaklık sağlar ve keskinliği artırarak bilgisayar ekranından okumayı geliştirir.
İşitme
Görme ışıkla başlar, işitme ise ses dalgalarının ve havadaki titreşimlerle başlar. Kulak bu titreşimleri algılar ve onları dış, orta ve iç kulağa iletir.
Kulak çevre hakkında bilgi sağlar: uzaklıklar, yönler, nesneler vb.
Kulak bir bedensel alettir ve 3 bölümü vardır:
Harici kulak – iç kulağı korur ve sesi yükseltir.
Orta kulak – ses dalgalarını iç kulağa titreşimler olarak gönderir.
İç kulak – işitsel sinirde itmelere neden olan kimyasal ileticiler serbest bırakılır.
Ses, hava basıncı ve titreşimlerle değişir.
ton – ses frekansı
gürültü – genişlik
tını – tip veya kalite
İşitme
İnsanlar 20Hz’dan 15kHz’a kadar olan frekansları duyabilir.
Düşük frekanstaki 1.5Hz den küçük frekans değişiklikleri ayırt edilmesi yüksek frekanstakilerden daha kolaydır.
İşitsel sistem sesleri süzer.
İnsan duymada seçicidir. İnsan arka planda gürültü olsa dahi yeni sesleri duyabilir.
Örneğin; bir partide kalabalığın ve gürültünün içinde kendi adını seçebilir.
Dokunma
Çevre hakkında önemli bir geri bildirim sağlar. Çünkü onsuz bir yaşam düşünülemez.
Görsel olarak zayıf birine anahtar duyu olabilir.
Uyarıcı, ciltteki hazneler aracılığıyla alınır:
ısı hazneleri – sıcak ve soğuk
ağrı haznesi – acı
mekanik hazne – basınç (bazısı bir anlık, bazısı devamlı)
Bazı alanlar diğerlerinden daha duyarlıdır. Örneğin; parmaklar ve başparmaklar en duyarlı olanlardır.
Hareket
Uyarıcıya cevap vermede geçen zamandır. Tepki zamanı ve hareket zamanının birleşimidir.
Hareket zamanı yaş, zindelik gibi değişkenlere bağlıdır.
Tepki zamanı uyarıcı ve algı tipine göre değişir:
Görsel sinyallere ~ 200ms
Işitsel sinyallere ~ 150ms
Ağrıya ~ 700ms
Hareket
Fitts' Law bir ekranın hedefine vurmada geçen zamanı tanımlamaktadır:
Mt = a + b log2(D/S + 1)
denklemde: a ve b deneysel olarak belirlenen sabitler,
Mt hareket zamanı,
D uzaklık ve
S hedefin büyüklüğüdür.
Bu durum bizim tasarımımızın hedef tipini değiştirecektir. Kullanıcılar küçük objelere beceriyle ulaşmada güçlük çektiklerinden beri hedefler mümkün olduğunca büyük, uzaklıklar mümkün olduğunca küçük olmalıdır.
İNSAN BELLEĞİ
Üç tip bellek işlevi vardır:
Bilgi Depolama Süreci
Duyusal Bellek
Duyular tarafından alınan uyarıcılar tampon görevi görürler. Bunlar:
ikonik bellek: görsel uyarıcı
yankısal bellek: işitsel uyarıcı
dokunsal bellek: dokunsal uyarıcı
Sürekli olarak üstüne yazılan bellektir. Bilgi buradan daha sürekli bir bellek deposuna geçer veya üzerine yazılır ve kaybolur.
Bilgi duyusal bellekten kısa süreli belleğe dikkat aracılığıyla geçer.
Dikkat, aklın birbiriyle yarışan bir çok uyarıcı veya görüşlerden biri üzerine konsantre olmasıdır.
Bilginin geçici olarak geri çağrılması için bir bloknot gibi davranır. Kısa süre için lazım olan bilgiyi saklamada kullanılır.
Örneğin: 36*5 ‘in hafızamızda kısa süreli durmasıdır. Ya da okuduğunuz metnin ana fikrinin hafızada kısa süreli durmasıdır.
Bilgi belleğe yaklaşık 70ms süratle erişilebilir.
Geçici olarak tutulan bilgi yaklaşık 200ms süratle de yok olabilir.
Sınırlı bir kapasiteye sahiptir. Bellek kapasitesini artırmada iki önemli metot kullanılır. Birincisi aynı sırada ve hatırlanabilecek sayıda hafızada tutulmasıdır. Bir kişi ortalama 7± 2 birimlik bilgiyi hafızasında tutabilir. Diğeri ise belli bir düzende yerleştirilerek ya da kodlanarak bellekte tutulmasıdır.
ÖRNEK:
26539760853
44 113 245 8920
HEC ATR ANU PTH ETR EET
THE CAT RUN UP THE TREE
Uzun Süreli Bellek
Bildiğimiz her şeyi sakladığımız depodur, ana kaynağımızdır. Deneyimsel bilgiyi, kuralları, gerçeklere dayanan davranışları burada saklarız.
Çok büyük, sınırsız kapasitesi vardır.
Yavaş erişimi vardır ~ 1/10 saniye (saniyenin 10’da 1’i kadar)
Unutma çok yavaş gerçekleşir.
Bilginin uzun süreli saklandığı bellektir.
Uzun Süreli Bellek Yapısı
İki çeşittir:
Olaysal (anısal) bellek– bir dizi halindeki olaylar ve deneyimleri sunan bellektir.
Anlamsal bellek– elde ettiğimiz gerçekler, kavramlar ve becerilerin yapılandırılmış kaydıdır.
Anlamsal uzun süreli bellek, olaysal uzun süreli bellekten elde edilir.
Uzun Süreli Bellek Yapısı
Anlamsal Bellek Yapısı: Bilgiyi hem görsel hem de sözel olarak kodlanmış ve birbirlerine bağlanmış olan ağlarda depolar.
Bilgiye erişim sağlar.
Bilgi bitleri arasındaki ilişkileri gösterir. (Şemalar ve önerme ağlarıyla)
Çıkarım yapmayı destekler.
Uzun Süreli Bellek Modelleri: Anlamsal Ağ Modeli
Bilgi türlerinin nasıl saklandığını ve sunulduğunu açıklayan bir modeldir.
Miras-Çocuk ailesinin niteliklerini miras olarak alır.
Maddeler veya etkinliklerden oluşmuş daha karmaşık nesne veya olayların sunumunda kullanılır.
Çerçeveler, yapılandırılmış bilgiyi veri yapıları olarak örgütler. Çerçeveler ve senaryolar, hiyerarşik yapılandırılmış bilgiyi sunmada, ağlar içerisinde birbirleriyle bağlanabilir.
Tür - alt tür ilişkisi vardır.
Uzun Süreli Bellek Modelleri: Senaryolar
Durumların yorumlanması için gerekli olan kalıplaşmış bilgi modelidir. Senaryo bağlam için uygun bilgiyle doldurulabilir elemanlardan oluşmaktadır.
Uzun Süreli Bellek Modelleri: Üretim Kuralları
Yordamsal bilginin temsili
Durum/hareket kuralları
Kısa süreli belleğe gelen bilgi kurallardan birindeki durum ile eşleşirse, harekete karar vermek için kuralı kullan.
Unutma: Geri getirmedeki başarısızlıktır. 2 ana teorisi vardır.
Uzun Süreli Bellek Süreçleri
Geri Getirme: Uzun süreli bellekten bilginin aranıp bulunarak etkin duruma getirilmesidir.
DÜŞÜNME
Mantıklı Düşünme (Muhakeme)
Problem Çözme
Beceri Kazanma
Hatalar ve Zihinsel Modeller
Mantıklı Düşünme
Mantıklı Düşünme: Aklımızda sonucunu oluşturduğumuz bilgiye gidiş yollarıdır. Her bir mantıklı düşünme yolunu günlük yaşantımızda kullanırız ama her biri farklı yollarla sonuca ulaştırır.
Mantıklı düşünme yolları şunlardır:
-Tümdengelim,
-Tümevarım,
-Kaçırma,
Mantıklı Düşünme Yolları
Tümdengelim:
Verilen dayanak noktalarından gerekli sonuç mantıksal olarak elde edilir.
Gördüğümüz durumları genelleştirerek görmediğimiz durumlar hakkında çıkarım yapmaktır
Örnek: gördüğümüz bütün fillerin hortumu vardır bu yüzden bütün filler hortuma sahiptir.
Güvenilmez fakat yararlıdır (Çevre hakkında bilgi öğrenirken) :
Örnek: Bütün fillerin yaşadığı yeri görmesek de filler hakkında gerekli bilgilere sahibizdir.
Tümevarımın doğru olduğunu değil, sadece yanlış olduğunu kanıtlayabiliriz.
Mantıklı Düşünme Yolları
Kaçırma:
Problem Çözme
Gestalt teorisi
Davranışçı yaklaşımı savunanlar tarafından çıkarılan bilinen yanıtları veya iz ve hataları yeniden yanıtlamak amacıyla ortaya konulan problem çözme teorisidir.
Problem çözme hem yaratıcı hem de çoğaltıcıdır.
Yaratıcı problem çözme kavrayış ve problemin yeniden yapılandırılmasını içermektedir. Yaratıcı problem çözme etkileyicidir fakat “kavrayış” vb. açıklamada yeterli kanıt yoktur.
Çoğaltıcı problem çözme davranışçıların iddia ettiği gibi eski deneyimlere dayanmaktadır.
Giderek davranışçılıktan uzaklaşmakta ve bilgi işleme teorilerine doğru yol almaktadır.
Problem Çözme
Problem Alanı Teorisi:
Problem alanı problem durumlarından oluşmaktadır.
Problem büyük olabilir bu nedenle problem çözme yasal operatörler kullanmayı içerir. Problem bir başlangıç durumu ve bir de hedef durumuna sahiptir, insanlar operatörleri kullanarak baştan sona doğru ilerlerler. Operatörlerin seçiminde buluşsal yöntemler kullanılabilir. Araç-amaç analizi bu yöntemlerden biridir. Araç-amaç analizi ile asıl problem alanı karşılaştırılır ve ikisi arasında bir çözüm bulunur.
İnsan bilgi işleme sistemi çalıştırılır. Problem alanı kısa süreli belleğin kapasitesi ile sınırlıdır.
İyi tanımlanmış alanlarda problem çözmeyi uygulamak kabul edilebillir. Örnek: yap-bozların bilgi yoğunluklu alanlara tercih edilmesi
Problem Çözme
Benzerlik: Problem çözmenin üçüncü öğesidir. Burada önemli olan yeni çıkmış problemleri insanların nasıl çözdüğüdür. Bunlardan birisi benzerlikleri haritalamadır.
Benzerlikleri Haritalama: Yeni probleme benzer bilinen bir alanla ilgili bilginin haritalanmasıyla yapılır.
Bilinen ile yeni arasındaki benzerlikler kaydedilir.
Sonra bilinen alandaki operatörler yeniye nakledilir.
Eğer alanlar anlamsal olarak farklı ise benzerlikleri haritalama zordur.
Beceri Kazanma
Bildiğimiz bütün problem çözme yolları ele alınan farklı problemlerle bir noktada toplanmıştır. Ancak tüm problemler yeni değildir. Becerilerin kazanılması ve kazanılan bu becerilerin davranışa dönüştürülmesi esastır.
Beceriye sahip olan insanlarda, bir çok bilgi kısa süreli bellekte yapılan yığınlama ile nitelendirilir.
Beceriye sahip insanlar problemleri gruplarken yüzeysel değil kavramsal gruplarlar.
Beceriye sahip insanlar bilgiyi daha etkili olarak yapılandırılır.
İnsan yetenekleri arasında bilgiyi yorumlamak ve beceriyle kullanmak için etkileyicidir. Ancak her koşulda hatalar yaparız. Bazı hatalar önemsizdir sonuçları geçicidir, can sıkmaz. Bazıları ise çok ciddi hatalardır düzeltilmesi için büyük çaba harcamak gerekir.
Neden hata yaparız ve kaçınmak neler yapmak gerekir? Bunu açıklamak için öncelikle hata yapma esnasında neler olduğuna bakmak gerekir.
Hatalar Ve Zihinsel Modeller
Hata Tipleri:
Kayma: Bazı hatalar davranışın bağlamındaki değişikliklerden meydana gelir. Eğer bir davranışın deseni otomatik hale gelmişse ve bazı yönlerini değiştirmişsek, daha tanıdık olan desen başarılı olacak ve hata meydana gelecektir. Buna kayma denir.
niyet doğru fakat yaparken başarısızlık vardır.
nedenleri zayıf fiziksel beceri, dikkatsizlik vb. olabilir.
deneyimli davranıştaki değişiklik de kaymaya neden olabilir.
Yanılma: Diğer hatalar bir sistemin veya durumun yanlış anlayışı veya modelidir.
niyet yanlıştır.
nedeni yanlış anlayıştır.
İnsanlar sistemlerin nedensel davranışını anlamada kendi teorilerini inşa ederler. Buna zihinsel modeller denir. İnsanlar davranışı açıklamada zihinsel modeller oluştururlar. Eğer yanlışsa (gerçek sistemden farklı ise) hatalar meydana gelir.
DUYGU
İnsanın deneyimlerini bilişsel yeteneklerden daha çok duygusal durumlar etkiler.
Örneğin; pozitif duygular insanın daha yaratıcı olmasını, karışık problemlere çözüm üretebilmesini sağlarken, negatif duygular düşünce karışıklığına yol açarak insanı zora sokar.
Rahat olduğumuz ya da düşündüğümüz zaman problem çözmek daha kolay, sıkıntıda olduğumuz zaman daha zor olacaktır.
DUYGU
Duygu nasıl çalışıyor ile ilgili çeşitli teoriler bulunmaktadır:
James-Lange: Duygu, uyarıcıya verdiğimiz psikolojik yanıta bizim yorumumuzdur.
Cannon: Duygu uyarıcıya verdiğimiz psikolojik bir yanıttır.
Schacter-Singer: Duygu içinde bulunduğumuz durumda psikolojik yanıtlarımızın değerlendirmemizin sonucudur.
Duygu kesinlikle uyarıcıya verilen hem bilişsel hem de fiziksel cevapları içermektedir.
DUYGU
Fiziksel uyarıcıya verilen biyolojik yanıta etki denir
Etki durumları nasıl yanıtladığımızı etkiler.
olumlu yaratıcı problem çözme
olumsuz sınırlı düşünme
“Olumsuz etki kolay görevleri bile zor hale getirebilir, olumlu etki zor işleri yapmayı kolaylaştırabilir”. (Donald Norman)
Bireysel Farklılıklar
Her insanın yeterlikleri ve sınırlıkları farklıdır. Bu bireysel farklılıkları beraberinde getirir. Bireysel farklılıklarımızın farkında olmamız gerekir. Bu farklıklar:
Uzun dönem – cinsiyet, fiziksel ve zihinsel yetenekler
Kısa dönem – stres ve yorgunluğun etkisi
Değişen – yaş
Tasarımcı kararını verirken bireysel farklılıklara dikkat etmelidir.
