Bölüm 12: Bilişsel Modeller Hazırlayan: Mustafa TEPGEÇ Ders: BTO711 İnsan Bilgisayar Etkileşimi 2017-2018 Bahar Dönemi Ders Sorumlusu: Prof. Dr. Hakan TÜZÜN 1

Bilişsel Model nedir? Bilişsel modeller; Nesnelerin nasıl çalıştığı, Olayların nasıl oluştuğu ya da İnsanların davranış biçimlerine ilişkin kavramsal modellerdir. Bu modeller deneyimlerin anlaşılmasında, eylemlerin sonuçlarının tahmin edilmesinde ve beklenmedik durumlarla başa çıkmada yardımcı olurlar (Norman – Chapter 2) 2

Bilişsel Model nedir? Bilişsel modeller, bireylerin anlayışlarını, bilgilerini, niyetlerini ya da bilgi işleme düzeylerini modeller. Girdi birimlerinin kullanımının bilişsel boyutunun anlaşılması, ekranda sunulan bilgilerin nasıl organize edileceği gibi konulara açıklık kazandırabilmek için etkileşimin bilişsel boyutu hakkında bilgi sahibi olmamız gerekmektedir. 3

Bilişsel model kategorileri Bilişsel modeller, temelde aşağıdaki kategoriler altında incelenmektedir: Hedef ve görev hiyerarşileri, Dilbilimsel modeller, Fiziksel modeller, Mimari (cognitive architecture) modeller The first category deals directly with the issue of formulation of goals and tasks. The second deals with the grammar of the articulation translation and how it is understood by the user. The third category again deals with articulation, but at the human motor level instead of at a higher level of human understanding. 4

Hedef ve görev hiyerarşileri Bu modeller, görevlerin ve hedeflerin formülize edilmesiyle ilgilidir. Bireyin bir hedefi, alt hedeflere bölerek süreci kontrol etmesindeki zihinsel işlemlerini incelemek amacıyla kullanılan modellerdir. GOMS (Hedef-Operatör-Yöntem-Seçim) CCT (Bilişsel Karmaşıklık Kuramı) 5

Hedef ve görev hiyerarşileri HCI kitapları satış miktarlarını raporlamak istiyoruz.. Bunun için subgoals.. Produce report Gather data .find book names ..do keywords search of names database <further subgoals> ..sift through names and abstracts by hand <further subgoals> .search sales database <further subgoals> Layout tables and histograms <further subgoals> Write description <further subgoals> 6

Hedef ve görev hiyerarşilerinin sınırlılıkları Granularity: Where do we stop? Where do we start? Belli değil.. Çatışma: Bir problemin çözümünde genellikle birden çok yol vardır. Hata: Hiyerarşiler uzman gözüyle çözüm yolunu sunar, ama kullanıcılar hata yaparlar. 7

GOMS (Hedef-Operatör-Yöntem-Seçim) Goals (Hedefler): Kullanıcının hedefleri doğrultusunda yapmak istediği şeyler, Operators: Sistemi kullanmak için gerekli en temel eylemler, Methods (Yöntemler): Kullanıcının hedeflenen eylemi gerçekleştirmede kullanacakları farklı yollar, Select (Seçim): Kullanıcının hedeflenen eylemi gerçekleştirmek için kullanacakları farklı yollardan birisinin tercih edilmesi anlamına gelmektedir. 8

9

Bilişsel Karmaşıklık Kuramı Temelde GOMS modelinin alt hedeflere ayırma süreçlerine dayanarak geliştirilmiştir. Kullanıcı hedefi: GOMS gibi hedef hiyerarşisine dayanmaktadır ve «üretim kuralları olarak ifade edilir. Koşul sağlanırsa eylem gerçekleşir –If Condition Then Action. 1010

Bilişsel Karmaşıklık Kuramı Bu kuramın temel amacı bir arayüzün karmaşıklık düzeyine ilişkin kestirimde bulunmaktır. Ne kadar üretim kuralı varsa arayüz o kadar karmaşık olacaktır. Bu kuram aracılığıyla; Hedef yapısının derinliği, Kuralların sayısı ve Araç tanımı ile karşılaştırmaların ölçümü sağlanır. Kuram, GOMS’tan farklı olarak hatasız kullanım performansını temsil etmez.Her ne kadar hatayı tahmin etmese de hata olgusunu açıklamada kullanılabilirler. 1111

Hedef ve görev hiyerarşilerine genel bakış Bu modeller post hoc (sebep-sonuç ya da if then else mantığı) tekniklerdir ve kullanıcı yerine sistem diyaloğu tarafından tanımlandığı için risk taşır. GOMS tüm kullanıcılar için maksimum verimlilik sağlamamaktadır. GOMS ürünün sosyal ve kurumsal etkilerini göz önünde bulundurmamaktadır. Ayrıca insan bilişsel mimarisine ilişkin kuramları desteklemediği için eleştirilmektedir. 1212

Hedef ve görev hiyerarşilerine genel bakış Kestirimler, genellikle hata yapmayan uzmanlar için geçerlidir. Sistemi yeni öğrenen acemileri ve ara sıra hata yapan orta düzeydeki kullanıcıları ihmal etmektedir. Pozitif açıdan hedef hiyerarşileri ara yüz sorunlarının ortaya çıkarılmasında kullanılabilir. Örneğin eski atm’ler kartı vermeden önce parayı verip kartlarını makine içinde unutmalarına sebebiyet vermiştir. Buna yakınlık etkisi adı verilmektedir. Kullanıcı temel hedefi gerçekleştirdiğinde tamamlanmayan alt hedefleri gerçekleştirmemektedir 1313

Dilbilimsel Modeller İnsan-bilgisayar etkileşimi sürecinde kullanıcı davranışları ve bilişsel zorluklar dil kavramı bakımından incelenmektedir. Dil kavramı çerçevesinde geliştirilen modeller; Back-us Naur Form (BNF) Task-action Grammar (TAG) 1414

Back-us Naur Form (BNF) Anlamsal olmayan sadece sözdizimsel diyaloglardır. Bu model bilgisayar programlama dillerinin syntax yapılarını belirlemektedir. Terminal Semboller: Tuşa basma, fare tıklaması gibi en düşük seviyedeki kullanıcı davranışlarına atıfta bulunur. Non-terminal Semboller: Menüden seçim yapmak ve uygun konuma tıklamak gibi daha üst seviyedeki kullanıcı davranışlarına atıfta bulunur. 1515

Task-Action Grammar (TAG) BNF’de kullanıcının gerçek yaşam bilgisi ile komutların tutarlı olmaması ve yeteri kadar bilişsel olmadığı gerekçesiyle ortaya konulmuştur. Tutarlılığın sağlanması için dil yapısı komut olarak kullanılmaktadır. Örneğin copying files -> cp, linking files -> ln gibi.. Semantik özellikler eklemek için uygundur. 1616

Fiziksel Modeller Bu modeller, kullanıcının hareket sistemine ilişkin deneysel bilgileri temele alırlar. Hedef hiyerarşisiyle birbirini tamamlarlar. The Keystroke Level Model (KLM), Buxton’s 3 State Model. 1717

Keystroke Level Model (KLM) İnsan hareket sistemi bilgilerini kullanarak kullanıcı performansı konusunda tahminler yapmak için kullanır. Bir kelimenin fontunun değiştirilmesi gibi gerçekleştirilmesi 20sn. den daha az zaman alan basit komut dizilerini ve birim görevleri hedef alır. Görev iki aşamada ele alınır: Acquisition: kullanıcı görevin zihinsel bir temsilini oluşturur Çalıştırma: kullanıcı sistem özelliklerini kullanarak görevi yerine getirir. 1818

Keystroke Level Model (KLM) KLM, GOMS modelinin düşük seviyede bir türü olarak görülebilir. Model çalıştırma aşamasını 6 farklı fiziksel, zihinsel ve sistemsel operatörle açıklar. Fiziksel motor – K (keystroking), B (button press), P (pointing), H (homing), D (drawing), Zihinsel – M (mental representation) Sistem – R (response). 1919

Buxton’s 3-Stage Model Her ne kadar fare, lightpen ya da trackball sistemsel olarak aynı işlevde olsalar da farklı duyusal-motor karakteristiğine sahiptir. Bu model girdi birimleri arasındaki farklılıkları dikkate alan basit bir modeldir. Fare için; State 1: Herhangi bir butona basmadan hareket ettirme durumunda sadece fare imleci hareket eder. State 2: Butona basarak hareket ettirmede ise bir nesnenin sürüklenmesi gerçekleşir. 2020

Buxton’s 3-Stage Model Light Pen için; State 0: Ekrana dokunulmazsa sistem izleme olayını gerçekleştiremez. State 1: Dokunma işleminde sistem izlemeye başlar. 2121

Mimari Modeller Hiyerarşik modeller, dilbilimsel modeller ve fiziksel modeller insan zihni hakkında tahminlerde bulunur ve kullanıcı için etkili ve hatasız diyalog sağlamayı amaçlarken; Mimari modeller, hataların tahmin edilmesi ve anlaşılabilmesine odaklanır. Problem Alanı Modeli Bilişsel Alt Sistemlerle Etkileşim Modeli 2222

Problem Alanı Modeli Problem alanı problem durumlarından oluşmaktadır. Problem alanı bir dizi evre ve bu evrelerde uygulanabilecek işlemleri içerir. Problem alanındaki davranış iki aşamadan oluşur: Mevcut evreye dayalı geçerli işlemi seçme Yeni evreyi gerçekleştirmek için mevcut evreye uygulanması Bir problem alanında dört farklı eylem gerçekleşir: Hedef biçimlendirme İşlem seçimi İşlemin uygulanması Hedefi tamamlama 2323

Bilişsel Alt Sistemlerle Etkileşim Biliş, algı ve eyleme ilişkin modeldir. Bireyi bir bilgi işleme cihazı olarak görmeye bütüncül bir bakış açısı getirir. Eylemlerin kullanıcı tarafından otomatikleştirildiğinde belirli prosedürlerin nasıl kolaylaştığı ile ilgilenir. 2424

Bilişsel Alt Sistemlerle Etkileşim Farklı iki psikolojik geleneği bir bilişsel mimaride birleştirir. Kısa süreli bellek araştırmalarının mimari ve genel amaçlı bilgiyi işleme yaklaşımı Psiko-dilsel araştırmalar ve yapay zeka problem çözme literatürünün işlemsel ve gösterimsel yaklaşımı 2525

Dinlediğiniz için teşekkürler