Ders Sorumlusu: Doç. Dr. Hakan TÜZÜN Hazırlayan: Arman ALIR BİLİŞSEL MODELLER Ders Sorumlusu: Doç. Dr. Hakan TÜZÜN Hazırlayan: Arman ALIR

İçerik Bilişsel Model Nedir? Bilişsel Modeller Hedef ve Görev Hiyerarşisi Modeli Dilbilimsel ve Dilbilgisel (grammatical) Modeller Fiziksel ve Cihaz Modelleri Bilişsel Mimariler

Bilişsel Model Nedir ? Bir şeylere açıklama getirme (algılama) eğilimimiz sonucu zihnimizde ortaya çıkan kavramsal modellerimizdir (Norman, 2002). Sahip olduğumuz bilgilere, anlayışa ve niyete göre şekillenir. Bireye; deneyimlerini anlamada, eylemlerinin sonuçlarını tahmin etmede ve beklenmeyen sonuçlarla başa çıkmada yardım eder.

Neden Bilişsel Model ? Fare kullanımının algı ve bilişsel boyutunun nasıl anlaşılacağı, kullanıcıların, ekranda sunulan bilgileri daha kolay hatırlayabilmesi için nasıl organize edilmesi gerektiği veya neden kullanıcıların bir uygulamayı kullanırken zorluk çekmekte iken benzer başka bir uygulamayı kullanırken bu sorunu yaşamadıkları gibi konulara açıklık kazandırabilmek için etkileşimin bilişsel boyutu hakkında bilgi sahibi olmamız gerekmektedir.

Fiziksel Boyut & Bilişsel Boyut

Hedef ve Görev Hiyerarşileri (1) Bir hedefi alt hedeflere bölme Alt hedefleri gerçekleştirme-başarma (divide-conquer) ve asıl amaca ulaşma Örnek: HCI Kitabının satış raporu GOMS (Hedef-İşlemci-Yöntem-Seçim) CCT(Bilişsel Karmaşıklık Kuramı)

Hedef ve Görev Hiyerarşileri (2) Granüllülük - Taneciklilik (Granularity) Nerede başlarız? - Nerede bitiririz? Hedefimizi - Görevimizi analiz etmeye farklı noktalardan başlayabiliriz ve nerede bitireceğimizi iyi tespit etmemiz gerekir. Problem çözmenin olmadığı, rutin öğrenilmiş davranışlar Hiyerarşiler genellikle daha rutin, öğrenilebilir davranışlar ile sınırlanmaktadır. Bu tür soyut görevler ‘görev birimi’ olarak adlandırılır. Karmaşa-Çatışma Hedefe ulaşmak için birden çok yol Hata Mükemmel kullanıcı olmadığını düşündüğümüzde hiyerarşiler kullanıcıya nasıl davranması gerektiğini iyi göstermelidir.

GOMS (Hedef-İşlemci-Yöntem-Seçim) Goals (Hedef): Kullanıcının başarmak istediği şey Operators (İşlemci): Sistemi kullanmak için gerekli en temel eylemler Methods (Yöntem): Hedefi alt hedeflere bölmedeki farklı yollar Select (Seçim): Yöntemdeki farklı yollardan birisinin tercih edilmesi

Örnek GOAL: CLOSE-WINDOW . [select GOAL: USE-MENU-METHOD . MOVE-MOUSE-TO-FILE-MENU . PULL-DOWN-FILE-MENU . CLICK-OVER-CLOSE-OPTION GOAL: USE-CTRL-W-METHOD . PRESS-CONTROL-W-KEYS] For a particular user: Rule 1: Select USE-MENU-METHOD unless another rule applies Rule 2: If the application is GAME, select CTRL-W-METHOD

CCT - Bilişsel Karmaşıklık Kuramı (1) Bilişsel Karmaşıklık Kuramı, GOMS modelindeki hedefi bölme ilkesine dayanır. Kestirim (tahmin) gücü artırılarak model zenginleştirilmiştir. Kullanıcı hedefi ve bilgisayar sistemi olmak üzere iki tanımlamaya sahiptir. Kullanıcı hedefi; GOMS gibi hedef hiyerarşisine dayanmaktadır ve ‘üretim kuralları’ olarak ifade edilir. Koşul sağlanırsa eylemi gerçekleştir --- if condition then action Bilgisayar sistemi (CCT’deki araçlar)

CCT - Bilişsel Karmaşıklık Kuramı (2) Bilişsel karmaşıklık kuramı, acemi kullanıcılar için durum ve hareketleri kısıtlandıracak şekilde farklı kurallar oluşturmuştur. Genel olarak acemiler; bütün kuralları kısa süreli belleklerinde sürekli test ederler ve her tuşa basış sonrası sistemden geribildirim beklerler. Bu nedenle acemi davranışları süreçlendirilmiş (proceduralized) bir şekilde işlemez.

CCT - Bilişsel Karmaşıklık Kuramı (3) BKK’daki kurallar hatasız performans ortaya koymak zorunda değildir. Bu kurallar hataları tahmin etmese de hata olgusunu açıklayabilirler. Bilişsel Karmaşıklık Kuramı ile; hedef yapısının derinliği, kuralların sayısı ve araç tanımı ile karşılaştırmaların ölçümü sağlanır.

Hedef Hiyerarşileri ile İlgili Problemler Kestirimler, genellikle hata yapmayan uzmanlar için geçerlidir. Sistemi yeni öğrenen acemileri ve ara sıra hata yapan orta düzeydeki kullanıcıları ihmal etmektedir. GOMS, tüm kullanıcılar için maksimum kullanılabilirlik sağlamamaktadır. Tüm görevleri hedef yönelimli olarak modellerken, bazı görevlerdeki problem çözme gereksinimini ihmal etmektedir. GOMS ürünün sosyal ve kurumsal etkilerini göz önünde bulundurmamaktadır. Ayrıca GOMS modeli insan bilişine ilişkin kuramları desteklemediği için eleştirilmektedir. İnsan bilişini seri işleme modeli olarak görmekte ve herhangi bir etkinliğin görev bitene kadar devam edeceğini varsaymaktadır.

Dilbilimsel ve Dilbilgisel (grammatical) modeller Bilgisayar ile etkileşim sırasında kullanıcı davranışları ve bilişsel zorluklar genellikle dil bakımından incelenmektedir. Dil kavramı çerçevesinde geliştirilmiş farklı modeller bulunmaktadır. Backus-Naur Form (BNF) Task–Action Grammar (TAG)

BNF (Backus-Naur Form) Anlamsal olmayan sadece sözdizimsel diyaloglardır. Bilgisayar programlama dillerinin sözdizimsel yapısını belirlemektedir. BNF’de tanımlamalar iki çeşittir; Terminal Semboller En düşük seviyedeki kullanıcı davranışlarını tanımlar. Örneğin, kullanıcının fare butonuna tıklaması, bir tuşa basması v.b gibi. Terminal Olmayan (Non-Terminal) Semboller Daha üst seviyedeki kullanıcı davranışlarını açıklar. Menüyü seçmek, menüden uygun konuma tıklamak.

BNF Örneği Basit sözdizimi nonterminal ::= expression An expression contains terminals and nonterminals combined in sequence (+) or as alternatives (|) draw line ::= select line + choose points + last point select line ::= pos mouse + CLICK MOUSE choose points ::= choose one | choose one + choose points choose one ::= pos mouse + CLICK MOUSE last point ::= pos mouse + DBL CLICK MOUSE pos mouse ::= NULL | MOVE MOUSE+ pos mouse

Task Action Gramer (TAG) BNF’yi yeteri kadar tutarlı - bilişsel olmamakla eleştirir. Tutarlılığı sağlamak amacıyla dil yapısının (harfler, isimler v.b) komut olarak kullanılması gereklidir. Kullanıcının gerçek dünya bilgisi ile gramer yapısı tutarlı olmalıdır. cp  copying files mv  moving files Anlamsal (semantic) özellikler eklemek için uygundur.

Fiziksel ve Cihaz Modelleri The Keystroke Level Model (KLM) Buxton's 3-State Model Bu modeller bireyin hareket sistemine ait deneysel bilgiyi temel alırlar. Hedef hiyerarşisiyle birbirini tamamlarlar.

Keystroke Level Model (KLM) 20 sn den fazla zaman almayacak sıralı ve basit komutların çalıştırılması ile ilgilenmektedir. GOMS’un en düşük seviyesidir. 6 yürütme durum operatörü vardır. Fiziksel motor K - keystroking P - pointing H - homing D - drawing Zihinsel M - mental preparation Sistem R - response Texecute = TK + TP + TH + TD + TM + TR

Keystroke Level Model (KLM) Örneği GOAL: ICONISE-WINDOW [select GOAL: USE-CLOSE-METHOD . MOVE-MOUSE-TO- FILE-MENU . PULL-DOWN-FILE-MENU . CLICK-OVER-CLOSE-OPTION GOAL: USE-CTRL-W-METHOD PRESS-CONTROL-W-KEY] Alternatifleri karşılaştırma: . USE-CTRL-W-METHOD vs. . USE-CLOSE-METHOD assume hand starts on mouse USE-CLOSE-METHOD P[to menu] 1.1 B[LEFT down] 0.1 M 1.35 P[to option] 1.1 B[LEFT up] 0.1 Total 3.75 s USE-CTRL-W-METHOD H [to kbd] 0.40 M 1.35 K [ctrlW key] 0.28 Total 2.03 s

Buxton’s Three-Stage Model Sistemleri kullanmak için fare, trackball, lightpen gibi giriş birimleri kullanılır. Fare için; State 1  Herhangi bir butona basmadan hareket ettirme durumunda sadece fare kursörü hareket eder. State 2  Butona basarak hareket ettirmede ise bir nesnenin sürüklenmesi gerçekleşir. Light Pen için; State 0 Ekrana dokunulmazsa sistem izleme olayını gerçekleştiremez State 1 Dokunma işleminde sistem izlemeye başlar.

Mimari Modeller (1) Hiyerarşik modeller, dilsel modeller ve fiziksel cihaz modelleri; insan zihni hakkında tahminlerde bulunur, kullanıcı için etkili ve hatasız bir diyalog sağlamayı amaçlar. Mimari modeller ise hataların tahmin edilmesi ve hataların anlaşılabilmesine odaklanır.

Mimari Modeller (2) İki model söz konusudur. Problem Alanı Modeli (Problem Space Model) Bilişsel Alt Sistemlerle Etkileşim Modeli

Problem Alanı Modeli (Problem Space Model) Problemlerin belirli bir alanda oluştuğu varsayılır. Problem alanı, belirli evreleri ve bir dizi işlemleri içerir. Problem alanı içindeki işlemler; Hedef biçimlendirme İşlem seçimi İşlemin uygulanması Hedefi tamamlama

Bilişsel Alt Sistemlerle Etkileşim Modeli Biliş, algı ve eyleme ilişkin modeldir. Bireyi bir bilgi işleme cihazı olarak görmeye bütüncül bir bakış açısı getirir. Farklı iki psikolojik geleneği tek bilişsel mimaride birleştirir. Kısa süreli bellek - genel amaçlı bilgiyi işleme yaklaşımı Psiko-dilsel araştırmalar ve yapay zeka - problem çözme literatürünün işlemsel ve gösterimsel yaklaşımı

TEŞEKKÜRLER…