BTÖ711- İNSAN BİLGİSAYAR ETKİLEŞİMİ MERYEM FULYA GÖRHAN

... konulu sunumlar: "BTÖ711- İNSAN BİLGİSAYAR ETKİLEŞİMİ MERYEM FULYA GÖRHAN"— Sunum transkripti:

1 BTÖ711- İNSAN BİLGİSAYAR ETKİLEŞİMİ MERYEM FULYA GÖRHAN
Bölüm 4 - Paradigmalar BTÖ711- İNSAN BİLGİSAYAR ETKİLEŞİMİ MERYEM FULYA GÖRHAN BAHAR-2018

2 GİRİŞ Etkileşimli sistemlerin en önemli amacı, kullanıcıların bir uygulamada belirli hedefleri başarmasını sağlamaktır. Bu durum da sistemlerin kullanılabilir olmasını gerektirmektedir. Sistem tasarımcısı kullanılabilirlik ile ilgili iki soruya yanıt aramaktadır: Etkileşimli bir sistemin kullanılabilir olması için nasıl geliştirilmesi gerekir? Etkileşimli bir sistemin kullanılabilirliği nasıl gösterilebilir veya ölçülebilir ?

3 GİRİŞ Başarılı sistemlerin en temel kaynaklarından biri kullanılabilir olmalarıdır. Bu bağlamda başarılı sistemler gelecek sistem tasarımları için önemli kullanılabilirlik paradigmaları sunmaktadır. Gün geçtikçe etkileşimli sistemler daha kullanılabilir hale gelmektedir. Bunun nedeni: Sistem hızının artması İnsan bilgisayar etkileşim kanallarının gelişmesi ve genişlemesi

4 giriş Paradigma; Belirli bir alanda çalışan bilim adamlarının paylaştığı ortak değerler ve anlayışlar dizisi.  Durum ve niteliği benimsenmeye değer kimse veya şey.  Aynı söz dizimsel bağlam içinde birbirinin yerini alabilecek olan ve güçlü bir karşıtlık bağlantısı kuran ögelerin oluşturduğu bütün. (Türk Dil Kurumu)

5 Giriş

6 Etkileşim paradigmaları
Zaman Paylaşımı Video Görüntüleme Üniteleri Programlama Araçları Kişisel Bilgisayar Pencere Sistemi ve WIMP Arayüzü Metafor Doğrudan Müdahale Dil vs. Eylem HiperMetin Çoklu Erişim Bilgisayar Destekli İşbirlikli Çalışma World Wide Web Ajan Tabanlı Arayüzler Heryerde Bilişim Sensor ve Bağlam Duyarlı Etkileşim

7 Zaman paylaşımı (tıme sharıng)
Zaman paylaşımı, tek bilgisayarın çok kullanıcıyı desteklemesidir. O yıllarda hacker; programcı yani karmaşıklığı anlamayı sağlayan detayların uzmanı demektir. Daha önceleri ise toplu işlem (Batch Processing) bulunmaktadır.

8 Zaman paylaşımı (tıme sharıng)
Mekanik Bileşenler Vakumlu Elektron Tüpler Transistörler Entegre Çipler

9 Video görüntüleme üniteleri (Video display units)
1950’lerde video görüntüleme ile ilgili deneysel çalışmalar yapılabilmiştir. İlk görüntüleme ile ilgili uygulamalar askeri amaçlı yapılmıştır. ABD Hava Kuvvetleri tarafından yapılan SAGE Projesi bunun örneklerindendir. Video görüntüleme ünitelerinin kağıttan daha avantajlı olduğu görülmüştür.

10 Video görüntüleme üniteleri (Video display units)
Skechpad’i önemli kılan iki sebep bulunmaktadır. Bilgisayar veri işlemekten daha fazlası için kullanıldı. İnsan bilgisayar etkileşimini geliştirdi. Bireysel çabaların bilgisayar tarihinde önemli değişiklikler yapabileceği görüldü. Sketchpad : Skechpad, MIT Öğrencisi Ivan Sutherland tarafından 1962’de geliştirildi

11 Programlama araçları (Programming toolkits)
Douglas Engelbart 1950’lerin başında bilgisayar teknolojisinin insanın problem çözmesine yardımcı olarak kullanılabileceği fikrini ortaya attı. Bilgisayarın eğitimde de kullanılabileceğini ve karmaşık problemlerin çözümünde insan zekasını geliştirmede kullanılabileceğini söyledi. Engelbart, doğru araç seçiminin problem çözmede önemli olduğunu belirtti. Ekibiyle birlikte 1968’de o devrin teknolojik yoksunluklarına göre oldukça yenilikçi ve güçlü bir etkileşimli sistem geliştirdi. (oNLine System) Basit araçlardan daha karmaşık araçlar üretilebileceği görüşündeydi.

12 Programlama araçları (Programming toolkits)
Douglas Engelbart: Doug Engelbart Institute:

13 Kişisel Bilgi İşleme (Personal computing)
Bilgisayar okuryazarlığına bağlı kalmadan, kitlelerinde kullanımına yönelik bilgisayar gücü ortaya çıkmaya başladı. LOGO çocuklara programlama dilleri öğretimi için üretildi. Seymour Papert, çocukların kolaylıkla kullanabileceği bir dil geliştirdi. Papert, etkileşimli sistemlerde kullanım kolaylığının önemini göstermiş oldu. Bir sistem ne kadar güçlü olursa olsun, kullanımı daha kolay olanın her zaman daha güçlü olacağını gösterdi. Seymour Papert tarafından tasarlanan LOGO sayesinde çocuklar “ileri git”, “sola dön” gibi basit kelime öbeklerini tuşlayarak bir kablumbağa görüntüsündeki araca çok karmaşık şekiller çizdirebiliyorlardı.

14 Kişisel Bilgi İşleme (Personal computing)
Günümüzdeki Uygulamalarına Örnekler: Bee-Bot Finch Robot Logo Foundation: foundation/resources/software_hardware.html

15 Kişisel Bilgi İşleme (Personal computing)
Alan Kay, Engelbart ve Papert ‘tan etkilenmiştir. Alan Kay ve arkadaşları XEROX firmasında basit bir programlama dili olan Smaltalk geliştirdi. !970’lerin ortasında taşınabilen bir kişisel bilgisayarı olan Dynebook’u üretti. Kay, kişisel bilgisayar kullanımı, dizüstü bilgisayar kavramı ve artık her yerde bilişim pencere ara yüzü ve modern nesne odaklı programlamanın icadıyla bilinir.

16 Pencere Sistemi ve WIMP Arayüzü (Window systems and the WIMP interface)
Pencere sistemi, fiziksel ve mantıksal olarak ayrı görüntü alanları ile ilişkili ortak mekanizmadır. WIMP arayüzü; pencere, ikon, menü ve işaretçilerden oluşan arayüzdür. İlk olarak bu arayüz 1981 Nisan’ında Xerox firmasında 8010 Star Information System ürününde kullanılmıştır. Xerox Star User Interface (1982): Mac OS version - System (1983):

17 Metafor (The metaphor)
Metafor, daha önce bilinen ve anlaşılmış kavramlar üzerinden yeni kavramların anlatılması için kullanılan benzetimlerdir. Metaforlar bilgisayardaki birçok etkileşimin daha iyi anlaşılmasını sağlamak içindir. Pencere, menü, masaüstü, çalışma istasyonu, çalışma sayfası metafor örnekleridir. Metaforlar oluşturulurken karmaşıklığa yol açmaması için dikkat edilmelidir. Ör: kelime işlemci-daktilo metaforu Kültüre özgü ilişkilere de dikkat edilerek metaforlar belirlenmelidir. Günümüzde metafora sanal gerçeklik uygulamaları verilebilir.

18 Doğrudan müdahale (Direct manipulation)
Doğrudan müdahale, etkileşim tekniği özelliklerinden birisi olan hızlı geri dönüttür. Ben Shneşderman doğrudan müdahaleye izin veren bir sistemin özelliklerini belirtmiştir: İlgili nesnenin görünür olması Tüm yapılan eylemler için hızlı geri bildirim Eylemlerin geri alınabilmesi böylece kullanıcıların hata yapmaktan korkmadan keşif amaçlı dolaşmasının sağlanması Tüm eylemlerim söz dizimsel olarak doğru ifade edilmesi Karmaşık komutlarla yerine getirilen eylemlerin görsel objelerle yerine getirilebilir olması Görsel ürünler hızlı bir artış gösterdi. Bilgisayarla etkileşimde hangi soruyu sorman gerektiğini bilmen önemliydi. Bunu da programcılar yapabiliyordu. Geri dönütlerde bu duruma bağlı olarak sorunlar oluşmaktaydı.

19 Doğrudan müdahale (Direct manipulation)
Dosya taşıma görsel arayüzde sürekle bırakla yapılmaktadır. Komuta dayalı sistemlerde ise yanlış yazımlardan dolayı daha fazla hata yapma olasılığı bulunmaktadır. Dünya-modeli metaforu Norman ve Draper tarafından 1986 yılında ortaya koydu. Bu metaforda: ara yüz kullanıcının etkileşime geçtiği bir dünyadır. Dünya kullanıcının eylemlerine göre değişir ve bu etkileşimde bir aracı yoktur. Buna doğrudan bağlılık (direct engagement) denir. Girdi ve çıktı arasında kesin bir ayrım yoktur. Örneğin dosya ikonu.

20 Doğrudan müdahale (Direct manipulation)
Görüntüleme paradigması olarak WYSIWYG (what you see is what you get) standartlaşmıştır. Temsili görünüm ile son ürünün görünümü arasındaki fark en aza indirilmiştir. Önceleri çıktı alınacağında özel yazılımlar kullanılması gerekiyordu.

21 Dil vs Eylem (Language versus action)
Doğrudan müdahalede arayüzler; Kullanıcının, sistem düzeyindeki daha derin anlama gereksinimlerini ortadan kaldırdı. Kullanıcı ve sistem arasında arabulucu oldu. Doğrudan eylem yerine dolaylı bir dil vasıtasıyla kullanıcı sistem iletişimini sağladı. Bu dil paradigmasına iki anlamlı yorum eklenebilir: Birincisi, kullanıcının temel sistem işlevlerinin nasıl çalıştığını ve muhatap olarak ara yüzün çok fazla çeviri yapmasına gerek olmadığını anlamasını gerektirir. İkinci yorum, kullanıcının temel sistem yapısını anlamasını gerektirmez.

22 Dil vs Eylem (Language versus action)
Avantaj ve dezavantajları bulunmaktadır. Eylem paradigmasında, belirli hata sınıfları riski olmadan basit görevleri gerçekleştirmek genellikle çok daha kolaydır. Daha karmaşık görevler genellikle, aynı prosedürün sadece küçük bir modifikasyonla tekrar tekrar yürütülmesini gerektirdiği için, eylem paradigmasında yerine getirilmesi oldukça sıkıcıdır. Dil paradigmasında, genel bir prosedürü bir kez tanımlamak mümkündür (örneğin, bir dizindeki tüm dosyalar üzerinde rutin bir manipülasyon gerçekleştirecek bir döngü yapısı) ve daha sonra kullanıcı müdahalesi olmaksızın yürütülebilir. Dil ve eylem paradigmaları birlikte kullanılabilir. Örneğin programlama.

23 Hipermetin (Hypertext)
1945’te Vannevar Bush MEMEX ‘i icat etti. Memex, belgelenmiş bilgilerin fotografik kopyalarının büyük bir miktarını üretip depolayabilen bir çalışma masasıydı. Büyük depolama kapasitesine ek olarak, memex farklı belgelerin parçaları arasındaki bağlantıyı takip edebiliyordu. MEMEX animasyon:

24 Hipermetin (Hypertext)
Doğrusal olmayan metin ve diğer medyaların ilişkilendirilmesine dayanan Xanadu‘u yılında Ted Nelson tarafından tasarlandı. Hipermedya-Multimedya terimi ortaya çıktı. Doğrusal olmayan ve ilişkilendirici bağlantı şemalarının, metin bilgilerinin depolanması ve geri çağrılmasını ve daha fazlasını ifade etmektedir.

25 çoklu erişim (Multi-modality)
Etkileşimli sistemler çoklu erişime sahiptir. Çünkü insanlar bu sistemlerde görsel, dokunsal ve işitsel kanallarını kullanırlar.

26 çoklu erişim (Multi-modality)
Gerçek çoklu erişim sistemleri, hem girdi hem de çıktı için çoklu iletişim kanallarının eşzamanlı kullanımı sağlar. Örneğin, bir işaretleme aygıtı ile yapılan bir hareketi, konuşarak değiştirebilme. A Multimodal Interface for Painting with Voice: Virtual Lemonade:

27 Bilgisayar Destekli İşbirlikli Çalışma (Computer-supported cooperative work)
1960’larda bilgisayarlar arası iletişime izin veren ilk bilgisayar ağı kuruldu. Bu ağın sonucunda bilgisayar destekli işbirliği (BDİÇ) kavramı ortaya çıktı. BDİÇ sistemleri insanlar arasında bilgisayar destekli etkileşime izin vermektedir. Tek bir kullanıcı için tasarlanan BDİÇ sistemleri ve etkileşimli sistemler arasındaki temel ayrım, tasarımcıların artık herhangi bir kullanıcının bulunduğu toplumu ihmal etmemesidir. Örnek: e-posta

28 www (The world wide web)
WWW, internetin üzerine inşa edilmiştir ve bilgi aktarımını kolaylaştıran, iletişim protokollerinin altında yatan karmaşıklıkları, adresleri ve verilere uzaktan erişimi gizleyen, kullanımı kolay bir grafik arayüzü sunmaktadır. İnternet, en basit ifade ile telefon hattı, modem veya yüksek bant genişliği ile bilgisayarların birbirine bağlandıkları bir ağdır. İlk olarak CERN laboratuvarlarında fizikçiler arasındaki iletişimi sağlamak için 1989 yılında Tim Burners Lee tarafından geliştirilmiştir.

29 www (The world wide web)
1991’de ilk metin tabanlı web tarayıcısı tasarlandı. 1993’de grafik tabanlı web tarayıcıları üretildi. Örnek: Mosaic web trayıcısı Grafik tabanlı web tarayıcılarının üretilmesinden sonra yaygınlaştı ve paradigmaya dönüştü. Günümüzde insanlar hem iş hem eğlence amaçlı interneti kullanmaktadırlar.

30 Ajan tabanlı arayüzler (Agent-based interfaces)
Gerçek dünyada ajanlar bir başkası adına çalışan kişilerdir. Yazılım ajanları da benzer şekilde elektronik dünyadaki kullanıcılar adına hareket ederler. E-postanızı sizin için filtreleyen e-posta araçları ve ilginç bulabileceğiniz belgeler için web'de arama yapan web gezginleri (web crawler) ajan tabanlı yazılıma birer örnektir. Ajan tabanlı arayüzler; tekrarlayan görevleri gerçekleştirebilir, kullanıcı olmadığında olayları izleyebilir ve bunlara yanıt verebilir ve hatta kullanıcının kendi eylemlerinden bile öğrenebilirler. Ajanlarla ilgili önemli bir problem, kullanıcının niyetlerini ifade etmesine izin veren, kullanıcı ve ajan arasında uygun bir dil ve talimatlar geliştirmektir. Bu, özellikle aracının kullanıcının yokluğunda harekete geçeceği zaman önemlidir. Ajanlar kullanıcının davranışlarını öğrenmek için yapay zeka tekniklerini kullanabilirler. Örnek: Excel Yapay zeka kullanan ajanların ilk örneği Eager idi [83]. Eager, kullanıcıları basit HyperCard uygulamalarında çalışırken izlemektedir. Kullanıcının benzer eylemleri tekrarladığını fark ettiğinde, bir sonraki eylemi öneren küçük bir simge görüntülemektedir. Kullanıcı öneriyi kabul etmek ya da görmezden gelmede serbesttir. Kullanıcı, Eager'in ne yaptığına güvendiğinde, kalan tüm eylemleri bir sırada gerçekleştirmesini isteyebilir.

31 Her yerde bilişim (Ubiquitous computing)
1980'lerin sonunda, Mark Weiser liderliğindeki Xerox PARC'deki bir grup araştırmacı insan- bilgisayar etkileşimini masaüstünden gündelik hayatımıza taşımayı amaçlayan bir araştırma programı başlattı. Her yerde bilişime iyi bir örnek elektrik motorudur. Elektrik motoru ilk tanıtıldığında; büyüktü, yüksek sesliydi ve çok dikkat çekiciydi. Bugün, evlerde birçok elektrik motoru bulunmaktadır. Onların her yerde bulunması ve dolayısıyla görünmezliğine yol açmıştır. Bu teknolojiler arasında kablosuz ağ, ses tanıma, kamera ve görüntü sistemleri, kalem tabanlı bilgi işlem ve konumlandırma sistemleri sayılabilir.

32 Sensor ve Bağlama Duyarlı Etkileşim (Sensor-based and context-aware interaction)
Bilgi ortamdaki sensörlerden (basınç paspasları, ultrasonik hareket detektörleri, ağırlık sensörleri, video kameralar), kendi bilgi dünyamızdan (ziyaret edilen web sayfaları, online olma süresi, online olarak satın alınan kitaplar) ve hatta kendi bedenimizden (kalp hızı, cilt sıcaklığı, beyin sinyalleri) toplanabilir. Bu bilgi, arayüzü düzenleme (örneğin, varsayılan menü seçeneklerini değiştir) veya arka planda rutin işler yapmak için (ör., Klimayı ayarlama gibi) bazı sistemler tarafından kullanılır. Önceki etkileşimli sistemlerde bilgisayarın ne yapmasının istendiği açıkça belirtilmektedir. Bağlama duyarlıda ise bu durumun üstü kapalıdır. Sensörler, sezgisel ve yarı-akıllı yöntemlerle kullanıcının yararına olacak tahminlerde bulunur.

33 Sensor ve Bağlama Duyarlı Etkileşim (Sensor-based and context-aware interaction)
Bağlam duyarlı uygulamalarda iki prensip önemlidir: Tahminler mümkün olduğunca doğru ve kullanışlı olmalıdır. Yanlış tahminden dolayı beklenmeyen sorunlara neden olmamalıdır.

34 TEŞEKKÜRLER