BİLİŞSEL MODELLER S.Güzin MAZMAN.

... konulu sunumlar: "BİLİŞSEL MODELLER S.Güzin MAZMAN."— Sunum transkripti:

1 BİLİŞSEL MODELLER S.Güzin MAZMAN

2 Bilişsel Modeller Bilişsel Model Nedir? Bilişsel Modeller
Hedef ve görev hiyerarşisi modeli Dil bilimsel ve dilbilgisel modeller Fiziksel ve araç seviyesi modeller Mimari modelleri BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

3 Bilişsel Model Bilişsel modeller bir şeylere açıklama getirme eğilimimiz sonucu ortaya çıkan; nesnelerin nasıl çalıştığı, olayların nasıl ortaya çıktığı ya da bireylerin davranış biçimlerine ilişkin kavramsal modellerimizidir (Norman, 2002). BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

4 Bilişsel Model Bireyler bilişsel modellerini gerçek ya da hayal, acemi ya da uzman kısacası düzeyi ve biçimi ne olursa olsun sahip olduğu bilgiye dayandırır. Bu modeller bireye deneyimlerini anlama, eylemlerinin sonuçlarını tahmin etme ve beklenmeyen sonuçlarla başa çıkmada yardım eder. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

5 Bilişsel Model Bilişsel Modeller bireylerin; modeller. Anlayışlarını,
Bilgilerini, Niyetlerini, Süreçlerini modeller. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

6 Bilişsel Model Performans ve Yeterliliğe Göre Bilişsel Modeller
Performans Modelleri Yeterlilik Modelleri İşlemsel Niteliğe Göre Gruplandırma (Computional Flavour) Hedef ve Görev Hiyerarşisi Modeli Dil bilimsel ve Dilbilgisel Modeller Fiziksel - Araç Modelleri Mimari Modelleri Yeterlilik modeli bireylerin herhangi bir davranışı sergileyip sergileyememeği ile ilgilenmeden, uygun davranışların birbirini izleme sırasını belirler. Performans modeli ise sadece gerekli davranış sırasını belirlemekle kalmaz aynı zamanda aynı zamanda kullanıcının bilmesi gerekenleri ve bunların görevi yürütme sırasında nasıl işe koşacağı ile ilgilenir. Özetle yeterlilik modelleri kullanıcından beklenen davranış tiplerini belirler fakat bu davranış için gerekli olan şeyleri analiz etmez. Performans modeli ise oldukça sınırlı uygulamalardaki davranış üzerine odaklanarak analitik güç sağlar. Diğer bir gruplama biçimi de herhangi bir etkinlik planının formüle edilmesi, kazandırılması ya da bu planının yürütülmesini ele almasına göre yapılmaktadır. Yani bazı modeller kullanıcıyı ve ve onunla ilişkili görev dilini anlamaya çalışırken bazıları ise görev dilinin girdi diline çevrilmesi ile ilgilenir. Articulation Translation User’s formulation of the desired task to achieve some goals needs to be translated into the input language (task language → input language) Judged in terms of the coverage from tasks to input and the relative ease with which the translation can be accomplished BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

7 Hedef ve Görev Hiyerarşisi
Bireyin bir hedefi alt hedeflere bölerek süreci kontrol etmesindeki zihinsel işlemlerini inceleyen modeldir. GOMS (Hedef-İşlemci-Yöntem-Seçim) CCT(Bilişsel Karmaşıklık Kuramı) BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

8 Hedef ve Görev Hiyerarşisi
Granüllülük (Granularity) Nerede başlarız? Nerede bitiririz? Problem çözmenin olmadığı, rutin öğrenilmiş davranışlar Birim görev Karmaşa Bir hedefe ulaşmak için birden çok yol Hata BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

9 GOMS (Hedef-İşlemci-Yöntem-Seçim)
GOAL (Hedef) başarmak istenilen şey, OPERATOR (işlemci) sistemi kullanmak için gerekli en temel eylemler, analizin en düşük seviyesi METHOD (yöntem)hedefi alt hedeflere bölmedeki farklı yollar SELECT (seçim) yöntemdeki farklı yollardan birisinin tercih edilerek seçimi BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

10 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

11 CCT (Bilişsel Karmaşıklık Kuramı)
Bu kuramın temelinde GOMS modelindeki hedefleri ayrıştırma olup, bu modele daha kestirimci bir güç sağlar. CCT’nin iki paralel tanımı vardır; Kullanıcının hedefleri, üretim kuralları. Koşul sağlanırsa eylemi gerçekleştir. if condition then action Bilgisayar sistemi (CCT’deki araçlar) BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

12 CCT, acemiler kullanıcılar için durum ve hareketleri kısıtlandıracak şekilde farklı kurallar oluşturur. Genel olarak acemiler bütün kuralları çalışan belleklerinde test ederler ve her tuşa basıştan sonra sistemden geribildirim alırlar. Bu nedenle acemi davranışları prosedürleşmiş bir şekilde işlemez. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

13 CCT’deki kurallar hatasız performans ortaya koymak zorunda değildir.
Bu kurallar hataları tahmin etmese de hata olgusunu açıklayabilirler. CCT ile hedef yapısının derinliği, kuralların sayısı ve araç tanımı ile karşılaştırmaların ölçümü sağlanır. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

14 Hedef Hiyerarşisine İlişkin Problemler
Hedef hiyerarşisi oluşturma bazen kullanıcı yerine bilgisayar diyalogu tarafından tanımlanma riski ortaya koyar. Kestirimler genellikle hata yapmayan uzmanlar için geçerlidir. Oysa uzmanlar da hata yapabilir. Diğer yandan GOMS, sistemi yeni öğrenen acemileri ve ara sıra hata yapan orta düzeydeki kullanıcıları ihmal etmektedir. İnsan bilgisayar etkileşiminin temel amaçlarından biri tüm kullanıcılar için maksimum kullanılabilirlik sağlamak olduğundan, bu modelin büyük bir eksikliği olarak görülmektedir. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

15 Hedef Hiyerarşisine İlişkin Problemler
Tüm görevleri hedef yönelimli olarak modellerken, bazı görevlerdeki problem çözme gereksinimi 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. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

16 Dilsel ve Dilbilgisel Modeller
İnsanların bilgisayar ile etkileşimleri sırasındaki kullanıcı davranışları ve bilişsel zorluklar genellikle dil bakımından incelenmektedir. Dil kavramı çerçevesinde geliştirilmiş farklı modeller bulunmaktadır. BNF (Backus-Naur Form) Task–Action Grammar (TAG) BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

17 BNF (Backus-Naur Form)
Formal dillerin yazım kurallarını tanımlamak için kullanılan bir yazım kuralları kümesidir. Genellikle bilgisayar programlama dillerinin sözdizimsel yapısını belirlemek için kullanılmaktadır. Bir çok sistem diyalogları BNF kuralları ile kolayca açıklanabilir. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

18 BNF (Backus-Naur Form)
BNF’de tanımlamalar iki çeşittir; Terminal Sembolleri, Terminal Olmayan Semboller. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

19 Terminal Semboller Bir dilde geçerli olan yapıları oluşturmak için birleştirilen daha alt parçalara ayrılamayan (atomik) sembollerdir (+,*,‐,% vb...) Kullanıcı bazında ise en düşük seviyedeki temel davranışlara işaret eder. Örneğin; tuşa basmak, fareyi tıklatmak ya da hareket etmek. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

20 Terminal Olmayan Semboller
Bu semboller, dilin kendisinde var olmayan ancak kurallar ile tanımlanan ara tanımları göstermek için kullanılan sembollerdir (‘<‘ ve ‘>’ ). Kullanıcı bazında ise yüksek seviyede soyutlamalardır. Örneğin menüyü seçmek, menüden uygun konuma tıklamak. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

21 BNF (Backus-Naur Form)
Basit syntax 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 BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

22 BNF Ölçümleri Kuralların sayısı + ve | operatörlerinin sayısı
Zorlukları Farklı anlamlar için aynı sözdizimi Kullanıcı algısının yansımaması Minimal tutarlılık kontrolü BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

23 Task Action Grammar (TAG)
Tutarlılığı daha fazla ortaya çıkarma. Kullanıcının gerçek dünya bilgilerinin kodlanması. Gramer kurallarının parametrelerle açıklanması. Anlamsal (semantic) özellikler eklemek için uygundur. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

24 TAG’lardaki Tutarlılık
BNF’de UNIX komutları şu şekilde tanımlanmıştır: copy ::= cp + filename + filename | cp + filenames + directory move ::= mv + filename + filename | mv + filenames + directory link ::= ln + filename + filename | ln + filenames + directory No BNF measure could distinguish between this and a less consistent grammar in which link ::= ln + filename + filename | ln + directory + filenames BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

25 TAG’ların Diğer Kullanımları
Kullanıcının var olan bilgisi. Komutlar ve özellikler arasındaki benzerlikler. Bunlar yürütülen kurallar olarak modellenmişlerdir. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

26 Fiziksel ve Cihaz Modelleri
The Keystroke Level Model (KLM) Buxton's 3-state model Bireyin hareket sistemine ait deneysel bilgiyi temel alırlar. Kullanıcının görevleri: arama ve gerçekleştirme. Bu modeller sadece gerçekleştirmeyi içermektedir. Amaçların hiyerarşisiyle bütünleyicidir. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

27 Keystroke Level Model (KLM)
GOMS’un en düşük seviyesi. 6 yürütme durum operatörü Fiziksel motor: K - keystroking P - pointing H - homing D - drawing Zihinsel M - mental preparation Sistem R - response Deneysel olarak belirlenen zamanlar. Texecute = TK + TP + TH + TD + TM + TR BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

28 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 P[to option] 1.1 B[LEFT up] 0.1 Total s USE-CTRL-W-METHOD H[to kbd] M K[ctrlW key] 0.28 Total s BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

29 Mimari Modeller Hiyerarşik modeller, dilsel modeller ve fiziksel cihaz modelleri daha çok insan zihni hakkında tahminlerde bulunmaktadırlar. Kullanıcı için etkili ve hatasız bir diyalog sağlamayı amaçlamaktadırlar. Mimari modellerde ise odak noktası hataların tahmin edilmesi ve anlaşılabilmesidir. BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

30 Mimari Modeller Problem Alanı Modeli (Problem Space Model)
Bilişsel Alt Sistemlerle Etkileşim 30 BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

31 Problem Alanı Modeli (Problem Space Model)
Problem alanı modelinde problemlerin belirli bir alanda oluştuğu varsayılır. Problem alanı belirli evreler ve bir dizi işlemleri içerir. Problem alanındaki davranış; Mevcut evreye dayalı geçerli işlemi seçme Yeni evreyi gerçekleştirmek için mevcut evreye uygulanması Problem alanı içindeki işlemler; Hedef biçimlendirme İşlem seçimi İşlemin uygulanması Hedefi tamamlama

32 Problem Alanı Modeli (Problem Space Model)

33 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. 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

34 Teşekkürler…  BTO İnsan - Bilgisayar Etkileşimi