Ihminen laitteen kytn oppijana Pitkkestoinen muisti mentaaliset mallit

Ihminen laitteen käytön oppijana Pitkäkestoinen muisti, mentaaliset mallit ja oppiminen S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Päämäärät Ympäristö Havainto Tavoite Tulkinta Arviointi ja päätöksenteko Tarkkaavaisuus Toiminta Aikaisempi tieto S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Miten ihminen oppii laitteen tai palvelun käytön? • Millaisia laitteita ja niiden käyttöä koskevia tietorakenteita muistissa on? • Miten tietorakenteet karttuvat ja muuttuvat? • Miten suunnittelu voi tukea oppimista? S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Oppimista ei aina tapahdu silloin kun sitä odottaisi. . .

… mutta joskus ihminen oppii vaikkei niin ollut tarkoitus. S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Uuden laitteen käytön oppiminen? “Tyhjä taulu” ta ja s i e j h o ö t t y Laitteen kä siirtyy ä t s ä m y t t käyttölii stiin i u m n e s i m tietoa ih S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Uuden laitteen käytön oppiminen? Tavoitteet Aikaisempaa tietoa Tarkkaavaisuus - havaitseminen - tulkinta Toiminta S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Aikaisempi tieto - pitkäkestoinen muisti • Muistiinpainaminen aktiivisen työstämisen kautta – miten prosessoit vaikuttaa siihen miten muistat jälkeenpäin Aistirekisteri Attenu- aattori Työmuisti Pitkäkestoinen muisti Rajallinen kapasiteetti S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Pitkäkestoisen muistin sisältö • Eksplisiittistä - “ääneen lausuttavissa” • Deklaratiivista: tietoa siitä, “mitä” – semanttinen muisti • Implisiittistä - mahdoton tai vaikea verbalisoida – proseduraalinen muisti: tietoa siitä, “miten” • motoriset taidot • hierarkkinen / verkosto, assosiaatioita • skeemat – ehdollistuminen – episodinen muisti • omaelämänkerrallinen muisti, tapahtumamuisti S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Muistaminen ja unohtaminen • Konstruktiivinen muistaminen: muistin sisäinen rakenne helpottaa mieleenpalauttamista. • Tarvittaessa ihminen täyttää aukot “loogisesti”. • Unohtaminen: ei tallennettu vai ei onnistuta hakemaan? S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Laitteen käytön oppiminen Koulutus Aikaisempi tieto Käyttöohjeet Sisäinen malli ohjelmasta • tehtävän, käyttöliittymän ja systeemin tasolla • osittaisista malleista integroituun Vuorovaikutus Oikeita toimenpidesarjoja • ulkoa opettelemalla • käyttöliittymän vihjeiden avulla • päättelemällä • pienet toimenpiteet ryhmittyvät kokonaisuuksiksi

Shneiderman: Syntactic-semantic model of HCI Action TASK Object Action Semantic Object COMPUTER Syntactic S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Syntaktinen tieto: • • Sääntöjä, komentoja, toimintosarjoja Miten toimivat painikkeet, hiiri jne. Laite/ohjelmariippuvaista Mielivaltaista, eri järjestelmissä erilaista (esim. exit - quit - logout) • Ulkoa opittua - vaikea oppia, helppo unohtaa • Vaatii toistoa ja harjoittelua säilyäkseen muistissa Shneidermann: Syntactic/Semantic model of HCI S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Semanttinen tieto • Objektien ja toimintojen hierarkia • Tietokonejärjestelmistä, laitteista: yleistettävissä järjestelmästä toiseen • Tehtävästä: riippumatonta laitteesta • Merkityksellistä oppimista, jo tiedetyn transferia, sisäisten mallien muodostumista • Kulttuurista ja loogista tietoa voi hyödyntää Shneidermann: Syntactic/Semantic model of HCI S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Skeemat ja mentaaliset mallit • Skeema = aikaisempaan kokemukseen perustuva, yleistetty tiedon verkosto – luennon skeema – ravintolakäynnin skeema (skripti) • Mentaalinen (sisäinen, mielikuva-) malli – rikas tietorakenne, joka sisältää tietoa kuvaamansa kohteen rakenteesta ja toiminnasta – konstruoidaan skeemojen perusteella käytön hetkellä? – Mentaalinen simulaatio S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Uuden tiedon omaksuminen ja aikaisempi tietämys • Skeemat ohjaavat tarkkaavaisuutta, uuden tiedon havaitsemista ja tulkintaa • Skeemat mahdollistavat “aukkojen täyttämisen” havainnoissa (esim. tarina) • Uusi tieto sulautetaan osaksi olemassaolevia tietorakenteita • Ristiriitatilanteessa uusi tieto hylätään tai vanhaa skeemaa muutetaan (vaikeaa) S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Tarina • Mies meni ravintolaan ystäviensä kanssa viettämään syntymäpäiväänsä juhla-aterian merkeissä. Eräs vieraista ryhtyi tarkastelemaan viinilasiaan, joka oli hienoa ja kallista kristallia. Muut katsoivat kauhuissaan, kuinka arvokas lasi lipsahti vieraan kädestä ja kilahti lattialle. Myös hovimestari ryntäsi paikalle. S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Kerro, mitä tarinassa tapahtui. S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Aikaisemman tiedon vaikutus oppimiseen • Aikaisemman tiedon vaikutus: Oppija voi käyttää skeemoja luodakseen viitekehyksen, johon aikaisempi tieto voidaan sovittaa • Inferenssi: Oppija käyttää skeemaa tai muuta aiempaa tietoa johtopäätöksien vetämiseen siitä, mitä ei suoraan sanottu. • Väärinymmärrys: uusi tieto suodattuu väärän tai epätarkan skeeman läpi. S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Transfer • Osaamisen siirtyminen tehtävästä, tilanteesta tai kontekstista toiseen • Positiivista: aiempi tieto tukee toimintaa uudessa tilanteessa • Negatiivista: aiempi tieto haittaa uuden oppimista • Odotukset järjestelmän toiminnalle -> tarve standardoida! • Oppiminen kontekstisidonnaista, mutta kontekstia voi laajentaa

Transferin ongelmia • Mikä aikaisempi tieto aktivoituu? – Samanlaisuus tilanteiden välillä – tehtävästä tietokonejärjestelmään – vakioprosessit • Mikä on samanlaista, mikä erilaista? – Säännöt, kohteet ja niiden ominaisuudet • Metaforinen oppiminen

Mentaaliset mallit • Ihminen muodostaa tietokoneohjelmasta, jääkaapista, jne. , ja niiden toiminnasta mieleensä mallin. • Malli laitteen toiminnasta auttaa toimimaan oikein uusissa tilanteissa. • Vääränlainen malli voi jossain tilanteessa johtaa käyttäjää tekemään virheen. • Väärä malli ei välttämättä muutu helposti. Usein käyttäjä luulee tehneensä virheen, kun laite tai ohjelma ei toimikaan odotetusti. S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Mental models in human-computer interaction • humans always try to understand things they interact with • a mental model is a representation of a realworld system in the mind of a person • mental models are used to predict outcomes, to decide on actions, to solve problems

The user always has some kind of a model of what she’s doing! S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Different models. . . Design model: view of the product in the mind of the L designer N System image: the physical structure of the product, with labels, manuals etc. User model: view of the product in the mind of the user Käsitteet: D. Norman: Miten avata mahdottomia ovia (1988)

Levels of the user model System architecture level: File structure and locations, network operation and architecture Hardware configuration etc. User interface level: How do I use my www browser? How does my word processor do. . . User task level: Where can I find information on usability? How do I write an essay? and (19)

Where does the user model come from? The perceivable user interface elements - system image Interaction with the device feedback and functioning Explicit conceptual model from manual, training etc. Previous knowledge and experience of other systems User interface metaphors Task requirements Public image of the system

Metaforat käyttöliittymissä • • Verbaaliset - virtuaaliset metaforat osat ja niiden väliset suhteet, toiminnot ennustaminen ja oppiminen virtuaalisista metaforista opitaan yleensä metafora, ei systeemiä - milloin OK? • Liian kapea - liian yleinen metafora • Sekavuus metaforien yhdistelyssä S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Haitalliset ja hyödylliset metaforat • Kännykkävillityksen alkuaikoina ihmiset vertasivat kännyköitä radiopuhelimiin. Mitä ongelmia käytössä tällainen metafora saattaa aiheuttaa? • Metafora jolla voi helpottaa kännykän käytön opettelua: näyttö on varasto. S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Yleisiä metaforia • Työpöytä • Objekti-orientoituneessa järjestelmässä fyysinen maailma • Kortisto hypertekstille • Sivu www: ssä (miksi kehykset ongelma? ) • Matkustaminen oppimisympäristöissä • Kirjasto tietovarastoille • Huone tai talo multimediaympäristöille • Agentit S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Cooper: The Myth of Metaphor • “Metaphors offer a tiny boost in learnability to first time users at tremendous cost. The biggest problem is that by representing old technology, metaphors firmly nail our conceptual feet to the ground, forever limiting the power of our software. • There aren't enough metaphors to go around, • They don't scale well, • The ability of users to recognize them is questionable. • Confusing the issue is the problem that most of what we consider metaphoric interface isn't. ” Alan Cooper: The Myth of metaphor S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Three dominant paradigms in software UI: s • The technology paradigm is based on understanding how things work, a difficult proposition. • The metaphor paradigm is based on intuiting how things work, a problematic method. • The idiomatic paradigm is based on learning how to accomplish things, a natural, human process. Alan Cooper: The Myth of metaphor S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

The technology paradigm • In order to use it, one must understand how it works. • “They show us without any hint of shame precisely how they are built: – One button per function, – one function per module of code, – commands and processes that precisely echo the internal data structures and algorithms. ” • “Engineers want to know how things work, and the technology paradigm is very satisfying to them, which, of course, is why so much of our software follows it. ” Alan Cooper: The Myth of metaphor S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

The metaphor paradigm • “In user interfaces, we grasp the meaning of the metaphoric control because we mentally connect it with some other process or thing we have already invested time and effort into learning. ” • “In particular, the idea that metaphors are a firm foundation for user interface design is a very misleading proposition. It's like worshipping 5. 25’’ floppy diskettes because so much good software once came on them. ” • The intuition of the metaphor paradigm takes place without understanding the mechanics of the software Alan Cooper: The Myth of metaphor S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

• We intuit things by mentally comparing them with what we have already learned. You instantly intuit how to work a wastebasket icon because you once invested the effort to learn how to work a real wastebasket, preparing your mind to make the connection years later. But you didn't intuit how to use the original wastebasket. It was just extremely easy to learn. • Which brings us to the idiomatic paradigm, which is based on the fact that the human mind is an incredibly powerful learning machine, and that learning isn't hard for us. Alan Cooper: The Myth of metaphor S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

The idiomatic paradigm • We understand the idiom because we have learned it and because it is distinctive. • Most of the controls on a GUI interface are idioms. Splitters, winders, comboboxes and scrollbars are things we learn idiomatically rather than intuit metaphorically. • Although they must be learned, good ones only need to be learned once Alan Cooper: The Myth of metaphor S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

• The future of user interface design will be idiomatic, where we depend of the natural ability of humans to learn easily and quickly as long as we don't force them to understand how and why. • There is an infinity of idioms waiting to be invented, rather than a limited set of metaphors waiting to be discovered. Metaphors give first-timers a penny's worth of value but cost them dollars worth of problems as they continue to use the software. • It is always better to design idiomatically, only using the occasional metaphor when one falls in our lap. Alan Cooper: The Myth of metaphor S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Oppimisen tukeminen laitteen suunnittelulla • Miten välitetään oikea kuva järjestelmästä? • Mitä järjestelmästä pitäisi tietää? • Miten tuetaan oppimista? S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Noviisi eli aloittelija • Täysi aloittelija tai tehtävän ammattilainen ilman teknologian osaamista • vähennä huolta, tue itseluottamusta • pieni määrä keskeisiä toimintoja esille • yhtenäisyys, palaute, opastus • täytyy pystyä suorittamaan yksinkertaisia tehtäviä • hyödynnä tietämystä tehtävästä S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Kehittynyt käyttäjä • Vakaa tehtäväosaaminen, laaja käyttöliittymän käsitteiden tuntemus • tue oikeiden toimenpiteiden löytymistä • tunnistamista muistista haun sijaan • yhtenäisyys tukee uuden oppimista • mahdollista tutkiva oppiminen estämällä vakavat virheet (peru-komento) • on-line help • yllättävä uusien, aiemmasta poikkeavien käsitteiden kohtaaminen este oppimiselle S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Ekspertti eli asiantuntija • Ymmärtää järjestelmän ja hallitsee tehtävän • Hakee tehokkuutta ja nopeita vasteaikoja • Ei-keskeyttävä palaute; osaa hakea sitä tarvittaessa • Jäsentynyt kuva järjestelmästä - hallitsee oikotiet, haluaa “näpelöidä systeemiä” • Vaarana huolimattomuus ja rutiineihin kyllästyminen S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Mikä saa aikaisemman tiedon muuttumaan? S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Mikä saa aikaisemman tiedon muuttumaan? • Havaittava ristiriita perusedellytys aiemman tiedon muuttumiselle • Leon Festinger: Kognitiivinen dissonanssi – ihminen ei halua omien ajatustensa (ajatusten ja tekojen) välille ristiriitaa – Selektiivisyys: ei haluta tietoa joka on ristiriidassa aiempien käsitysten kanssa • hyödyllisyys, reiluuden normi, kiinnostavuus – Lievemmässä määrin oppimisessakin! S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Laitteen tai palvelun suunnitteluun: • Anna heti alussa oikea käsitys asioista • Tunnista mahdolliset väärät käsitykset – Mistä asioista käyttäjällä on aikaisempia käsityksiä? Millaisia, mistä peräisin? • Suunnittele laite tai palvelu vastaamaan aikaisempia käsityksiä – standardit! – Saattaa olla vaikeaa -> kehityshaaste • Tuo selvästi esille poikkeamat S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999

Pitääkö verkkopalvelun käyttäjän ymmärtää tietokoneverkkoja? • Tietokoneverkoissa on paljon tavalliselle käyttäjälle vaikeaa • Kiusaus kätkeä verkko käyttöliittymässä • Edellytys: normaali käyttäjä ei KOSKAAN laitetta käyttäessään kohtaa verkko-käsitettä • Mutta verkkopalvelujen peruskäsitteet eivät ole vaikeita sinänsä! – yhteys, paikka, ohjelma (palvelu), dokumentti, jaettu näkymä, julkisuus - yksityisyys • Helpompi oppia heti aluksi oikein!

Kenellä vastuu? • Jos käyttäjän ei tarvitse tietää teknologiasta, ottaako valmistaja ottaa vastuun • Kuka vastaa monen toimittajan tuotteiden muodostamasta järjestelmästä? • Jakaako tulevaisuuden verkottunut teknologia käyttäjät niihin jotka pärjäävät ja niihin jotka epäonnistuvat - syrjäytyvät? S-72. 400 Ihminen ja tietoliikennetekniikka Merja Ranta-aho 1999