THE HUMAN NSAN Hazrlayan eyma alar zhan Ders

THE HUMAN- İNSAN Hazırlayan: Şeyma Çağlar Özhan Ders Sorumlusu: Prof. Dr. Hakan Tüzün BTO 711 - 2017/2018 Bahar Dönemi

Genel Bakış • İnsanın bilgiyi işleme kapasitesi sınırlıdır, bu durum tasarım için dikkat edilmesi gereken bir husustur. • Bilgi; giriş kanallarıyla alınır, çıkış kanallarıyla yanıt verilir: • Görsel kanal - Ses kanalı - Dokunma kanalı - Hareket • Bilgi bellekte depolanır: • Duyusal bellek - Kısa süreli (çalışan) bellek - Uzun süreli bellek • Bilgi işlenir ve uygulanır: • Akıl yürütme – problem çözme – beceri kazanımı –hata • Duygu insan yeteneklerini etkiler. • Kullanıcılar ortak yetenekleri paylaşır fakat bireyler farklıdır, bu durum gözardı edilemez.

İnsan İşlemci Modeli • Card, Moran ve Newell (1983) “Model Human Processor/ İnsan İşlemci” modeli ortaya konmuştur. • İnsan bilgisayar etkileşimini basitleştirerek modellemişlerdir. • Model üç alt sistemden oluşmaktadır: • Algısal sistem- dış duyusal uyaranlar • Motor sistem- hareketler • Bilişsel sistem- iki sistem arası bağlantı • Her bir alt sistemin kendi işlemcisi ve belleği vardır. • Model belirli koşullar altında sistemlerin davranışlarını da inceler.

Giriş Çıkış Kanalları

Giriş Çıkış Kanalları • İnsanda bilgi girişleri duyular aracılığıyla bilgi çıkışları efektörler aracılığıyla gerçekleştirilir.

Giriş Çıkış Kanalları Efektörler: • Parmaklar • Gözler • Uzuvlar • Baş • Ses

Giriş Çıkış Kanalları-Görme • Görme, bilginin temel kaynağıdır. • Fiziksel ve algısal sınırları vardır, karmaşıktır. • Görme duyusunu ikiye ayırarak inceleyebiliriz: • Dış uyaranları almayı sağlayan fiziksel reseptörler • Uyaranları alıp anlamlandıran ve işleyen süreçler • Her iki işlev de detaylı bilinmeli; bu sayede bireyin görsel olarak algılayıp algılamadığı noktalar ortaya konur ve bilgisayar sistemlerinin tasarımına yön verebilir.

İnsan Gözü • Görme ışıkla başlar, • Göz ışığı alır ve elektriksel enerjiye çevirir, • Göze gelen ışık yansımaları gözün arkasındaki retinaya ters yansır, • Gözdeki reseptörler bu yansıları elektrik sinyaline çevirir ve sinyaller beyne iletilir.

Görsel Algı • Gözün temel yapısı fiziksel mekanizmalar ile açıklanabilir fakat görsel algı bundan çok daha fazlasıdır. • Görsel arayüz tasarımlarında önemli unsurlar: • • Boyut, Parlaklık, Renk, Derinlik

Görsel Algı-Algılanan Boyut ve Derinlik • Nesneden yansıtılan ışık, retina üzerinde ters görüntü oluşturur. Görüntünün boyutu görme açısı olarak adlandırılır. • Uzaklık ve boyut ile ilişkilidir. • Bir nesnenin görme açısı çok küçükse o nesne görülmez. • Görüş keskinliği detayları algılamayı sağlar.

Görsel Algı-Algılanan Boyut ve Derinlik • Boyut değişmezlik kanununa göre boyutları algılamada başka faktörler de etkilidir: • Derinlik • Uzaklık • Benzerlik

Görsel Algı-Parlaklık Algısı • Parlaklık, ışık seviyesine verilen öznel bir tepkidir. • Bir cismin parlaklığı cismin yüzeyinde düşen ışık miktarına ve yansıtıcı özelliklerine bağlıdır. • Işık parlaklığı fiziksel bir özelliktir ve bir fotometre kullanılarak ölçülebilir. • Kontrast, parlaklık ile ilgilidir: bir nesnenin parlaklığının ve arka planının parlaklığının bir işlevidir. • Parlaklık arttıkça görme keskinliği artar.

Görsel Algı-Renk Algısı • Renk: • Renk tonu (Işığın dalga boyu), • Yoğunluk (rengin parlaklığı), • Doygunluk (renkteki beyazlık) bileşenlerinden oluşur. • Gözümüz farklı ışık uzunluklarına duyarlı olduğundan renkleri algılayabilmektedir. • İnsan 150 farklı renk tonu birbirinden ayırabilir. • Yoğunluk ve doygunluğun çeşitliliği ile 7 milyon farklı renk tanınabilir. • Erkeklerin %8’i, kadınların %1’i renk körüdür (Kırmızı-yeşil).

Görsel İşlemenin Yeterlikleri ve Sınırlılıkları • Görsel işleme, retina üzerine yansıyan resmin dönüştürülmesi ve yorumlanmasını içerir. • Görsel işleme ile görüntünün retinada hareket etmesi kompanse edilir. • Retinal görüntü hareketli olmasına rağmen, algıladığımız görüntü sabittir. • Beklentilerimizi yorumlama ve kullanma yeteneği görsel işleme sürecini etkiler.

Görsel İşlemenin Yeterlikleri ve Sınırlılıkları

Okuma • Metnin algılanışı ve işlenmesi tasarım için önemli olan özel bir durumdur. • Okurken; • İlk olarak, sayfadaki kelimenin görsel kalıbı algılanır. • Ardından, dilin dahili bir temsili referans alınarak kod çözülür. • Dil işlemenin son aşamalarında sözdizimi ve anlamsal ipuçları kullanılarak cümle yorumlanır. • Okuma sırasında göz sıçrama (saccade) ve odaklanma (fixation) eylemlerinde bulunur. • Algılama odaklanma dönemlerinde gerçekleşir.

Giriş-Çıkış Kanalları-Duyma • Duyma ses dalgaları ve havadaki titreşimle başlar. • Kulak bu titreşimleri sinirler aracılığıyla dış, orta ve iç kulağa iletir. • Ses, titreşimler ve hava basıncı ile değişir.

Giriş-Çıkış Kanalları-Duyma • Sesi farklılaştıran özellikler: • Frekans: sesin duyulma sıklığı, • Yükseklik (ton): sesin genliği-kuvveti, • Tını (tip): sesler aynı frekansta ve yükseklikte olabilir fakat tınıları farklı olabilir. • İnsan 20 Hz ile 15 k. Hz arasındaki frekansları duyabilir. • Düşük frekanslarda sesteki değişim algılanabilir. • İnsan duymada seçici davranır, filtreler uygulayabilir. • Gürültüyü duymayarak sadece önemli bilgiye odaklanılabilir.

Giriş-Çıkış Kanalları-Duyma • Arayüz tasarımlarında sesin potansiyelinden çok az faydalanılır; sadece uyarı ve bilgi amaçlı. • Fakat çoklu ortamlarda müzik, ses efektleri, sesli yorumlar sıklıkla kullanılmaktadır. • Ses kaynağına konsantre olmadan sesteki değişiklikleri rahatlıkla algılayabildiğimizden arayüz tasarımlarında da ses kullanılmalıdır (Detay: bölüm 10).

Giriş-Çıkış Kanalları-Dokunma • Geribildirim almamızı sağlayan duyulardan biridir. • Görme engelli bireyler için dokunma, bilgiyi edinmede birincil kaynaklardandır. • Uyaranlar deri aracılığıyla alınır; • Termoreseptörler • Ağrı reseptörleri • Mekanik reseptörleri-basınç • İnsan bilgisayar etkileşimi mekanik reseptörle ilgilenir. • Kinesthesis; bedenin ve eklemin durumunun farkında olma • Rahatlık performansı etkiler.

Hareket Uyarıcının alınıp beyne iletilmesi İşlenip, cevap üretilmesi • Hareket süresi: Yaş, sağlık durumu, fiziksel etmenler • Tepki süresi: Uyarı türü o Görsel sinyallere: ~ 200 ms o İşitsel sinyallere: ~ 150 ms o Ağrıya: ~ 700 ms Cevaba göre kaslara komut verilmesi

Hareket • Hız ve doğruluk etkileşimli sistemlerde önemlidir • Hareket süresi hedefin boyutu ve hareket mesafesiyle ilgilidir. • Hedefin türü ve tasarımı nasıl hareket ettiğimizi etkiler. • Kullanıcılar küçük nesneleri manipüle etmekte zorlandığından hedef nesneler büyük; uzaklık az olmalıdır. • Liste menüsü kullanılıyorsa en sık kullanılan seçenekler başa yerleştirilmelidir. (Detay: bölüm 12)

İnsan Belleği • Bilgiyi depolamak ve geri getirmek belleğin görevidir. • Bellek; bilgi, eylem ve prosedürleri içinde barındırır. • Her ne kadar bilgi işleme sisteminde ikinci sırada yer alsa da belleğin her bir süreçle ilişkisi vardır. • Üç farklı bellek türü vardır: • Duyusal tampon, • Kısa süreli bellek veya çalışan bellek • Uzun süreli bellek

Bellek Türleri

Duyusal Bellek • Uyaranların duyular aracılığıyla alındığı tampon görevi yapan bir bellektir. • Her bir duyu kanalı için farklı duyusal bellek vardır: • İkonik bellek: Görsel uyaranlar • Ekoik bellek: İşitsel uyaranlar • Haptik bellek: Dokunsal uyaranlar

Duyusal Bellek • İkonik bellekte bilgi çok kısa süre kalır- 0. 5 sn kadar. • Duyusal belleğe alınan enformasyon dikkat aracılığıyla kısa süreli belleğe geçer. • Dikkat aklın birbiriyle yarışan bir çok uyarıcı ve görüşlerden birine odaklanmasıdır. • Seçici dikkat-Aşırı yüklenme • Kokteyl partisi fenomeni

Kısa Süreli Bellek • Bilginin kısa süreliğine depolandığı yerdir. • Kısa süreli belleğe 70 ms’de ulaşılabilir ve enformasyon burada 200 ms kalabilir. • Kapasitesi sınırlıdır, 7 ± 2 birim. • Gruplamak geri çağırmayı kolaylaştırır, KSB’nin kapasitesini artırır. 26539760853 - 265 397 608 53 • Gruplamayı kalıplara göre yapmak geri çağırmayı kolaylaştırır. HEC ATR ANU PTH ETR EET - THE CAT RUN UP THE TREE

Kısa Süreli Bellek • Yakınık etkisi de geri çağırmayı etkiler. • Bir dizi kelime arasından son kelime ortadakilere göre daha iyi hatırlanır. • KSB görsel kanal ve işitsel kanaldan oluşur. Görev aynı kanala hitap ediyorsa engelleme oluşur.

Uzun Süreli Bellek • Enformasyonun, deneyimlerimize bağlı bilginin, davranışlarımızın prosedürel kuralların, bildiğimiz her şeyin saklandığı ana bellektir. • KSB’den farklı olarak çok büyüktür ve sınırsız kapasitesi vardır. • USB’ye erişmek zaman alır (1/10 sn). • USB’de unutma daha yavaş gerçekleşir. • Bilgi tekrar yoluyla çalışan bellekten, USB’ye geçer. • USB’de bozulma çalışan belleğe göre daha azdır.

Uzun Süreli Belleğin Yapısı İki türdür: • Anısal Bellek (epizodik): Olayları ve deneyimleri barındırır. • Anlamsal Bellek (semantik): Kazandığımız beceriler, kavramlar ve gerçeklerin yapılandırılmış kaydıdır. • Anlamsal bellekteki bilgiler deneyimlerimizden, yeni edindiğimiz bilgilerden ortaya çıkar yani anısal bellekten gelir. İşlemsel Bellek: Belirli bir işlemin nasıl yapıldığına ilişkin işlem adımlarını saklayan bellektir.

Uzun Süreli Bellek • Fakat anlamsal ağ modeli ile birden çok madde ve ilişki içeren daha karmaşık durumlarda iyi bir temsil sağlanamaz. • Çerçeve ve senaryo gibi daha yapılandırılmış temsiller karmaşık nesne ya da olayların depolanmasını sağlar.

Uzun Süreli Bellek-Çerçeve Modeli • Nitelikler sıralanır. • Sıralama süreç bilgisini de içerebilir. • Çerçeveler, anlamsal ağları hiyerarşik bilgiler ile genişletir. • Her maddenin birbiri ile ilişkisi açıkça belirtilir. • Her bilgi parçasının göreli önemi açıkça temsil edilebilir. Köpek Sabit Bacaklar: 4 Varsayılan Gıda: etobur Ses: havlama Değişken Boy: Renk: Collie Sabit Cins: Köpek Tip: Çoban Köpeği Varsayılan Boy: 65 cm Değişken Renk

Uzun Süreli Bellek-Senaryo Modeli Giriş Koşulları: Köpek hasta Veteriner açık Sahibinin parası var Sonuç Köpek daha iyi Sahibi daha fakir Veteriner daha zengin Destekler Muayene çizelgesi Araçlar İlaç Roller: Veteriner muayene eder Tanıyı koyar Tedavi eder Sahip köpeği getirir Ödemeyi yapar Köpeği alır Sahneler: Veterinere ulaşma Odada bekleme Muayene Ödeme İzler: Köpeğin ilaca ihtiyacı var Köpeğin ameliyata ihtiyacı var

Uzun Süreli Bellek Süreçleri USB’de üç temel olay gerçekleşir: 1. Bilginin depolanması, 2. Unutmak, 3. Bilginin geri getirilmesi

Bilginin Depolanması • Tekrar • Toplam süre hipotezi (Ebbinghaus) • Uygulama etkisinin dağılımı (Baddeley vd. ) • Yapı, anlamlılık ve benzerlik İnanç, Yaş, Soğuk, Sessiz, Mantık, Fikir, Değer, Geçmiş, Büyük Tekne, Ağaç, Kedi, Çocuk, Halı, Tabak, Kilise, Silah, Alev, Kafa

Unutmak • Bozulma (Ebbinghaus, Jost’s Law) Bilgi başlangıçta hızlı bir şekilde sonra azar bozulur. • Ket vurma • Geriye ket vurma: Yeni bilgiler eski bilgilerin unutulmasına neden olur. • İleriye ket vurma: Eski bilgiler yeni bilgilerin öğrenilmesine engel olur. • Duygusal faktörler İnsanlar negatif bilgileri unutmaya, pozitif olanları hatırlamaya eğilimlidirler.

Bilginin Geri Çağırılması Uzun süreli bellekte bilgi bütünüyle kaybolmaz. • Geri çağırma Bu süreçte bilgiler bellekte yeniden üretilir tanımaya göre daha karmaşık bilişsel bir süreçtir. • Tanıma Bilginin sunumu, bu bilginin daha önce görüldüğüne dair bir çağırışımda bulunur. • Görselleştirme-canlandırma

Düşünme: Problem Çözme ve Akıl Yürütme • Akıl yürütme, sonuç çıkarımında bulunmak için mevcut bilgimizi kullandığımız süreçtir. • Akıl yürütmede ulaşılan çıkarım her zaman doğru olmayabilir. • Akıl yürütme yöntemleri: ØTümdengelim ØTümevarım ØKaçırma

Akıl Yürütme-Tümdengelim • Verilen ön bilgilerden mantıksal sonuca ulaşılır. Eğer günlerden Cuma ise işe gidecektir Günlerden Cuma Bu yüzden işe gidecektir. • Gerçek ve mantıksal doğrular çakışabilir.

Akıl Yürütme-Tümevarım • Gördüğümüz durumları genelleştirerek görmediğimiz durumlar hakkında çıkarım yapmaktır. Gördüğümüz bütün fillerin hortumu vardır. Bu yüzden bütün filler hortuma sahiptir. • Güvenilir bilgi sağlamaz fakat yararlıdır. • Tümevarımın doğruluğunu değil, sadece yanlış olduğunu kanıtlayabiliriz.

Akıl Yürütme-Kaçırma • Gerçekleşen bir olaydan yola çıkarak nedenleri konusunda akıl yürütülür. Sam'in içtiği zaman daima hızlı ilerlediğini bildiğimizi varsayalım. Sam'in çok hızlı ilerlediğini görürsek, içtiğini söyleyebiliriz. • Güvenilir bir yöntem değildir. • Etkileşimli sistemlerde de genellikle hataya ve karışıklığa neden olur.

Problem Çözme • Akıl yürütme, zaten bilindik olanlardan yeni bilgiler çıkarmanın bir aracı iken, problem çözme, sahip olduğumuz bilgiyi kullanarak, bilmediğimiz bir göreve bir çözüm bulma işlemidir. 20. yy öncesi • İçe bakış tekniği • Problem alanı teorisi • İçe bakış tekniği ilk deneysel tekniktir. • Temsil • Yüksek sesle Süreci düşünmenin • Problemin veya düşünmenin konuşmaya Günümüzde yansımasınınzihinde bu sürecin tasvir mekanizmasını edilişi aydınlatacağına inanılıyordu.

Problem Çözme • Gestaltçılara göre problemler, algılama ve bellek arasındaki bazı etkileşimlerin bir sonucu olarak ortaya çıkan gerilim ya da stres sırasında oluşur. • Bir problemin çözümü bir anlık bir içgörü kavrayışla bulunabilir. • Araştırmaları daha çok bir problem çözme görevinin doğası ve bunun kişinin problem çözme görevi üzerindeki etkisine odaklandı.

Problem Alanı Teorisi Amaca ulaşmak için halihazırda görünen, standart veya rutin bir yolun bulunmadığı durumdur. Problem Olmak istenen yer, problemin çözümüdür. Amaç Durumu Çözülmesi gereken problemlerle karşılan andır. Başlangıç Durumu Başlangıçtan amaca ulaşmak için yapılacaklar eylemler İşlem Kümesi

Problem Alanı Teorisi • İşlemlerde sezgisel yöntemler kullanılabilir. • Problem çözme, kısa süreli belleğin kapasitesi ve bilginin alınma hızı ile sınırlıdır. • Bu yöntem, puzzle çözmek gibi iyi tanımlanmış problemlerde etkiliyken; gerçek dünya problemlerinde etkili değildir.

Problem Çözmede Analoji • Bu yöntemde bilinen bir alan ile yeni alanın benzerlikleri incelenir ve bilinen alana ilişkin özellikler yeni olana transfer edilir. • Benzerlikleri Haritalama: Yeni probleme benzer bilinen bir alanla ilgili bilginin haritalanmasıyla yapılır. • Tümor-Sağlıklı doku-Işınlar General bir kaleye saldırıyor. Çok sayıda adamını yola birlikte yollamaz. (patlayacak şekilde mayın döşendiği için). Bu nedenle adamlarını küçük gruplara ayırıp farklı yollardan gönderir.

Beceri Kazanımı • Her problem yeni değildir ve bilinen problemlerle başa çıkmak beceriyi artırır. • Uzmanların konu alanlarındaki becerileri otomatikleşmiştir. • Uzmanlar konuları gruplarken yüzeysel değil kavramsal gruplarlar. • Satranç oynayanlar, bilgisayar programcıları

Mental Modeller • İnsanlar davranışı açıklamada, sistemlerin nedensel davranışını anlamada kendi teorilerini yapılandırırlar. Buna mental modeller denir. • Davranışı açıklamada mental modeller kullanılır. • Eğer yanlışsa (gerçek sistemden farklı ise) hatalar meydana gelir.

Hatalar • Hata türleri: kayma ve yanılma Kayma: • Davranışın gerçekleştiği bağlamdan meydana gelir. • Davranış otomatikse ve değişimler yapılmışsa ortaya çıkar. Yanılma: • Bir sistemin veya durumun yanlış anlaşılmasından kaynaklanır.

Duygu • Duygular performansı etkilemektedir. Pozitif duygular-yaratıcılık, problem çözme Negatif duygular- dar düşüncelere odaklanma • Duyguya ilişkin teoriler: • Uyarıcıya verilen psikolojik yanıtın yorumlanmasıdır (James-Lange; Schacter-Singer). • Uyarıcıya verdiğimiz psikolojik yanıttır (Cannon).

Duygu-Tasarıma Yansımaları • Stres durumunda problem çözmek ve karmaşık arayüzlerle mücadele etmek zordur. • Kullanıcının rahat hissetmesi tasarımdaki sınırlılıkları görmezden gelmesini sağlar. • Tasarımda estetikleri ve ödülleri kullanmak pozitif duygu hissetmeye teşvik edebilir bu durum başarıyı beraberinde getirir.

Bireysel Farklılıklar • Bireyler farklı sınırlılık ve yeterliklere sahiptir. • Bireysel farklılıklar; • Cinsiyet, fiziksel-zihinsel yetenekler (Uzun süreli), • Stres, yorgunluk (Kısa süreli), • Yaş (Değişen), • Hedef kitle incelenerek bireysel farklılıklar dikkate alınmalıdır.

Psikoloji ve Etkileşimli Sistemlerin Tasarımı • Tanıma, geri çağırmadan daha az karmaşık olduğundan tasarımda kullanıcıdan komutları yazmasını istemek yerine bir listeden seçmesini isteyebiliriz. • Psikolojik ilkeleri tasarıma uygulamak oldukça zordur; bağlam, kullanıcılar ve ölçümler konusunda ayrıntılı olmayı gerektirir. • Bu bölümden faydalanılarak; kılavuzlar, tasarımı destekleyen modeller ve değerlendirme teknikleri sonraki bölümde anlatılacaktır.