ZHNSEL MODELLER Murat Ekici Zihinsel modeller nesnelerin alma

ZİHİNSEL MODELLER Murat Ekici

Zihinsel modeller, nesnelerin çalışma, olayların oluş ve insanların davranış biçimlerine dair zihnimizin açıklamalar oluşturmaya yatkınlığı sonucu oluşturduğumuz kavramsal modellerimizdir. Bu modeller deneyimlerimizi anlamada eylemlerimizin sonuçlarını tahmin etmede ve beklenmeyen durumlarla başa çıkmada yardımcı olurlar(Norman, 2002). BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 2

Zihinsel modeller Kullanıcının bir ara yüzle etkileşiminin temsilleri/ yeniden gösterimleri olan bu modeller; kullanıcının anlayışını, bilgisini ve niyetlerini modellemede kullanılır. Temsil gücü modelden modele farklılık gösterir. Modeller genel olarak şu kategoriler altında incelenebilir: • • Amaç ve görev hiyerarşileri Linguistik modeller Fiziksel ve cihaz modelleri Mimari modeller BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 3

Amaç ve görev hiyerarşileri • Kullanıcının hedeflerini alt hedeflere bölerek gerçekleştirdiği (divide-and-conquer) zihinsel işlemleri modellemek amacıyla kullanılırlar. • GOMS ( Hedef-Operatör-Yöntem-Seçim) • CCT (Zihinsel Karmaşıklık Teorisi) BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 4

HCI kitapları toplam satış raporu oluşturma produce report gather data. find book names. . do keywords search of names database <<further subgoals>>. . sift through names and abstracts by hand <<further subgoals>>. search sales database <<further subgoals>> layout tables and histograms <<further subgoals>> write description <<further subgoals>> BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 5

Hedef ve görev hiyerarşilerinin sorunları • Granularity (taneciklilik): Nereden başlanmalı? Nerede bitirilmeli? • Unit task (Birim görev): hiyerarşiler genellikle kendilerini «rapor oluşturma» örneğindeki gibi karmaşık ve problem çözmenin olmadığı daha rutin ve öğrenilmiş davranışlarla sınırlarlar. Bu görevlerin her birim görev olarak adlandırılır. • Çatışma: Bir problemin çözümünde genellikle birden fazla yol vardır. • Hata: Hiyerarşiler kusursuz kullanıcının amaca nasıl ulaştığını gösterebilir ama kullanıcılar hata yaparlar. BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 6

GOMS Hedefler Seçim GOMS Operatörler Yöntemler BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 7

GOMS • Goals (Hedefler): Kullanıcının hedefleri, yapmak istediği şeyler. • Operators (İşleçler): Sistemi kullanmak için gerekli en temel düzeydeki eylemler • Methods (Yöntemler): Kullanıcının bir eylemi gerçekleştirmek için kullanabileceği yöntemler. Örn. Bir programdan çıkmak için kapat düğmesi ya da alt+f 4 tuşları kullanılabilir • Select (Seçim): Farklı yöntemlerden birisinin tercih edilmesi. Çoğunlukla «select» ile belirtilir. BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 8

Pencerenin kapatılması GOAL: CLOSE-WINDOW. [select GOAL: USE-MENU-METHOD. MOVE-MOUSE-TO-FILEMENU. PULL-DOWN-FILE-MENU. CLICK-OVER-CLOSEOPTION GOAL: USE-ALT-F 4 -METHOD. PRESS-ALT-F 4 -KEYS] BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 9

Cognitive Complexity Theory • GOMS modelinin temel hedef ayrıştırma süreçlerini alarak modeli daha yordayıcı bir güce kavuşturmak amacıyla geliştirilmiştir. • Kullanıcı hedefleri ve bilgisayar sistemi olmak üzere iki temel tanımlamaya sahiptir. Kullanıcı hedefi goms benzeri bir hiyerarşiye sahiptir ve «üretim kuralları» kullanılarak ifade edilir. If condition then action –koşul sağlanırsa eyleme geçilmesi • Koşul çalışan hafızadaki içeriklere ilişkin bir ifadedir. Eğer koşul yerine getirilmişse üretim kuralı çalışmaya başlar. • CCT kuralları basit bir sıralama hiyerarşisi olan GOMS’tan çok daha karmaşık planların temsiline olanak tanır. BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 10

Cognitive Complexity Theory • Ayrıca bütün üretim kurallarının aynı anda hafızada aktif olması sebebiyle eş zamanlı planların çalıştırılmasını sağlar. • CCT’nin temel amacı bir ara yüzün karmaşıklığının ölçülmesidir. CCT ne kadar fazla üretim kuralına sahipse ara yüzün öğrenilmesi o kadar zordur. • CCT GOMS’tan farklı olarak hatasız kullanım performansını temsil etmez. Her ne kadar hatayı tahmin etmese de hata olgusunu açıklamada kullanılabilirler. • Insert space – if ( test unit task) • Then (insert space) – if ( (test unit task 1) and (test unit task 1)) • Then (do something) BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 11

Hedef hiyerarşileri ile ilgili problemler • Amaç hiyerarşileri post-hoc bir tekniktir ve kullanıcı yerine bilgisayar diyaloğu tarafından tanımlandığı için büyük risk taşır. Bunu gidermenin bir yolu da mevcut manuel prosedürler temel alınarak oluşturulacak doğal hiyerarşilerdir. • GOMS uzman kullanımı temel alınarak oluşturulur fakat CCT içerisinde oluşturulacak doğal hiyerarşiler acemi kullanıcıları temsil etmek için faydalı olabilir. • Pozitif açıdan hedef hiyerarşileri ara yüz sorunlarının ortaya çıkarılmasında kullanılabilir. Örneğin eski atm’ler kartı vermeden önce parayı verip kartlarını makine içinde unutmalarına sebebiyet vermiştir. Buna yakınlık etkisi adı verilmektedir. Kullanıcı temel hedefi gerçekleştirdiğinde tamamlanmayan alt hedefleri gerçekleştirmemektedir. BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 12

Linguistik modeller • Kullanıcının bilgisayarla etkileşimin bir dil bağlamında gerçekleştiği varsayılır ve dil kavramı etrafında şekillendirilen modeller bulunmaktadır. • Backus-Naur Form (BNF) • Task–Action Grammar (TAG) BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 13

Backus-Naur Form (BNF) • Anlamsal olmayan sadece sözdizimsel diyaloglardır. • BNF programlama dillerinin sözdizimsel yapısını belirlemek için kullanılmaktadır. • BNF’de tanımlamalar iki çeşittir; – Terminal Semboller – Tuşa basma, fare tıklaması gibi en düşük seviyedeki kullanıcı davranışlarını tanımlar. • Terminal Olmayan (Non-Terminal) Semboller – Menüyü seçmek, menüden uygun konuma tıklamak gibi daha üst seviyedeki kullanıcı davranışlarını açıklar. BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 14

Örnek • Temel söz dizimi: – nonterminal : : = expression • Bir expression – terminal ve nonterminal ifadeler içerir – sıralamalar (+) alternatifler (|) ile gösterilir draw line select line choose points choose one last point pos mouse : : = : : = select line + choose points + last point position mouse + CLICK MOUSE choose one | choose one + choose points position mouse + CLICK MOUSE position mouse + DBL CLICK MOUSE NULL | MOVE MOUSE+ position mouse BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 15

Task-Action Gramer (TAG) • BNF’nin yeteri kadar bilişsel olmadığı ve dil yapısı ile komutlar arasındaki tutarlılığın avantajlarını gözden kaçırdığı eleştirisi üzerine kurulmuştur. • TAG bu tutarlılığın sağlanması için kullanıcının gerçek dünya bilgisi ile komutların ilişkili olması gerektiğini belirtmektedir. Bu sayede kullanıcı zaten bildiği bilgiden yola çıkarak sistemi kullanmayı öğrenmesine gerek duymamaktadır. • Örneğin cp copying files mv moving files ln linking files BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 16

Fiziksel ve Cihaz Modelleri The Keystroke Level Model (KLM) • İnsan hareket sistemi bilgilerini kullanarak kullanıcı performansı konusunda tahminler yapmak için kullanır. • Bir kelimenin fontunun değiştirilmesi gibi gerçekleştirilmesi 20 sn. den daha az zaman alan basit komut dizilerini ve birim görevleri hedef alır. • Görev iki aşamada ele alınır: – Alma: kullanıcı görevin zihinsel bir temsilini oluşturur – Çalıştırma: kullanıcı sistem özelliklerini kullanarak görevi yerine getirir. • KLM GOMS modelinin düşük seviyede bir türü olarak görülebilir. BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 17

The Keystroke Level Model (KLM) • Model çalıştırma aşamasını beş farklı fiziksel, zihinsel ve sistemsel operatörle açıklar. – Fiziksel motor K (Keystroking) P (Pointing) H ( Homing-switching) D ( Drawing) – Zihinsel M ( Mental preparation) – Sistem R ( Response) *Toplam çalıştırılma zamanı her bileşenin aldığı zamanın toplamına eşittir. KLM bize alternatifler arasında hangi sistemin daha hızlı olduğu konusunda fikir verir. BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 18

Örnek 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] • • compare alternatives: • USE-CTRL-W-METHOD vs. • USE-CLOSE-METHOD assume hand starts on mouse USE-CTRL-W-METHOD USE-CLOSE-METHOD H[to kbd] 0. 40 P[to menu] M 1. 35 K[ctrl. W key] 0. 28 Total BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 2. 03 s 1. 1 B[LEFT down] 0. 1 M P[to option] 1. 35 1. 1 B[LEFT up] 0. 1 Total 3. 75 s 19

Buxton's 3 -State Model Her ne kadar fare, lightpen ya da trackball sistemsel olarak aynı işlevde olsalar da farklı sensory-motor karakteristiğe sahiptir. Bu model girdi birimleri arasındaki farklılıkları dikkate alan basit bir modeldir. Örneğin fare bir butona basılmadan sürüklenebilir ve imleci hareket ettirir. Bu birinci durumdur (State 1). İmleç bir ikon üzerindeyken bir butona basar ve fareyi hareket ettirirseniz nesneyi hareket ettirirsiniz. Bu da ikinci durumdur (State 2). Ligtpen ise dokunmatik ekrana dokunmazsa sistem pozisyonunu anlamayacağı için geri bildirim vermez. Bu da durum sıfırdır (State 0) Durum 0 Geribildirim yok Butona aktif Ekrana dokunuyor Durum 1 Hareket Ekranda değil BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi Durum 2 Sürükleme Buton aktif değil 20

Mimari Modeller Problem Alanı Modeli (Problem Space Model) Problem alanı problem durumlarından oluşmaktadır. Problem alanı bir dizi evre ve bu evrelerde uygulanabilecek işlemleri içerir. Problem alanındaki davranış iki aşamadan oluşur: • • Mevcut evreye göre geçerli işlemin seçimi Yeni evreye geçmek için işlemin mevcut evreye uygulanması Bir problem alanında dört farklı eylem gerçekleşir: • • Hedef biçimlendirme İşlem seçimi İşlemin uygulanması Hedefi tamamlama BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 21

Problem Alanı Modeli (Problem Space Model) BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 22

Bilişsel Alt Sistemlerle Etkileşim Modeli • Algı, biliş ve eyleme ilişkin bir model olup kullanıcının eylemlerini açıklamaya çalışmaz. Kullanıcıyı bir bilgi-işleme makinası olarak gören bütüncül bir bakış açısı sunmayı amaçlar. • Eylemlerin kullanıcı tarafından otomatikleştirildiğinde belirli prosedürlerin nasıl kolaylaştığı ile ilgilenir. • 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 BTÖ 711 İnsan-Bilgisayar Etkileşimi 23