A. Cognitieve ergonomie

Cognitieve Ergonomie
Hoofdstuk 10.1
Laatste college
Oriëntatie Kunstmatige Intelligentie
Fokie Cnossen
Een voorbeeld

Een glazen deur
 Alle informatie is er
 Maar toch is het
ontwerp verkeerd,
want:
 Moet ik hier duwen of
trekken?
Inhoud college

A. Wat zijn de doelen
van cognitieve
ergonomie?
 B. Ontwerpprincipes
 C. Taakanalyse
 D. Evaluatieonderzoek

Gastdocent:
Donald Norman,
autoriteit op het gebied
van ontwerpen

Leuk boek!
“The design of every
day things”
(De dictatuur van het
design)
A. Cognitieve ergonomie:

Bestuderen en verbeteren van de interactie
tussen mensen en machines
 Ook wel bekend als



Mens-machine interactie
Mens-computer interactie (human computer
interaction: HCI)
Human Factors
Doelen cognitieve ergonomie
Doelen van de cognitieve
ergonomie
1. Bevorderen van de veiligheid
2. Ondersteuning in de werksituatie
3. Verbeteren van alledaagse dingen
Doelen cognitieve ergonomie
Hoe?

Reduceren van fouten
 Minimaliseren van benodigde tijd voor een
bepaalde taak
 Verhogen van de leerbaarheid
Doelen cognitieve ergonomie
Doel 1:
Bevorderen van veiligheid

Met name in levensbedreigende situaties,
bijvoorbeeld:




Kerncentrales, chemische indrustrie en
dergelijke
Lucht- en ruimtevaart
Verkeer
Kuikenfarms
Doelen cognitieve ergonomie
Doel 2:
Ondersteuning in de werksituatie

Overlapt met vorig doel!

Belangrijkste toepassing: inrichting
computersysteem voor mensen die met
computers werken
Doelen cognitieve ergonomie
Doel 3:
Verbeteren van alledaagse dingen

Deuren
 Lichtschakelaars
 Videorecorders
 Gasfornuizen
 Computerprogramma’s
Doelen cognitieve ergonomie
Een aantal voorbeelden van
dubieuze ontwerpen van
alledaagse apparaten
Doelen cognitieve ergonomie
Kortom:

Een apparaat heeft een aantal functies...
 … maar het is niet altijd meteen duidelijk
welke dat zijn
 De gebruiker wil graag kunnen zien welke
functies dat zijn
 Hoe doe je dat als ontwerper?
B. ONTWERPRICHTLIJNEN
Doelen cognitieve ergonomie
De gebruiker centraal

Bij een goed ontwerp ga je niet uit van de
functies (knoppen, etc) van het apparaat
 De gebruiker gebruikt een apparaat om een
doel te bereiken
 Bij een goed ontwerp ga je uit van dit doel
 Voorbeeld: handleiding van apparaten
Ontwerprichtlijnen
De handelings-evaluatiecyclus

Gebruikers hebben een doel voor ogen
 Daartoe bedenken ze een aantal acties
 Deze acties worden uitgevoerd
 Deze acties hebben gevolgen
 Deze gevolgen kun je zien/horen/voelen/etc
 Zo kun je controleren of je acties het
gewenste resultaat (= doel bereikt) hebben:
evaluatie
Ontwerprichtlijnen
1. Doelen
2. Intenties
Verwachting
7. Evaluatie
3. Handelingssequentie
6. Interpretatie
4. Uitvoering
5. Waarneming
Verandering in
omgeving
Twee kloven

Executiekloof / Uitvoeringskloof:
De gebruiker vraagt zich af hoe het moet


als knoppen onduidelijk, onzichtbaar,
ambigu zijn
QuickTime™ and a
Graphics decompressor
are needed to see this picture
Evaluatiekloof / Controlekloof:
De gebruiker vraagt zich af of het gebeurt

als acties vertraagde of onzichtbare effecten hebben
Ontwerprichtlijnen
Hoe zorg je voor een goed
ontwerp?

Ontwerprichtlijnen


Taakanalyse


vaak eenvoudig maar niet altijd
gebaseerd op kennis op het gebied van
cognitieve processen
Evaluatieonderzoek

testen van ontwerpen
Ontwerprichtlijnen
Ontwerprichtlijnen

1: Feedback (evaluatiekloof)
 2: Maak dingen zichtbaar (evaluatie- en
executiekloof)

3: Zorg voor natuurlijke afbeeldingen
(executiekloof)

4: Laatste handeling moet ongedaan
gemaakt worden
 5: De gebruiker is de baas
Ontwerprichtlijnen
1: Feedback

De gebruiker moet kunnen zien in welke
toestand het apparaat zich bevindt


TL-buizen
Computer in oneindige lus
Ontwerprichtlijnen
2: Maak dingen zichtbaar

Voorbeeld: electrisch vs. gasfornuis
 Voorbeeld: progress balk computers
Ontwerprichtlijnen
3: Natuurlijke afbeeldingen
QuickTime™ and a
Graphics decompressor
are needed to see this picture
QuickTime™ and a
Graphics decompressor
are needed to see this picture
Ontwerprichtlijnen
Natuurlijke afbeelding?
Ontwerprichtlijnen
Natuurlijke afbeeldingen!
Ontwerprichtlijnen
Kunstmatige afbeeldingen

Vaak zijn afbeeldingen kunstmatig, en
moeten dus geleerd worden.
 Soms komen kunstmatige afbeeldingen
echter zo vaak voor, dat ze bijna natuurlijk
zijn geworden.



play-knop van verschillende apparaten
het numerieke toetsenbord (?!)
scrollen (?)
Ontwerprichtlijnen
“Affordance”

Welke handelingen laat een object toe?
 Voorbeeld: oude 5.25 inch floppy disks
Ontwerprichtlijnen
Filmpje
Wat kun je ermee!?
Ontwerprichtlijnen
Gebruik affordance:
Bureaublad op de computer
Ontwerprichtlijnen
Gebruik affordance:
dwingend ontwerp

Zorg dat een object maar op een manier te
gebruiken is om te zorgen dat de gebruiker
de goede manier kiest
 Voorbeeld: 3.5 inch floppy’s
 Maar vooral: Zorg voor een goed
conceptueel model
Ontwerprichtlijnen
4: Goed conceptueel model

De ontwerper heeft een gedetailleerd model
in zijn/haar hoofd van het systeem
 De gebruiker probeert ook iets van het
systeem te snappen op grond van hoe het er
uit ziet, en misschien de handleiding
 Dit gebruikersmodel (user model) kan wel
eens sterk afwijken van het model dat de
ontwerper in gedachten had...
QuickTime™ and a
Graphics decompressor
are needed to see this picture
Ontwerprichtlijnen
Voorbeeld beperkingen model
Ontwerprichtlijnen
C. Taakanalyse (1)

Ontwerprichtlijnen zijn gebaseerd op
psychologische principes en op common
sense
 Een meer directe toepassing van theorie is
te vinden in de taakanalyse
Taakanalyse
Taakanalyse (2)

Bij taakanalyse wordt nauwkeurig in kaart
gebracht



welke kennis nodig is om een taak te doen
hoe deze kennis gebruikt moet worden
Er is bijvoorbeeld direct een indicatie van
de leerbaarheid van een systeem:

hoe meer kennis nodig is, des te meer tijd kost
het om de taak te leren
Taakanalyse
Voorbeeld: verwijderen van een
directory met inhoud
Taakanalyse
Zelfde taak op Macintosh
Taakanalyse
Taakanalyse (3)

Als taakanalyse wordt
gekoppeld aan kennis
over cognitieve
processen, kunnen er
betere voorspellingen
gedaan worden
Taakanalyse
(welke kennis
is nodig)
Taakanalyse
Kennis over
cognitieve
processen
(hoe)
Taakmodel
(voorspelling)
Kennis over cognitieve processen /
mogelijkheden en beperkingen (1)

Visuele waarneming (rood/groen)
 Visuele aandacht (tunnelvisie)
 Selectieve aandacht (niet naar twee zaken tegelijk)
 Representatie van kennis (procedureel/declaratief)
…
Taakanalyse
Kennis over cognitieve processen /
mogelijkheden en beperkingen (2)

Geheugen (mate van training en codering)
 Werkgeheugencapaciteit (7  2)
 Redeneren (computerlogica vs logica van de mens)
 Probleemoplossen (middel-doel-heuristiek vs hill
climbing)
 Etcetera
Taakanalyse
Cognitieve theorie en Taakanalyse:
Model Human Processor
Taakanalyse
D. Evaluatieonderzoek

Bestudeer hoe proefpersonen (bij voorkeur
uit de doelgroep) zich gedragen als ze met
een nieuw apparaat geconfronteerd worden
Taakanalyse
Evaluatieonderzoek

Observatie van proefpersonen




Protocolanalyse
Registratie van gedrag: video, logfile
Registratie van fysiologische reacties: hartslag
Mening vragen



interview
paneldiscussie
vragenlijst
Evaluatieonderzoek
Voorbeeld:
Routegeleidingssystemen

RG geeft route-aanwijzingen aan
automobilisten
 Meestal visueel en auditief aangeboden
 Deelnemen aan het verkeer is voor de
meeste mensen het gevaarlijkste dat ze in
hun leven zullen doen
 Goed ontwerp van RG is dus heel belangrijk
Voorbeeld routegeleidingssysteem
Cognitief model

Beperkte geheugencapaciteit
 Beperkte duur van “geheugenspoor”

Dus:


Informatie zo eenvoudig mogelijk aanbieden
Automobilisten kijken soms wel 6 seconden
naar een display!
Voorbeeld routegeleidingssysteem
Schematische afbeelding

Twee maal
dezelfde
informatie!
 Handig:
waarschuwing bij
lege tank?
Voorbeeld routegeleidingssysteem
De oplossing

Eenvoudig scherm

Auditieve informatie: “bij de volgende
kruising linksaf!”
Voorbeeld routegeleidingssysteem
De toekomst
Telecombedrijven
mikken op een
grote vlucht van
mobiele telefoons
met allerlei mooie
dingen: muziek,
video, mobiel
internet, etc.
Toekomst
Maar hoe
werkt het?

Hoe moet echter de
gebruiker duidelijk
maken aan het
apparaat wat hij wil?
 Hoe kan er zoveel
mogelijk informatie op
een miniscuul display?
Toekomst
Mogelijke oplossingen
Intelligente programma’s (“agents”) kennen
de gebruiker, dus nemen de bediening
gedeeltelijk over
 Spraakherkenning

Toekomst
Vragen?

Vragen over dit onderwerp?


Vragen over de rest van de stof?



Stel ze nu!
Stel ze nu, misschien weet ik het ook.
Stel ze per e-mail aan [email protected]
Het responsiecollege van a.s. woensdag
VERVALT
Tot slot: Tentamen!
Het tentamen Orientatie Kunstmatige Intelligentie is op
woensdag 22 oktober van 14.00-17.00 uur
in de Examenhal
Succes!