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Interacção Hom<strong>em</strong>-Máquina<br />
1- Introdução<br />
Pedro Campos<br />
dme.uma.pt/pcampos<br />
pcampos@uma.pt<br />
Definição de IHM<br />
“<br />
Human-computer interaction is a discipline concerned with the design,<br />
evaluation and impl<strong>em</strong>entation of interactive computing syst<strong>em</strong>s for human<br />
use and with the study of major phenomena surrounding th<strong>em</strong>.<br />
[ACM SIGCHI]<br />
”<br />
• A Interface com o Utilizador compreende<br />
apenas os aspectos do sist<strong>em</strong>a com os quais<br />
o utilizador está <strong>em</strong> contacto.<br />
• Os objectivos são:<br />
- Desenvolver e melhorar a segurança, utilidade,<br />
eficiência, eficácia e usabilidade dos sist<strong>em</strong>as<br />
(incluindo os computacionais);<br />
- Usabilidade - t<strong>em</strong> como objectivo tornar os<br />
sist<strong>em</strong>as fáceis de utilizar e aprender.
Disciplinas que influenciam IHM<br />
• Informática<br />
- O estudo sist<strong>em</strong>ático dos processos algoritmicos que descrev<strong>em</strong> e transformam a informação: a<br />
teoria, análise, desenho, eficiência, impl<strong>em</strong>entação e aplicação.<br />
• Psicologia cognitiva<br />
- O conhecimento do comportamento humano e os processos mentais subjacentes<br />
• Psicologia Social e Organizacional<br />
- A influência de um indivíduo ou de um grupo nas atitudes e comportamento de outros<br />
indivíduos e grupos<br />
• Ergonomia e Factores Humanos<br />
- Definir e desenhar ferramentas e artefactos para diferentes ambientes que se enquadr<strong>em</strong> nas<br />
suas capacidades e competências<br />
• Linguística<br />
- O estudo científico da língua<br />
• Inteligência Artificial<br />
- Desenvolvimento de software que simula aspectos do comportamento humano inteligente<br />
• Filosofia, Sociologia e Antropologia…<br />
Motivação para IHM<br />
• 50% dos esforços de design e programação é dedicado à IU<br />
• A interface com o utilizador é crítica para a aceitação do sist<strong>em</strong>a!<br />
- Para os utilizadores comuns, a Interface é o sist<strong>em</strong>a!<br />
• Poupa-se dinheiro com engenharia da usabilidade!<br />
- Companhia de telefones: $2 milhões USD/ano <strong>em</strong> custos operacionais [Gray93]<br />
- Nielsen estima: $39,000 num pequeno projecto de SW, $8,2 milhões num grande<br />
• Muitas catástrofes já aconteceram devido a não se ter dado a devida<br />
importância à IU:<br />
- IU de um sist<strong>em</strong>a de tracking causou erro humano e queda de avião<br />
[Neumann91]<br />
- IU de aplicação de radiação a doentes provocou erro fatal [Leveson93]
A evolução das Interfaces<br />
• 50s<br />
- Interface ao nível do Hardware apenas para utilizadores técnicos<br />
• 60-70s<br />
- Interface ao nível da programação - COBOL, FORTRAN<br />
• 80s<br />
- Interface ao nível do diálogo da interacção - GUIs, Multimédia<br />
• 90s<br />
- Interface ao nível do ambiente de trabalho - sist<strong>em</strong>as baseados <strong>em</strong> redes,<br />
groupware, CSCW<br />
• 2000s<br />
- Interface ubíqua (pervasive) - tecnologia s<strong>em</strong> fios, electróníca de consumo,<br />
écrans interactivos, tecnologia <strong>em</strong>bebida<br />
Microprocessador MPF-1 (1981)<br />
Z80 / 8bit / 1,7 MHz<br />
2 KB RAM<br />
Ass<strong>em</strong>bler<br />
Hex-keypad<br />
150 EUR<br />
Sinclair ZX81 (1981)<br />
Z80A / 3,5 MHz<br />
1 KB RAM + 16 KB expansão<br />
BASIC<br />
Teclado QWERTY<br />
Saída TV: 32x24 caracteres<br />
Gráficos <strong>em</strong> bloco 64x44<br />
200 EUR<br />
Sinclair ZX Spectrum (1982)<br />
Z80A / 3,5 MHz<br />
16/48 KB RAM<br />
8 cores / Gráficos <strong>em</strong> pixéis 256x192<br />
365 EUR<br />
Spectravideo SV 328 (1983)<br />
Z80A / 3,6 MHz<br />
64 KB RAM + 16 KB VRAM<br />
Teclado completo c/ keypad numérico<br />
Microsoft Extended BASIC<br />
16 cores / 256x192 pixéis<br />
3 canais de som<br />
650 EUR<br />
ATARI 1040 STFM (1985)<br />
68000 / 16/32bit / 8 MHz<br />
1 MB RAM<br />
Graphical User Interface (GUI)<br />
Rato<br />
Floppy Drive 720 KB<br />
Monitor Preto&Branco 640x480<br />
16 cores (de 512) @ 320x240<br />
1750 EUR
“We are oppressed by our electronic servants<br />
”<br />
Jef Raskin<br />
Pai do Macintosh<br />
O Computador<br />
Como Ferramenta<br />
Como “Assistente”<br />
aumentar<br />
automatizar
“fácil de utilizar”<br />
“fácil de aprender”<br />
“intuitivo”<br />
“produtivo”<br />
CUIDADO<br />
O Computador e a Inteligência<br />
Alan Turing<br />
Teste Turing<br />
(1950)
Anos 50<br />
A Revolução Cognitiva na Psicologia<br />
“<br />
Defining psychology as the science of behavior was like defining<br />
physics as the science of meter reading.<br />
”<br />
Noam Chomsky<br />
“ O meu probl<strong>em</strong>a é que ando a ser<br />
perseguido por um número inteiro<br />
7<br />
”<br />
George Miller d<strong>em</strong>onstrou que a capacidade da m<strong>em</strong>ória<br />
de curto prazo está limitada a cerca de sete itens<br />
Sputnik 1<br />
primeiro satélite<br />
artificial<br />
4 Outubro 1957
Advanced Research Project Agency<br />
1957 Choque do Sputnik<br />
1958 Dep. Defesa EUA forma o ARPA<br />
criar computadores para suporte à decisão<br />
Computação Interactiva<br />
J. C. R. Licklider<br />
“Man-Computer Symbiosis” (1960)<br />
Líder do ARPA, 1962-64<br />
Promoveu:<br />
- educação na informática<br />
- sist<strong>em</strong>as time-sharing<br />
- computação interactiva<br />
- redes de computadores<br />
O Primeiro Sist<strong>em</strong>a Gráfico<br />
Ivan Sutherland, Sketchpad<br />
1962
1967<br />
oN-Line Syst<strong>em</strong> (NLS)<br />
Doug Engelbart<br />
- o rato<br />
- écran de edição 2 dimensões<br />
- endereçamento/elos de objectos no<br />
próprio ficheiro<br />
- hipermédia<br />
- janelas<br />
- <strong>em</strong>ail<br />
- controlo de versão de documentos<br />
- teleconferência shared-screen<br />
- ajuda sensível ao contexto<br />
Primeiro modelo do NLS e o rato<br />
1984: Englebart mostra o rato original<br />
ao lado do modelo mais recente<br />
A mãe de todas as D<strong>em</strong>os<br />
Brooks Hall, San Francisco, a postos para a Joint Computer Conference de 1968.<br />
É aqui que Doug Engelbart recebe uma ovação m<strong>em</strong>orável pela sua d<strong>em</strong>onstração da<br />
computação interactiva. A consola estava ligada à linha telefónica dos seus colegas do<br />
laboratório ARC <strong>em</strong> Menlo Park. 1100 profissionais da informática assistiram à<br />
d<strong>em</strong>onstração.<br />
http://sloan.stanford.edu/MouseSite/1968D<strong>em</strong>o.html
Boom de Creatividade<br />
1970<br />
Xerox PARC<br />
Palo Alto Research Center<br />
Alan Kay<br />
Smalltalk,<br />
Dynabook,<br />
Overlapping<br />
windows<br />
3 laboratórios:<br />
General Science Lab<br />
Computer Science Lab (CSL)<br />
Syst<strong>em</strong> Science Lab<br />
Bob Taylor recruta pessoal de topo para o<br />
CSL: Lampson, Thacker, Kay, ...<br />
PC / Ethernet / Impressão Laser / Desktop publishing / Prog. Orientada Objectos /<br />
Metáfora dos Ícones e do Desktop / IHM / ...<br />
1973<br />
Xerox Alto<br />
Écran 808 x 606<br />
CPU 6 MHz<br />
64-256K,<br />
palavras de 16 bits<br />
2.5 - 10 MB disco<br />
Ethernet 3 Mb<br />
O 1º Computador Pessoal<br />
O 1º Écran Bit-mapped<br />
Smalltalk Development Environment / Overlapping Windows
Xerox 810 “Star”<br />
Paradigma WIMP:<br />
Windows<br />
Icons<br />
Menus<br />
Pointing Device<br />
Metáfora do Desktop<br />
1981
Qualidades do “Star”<br />
• Investigação sobre a sua usabilidade extensiva<br />
• Aplicações não surg<strong>em</strong> ao utilizador (Document-centered)<br />
• Teclas dedicadas para comandos genéricos<br />
• Não exist<strong>em</strong> teclas modais (CTRL, etc.)<br />
• Uma Janela é uma forma de Ícone <strong>em</strong> grande<br />
• Consultar “Designing the Star User Interface”, Byte, 4/1982, por<br />
David Canfield Smith, Charles Irby, Ralph Kimball, Bill Verplank,<br />
Eric Harsl<strong>em</strong><br />
“<br />
In later syst<strong>em</strong>s, such as the Macintosh and Windows, people did strange<br />
things with icons, such as using th<strong>em</strong> to represent an application<br />
program. The user should never need to operate directly on programs.<br />
[...] That was not what happened, because the later designers were<br />
retrofitting the Star's concepts over existing ideas. In the Macintosh,<br />
they just missed it; in Windows, they were retrofitting it over DOS<br />
”<br />
David Liddle<br />
Head of Xerox’s Syst<strong>em</strong> Development Division<br />
Leader of the Star project
Comandos genéricos<br />
têm teclas dedicadas<br />
A tecla PROP’S abre um property<br />
sheet (propriedades do objecto)<br />
No ALT<br />
No CTRL<br />
1984<br />
O 1º sist<strong>em</strong>a GUI popular
Ferramentas<br />
Software “Intuitivo”
Design e Inovação<br />
• O Rato:<br />
• construído por Douglas Engelbart <strong>em</strong><br />
Stanford, Califórnia, <strong>em</strong> 1964!<br />
• 1º Apple Macintosh: 1984!
Design e Inovação<br />
• LCD (Liquid Crystal Display, Écran de Cristais Líquidos)<br />
- hoje presentes nos nossos relógios, tel<strong>em</strong>óveis, computadores portáteis e cada<br />
vez mais televisões<br />
Toda a verdade sobre os LCDs<br />
• os Cristais Líquidos foram descobertos <strong>em</strong> 1888, por Friedrich<br />
Reinitzer, um botânico austríaco<br />
• O primeiro protótipo surgiu <strong>em</strong> 1968, num centro de investigação<br />
norte-americano<br />
• a Optel foi a primeira fabricante de relógios baseados <strong>em</strong> LCD,<br />
<strong>em</strong> 1970<br />
• 82 anos desde a descoberta até à comercialização!
Design & Inovação: resumindo<br />
• Relatório da Acad<strong>em</strong>ia Nacional de Ciências dos E.U.A., 2003:<br />
• Estudou a evolução das tecnologias de informação e<br />
telecomunicações desde a invenção <strong>em</strong> laboratórios, até se<br />
tornar<strong>em</strong> indústrias de biliões de dólares<br />
• Conclusão:<br />
- <strong>em</strong> quase todos os casos, o desenvolvimento d<strong>em</strong>orou 20 anos<br />
• O mesmo se aplica à TV:<br />
- a era dourada da TV só aconteceu 20 anos depois da sua invenção (1935)<br />
Conclusão<br />
• As tecnologias que irão afectar significativamente as nossas vidas nos<br />
próximos 10 anos já cá andam há quase 1 década<br />
• O truque, portanto, é aprender a descobri-las!<br />
• Inovações <strong>em</strong>ergentes:<br />
- Plasmas<br />
- Tinta electrónica<br />
- Smartboards
Objectivos: ser Interaction Designer<br />
• Que qualidades deve ter um bom designer de interacção?<br />
- Identificar e resolver probl<strong>em</strong>as de design<br />
- Descrever e apresentar um dado design, sendo capaz de explicar de forma<br />
convincente porque é que o design é bom<br />
- Compreender as pessoas para as quais se está a desenhar<br />
- Ser EXCELENTE, tanto design de alto nível (conceptual), como <strong>em</strong> design<br />
detalhado<br />
• Isto implica:<br />
Empatia<br />
Capacidades de<br />
Visualização<br />
Improviso<br />
Gosto pelo Design<br />
Capacidades de<br />
Comunicação
Change language