Introdução a IHM 1
Interface Homem-Computador
Faculdade Metropolitana
“
Interação Homem-Computador é um dos maiores obstáculos (gargalos) à utilização das ferramentas que ohomem vem construindo na área da informática.
”
Por que IHM?
O bom uso e a disseminação de uma ferramenta
estão diretamente relacionados com a facilidade de
uso e simplicidade.
O projeto de interfaces com o usuário ainda está
muito longe de tornar simples a comunicação com
estas máquinas.
Introdução a IHM 3
Definindo Interface
Dispositivo que serve de limite comum a duas
entidades comunicantes que se exprimem numa
linguagem específica (sinal elétrico, movimento,
linguagem natural).
Tem por objetivo garantir a comunicação entre as
entidades.
Deve executar a tradução das linguagens formais de
cada entidade.
Interface Homem-Computador
Trata-se de fazer a conexão entre a imagem externa
do sistema e o homem.
A fabricação da interface pressupõe portanto o
conhecimento preciso de cada uma das entidades:
– O Sistema
– O Homem
Introdução a IHM 5
Importância da Interface
com o Usuário
para o usuário, “
a interface é o sistema
”;
a comunicação com o sistema é
pelo menos tão importante
quanto
a computação realizada pelo mesmo;
num
futuro próximo
, o sucesso de uma aplicação dependerá
da qualidade da interface com o usuário.
“de 48% (valor médio) a quase 100% (valor máximo) do
código usado num sistema interativo está relacionado com o
suporte da interface com o usuário”.
(Myers & Rosson, 1992)
Perspectivas de Interação
Homem-Computador
Introdução a IHM 7
Interface: Conceito
Conceito
– Podemos definir como a parte de um sistema interativo responsável por traduzir ações do usuário em ativações das funcionalidades do sistema, permitindo que os resultados possam ser observados e a interação devidamente coordenada. – Considera-se a interface não só o meio físico que separa duas entidades
distintas (homem e computador) em seu processo de comunicação.
– A Interface funciona como um mediador que suprime as deficiências de cada entidade ao longo da interação.
• A Interface não deve possuir apenas coerência visual mas, principalmente, dispositivos que aliviem a carga cognitiva do usuário envolvendo, portanto, conhecimento sobre a maneira como as pessoas resolvem problemas. – menor nº de válvulas, alavancas e botões interfaces alfanuméricas GUI´s
Interface: Importância
Importância
– A
comunicação
com o sistema se tornou pelo menos tão
importante quando a
computação
feita pelo mesmo.
– É fundamental que os usuários possam
interagir eficientemente
com o sistema
a fim de
tirar proveito da capacidade
computacional
.
– Os
usuários
têm se tornado cada vez
mais exigentes
e
descartam
qualquer interface que seja difícil ou desconfortável de usar
pois,
Introdução a IHM 9
Interface e Interação:
uma distinção importante
Inter-ação
– Atuação recíproca, dois agentes inter-agindo, é mais do que
imagem, envolve como comportamento do usuário altera o
comportamento do sistema (ou de outros usuários); é um conceito
mais profundo que o conceito de interface.
Inter-face
– Toda a porção de um sistema com o qual um usuário mantém
contato ao utilizá-lo, tanto ativa quanto passivamente. A interface
engloba tanto software quando hardware. Considerando-se a
interação como um processo de comunicação, a interface pode ser
vista como o sistema de comunicação utilizado neste processo.
Interface e Interação:
uma distinção importante
Interação
– é o processo de comunicação entre pessoas e
sistemas computacionais.
– Neste processo, usuário e sistema trocam
turnos em que um fala e o outro ouve,
interpreta e realiza uma ação.
• Esta ação pode ser tão simples quanto dar uma resposta imediata à fala do outro, ou consistir de operações complexas que alternam o estado do mundo.
Introdução a IHM 11
Interface e Interação:
uma distinção importante
A IHC estuda a interação principalmente do ponto
de vista do usuário:
– as ações que ele realiza usando a interface de um
sistema, e suas interpretações das respostas transmitidas pelo sistema através da interface
Interface e Interação:
uma distinção importante
Na definição do currículo de Ensino Superior de
Ciência da Computação do MEC, a área de IHC
está definida como:
– "a disciplina relacionada a projeto, implementação e avaliação de sistemas computacionais interativos para uso humano, juntamente com os fenômenos relacionados a esse uso".
– Refere-se, portanto, não apenas às questões de interface e de interação H-C, mas também a teorias e técnicas de projeto de sistemas interativos. Tais teorias fundamentam-se basicamente no estudo dos usuários, da tecnologia computacional e de como um exerce influência sobre o outro, através do entendimento do contexto de trabalho que a pessoa está realizando através dessa tecnologia. [MEC]
Introdução a IHM 13
Interface: Problemas
Comunicação Analista/Usuário
– Ponto de Vista dos usuários
• Sempre reclamando da interface dos sistemas de software: são difíceis de se aprender, utilizar e não fazem o que deveriam fazer.
– Ponto de Vista dos analistas
• Usuários pedem demais, não lêem o manual e não entendem nada.
– Resultado da má comunicação
• Projeto de Interfaces deficitárias.
• Estrondosos fracassos de utilização de sistemas de software.
– Motivos da má comunicação
• Diferenças entre analistas e usuários
– vocabulário utilizado;
– estímulos e desafios intelectuais;
– estratégias de abordagem de problemas de cada um.
Interface: Problemas
Ênfase na Interface
– Custo
• Interface pode consumir até 70% dos custos totais
– Engenheiros de Software
• A interface ainda não é vista como parte integral do sistema interativo, mas somente como uma característica a ser pensada depois.
– Falta de aplicação da Engenharia de Usabilidade
• Alta usabilidade não aparece, como num passe de mágica.
• Devemos incluir preocupações com usabilidade em todo o processo de desenvolvimento de software.
– Custo do peopleware não considerado
• Uma das primeiras considerações na aquisição de sistemas interativos;
• O custo inicial do sistema é pago somente uma vez, mas o custo de treinamento de cada pessoa no aprendizado do sistema – incluindo produtividade perdida, na “luta” contra o sistema, e recuperação de erros – é pago todos os dias.
Introdução a IHM 15
Conceitos de Qualidade de
Sistemas Interativos
Usabilidade
– É o conceito de qualidade de uso mais amplamente utilizado;
– Pode ser resumida como a combinação das seguintes
características (ponto de vista + técnico):
• Facilidade de aprendizado; (tempo e esforço – níveis de capacitação) • Facilidade de uso; (esforço cognitivo – nº de erros cometidos -- != f. aprendizado) • Eficiência de uso; (QUE permite o usuário a fazer)
• Produtividade; (COMO permite o usuário a fazer) • Satisfação do usuário; (emoções positivas e negativas) • Flexibilidade; (Luziana Lana)
• Utilidade; (conjunto de funcionalidades) • Segurança no uso. (recuperação de erros)
Conceitos de Qualidade de
Sistemas Interativos
Usabilidade
– Fatores que tem dificultado da necessidade de
usabilidade:
• A maioria dos Engenheiros de Software e Gerente nem sempre
acreditam que isto seja realmente um problema Ao contrario,
eles vêem a interface como uma questão de pouca importância
– alguma coisa que pode ser acrescentada facilmente para
vender o sistema.
• À dificuldade em se medir usabilidade, a distância entre o custo
e o beneficio pode ser bastante grande.
Introdução a IHM 17
Conceitos de Qualidade de
Sistemas Interativos
Comunicabilidade
– É a qualidade relacionada a capacidade de os usuários
perceberem e compreenderem as intenções do designer através
da interface de um sistema.
• As intenções do projetista, as decisões que ele tomou durante o processo de design, e em que premissas se baseou compõem o modelo mental do projetista, identificando:
– Para que serve o sistema? – Qual a vantagem de utiliza-lo? – Como funciona?
– Quais são os princípios gerais de interação com o sistema?
Conceitos de Qualidade de
Sistemas Interativos
Comunicabilidade
• O projetista deve se preocupar em transmitir adequadamente as respostas para estas perguntas através da interface, para que o usuário seja capaz de criar o modelo mental da aplicação que seja compatível com o do projetista, para que a aplicação não se torne um tedioso exercício de tentativa e erro.
– O conceito de comunicabilidade é complementar ao de usabilidade
• Um sistema de alta comunicabilidade é com freqüência um sistema com alta usabilidade (mas não o contrario).
– O uso de analogias com artefatos familiares ao usuário pode
contribuir, pois o usuário já possui um modelo mental sobre o
comportamento desses artefatos.
Introdução a IHM 19
Conceitos de Qualidade de
Sistemas Interativos
Aplicabilidade
– Está relacionado com a utilidade do sistema em uma variedade de situações e problemas [Fischer, 1998]. Este conceito permite determinar o quanto o sistema é útil para o contexto em que foi projetado e em que outros contextos o sistema pode ser útil.
• Fischer acredita que as pessoas, por serem hábeis e especialistas no seu domínio, querem agir como designers, no sentido de participar ativamente dos processos de solução de problemas e de construção ou transformação dos seus próprios artefatos e espaços de trabalho. Ele coloca como desafios essenciais de IHC a melhoria das formas como as pessoas podem usar computadores para trabalharem, pensarem, se comunicaram, aprenderem, criticarem, explicarem, argumentarem, discutirem, observarem, decidirem, calcularem, simularem e projetarem.
Conceitos de Qualidade de
Sistemas Interativos
Aplicabilidade
– A aplicabilidade de um sistema interativo depende da sua
usabilidade de comunicabilidade.
• Uma interface com baixa usabilidade ou comunicabilidade apresenta grandes obstáculos para sua aplicabilidade em uma diversidade de situações e domínios.
– Diversos pesquisadores têm chamado atenção para a necessidade
de se desenvolver sistemas que ampliem as capacidades dos
usuários, em vez de tentar substituí-las, possibilitando que eles
ajam de forma mais inteligente e eficiente.
• O usuário é um especialista na sua tarefa: seu conhecimento, competência e forma de atuação devem ser respeitados.
Introdução a IHM 21
Conceitos de Qualidade de
Sistemas Interativos
Aplicabilidade
– Interfaces muito rígidas, nas quais os usuários têm apenas um
caminho a seguir, com pouca possibilidade de cometer erros, são
freqüentemente chamadas de "a prova de idiotas" (do inglês,
idiot-proof).
• Na realidade, este tipo de interface trata todos os usuários como pessoas incapazes de tomar decisões apropriadas. Os usuários destas aplicações têm reações negativas de diversos tipos, conforme suas características e o contexto em que estão inseridos: eles fazem um mau uso do sistema, deixam de usá-lo, ou até mesmo se limitam a crer que o sistema tem sempre razão e que eles, usuários, não deveriam mesmo tomar decisões importantes.
Desenvolvimento de
Interação Homem-Computador
Interação Homem-Computador
– É o que acontece quando um usuário humano e um
sistema de computação se juntam para executar tarefas.
– O estudo dessa área é uma nova e excitante disciplina
voltada a responder questões de como melhor fazer esse
trabalho de interação.
Introdução a IHM 23
Desenvolvimento de
Interação Homem-Computador
A Figura abaixo apresenta algumas das diversas sub-áreas relacionadas com o desenvolvimento de sistemas interativos como um todo ([Hix & Hartson, 1993]).
Desenvolvimento de
Interação Homem-Computador
– O desenvolvimento da interface com o usuário faz parte do processo maior de desenvolvimento de sistemas interativos.
• Muitas pessoas ainda usam esses termos de maneira errada. Por exemplo, fala-se de projeto de interfaces e projeto de sistemas interativos como se fossem a mesma coisa, ao passo que o último engloba o primeiro.
– O software da aplicação (software não referente à interface) é desenvolvido com técnicas e metodologias convencionais da Engenharia de Software.
• Muitas vezes, ocorre uma sobreposição não desejável entre o desenvolvimento do software da interface e o software da aplicação.
• Isso pode gerar uma situação de dependência, onde o programador, para alterar o código da interface, precisa também alterar o código da aplicação.
Introdução a IHM 25
Desenvolvimento de
Interação Homem-Computador
– O conhecimento do usuário também pode ser aprimorado (principalmente através de treinamentos).
• Existem vários grupos desenvolvendo pesquisas na área de Educação de Usuários, que envolve principalmente psicólogos, pedagogos e cientistas da computação. Esta também é uma maneira de diminuir a lacuna existente entre o sistema e o usuário.
– O desenvolvimento de novas tecnologias tem grande influência nos estilos de interação utilizados no desenvolvimento da interação com o usuário.
• Muitas dessas novas tecnologias estão relacionadas com o desenvolvimento de hardware e dispositivos que facilitem a interação, como as touchscreens, o mouse 3D, os eye-trackers e os teclados one-handed.
• A indústria de informática promete continuar o grande progresso em hardware que irá explorar novas modalidades de comunicação como:
– Animação tridimensional em tempo real, sons, imagens e ricos conjuntos de metáforas para interação com o usuário.
Desenvolvimento de
Interação Homem-Computador
Componente de Interação
– está relacionado com a maneira como a interface com o
usuário funciona, sua aparência e comportamento em
resposta ao que o usuário vê, ouve e faz enquanto
interage com o computador.
– O software da interface consiste na implementação
desse componente de interação.
– O desenvolvimento do componente de interação de uma
interface e o desenvolvimento do software da interface
ocorrem em diferentes domínios.
Introdução a IHM 27
Desenvolvimento de
Interação Homem-Computador
Componente de Interação
– Alguns autores utilizam os termos:
• Domínio comportamental
: se refere às áreas de trabalho de
pessoas que projetam e desenvolvem componentes de
interação de interfaces (visão do usuário)
• Domínio de construção
: se refere a pessoas que projetam e
desenvolvem o software relacionado a esses componentes
(visão do sistema).
– A compreensão desses dois domínios, o que está envolvido em cada um deles, é muito importante no contexto de IHC.
Desenvolvimento de
Interação Homem-Computador
Componente de Interação
– Domínio comportamental
• são descritas as ações do usuário, percepções e tarefas.
• A interação é descrita de forma abstrata (isto é, independente do software) em termos do comportamento do usuário e da interface com que ele interage.
• Desenvolvimento no domínio comportamental envolve fatores humanos, diretrizes e regras, look and feel da interface, limitações cognitivas humanas, projeto gráfico, estilos de interação, cenários, especificações de usabilidade, prototipação rápida e avaliação com o usuário.
Introdução a IHM 29
Desenvolvimento de
Interação Homem-Computador
Componente de Interação
– Domínio de construção
• Desenvolve-se o software que implementa o projeto comportamental. • São descritas as ações do sistema em relação ao que o usuário faz. • Desenvolvimento nessa área envolve toolkits, widgets, algoritmos,
programação, bibliotecas de procedimentos, estruturas de dados, controle e fluxo dos dados, diagramas de transição de estados, manipulação de eventos, rotinas callback, representações orientadas a objetos, e alguns tipos de linguagem de descrição de interfaces com o usuário.
• O teste nesse domínio envolve procedimentos executados pelo sistema.
Desenvolvimento de
Interação Homem-Computador
Componente de Interação
– Uma comparação entre as principais características dos domínios comportamental e de construção é apresentada na Tabela a seguir:
Introdução a IHM 31
Desenvolvimento de
Interação Homem-Computador
Componente de Interação
– Conclusão
• Aproximando o desenvolvimento da interface ao domínio
comportamental pode-se obter resultados com maior
usabilidade do que aproximar ao domínio de construção, ou
visão do programador, onde o software é o principal enfoque.
• Parte dos problemas surgem do inevitável conflito no
desenvolvimento de interfaces: O que é melhor para o usuário
raramente é melhor para o programador.
Equipe de Desenvolvimento
de IHC
Devido ao desenvolvimento de interação ser uma
área relativamente nova, os papéis a serem
desempenhados neste processo, com suas
atividades e responsabilidades, ainda não estão bem
definidos. Uma maneira bastante genérica de se
estruturar o pessoal envolvido no desenvolvimento
de sistemas interativos é apresentada na Figura
abaixo ([Hix & Hartson, 1993]).
Introdução a IHM 33
Equipe de Desenvolvimento
de IHC
Equipe de Desenvolvimento
de IHC
Equipe Ideal de desenvolvimento
– Projetista do sistema
• define a arquitetura global, especificando quais tarefas serão realizadas por quais partes do sistema.
– Desenvolvedor da aplicação
• cria a estrutura de software necessária para implementar as tarefas realizadas pelo sistema, excluindo a interação homem-computador.
– Desenvolvedor da interação com o usuário
• Pessoas nesta área são diretamente responsáveis pela usabilidade, garantindo a satisfação do usuário.
• No domínio comportamental, desempenha o principal papel, que engloba pessoas com atividades como:
– definição da classe de usuários, – projeto de interação,
– avaliação de usabilidade – engenharia de fatores humanos.
Introdução a IHM 35
Equipe de Desenvolvimento
de IHC
Equipe Ideal de desenvolvimento
– Desenvolvedor do software da interface
• É o papel mais importante no domínio de construção. • Pessoas neste papel são responsáveis pela:
– tradução do projeto de interação em projeto de software e sua implementação. – produção da interface com a aparência e comportamento descritos no domínio
comportamental.
– Especialista do domínio do problema
• consiste de pessoas que têm conhecimento profundo da área de aplicação do sistema.
• Geralmente, estes especialistas estão representados pelos futuros usuários ou operadores que irão utilizar o sistema interativo final.
Equipe de Desenvolvimento
de IHC
Equipe Ideal de desenvolvimento
– Pessoas com esses diferentes tipos de função devem trabalhar em
conjunto e compartilhar o projeto e desenvolvimento, não somente
da interface com o usuário, mas do sistema interativo como um
todo.
– A cooperação entre as pessoas dessas áreas, com
complementação de papéis, é essencial para o desenvolvimento
de sistemas de alta qualidade.
Introdução a IHM 37
IHC: uma área de
pesquisa interdisciplinas
Um dos principais problemas em IHC
é justamente a quantidade de áreas
distintas envolvidas no estudo dessa
interação homem-computador, que
vai desde a computação até
a
sociologia.
IHC: uma área de
pesquisa interdisciplinas
As áreas mais importantes em IHC
Introdução a IHM 39
IHC: uma área de
pesquisa interdisciplinas
Psicologia:
– A psicologia comportamental e cognitiva estão relacionadas com IHC uma vez que é importante para a modelagem do usuário o entendimento do comportamento humano, percepção, processamento cognitivo, habilidade motora, assim como os modelos propostos para cada um destes processos, que têm um papel fundamental em IHC.
– A Psicologia social tem como preocupação estudar a natureza e as causas do comportamento humano no contexto social.
– A Psicologia organizacional dá aos designers o conhecimento sobre estruturas organizacionais e sociais e sobre como a introdução de computadores influencia a prática de trabalho.
IHC: uma área de
pesquisa interdisciplinas
Ergonomia:
– Esta área envolve os aspectos físicos da interação homem-computador, como por exemplo: posicionamento do usuário na cadeira, altura da mesa contendo o teclado, apoio para as mãos, altura e direcionamento do monitor e espaço para as pernas.
– A ergonomia se preocupa com o bem-estar de quem utiliza a máquina, tornando-a um instrumento de trabalho mais eficiente, produtivo e fácil de utilizar.
Sociologia:
– Preocupa-se com o estudo das conseqüências dos impactos que os sistemas de IHC impõem à estrutura da sociedade, levando em consideração o nível social e cultural do usuário.
Introdução a IHM 41
IHC: uma área de
pesquisa interdisciplinas
Antropologia:
– A ciência do homem está atualmente preocupada com o estudo da interação homem-computador, influenciada pela presença da tecnologia em várias áreas de trabalho.
• Esta tecnologia é representada por computadores que assumem papéis importantes no trabalho diário de cada cidadão.
Lingüística:
– A comunicação homem-computador por definição envolve o uso de algum tipo de linguagem, seja uma linguagem baseada em menus, linguagem de comandos, alguma linguagem gráfica ou até mesmo linguagem natural.
– A lingüística é justamente o estudo da linguagem, observando a lingüística computacional e outras teorias e formalismos da ciência da computação envolvidos em IHC.
IHC: uma área de
pesquisa interdisciplinas
Engenharia:
– Esta área de pesquisa é que fornece a base tecnológica, em
termos de máquinas mais possantes e aparelhos inovadores.
– Esta área está intimamente ligada à microeletrônica, circuitos
digitais, envolvendo tecnologias de som e imagem.
Design Gráfico:
– A harmonia e estética do design gráfico aumenta o poder de
representação dos sistemas, através da elaboração de formas
adequadas, levando em consideração as cores a serem utilizadas,
formatos de janelas, tipos de letras, desenhos mais atrativos,
imagens mais representativas e outros fatores que estão
intimamente ligados ao design gráfico.
Introdução a IHM 43
IHC: uma área de
pesquisa interdisciplinas
Ciência da Computação:
– Auxiliada pelas demais áreas já citadas, assim como outras que
não foram mencionadas mas que tendem a convergir para uma
cooperação com IHC, a Ciência da Computação está preocupada
com a elaboração dos sistemas computacionais, criando
procedimentos mais eficientes e de utilização mais amigável,
levando em conta as limitações e características dos usuários a
que se destinam os sistemas, contando com o apoio das diversas
áreas que a compõem, como por exemplo:
• Banco de Dados • Engenharia de Software • Inteligência Artificial • outras.
Referências Bibliográficas
Silva, Elton J. (2003), Apostila Sistemas Interativos: avaliação e design, Departamento de Computação, Universidade Federal de Ouro Preto.
Barbosa, S. D. J (2002), Notas de aula de Projeto de Interfaces com o Usuário, Departamento de Informática, Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro.
Paula, Hugo (2002), Notas de aula de Interface Homem-Máquina, Departamento de Informática, Pontifícia Universidade Católica do Minas Gerais.
Fischer,G. (1998), Beyond Couch Potatoes: from consumers to designers. Center for LifeLong Learning & Design (L3D), Department of Computer Science and Institute of Cognitive Science, University of Colorado, Boulder.
Kammersgaard, J. (1988), Four different perspectives on human-computer interaction, International Journal of Man-Machine Studies, v.28 n.4, p.343-362, April 1988.
Heckel, P.(1984), The Elements of Friendly Software Design. Werner Books.
Hix, D. and Hartson, H. R. (1993), Developing User Interfaces: ensuring usability through product and process, John Wiley and Sons.
