6 пт, после: 6 пт
реклама
Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 1 из 15 Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия 1. Когнитивная психология, когнетика 2. Когнитивное сопротивление как специфическая особенность взаимодействия человека с компьютером 3.Некоторые когнитивные характеристики, важные для организации взаимодействия человека с компьютером 3.1. Восприятие 3.2. Когнитивное сознательное и когнитивное бессознательное 3.3. Локус внимания 3.4. Виды памяти 3.5. Неизбежность ошибок Здесь речь пойдет о психологических характеристиках процессов восприятия, запоминания и обработки информации, которые важны для организации взаимодействия и обязательно должны быть учтены в проекте интерфейса. 1. Когнитивная психология, когнетика В основе взаимодействия между машиной и человеком лежат процессы обработки информации человеком, являющиеся объектом изучения когнитивной психологии1. Когнитивная психология (от лат. cognitio - знание, познание) — раздел психологии, изучающий когнитивные, т. е. познавательные, процессы человеческого сознания и зависимость поведения субъекта от этих процессов. К числу таких процессов относятся восприятие, внимание, распознавание образов, память, передача информации языковыми средствами, переработка информации (формирование знаний), логическое мышление, принятие решений. Этот раздел психологии важен для нас тем, что он не просто изучает перечисленные процессы, но изучает их в контексте аналогии между работой мозга и компьютера, т.е. наиболее тесно соприкасается с вопросами взаимодействия человека с компьютером. Направление это достаточно сложившееся и имеет достаточно долгую историю развития (по крайней мере в 30 – 40 годах прошлого столетия оно уже существовало). Возрождение интереса к когнитивной психологии и ее существенное изменение относится к концу 50-х годов. Важнейшую роль в этой «неокогнитивной революции» (Р. Солсо, см. сноску 1) сыграли возникновение теории информации, кибернетики, эволюция лингвистики, достижения в области компьютерных наук и искусственного интеллекта. Как и любая другая наука о человеке, когнитивная психология проясняет только очень небольшую часть вопросов и предлагает один из возможных подходов к их решению. Существует ряд мнений2, согласно которым нужен иной, более широкий взгляд на взаимоотношение «человек-машина». Так, например, деятельностный подход рассматривает не взаимодействие человека с компьютером, а человеческую деятельность, опосредуемую компьютером. Иначе говоря, познавательные процессы исследуются в рамках социально значимой деятельности человека. Развитие такого рода направлений свидетельствует о значимости и актуальности предмета исследований, однако с позиций практической деятельности эти исследования носят достаточно абстрактный характер. Что касается когнитивной психологии, она располагает огромным количеством экспериментально подкрепленных и, что очень важно, конструктивно выраженных положений, нуждающихся в воплощении. Диапазон интересов этой дисциплины очень широк. Она оказывает влияние на все разделы психологии, причем основное внимание уделяется обучению (анализируются все этапы процесса обучения; показывается, что эффективное обучение возможно лишь в том случае, когда новый материал, связанный с уже имеющимися знаниями и умениями, включается в существующую когнитивную структуру). Мы рассмотрим только очень небольшую часть положений, непосредственно связанных с разработкой интерфейсов. Некоторое представление о предмете когнитивной психологии можно получить из фрагмента, приведенного на сайте http://flogiston.ru/library/solso (Р.Солсо. Введение в когнитивную психологию). 2 Представленных, например, на http://www.gui.ru/ivan/?p=3#more-101 1 Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 2 из 15 Основные направления исследований в когнитивной психологии отражены на рис. 3.1. Схема выполнена по Р. Солсо. Восприятие Распознавание образов Язык Психология развития Внимание Когнитивная психология Мышление и решение задач Память Человеческий интеллект Воображение Искусственный интеллект Рис. 3.1. Основные направления исследований в когнитивной психологии Таким образом, в хороший интерфейс когнитивные принципы должны быть заложены как необходимые уже на этапе проектирования. Некоторые когнитивные характеристики и темы когнитивной психологии Таблица выполнена по Р. Солсо с небольшими модификациями. Здесь интересно не только перечисление тем, но и определение таких привычных терминов как внимание и др. Характеристика Способность стимулы обнаруживать и интерпретировать сенсорные Тема в когнитивной психологии Обнаружение сенсорных сигналов Склонность сосредотачиваться на некоторых сенсорных стимулах и игнорировать остальные Внимание Способность извлекать значение из букв и слов Чтение и информации Способность передавать наблюдаемые события на разговорном языке Языковая переработка Способность абстрагировать некоторые элементы события и объединять эти элементы в хорошо структурированный план, придающий значение всей ситуации Распознавание образов Способность формировать образ «когнитивной карты» Мысленные образы Способность сохранять свежие события и объединять их в непрерывную последовательность Кратковременная память Способность быстро извлекать из долговременной памяти конкретную информацию, нужную для применения в текущей ситуации Долговременная память Знание, что объекты имеют конкретные названия Семантическая память Способность использовать воспроизведения информации мнемонические трюки» для переработка Мнемоника и память Тенденция хранить языковую информацию в общем виде Абстрагирование высказываний Понимание, что описание пути достижения цели можно точно преобразовать в набор сложных моторных действий (напр., при Языковое/моторное речевых Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 3 из 15 вождении автомобиля) поведение Понимание роли отдельных элементов ситуации Мышление Способность решать задачи Решение задач Общая способность к осмысленным действиям Человеческий интеллект Неспособность действовать совершенным образом Забывание и интерференция Упражнение. Попробуйте, пожалуйста, выделить отдельные когнитивные компоненты при работе с интерфейсом какого-либо приложения. Когнетика Изучение прикладной сферы наших ментальных способностей называется когнитивным проектированием, или когнетикой (Раскин, с. 28). Иначе говоря, когнетика – прикладной аспект когнитивной психологии. Для нас важно, что эта дисциплина дает возможность понять, что мы можем делать и чего не можем. Для разработки успешного интерфейса может быть достаточно прагматического и эмпирического взгляда на когнитивные возможности человека. В действительности же часто не учитываются ментальные ограничения, оказывающие неблагоприятное влияние на продуктивность работы с интерфейсом, хотя эти ограничения присущи каждому человеку. С другой стороны, некоторые интерфейсы разработаны с расчетом на некие когнитивные способности, которыми, как показывают эксперименты, мы не обладаем. Примеры 2. Когнитивное сопротивление как специфическая особенность взаимодействия человека с компьютером Когнетика и эргономика Корни всех современных производственных дисциплин, сформировавшихся в индустриальную эпоху, уходят в доиндустриальные времена – всех, кроме компьютерных дисциплин, которые возникли в постиндустриальную эпоху. Эргономика – дисциплина индустриального периода, лежащая в основе разработки средств взаимодействия человека с физическими объектами. Эргономика дает информацию о психологических, анатомических и физиологических изменениях, которым человек подвергается при совершении тех или иных действий в процессе выполнения работ. Здесь используются знания о возможностях человеческого тела и органов чувств, т.е. знания о физических характеристиках человека. Число таких характеристик относительно невелико, они поддаются измерению. Это конкретная информация, способы использования которой хорошо отработаны. Соответственно, легко учесть физические ограничения. Процесс создания интерфейса с физическими объектами начинается с проектирования, используется также тщательное тестирование. В процессе разработки учитывается разброс параметров человеческого тела. Так, если речь идет о разработке автомобильного сидения, подходящего для большинства пользователей, то такое сиденье не будет удовлетворять потребностей людей с ростом не более одного или не менее двух с половиной метров – учет таких диапазонов регулирования либо механически невозможен, либо потребовал бы значительных и неоправданных затрат. При переходе к постиндустриальному, информационному периоду человеческие изобретения приобретают все более интеллектуальный характер. При создании интерфейса с компьютерными продуктами речь идет об учете уже ментальных параметров человека. В отличие от физических, эти характеристики значительно сложнее в изучении, число их весьма велико, они плохо поддаются измерению – словом, соответствующие знания очень далеки от прямого применения на практике. Проводя аналогию с предшествующим периодом и эргономикой, можно сказать, что необходимо овладевать эргономикой сознания, если мы хотим, чтобы взаимодействие с интеллектуальными компьютерными продуктами нас устраивало. Можно также сказать, что когнетика играет роль эргономики сознания. Специфика компьютерных продуктов с точки зрения их использования состоит в том, что они: - сложны для изучения и понимания; - сложны в применении; - часто создают препятствия к достижению целей, для которых созданы. Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 4 из 15 В то же время компьютеры проникли во все сферы жизни, а, как показано в кн. Купера, «любое устройство + компьютер = компьютер». Это означает, что любое компьютеризированное устройство наследует все негативные характеристики компьютерных продуктов. Когнитивное сопротивление – трудности в освоении и использовании компьютерных продуктов, причиной которых является несоответствие их интерфейса когнитивным характеристикам человека. Это сопротивление, с которым сталкивается человеческий интеллект, пытаясь разобраться в сложной системе правил, изменяющихся динамически. Взаимодействие с программами имеет высокий показатель когнитивного сопротивления. Взаимодействие с физическими устройствами, пусть даже сложными, как правило вызывает более низкое сопротивление, потому что механические устройства обычно имеют ограниченное количество состояний в сравнении с количеством внешних воздействий (Купер, с. 58). Когнитивное сопротивление присуще всем продуктам, основанным на программном обеспечении, независимо от их примитивности, и делает эти продукты гораздо более сложными в использовании, чем аналогичные продукты механической эры (с. 63). Неподатливость проблемы происходит не из сложности создания более совершенных взаимодействий. Она происходит из нашей всеобщей готовности принимать некачественные взаимодействия как неизбежное. Когнитивное сопротивление порождается не технологиями, а людьми, которые ими владеют. Они создают технические артефакты, взаимодействие с которыми осуществляется на том же языке, который применялся в разработке. Они – инженеры, поэтому интерфейс с человеком-пользователем выражается в терминах «реализации» продукта (с. 67). Единственный способ разработки компьютерных продуктов с низким уровнем когнитивного сопротивления – это проектирование взаимодействия с ними, исходя из целей пользователей и на базе экспериментально и теоретически обоснованных принципов. 3. Некоторые когнитивные характеристики, важные для организации взаимодействия человека с компьютером 3.1. Восприятие Восприятие – комбинирование информационных потоков, поступающих в мозг от органов чувств, со знаниями и опытом прошлого, процесс сравнения новых образцов информации со старыми. Результат восприятия формируется как интерпретация новой информации в контексте имеющихся знаний. Ниже приведен пример, иллюстрирующий это положение. Что мы воспринимаем в каждом из предлагающихся случаев? Органы восприятия и мозг работают гораздо медленнее, чем представляется: - на распознавание объекта на экране монитора уходит примерно 0.1 секунды; - на перевод взгляда и внимания с одного объекта на другой – примерно 0.25 секунды; - на принятие простого решения (выбор из двух альтернативных действий) – 1.25 секунды. Процесс еще более замедляется, если приходится повторять какие-то действия руками. Временные оценки для отдельных операций приведены в лабораторной работе 1 и теме 4 при описании модели GOMS для оценки интерфейса. Образы непосредственного восприятия хранятся в памяти (называемой перцептивной) в течение небольшого периода времени. Эту память можно расценивать как некий буфер, содержащий результаты автоматической обработки информации. Немного более подробно об этом сказано в вопр. 3.3. Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 5 из 15 Наша сенсорная система работает постоянно, но получаемая информация обрабатывается автоматически, без участия сознания. Внимание привлекают лишь внезапные и значимые изменения в нашем окружении. Происходящие при этом процессы рассматриваются ниже. 3.2. Когнитивное сознательное и когнитивное бессознательное Понятия «сознательное» и «бессознательное» являются предметом психологии и философии, где имеют вполне определенное значение. В контексте проектирования интерфейсов используются более ограниченные понятия когнитивного сознательного и когнитивного бессознательного. Суть ограничения состоит в использовании только эмпирически подтверждаемых положений и конкретных выводов из них. Бессознательными называются те ментальные процессы, которые не осознаются в момент их протекания. Не углубляясь в существующие метафоры, описывающие работу головного мозга, можно ограничиться простой ментальной моделью и представлять когнитивное сознательное и когнитивное бессознательное как две некие области, в которых хранятся мысли или воспоминания, причем эти области имеют разные способы взаимодействия с окружающим миром и с воспринимаемыми понятиями. Существование когнитивного сознательного и когнитивного бессознательного подтверждает – как экспериментально, так и в обычной деятельности – и тот факт, что с помощью некоторого стимула можно вызвать переход какой-либо ментальной конструкции из одной области в другую. Изменение состояния ментальных конструкций от бессознательного к сознательному показывает, что у нас есть по крайней мере две формы знания. Примеры перемещения ментальных конструкций из области бессознательного в область сознательного •• Попробуйте ответить на вопрос: какая последняя буква в вашем имени? Вы знаете, что это за буква, но до прочтения вопроса не осознавали это. Такая информация не запрашивалась, но вы смогли ее получить, когда возникла необходимость. То место, откуда была извлечена буква, и можно назвать когнитивным бессознательным. Здесь важно, что в один момент вы не осознавали, какой буквой заканчивается ваше имя, а в другой момент стали осознавать. Когда вы подумали об этой букве, мысль, вызванная прочитанным вопросом, стала частью сознания. •• Прочтение какой-то части предлагаемого текста может послужить стимулом к перемещению содержимого памяти из области бессознательного в область сознательного (например, если возникнет ассоциация с каким-то событием или информацией). •• По большей части мы не обращаем внимания на ощущения от одежды до тех пор, пока что-то не направит на эти ощущения наше внимание, а между тем эти ощущения наличествуют постоянно. •• Воспоминание о некотором событии может привести к воспроизведению (из области когнитивного бессознательного) эмоционального состояния, сопровождавшего это событие, и т.д. Примеры перемещения ментальных конструкций из области сознательного в область бессознательного Некоторое событие может отвлечь внимание от того, чем вы заняты в данный момент. После возвращения к прерванному занятию знание о происшедшем событии переместится из когнитивного сознательного в когнитивное бессознательное. Например, внезапный звук может отвлечь от чтения книги к мысли о причине этого звука; после возвращения к чтению предположение о причине звука переместится в когнитивное бессознательное. То же произойдет, если на лекции будет сделано некоторое объявление, не связанное с темой лекции. Ниже в таблице приведены основные свойства когнитивного сознательного и когнитивного бессознательного. Свойство Сознательное Бессознательное Инициируется (включается) Чем-то новым Повторением Нестандартными ситуациями Ожидаемыми событиями Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 6 из 15 Опасностью Безопасностью Используется В новых обстоятельствах В привычных ситуациях Решает задачи Ветвящиеся задачи (принятие решений) Неветвящиеся задачи (воспроизведение последовательности действий; например, нажатие педали тормоза как реакция на красный свет и т.п.) Принимает Логически непротиворечивые утверждения Логически непротиворечивые или логически противоречивые утверждения Функционирует Последовательно (может оперировать только одним вопросом или контролировать только одно действие в течение некоторого промежутка времени) Одновременно Управляется Волей Привычными действиями Производительность Небольшая Огромная Период функционирования Десятки секунд Десятилетия (всю жизнь) Когнитивное сознательное направлено на быстрое принятие решений в новых обстоятельствах, тогда как когнитивное бессознательное – на ментальную деятельность в привычных обстоятельствах. Сознательное проявляется при решении ветвящихся задач. Важно отметить, что отнесение задачи к классу ветвящихся или неветвящихся не является абсолютным и зависит от ее новизны для решающего (или, что то же, опыта решения подобных задач). В процессе изучения задача может восприниматься как ветвящаяся, требующая сознательного внимания. По мере повторения задачи ее выполнение может стать неветвящимся и автоматическим. Свойства сознательного и бессознательного имеют значение при рассмотрении вопроса о концентрации внимания на тех или иных объектах, что имеет непосредственное отношение к разработке интерфейсов. 3.3. Локус внимания Переход бессознательного в сознательное напрямую связан с процессом внимания. Подчеркнем еще раз, что наша сенсорная система работает постоянно, но получаемая информация обрабатывается автоматически, без участия сознания. Внимание привлекают лишь внезапные и значимые изменения в нашем окружении. Тогда эти изменения становятся локусом внимания. Можно до некоторой степени контролировать превращение бессознательных мыслей в сознательные (например, при перемещении знания последней буквы имени в сознательную область), но нельзя намеренно перевести сознательные мысли в бессознательную область. Классический пример – предложение «не думай о желтой обезьяне». Мысли о желтой обезьяне перейдут в бессознательное – перестанут быть локусом внимания – только через некоторое время после того, как перестанут поддерживаться предложением «не думать», т.е. когда будут прекращены сознательные попытки их перевода в бессознательное. Локус внимания – это область, на которой сосредоточено наше внимание. Так, локусом может быть деталь или объект окружающего мира или идея, о которой мы целенаправленно думаем. Используемый иногда в этом же контексте термин фокус неточно отражает работу внимания. Различие между фокусом и локусом внимания состоит в том, что помещение некоторого объекта в фокус внимания (или фокусирование внимания) является волевым действием, тогда как полностью управлять содержимым локуса внимания мы не можем. Здесь имеется в виду не только то внимание, которое можно активно обращать на что-либо, но и пассивное восприятие потока информации или переживание происходящего. Можно сказать, что локус – это то, на что обращено наше внимание, фокус – то, на что наше внимание обращено сознательным усилием. Это различие иллюстрируется фразой «Мы можем целенаправленно сфокусировать наше внимание на каком-либо локусе». Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 7 из 15 Мы воспринимаем, знаем и помним намного больше того, что становится локусом нашего внимания. Например, можно искать предмет, который лежит на виду; предмет воспринимается органами зрения, но тем не менее не замечается, так как не стал локусом внимания. Другой пример: как правило, мы «не слышим» жужжания люминесцентных ламп, пока не обратим на него внимания. Так, этот звук становится локусом внимания по крайней мере дважды: при включении лампы и при ее выключении; причем во втором случае прекращение звука заставляет осознать, что он был слышен, т.е. осознать уже задним числом, когда локусом внимания становится воспоминание о звуке. И в обоих случаях образ звука постепенно затухает. Здесь уже работают механизмы разных видов памяти. Формирование привычек По мере повторения выполнение того или иного действия становится для нас привычным, и мы можем выполнять его не задумываясь. Любая привычка означает отказ от внимания к деталям, т.е. в процессе выполнения действия эти детали перестают быть локусом внимания. При постоянном использовании какого-либо интерфейса формируются определенные привычки, которые впоследствии трудно преодолеть. Задача дизайнеров заключается в создании интерфейсов, которые не позволяют привычкам вызывать проблемы у пользователей. Это означает, что такие интерфейсы должны: - целенаправленно опираться на человеческую способность формировать привычки; - развивать у пользователей такие привычки, которые позволяют упростить ход работы. В случае идеального человекоориентированного интерфейса доля участия самого интерфейса в работе пользователя должна сводиться к формированию полезных привычек. Многие проблемы, которые делают программные продукты сложными и неудобными в использовании, происходят изза того, что в используемом интерфейсе «человек-машина» не учитываются полезные и вредные свойства человеческой способности формировать привычки. Хорошим примером игнорирования этого свойства служит тенденция предусматривать сразу несколько путей решения одной и той же задачи. В этом случае множество вариантов приводит к смещению локуса внимания пользователя с самой задачи на выбор пути. Привычку нельзя изменить однократным волевым действием. Для этого требуется тренировка в течение некоторого периода времени. Если ситуация, применительно к которой выработана привычная схема действий, изменилась, то использование этой схемы будет приводить к ошибкам, как только локус внимания будет отвлекаться от появившихся в ситуации изменений. Разработчик интерфейса может устроить, в том числе и ненамеренно, ловушку для пользователя, если последний на одном компьютере будет интенсивно использовать два или более приложения, интерфейсы которых отличаются только несколькими часто применяемыми деталями. В таких обстоятельствах у пользователя, скорее всего, сформируются привычки, которые будут приводить к ошибкам при попытках применить в одном приложении команды, свойственные другому. Привести примеры Одновременное выполнение задач Любая задача, автоматичной. которую вы научились выполнять без участия сознания, становится Автоматизм позволяет выполнять сразу несколько действий одновременно. Все одновременно выполняемые задачи, за исключением не более чем одной, являются автоматичными. Та задача, которая не является автоматичной, находится непосредственно в локусе вашего внимания. Когда вы выполняете одновременно две задачи, ни одна из которых не является автоматичной, эффективность выполнения каждой из них снижается в результате конкуренции за область внимания. Этот феномен психологи называют интерференцией. Чем более предсказуемой, автоматичной и бессознательной становится задача, тем больше становится эффективность ее выполнения одновременно с другими задачами, и, тем менее, она конкурирует с ними. Человек, по-видимому, имитирует одновременное выполнение нескольких задач, требующих сознательного контроля, через последовательное переключение внимания с одной задачи на другую. Действительная одновременность достигается, когда все задачи, кроме разве что одной, становятся автоматичными. Например, вы можете одновременно не спеша идти, что-нибудь есть и при этом решать какую-нибудь математическую задачу (в это же время можно бессознательно обдумывать и еще одну математическую задачу, но по определению когнитивного Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 8 из 15 бессознательного вы не заметите этого процесса, т.е. не можете сознательно работать над двумя разными математическими задачами одновременно). Не менее важным является тот факт, что человек не может избежать формирования автоматических реакций. Формирование привычек является неотъемлемой частью нашего ментального аппарата. Его невозможно остановить волевым действием. Любая регулярно выполняемая последовательность действий становится в конце концов автоматичной, а сама последовательность – как бы одним действием. Как только вы начнете выполнять некоторую последовательность, требующую не более 1 или 2 секунд времени, вы не сможете остановиться и проделаете все действия вплоть до завершения последовательности. Вы также не сможете прервать последовательность, выполнение которой занимает больше нескольких секунд, если она не стала локусом внимания. Когда вы повторяете какую-то последовательность действий, единственный способ предотвратить формирование привычки — это удерживать то, что вы делаете, в локусе внимания. Это очень сложно. Неизбежность формирования привычек имеет свои следствия с точки зрения разработки интерфейсов. Например, программа перед тем как выполнить необратимое действие, например удаление файла, задает вопрос: «Вы уверены?» После этого вам требуется ввести либо Y («Да»), либо N («Нет») в качестве ответа. Предполагается, что, запрашивая подтверждение вашего решения, система оставляет вам шанс исправить ошибку, которая могла бы быть неисправимой. Так как ошибки случаются редко, вы обычно будете отвечать Y («Да») на любую команду, которая требует подтверждения. Из-за постоянного повторения ввод Y после команды удаления вскоре становится привычным действием и, вместо того чтобы остаться отдельной ментальной операцией, превращается в часть действия по удалению файлов. В результате вы, не останавливаясь и не проверяя собственное намерение, вводите Y. Таким образом, запрос компьютерной системы, предназначенный служить в качестве меры безопасности, из-за привычки становится бесполезным и только усложняет обычный процесс удаления файлов. В общем случае любой запрос о подтверждении, требующий установленного ответа, вскоре становится бесполезным. Разработчики, которые используют такого рода подтверждения, и администраторы, которые думают, что запросы о подтверждении обеспечивают безопасность, на самом деле не учитывают силу свойства формирования привычек, присущего когнитивному бессознательному. Формирование привычки всегда подтверждать команду без принятия сознательного решения о ее выполнении в локусе внимания происходит неизбежно, даже если ответ на запрос о подтверждении является не заранее установленным, а непредсказуемым (к примеру, компьютер может потребовать, чтобы пользователь ввел слово, случайно выбранное из диалогового окна). Любой эффективный способ подтверждения непременно будет раздражать, потому что он препятствует формированию у пользователя привычного ответа на запрос и вообще привыканию к этой процедуре. Кроме того, подобные меры каждый раз создают у пользователя новый локус внимания, и поэтому он может забыть подумать о правильности своего решения. Не существует идеального способа подтверждения операции. Даже если пользователь будет вводить обоснование удаления, — такой метод особенно подходит для ситуаций, связанных с соблюдением правомочности действий, — это, в конце концов, приведет к тому, что он станет каждый раз выбирать один и тот же стандартный ответ. Если основание для выполнения того или иного необратимого действия было с самого начала неверным, никакое предупреждение или запрос о подтверждении этого действия не поможет пользователю избежать ошибки. Единственный способ избежать подобных ошибок — это предусмотреть в интерфейсе неизбежность формирования привычек. Целесообразно дать пользователю возможность отменить ошибочную команду, даже если после нее были совершены какие-то другие действия. Если по тем или иным причинам какое-то действие никогда не должно выполняться, следует предотвратить саму возможность такого действия (например, по причинам, связанным с правами доступа, какой-либо файл никогда не должен быть удален пользователем). Если выдается сообщение, которое не требует ответа от пользователя, оно может быть устранено. Если все же по каким-то причинам оно должно быть выдано, его можно отобразить на прозрачном слое, чтобы можно было продолжить работу с изображением под ним. Для удаления такого прозрачного диалогового окна не должно требоваться нажатия какой-либо клавиши, и Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 9 из 15 исчезать оно может медленно, давая пользователю возможность заметить его, при продолжении основной работы. Сингулярность локуса внимания Локус внимания может быть только один. Эксперименты подтверждают гипотезу о том, что мы не можем обрабатывать несколько раздражителей одновременно (этот факт согласуется с утверждениями об ограничениях когнитивного сознательного). После приобретения нового локуса внимания прежний локус теряется, т.е. второй локус внимания не возникает. Событие, прерывающее основную мыслительную нить, являющуюся локусом внимания, не обязательно может быть внешним. Внезапная боль или мысль о том, что пришло время назначенной встречи, может ворваться в ваше когнитивное сознательное и расстроить текущий ход мысли, направив его по новому пути. Но если внешние и внутренние события обычны и не являются экстренными, ваше бессознательное перехватывает этот процесс, и вы начинаете игнорировать эти события — даже не осознавая, что игнорируете их. Другими словами, при обычных, ординарных обстоятельствах ваше внимание не отвлекается. Вы можете научиться время от времени сознательно отслеживать происходящее в окружающем пространстве, чтобы замечать те события, на которые в противном случае вы не обратили бы своего внимания. Для примера можно упомянуть, что пилотов специально обучают регулярно просматривать приборную доску даже без особой внешней причины. Тем не менее, пилоты часто забывают проводить такой просмотр приборов в тех случаях, когда события во время полета вынуждают их переключить свое внимание на какой-то конкретный локус. Чем больше вы сосредоточены на задаче, тем труднее перейти на другой локус внимания и тем более сильный стимул требуется для того, чтобы такой переход произошел. В самом крайнем случае, когда человек полностью поглощен какой-то задачей, он перестает следить за окружающим пространством. Работа с компьютером часто бывает настолько сложной и требует такого напряжения, что пользователь оказывается целиком поглощенным компьютерной системой и поэтому отвлекается от выполнения стоящей перед ним задачи. Такого род поглощенное внимание является потенциальным источником ошибок, включая катастрофические. Наша цель состоит в том, чтобы оставить саму задачу в качестве локуса внимания пользователя. Поглощенность основной задачей очень важна с точки зрения продуктивности, если она ограничена только этой задачей и если компьютерная система не отвлекает внимание пользователя на себя. Интерфейсы следует разрабатывать с расчетом на то, что пользователь, поглощенный своей задачей, не станет даже реагировать на попытки системы пообщаться с ним. Интерфейс должен хорошо работать независимо от степени поглощенности пользователя. Это в первую очередь касается сообщений, адресуемых пользователю. Реакция на событие, отвлекающее от решения задачи, может быть пропорциональной уровню поглощенности или интенсивности помехи. Так, если во время использования какого-либо интерфейса компьютер начинает работать неожиданным образом, то по мере того как ваше волнение, вызванное возникшей проблемой, возрастает, вы с меньшей вероятностью сможете замечать подсказки, сообщения и другие средства помощи пользователю. Чем более критической является задача, тем меньше вероятность того, что пользователь заметит предупреждения относительно тех или иных потенциально опасных действий. Единственное, чем здесь можно помочь, — это сделать так, чтобы пользователь не смог совершить ошибок, связанных с работой интерфейса, или, другими словами, чтобы пользователь имел возможность сразу отменить результаты любого действия, а не просто получал предупреждения о потенциальных его последствиях. Большинство ситуаций в интерфейсе могут быть спланированы таким образом, что сообщения об ошибках становятся ненужными. К сожалению, формальных правил здесь не существует; ряд примеров, как это сделано в конкретных случаях, приведен, например, в кн. Раскина (разд. 6.4.2, с. 214). Эксплуатация единого локуса внимания Наличие у человека только одного локуса внимания имеет и положительные стороны. Если нам известно, где в данный момент внимание пользователя зафиксировано, мы можем производить изменения во всех остальных частях системы, зная, что они его не отвлекут. Этот эффект был использован при разработке компьютера Canon Cat1. Когда пользователь прекращал работу, Об этом компьютере многократно упоминается в кн. Раскина. Также можно посмотреть статью по адресу http://soft.compulenta.ru/172939/. Сам компьютер нам незнаком, однако режим, о котором идет речь, хорошо известен. 1 Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 10 из 15 компьютер сохранял на первой дорожке диска побитовое изображение экрана именно в том виде, который был на момент остановки работы. Когда пользователь возвращался к работе, на экран за долю секунды помещалась та самая картинка. Человеку необходимо около 10 секунд для того, чтобы переключиться с одного контекста на другой или мысленно подготовиться к предстоящей задаче, в то время как компьютеру Canon Cat требовалось всего лишь 7 секунд, чтобы считать с диска остальную рабочую часть информации. Поэтому, пока пользователь смотрел на статичное изображение на экране, вспоминая, чем он занимался, и решая, что он собирается делать далее, в его локусе внимания находились приготовления к предстоящей задаче, а система тем временем завершала загрузку. Только после этого экран становился активным, хотя и не меняя своего вида — за исключением того, что курсор начинал мигать. Только отдельные пользователи смогли заметить весь этот фокус. Большинство же владельцев просто думали, что их компьютер умеет магическим образом считывать всю дискету за ту долю секунды, когда появляется первое изображение. Человеку требуется в среднем 10 секунд для того, чтобы переключить свое внимание с одного контекста на другой. Это время отсчитывается от последней команды, выполненной в предыдущем контексте, до первой команды, выполняемой в новом контексте. Этот промежуток времени обычно не замечается, поскольку сознание пользователя в это время занято. Тем не менее, при разработке интерфейсов этот феномен должен использоваться с осторожностью. Если во время работы пользователю необходимо постоянно переходить в один из контекстов, то этот переход может стать для него привычным и поэтому происходить за гораздо меньшее время. Разного рода запаздывания можно скрыть. Например, карточная игра, в которой на генерацию каждой новой раздачи требуется несколько секунд, кажется более быстрой, если в это время воспроизводить шелестящий звук тасуемых карт. В общем случае это разного рода эффекты, сопутствующие ходу процесса, например, полоса прогресса при загрузке файла и т.д. Возобновление прерванной работы Обычно, прервав некоторую работу, вы затем к ней возвращаетесь. Если перерыв продолжается всего несколько секунд — в пределах периода затухания кратковременной памяти, — дополнительных стимулов, для того чтобы вы могли вернуться к выполнению текущей задачи, не требуется. Если период более длительный, то возвращение к выполнению прерванной задачи должно быть чем-то инициировано — например, видом лежащей перед вами незаконченной работы. С этой точки зрения интерфейс, базирующийся на метафоре рабочего стола (по крайней мере, его реализации), не является ориентированным на человека и эффективным. Действительно, после включения большинство компьютеров отображают рабочий стол – нейтральную отправную область. Закрыв приложение, вы обычно возвращаетесь на рабочий стол. При этом вы хотите либо возвратиться к предыдущей задаче, с которой вы работали, либо начать новую задачу. Переход к необходимой задаче нужно осуществлять самостоятельно. И если для работы с новой задачей это естественно, то для возвращения к предыдущей задаче неэффективно. Аналогично при возобновлении работы с каким-либо сайтом лучше всего было бы вернуться на то место, где вы были последний раз, а не на начальную страницу (тем более что если сайт хорошо разработан, то переход на начальную страницу осуществляется одним щелчком мыши). Именно так позволяет сделать браузер Opera, предлагая установить соединение с места последнего разъединения. По этим же самым причинам очевидно, что когда вы открываете документ в каком-либо приложении, например в текстовом процессоре, вы должны вернуться к тому месту, где вы с ним работали в тот момент, когда закрыли или сохранили его в последний раз. Компьютер Canon Cat имел свойство при запуске всегда возвращаться к последней задаче. Более того, на экране появлялось именно то изображение, включая позицию курсора, которое было на момент последнего его использования. Подобный подход используется в компьютере Apple iBook1, который сохраняет текущее состояние на диске и при включении машины выводит его обратно на экран. Аналогично осуществляется режим «заморозки» в Windows. При задании этого режима все содержимое оперативной памяти сохраняется на диске, после чего аппаратура выключается. При ее включении запускается системная программа, которая загружает в память содержимое файла. Для пользователя работа возобновляется (правда, с заметной задержкой) с места, на котором 1 Это линейка ноутбуков класса Subnote (12), с которыми мы имели дело при анализе интерфейса MacOS Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 11 из 15 была прервана в предыдущем сеансе. Похоже, что преимущество Canon Cat состоит в том, что там сначала загружалась только картинка экрана, что и скрывало задержку. Разработчики радиоприемников и телевизоров с цифровой настройкой всегда предусматривают возможность сохранения параметров звука и каналов, на которые эти приборы были настроены в последний раз, что, конечно, усложняет эти приборы и повышает их стоимость, так как для этого требуются элементы энергонезависимой памяти, необязательные для всего остального механизма. Для разработчиков компьютеров задача упрощается, потому что в компьютерах уже имеется значительный объем такой памяти в виде жесткого диска. Поэтому нет оправдания тем разработчикам, которые не предусматривают подобную возможность также и в компьютерах, имея все необходимые для этого аппаратные средства. 3.4. Виды памяти Сохранение результатов восприятия: перцептивная память Эксперименты показывают, что образы непосредственного восприятия хранятся в памяти (называемой перцептивной) в течение небольшого периода времени. Эту память можно расценивать как некий буфер, содержащий результаты автоматической обработки информации. Диапазон интервала времени затухания зрительных образов – от 90 до 1000 мс; в среднем – 200 мс (0.2 с). Диапазон интервала времени затухания слуховых образов – от 900 до 3500 мс; в среднем – 1500 мс1. Сенсорные восприятия не всегда откладываются в памяти. Большинство из них утрачивается после затухания. Из этого следует, что человек, прочитавший или услышавший 5 секунд назад некоторое сообщение, необязательно сможет вспомнить его содержание. Поэтому, если это сообщение содержит важную информацию, оно должно оставаться на экране до тех пор, пока сохраняет актуальность, либо пользователю должна быть предоставлена возможность немедленно обработать эту информацию, прежде чем она исчезнет из его памяти. Кратковременная память и локус внимания Когда некоторая информация становится локусом внимания, кратковременную память, где будет храниться в течение 10 секунд. она перемещается в Кратковременная память (short-term memory, STM) – это режим работы памяти, в котором фиксируются только что воспринятые раздражители. Если мы не используем эту память или не делаем ее локусом внимания, информация, содержащаяся в ней, исчезает через 10-20 секунд (или быстрее, если наше внимание обращается на какие-то новые события). Кратковременная память к тому же очень ограничена по объему и способна вместить примерно полдюжины (7 2) несвязанных между собой элементов. Согласно психологу Джорджу Миллеру, именно такое количество разрозненных объектов человек в среднем может хранить в кратковременной памяти. На это следует ориентироваться при разработке структуры фрагмента экрана, долженствующего быть локусом внимания при выполнении некоторого действия. Увеличить объем кратковременной памяти можно, организуя элементы в группы согласно логике их связи. Тогда речь будет идти о сохранении в памяти 7 2 групп элементов. По причине ограниченности объема этой памяти новая информация вытесняет старое ее содержимое. Интерфейс должен по возможности снижать нагрузку на кратковременную память, поскольку и запоминание информации, и ее извлечение, и даже просто ее удержание в памяти при поступлении новых стимулов требует усилий. Снижение нагрузки достигается, если информация и получается, и используется в одном месте. Примеры • При выборе шрифта в программе Word (Формат/Шрифт) текст в окне образца оформляется с помощью выбранного шрифта, т.е. сразу видно, что получится. Представьте, что результат выбора вы могли бы видеть, только нажав кнопку OK и перейдя в основной документ! 1 Раскин, с. 37. Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 12 из 15 • Ввод параметров не значениями, а прямым манипулированием (например, установка абзацных отступов выделенного фрагмента текста или размеров колонтитулов). Здесь, во-первых, сразу виден результат; во-вторых, в локусе внимания находится направление изменения значения (уменьшить, увеличить). Долговременная память Объем этой памяти очень велик и информация хранится в ней вечно. С точки зрения разработки интерфейса важно, как информация попадает в долговременную память и как ее эффективно извлечь. Считается, что информация попадает в долговременную память в трех случаях: - при повторении, т.е. при необходимости частого использования системы; - при глубокой семантической обработке, т.е. при соотнесении новой информации с уже хранящейся в памяти, включении ее в уже имеющиеся смысловые структуры; - при наличии сильного эмоционального шока (этот способ не относится к теме). Структура долговременной памяти сложна, а извлечение информации вызывает затруднения. Так, все сталкивались с ситуацией, когда попытка вспомнить, например, чью-то фамилию не удается, хотя часть информации воспроизвести можно (фамилия «вертится на языке»). Стратегиями и для получения информации из памяти, и для ее сохранения являются мнемоника – приписывание смысловых значений к запоминаемой информации и разбиение информации на группы. Интерфейс должен учитывать сложности обращения к долговременной памяти и по возможности оказывать помощь. Для извлечения информации существует два основных метода: восстановление в памяти и распознавание. Восстановление подразумевает попытку извлечения без посторонней помощи (в данном случае – помощи интерфейса). Распознавание подразумевает попытку вспомнить, используя какую-нибудь связь. Применительно к интерфейсу это можно реализовать, предложив список возможных вариантов того, что следует вспомнить. Выбрать правильный вариант из списка всегда проще, чем воспроизвести его по памяти. Это – способ снижения нагрузки на память пользователя. Пример сравнения вариантов воспроизведения и распознавания Действиям правки текста сопоставлены комбинации клавиш. Использование воспроизведения – это запоминание всех комбинаций и задействование их при обработке текста. Однако если какаято комбинация забылась, можно заглянуть в меню «Правка» и выбрать нужную команду по названию, отображающему ее суть. В пределе можно вообще не помнить этих комбинаций, хотя оптимальный вариант заключается в воспроизведении наиболее часто используемых команд как клавиатурных сочетаний и распознавании менее используемых. 3.5. Неизбежность ошибок Компьютеры, как и все сложные технические системы, вообще не могут использоваться человеком без ошибок. Компьютеры требуют точности, логического мышления, способности абстрагироваться от идей реального мира. Человек же на это неспособен, так как он скорее система аналоговая. Он плох в логике, зато имеет интуицию, не приспособлен к точности, зато может подстраиваться к ситуации, слабо абстрагируется, зато хорошо ориентируется в реальном мире. Поэтому можно сказать, что совершение ошибок есть естественное занятие человека. А раз так, хорошо спроектированная система должна препятствовать совершению ошибок и помогать работать без ошибок. Неудачные же системы способствуют совершению ошибок или препятствуют их избеганию. В таком случае правильнее говорить не о человеческих ошибках, а об ошибках в проектировании системы. Уменьшить число ошибок помогает длительная практика и хорошая мотивация. При борьбе с ошибками нужно направлять усилия на: - плавное обучение пользователей в процессе работы; Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 13 из 15 - снижение требований к бдительности; - повышение разборчивости и заметности индикаторов; - снижение чувствительности системы к ошибкам за счет: блокировки потенциально опасных действий пользователя до получения подтверждения правильности действия; проверки системой всех действий пользователя перед их принятием; самостоятельного выбора системой необходимых команд или параметров, при котором от пользователя требуется только проверка. Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Файл 681446405 С. 14 из 15 Верхний колонтитул Заголовок1. Arial 12, полужирный, по центру, интервал одинарный, перед: 6 пт, после: 6 пт Заголовок2. Arial 12, полужирный, курсив, по центру, интервал одинарный, перед: 6 пт, после: 6 пт Заголовок 3. Arial 11, полужирный, курсив, интервал одинарный, перед: 6 пт, после: 3 пт Подзаголовок 1. Основной текст, полужирный. Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле. Обычный – Arial 10, влево, интервал одинарный. Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле. Обычный по центру Основной текст - Обычный, по ширине, интервал после: 6 пт. Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле. Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле. Основной текст-заголовок - Основной текст + интервал перед: 6 пт. Основной текст с отступом - Обычный №1 + отступ: первая строка 0.67, по ширине, интервал после: 6 пт. Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле. Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле. Маркиров. список1 Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле отформатированный в этом стиле отформатированный в этом стиле отформатированный в этом стиле. - Маркиров. список2 Маркиров. список 3 Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле отформатированный в этом стиле отформатированный в этом стиле - Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле отформатированный в этом стиле отформатированный в этом стиле - отформатированный в этом стиле. 1. Нумеров. Список №1. 2. Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле отформатированный в этом стиле отформатированный в этом стиле отформатированный в этом стиле. 3. Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле. Курсив-выдел. Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле. Курсив-жирный . Так выглядит текст, отформатированный в этом стиле. Полужирный Заголовок таблицы Подпись под рисунком Тексты выносок: обычный Тексты выносок по центру Алгоритм, 1-я строка: обычный + интервал перед 6 Алгоритм Тема 3. Когнитивные характеристики взаимодействия Алгоритм Алгоритм Алгоритм, последняя строка: обычный + интервал после 6 Формула: p=(np/n)*100 (1) Файл 681446405 С. 15 из 15
