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Interacción persona-computadora

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Interacción persona-computador

Todavía no hay una definición concreta para el conjunto de conceptos que forman el área de la interacción persona-computadora o interacción persona-ordenador (IPO). En términos generales, es la disciplina que estudia el intercambio de información mediante software entre las personas y las computadoras. Esta disciplina se encarga del diseño, evaluación e implementación de los aparatos tecnológicos interactivos, estudiando el mayor número de casos que les pueda llegar a afectar. El objetivo es que el intercambio sea más eficiente: minimizar errores, incrementar la satisfacción, disminuir la frustración y, en definitiva, hacer más productivas las tareas que rodean a las personas y los computadores.

Aunque la investigación en este campo es muy complicada, la recompensa una vez conseguido el objetivo de búsqueda es muy gratificante. Es muy importante diseñar sistemas que sean efectivos, eficientes, sencillos y amenos a la hora de utilizarlos, dado que la sociedad disfrutará de estos avances. La dificultad viene dada por una serie de restricciones y por el hecho de que en ocasiones se tienen que hacer algunos sacrificios. La recompensa sería: la creación de librerías digitales donde los estudiantes pueden encontrar manuscritos medievales virtuales de hace centenares de años; los utensilios utilizados en el campo de la medicina, como uno que permita a un equipo de cirujanos conceptualizar, alojar y monitorizar una compleja operación neurológica; los mundos virtuales para el entretenimiento y la interacción social, servicios del gobierno eficientes y receptivos, que podrían ir desde renovar licencias en línea hasta el análisis de un testigo parlamentario; o bien teléfonos inteligentes que saben donde están y cuentan con la capacidad de entender ciertas frases en un idioma. Los diseñadores crean una interacción con mundos virtuales integrándolos con el mundo físico.

Introducción

Los humanos interactuamos con los ordenadores de muchas maneras; la interfaz entre humanos y ordenadores es crucial para facilitar esta interacción. Las aplicaciones, los buscadores de internet y los ordenadores portátiles  hacen uso de las prevalentes interfaces gráficas de usuario actuales.[1]​ Las interfaces mediante voz del usuario se utilizan para el reconocimiento de voz y sintetizan sistemas. Todo esto permite a los humanos comprometerse con caracteres personificados de una forma que nos podría ser conseguida con otros paradigmas de interfaz. El crecimiento del campo de la interacción persona-computadora se ha traducido en mayor calidad de interacción, y en una rama distinta de su historia. En lugar de diseñar interfaces regulares, las distintas ramas de investigación se han enfocado en los conceptos de multimodalidad antes que unimodalidad, interfaces inteligentes adaptativas antes que interfaces basadas en orden/acción e interfaces activas antes que pasivas.

La Asociación de Maquinaria Computacional (Association for Computing Machinery) define la interacción persona-computadora como “una disciplina comprometida con el diseño, evaluación e implementación de sistemas informáticos interactivos para uso humano y con el estudio de los fenómenos que le rodean”.[2]​ Una faceta importante de esta interacción es la satisfacción del usuario. “Porque la interacción persona-computadora estudia a un humano y una máquina comunicándose, se dibuja desde el apoyo el conocimiento tanto el el lado de la máquina como en el del humano. Del lado de la máquina, las técnicas de computación gráfica, sistemas operativos, lenguajes de programación y desarrollo de espacios son importantes. En el lado de los humanos, la teoría de la comunicación, las disciplinas de diseño gráfico e industrial,  la lingüística, las ciencias sociales, la psicología cognitiva y social y los factores humanos como la satisfacción del usuario son importantes. Y, por supuesto, también los son la ingeniería y los métodos de diseño”[3]​. Debido a la naturaleza multidisciplinar de la interacción persona-computadora, gente de distintos campos contribuye a su éxito. Esta interacción también se llama, a veces, interacción persona-máquina, interacción hombre-máquina o interacción computadora-persona.

Las interfaces de usuario pueden llevar a muchos problemas inesperados. Un ejemplo clásico es la accidente de Three Mile Island, un accidente de fusión nuclear, en el que las investigaciones concluyeron que el diseño de esta interfaz fue, al menos en parte, responsable del desastre.[4]​[5]​ De igual manera, muchos accidentes de aviación han sido resultado de las decisiones de los fabricantes de utilizar instrumentos de vuelo no estandarizados: a pesar de que los nuevos diseños se propusieron como superiores en interacción humano-máquina básica, los pilotos ya habían interiorizado el plano “estándar” y, así, la idea conceptualmente correcta tuvo resultados indeseables.

Raíces históricas

Los gráficos por computadora nacieron de la utilización del CRT y de las primeras utilizaciones del lápiz óptico. Eso llevó al desarrollo de técnicas pioneras para la interacción persona-computador. Muchas de estas datan de 1963, año en que Ivan Sutherland desarrolló Sketchpad para su tesis doctoral, la cual marcó el inicio de los gráficos por computadora. A partir de aquel momento se ha continuado trabajando en este campo, creando y mejorando los algoritmos y el hardware que permiten mostrar y manipular objetos con mucho más realismo, todo eso, con la finalidad de conseguir gráficos interactivos.

Algunos de los avances relacionados fueron intentos de llegar a una simbiosis hombre-máquina (Licklider, 1960), un aumento del intelecto humano (Douglas Engelbart, 1963) y el Dynabook y Smalltalk (Alan Kay y Adele Goldberg, 1977). A partir de aquí surgieron los cimientos de la interacción persona-computador, como sería el caso del ratón, pantallas con mapas de bits, computadoras personales, la metáfora de escritorio y las ventanas y los punteros para clicar.

Además, el hecho de trabajar con sistemas operativos desembocó en la creación de nuevas técnicas para hacer interfaces de dispositivos de entrada/salida, controles de tiempo, multiprocesadores y para soportar el hecho de que se abrieran diversas pantallas o que hubiera animaciones.

Objetivos

La interacción persona-computadora estudia la forma en que los seres humanos hacen o no uso de artefactos, sistemas e infraestructuras computacionales. Debido a esto, gran parte de la investigación en este campo busca mejorar la relación humano-computadora mejorando la usabilidad de las interfaces de los ordenadores.[6]​

Es por eso que gran parte de la investigación en este campo se centra en:

  • Métodos para diseñar nuevas interfaces de ordenadores, y así optimizar el diseño de una propiedad que se desee, como por ejemplo la capacidad de aprendizaje o la eficiencia de uso.
  • Métodos para implementar las interfaces, por ejemplo, por medio de bibliotecas informáticas.
  • Métodos para evaluar y comparar interfaces con respecto a sus propiedades, como por ejemplo su usabilidad.
  • Métodos para estudiar el uso de los ordenadores y sus implicaciones socioculturales.
  • Modelos y teorías sobre el uso humano de los ordenadores, así como marcos de referencia conceptuales para el diseño de interfaces, como modelos de usuario cognitivistas, la teoría de la actividad o consideraciones etnometodológicas sobre el uso de ordenadores en humanos.[7]​
  • Perspectivas que reflexionen críticamente sobre los valores que subyacen en el diseño computacional, el uso de computadoras y la investigación de la interacción persona-computadora.[8]​
  • Sacrificios del diseño.

En conclusión, la IPO aborda aspectos de las ciencias humanas, así también como de ingeniería y del diseño.

Diferencias con otras disciplinas

La interacción persona-computadora difiere de otros factores humanos y de la ergonomía ya que se enfoca más en los usuarios trabajando específicamente con ordenadores, en vez de otros tipos de máquinas o artefactos. Además, también hay un interés en cómo implementar los mecanismos de software y hardware para apoyar a la interacción persona-computadora. Así, factores humanos es un término muy amplio; interacción persona-computadora podría definirse cono factores humanos de los ordenadores – aunque algunos expertos intentas diferenciar estas áreas.

La interacción persona-computadora también difiere de los factores humanos en que hay menos interés en las tareas y procedimientos repetitivos, y mucho menos énfasis en el estrés físico o el diseño industrial de las interfaces de usuario, como teclados y ratones.

Aún así, hay tres áreas de estudio que se superponen bastante a la interacción persona-computadora. La gestión de la información personal estudia cómo las personas adquieren y usan información personal para completar tareas. En el trabajo cooperativo asistido por computadora, el énfasis está ubicado en el uso de sistemas informáticos para apoyar el trabajo colaborativo. Los principios de la gestión de procesos de negocio extiende el campo anterior al nivel organizativo y puede ser implementado sin ordenadores.

Principales componentes

Los componentes fundamentales del sistema son:

Usuario

Hay que tener en cuenta que el ser humano tiene una capacidad limitada de procesar información; lo cual es muy importante considerar al hacer el diseño. Nos podemos comunicar a través de cuatro canales de entrada/salida: visión, audición, tacto y movimiento. La información recibida se almacena en la memoria sensorial, la memoria a corto plazo y la memoria a largo plazo. Una vez recibimos la información, esta es procesada a través del razonamiento y de habilidades adquiridas, como por ejemplo el hecho de poder resolver problemas o el detectar errores. A todo este proceso afectará al estado emocional del usuario, dado que influye directamente sobre las capacidades de una persona. Además, un hecho que no se puede pasar por alto es que todos los usuarios tendrán habilidades comunes, pero habrá otras que variarán según la persona.

Computador

El sistema utilizado puede afectar de diferentes formas al usuario. Los dispositivos de entrada permiten introducir texto, como sería el caso del teclado del computador, el teclado de un teléfono, el habla o bien un escrito a mano; dibujos; selecciones por pantalla, con el ratón por ejemplo. Como dispositivos de salida contaríamos con diversos tipos de pantallas, mayoritariamente aquellas que son de mapas de bits, pantallas de gran tamaño de uso en lugares públicos ... A largo plazo se podría contar también con papel digital. Los sistemas de realidad virtual y de visualización con 3D juegan un rol muy importante en el mundo de la interactividad persona-computador. También serán importantes los dispositivos en contacto con el mundo físico, por ejemplo controles físicos, como sensores de temperatura, movimiento, etc. Por otra parte tendríamos diferentes tipos de impresoras con sus propias características, fuentes y caracteres. Y también escáneres y aparatos de reconocimiento óptico. Con respecto a la memoria, cuentan con la RAM a corto plazo y discos magnéticos y ópticos a largo plazo. Hay que tener en cuenta que tienen una capacidad limitada con relación directa con el formato del documento o del vídeo. Los métodos de acceso a la memoria pueden suponer una ayuda, sin embargo, en ocasiones, también una traba para el usuario. El último rasgo característico es el procesamiento. El computador tendrá un límite de velocidad en el procesamiento, por otra parte afectará a la velocidad de procesamiento al hecho de utilizar una red de trabajo u otra.

Origen del proceso interactivo

Es importante que haya una buena comunicación entre usuario y computador, por este motivo la interfaz tiene que estar diseñada pensando en las necesidades del usuario. Es de vital importancia este buen entendimiento entre ambas partes dado que sino la interacción no será posible.

Principios de diseño

Artículo principal: Interfaz de usuario

Cuando evaluamos una interfaz, o diseñamos una nueva, se tienen que tener en cuenta los siguientes principios de diseño experimental.

  • Fijar quien será el usuario/s y su/s tarea/s. Se tiene que establecer el número de usuarios necesarios para llevar a cabo las tareas y determinar cuáles serían las personas indicadas. Una persona que nunca lo ha utilizado y no la utilizará en el futuro, no sería un usuario válido.
  • Medidas empíricas. Sería de gran utilidad llevar a cabo un testeo de la interfaz con usuarios reales, en la situación en que se utilizaría. No podemos olvidar que los resultados se verán alterados si la situación no es real. Habría que establecer una serie de especificaciones cuantitativas, que serán de gran utilidad, como podrían ser el número de usuarios necesarios para realizar una tarea, el tiempo necesario para completarla y el número de errores que se producen durante su realización.
  • Diseño iterativo. Una vez determinados los usuarios, las tareas y las medidas empíricas se vuelve a empezar: se modifica el diseño, se testea, se analizan los resultados y se repite de nuevo el proceso hasta obtener la interfaz deseada.[9]​

Metodologías de diseño

Desde 1980, año en que surgió el concepto interactividad persona-computador, han surgido numerosas metodologías para su diseño. La mayoría de éstas se basan en el hecho de que los diseñadores tienen que captar como se lleva a cabo la interactividad entre usuario y sistema técnico. En este proceso de diseño un hecho a tener en cuenta es el proceso cognitivo del usuario, lo cual se verá afectado por la memoria y la atención, de esta manera si se hace una previsión se conseguirá un resultado mucho más favorable. Los modelos más modernos se centran en que haya un feedback, una comunicación, entre usuarios, diseñadores e ingenieros, así se pretende conseguir que el usuario obtenga la experiencia que realmente quiere tener.

  • Teoría de la actividad: Se usa para definir el contexto en el que tiene lugar la interacción entre personas y ordenadores. Proporciona un marco de referencia para razonar sobre acciones en estos contextos, herramientas analíticas en forma de listas de tareas que los investigadores deberían tener en cuenta y toma parte en el diseño de interacción desde una perspectiva centrada en la actividad.[10]​
  • Diseño centrado en el usuario (en inglés UCD, user-centred design): Es un concepto moderno, que se está extendiendo mucho. Su filosofía parte de la idea de que el usuario es el centro del diseño, en cualquier sistema computacional. Los usuarios, los diseñadores y el equipo técnico trabajan unidos con el objetivo de articular aquello que se desea, que se necesita y conocer las limitaciones del usuario para crear un sistema adecuado. Esta metodología es similar a la del diseño participativo, la cual enfatiza la posibilidad de que los usuarios finales contribuyan con el diseño del sistema.[11]​
  • Principios de diseño de la interfaz de usuario: Existen siete principios que se tienen que considerar en todo momento a la hora de diseñar la interfaz de usuario: tolerancia, simplicidad, visibilidad, factibilidad, consistencia, estructura y retroacción.

Diseño de pantallas

Las pantallas son artefactos fabricados por los humanos diseñados para apoyar la percepción de variables relevantes del sistema y facilitar el procesamiento de esta información. Antes de diseñar una pantalla, se debe definir la tarea que este realizará (por ejemplo, navegar, consultar, tomar decisiones, aprender, entretener, etc.). Un usuario u operador debe ser capaz de procesar cualquier información que el sistema genere y exponga; entonces, la información tiene que se expuesta de forma que apoye la percepción, permita estar al tanto de la situación y su entendimiento.

Trece principios del diseño de pantallas

Christopher Wickens et al. definieron trece principios de diseño de pantallas en su libro Una introducción a los factores humanos de ingeniería (An Introduction to Human factors Engineering).[12]​

Estos principios de la percepción humana y el procesamiento de información pueden ser utilizados para crear diseños de pantalla efectivos. Una reducción de errores y de tiempo de entrenamiento requerido y un incremento de la eficiencia y de la satisfacción del usuario son algunos de los muchos beneficios potenciales que pueden ser alcanzados mediante la utilización de estos principios.

Ciertos principio pueden no ser aplicables a ciertos monitores o situaciones. Algunos principios pueden parecer conflictivos y no hay una solución fácil para decir si una principio es más importante que otro. Los principios deben ser adaptados a un diseño o situación específica. Dar en el blanco con un balance funcional sobre los principio es crítico para un diseño efectivo.[13]​

Principios de percepción

1.     Hacer las pantallas legibles (o audibles). La legibilidad de una pantalla es crítica y necesaria para que sea utilizable. Si los caracteres u objetos que se muestra no se pueden diferencia, el operador no puede hacer un uso efectivo de ellos.

2.     Evitar límites absolutos de juicio. No pedir al usuario que determine el nivel de variables en base a una sola variable sensitiva (por ejemplo, color, tamaño, volumen). Estas variables sensitivas pueden contener distintos posibles niveles.

3.     Procesamiento top-down. Las señales tienden a ser percibidas e interpretadas de acuerdo con los que se espera basándose en la experiencia del usuario. Si una señal se presenta de forma contraria a lo que el usuario espera, se necesitarán más evidencias físicas para presentar esa señal y asegurar que se entiende correctamente.

4.     Mejora por redundancia. Si una señal se presenta más de una vez, es más probable que se entienda correctamente. Esto se puede hacer presentando la señal en distintas formas físicas  (por ejemplo, color y forma, voz e imagen, etc.), lo cual no implica repetición. Un tráfico de luz es un buen ejemplo de redundancia, puesto que color y posición son redundantes.

5.     La similitud causa confusión: Utilizar elementos distinguibles. Las señales que se parecen tienden a ser confundidas. El ratio de características similares a características diferentes produce señales similares. Por ejemplo, A423B9 es más parecido a A423B8 que 92 es a 93. Las características similares innecesarias deberían ser eliminadas y las diferentes, resaltadas.

Principios del modelo mental

6.     Principio del realismo pictórico. Una pantalla debería verse como las variables que representa (por ejemplo, alta temperatura en un termómetro enseñado con un nivel vertical alto). Si hay varios elementos, estos pueden ser configurados de forma que se parezca a un ambiente representado.

7.     Principio de la parte móvil. Los elementos móviles se deberían mover en un patrón y dirección compatibles con el modelo mental del usuario de cómo se debería mover en el sistema. Por ejemplo, el elemento móvil en un altímetro debería moverse hacia arriba cuando se incrementa la altitud.

Principios basados en la atención

8.     Minimizar el coste de acceso a la información o coste de interacción. Cuando la atención del usuario es desviada de una localización a otra para acceder a la información necesaria, hay un coste asociado entre el tiempo y el esfuerzo. Un buen diseño de pantalla debería minimizar este coste permitiendo que se pueda acceder a las fuentes más frecuentes en posiciones cercanas. De todos modos, la legibilidad adecuada no se debería sacrificar para reducir este coste.

9.     Principio de la compatibilidad por proximidad. Dividir la atención entre dos fuentes de información puede ser necesario para la realización de una tarea. Estas fuentes deben estar intelectualmente integradas y definidas para tener una proximidad mental cercana. El coste de acceso a la información debería ser bajo, lo cual se puede conseguir de distintas maneras (por ejemplo, proximidad, relación mediante colores comunes, patrones, formas, etc.). De todos modos, la proximidad puede ser dañina causando demasiado desorden.

10.     Principio de las fuentes múltiples. Un usuario puede procesar fácilmente información de varias fuentes. Por ejemplo, la información visual y auditiva se puede presentar simultáneamente en vez de presentar toda la información de forma visual o de forma auditiva.

Principios de la memoria

11.     Reemplazamiento de la memoria con información visual: conocimiento en el mundo. Un usuario no debería necesitar retener información importante únicamente trabajando la memoria o recuperándola de la memoria a largo plazo. Un menú, lista y otra u otra pantalla pueden ayudar al usuario facilitando el uso de su memoria. De todos modos, el uso de la memoria puede beneficiarle eliminando la necesidad de referenciar el conocimiento del mundo (por ejemplo, un operador informático experto utilizará los comandos directos de memoria en vez de consultarlos en un manual. El uso del conocimiento en la cabeza de un usuario y el conocimiento en le mundo deben estar equilibrados para un diseño efectivo.

12.     Principio de la ayuda predictiva. Las acciones proactivas son, normalmente, más efectivas que las acciones reactivas. Una pantalla debería intentar eliminar fuentes que exijan tareas cognitivas y reemplazarlas con tareas que sean más fácilmente perceptibles para reducir el uso de las fuentes mentales del usuario. Esto le permite concentrarse en condiciones actuales y considerar las futuras. Un ejemplo de ayuda predictiva el una señal de carretera mostrando la distancia a un cierto destino.

13.    Principio de consistencia. Los viejos hábitos de otras pantallas se transfieren fácilmente al apoyo del procesamiento de nuevas pantallas si se diseñan consistentemente. La memoria a largo plazo del usuario desencadenará acciones que espera que sean adecuadas. Un buen diseño de pantalla debe aceptar este hecho y utilizan la consistencia sobre diferentes pantallas.

Disciplinas

Dentro del campo de la interacción persona-computador, se considera una serie de disciplinas tales como:

Podemos distinguir algunas características propias del software, como son:

Todas estas referentes a la experiencia con la interacción de un sistema informático.

Lista de referencias

  1. ↑ «ACM SIGCHI Curricula for Human-Computer Interaction : 2. Definition and Overview of Human-Computer Interaction». old.sigchi.org (en inglés). Consultado el 30 de noviembre de 2018. 
  2. ↑ «ACM SIGCHI Curricula for Human-Computer Interaction : 2. Definition and Overview of Human-Computer Interaction». old.sigchi.org (en inglés). Consultado el 30 de noviembre de 2018. 
  3. ↑ «ACM SIGCHI Curricula for Human-Computer Interaction : 2. Definition and Overview of Human-Computer Interaction». old.sigchi.org (en inglés). Consultado el 30 de noviembre de 2018. 
  4. ↑ «Blog | Ergoweb». Ergoweb (en inglés estadounidense). Consultado el 30 de noviembre de 2018. 
  5. ↑ https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/3mile-isle.html.  Falta el |título= (ayuda)
  6. ↑ Grudin, Jonathan (1992). "Utility and usability: research issues and development contexts". Interacting with Computers. 4 (2): 209–217. doi:10.1016/0953-5438(92)90005-z. Retrieved 7 March 2015.
  7. ↑ Rogers, Yvonne (2012). "HCI Theory: Classical, Modern, and Contemporary". Synthesis Lectures on Human-Centered Informatics. 5: 1–129. doi:10.2200/S00418ED1V01Y201205HCI014. Retrieved 7 March 2015.
  8. ↑ Sengers, Phoebe; Boehner, Kirsten; David, Shay; Joseph, Kaye. "Reflective Design". CC '05 Proceedings of the 4th decennial conference on Critical computing: between sense and sensibility. 5: 49–58. Retrieved 7 March 2015.
  9. ↑ Green, Paul (2008). Iterative Design. Lecture presented in Industrial and Operations Engineering 436 (Human Factors in Computer Systems, University of Michigan, Ann Arbor, MI, February 4, 2008.
  10. ↑ Kaptelinin, Victor (2012): Activity Theory. In: Soegaard, Mads and Dam, Rikke Friis (eds.). "Encyclopedia of Human-Computer Interaction". The Interaction-Design.org Foundation. Available online at http://www.interaction-design.org/encyclopedia/activity_theory.html
  11. ↑ The Case for HCI Design Patterns.
  12. ↑ Becker, Andrew S. (1997-10). <457::aid-acp488>3.0.co;2-1 «Book review: Cognition (2nd Edition). John G. Benjafield, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, 1997. No. of pages 500. ISBN 0-13-398876-7. Price $58.00 (Hardback). Learning and cognition (4th Edition). Thomas Hardy Leahey and Richard Jackson Harris. Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, 1997. No. of pages 526. ISBN 0-13-235268-0. Price $58.00 (Hardback).». Applied Cognitive Psychology 11 (5): 457-458. ISSN 0888-4080. doi:10.1002/(sici)1099-0720(199710)11:5<457::aid-acp488>3.0.co;2-1. Consultado el 30 de noviembre de 2018. 
  13. ↑ «Human-computer interface design guidelines». Applied Ergonomics 21 (1): 76. 1990-03. ISSN 0003-6870. doi:10.1016/0003-6870(90)90080-h. Consultado el 30 de noviembre de 2018. 

Bibliografía

Enlaces externos

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