Skip to content

Instantly share code, notes, and snippets.

@gusalbukrk
Last active October 2, 2023 13:44
Show Gist options
  • Save gusalbukrk/bdb00fb702ff79d17787a3d5076aab10 to your computer and use it in GitHub Desktop.
Save gusalbukrk/bdb00fb702ff79d17787a3d5076aab10 to your computer and use it in GitHub Desktop.
#HCI #MHP

Modelo do Processador Humano ou MHP

  • é um método de modelagem cognitiva
    • outros métodos de modelagem cognitiva incluem GOMS e KLM
  • desenvolvido por Stuart K. Card, Thomas P. Moran e Allen Newell e descrito no capítulo 2 do livro The Psychology of Human-Computer Interaction (1983)
  • foi concebido com o propósito de estruturar o conhecimento da psicologia cognitiva disponível na época em um formato de fácil compreensão e demonstrar que essa disciplina já estava suficientemente desenvolvida para ser aplicada na avaliação do desempenho humano em tarefas simples
  • usado para realizar previsões quantitativas sobre o desempenho humano, como o tempo de conclusão de tarefas, taxa de erro e probabilidade de retenção de memória
    • essas informações são cruciais para projetar interfaces que minimizem o esforço cognitivo
  • (limitação) é uma abstração de alto nível, uma simplificação dos complexos processos cognitivos e não é uma representação literal e detalhada do funcionamento interno do cérebro

O MHP estabelece uma analogia entre as áreas de processamento e armazenamento de um computador com as áreas perceptuais, motoras e cognitivas (subsistemas) do usuário do computador.

Subsistemas do MHP

O MHP é composto de três subsistemas que iteragem entre si, cada qual com suas próprias memórias e processadores:

  • perceptivo: transmite as sensações do mundo físico detectadas pelos sistemas sensoriais do corpo (visão, audição, tato, olfato, paladar) para representações mentais internas
  • motor: nosso pensamento é traduzido em ação através da ativação de padrões de músculos voluntários, em uma série de micro-movimentos discretos realizados pelo sistema motor
  • cognitivo: recebe a informação codificada simbolicamente dos armazenamentos sensoriais na sua memória de trabalho e utiliza informações previamente armazenadas na memória de longo prazo para tomar decisões sobre como responder aos estímulos recebidos

MHP


  1. todo o processo começa quando a informação sensorial (captada pelo Sistma Perceptivo) adentra por nossos sentidos, então através do Processador Perceptual que possui sensores e buffers associados chamados de Memória de Imagem Visual e Memória de Imagem Auditiva, guardam a informação no Sistema Sensorial e enviam para Memória de Trabalho
  2. o Sistema Cognitivo recebe a informação pela Memória de Trabalho e usa a Memória de Longo Prazo como base para resposta do estímulo
  3. o Sistema Motor atende com a reação do estímulo, ele é ativado por gatilhos da Memória de Trabalho, colocando em ativação determinados músculos que concretizam fisicamente a reação

Parâmetros do MHP

Figure 2.1


  • ao decorrer do capítulo, durante a exposição de exemplos da medição da performance humana em tarefas os autores utilizam diversas medições de ações específicas obtidas em estudos anteriores
    • como, por exemplo: Eye-movement = 230 [70~700] msec
    • o primeiro número representa o valor típico do tempo para a conclusão da ação e os números entre colchetes representam a faixa (mínimo e máximo) de valores possíveis, essa variabilidade é decorrente das oscilações nas condições de medição e nas variáveis da tarefa e do usuário

Tabela

Exemplos do uso do MHP na medição da performance humana

Exemplo 1 (pág. 45)

  • Calcule a taxa de quadros na qual uma imagem animada em um visor de vídeo deve ser atualizada para criar a ilusão de movimento.
    • o ciclo do Processador Perceptual é de 100ms (de acordo com Figura 2.1), então a taxa de quadros deve ser de no mínimo 10 quadros por segundo
    • para evitar que a animação continue funcionando em condições que o frame rate deve ser mais elevedo, os autores julgaram razoável diminuir o ciclo do Processador Perceptual pela metada (portanto, 50ms), então a taxa de quadros deve ser de no mínimo 20 quadros por segundo
    • esse valor está bem próximo ao frame rate que era utilizado na época em filmes — 18 frames/seg em filmes mudos e 24 frames/seg em filmes falados

Exemplo 2 (pág. 49)

  • Em uma simulação gráfica de um jogo de sinuca em computador, existem muitas ocasiões em que uma bola parece bater em outra bola, fazendo com que a segunda bola se mova. Qual é o tempo disponível, após a colisão, para calcular o movimento inicial da segunda bola, antes que a ilusão de causalidade se desfaça?
    • o ciclo do Processador Perceptual é de 100ms (de acordo com Figura 2.1), então o efeito de coalisão deve ser calculado em menos de 100ms
    • para se assegurar que o efeito de coalisão não se desfaça em ocasiões em que devido à alguma variável o ciclo do Processador Perceptual é menor, os autores julgaram razoável diminuir o ciclo do Processador Perceptual pela metada (portanto, 50ms), então o efeito de coalisão deve ser calculado em menos de 50ms

Exemplo 3 (paǵ. 50)

  • Quão rápido uma pessoa pode ler texto?
    • assumindo 230 milissegundos por movimento sacádicos (conforme a Figura 2.1), é possível calcular uma taxa de leitura com base em suposições sobre o quanto o leitor percebe com cada fixação
    • se ele fizer um movimento sacádico por palavra (5 letras por palavra), a taxa de leitura seria: (60sec/min)/(.230 sec/movimento sacádico * 1 movimento sacádico/palavra) = 261 palavras por minuto
    • os autores ressaltam que uma variável importante é o nível de dificuldade de material de leitura; caso o material seja de díficil entendimento, o fator limitante não seria o movimento dos olhos (do subsistema perceptivo) e sim o tempo de processamento cognitivo (do sistema cognitivo)

Exemplo 4 (pág. 56)

Calculadora


  • Em uma calculadora de bolso, o botão dourado f frequentemente usado para alterar a função das teclas está localizado na fileira superior. Quanto tempo seria economizado se ele estivesse posicionado de forma mais conveniente, logo acima dos números?
    • suponha que a posição do botão 5 seja uma representação justa de onde a mão está antes de pressionar o botão f. A partir do diagrama, a distância do botão 5 para o botão f atual é de 2 polegadas, para a localização proposta, 1 polegada. O botão tem 1/4 de polegada de largura. Usando a Lei de Fitt (um modelo do movimento motor humano), é possível calcular que a diferença nos tempos necessários entre as duas localizações é de 90 milissegundos.
    • foi realizado um experimento informal para verificar a precisão do cálculo, onde o tempo para pressionar o botão f foi medido contando o número de vezes que a mão podia alternar entre os botões f e 5 em 15 segundos, tanto na localização antiga quanto na localização proposta. A diferença observada — 70 milisegundos - foi bem próxima do resultado obtido no cálculo.
    • através do cálculo e experimento foi concluído que o tempo para pressionar o botão f poderia ser reduzido em 1/3 caso essa tecla fosse movida para uma posição mais conveniente

Estudo de caso

  • O Modelo do Processador Humano e o Idoso: Estimação e Validação de Parâmetros em uma Tarefa de Telefone Móvel, 2008

Metas

  1. utilizar alguns dos parâmetros do Modelo do Processador Humano para simular as funções perceptuais, motoras e cognitivas de um adulto mais velho
  2. conduzir uma meta-análise para obter os parâmetros suplacitados
  3. validar os parâmetros obtidos atráves da mensuração da performance de idosos em duas tarefa comuns de telefone móvels

Meta-análise

Parâmetros do MHP

Predições

  • os autores estimaram que os idosos teriam um desempenho aproximadamente 1.4–1.5 vezes mais lento do que os jovens adultos tendo em vista as diferenças nos parâmetros observados na tabela acima

Método

Celulares

  • a amostra consistiu em 20 jovens adultos (média: 18.7 anos) e 20 idosos (média: 69.1 anos)
  • foram utilizados dois modelos de telefones celulares comuns
  • as duas tarefas foram:
    1. discagem: os participantes foram instruídos a discar um número de telefone de 10 dígitos e então apertar a tecla de Enviar
    2. envio de mensagem de texto: os participantes foram instruídos a digitar uma mensagem de texto e enviá-la para um contato específico da agenda

Resultados

Resultados

  • correlacionaram-se com as estimativas a um nível de aproximadamente R = 0,99 para ambos os grupos de participantes
  • isso demonstra que não apenas o modelo dos idosos é tão bom quanto o modelo dos jovens adulto, mas também prevê o desempenho humano em rotinas praticadas com um alto nível de precisão

Limitações

  • as amostras típicas de idosos são tendenciosas no sentido de que apenas idosos relativamente saudáveis e cognitivamente intactos se voluntariam para pesquisa em laboratório
  • os parâmetros estimados para idosos se basearam em um número muito pequeno de estudos com tamanhos de amostra reduzidos; portanto, investigações adicionais devem ser conduzidas para avaliar a robustez da validade e generalidade dessas estimativas
  • o tipo de modelagem utilizada nesta pesquisa é deliberadamente aproximada para contemplar o usuário idoso típico e inclui o nível de detalhe necessário apenas para prever o desempenho em tarefas específicas com dispositivo de especificação exata; portanto, generalizações para outras populações, tarefas ou dispositivos não seriam possíveis sem análises adicionais

Conclusão

  • os parâmetros de processamento de informações de idosos são válidos para fins de modelagem, podem ajudar os designers a compreender o desempenho relacionado à idade usando interfaces existentes e podem apoiar o desenvolvimento de tecnologias sensíveis à idade

Referências bibliográficas

  • Card, Stuart K., ed. The psychology of human-computer interaction, capítulo 2. CRC Press, 1983.
  • Jastrzembski, T. S., & Charness, N. (2007). The Model Human Processor and the older adult: parameter estimation and validation within a mobile phone task. Journal of experimental psychology: applied, 13(4), 224. Disponível em: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4591021/.
@gusalbukrk
Copy link
Author

parametros

@gusalbukrk
Copy link
Author

celulares

@gusalbukrk
Copy link
Author

resultados

Sign up for free to join this conversation on GitHub. Already have an account? Sign in to comment