BİLİŞSEL MODELLER

S.Güzin MAZMAN

Bilişsel Modeller

Bilişsel Model Nedir? Bilişsel Modeller

Hedef ve görev hiyerarşisi modeli Dil bilimsel ve dilbilgisel modeller Fiziksel ve araç seviyesi modeller Mimari modelleri

2 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Bilişsel Model Bilişsel modeller bir şeylere açıklama getirme eğilimimiz sonucu ortaya çıkan;

nesnelerin nasıl çalıştığı, olayların nasıl ortaya çıktığı ya da bireylerin davranış biçimlerine

ilişkin kavramsal modellerimizidir (Norman, 2002).

3 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Bilişsel Model Bireyler bilişsel modellerini

gerçek ya da hayal, acemi ya da uzman

kısacası düzeyi ve biçimi ne olursa olsun sahip olduğu bilgiye dayandırır. Bu modeller bireye deneyimlerini anlama, eylemlerinin sonuçlarını tahmin etme ve beklenmeyen sonuçlarla başa çıkmada yardım eder.

4 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Bilişsel ModelBilişsel Modeller bireylerin;

Anlayışlarını,Bilgilerini,Niyetlerini,Süreçlerini

modeller.

5 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Bilişsel Model Performans ve Yeterliliğe Göre Bilişsel Modeller

Performans Modelleri Yeterlilik Modelleri

İşlemsel Niteliğe Göre Gruplandırma (Computional Flavour) Hedef ve Görev Hiyerarşisi Modeli Dil bilimsel ve Dilbilgisel Modeller Fiziksel - Araç Modelleri Mimari Modelleri

6 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Hedef ve Görev Hiyerarşisi Bireyin bir hedefi alt hedeflere bölerek süreci kontrol

etmesindeki zihinsel işlemlerini inceleyen modeldir.

GOMS (Hedef-İşlemci-Yöntem-Seçim)

CCT(Bilişsel Karmaşıklık Kuramı)

7 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Hedef ve Görev Hiyerarşisi Granüllülük (Granularity)

Nerede başlarız? Nerede bitiririz?

Problem çözmenin olmadığı, rutin öğrenilmiş davranışlar Birim görev

Karmaşa Bir hedefe ulaşmak için birden çok yol

Hata

8 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

GOMS (Hedef-İşlemci-Yöntem-Seçim) GOAL (Hedef) başarmak istenilen şey,

OPERATOR (işlemci) sistemi kullanmak için gerekli en temel eylemler, analizin en düşük seviyesi

METHOD (yöntem)hedefi alt hedeflere bölmedeki farklı yollar

SELECT (seçim) yöntemdeki farklı yollardan birisinin tercih edilerek seçimi

9 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

10 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

CCT (Bilişsel Karmaşıklık Kuramı)

Bu kuramın temelinde GOMS modelindeki hedefleri ayrıştırma olup, bu modele daha kestirimci bir güç sağlar.

CCT’nin iki paralel tanımı vardır;1. Kullanıcının hedefleri, üretim kuralları.

Koşul sağlanırsa eylemi gerçekleştir.

if condition then action2. Bilgisayar sistemi (CCT’deki araçlar)

11 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

CCT, acemiler kullanıcılar için durum ve hareketleri kısıtlandıracak şekilde farklı kurallar oluşturur.

Genel olarak acemiler bütün kuralları çalışan belleklerinde test ederler ve her tuşa basıştan sonra sistemden geribildirim alırlar. Bu nedenle acemi davranışları prosedürleşmiş bir şekilde işlemez.

12 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

CCT’deki kurallar hatasız performans ortaya koymak zorunda değildir.

Bu kurallar hataları tahmin etmese de hata olgusunu açıklayabilirler.

CCT ile hedef yapısının derinliği, kuralların sayısı ve araç tanımı ile karşılaştırmaların ölçümü sağlanır.

13 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Hedef Hiyerarşisine İlişkin Problemler Hedef hiyerarşisi oluşturma bazen kullanıcı yerine

bilgisayar diyalogu tarafından tanımlanma riski ortaya koyar.

Kestirimler genellikle hata yapmayan uzmanlar için geçerlidir. Oysa uzmanlar da hata yapabilir. Diğer yandan GOMS, sistemi yeni öğrenen acemileri ve ara sıra hata yapan orta düzeydeki kullanıcıları ihmal etmektedir.

İnsan bilgisayar etkileşiminin temel amaçlarından biri tüm kullanıcılar için maksimum kullanılabilirlik sağlamak olduğundan, bu modelin büyük bir eksikliği olarak görülmektedir.

14 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Hedef Hiyerarşisine İlişkin Problemler Tüm görevleri hedef yönelimli olarak modellerken, bazı

görevlerdeki problem çözme gereksinimi ihmal etmektedir.

GOMS ürünün sosyal ve kurumsal etkilerini göz önünde bulundurmamaktadır.

Ayrıca GOMS modeli insan bilişine ilişkin kuramları desteklemediği için eleştirilmektedir. İnsan bilişini seri işleme modeli olarak görmekte ve herhangi bir etkinliğin görev bitene kadar devam edeceğini varsaymaktadır.

15 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Dilsel ve Dilbilgisel Modeller İnsanların bilgisayar ile etkileşimleri sırasındaki kullanıcı

davranışları ve bilişsel zorluklar genellikle dil bakımından incelenmektedir. Dil kavramı çerçevesinde geliştirilmiş farklı modeller bulunmaktadır.

BNF (Backus-Naur Form) Task–Action Grammar (TAG)

16 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

BNF (Backus-Naur Form) Formal dillerin yazım kurallarını tanımlamak için kullanılan

bir yazım kuralları kümesidir.

Genellikle bilgisayar programlama dillerinin sözdizimsel yapısını belirlemek için kullanılmaktadır. Bir çok sistem diyalogları BNF kuralları ile kolayca açıklanabilir.

17 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

BNF (Backus-Naur Form) BNF’de tanımlamalar iki çeşittir;

1. Terminal Sembolleri,2. Terminal Olmayan Semboller.

18 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Terminal Semboller Bir dilde geçerli olan yapıları oluşturmak için birleştirilen

daha alt parçalara ayrılamayan (atomik) sembollerdir (+,*, ,% vb...)‐

Kullanıcı bazında ise en düşük seviyedeki temel davranışlara işaret eder.

Örneğin; tuşa basmak, fareyi tıklatmak ya da hareket etmek.

19 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Terminal Olmayan Semboller Bu semboller, dilin kendisinde var olmayan ancak kurallar

ile tanımlanan ara tanımları göstermek için kullanılan sembollerdir (‘<‘ ve ‘>’ ). Kullanıcı bazında ise yüksek seviyede soyutlamalardır.

Örneğin menüyü seçmek, menüden uygun konuma tıklamak.

20 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

BNF (Backus-Naur Form)

Basit syntax nonterminal ::= expression

An expression contains terminals and nonterminals combined in sequence (+) or as alternatives (|)

draw line ::= select line + choose points + last point select line ::= pos mouse + CLICK MOUSE choose points ::= choose one | choose one + choose points choose one ::= pos mouse + CLICK MOUSE last point ::= pos mouse + DBL CLICK MOUSE pos mouse ::= NULL | MOVE MOUSE+ pos mouse

21 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

BNF Ölçümleri Kuralların sayısı

+ ve | operatörlerinin sayısı

Zorlukları Farklı anlamlar için aynı sözdizimi Kullanıcı algısının yansımaması Minimal tutarlılık kontrolü

22 BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi

Task Action Grammar (TAG)

BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi23

Tutarlılığı daha fazla ortaya çıkarma.

Kullanıcının gerçek dünya bilgilerinin kodlanması.

Gramer kurallarının parametrelerle açıklanması.

Anlamsal (semantic) özellikler eklemek için uygundur.

TAG’lardaki Tutarlılık

BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi24

BNF’de UNIX komutları şu şekilde tanımlanmıştır:

copy ::= cp + filename + filename | cp + filenames + directorymove ::= mv + filename + filename | mv + filenames + directorylink ::= ln + filename + filename | ln + filenames + directory

No BNF measure could distinguish between this and a less consistent grammar in which

link ::= ln + filename + filename | ln + directory + filenames

TAG’ların Diğer Kullanımları

BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi25

Kullanıcının var olan bilgisi.

Komutlar ve özellikler arasındaki benzerlikler.

Bunlar yürütülen kurallar olarak modellenmişlerdir.

Fiziksel ve Cihaz Modelleri

BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi26

The Keystroke Level Model (KLM) Buxton's 3-state model

Bireyin hareket sistemine ait deneysel bilgiyi temel alırlar. Kullanıcının görevleri: arama ve gerçekleştirme.

Bu modeller sadece gerçekleştirmeyi içermektedir. Amaçların hiyerarşisiyle bütünleyicidir.

Keystroke Level Model (KLM)

BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi27

GOMS’un en düşük seviyesi.

6 yürütme durum operatörü Fiziksel motor: K - keystroking

P - pointingH - homingD - drawing

Zihinsel M - mental preparation

Sistem R - response

Deneysel olarak belirlenen zamanlar. Texecute = TK + TP + TH + TD + TM + TR

KLM Örneği

BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi28

GOAL: ICONISE-WINDOW [select GOAL: USE-CLOSE-METHOD . MOVE-MOUSE-TO- FILE-MENU . PULL-DOWN-FILE-MENU . CLICK-OVER-CLOSE-OPTION GOAL: USE-CTRL-W-METHOD PRESS-CONTROL-W-KEY]

Alternatifleri karşılaştırma:• USE-CTRL-W-METHOD vs.• USE-CLOSE-METHOD

assume hand starts on mouse

USE-CLOSE-METHOD

P[to menu] 1.1

B[LEFT down] 0.1

M 1.35

P[to option] 1.1

B[LEFT up] 0.1

Total 3.75 s

USE-CTRL-W-METHOD

H[to kbd] 0.40

M 1.35

K[ctrlW key] 0.28

Total 2.03 s

Mimari Modeller

BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi29

Hiyerarşik modeller, dilsel modeller ve fiziksel cihaz modelleri daha çok insan zihni hakkında tahminlerde bulunmaktadırlar. Kullanıcı için etkili ve hatasız bir diyalog sağlamayı amaçlamaktadırlar.

Mimari modellerde ise odak noktası hataların tahmin edilmesi ve anlaşılabilmesidir.

Mimari Modeller

BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi30

Problem Alanı Modeli (Problem Space Model) Bilişsel Alt Sistemlerle Etkileşim

Problem Alanı Modeli (Problem Space Model) Problem alanı modelinde problemlerin belirli bir alanda

oluştuğu varsayılır. Problem alanı belirli evreler ve bir dizi işlemleri içerir.

Problem alanındaki davranış; Mevcut evreye dayalı geçerli işlemi seçme Yeni evreyi gerçekleştirmek için mevcut evreye uygulanması

Problem alanı içindeki işlemler; Hedef biçimlendirme İşlem seçimi İşlemin uygulanması Hedefi tamamlama

Problem Alanı Modeli (Problem Space Model)

Bilişsel Alt sistemlerle Etkileşim Biliş, algı ve eyleme ilişkin modeldir. Bireyi bir bilgi işleme cihazı olarak görmeye bütüncül bir bakış

açısı getirir. Eylemlerin kullanıcı tarafından otomatikleştirildiğinde belirli

prosedürlerin nasıl kolaylaştığı ile ilgilenir. Farklı iki psikolojik geleneği bir bilişsel mimaride birleştirir.

Kısa süreli bellek araştırmalarının mimari ve genel amaçlı bilgiyi işleme yaklaşımı

Psiko-dilsel araştırmalar ve yapay zeka problem çözme literatürünün işlemsel ve gösterimsel yaklaşımı

BTO - 611 İnsan - Bilgisayar Etkileşimi34

Teşekkürler…