Riassunto Interazione Uommo Macchina - uniba PDF

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InterazioneUomo-Macchina1. Usabilità2. Interfacce3. Leggi della Gestalt4. Visualizzazione dei dati5. Modelli di interazione6. Storia dei paradigmi di interazione7. Paradigma WIMP8. Paradigma Form fill-in9. Valutazione dell’usabilità10. Protocollo eGLU11. User Centered Design12. Prototipi13. La speci...

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Flavio Petruzzellis

Interazione Uomo-Macchina 1. Usabilità 2. Interfacce 3. Leggi della Gestalt 4. Visualizzazione dei dati 5. Modelli di interazione 6. Storia dei paradigmi di interazione 7. Paradigma WIMP 8. Paradigma Form fill-in 9. Valutazione dell’usabilità 10. Protocollo eGLU 11. User Centered Design 12. Prototipi 13. La specifica dei requisiti nello UCD 14. Strumenti per la progettazione nello UCD 15. Accessibilità 16. User Experience

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Flavio Petruzzellis

Usabilità La definizione di usabilità di un sistema software secondo Jacob Nielsen prevede che il sistema abbia diverse caratteristiche: facilità di apprendimento, facilità d’uso, faciltà di memorizzazione, numero ridotto di errori nell’uso, soddisfazione nell’uso. Secondo l’ISO 9241-11, invece, la definizione di usabilità è: The extent to which a system, product or service can be used by specified users to achieve specified goals with effectiveness, efficiency and satisfaction in a specified context of use. Il Digital Economy and Society Index (DESI) è un indice elaborato dalla Commissione Europea nella strategia Europa 2020 per valutare lo sviluppo digitale di ciascuno stato della UE; tra i suoi 5 indicatori c’è quello relativo alla qualità dei sistemi online per la pubblica amministrazione. L’Italia è 25esima su 28 posizioni del ranking; questo è dovuto anche alla scarsa usabilità dei sistemi software online per la PA. Per questo motivo è stato creato il Gruppo di Lavoro per l’Usabilità (GLU) che mette insieme PA, laboratori di ricerca e società private del settore; il suo obiettivo è, in generale, promuovere la cultura dell’usabilità, e nello specifico, definire, collaudare e promuovere un protocollo di valutazione unico dell’usabilità dei siti web per la PA (eGLU 2.1). L’ISO 9126-1 definisce le caratteristiche di un sistema software di buona qualità, specificando sei caratteristiche che deve avere: functionality, reliability, usability, efficiency, maintainability, portability. Usability is the capability of the software product to be understood, learned, used and attractive to the user, when used under specified conditions. It has five subcharacteristics: understandability, learnability, operability, attractiveness, usability compliance. Secondo questo standard la qualità di un sistema software dipende da diversi aspetti: il funzionamento interno del sistema, ossia la sua progettazione e la sua efficienza; il funzionamento esterno del sistema, ossia il suo grado di interoperabilità; il funzionamento del sistema quando è usato in un contesto reale dagli utenti finali. Lo standard ISO 25000 ridefinisce le caratteristiche di un sistema software di buona qualità, cercando di conciliare modelli teorici e pratiche sia tradizionali che innovative, considerando il punto di vista del committente, del fornitore, del progettista e dell’utente finale. Il suo aggiornamento ISO 25010 sostituisce lo standard ISO 9126-1, precedentemente di riferimento per la valutazione della qualità dei sistemi software. Altri standard ISO che riguardano l’usabilità sono: •

ISO 9241-210: Human Centred Design processes for interactive systems;

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ISO 9241-220: Processes for enabling, executing and assessing human-centred design within organizations;

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ISO/IEC 25066: Common industry Format for Usability;

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ISO/IEC 25022: Measurement of quality in use (includes measures of effectiveness, efficiency and satisfaction);

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ISO/IEC 25023: Measurement of system and software product quality (includes measures for usability attributes)

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Interfacce Secondo JoAnn Hackos e Janice Redish, l’interfaccia di un sistema software è definita così: An interface is a bridge between the world of the product or system and the world of the user. It is the means by which the users interact with the product to achieve their goals. It is the means by which the system reveals itself to the users and behaves in relation to the users’ needs. Altre definizioni sono: •

Gli aspetti del sistema con i quali l’utente è in contatto. (Moran, 1981)

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The way that you accomplish tasks with a product – what you do and how it responds – that’s the interface. (Raskin, 2000)

La Human Computer Interaction studia tutti gli aspetti che riguardano il progetto, l’implementazione e la valutazione di sistemi software che richiedono l’interazione con gli utenti. La valutazione di un sistema software è essenziale per verificarne la corrispondenza con gli obiettivi per cui lo si voleva creare. Si deve valutare il sistema sia alla fine che durante il suo sviluppo, per correggere errori che potrebbero essere già riscontrabili durante questa fase. Conviene progettare e testare l’usabilità già in fase di sviluppo, sia in termini di costi a breve termine che a lungo termine. Nella valutazione di un sistema rientrano diversi aspetti: le sue funzionalità, la sua usabilità e più in generale la user experience. Nella parte di valutazione dell’interazione con l’utente, un altro aspetto da considerare è l’ergonomia. Sulla base della generalità e del rigore con cui vanno seguite, si possono classificare le indicazioni per il design delle interfacce in quattro categorie: •

Gli standard: generali e obbligatori; regole stabilite da organizzazioni internazionali sulla progettazione di ampie classi di sistemi.

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I principi: generali ma non obbligatori; derivano da studi scientifici e vengono modificati raramente.

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Lo stile aziendale: specifico e obbligatorio; regole da seguire nell’implementazione di un sistema specifico.

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Le linee guida generali: specifiche e non obbligatorie; sono raccomandazioni generiche che riguardano una certa classe di sistemi.

Per la valutazione dell’usabilità e delle interfacce di un sistema sono stati formulati diversi principi, schematizzati sotto.

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Flavio Petruzzellis Euristiche di Nielsen

Visibilità dello stato del sistema Corrispondenza tra mondo del sistema e mondo reale

Shneiderman's Eight Golden Rules of Interface Design 1. Strive for consistency 2. Enable frequent users to use shortcuts

Controllo da parte dell’utente e sua libertà

3. Offer informative feedback

Coerenza e standard

4. Design dialog to yield closure

Prevenzione degli errori

5. Offer simple error handling

Riconoscimento, non memorizzazione

6. Permit easy reversal of actions

Flessibilità ed efficienza d’uso

7. Support internal locus of control

Estetica e design minimalista

8. Reduce short-term memory load

Aiutare gli utenti a riconoscere, diagnosticare e risolvere gli errori Supporto e documentazione Norman’s Design Principles

Principles to support usability (Alan Dix)

Visibility – Can I see it?

Learnability

Feedback – What is it doing now?

Predictability

Affordance – How do I use it?

Sythesizability

Mapping – Where am I and where can I go?

Familiarity

Constraint – Why can’t I do that?

Generalizability

Consistency – I think I have seen this before?

Consistency Flexibility Dialog initiative Multi-theading Task migratability Substitutivity Customizability Robustness Observability Recoverability Responsiveness Task conformance

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Leggi della Gestalt Una “gestalt” è qualcosa che percepiamo come unitaria; in tedesco significa “forma”. Le leggi della gestalt specificano ciò che percepiamo intuitivamente come singola entità o unità senza alcun addestramento o sforzo. La legge della prossimità afferma che entità vicine sono percepite come unica entità. La legge della chiusura afferma che figure note vengono percepite anche se non sono complete; la nostra percezione completa la figura (es. panda del WWF). La legge della buona continuazione afferma che elementi posti secondo una figura nota, chiara e ben riconoscibile (es. una linea o una forma) sono percepiti come unità, non considerando altri elementi eventualmente presenti. La legge della similarità afferma che elementi simili sono percepiti come correlati tra loro o unità. Meno utilizzata, la legge del movimento parallelo afferma che più entità che si muovono parallelamente nella stessa direzione sono percepite come unità.

Le leggi possono entrare in conflitto tra loro in alcune situazioni, causando l’una a prevalere sull’altra; ad esempio, la legge della buona continuazione può prevalere su quella della chiusura. L’utilità delle leggi della gestalt sta nell’applicarle per progettare le interfacce grafiche. Infatti, ciò che cerchiamo prima nel guardare un’interfaccia grafica sono i pattern visivi, come quelli studiati dalle leggi della Gestalt; quando li percepiamo cerchiamo di dare ad essi un significato logico. In particolare, la progettazione della struttura delle finestre di interfaccia tra un sistema e gli utenti deve tener conto delle leggi nel posizionare e rappresentare graficamente i diversi campi di input e pulsanti in base alle relazioni logiche presenti tra essi. Un pulsante posizionato erroneamente vicino all’input di alcuni parametri in particolare potrebbe indurre l’utente, a causa della legge della chiusura, a pensare che il pulsante sia relativo esclusivamente a quella scelta. Un’altra applicazione delle leggi è la progettazione del layout testuale. L’indice di un libro, ad esempio, nel caso in cui occupi due colonne in una stessa pagina, può essere stampato unendo i nomi dei capitoli con i numeri delle pagine corrispondenti ad essi tramite una fila di punti. Ciò fa sì che le colonne dei capitoli siano percepite come entità uniche che comprendono anche i numeri delle pagine, evitando che questi siano percepiti come relativi all’altra colonna di nomi per la vicinanza. Un altro caso di applicazione è la prassi di posizionare un titolo più vicino al testo cui è relativo che a qualsiasi elemento si trovi sopra di esso. Un altro caso di applicazione è l’impaginazione di un testo suddiviso in paragrafi, i quali possono essere percepiti come gestalt in modo più o meno chiaro a seconda delle scelte di impaginazione. In generale, quando si vuole far risaltare un elemento sugli altri serve creare contrasto. Alcune caratteristiche dell’elemento che possono essere scelte in modo tale da creare contrasto con l’ambiente in cui si trova sono la sua forma, la sua dimensione, il suo spessore, il suo colore. Se l’elemento risulta diverso, secondo queste caratteristiche, dalla maggior parte degli altri presenti insieme ad esso, attirerà l’attenzione dell’osservatorie. Un altro modo per attirare l’attenzione è

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facendo illuminare un elemento; in questo modo però non si riesce bene a trasmettere un messaggio, ma solo ad attirare l’attenzione. A volte, può capitare che le leggi della gestalt entrino in conflitto con le tecniche di contrasto usate per attirare l’attenzione dell’osservatore, facendo sì che gli effetti di queste siano vanificati perché l’elemento sul quale si vuole attirare l’attenzione è posizionato male secondo le leggi.

Visualizzazione dei dati Supponiamo di voler rappresentare i dati relativi alle camere di un albergo, ovvero le caratteristiche delle camere (bagno, balcone, letti), le date in cui sono state prenotate, la data in cui è stata fatta l’ultima prenotazione, i prezzi a cui ciascuna camera può essere venduta. Questi dati possono essere rappresentati in diversi modi, a seconda del fine per il quale li si vuole rappresentare e quali sono i dati che si vogliono mettere maggiormente in risalto. Una rappresentazione tramite un form relativo a ciascuna camera offre il massimo livello di dettaglio ma non permette di focalizzarsi su nessun dato in particolare. Una lista delle camere che mostra per ciascuna alcune informazioni più rilevanti permette di osservare chairamente le caratteristiche salienti delle camere e, ad esempio, i giorni in cui sono state prenotate; con un click si potrebbero mostrare poi i dettagli di ciascuna camera. Analogamente, una rappresentazione a matrice camere-giorni può mostrare rapidamente le informazioni salienti di una camera e i giorni in cui è libera. Una rappresentazione basata sulla mappa dell’albergo mette in risalto le caratteristiche dipendenti dalla posizione delle camere ma non mostra i dettagli sulle prenotazioni o sul prezzo, che si possono visualizzare selezionando le singole camere. Una struttura usata molto comunemente per rappresentare le informazioni in un dominio è la gerarchia; esistono diversi modi di rappresentare informazioni strutturate gerarchicamente. Due modelli sono la rappresentazione indentata dell’albero delle cartelle di un file system e la visualizzazione di una gerarchia di menù tramite finestrelle adiacenti a comparsa. Supponiamo invece di voler rappresentare quattro caratteristiche di una entità che variano nel tempo. Abbiamo diverse possibilità di rappresentazione: •

una matrice che presenti sulle righe le caratteristiche e sulle colonne gli anni, i cui valori sono quelli delle caratteristiche misurate per ogni anno;

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un grafico 3D, che abbia sulle ascisse le diverse caratteristiche, sulle ordinate i loro valori e sulla dimensione della profondità gli anni;

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un grafico lineare che rappresenta gli anni sulle ascisse e sulle ordinate i valori di ogni caratteristica, rappresentata come una linea che mostra l’andamento della caratteristica nel tempo (le caratteristiche devono avere la stessa rappresentazione);

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un grafico a ragnatela o radar, nel quale ogni “asse” della ragnatela rappresenta una caratteristica ed è suddiviso in base ai valori che può assumere, e ogni “cerchio” della tela è un anno.

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Modelli di interazione Questi modelli servono a descrivere il comportamento degli utenti quando utilizzano un sistema, focalizzandosi si cosa l’utente cerca di ottenere nell’interazione e cosa il sistema fa in risposta alle azioni dell’utente. Uno dei modelli più noti è il modello di interazione di Norman, che descrive l’interazione in termini di obiettivi dell’utente e azioni compiute per cercare di raggiungerli. L’interazione tra l’utente e il sistema, secondo questo modello, si svolge in due macro fasi cicliche, suddivisibili ulteriorimente in sette sotto-fasi. Nella prima macro-fase, detta esecutiva, l’utente stabilisce quali sono le azioni da compiere per raggiungere il suo obiettivo; una volta compiute, nella macro-fase valutativa analizza la risposta del sistema per capire se ha raggiunto l’obiettivo o meno. Le sette sotto-fasi sono: definizione dell’obiettivo, definizione delle intenzioni nei confronti del sistema, definizione delle azioni specifiche da compiere, esecuzione delle azioni, osservazione dei cambiamenti nello stato del sistema, interpretazione dei cambiamenti, valutazione in merito al raggiungimento dell’obiettivo. La differenza tra la fase di formulazione delle intenzioni e quella di formulazione delle azioni corrisponde alla differenza tra ciò che l’utente vorrebbe fare nel sistema e ciò che è effettivamente consentito dal sistema (funzionalità, modi di interazione, comandi). Questo gap corrisponde alla prima delle due difficoltà che l’utente incontra nell’interazione con il sistema secondo questo modello, chiamati golfi di Norman. La prima difficoltà sta appunto nell’individuare azioni che il sistema consente che siano equivalenti a quelle che si vorrebbe compiere. La seconda difficoltà è quella di interpretare lo stato del sistema per cercare di comprendere se il proprio obiettivo è stato effettivamente raggiunto o meno. Si possono individuare due tipi di “distanze” tra l’utente e il sistema nelle fasi di esecuzione e valutazione: la distanza semantica e quella articolatoria. Queste si incontrano in momenti diversi e per ragioni diverse nella fase esecutiva e valutativa. Nella fase di esecuzione, la distanza semantica si incontra quando gli oggetti manipolabili o le azioni eseguibili nel sistema sono di livello troppo alto o troppo basso rispetto alle intenzioni dell’utente; la distanza articolatoria si incontra quando la rappresentazione grafica delle azioni non è conforme al loro significato. Per prevenire questi problemi il progettista deve fare caso all’affordance degli elementi grafici del sistema e deve progettare adeguatamente il livello di dettaglio delle azioni eseguibili nel sistema in rapporto al contesto di utilizzo e all’utente. Nella fase di valutazione, la distanza articolatoria si incontra prima di quella semantica, ed è tanto più ampia quanto più la forma con cui si manifesta il cambiamento dello stato del sistema è distante dal suo significato. Successivamente l’utente incontra la distanza semantica nel caso in cui debba rielaborare il messaggio mandato dal sistema per poter comprendere se il suo obiettivo è stato raggiunto o meno. Il progettista può capire da questi problemi che il cambiamento visivo nel sistema deve essere utile all’utente e deve essere comprensibile; i tempi di attesa possono essere significativi in questa interazione. Nel modello di Norman alcuni concetti fondamentali sono: •

visibilità (degli oggetti manipolabili, degli operatori, …);

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affordance (proprietà di un oggetto che suggeriscono informazioni sul suo uso);

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perceived affordance;

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relazione persona-strumento, poiché questi due soggetti vanno considerati come parte di un unico sistema nell’ambito dell’esecuzione del compito.

I punti di forza del modello di Norman sono il fatto di considerare la ciclicità dell’interazione, l’importanza dell’aspetto visivo per far comprendere il ruolo degli elementi e il modo di usarli, individua le distanze tra il sistema e l’utente e i corrispondenti punti di difficoltà da superare. I suoi punti di debolezza sono il non tener conto né del punto di vista del progettista del sistema, né delle caratteristiche del sistema stesso che deve elaborare l’interfaccia utente. Il modello di Abowd & Beale descrive l’interazione tra utente e sistema includendo l’elaborazione compiuta da questo. Il modello si basa sul concetto di linguaggio in cui è espressa l’operazione da compiere. L’utente descrive inizialmente l’operazione nel linguaggio del task, poi deve tradurla nel linguaggio di input, che è quello offerto dal sistema per interagire con esso; questo viene tradotto dal sistema (e quindi dal progettista) in core language, ossia il linguaggio con il quale si descrive il cambiamento di stato interno del sistema, e infine il cambiamento viene tradotto, sempre dal sistema, in output language, ossia il linguaggio visuale con il quale si comunica all’utente il cambiamento avvenuto. Secondo questo modello, l’interazione tra l’utente e il sistema andrà a buon fine se nessuno dei processi di traduzione da un linguaggio ad un altro risulterà troppo complesso o oneroso per l’utente o per il sistema.

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Storia dei paradigmi di interazione Invenzioni importanti nell’evoluzione della IUM 1960s

Video Display Unit

1960s

Time sharing: computer multi-utente

1960s

Nelson inventa l’ipertesto

1960s

Nasce la possibilità di collaborare usando i computer connessi in rete

1962

Sutherland inventa lo Sketchpad: si può interagire con il computer manipolando una rappresentazione dei programmi sullo schermo.

1970s

Alan Kay idea il Dynabook, il primo prototipo di computer portatile

1970s

Vengono sviluppati i primi sistemi con interfacce WIMP

1970s...