"Masurarea" modelului mental - exemple de rezultate empirice in "masurarea" modelului mental

"Masurarea" modelului mental - Exemple de rezultate empirice in "masurarea" modelului mental

Dupa ce am explicat pe scurt ambele metode si problemele lor, in urmatoarea sectiune vom arata daca rezultatele obtinute in diferite domenii folosind ambele tehnici. In final, in sectiunea 4. vom arata ideile noastre despre cum sa folosim ambele metode intr-un mod simplu, complementar si folositor pentru a proiecta sisteme complexe.

1. Modele mentale ale sistemelor de operare

1.1.Compararea sistemelor de operare folosind metoda teach-back

Van der Veer (1990) a realizat o investigatie a modelelor mentale ale unor diferite sisteme de operare, intr-un proiect extins care cuprindea peste 700 elevi olandezi cu varste cuprinse intre 11 si 18 ani. Cele doua sisteme de operare comparate in studiu erau programe disponibile pe piata, unul cu o interfata era direct manipulabila ("Mac OS"), iar cel de-al doilea cu un sistem de operare bazat pe comenzi (MS-DOS) ambele putand fi utilizate de sisteme PC de sine statatoare. Includerea in studiu a subiectilor a avut loc dupa ce fiecare avea 10 ore de experienta directa in munca cu unul dintre sisteme. Nici unul dintre subiecti nu avea experienta decat cu un singur sistem din cele doua. Cercetarea cuprinde intrebarea "cum sa" in protocolul teach-back. Pentru prelucrarile statistice, au fost selectate grupe echivalente din punctul de vedere al aptitudinii verbale, al cunostintelor despre computere, nivelului de educatie si tipului de scoala. Pentru jumatate dintre subiecti care au utilizat interfata de tip comanda, profesorii au aratat clasei o reprezentare grafica a semanticii sistemului intr-un mod metaforic (utilizand tuburi intre obiecte, etichetate cu numele comenzii, etc.).

Manipularea directa a sistemului de operare de atunci (ca si in momentul de fata) arata in mod clar toate posibilele actiuni ale utilizatorilor, prin prezentarea tuturor obiectelor care sunt disponibile in mod direct pentru a actiona asupra lor. In plus, acest tip de interfata arata imediat daca o operatie este disponibila in momentul sau nu respectiv. De asemenea, aceasta reflecta imediat comanda utilizatorului catre sistem prin prezentarea miscarilor mouse-ului pe ecran si prin indicarea schimbarilor de stare ale obiectelor vizibile. Sistemul de operare prin intermediul comenzii din perioada respectiva nu arata nici o disponibilitate a actiunilor posibile sau a obiectelor, si nu arata nici un efect a actiunii realizate.

Mai multe categorii de reprezentari au fost descoperite sistematic prin analiza hermeneutica si pot fi cotate fidel de diferiti evaluatori:

Utilizatorii de aceste varste si nivel de experienta prefera reprezentarile verbale in protocoalele lor, cu toate ca 25% au utilizat si imagini vizo - spatiale, si 28% iconite. Unii au utilizat descrieri declarative ale cunostintelor despre "cum sa", dar cei mai multi au utilizat reprezentari procedurale.

Reprezentarile pot fi clasificate ca si cunostinte la diferite nivele: nivelul sarcinii, semantica (functionalitatea sistemului), dialogul, si "key-stroke" (vedeti si figura 11 pentru un exemplu cotat ca fiind la nivel "key-stroke"). In protocoalele lor de teach-back, cei mai multi subiecti au reprezentat mai multe nivele, aproape intotdeauna adiacente.

In continuare prezentam cateva dintre cele mai relevante relatii gasite intre caracteristicile sistemelor si procedurile teach-back:

Corectitudinea si complexitatea modelului mental evaluat prin perspectiva protocoalelor teach-back, corelate pozitiv cu notarile profesorilor asupra competentei subiectilor in folosirea sistemului.

Corectitudinea si complexitatea nu au fost relationate cu sistemul de operare utilizat de catre subiecti. Aparent, elevii erau capabili sa invete la fel de bine ambele sisteme.

Acei utilizatori ai sistemelor de comanda care nu au fost confruntati cu reprezentarile grafice aditionale ale sistemului semantic, reprezentau mai multe cunostinte la nivelul key-stroke decat utilizatorii MAC, la fel cum aratau o mai puternica preferinta pentru reprezentarile spatial-vizuale. Aceasta indica ca ei au nevoie de un model mental care sa includa exact acele aspecte ale sistemului pe care sistemul insusi nu-l arata: actiunile posibile, si orice indicatie asupra spatiului curent de lucru.

Oferindu-le utilizatorilor sistemului de tip comanda o reprezentare grafica a sistemelor semantice rezultate din mai multe reprezentari ale nivelelor relationate ale tuturor sistemelor (functionalitate, dialog si key-stroke). Si mai mult, corectitudinea si complexitatea protocoalelor teach-back erau superioare celor ale utilizatorilor sistemului de tip comanda, care nu au primit acest ajutor aditional.

Bazandu-ne pe acest studiu putem concluziona ca teach-back reprezinta o evaluare valida a modelelor mentale ale sistemelor de operare si ca este relationata cu prezentarea sistemului: utilizatorii tind sa dezvolte acele aspecte ale sistemului de cunostinte care nu sunt reprezentate in interfata. Mai mult, rezultatele arata ca oferind reprezentari bine alese, se poate mari complexitatea si corectitudinea modelelor mentale.

1.2.Un exemplu de proiectare a sistemelor pentru computere, utilizand metoda teach-back                                                                                                

Mulder (2000) a folosit metoda teach-back pentru a explora modelele mentale pe care participantii le-au creat dupa ce au fost confruntati cu sisteme informationale nou create. Primele idei de design erau reprezentate de scenarii. El a utilizat intrebarile teach-back "ce este?" si "cum sa?" si din protocoalele teach-back au fost obtinute un set de categorii potrivite, care s-au dovedit a fi relevante pentru design-eri:

Interpretarea functionalitatii in relatie cu scopurile subiectului, ex. "As folosi-o pe post de tabla".

Reactii afective ca "absurd" si "nefolositor".

Lipsa recunoasterii noii functionalitati, acolo unde modelul de design si de scenariu au aratat o noua functionalitate, ex: "la fel ca in cazul unei scale obisnuite"; "aceleasi lucruri ca in cazul oricarei alte table".

Noi asumptii ale functionalitatii, unde modelul mental arata o functionalitate care nu a mai fost prezentata in scenariu si care nu face parte din modelul design-ului.

Asumptiile dialogului, ex: "Apas icoana", unde scenariul nu mentiona nici o icoana care sa trebuiasca sa fie apasata.

Asumptiile implementarii, unde hardware-ul sau software-ul este reprezentat in modelul mental care nu a fost prezentat in scenariu.

Folosind aceste categorii, a notat protocoalele teach-back pentru un numar de 30 de subiecti. In faza urmatoare a studiului sau, datele obtinute au fost aratate unor experti designeri. Cel mai relevant rezultat al studiului sau a fost faptul ca designer-ii au descoperit ca informatiile extrase de la viitorii utilizatori, modelul mental, poate fi foarte folositor pe parcursul procesului de design, in special in primele stagii ale design-ului.

1.3.Compararea efectelor reprezentarii in gasirea informatiilor folosind pathfinder

Figura 12 - O retea de grup Pathfinder pentru un grup care folosea un limbaj natural pentru un dialog tip recuperare

Klock (1998) a studiat modelul mental pe care subiectii il dezvolta in urma utilizarii unui sistem de gasire a informatiilor (Information Retrieval system- IR). Usurinta cautarii sistemului IR a fost bazata pe conceptii si relatii intre ele. Patru grupe de subiecti au invatat sa caute prin sistemul IR. Diferenta experimentala, manipulata dintre grupuri a fost reprezentarea folosita pentru interactiunea dintre subiect si sistem: "formal", "grafic", "limbaj natural" si o "combinare" a reprezentarilor limbajului grafic si natural. Pentru fiecare grupe Klock a calculat media pathfinder ca un indicativ al sistemului cu privire la modelul mental al grupului. Compararea diferentelor in performanta si acuratetea modelelor mentale intre cele patru grupuri a aratat ca o combinare a limbajului natural si a reprezentarii grafice obtine rezultate mai bune decat o singura reprezentare.

1.4.Efectele consistentei MVU asupra modelelor mentale folosind pathfinder

Van Engers (2001) raporteaza un studiu asupra efectului consistentei MVU asupra modelelor mentale rezultate. Doua versiuni au fost specificate si construite intr-un meniu bazat pe sistemul agendei interpersonale. Functionalitatea ambelor a fost perfect echivalenta. Pentru o versiune (care a fost de fapt construita si utilizata de o mare agentie guvernamentala) structura meniului a fost dezvoltata pornind de la reguli pentru interactiune. Structura meniului celeilalte a fost manipulata experimental astfel incat sa arate inconsistenta ierarhiei (si, ca urmare, a dialogului) in relatie cu functionalitatea. Jumatate din subiectii studiului aveau cunostinte considerabile despre varianta consistenta, cealalta jumatate nu au mai folosit sistemul inainte.

Pentru ambele versiuni, modelul conceptual a fost dezvoltat si cunostintele designerilor respectivi asupra acestora au fost modelate utilizand Pathfinder. Cele patru grupuri de utilizatori (cu si fara cunostinte anterioare; utilizand varianta consistenta sau inconsistenta) si-au folosit sistemul pentru o durata standard de timp si au rezolvat un set de probleme cu sistemul. Dupa aceasta, modelul lor mental a fost investigat folosind Pathfinder si similaritatea modelelor mentale cu modelul designer-ului a fost calculata. Rezultatele arata:

Analiza: Efectele consumului de alcool Analiza: Identitatea de secui

Pentru varianta inconsistenta, cunostintele anterioare nu au avut un efect diferentiator, in toate cazurile modelul mental al utilizatorilor difera considerabil de modelul designer-ului.

Pentru varianta consistenta, cunostintele anterioare au crescut semnificativ similaritatea modelului mental al utilizatorilor cu modelul designer-ului.

Cu cat e mai mare similaritatea intre modelul mental al utilizatorilor si modelul designer-ului, cu atat este mai scurt timpul de solutionare a sarcinii experimentale.

Din aceste descoperiri, putem concluziona ca un UVM consistent specificat permite utilizatorilor sa dezvolte un model mental care sa fie mai congruent cu modelul design-ului. Aceasta congruenta este un indiciu al gradului in care poate fi utilizat sistemul.

2. Diferentele dintre modelele mentale ale expertilor comparativ cu cele ale novicilor in alte domenii de cunostinte

2.1.Un exemplu in fizica utilizand Pathfinder

Gonzalvo si colaboratorii (1994) ofera date empirice care indica faptul ca diferentele dintre experti si novici pot fi cauzate, in parte, de organizarea conceptuala pe care oamenii o au in LTM si, in consecinta modelul mental pe care ei il folosesc in rezolvarea problemelor relationate unui domeniu specific. Pentru a descrie schimbarile in modelele mentale ca functie a expertizei, Bajo si colaboratorii (1998) au utilizat metoda Pathfinder in domeniul fizicii.

Comparatiile intre studentii si expertii in fizica au aratat diferente importante privind modul in care ei imprastie conceptele in retea. Studentii pareau sa organizeze concepte kinematice in retea, aproape de principiile care definesc principiile dinamice si starile energiei. O alta diferenta importanta consta in rolul masei. Studentii pareau a relationa masa direct de forta, in timp ce expertii o relationau cu starile energiei. Atat importanta principiilor dinamice cat si legatura masa-energie implica o intelegere sofisticata a conceptului. O alta descoperire importanta a fost aceea ca organizarea este flexibila si dependenta de context. Cand novicii au invatat despre domeniu, modelul lor mental a devenit mai similar cu cel al expertilor. Intr-un alt studiu, studentii au rezolvat probleme care cuprindeau aspecte referitoare la aspectele dinamice. Dupa rezolvarea problemelor, retelele studentilor erau similare cu cele ale expertilor; in special aratand importanta principiilor dinamice. Autorii au concluzionat ca practica in instructie poate face uz de aceasta flexibilitate pentru a solicita principiile fizicii necesare pentru rezolvarea problemelor. Rezultatele acestui studiu indica faptul ca atunci cand contextul incurajeaza studentii sa se gandeasca la principii fizice sofisticate, ei vor fi capabili sa o faca.

2.2.Un exemplu din fizica utilizand teach-back

Van der Veer si colaboratorii (1999) au folosit metoda teach-back pentru a studia modelele mentale in domeniul fizicii. Ei au explorat diferentele individuale in modelele mentale, si au examinat daca aceste diferente pot fi relationate sistematic cu nivelul de expertiza. Trei intrebari teach-back, care declansau diferite tipuri de raspunsuri, au fost elaborate pentru studiu:

Prima intrebare, "viata reala" nu se ocupa cu fizica asa cum este ea predata in invatamant. Ex: "Imagineaza-ti sa arunci un ou unei persoane si ca acea persoana trebuie sa-l prinda fara sa-l sparga." Scopul acestei intrebari a fost de a investiga daca subiectii aplica legile si principiile fizicii in viata reala.

A doua intrebare teach-back, "generalitati din sala de clasa", se refera la domeniul fizicii asa cum este el prezentat in invatamant. De fapt, inainte de aceasta intrebare subiectii s-au confruntat cu cinci exercitii tipice de liceu din domeniu. Dupa aceea li s-a cerut  "explica unui coleg imaginar cum rezolvi o problema de fizica".

A treia intrebare teach-back, "exercitiul propriu-zis", implica rezolvarea unei probleme de fizica asa cum este ea intalnita in invatamant: "utilizati urmatoarea problema de fizica."

Au fost dezvoltate categorii de notare, bazate pe literatura despre rezolvarea de probleme in domeniul fizicii, mai ales in relatie cu diferentele dintre novici si experti. Adevarata ocurenta a categoriilor a fost confirmata de analiza hermeneutica, unde fidelitatea inter-judecator s-a dovedit a fi acceptabila:

Memoria, indicand uzul unei experiente trecute pentru a dezvolta un model mental. Ex: "Veti stii din handbal ca cea mai importanta grija este cum sa prinzi".

Explicatia teoretica, se refera la legile din domeniu (chiar daca uneori sunt aplicate incorect). Ex: "Daca masa e mai mare, se mareste gravitatia".

Experimentul intern, unde modelul mental subliniaza procesul mental in desfasurare pentru a ajunge la rezultat. Vezi figura 13.

Metafora, unde modelul mental se refera la o comparatie dintr-un alt domeniu (ex: nu din mecanica), de cele mai multe ori indicat in protocol prin cuvinte ca: "la fel ca", "asemenea".

Concept, unde o eticheta concept este utilizata ca chunk in memoria de lucru, fara ca intelesul acestuia sa fie elaborat. Ex: "Daca oul se sparge, aceasta se intampla deoarece forta a actionat asupra lui".

Procedura, unde modelul mental include o structura de pasi ce vor fi executati intr-o anumita ordine pentru a rezolva problema. "Prima data citesc tot exercitiul, apoi ma uit la relatia dintre intrebari. Apoi, colectez datele. In cele din urma gasesc formula relevanta si rezolv problema".

Formula, indicand ca modelul mental contine reprezentarile unei formule fara o indicatie cu privire la procedura de rezolvare a ecuatiei. Ex: "km/h = m*f".

68 de novici (37 femei si 31 barbati) si 18 experti (6 femei si 12 barbati) au participat la acest studiu. Protocoalele cu raspunsuri au fost notate folosind categoriile mentionate mai sus. Pentru a investiga efectele expertizei asupra categoriilor notate, a fost indeplinita o analiza de varianta (ANOVA). Autorii au gasit diferente semnificative intre experti si novici, la categoriile "explicatii teoretice", "experiment intern" si "procedura". Rezultatele aratau ca novicii au obtinut scoruri mai mici la aceste categorii decat expertii. Modelul mental al expertilor poate fi caracterizat, in comparatie cu cel al novicilor, ca raportandu-se mai mult la teorie, continand mai multe cunostinte procedurale si incluzand desfasurarea mentala a experimentelor.

Alte rezultate relevante au fost descoperite atunci cand s-au analizat, separat, datele obtinute de la trei categorii teach-back:

Rezultatele de la "generalitati din sala de clasa" - intrebarile teach-back au aratat ca expertii nu au punctat la categoria "formula" in timp ce multi studenti au facut-o. Aceste rezultate par sa arate ca novicii adesea gandesc in termeni de formula, fara ca aceasta sa fie acompaniata de o procedura de rezolvare, atunci cand o intrebare "educationala" este pusa.

Pe de alta parte, expertii au punctat la toate categoriile, in timp ce au obtinut performanta la intrebarea "viata reala" (in timp ce s-au blocat la nivelul experimentelor interne si a teoriei) aratand ca acest tip de probleme stimuleaza o mare diversitate de modelare mentala care sa permita gandirea "fizica" a expertilor.

In general, autorii isi interpreteaza rezultatele ca o dovada a utilitatii tehnicii teach-back in investigarea modelelor mentale ale expertilor si novicilor.

2.3.Aplicarea tehnicii teach-back in domeniul design-ului artistic

Stork (1995) a investigat masurarea modelelor mentale din domeniul design-ului artistic, utilizand tehnica teach-back.

Analiza hermeneutica cu o fidelitate intre persoanele care au efectuat notarea, acceptabila, a aratat ca mai multe categorii de notare au putut fi detectate sistematic deasupra domeniilor relationate cu compunerea muzicii si cu domeniile artistice grafice. Elementele modelelor mentale din memoria de lucru pot fi identificate ca:

Referiri la cunostinte din continuturile LTM episodice. Ex: "pictat ca Jongkind sau John Constable", "suna ca melodia lui Pastorius".

Utilizarea unor etichete concept care par sa indice chunks-uri, fara ca intelesul acestora sa fie elaborat. Ex: "Gandesc in termeni de sunete secetoase sau noroioase".

Metafore: ex: "Ar trebui sa sune ca niste clopotei in departare", "liniile povestii filmului sunt imaginate".

Un model fizico-teoretic, ex: " o structura supratonala armonica.".

Referintele activitatii fizice, ex: "haosul intern pe care il arunc pe panza picturii".

Referire la tehnologia unui instrument, ex: "nu utiliza un cutit paleta pentru pictura".

2.4. Modele mentale impartasite, relatia cu rezolvarea problemelor in echipa

Van Engers si colaboratorii (2000) au raportat un experiment cu un joc de business management, unde ei au manipulat dezvoltarea anterioara a unui model mental impartasit, aplicand tehnica modelului calitativ (Vennix, 1995). Aceasta tehnica consta in discutii de grup dirijate si, in acest caz, discutiile s-au centrat asupra unui joc business.

Dupa o explicatie in privinta jocului, au lucrat cu doua grupuri diferite: grupurile unde membrii au un model mental impartasit si grupuri cu indivizi care nu au un model mental impartasit. Pentru grupurile care au un model mental impartasit au utilizat tehnica modelului conceptual impartasit Vennix. Pentru a impiedica grupurile care nu aveau un model impartasit sa aiba o situatie incomparabila, au lasat membrii acestor grupuri sa-si construiasca propriile modele mentale, utilizand un chestionar cu intrebari teach-back asupra domeniului jocului business. In plus, au fost date sarcini predefinite pentru jumatate din grupuri si sarcini nonpredefinite pentru celelalte grupuri. In cazul sarcinilor predefinite scopurile specifice erau asignate anumitor membrii ai grupului. In cazul altor grupuri, toate sarcinile au fost desemnate grupului ca intreg.

Analiza rezultatelor jocului a aratat un efect al interactiunii modelelor mentale impartasite si sarcinii dinainte definite. Daca nu s-a alocat o sarcina pre-definita, grupurile fara o faza de dezvoltare a modelului mental impartasit, au dezvoltat o comunicare mai buna decat grupurile cu modele mentale impartasite.

Dupa joc, similaritatea modelului mental (masurat cu ajutorul Pathfinder) dintre aceste grupuri nu a diferit semnificativ.

Putem concluziona ca a incepe cu un model mental impartasit face comunicarea mai putin necesara. Daca e necesara, ajuta la dezvoltarea modelului mental din timpul cooperarii.

Pe de alta parte, inceperea cu un model mental impartasit poate duce la o diferenta in performanta grupului. De fapt grupurile cu sarcini pre-definite difera in controlul tintei jocului; un model mental impartasit duce la un control si mai mare in joc in comparatie cu situatia in care nu exista nici un model mental impartasit.

3. A cumpara mere si pere e mai simplu decat a le compara

In sectiunea anterioara au fost prezentate unele exemple folosind metoda teach-back si Pathfinder pentru a se explora modelele mentale. Problema este ca ambele tehnici au limite si ca o consecinta predictiile obtinute cu ele ar trebui considerate ca descrieri partiale ale modelului mental al utilizatorului. Pe de alta parte, deoarece se concentreaza pe aspecte diferite ale reprezentarii si cunostintelor mentale ale sistemului, sunt tehnici complementare. Intrebarea este cum sa integram aceste tehnici in asa fel incat sa fie usor si rapid de folosit si de inteles astfel incat sa poata fi folosite in timpul procesului de design.

3.1.Extragerea conceptelor relevante

Avantajele metodei Pathfinder sunt rapiditatea, tehnica usor de folosit si ca reprezentarea rezultata arata vizual asemanator cu modul in care conceptele unui domeniu specific de cunostinte sunt organizate. Pe de alta parte, o limita serioasa a metodei Pathfinder este modul de a selecta dinainte conceptele relevante care sunt prezentate subiectilor. Ipoteza noastra este ca folosind metoda "teach-back" si avand o descriere a modelului conceptual ne va permite sa extragem conceptele relevante sau categoriile sistemului.

Asa cum s-a aratat, modelul conceptual trebuie sa descrie acurat si consistent aspectele functionalitatii, dialogul si reprezentarea care sunt relevante pentru diferiti utilizatori posibili. In consecinta, toate conceptele relevante necesare pentru a intelege si a interactiona cu un sistem sunt definite in modelul conceptual.

Dar oricat de complet si acurat ar fi, modelul conceptual nu trebuie sa fie organizat conceptual in acelasi mod ca modelele mentale ale utilizatorului.

Pe de alta parte, metoda "teach back" este o tehnica care se concentreaza pe cunostintele utilizatorului. Altfel spus, folosind aceasta tehnica putem explora modul in care utilizatorii inteleg sistemul. Este posibil sa comparam setul de concepte pe care utilizatorii le au cu modelul conceptual pentru a explora adecvarea, corectitudinea si completitudinea modelului mental al utilizatorului.

3.2. Cunostinte despre functionalitate si dialog

Sa exploram reprezentarea mentala a utilizatorului inseamna, printre altele, sa exploram modul in care componentele si functiile sistemului sunt organizate conform utilizatorului. De asemenea mai inseamna explorarea procedurilor de care utilizatorul are nevoie pentru a lucra cu sistemul in vederea atingerii unui scop specific cu ajutorul lui. Altfel spus, daca vrem sa stim daca interfata este capabila sa creeze un model adecvat al modelului mental al sistemului, trebuie sa exploram daca reprezentarile semantice si procedurale pe care utilizatorul le construieste in interactiunea cu sistemul sunt adecvate. In termeni de design cunostintele semantice se refera la functionalitatea sistemului, in timp ce cunostintele procedurale implica structurarea unui scop in sarcinile necesare pentru a-l atinge (functionalitate) si sa execute actiunile adecvate ale utilizatorului (dialog). Urmand propunerea lui Canas si Antoli (1998) consideram ca modelul mental este o reprezentare dinamica creata in memoria de lucru (ML) prin combinarea informatiilor achizitionate in memoria de lunga durata (MLD) si a caracteristicilor extrase din mediu. Asa cum am spus, cunostintele din MLD sunt activate intr-un model mental in ML pe baza evenimentelor din situatiile date. Asa cum au demonstrat Canas si Antoli, informatia specifica extrasa din MLD depinde de context si de cererile sarcinii.

Metoda "teach back" este o tehnica care se concentreaza pe cunostintele activate ale utilizatorului, iar continuturile protocoalelor "teach back" depind de cerintele sarcinii. Aceasta inseamna ca tipul reprezentarii pe care o are difera depinzand de instructiune. De fapt, intrebarea "ce este?" se concentreaza pe cunostinte conceptual-semantice in timp ce intrebarea "cum sa?" se concentreaza pe proceduri. Folosind aceste intrebari tintim la extragerea conceptelor care sunt relevante pentru utilizatori intr-o situatie specifica. Ca un pas secundar putem analiza structura organizationala a acestor concepte folosind metoda "Pathfinder".

Tehnica extragerii conceptelor relevante din metoda "teach back" implica experienta cu analiza hermeneutica. Foarte pe scurt analiza hermeneutica implica un grup de evaluatori care: 1) citesc protocolul de raspuns ca un intreg si incearca sa inteleaga complet ce se spune, 2) incearca sa formuleze modul in care subiectul isi reprezinta spatiul problemei, al intrebarii "teach back" 3) clasifica raspunsurile in categorii relevante pentru scopul studiului. Pentru a face aceasta evaluatorii necesita training considerabil inainte ca modul lor de a cota sa fie demn de luat in considerare. Problema aceasta ne-a condus la aceeasi concluzie la care au ajuns companiile tehnologice (Apple Computer, Microsoft, Xerox, Boeing, IBM sau Philips Design): este important sa ai experti in psihologie cognitiva (sau experti in modele mentale in echipa de design).

6. Concluzii

Cunostintele si intelegerea conceptului de model mental, care face referire la activarea cunostintelor utilizatorului sunt importante in designul sistemelor interactive. De fapt, designul sistemului incepe cu cunostintele utilizatorului intr-o situatie existenta (analiza sarcinii). Urmatorul pas este derivarea problemelor si a determinantilor designului din aceste cunostinte, si modelarea unei potentiale lumi virtuale, din nou ca un model de cunostinte, nu un model tehnologic. Aceste lumi viitoare, impreuna cu cunostintele relevante ale aspectelor tehnologiei ar trebui comparate cu modelele mentale si cunostintele viitorilor utilizatori. Evaluarea tuturor deciziilor de pe aceasta traiectorie inseamna in sens larg sa remodelam ideile si deciziile in asa fel incat potentiali utilizatori si alti evaluatori sa dezvolte un model mental al lumii sau sistemului in curs de a fi creat. Scenariile sunt tehnici bine stabilite pentru a face acest lucru astfel, analiza reactiilor evaluatorilor inseamna intelegerea aspectelor cunostintelor si modelelor mentale ale specificatiilor designului nostru pana in momentul de fata. Numai dupa ce am acceptat specificarile rezultate din punct de vedere al intelegerii viitorilor utilizatori  specificarile noastre pot fi date inginerilor pentru a dezvolta sistemul real.

Asa cum am spus referitor la conceptualizarea modelelor mentale reale, aplicarea rezultatelor acestora la imbunatatirea designului va necesita adesea experti cum sunt psihologii. Totusi, designerii pot face fata unor cunostinte ale designului care au fost colectate din exemplele stabilite. Colectia patternurilor de design demonstreaza frecvent relatia dintre problemele cunostintelor utilizatorului si solutiile designului.

Vom prezenta trei exemple preluate din Colectia de Tipare de Designul al Interfetei Utilizatorului de la Amsterdam (2001).

Format neambiguu - in multe cazuri utilizatorul nu este familiarizat cu sintaxa necesara unui dialog. In acest caz, apelul la un model mental adecvat poate esua. Solutia propusa de acest tipar este de a prezenta utilizatorului "campuri" pentru fiecare element al datelor si sa etichetam "campurile" cu unitati de date daca exista indoieli fata de semantica "campului". In continuare tiparul sugereaza sa oferim o descriere a formatului. Exemplu: panoul de control al timpului in "MS Windows" ajuta la rezolvarea problemei input-ului datelor, un bine cunoscut exemplu de diferente culturale in conventii.

Firimituri de paine - Utilizatorii sistemelor complexe se pierd usor si au nevoie sa stie unde se afla intr-o structura ierarhica. Acesta le va ingadui sa construiasca un model mintal al locatiei in care se afla si unde pot merge de acolo. "Firimiturile de paine" sunt un mod de a indica drumul de la nivelul de varf intr-o forma grafica si ii permite utilizatorului sa mearga la oricare din categoriile nivelelor superioare.

Progresul - Ori de cate ori apare tacerea intr-un dialog, utilizatorii au nevoie de un model mental pentru a sti cui ii vine randul si de ce nu se intampla nimic; daca operatia inca se desfasoara si cat timp va mai dura. Un tipar stabilit pentru a permite utilizatorului sa mentina un model mai clar al situatiei, este tiparul progresului. Sistemul ofera feed-back la un nivel care da impresia ca munca este in progres.

In 1.2.2 si 1.2.3 am dat si alte exemple. Mai multe linii de ghidare si tipare pot fi gasite pentru a asigura designerul ca utilizatorul este capabil sa dezvolte cunostinte relevante si modele valide.

7. Biblografie

Baddeley, A. D. (1986). Working memory. New York: Oxford University Press.

Baddeley, A. D. (1995). Working Memory. In M. S. Gazzaniga (Ed.), The Cognitive Neurosciences (pp. 755-764). Cambridge, Mass.: The MIT Press.

Bailey, R. W. (1996). Human performance engineering: Designing high quality, professional user interfaces for computer products, applications, and systems. Prentice Hall PTR.

Bajo., M.T., Cañas, J. J., Gonzalvo, P. & Gómez-Ariza, C. (1999). Changes in categorization as a function of expertise and context in elementary mechanics. In D. Kayser & S. Vosniadou. Modelling changes in understanding: case studies in physical reasoning. Pergamon.

Bajo, M. T., Gonzalvo, P., Gómez-Ariza, C. & Puerta-Melguizo, M. C. (1998). Changes in categorization as a function of expertise and context in elementary mechanics. X ESCOP Conference. European Society for Cognitive Psychology. Jerusalem (Israel).

Borchers J. (2001) A Pattern Approach to Interaction Design. Wiley

Cañas, J. J. & Antolí, A. (1998). The role of working memory in measuring mental models. In T.R.G. Green, L. Bannon, C.P. Warren & J. Buckley (Eds.). Proceedings of the Ninth European Conference on Cognitive Ergonomics - Cognition and Cooperation. EACE. INRIA. Rocquencourt.

Card, S. K., Moran, T. P. & Newell, A. (1983) The Psychology of human-computer interaction. Lawrence Erlbaum

Carley, K. & Palmquist, M. (1992). Extracting, representing, and analyzing mental models. Social Forces, 70, 601-636.

Carroll, J.M. & Olson, J. (Eds.). (1987). Mental models in human-computer interaction: Research issues about what the user software knows. Washington, DC: National Academy Press.

Clark, H. (1996). Using Language. Cambridge University Press.

Craik, K. J. W. (1943) The Nature of Explanation. Cambridge: Cambridge University Press.

De Haan, G., van der Veer, G. C. & van Vliet, J. C. (1991) Formal modelling techniques in human-computer interaction. Acta Psychologica,78, 26-76.

DiSessa, A. (1986). Models of computation. In D. A. Norman & S. W. Draper (Eds.). User-Centered System Design: New perspectives in Human-Computer Interaction. Hillsdale, NJ: LEA.

Engelbart, C. & English, W. K. (1968). A research center for augmenting human intellect. AFIPS Conference Proceedings of the 1968 Fall Joint Computer Conference. San Francisco, CA, December 1968, (Vol. 33, pp. 395-410).

Ferstl, E. C. & Kintsch, W. (1999). Learning from text: Structural knowledge assessment in the study of discourse comprehension. In H. van Oostendorp & S. R. Goldman (Eds.). The construction of mental representations during reading. Hillsdale, NJ: LEA.

Gentner, D. A. & Stevens, A. L. (Eds.) (1983). Mental models. Lawrence Erlbaum. Hillsdale, N. J.

Goldsmith, T. E. & Davenport, D. M. (1990). Assessing structural similarity of graphs. In R. W. Schvaneveldt (Ed.): Pathfinder associative networks. Norwood, New Jersey. Ablex publishing Corporation.

Gonzalvo, P., Cañas, J. J. & Bajo, M. T. (1994). Structural representation in knowledge acquisition. Journal of Educational Psychology, 4, 601-616.

Green, T. R. G., Schiele, F. & Payne, S. J. (1988). Formalisable models of user knowledge in human-computer interaction. In G. C. van der Veer, T. R. G. Green, J. M. Hoc, & D. Murray (Eds). Working with computers: theory versus outcome. Academic Press, London. P 3-44.

Hix, D. & Hartson, R. (1993). Developing User Interfaces: Ensuring Usability Through Product & Process. John Wiley & Sons, Inc.

Hoc, J. M. (1989). La conduite d'un processus continu á long délais de réponse: une activité de diagnostic. Le Travail Humain, 52, 299-316.

Holland, J.H., Holyoak, K.J., Nisbett, R. E. & Thagard, P. R. (1989). Induction: processes of inference, learning, and discovery. The MIT Press. Cambridge, Mass.

Johnson, H. & Johnson, P. (1991). Task knowledge structures: Psychological basis and integration into system design. Acta Psychologica, 78, 3-26.

Johnson-Laird, P. N. (1983). Mental models. Cambridge University Press.

Johnson-Laird, P. N. & Byrne, R. M. (2000). Mental Models Website: A Gentle Introduction. http://www.tcd.ie/Psychology/Ruth_Byrne/mental_models/index.html

Johnson-Laird, P. N., Byrne, R. M. & Schaeken, W. (1992). Propositional reasoning by model. Psychological Review, 99, 418-439.

Jordan, B. & Henderson, A. (1995). Interaction Analysis: Foundations and Practice. The Journal of the Learning Sciences, 4(1), 39-103.

Lear, A. C. (2000). Uncovering technology's human side. Computer. Innovative Technology for Computer professionals, 7, 24.

Miller, G. A. (1956). The magic number seven plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information. Psychological Review, 63, 81-97.

Mulder, B. (2000). The role of mental models in designing computer systems. Master Thesis. Vrije Universiteit, Amsterdam.

Nielsen, J. (1990). A meta-model for interacting with computers. Interacting with computers, 2, 147-160.

Norman, D. A. (1983). Some observations on mental models. In D. A. Gentner, & A. L. Stevens (Eds.). Mental models. Hillsdale, NJ: Erlbaum.

Norman, D. A. (1988). The psychology of everyday things. New York: Harper & Row.

Norman, D. A. (1986). Cognitive engineering. In D. A. Norman & S. W. Draper (Eds.). User-Centered Design: New perspectives in Human Computer Interaction. Hillsdale, NJ: LEA.

Pask, G. & Scott, B. C. E. (1972). Learning strategies and individual competence. International Journal of Man-Machine Studies, 4, 217-253.

Ralston, A. & Reilly, E. D. (Eds.) (1993). The Mouse. Encyclopedia of Computer Science. Third Edition, International Thomson Computer Press, p 900.

Sage, M. & Johnson, C. (1998). Pragmatic formal design: A case study in integrating formal models into the HCI development cycle. 5^th International Eurographics Workshop on Design Specifications and Verification of Interactive Systems DSV-IS98. Abingdon, UK, p 134-154.

Sasse, M. A. (1991). How to T(r)ap Users' Mental Models. In Tauber, M.J. & Ackermann, D. (Eds.). Mental Models and Human-Computer Interaction 2. Elsevier.

Sasse, M. A. (1997). Eliciting and Describing Users' Models of Computer Systems. Thesis submitted to the Faculty of Science of the University of Birmingham.

Scapin D. & Pierret-Goldbreich, C. (1989) Towards a method for task description: MAD. Work with display units, 89, 371-380.

Schvaneveldt, R. W. (1990). Pathfinder associative networks: Studies in knowledge organization. Norwood, New Jersey: Ablex Publishing Corporation.

Schvaneveldt, R. W., Durso, F. T. Goldsmith, T. E., Breen, T. J., Cook, N. M., Tucker, R. G. & DeMaio, J. C. (1985). Measuring the structure of expertise. International Journal of Man-Machine Studies, 23, 699-728.

Sommerville, I., Bentley, R., Rodden, T. & Sawyer, P. (1994). Cooperative system design. The Computer Journal, 37 (5), 357-366.

E. Stork, E. (1995). Developing a generic method for measuring and evaluating relevant aspects of mental models on perceptual domains. Master Thesis. Vrije Universiteit, Amsterdam.

Tauber, M. (1988). On mental models and the user interface. In G. C. van der Veer, T. R. G. Green, J. M. Hoc, & D. Murray (Eds.). Working with computers: theory versus outcome. Academic Press, London. pags. 89-119.

The Amsterdam Collection of Patterns in User Interface Design (2001). http://www.cs.vu.nl/~martijn/patterns/index.html

Van der Veer, G. C. (1989). Individual differences and the user interface. Ergonomics, 32, 1431-1449.

Van der Veer, G. C. (1990). Human-Computer Interaction: learning, individual differences, and design recommendations. Thesis submitted to the Faculty of Sciences of the Vrije University of Amsterdam.

Van der Veer, G. C., Kok, E. Bajo, T. (1999). Conceptualising mental representations of mechanics: A method to investigate representational change. In D. Kayser & S. Vosniadou. Modelling changes in understanding: case studies in physical reasoning. Pergamon.

Van Engers, T. (2001). Knowledge management: the role of mental models in business systems design. PhD Thesis, Amsterdam, Vrije Universiteit. Department of Computer Science.

Van Engers, T. Vork, L. & Puerta-Melguizo, M.C. (2000). Kennisproductiviteit in groepen. Human Resource Development. Thema:Stimuleren van kennisproductiviteit, 2, 76-82.

Van Welie, M. (2001). Task-based User Interface Design. Ph.D. Thesis, Amsterdam, Vrije Universiteit. Department of Computer Science.

Venema, D.C. (1999). The N-UAN: a New User Action Notation. Masther thesis. Amsterdam, Vrije Universiteit. Department Computer Science.

Vennix, J. A. M. (1995). Building consensus in strategic decision making. Group decision and negotiation, 4, 335-35

Waern, Y. (1989). Cognitive aspects of computer supported tasks. John Wiley & Sons.

Wickens, C. D. & Hollands, J. G. (2000). Engineering psychology and human performance. Prentice Hall.

Young, R. M. (1983). Surrogates and mappings: two kinds of conceptual models for interactive devices. In D. A. Gentner, & A. L. Stevens (Eds.). Mental models. Hillsdale, NJ: Erlbaum.