Az emberi információ-feldolgozás sajátosságai és azok figyelembe vétele a különböző gépek, eszközök és környezetek tervezésében

Átírás

1 Az emberi információ-feldolgozás Az emberi információ-feldolgozás sajátosságai és azok figyelembe vétele a különböző gépek, eszközök és környezetek tervezésében

2 Az emberi információ-feldolgozás Az információ-feldolgozás modellje Az érzékelés általában A látás érzékszervi csatornája Szemmozgások Utóképek Kontrasztérzékelés Színlátás A hallás érzékszervi csatornája Az észlelés kontextus függése Az emlékezés Az információfeldolgozás féltekei specializációja

3 Az információfeldolgozás modellje Látási bemenet Szaglási bemenet Hallási bemenet Feldolgozás Érzékszervi tár Alakfelismerés Figyelem Probléma megoldás Következtetés Nyelv Tárolás STM LTM Előhívás Magasabb kognitív funkciók Kimenet

4 Wickens információ feldolgozási modellje Figyelem Érzékelés Észlelés Döntés hozatal Döntés végrehajtás Munka-emlékezet Hosszútávú-emlékezet Emlékezet

5 Érzékelés (szenzáció) Az érzékelés a környezet (külső-belső) ingereire adott idegi válasz, az információ regisztrálása Az érzékszervek (fizikai rendszerek), amelyek a receptoraikon fognak fizikai, kémiai ingereket a környezetből. Az érzéklet az érzékszervből az agyhoz érkező idegi információ. Állandó Észlelés (percepció) Az észlelés az érzékszervi benyomások tárggyá, jelentéssé szerveződése. Azon pszichológiai folyamatok összessége, amelyek útján felismerjük, szervezzük és jelentéssel ruházzuk fel az észleletet. Az érzékszervek segítésével a környezeti információ élménnyé alakulnak. Éréssel, tapasztalattal fejlődik.

6 Példa Mintegy 30 évvel ezelőtt az amerikai autósiskolák kézikönyvei úgy építették fel az autóvezetéssel cselekvéssorozatokat, hogy egyetlen KRESZ szabályra sem hivatkoztak. A jelöltek bevezetését a közlekedés gyakorlatába a gépjárművezetés lélektanával indították, mondván, járművezetés is az emberi cselekvésstruktúrára épül. Miután a balesetek közel 80 százaléka valóban figyelmetlenség miatt következik be, az oktatók felelőssége különösen nagy abban, hogy megtanítsák tanulót arra, hogy mit és hogyan kell figyelni", mit és hogyan kell látni", és nem csak nézni.

7 Az érzet ellent mond a szabálynak

8 Az érzékelés általában

9 Néhány megközelítő érzékelési küszöb Látás: Gyertyaláng 5 km-ről nézve sötét, tiszta éjszakán Hallás: Ízlelés: Óraketyegés tökéletes csendben 6m-ről Egy kávéskanál oldott cukor 8 l vízben Szaglás: Egy csepp parfüm elkeverve egy háromszobás lakás légterébe Érintés: Méh szárnya az arcra hullik 1 cm-ről

10 A Weber-Fechner féle problémakör Két inger megkülönböztethetőségének a mérése: A vizsgált személy érez-e különbséget az ingerek között? LÉK: legkisebb észrevehető/érzékelhető különbség Just Noticeable Difference A fizikai ingererősség és a pszichikai érzéklet közti kapcsolatot leíró ún. érzetfüggvényt keressük.

11 A Fechner-elv Ha van egy folytonos érzetfüggvényünk, akkor annak valamilyen egységben skálázva is kell lennie, és ennek a skálának a természetes egysége a Legkisebb Érzékelhető Különbség (LÉK=lék=jnd). érzet[x + lék p (x)] - érzet(x) = 1 (Fechner-elv) X ingerkontinuum adott x eleméhez és egy adott p valószínűségi szinthez tartozó LÉK-nek nevezzük azt az y számot, amelyre az x+y inger az x ingertől éppen p valószínűséggel különböztethető meg: y = lék p (x) Pl. ha pl. p=0,8, az azt jelenti, hogy a személy a kísérletek 80% -ában érzékelte az inger megváltozását.

12 Az érzetfüggvény megszerkesztése a Fechner-elv alapján Pszichológiai élmény Érzet(x) lék p (x 0 ) lék p (x 1 ) x 0 x 1 lék p (x 2 ) x 2 x 3 x 4 lék p (x 3 ) Sok ingerosztályra igaz az ún. Weber-elv: lék p (x)=cx, azaz c= lék p (x)/x=δi/i X (inger) Fizikai inger A Fechner-elv már mutat valami kapcsolatot a LÉK és az érzetfüggvény között, ennek alapján megszerkeszthetjük az érzetfüggvény egész értékű érzetekhez tartozó pontjait.

13 A Weber-törtek Weber- Ingerosztály tört (ΔI/I) Hangmagasság Mély nyomás 400 grammnál Vizuális világosság 1000 fotonnál Emelt súly 300 grammnál Hangerősség 1000 Hz-es rezgésszámnál és 100 decibelnél Szag, gumi, 200 olfactiánál Bőrre alkalmazott pontszerű nyomás (5 g/mm 2 ) Ízlelés, 3 mól/l töménységű sóoldattal Kéz mozgási pontosságának érzékelése 0.070

14 A látás érzékszervi csatornája - A szem felépítése I. szemtengely szaruhártya (cornea) pupilla vakfolt fovea érhártya ínhártya (sclera) ideghártya (retina) szemlencse

15 A kontraszt kiemelt szerepe A szem idegi szerveződésében a laterális gátlás mechanizmusa gondoskodik a kontrasztok fokozott érzékeléséről. A fénysűrűség változásánál (alakok, betűk kontúrjai) az idegi szerveződés nagyobb érzetet közvetít, mint a fizikai jelek közötti különbség. Fényerősség (objektív egységben) 10 Idegi válasz (önkényes egységben) Távolság a retinán (µm) Távolság a retinán (µm)

16 A szemmozgások Szökellő (szakkadikus) gyors szemmozgás: szerepe a fixáció átvitele egyik helyről a másikra (másodpercenként kb. 4) Sikló szemmozgás (drift): lassúbbak; a fejhez viszonyítva mozgásban lévő tárgyakra való fixáció fenntartását szolgálja; ha a tárgy mozog, követő, ha a fej mozog, kompenzáló szemmozgásról beszélünk Tremor: szerepe az éles kontrasztok helyének folyamatos változtatása a retinán a receptorok fotokémiai kifáradásának elkerülése érdekében; a szemgolyó a legmerevebb nézéskor is annyira remeg, hogy kitérése meghaladja az 1 -et

17 A nyughatatlan szem Szemmozgások 3 perces rögzítése Repin: Váratlan látogató Csak nézegesse! Alkosson véleményt a körülményekről! Becsülje meg az életkorukat!

18 Nagyméretű kijelzőeszközök hatékonysága bla bla bla bla bla bla bla bla bla bla bla bla bla bla a vonat indul:11:12 bla bla bla bla bla bla bla bla bla bla bla bla bla bla A fixációs pontok azonosítása alapján képet kaphatunk arról, hogy mi vonzza a tekintetet: reklám hatásvizsgálata. (vagy a web-site és reklám hatásvizsgálata képernyőn).

19 Széleskörűen használt piktogramok és ikonok A A

20 A szem működése Komplementer utókép: a retina ingerelt területeinek fotokémiai "kifáradása" és az inger megszűnte után az ellenszín-folyamatok előtérbe kerülése. Kontrasztérzékelés - A szimultán kontraszt Színlátás: Komplementer utókép kromatikus ingerek esetén (ellenszínek ) Előtér/háttér párosítások és az olvashatóság: Magyarázat: az ellenszíneket (vöröset és zöldet, illetve sárgát és kéket) nem célszerű előtér/háttér párosításban alkalmazni, mert a szemmozgások miatt fellépő komplementer utókép a közöttük levő határt elmosódottá teszi. Megjegyzés: az effektust a színek viszonylagos világosságán keresztül a kontraszt-viszonyok is befolyásolják.

21 A színkör Spektrális színek zöld nm 570 nm - sárga telítettség 600 nm narancs kék nm ibolya 420 nm 700 nm - vörös Nem spektrális színek

22 A színérzékelés dimenziói színárnyalat (hue) hullámhossztól (fotonok milyenségétől) függ világosság (brightness/lightness) fotonok mennyiségétől függ telítettség (saturation/chroma) színnel való telítettség (hányféle fotonból áll: mennyire tiszta spektrumszín?)

23 Az árnyékmaszkos színes képcső elvi felépítése a vörös (R), zöld (G) és kék (B) ponthármas leképezése lyukmaszk elektronsugár fényporpontos ernyő triplett az elektronágyúk helyzete a csőben

24 A hallás érzékszervi csatornája - Hanghatások Jellemzők: intenzitás (W/m2) hangnyomásszint (db) (logaritmikus skála!) Fon skála (az emberi fül az azonos erősségű hangokat az eltérő frekvenciákon különböző erősségűnek érzékeli) hangszínkép zajexpozíció időtartama intenzitás W/m 2 1 infrahang szuperhang hallható hang küszöb alatti hang ultrahang frekvencia Hz

25 A háttérzene hatása Stimuláló hatása vegetatív szinten is kimutatható A dolgozók preferálják a munkahelyi zenét, ezen belül is az instrumentálist. Az életkor és a zene kedvelése között negatív a korreláció. Általában nem emeli a termelékenységet A monoton munka teljesítményét javítja, a begyakorolt, összetett munka teljesítményét nem befolyásolja a zene.

26 Zene autóvezetés közben A monoton munka teljesítményét javítja, a begyakorolt, összetett munka teljesítményét nem befolyásolja a zene. Az autóvezetésnél azonban nem a monoton szakasz hatékonysága a fontos, hanem a vészhelyzetekben a reakció... Stimuláló hatása vegetatív szinten is kimutatható Hosszú, fárasztó vezetésnél ez hasznos. Segíti az ébren maradást - de inkább pihenjünk... Ettől függetlenül szerethetjük a zenét a hangulatunk is fontos...

27 Az észlelés kontextus függése Beállítódás Az alak (mintázat) felismerését a kontextus befolyásolja. Azonos hangzású szavakat, kifejezéseket a kontextustól függően értelemben hallunk meg, pl. new display nudist play szeresd a kekszet! keresd a szexet! (MérőLászló nyomán)

28 Az emlékezés RÖVID IDEJŰ MEMÓRIA (STM): Miller-féle mágikus 7 ± 2 Szempontok menüválasztásos ember- számítógép felületek tervezéséhez Menü mélysége: a menü szintjeinek száma Menü szélessége: a menü adott szintjén a menüpontok száma Kérdés: ha adott a menüvel elérendő funkciók vagy objektumok száma, hogyan válasszuk meg a menü mélységét és szélességét? Kísérleti vizsgálatokkal próbáltak a kérdésre választ adni

29 Az információfeldolgozás féltekei specializációja STROOP EFFEKTUS: az agyad jobb fele a színt akarja megnevezni, a bal fele a szót akarja kiejteni Az emberi agy féltekéi sem anatómiailag, sem funkcionálisan nem egymás pontos tükörképei. A bal félteke jobbkezesek esetén - szinte mindig nagyobb, mint a jobb és található rajta néhány jól körülírható terület, amelyek a nyelvvel kapcsolatos képességekben játszanak szerepet.

30 Split brain kísérletek Az ún. split brain betegekkel és normális személyekkel végzett vizsgálatok segítségével kísérletileg kimutatták, hogy a bal félteke számos analitikus jellegű nyelvi és logikai művelet, valamint matematikai számítás terén sokkal erősebb, a jobb félteke - miközben már csak a nagyon egyszerű nyelvi kifejezéseket érti meg és csupán egyszerű kétjegyű számok összeadására képes - a balnál lényegesen fejlettebb vizuális képességekkel, tér- és mintaérzékeléssel rendelkezik, a színeket pontosabban azonosítja és az érzelmek (illetve a zene) befogadásában nagyobb szerepe van.

31 Az agy féltekék specializációja Egészséges emberekben a két félteke specializációja különbözik egymástól, de állandóan integrálják egymással tevékenységüket, eltéréseikből adódóan a megismerés egészéhez való hozzájárulásuk is eltérő, és mindig mindkettőnek megvan a maga fontos és mással nem pótolható szerepe. Példák: PET (positron emission tomography) regisztrátumok

32 Az információfeldolgozás féltekei specializációjának összefoglalása A bal félteke (analitikus képességek): szövegek, hipertext, emberi beszédhang, képletek, formulák, illetve nyelvi, verbális, logikai, stb. kifejezések feldolgozásában erős. A jobb félteke (szintetizáló képességek): képi információk, mozgóképek, térbeli ábrázolások, színek, téri, illetve globális, érzelmi stb. információk feldolgozásában erős. Tervezzünk olyan felhasználói felületeket, amely mindkét féltekét megszólítja (multimédia)!