Kognitiv psykologi
Kognitiv psykologi
• Begreppet kognition syftar på processerna som gör att vi kan inhämta kunskaper:
TNMK31 – Användbarhet HIIA20 – Användbarhet med kognitiv psykologi
• hur vi tar emot information från omgivningen • hur hjärnan bearbetar och lagrar informationen • hur vi resonerar och löser problem • hur vi förstår och använder språket Martin Karlsson
[email protected] K7522 011 – 36 34 63
2006-03-31
Kognitiv psykologi
• Kunskaper inom området kognitiv psykologi kan bidra till bättre gränssnitt: • vad som kan förväntas av användare • underlättar för användaren att utföra sin uppgift • identifierar och förklarar eventuella problem användare har eller kommer att ha • tillhandahåller metoder för att skapa gränssnitt som förbättrar användarens kapacitet
• Definition:
Kognitiv psykologi är den del av psykologin som behandlar människans informationsprocesser, dvs vårt sätt att • inhämta, bearbeta, lagra och använda information Martin Karlsson - Användbarhet
3
2006-03-31
Kognitiv psykologi
4
• Utgångspunkten är att kognition kan analyseras som en sekvens av mindre steg. Varje steg tar emot information från tidigare steg, behandlar den och för ny information vidare
• Mentala eller kognitiva händelser beror på neural aktivitet - dvs aktivering av hjärnceller (neuroner), men
Data (stimuli) tas emot av våra sinnen tolkas (mha av innehållet i minnet) en respons väljs responsen utförs (t ex via språket)
• De är inte neurala händelser i sig som är det centrala inom kognitiv psykologi, utan de kognitiva händelser de ger upphov till
Martin Karlsson - Användbarhet
Martin Karlsson - Användbarhet
Kognitiv psykologi
• Kognitiv psykologi tittar inte på hjärnans uppbyggnad
2006-03-31
2
Kognitiv psykologi
• Lat. gnoscere = att veta cognoscere = att lära sig
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
stimuli
5
2006-03-31
kodning
tolkning/ jämförelse
val av respons
Martin Karlsson - Användbarhet
utför respons
6
1
Kognitiv psykologi
Kognitiv psykologi
• Grundtankar:
• Fyra huvudområden:
• Medvetenhet består av en grupp interrelaterade kognitiva (informationsbehandlings-)processer • Processerna kan studeras var för sig • Interaktioner mellan processerna kan också studeras • Människan utnyttjar deklarativ kunskap (fakta) och procedurell kunskap (hur man gör) • Dessa två typer av kunskap används vid behandling av stimuli från omgivningen
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
• perceptionsprocesser (att bearbeta stimuli från omgivningen: syn, hörsel, känsel, smak, lukt) • minnesprocesser (lära oss något nytt = lägga det på minnet, komma ihåg fakta = hämta från minnet) --• tankeprocesser (uppmärksamhet, resonera, analysera, lösa problem, automatisering) • språkliga processer (vi tar emot verbal/skriftlig information, kommunikation med andra)
7
2006-03-31
Perception
Martin Karlsson - Användbarhet
8
Perception - syn
• Sinnesintryck uppstår som resultat av samspelet mellan stimuli från omgivningen och våra sinnesorgan • Sinnesintryck transformeras till en representation i vårt nervsystem - en representation som kan sedan bearbetas • Perception är vår upplevelse av informationsinnehållet i denna representation
• Det visuella (ikoniska) systemet är svårt att överträffa: • • • • •
starkt solsken till mörka nätter stillbilder och snabba förlopp vi ser långt, vi kan se mycket små objekt vi känner igen objekt utan ansträngning vi ser objekt i 3D, dvs var de finns i rummet
• vi kan jämföra det med tidigare kunskaper 2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
9
2006-03-31
Perception - syn
Martin Karlsson - Användbarhet
10
Perception - syn
• Template matching - stimuli matchas mot färdiga mallar. ’A’ detectorcell
• Feature recognition • Fysiska objekt kan ha ’critical features’ (kritiska kännetecken) /
A
\
B
—
C
⊃
D
|
E
stimulus template: sammanlänkade neuroner
A
• neuroner som matchar en bokstav är länkade så att det finns en ’detector cell’ för varje bokstav 2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
11
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
A
12
2
Perception - syn
Perception - syn
Feature Recognition
Vi behöver bara några få ledtrådar för igenkänning
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
13
2006-03-31
Depth perception Antydan
Nära
Långt borta
Texturgradient
Storkornigt
Småkornigt
Relativ storlek
Stor
Liten
Interposition
Skymmer delvis
Blir delvis skymt
Linjärperspektiv
Parallella linjer divergerar
Parallella linjer konvergerar
Aerialperspektiv
Detaljrikt
Suddigt
Placering i planet
Högre upp och längre ner
Nära horisonten
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
Carlo Crivelli
Annunciation with Saint Emidius
Finns att beskåda på National Gallery i London 15
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
16
Figure-Ground
Princip
Figure-Ground Vissa objekt framstående, andra försvinner Proximity
Objekt nära varandra bildar grupper
Similarity
Liknande objekt bildar grupper
Continuity
Flödande former uppfattas, ej splittrade
Closure
Icke-fullständiga objekt uppfattas som fullständiga
Symmetry
Objekt formar spegelbilder runt en central punkt
2006-03-31
14
Depth perception
Gestaltlagarna Namn
Martin Karlsson - Användbarhet
Martin Karlsson - Användbarhet
17
G R O U N D
F I G U R E
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
18
3
Figure-Ground
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
Colour perception
19
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
Colour perception
21
Minnet • Alla intelligenta system kräver ett minne • att tala, lyssna, lära sig, gå omkring på staden, hitta hem, veta varför man är där man är, veta vad man heter
• Olika typer av minne: sensoriska minnen
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
22
2006-03-31
Minnet
kortidsminnet
visuellt (ikoniskt) auditivt (ekoiskt)
långtidsminnet
24
olika organ specialiserade på olika sinnen
taktilt smak
stor, i princip infinit, kapacitet; obegränsad livslängd 2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
• Tar emot olika typer av stimuli • Mest är känt om det visuella och det auditiva minnet
sensoriska minnen
stor kapacitet, kort livslängd
långtidsminne
Sensoriska Minnen
liten kapacitet, livslängd några sekunder stimuli från omgivningen
korttidsminne
Martin Karlsson - Användbarhet
lukt
25
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
26
4
Korttidsminnet
Korttidsminnet
• Korttidsminnet kallas ibland arbetsminne eller närminne. • KTM skiljer sig från långtidsminnet (LTM), LTM anses vara permanent • Bevis för att vi har ett korttidsminne/långtidsminne
• Tar emot information från de sensoriska minnena • Lagrar information i och hämtar information från långtidsminnet • Kan ses som en arbetsyta som behandlar information från de andra minnena (resonera) • Upprepning och organisering av information i korttidsminnet ⇒ information lagras i LTM (= inlärning)
• komma ihåg sekvenser av tal/bokstäver • kliniskt bevis
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
27
2006-03-31
Korttidsminnet
att att att att
komma komma komma komma
ihåg ihåg ihåg ihåg
en en en en
• Experiment med schackspelare (de Groot 1965) • Visa en uppsättning pjäser (25 st) i 5 sekunder • ’Vanliga’ spelare kommer ihåg ungefär 6 pjäser på rätt position • Schackmästare kommer ihåg alla
sekvens av tal eller bokstäver sekvens av bilder sekvens av ljud sekvens av smaker
• så länge pjäserna avspeglar ett riktigt parti
• Slutsats: schackmästare grupperar pjäserna i meningsfulla ’chunks’
• ’Chunking’
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
29
2006-03-31
Långtidsminnet • Semantiskt minne- en mental uppslagsbok med faktakunskap • språk, begrepp, algoritmer, regler, symbolmanipulering
30
• Ebbinghaus visade att han kunde minnas ord upp till 22 år efter han lärt sig dem. • I princip är långtidsminnet permanent • Långtidsminnets mekanismer
• Episodiskt minne • händelser (episoder), autobiografiska situationer • episodiskt minne mindre formellt än semantiskt kan lätt påverkas av andra minnen (intrusions and reconstructions)
Martin Karlsson - Användbarhet
Martin Karlsson - Användbarhet
Långtidsminnet
• Olika typer av långtidsminne
2006-03-31
28
Korttidsminnet
• 1956 Miller publicerar ”The Magical Number Seven, Plus or Minus Two” • • • •
Martin Karlsson - Användbarhet
31
• lagra: dvs organisera och integrera • känna igen • komma ihåg
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
32
5
Uppmärksamhet
Uppmärksamhet
• Definition: Uppmärksamhet är fördelningen av mental aktivitet till de uppgifter som utförs samtidigt av en individ.
• Öppen uppmärksamhet
• Vår förmåga att uppmärksamma flera saker samtidigt är begränsad - istället fokuserar vi på några få. => Selektiv uppmärksamhet.
• Omedveten uppmärksamhet
• du visar intresse för stimuli
• Dold uppmärksamhet • du försöker inte visa ditt intresse
• Medveten uppmärksamhet • du ser dig om innan du går över vägen
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
• du följer en person med blicken
• Automatisk uppmärksamhet • ett föredrag ges på engelska men du tänker inte på språket
• Delad uppmärksamhet • du lyssnar och antecknar samtidigt
33
2006-03-31
Uppmärksamhet • Filter-teori: man tar emot olika stimuli och filtrerar (väljer vad som ska bearbetas vidare och väljer bort resten ) • Resurs- och kapacitetsteori: vilka resurser ges till aktiviteten i fråga? om flera aktiviteter behöver samma resurser, får man en hög kognitiv belastning
Martin Karlsson - Användbarhet
35
• Uppmärksamhet är det medel som vi använder när vi aktivt sorterar ut och bearbetar en begränsad mängd information ur den stora informations- m ängd som våra sinnen uppfattar • Medvetande handlar både om känslan av medvetande (motsats: medvetslöshet) och kännedomen av den (medvetenhet), en del av denna kännedom kan vara i uppmärksamhetsfokus • Därför är uppmärksamhet och medvetande två delvis överlappande mängder 2006-03-31
Uppmärksamhet
Martin Karlsson - Användbarhet
Martin Karlsson - Användbarhet
36
Uppmärksamhet
• Information som finns tillgänglig för kognitiv bearbetning men som ligger utanför fokus kallas för förmedveten • En variant av förmedveten information är lagrade minnen som vi inte just då använder, men som vi kan plocka fram när vi behöver. Exempelvis, hur ser ditt sovrum ut?
2006-03-31
34
Uppmärksamhet
• Två teorier om uppmärksamhet:
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
• Priming, då bearbetning av ett stimuli sker innan medveten bearbetning på grund av en tidigare presentation av samma eller liknande stimuli • Tip-of-the-tongue, då vi försöker komma ihåg något som är lagrat i minnet men kan inte riktigt få fram det
37
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
38
6
Automatisering
Automatisering
GUL BLÅ ORANGE SVART RÖD GRÖN LILA GUL RÖD ORANGE GRÖN SVART BLÅ RÖD LILA 2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
39
Mänskligt handlande enl. Norman
• Skapa mönster som passar med hjärnans tolkning • Använd samma ord för samma sak överallt • Använd samma färg för samma sak överallt • Använd samma beteende för liknande funktioner överallt • Placera knappar med samma funktion på samma ställe överallt
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
40
Mänskligt handlande enl. Norman • Därmed måste man
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
2006-03-31
• Göra systemet observerbart (visibility) • Ha en god begreppsmodell (mental modell, consistency) • Tillhandahålla lättförståeliga avbildningar (affordance, familiarity) • Ge återkoppling (feedback)
Måluppsättning Intention att handla Val av sekvens av handlingar Utförande av handling Uppfattning om tillstånd i världen Tolka vad man ser Utvärdera tolkningen
Martin Karlsson - Användbarhet
• Ett gränssnitt ska vara meningsfullt, lätt att memorera och bör stödja de inbyggda funktioner vår perception har. 41
2006-03-31
Martin Karlsson - Användbarhet
42
7
