Werkstuk cognitive modelling
 

Ron van Kesteren #9902295 rkestere@sci.kun.nl

Waar formele modelleringstechnieken voor dienen

Het doel van Cognitief Ergnomisch modelleren is inzicht krijgen en/of geven in de interactie tussen de mens en het systeem (hoe verwerkt de mens informatie en hoe gaat hij met de techniek om). Hiervoor zal een model:
  • moeten helpen begrijpen wat er gebeurt in de interactie tussen mens en systemen
  • de vertaling tussen wat de mens wil en wat de machine doet formaliseren
  • beschouwen hoe de fysieke karakteristieken van interactie de (effectiviteit van) HCI beinvloeden
  • specificeren wat de menselijke capaciteit van informatie-verwerking is
  • specificeren wat de benodigde kennis is om de machine te besturen
  • de relevante gebruiksaspecten in het ontwerp van interactieve systemen beschrijven
  • het mogelijk maken om uitspraken te doen over de usablity aspecten van interactieve systemen
  • specificaties van een goede mens-machine interactie leveren

De belangrijkste technieken (volgens de Haan et al 1991 en Dix 1998)

Omdat de opgave 'werkstuk cognitive modelling' heet geef ik alleen de cognitive models (dus niet USTM/CUSTOM, OSTA, ETHICS en SSM). Van de genoemde modelleringstechnieken is alleen KLM niet op het college behandeld.

Naam Auteur (Jaar) Voorbeeld Voor- en nadelen
Models for task environment analysis
ETIT External-Internal Task Mapping Moran 1983 Een simpele editor voordelen
  • Dankzij de mapping tussen objecten en operaties van externe en interne taken kunnen gegevens over functionaliteit, leerbaarheid en consistentie afgeleid worden
  • Zou ook toepasbaar moeten zijn om te bepalen in hoeverre kennis wordt overgedragen tussen verschillende gebruikersinterfaces
nadelen
  • Er zijn geen toepassingen van bekend
  • Specificeren taken is vaak lastig
Models to analyze user knowledge
Reisner's Action Language Reisner 1983 Streamline command om n regels te verwijderen voordelen
  • Maakt gebruik van BNF, een bekende standaard
  • Kan gebruikt worden om te bepalen welke kennis een gebruiker nodig heeft om een systeem te kunnen gebruiken
nadelen
  • Maakt gebruik van een contextvrije grammatica en kan dus geen relaties binnen het domein modelleren (metingen niet 'cognitief' genoeg)
  • Bij keuze tussen verschillende mogelijkheden zijn er geen voorwaarden die de keuze bepalen
  • Analyses zijn afhankelijk van min of meer toevallige keuzes van regels
  • Er zijn betere opvolgers (zie TAG)
TAG Task-Action Grammar Payne 1984
Payne en Green 1986
Cursor besturing voordelen
  • Kan kennis van de gebruiker benutten
  • Kan consistentie modelleren
  • Metingen zijn nauwkeurig
nadelen
  • Bij keuze tussen verschillende mogelijkheden zijn er geen voorwaarden die de keuze bepalen
  • Uitbreidingen zijn nodig voor gebruik buiten het domein van command language constistie
Models of user performance
GOMS Goals, Operators, Methods and Selection Card, Moran en Newell 1983 Photocopy voordelen
  • Kan goed beschrijven hoe experts routine taken uitvoeren (ook excecution times als gebruikt met physical device models) en goed voorspellen welke commando's de gebruiker geeft en de tijd die daarvoor nodig is
  • Belasting korte termijn geheugen kan uit het aantal diepteniveaus worden afgeleid
  • Beschrijft gestructureerd de decompositie van taken in deeltaken
nadelen
  • Model van de mentale processen van de gebruiker erg geidealiseerd, alleen voor expert gebruikers: Kan alleen foutvrije performance voorspellen (bijv. closure wordt niet afgedwongen)
  • Kan geen conceptuele fouten voorspellen
  • Het is lastig te bepalen wat de unit tasks zijn
  • Het is een post-hoc techniek
CCT Cognitive complexity theory Kieras en Polson 1985 Woord verwijderen voordelen
  • Beschrijft gestructureerd de decompositie van taken in deeltaken
  • Kan fouten verklaren
  • Belasting korte termijn geheugen kan uit het aantal diepteniveaus worden afgeleid
  • Kan worden gebruikt om de mapping van 'wat de gebruiker wil' naar 'hoe het systeem werkt' te analyseren
  • Complexiteit interface is goed te bepalen
  • Kan zowel expert als novice regels beschrijven
nadelen
  • Kan geen fouten voorspellen
  • Beschrijvingen kunnen enorm groot worden
  • Er zijn voorwaarden verbonden aan het vuren van regels (ze zijn alle tegelijk acties)
  • Notatie (produktieregels) maakt cognitief onbelangrijke entries noodzakelijk
  • Model van de mentale processen van de gebruiker erg geidealiseerd, alleen voor expert gebruikers: Kan alleen foutvrije performance voorspellen (bijv. closure wordt niet afgedwongen)
  • Kan geen conceptuele fouten voorspellen
  • Het is lastig te bepalen wat de unit tasks zijn
  • Het is een post-hoc techniek
Models of the user interface
CLG Command Language Grammer Moran 1981 Mailreader voordelen
  • Beschrijving vanuit het gebruikersperspectief (user's view of the virtual machine, mentaal model)
  • Beschrijft verschillende niveaus van interactie en de mapping daartussen
  • Nuttig voor ontwerp specificaties
nadelen
  • Niet volledig uitgewerkt door Moran
  • Er zijn krachtigere grammatica's om de linguistische structuur van een interactie taal te beschrijven
  • Kan niet de relatie tussen de taak en de informatie op het scherm beschrijven
ETAG Extended Task-Action Grammar Tauber 1988, 1990 Canonical basis Dit is TAG met de voordelen van CLG (beschrijving van verschillende niveaus van interactie en de mapping daartussen, beschrijving van mentaal model)
Physical and device models
KLM Card, Moran en Newell 1983
1move hand to mouseH[mouse]
2position mouse after bas characterPB[LEFT]
3return to keyboardH[keyboard]
4delete characterMK[DELETE]
5type correctionK[char]
6reposition insertion pointH[mouse] MPB[LEFT]
voordelen
  • De voorspelde tijden zijn erg nauwkeurig
  • Hiermee kun je systemen/operaties vergelijken
nadelen
  • Gaat alleen over het keystroke niveaus, werkt dus niet voor andere modaliteiten en hogere niveaus
TSM Buxton 1991 De pen Simpel model dat overeenkomsten tussen aanwijsapparaten weergeeft

Hoe ik de informatie gezocht heb

Ik heb vooraf heel even gezocht met Google (http://www.google.com) met queries als "cognitive models", "HCI cognitive models" en "HCI modelling", maar omdat het er naar uit zag dat het allemaal nogal wat tijd ging kosten heb ik niet verder gezocht en niets nieuws gevonden.
Citeseer heb ik alleen gebruikt om de twee papers die bij de opdracht stonden op te zoeken (niet gebruikt overigens), verder niet. Ik heb het wel gebruikt voor een ander vak. Verder heb ik het boek van Dix, het paper van de Haan et al en de collegesheets gebruikt (logisch, gezien de opdracht).
Omdat ik toen anderen deze opdracht aan het maken waren in dezelfde practicumruimte aanwezig was heb ik wel wat dingen opgevangen. Toen zag het er echter nog naar uit dat ik geen tijd/zin zou hebben om deze opdracht te maken.