Confiabilidade humana - PCS5006

6.10.06

Capítulo 6 - Language and Communications (Resumo)
Livro: Engineering Psychology and Human Performance. (3a. ed) Autor: Wickens, C. D.; Hollands, J. G. Editora: Prentice-Hall, 1999

Linguagem e Comunicação
Introdução
Linguagem e comunicação são formas importantes de trocar informações, o que pode ser realizado através de gestos e meios não-verbais, símbolos e ícones. Deve-se ter cuidado com alguns termos ou abreviações que às vezes são usados de forma não clara.
Percepção de Impressos
Estágios em percepção de palavras
A percepção de material impresso é realizada de forma hierárquica. Quando lemos e entendemos o significado de uma sentença, devemos primeiro analisar suas palavras. Cada palavra depende da percepção de letras, e cada letra é uma combinação de linhas, ângulos e curvas.
Características como uma unidade: Pesquisa visual
Pesquisadores demonstraram como a procura por uma letra especifica numa lista de letras diferentes tinha sua velocidade diminuída quando na lista existiam letras com características similares.
Letra como uma unidade: Processamento automático
Automaticidade: processamento que não requer recursos de atenção, obtida através de familiaridade e extensiva experiência de percepção, mas pesquisadores sumarizados por Schneider e Shiffrin (1977) e Schneider, Dumais e Shiffrin (1984) sugerem que experiência não é suficiente. Os símbolos devem também ser consistentemente mapeados para a mesma resposta. Respostas inconsistentes, quando uma letra (ou símbolo) é às vezes relevante e às vezes não, são menos prováveis de desenvolver automaticidade.
Palavra como unidade: Formato da palavra
Corcoran e Weening (1967) observaram que para palavras que eram mais compridas e menos freqüentes fatores acústicos ou fonéticos são mais importantes que fatores visuais em correção de erros. Nesse caso, erros de grafia são escondidos se as letras críticas não são pronunciadas na articulação da palavra.
Aplicações de processamento de unidade e top-down
Displays são desenhados para apresentar informação para que ela possa ser lida rapidamente, corretamente, e sem alta carga cognitiva.Também, alguns itens críticos de informação deveriam ser reconhecidos automaticamente, com requerimento mínimo de investir em processamento consciente.
Processamento Top-Down e Bottom-up
Muito de nossa percepção segue o processamento Top-down direcionado ao contexto (Lindsay & Norman, 1972). Mais especificamente, no caso de leitura, hipóteses são formadas de acordo com o que uma palavra em particular deveria ser, dado o contexto do que já apareceu antes, e esse contexto permite ao nosso mecanismo percepção adivinhar a natureza de uma letra especifica dentro da palavra, mesmo antes que a análise bottom-up letra-para-palavra tenha sido completada.
De forma correspondente, processamento top-down pode trabalhar em reconhecimento de letras, utilizando o conhecimento de letras ao redor que pode guiar a interpretação de características ambíguas.
Processamento top-down de fato é somente possível (ou efetivo) devido às regras de contexto em uma linguagem que permitem determinadas letras ou palavras que devem ser adivinhadas através de letras, palavras ou sentenças ao redor.
Em adição a redundância há uma segunda forma de processamento top-down ou baseado em aprendizado, na qual letras dentro de uma palavra mutuamente facilitam analise de modo que a letra que aparece em uma palavra pode às vezes ser processada mais rapidamente que a letra sozinha (efeito da superioridade da palavra, Reicher, 1969). Em situações com constrangimentos temporais as letras em uma palavra são processadas mais exatamente que um número similar de letras sem relacionamento.
Processamento top-down pode ser ajudado apenas restringindo o vocabulário da mensagem.
No reconhecimento de objetos, Biederman (1987) propôs que humanos reconhecem objetos em termos de combinações de pequenos números de peças básicas, que consistiam em sólidos geométricos simples. A teoria de Biederman sugere que designers de gráficos tri-dimensionais podem se utilizar dessas figuras básicas, criando objetos que podem ser reconhecidos sem necessidade de incorporar muitos detalhes. Potter e Faulconer (1975) descobriram que figuras simples de objetos podem ser entendidas tão rapidamente quanto palavras.
No reconhecimento da fala, uma pessoa não pode reavaliar palavras faladas anteriormente tão facilmente quanto alguém pode olhar uma porção de texto anterior. Esta restrição, portanto, força uma grande confiança em processamento top-down.
Processamento de unidade
Treinamento e repetição levam ao processamento automático. Quando uma tarefa é analisada, é importante identificar sinais críticos que deveriam sempre receber prioridade se estiverem presentes.
Existe uma vantagem bem definida em chamar atenção para informação critica através do desenvolvimento de processamento automático em detrimento de aumentar a intensidade do estímulo, pois quando eles são altos e brilhantes podem causar distração e irritação e não podem garantir a resposta, estímulos físicos são intensos para todos que os encontram, estímulos que são intensos subjetivamente através de processamento automático podem ser “personalizados” para alertar apenas aqueles para os quais o estimulo é relevante.
Processamento através da unidade pode identificar uma palavra borrada através de somente o formato da palavra, mesmo quando características, letras e contexto não estão disponíveis (Broadbent & Broadbent, 1980). Processamento através da unidade não necessariamente substitui ou descarta a cadeia seqüencial bottom-up, mas sim opera em paralelo.
No processamento através da unidade, palavras são percebidas mais rapidamente e entendidas melhor que abreviações e acrônimos, isso ocorre pela variedade de formas que as pessoas acreditam que uma palavra deveria ser abreviada (Landaur, 1995).
Norman (1981) sugere que um mínimo de regras de abreviação deve ser empregado, e o termo abreviado deve ser tão lógico e significativo para o usuário quanto possível.
Moses & Ehrenreich (1981) descobriram que abreviações truncadas, nas quais a primeira letra da palavra é apresentada, são entendidas melhor que contrações nas quais letras dentro da palavra são removidas.
Contexto
Em testes foi descoberto que sujeitos que recebiam o contexto para entender sentenças antes de lê-las possuíam maiores taxas de compreensão e recordação. O contexto era em forma de figuras que descreviam as cenas, ou simplesmente titulo da atividade. Mas o contexto deve ser disponibilizado antes da apresentação do material verbal, para que ele ajude a compreensão e a recordação, e não após (Bower, Clark, Lesgold & Winzenz, 1969).
Trocas entre Contexto-Dados
É importante que o designer do sistema esteja atento para os fatores que influenciam a troca entre processamentos direcionados aos dados e processamentos direcionados ao contexto.
Se há mais redundância no texto, texto de tamanho de fonte menor é indicado. Entretanto, se o display contém conjunto de caracteres randômicos de texto alfa-numérico, não há oportunidade de processamento top-down e apresentação de poucos caracteres maiores é recomendável. Se o display ou a visibilidade é ruim, tamanhos maiores são novamente sugeridos.
Design de Código: Economia x Segurança
A troca entre processamento top-down e bottom-up é demonstrada pelo fato de que mensagens de grande possibilidade devem ser transmitidas com menos evidencia sensória.
Princípio Shannon-Fano (Sheridan &Ferrell, 1974): ao desenhar qualquer tipo de código ou mensagem de sistema nas quais pequenos conjuntos de caracteres alfa-numéricos ou símbolos devem levar a idéias mais compridas, o princípio Shannon-Fano dita que o código mais eficiente, ou mais econômico será gerado quando o tamanho físico da mensagem for proporcional a informação contida na mensagem. O principio é violado quando todas as mensagens possuem o mesmo tamanho. Assim, mensagens de alta probabilidade devem ser curtas e mensagens de baixa probabilidade devem ser compridas.
Reconhecimento de Objetos
Figuras e ícones
De modo similar, ícones se tornaram objetos comuns em displays de computadores, onde o valor deles sobre palavras em permitir processamento rápido foi demonstrado (Camacho, Steiner, & Berson, 1990). Apesar da rapidez de processamento de figuras que pode ser demonstrada em circunstâncias ideais (Potter & Faulconer,1975) e o status delas como linguagem internacional, cuidado é recomendado contra o uso de ícones por duas razões: legibilidade e interpretação.
A legibilidade relaciona-se com o fato de que nem sempre ícones e símbolos são vistos em condições ideais. É importante que os símbolos possam ser discriminados um dos outros e a chave para a descriminação não é o detalhamento das características, mas sim diferentes formatos (Broadbent & Broadbent, 1980).
Interpretação relaciona-se com identificar o que o símbolo quer dizer. Um símbolo pode claramente mostrar um objeto reconhecível, mas pode continuar ambíguo em relação ao significado do objeto no contexto.
Esta é a razão do cuidado que Brems e Whitten (1987) possuem contra o alto uso de ícones que não possuem texto explicativo.
“Earcons” são ícones visuais que têm uma analogia auditiva em sons de objetos familiares e eventos. Um pequeno vocabulário de sons pode prover feedback para eventos. Estes “earcons” devem ter valor característico quando o processamento visual está engajado em outros aspectos da tarefa.
Fatores lingüísticos
Compreensão
Em instruções escritas ou procedimentos que devem ser fáceis de entender, é normalmente suficiente seguir um conjunto de princípios similares aos levantados por Bailey (1989; veja também Dumas & Redish, 1986):
1. Coloque diretamente o desejado, sem adicionar palavras em excesso;
2. Utilize vocabulário conhecido;
3. Assegure que toda a informação está colocada explicitamente;
4. Numere e separe fisicamente os diferentes pontos a serem feitos;
5. Destaque palavras-chaves;
Apesar de úteis e necessários estes guias não consideram algumas importantes características de compreensão que são diretamente relacionadas com princípios em psicologia cognitiva e processamento de informação.
Comando x Estado
Um problema em entrega de instruções do tipo tempo-crítico é relacionado com a distinção entre informação de estado e informação de comando.
Quando a informação é completamente confiável em uma tarefa de ajuda a decisão, não há diferenças em desempenho, mas quando a informação não é totalmente confiável, a performance cai mais quando comandos não confiáveis são mostrados do que quando relatórios de estado são fornecidos.
Em condições de alto stress e constrangimento de tempo, uma mensagem de comando é superior à mensagem de estado, já que o último requer o passo cognitivo que permite sair do que é e como está, para então chegar no que deve ser feito. Resultados de Crocoll e Coury (1990) sugerem que essas guias podem ser modificadas se a pressão de tempo é diminuída ou a fonte de estado ou comando não é totalmente confiável.
Uma boa idéia para contornar problemas é a redundância, apresentando tanto estado quanto comando, ela porém, somente deve ser feita se for possível evitar confusão entre o que é estado e o que é comando.
Reversão lógica, Negativas e Falsificações
Quando um leitor ou ouvinte é solicitado para reverter logicamente o significado de uma sentença, para traduzir de uma seqüência física de palavras até um entendimento do que é requisitado, a compreensão é feita mais dificilmente. Um exemplo é o uso de negativas, outro é falsificação.
Experimentos feitos por Clark e Chase (1972) e por Carpenter e Just (1975) sugerem que as diferenças na velocidade de compreensão resultam de dificuldades cognitivas em processá-las.
Após experimentos foi concluído que:
ü Sentenças que contém negativa sempre demoram mais para serem entendidas que aquelas que não têm. Portanto, quando possível, instruções devem conter apenas asserções positivas. Outro motivo para evitar negativa é que o “não” pode não ser visto, ou esquecido, se instruções são dadas em situações degradadas.
ü O fato de uma sentença ser verificada como verdadeira ou falsa influencia o tempo de verificação de forma complexa. Se a declaração não contém negativa, então declarações positivas são verificadas mais rapidamente que falsas. Entretanto, se declarações contém negativa, as falsas são verificadas mais rapidamente. A razão para essa reversão é o principio de congruência.
ü Clark e Chase (1972) e Carpenter e Just (1975) encontraram diferenças previsíveis no tempo de resposta entre quatro tipos de relacionamento entre imagem e sentença. Em resposta a essa regularidade, eles modelaram os processos envolvidos como uma série de “constituent comparisons” (Carpenter & Just, 1975) de duração constante, cada uma realizada em seqüência e cada uma levando um tempo constante. Isso é realizado em séries até que a verdade da relação é verificada. Comparações são realizadas com relação à igualdade, ou congruência de forma proposital entre figura e sentença, sem levar em consideração negativas.
A resposta mais demorada para as sentenças verdadeiras negativas ocorre por que é sozinha incongruente e contém negativa. Quando este modelo é utilizado para prever tempo de resposta, deve ser levado levemente em consideração o significado de verdadeiro e falso.
Verdadeiro deve portanto, ser definido como estado mais provável de um sistema.
Enquanto negativas são evitadas, o principio sempre será que afirmações são processadas mais rapidamente que falsificações.
Falta de sinais
Pessoas são mais propensas a notar que algo inesperado está presente que algo esperado está faltando. Fowler argumenta que é mais lógico chamar atenção para a falta de uma informação através da presença de um símbolo visível que indicar a existência da informação pela presença de um símbolo.
Carga de memória de trabalho
Características de instruções pobres geralmente refletem uma estrutura que impõe cargas na memória de trabalho desnecessariamente, até que a informação seja utilizada ou incorporada no desenvolvimento do significado do texto.
A análise da demanda de memória de trabalho de compreensão de texto chama a atenção para os perigos da ambigüidade, nesse caso, a memória de trabalho é desafiada para descobrir o significado.
Instruções Multimídia
O meio-termo ideal
Imagens e gráficos podem ajudar a compreender relações espaciais e padrões espaciais complexos. Material verbal pode ajudar a compreender informações abstratas. Se a informação verbal é comprida, é melhor que seja visual (texto) que auditiva (fala), devido à alta permanência de informações visuais e a maior demanda de memória de trabalho para o entendimento da fala. Enquanto que existe uma evidencia de vantagens de prover meios diferentes para indivíduos com características cognitivas diferentes, esse efeito não parece ser grande (Yallow, 1980; Landaur, 1995), e é melhor então optar pelo meio-termo em função do material e da tarefa do que em função do aprendiz.
Ganho de Redundância
Ao invés de considerar cada meio isoladamente, guias de design sugerem que pares de meios devem ser usados em combinação, para aumentar a redundância e ganhar nos pontos fortes de cada um (Mayer, 1997, 1999).
Guias provenientes da teoria de carga cognitiva em instruções, desenvolvida por Sweller e seus colegas (Sweller & Chandler, 1994; Sweller, Chandler, Tiernei &Cooper 1990; Tindall-Ford, Chandler & Sweller, 1997), sugerem a importância de integrar texto com imagens o mais próximo possível, a fim de reduzir a demanda na memória de trabalho, a qual reteria a informação textual até que a imagem fosse encontrada, ou que reteria o gráfico até que o texto fosse encontrado. Demoras de um segundo ou dois podem romper a qualidade da informação contida na memória de trabalho e pode impor uma alta carga cognitiva que pode interferir com a compreensão.
As vantagens de dividir a instrução entre visual e auditiva se baseia no fato de que o canal de recepção aparentemente é suportado por recursos de atenção e de cognição diferentes (Tindall-Ford, Chandler, & Sweller, 1997).
Realismo de imagens
Desenhos simples aparentemente são tão bons quanto trabalhos mais elaborados que captam detalhes que não são necessários para o entendimento (Dwyer, 1967).
Aviso de produtos
Da perspectiva de fatores humanos, o objetivo de aviso de produtos é fazer que o usuário conheça os avisos, e assim use o produto de maneira segura, ou evite o comportamento inseguro. Para isso existem algumas regras importantes:
O aviso deve ser notado. Avisos auditivos são mais notados que visuais (Wogalter, 1987). Os avisos visuais devem ser localizados de forma que sejam encontrados enquanto o usuário realiza ações normais de sua tarefa.
Os avisos devem ser lidos. Com a finalidade de combater o problema de legibilidade, busca-se priorizar os avisos, garantindo que o mais importante esteja visível.
Avisos devem ser entendidos. Avisos eficazes contêm quatro componentes: uma palavra, descrição do perigo, conseqüências associadas com o perigo e descrição do comportamento necessário para evitar, ou lidar com as conseqüências, se encontradas. O uso efetivo de texto legível, e imagens integradas, pode ser importante para transmitir informações sobre a seriedade das conseqüências, o que pode influenciar na conformidade com o aviso (Zeitlin, 1994), e também no comportamento para evitar ou lidar com o perigo.
Infelizmente, a compreensão de um aviso não garantirá a obediência (Zeitlin, 1994), obedecer ou decidir agir de maneira não segura, pode frequentemente ser analisado como uma decisão baseada em pesar os riscos de agir de forma não segura e o preço de obedecer, o possível desconforto de obedecer e em particular a perda de produtividade antecipada, que pode ocorrer no caso de obedecer. O desenho de avisos efetivos deve ser casado com a preocupação em minimizar tanto o esforço cognitivo quanto o físico e o custo de performance, de obedecer ao aviso.
Percepção da fala
Unidades de percepção da fala
Fonemas Unidade básica da fala, porque alterar um fonema em uma palavra irá alterar ou retirar seu significado.
Silabas Dois ou mais fonemas podem ser combinados para criar silabas, que são a unidade básica de percepção da fala (Massaro, 19745).
Palavras Se a fala é contínua, é virtualmente impossível, para o sistema de reconhecimento, saber os limites que separam as palavras com o objetivo de realizar a analise semântica, sem saber o que as palavras são.
Aplicações da pesquisa de reconhecimento de voz
Pesquisas de percepção humana de fala têm contribuído para duas grandes aplicações:
O entendimento de como humanos percebem a fala e empregam o processamento top-down dirigido a contexto em reconhecimento tem ajudado esforços para desenhar sistemas de reconhecimento de fala.
Possibilidade de medir e predizer os efeitos de vários tipos de distorções sobre a compreensão da fala. Tal distorção pode ser exterior ao sinal de fala ou pode ser intrínseca.
Importante ressaltar que ouvir não é o mesmo que compreender. Um vocabulário restrito produz maior inteligibilidade que um não restrito. Restrições na qualidade de sinal podem ser compensadas aumentando o processamento top-down, criando a habilidade de adivinhar a mensagem sem realmente ouvi-la completamente.
Comunicações
A possibilidade de ver a face do falante melhora bastante a comunicação, particularmente se a qualidade de sinal é ruim.
Comunicações não verbais
Visualizar a boca – Ver o movimento labial quando o falante está formando as palavras é uma dica útil.
Dicas não verbais – apontar, gesticular e expressões faciais.
Sem ambigüidade – dicas extras e não verbais podem resolver mensagens ambíguas por permitir que o falante perceba que o ouvinte não esta compreendendo (através de suas expressões faciais).
Conhecimento compartilhado de ação – uma grande quantia de informação é trocada e compartilhada simplesmente vendo ações que um membro tomou (ou não)
Comunicações mediadas por vídeo
Enquanto canais de vídeo parecem ser melhores que apenas áudio (Olson, Olson & Meador,1995), investigadores descobriram que eles não possuem a mesma qualidade que comunicação face a face (Doherty-Sneddon et al., 1997; Olson, Olson & Meader, 1995). Parte da deficiência de vídeo remoto é devido à baixa qualidade tanto de vídeo quanto de informação visual, assim como problemas de sincronização dos dois (O’Connaill, Whittker, & Wilbur, 1993; O’Malley et al., 1996)
Gerenciamento de recurso do grupo
A comunidade de fatores humanos tem se preocupado com a importância de comunicações eficazes em ambientes mutli-operadores, de forma a suportar a performance da equipe. Também há a descoberta de que o clima social entre participantes de um diálogo pode melhorar ou piorar padrões de comunicação e portanto tem uma forte influência na eficiência da performance do sistema.
Desenvolver sistemas eficazes para mostrar e controlar informações com apenas um operador é necessário, porém não é condição suficiente para performance humana eficaz.
Transição: Percepção e Memória
Categorizações de percepção são guiadas pela expectativa, como mostrado no processamento top-down. Expectativa é baseada em experiência recente (conteúdos da memória de trabalho) e conteúdos de memória permanente ou de longo prazo.
Em várias tarefas quando a percepção não é automática, tais como as relacionadas com navegação e compreensão, a categorização de percepção deve operar em conjunto com atividades na memória de trabalho.
O dicionário que distingue códigos de percepção espacial e verbal tem analogia direta em termos de dois códigos de memória de trabalho.
Percepção, compreensão e entendimento são necessariamente precursores para a nova informação ser permanentemente armazenada na memória de longo prazo.