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Interacción entre humanos y computadoras

Una fotografía de primer plano de un monitor de computadora.
Un monitor de computadora proporciona una interfaz visual entre la máquina y el usuario.

La interacción hombre-ordenador ( HCI ) es una investigación sobre el diseño y el uso de la tecnología informática , que se centra en las interfaces entre las personas ( usuarios ) y los ordenadores . Los investigadores de la HCI observan las formas en que los seres humanos interactúan con los ordenadores y diseñan tecnologías que permiten a los seres humanos interactuar con los ordenadores de formas novedosas. Un dispositivo que permite la interacción entre un ser humano y un ordenador se conoce como " Interfaz hombre-ordenador (HCI) ".

Como campo de investigación, la interacción humano-computadora se sitúa en la intersección de la informática , las ciencias del comportamiento , el diseño , los estudios de medios y varios otros campos de estudio . El término fue popularizado por Stuart K. Card , Allen Newell y Thomas P. Moran en su libro de 1983, The Psychology of Human–Computer Interaction. El primer uso conocido fue en 1975 por Carlisle. [1] El término pretende transmitir que, a diferencia de otras herramientas con usos específicos y limitados, las computadoras tienen muchos usos que a menudo implican un diálogo abierto entre el usuario y la computadora. La noción de diálogo compara la interacción humano-computadora con la interacción humano a humano: una analogía que es crucial para las consideraciones teóricas en el campo. [2] [3]

Introducción

Los seres humanos interactúan con las computadoras de muchas maneras, y la interfaz entre ambos es crucial para facilitar esta interacción. La HCI también se denomina a veces interacción hombre-máquina (HMI), interacción hombre-máquina (MMI) o interacción hombre-computadora (CHI). Las aplicaciones de escritorio, los navegadores de Internet, las computadoras portátiles y los quioscos de computadoras hacen uso de las interfaces gráficas de usuario (GUI) predominantes en la actualidad. [4] Las interfaces de usuario de voz (VUI) se utilizan para sistemas de reconocimiento y síntesis de voz , y las interfaces de usuario gráficas y multimodales emergentes permiten a los humanos interactuar con agentes de personajes encarnados de una manera que no se puede lograr con otros paradigmas de interfaz. El crecimiento en el campo de la interacción hombre-computadora ha llevado a un aumento en la calidad de la interacción y ha dado lugar a muchas nuevas áreas de investigación más allá. En lugar de diseñar interfaces regulares, las diferentes ramas de investigación se centran en los conceptos de multimodalidad [ cita requerida ] sobre unimodalidad, interfaces adaptativas inteligentes sobre las basadas en comandos/acciones e interfaces activas sobre interfaces pasivas. [5]

La Association for Computing Machinery (ACM) define la interacción hombre-ordenador como "una disciplina que se ocupa del diseño, la evaluación y la implementación de sistemas informáticos interactivos para uso humano y del estudio de los principales fenómenos que los rodean". [4] Un aspecto clave de la HCI es la satisfacción del usuario, también conocida como satisfacción informática del usuario final. Continúa diciendo:

"Dado que la interacción entre humanos y computadoras estudia la comunicación entre un humano y una máquina, se basa en conocimientos complementarios tanto del lado de la máquina como del lado humano. Del lado de la máquina, son relevantes las técnicas de gráficos por computadora , sistemas operativos , lenguajes de programación y entornos de desarrollo. Del lado humano, son relevantes la teoría de la comunicación , las disciplinas de diseño gráfico e industrial , la lingüística , las ciencias sociales , la psicología cognitiva , la psicología social y los factores humanos como la satisfacción del usuario de la computadora . Y, por supuesto, son relevantes los métodos de ingeniería y diseño". [4]

Debido a la naturaleza multidisciplinaria de HCI, personas con diferentes antecedentes contribuyen a su éxito.

Las interfaces hombre-máquina mal diseñadas pueden dar lugar a muchos problemas inesperados. Un ejemplo clásico es el accidente de Three Mile Island , un accidente de fusión nuclear, en el que las investigaciones concluyeron que el diseño de la interfaz hombre-máquina fue al menos parcialmente responsable del desastre. [6] [7] [8] De manera similar, los accidentes en la aviación han sido resultado de decisiones de los fabricantes de utilizar instrumentos de vuelo no estándar o diseños de cuadrantes de aceleración: aunque los nuevos diseños se propusieron para ser superiores en la interacción hombre-máquina básica, los pilotos ya habían arraigado el diseño "estándar". Por lo tanto, la idea conceptualmente buena tuvo resultados no deseados.

Interfaz hombre-computadora

La interfaz hombre-ordenador puede describirse como el punto de comunicación entre el usuario humano y el ordenador. El flujo de información entre el ser humano y el ordenador se define como el bucle de interacción . El bucle de interacción tiene varios aspectos, entre ellos:

Objetivos para las computadoras

La interacción entre humanos y computadoras estudia las formas en que los humanos hacen uso (o no) de artefactos, sistemas e infraestructuras computacionales. Gran parte de la investigación en este campo busca mejorar la interacción entre humanos y computadoras mejorando la usabilidad de las interfaces de las computadoras. [9] Cada vez hay más debates sobre cómo entender con precisión la usabilidad, cómo se relaciona con otros valores sociales y culturales, y cuándo es y cuándo puede no ser una propiedad deseable de las interfaces de las computadoras. [10] [11]

Gran parte de la investigación en el campo de la interacción humano-computadora se centra en:

Las visiones de lo que los investigadores en este campo buscan lograr pueden variar. Al adoptar una perspectiva cognitivista, los investigadores de la HCI pueden intentar alinear las interfaces de las computadoras con el modelo mental que los humanos tienen de sus actividades. Al adoptar una perspectiva poscognitivista , los investigadores de la HCI pueden intentar alinear las interfaces de las computadoras con las prácticas sociales o los valores socioculturales existentes.

Los investigadores en HCI están interesados ​​en desarrollar metodologías de diseño, experimentar con dispositivos, crear prototipos de software y sistemas de hardware, explorar paradigmas de interacción y desarrollar modelos y teorías de interacción.

Diseño

Principios

El usuario interactúa directamente con el hardware para la entrada y salida humana, como pantallas , por ejemplo, a través de una interfaz gráfica de usuario . El usuario interactúa con la computadora a través de esta interfaz de software utilizando el hardware de entrada y salida ( E/S ) determinado.
El software y el hardware se combinan de manera que el procesamiento de la entrada del usuario sea lo suficientemente rápido y la latencia de la salida de la computadora no interrumpa el flujo de trabajo .

Al evaluar una interfaz de usuario actual o diseñar una nueva interfaz de usuario, se tienen en cuenta los siguientes principios de diseño experimental :

El proceso de diseño iterativo se repite hasta crear una interfaz sensata y fácil de usar. [14]

Metodologías

Desde la concepción del campo durante la década de 1980, se han desarrollado varias estrategias que delinean métodos para el diseño de la interacción entre humanos y computadoras . La mayoría de las filosofías de diseño provienen de un modelo de cómo interactúan los clientes, los creadores y los sistemas técnicos. Las primeras técnicas trataban los procesos psicológicos de los clientes como predecibles y cuantificables e instaban a los especialistas en diseño a examinar la ciencia subjetiva para establecer zonas (por ejemplo, la memoria y la atención) al estructurar las IU. Los modelos actuales, en general, se centran en una entrada y una discusión constantes entre clientes, creadores y especialistas e impulsan que los sistemas técnicos se incorporen a los tipos de experiencias que los clientes necesitan tener, en lugar de envolver la experiencia del usuario en un sistema terminado.

Diseños de exhibición

Las pantallas son artefactos creados por el hombre y diseñados para respaldar la percepción de variables relevantes del sistema y facilitar el procesamiento posterior de esa información. Antes de diseñar una pantalla, se debe definir la tarea que se pretende que respalde con la pantalla (por ejemplo, navegación, control, toma de decisiones, aprendizaje, entretenimiento, etc.). Un usuario u operador debe poder procesar cualquier información que genere y muestre un sistema; por lo tanto, la información debe mostrarse de acuerdo con principios que respalden la percepción, el conocimiento de la situación y la comprensión.

Trece principios del diseño de displays

Christopher Wickens et al. definieron 13 principios de diseño de exhibiciones en su libro Introducción a la ingeniería de factores humanos . [18]

Estos principios de percepción humana y procesamiento de la información se pueden utilizar para crear un diseño de pantalla eficaz. Una reducción de errores, una reducción del tiempo de capacitación necesario, un aumento de la eficiencia y un aumento de la satisfacción del usuario son algunos de los muchos beneficios potenciales que se pueden lograr al utilizar estos principios.

Es posible que algunos principios no se apliquen a diferentes situaciones o exhibiciones. Algunos principios también pueden parecer contradictorios y no existe una solución sencilla para decir que un principio es más importante que otro. Los principios pueden adaptarse a un diseño o situación específicos. Lograr un equilibrio funcional entre los principios es fundamental para un diseño eficaz. [19]

Principios de percepción

1. Haga que las pantallas sean legibles (o audibles) . La legibilidad de una pantalla es fundamental y necesaria para diseñar una pantalla utilizable. Si los caracteres u objetos que se muestran no se pueden discernir, el operador no puede utilizarlos de manera eficaz.

2. Evite los límites de juicio absolutos . No pida al usuario que determine el nivel de una variable basándose en una única variable sensorial (por ejemplo, color, tamaño, volumen). Estas variables sensoriales pueden contener muchos niveles posibles.

3. Procesamiento descendente . Las señales se perciben e interpretan probablemente según lo esperado en función de la experiencia del usuario. Si se presenta una señal contraria a las expectativas del usuario, es posible que sea necesario presentar más evidencia física de esa señal para garantizar que se comprenda correctamente.

4. Ganancia de redundancia . Si una señal se presenta más de una vez, es más probable que se entienda correctamente. Esto se puede lograr presentando la señal en formas físicas alternativas (por ejemplo, color y forma, voz e impresión, etc.), ya que la redundancia no implica repetición. Un semáforo es un buen ejemplo de redundancia, ya que el color y la posición son redundantes.

5. La similitud causa confusión: utilice elementos diferenciables . Las señales que parecen similares probablemente se confundan. La relación entre características similares y diferentes hace que las señales sean similares. Por ejemplo, A423B9 es más similar a A423B8 ​​que 92 a 93. Las características innecesariamente similares deben eliminarse y las características diferentes deben resaltarse.

Principios del modelo mental

6. Principio de realismo pictórico . Una representación debe parecerse a la variable que representa (por ejemplo, la temperatura alta en un termómetro se muestra como un nivel vertical más alto). Si hay varios elementos, se pueden configurar de manera que se vean como lo harían en el entorno representado.

7. Principio de la parte móvil . Los elementos móviles deben moverse en un patrón y una dirección compatibles con el modelo mental del usuario de cómo se mueven realmente en el sistema. Por ejemplo, el elemento móvil de un altímetro debe moverse hacia arriba a medida que aumenta la altitud.

Principios basados ​​en la atención

8. Minimizar el costo de acceso a la información o el costo de interacción . Cuando la atención del usuario se desvía de un lugar a otro para acceder a la información necesaria, existe un costo asociado en tiempo o esfuerzo. Un diseño de visualización debe minimizar este costo al permitir que las fuentes a las que se accede con frecuencia se ubiquen en la posición más cercana posible. Sin embargo, no se debe sacrificar la legibilidad adecuada para reducir este costo.

9. Principio de compatibilidad de proximidad . Para completar una tarea puede ser necesario dividir la atención entre dos fuentes de información. Estas fuentes deben estar mentalmente integradas y se definen como de proximidad mental. Los costos de acceso a la información deben ser bajos, lo que se puede lograr de muchas maneras (por ejemplo, proximidad, vínculos por colores, patrones, formas comunes, etc.). Sin embargo, la proximidad de la visualización puede ser perjudicial al causar demasiado desorden.

10. Principio de recursos múltiples . Un usuario puede procesar información con mayor facilidad a través de diferentes recursos. Por ejemplo, se puede presentar información visual y auditiva simultáneamente en lugar de presentar toda la información visual o auditiva.

Principios de la memoria

11. Reemplazar la memoria por información visual: conocimiento en el mundo . Un usuario no debería necesitar retener información importante únicamente en la memoria de trabajo o recuperarla de la memoria de largo plazo. Un menú, una lista de verificación u otra pantalla pueden ayudar al usuario al facilitar el uso de su memoria. Sin embargo, el uso de la memoria a veces puede beneficiar al usuario al eliminar la necesidad de hacer referencia a algún conocimiento de manera global (por ejemplo, un operador experto de computadoras preferiría usar comandos directos de la memoria en lugar de consultar un manual). El uso del conocimiento en la cabeza de un usuario y el conocimiento en el mundo deben equilibrarse para lograr un diseño eficaz.

12. Principio de ayuda predictiva . Las acciones proactivas suelen ser más eficaces que las reactivas. Una pantalla debe eliminar las tareas cognitivas que exigen recursos y reemplazarlas por tareas perceptivas más simples para reducir los recursos mentales del usuario. Esto le permitirá centrarse en las condiciones actuales y considerar posibles condiciones futuras. Un ejemplo de ayuda predictiva es una señal de tráfico que muestra la distancia a un destino determinado.

13. Principio de coherencia . Los viejos hábitos de otras pantallas se transferirán fácilmente para respaldar el procesamiento de nuevas pantallas si se diseñan de manera coherente. La memoria a largo plazo de un usuario activará las acciones que se espera que sean apropiadas. Un diseño debe aceptar este hecho y utilizar la coherencia entre las diferentes pantallas.

Investigación actual

Los temas de interacción humano-computadora incluyen los siguientes :

Computación social

La computación social es un comportamiento interactivo y colaborativo que se considera entre la tecnología y las personas. En los últimos años, ha habido una explosión de investigación en ciencias sociales centrada en las interacciones como unidad de análisis, ya que hay muchas tecnologías de computación social que incluyen blogs, correos electrónicos, redes sociales, mensajería rápida y otras. Gran parte de esta investigación se basa en la psicología, la psicología social y la sociología. Por ejemplo, un estudio descubrió que la gente esperaba que una computadora con un nombre de hombre costara más que una máquina con un nombre de mujer. [20] Otra investigación descubre que las personas perciben sus interacciones con las computadoras de manera más negativa que los humanos, a pesar de comportarse de la misma manera con estas máquinas. [21]

Interacción hombre-computadora basada en el conocimiento

En las interacciones entre humanos y computadoras, suele existir una brecha semántica entre la comprensión que ambos tienen de los comportamientos mutuos. La ontología , como representación formal del conocimiento específico de un dominio, puede utilizarse para abordar este problema resolviendo las ambigüedades semánticas entre las dos partes. [22]

Emociones e interacción humano-computadora

En la interacción entre humanos y computadoras, la investigación ha estudiado cómo las computadoras pueden detectar, procesar y reaccionar a las emociones humanas para desarrollar sistemas de información emocionalmente inteligentes. Los investigadores han sugerido varios "canales de detección de afectos". El potencial de comunicar las emociones humanas de manera automatizada y digital radica en mejorar la eficacia de la interacción entre humanos y computadoras. La influencia de las emociones en la interacción entre humanos y computadoras se ha estudiado en campos como la toma de decisiones financieras utilizando ECG y el intercambio de conocimiento organizacional utilizando seguimiento ocular y lectores de rostros como canales de detección de afectos. En estos campos, se ha demostrado que los canales de detección de afectos tienen el potencial de detectar emociones humanas y esos sistemas de información pueden incorporar los datos obtenidos de los canales de detección de afectos para mejorar los modelos de decisión.

Interfaces cerebro-computadora

Una interfaz cerebro-computadora (BCI) es una vía de comunicación directa entre un cerebro mejorado o cableado y un dispositivo externo. La BCI se diferencia de la neuromodulación en que permite un flujo de información bidireccional. Las BCI suelen estar dirigidas a investigar, mapear, ayudar, aumentar o reparar las funciones cognitivas o sensoriomotoras humanas. [23]

Interacciones de seguridad

Las interacciones de seguridad son el estudio de la interacción entre humanos y computadoras, específicamente en lo que respecta a la seguridad de la información . Su objetivo, en términos sencillos, es mejorar la usabilidad de las funciones de seguridad en las aplicaciones del usuario final .

A diferencia de HCI, que tiene sus raíces en los primeros días de Xerox PARC durante la década de 1970, HCISec es un campo de estudio naciente en comparación. El interés en este tema coincide con el de la seguridad de Internet , que se ha convertido en un área de amplia preocupación pública solo en años muy recientes.

Cuando las características de seguridad muestran una usabilidad deficiente, las siguientes son algunas razones comunes:

Factores de cambio

Tradicionalmente, el uso de la computadora se modelaba como una díada entre un ser humano y una computadora, en la que ambos estaban conectados por un estrecho canal de comunicación explícito, como los terminales basados ​​en texto. Se ha trabajado mucho para lograr que la interacción entre un sistema informático y un ser humano refleje mejor la naturaleza multidimensional de la comunicación cotidiana. Debido a los posibles problemas, la interacción entre un ser humano y una computadora cambió su enfoque más allá de la interfaz para responder a las observaciones articuladas por D. Engelbart: "Si la facilidad de uso fuera el único criterio válido, la gente se quedaría con los triciclos y nunca probaría las bicicletas". [24]

La interacción entre los seres humanos y las computadoras continúa evolucionando rápidamente. La interacción entre los seres humanos y las computadoras se ve afectada por los avances en informática. Estas fuerzas incluyen:

A partir de 2010 se espera que el futuro de la HCI [25] incluya las siguientes características:

Congresos científicos

Una de las principales conferencias para nuevas investigaciones en interacción hombre-ordenador es la Conferencia sobre Factores Humanos en Sistemas Informáticos de la Association for Computing Machinery (ACM) , que se celebra anualmente y a la que normalmente se hace referencia por su nombre corto CHI (pronunciado kai o Khai ). CHI está organizada por el Grupo de Interés Especial sobre Interacción Hombre-Ordenador ( SIGCHI ) de la ACM. CHI es una gran conferencia, con miles de asistentes, y tiene un alcance bastante amplio. Asisten académicos, profesionales y gente de la industria, con patrocinadores de empresas como Google, Microsoft y PayPal.

También se celebran en todo el mundo cada año docenas de otras conferencias más pequeñas, regionales o especializadas relacionadas con la HCI, entre ellas: [26]

Véase también

Notas al pie

  1. ^ Carlisle, James H. (junio de 1976). "Evaluación del impacto de la automatización de oficinas en la comunicación de la alta dirección". Actas de la conferencia y exposición informática nacional del 7 al 10 de junio de 1976 sobre - AFIPS '76 . Actas de la Conferencia y exposición informática nacional del 7 al 10 de junio de 1976. págs. 611–616. doi :10.1145/1499799.1499885. S2CID  18471644. El uso de 'interacción hombre-ordenador' aparece en las referencias
  2. ^ Suchman, Lucy (1987). Planes y acción situada. El problema de la comunicación hombre-máquina. Nueva York, Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780521337397. Recuperado el 7 de marzo de 2015 .
  3. ^ Dourish, Paul (2001). Dónde está la acción: los fundamentos de la interacción corporizada. Cambridge, MA: MIT Press. ISBN 9780262541787.
  4. ^ abc Hewett; Baecker; Card; Carey; Gasen; Mantei; Perlman; Strong; Verplank. «ACM SIGCHI Curricula for Human–Computer Interaction». ACM SIGCHI. ​​Archivado desde el original el 17 de agosto de 2014. Consultado el 15 de julio de 2014 .
  5. ^ Gurcan, Fatih; Cagiltay, Nergiz Ercil; Cagiltay, Kursat (7 de febrero de 2021). "Mapeo de temas y tendencias de investigación sobre interacción hombre-ordenador desde su existencia hasta la actualidad: una revisión basada en modelos de temas de los últimos 60 años". Revista internacional de interacción hombre-ordenador . 37 (3): 267–280. doi :10.1080/10447318.2020.1819668. ISSN  1044-7318. S2CID  224998668.
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  7. ^ "NRC: Información sobre el accidente de Three Mile Island". Nrc.gov. Archivado desde el original el 24 de agosto de 2019. Consultado el 29 de agosto de 2011 .
  8. ^ "Informe de la Comisión Presidencial sobre el accidente de Three Miles Island" (PDF) . 2019-03-14. Archivado desde el original el 2011-04-09 . Consultado el 2011-08-17 .{{cite web}}: CS1 maint: unfit URL (link)
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  11. ^ Barkhuus, Louise; Polichar, Valerie E. (2011). "Empoderamiento a través de la fluidez: teléfonos inteligentes en la vida cotidiana". Computación personal y ubicua . 15 (6): 629–639. doi : 10.1007/s00779-010-0342-4 .
  12. ^ Rogers, Yvonne (2012). "Teoría de la HCI: clásica, moderna y contemporánea". Synthesis Lectures on Human-Centered Informatics . 5 (2): 1–129. doi :10.2200/S00418ED1V01Y201205HCI014.
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  14. ^ Green, Paul (2008). Diseño iterativo. Conferencia presentada en Ingeniería industrial y de operaciones 436 (Factores humanos en sistemas informáticos), Universidad de Michigan, Ann Arbor, MI, 4 de febrero de 2008.
  15. ^ Kaptelinin, Victor (2012): Teoría de la actividad . En: Soegaard, Mads y Dam, Rikke Friis (eds.). "Enciclopedia de interacción hombre-ordenador". The Interaction-Design.org Foundation. Disponible en línea en http://www.interaction-design.org/encyclopedia/activity_theory.html. Archivado el 23 de marzo de 2012 en Wayback Machine.
  16. ^ "El caso de los patrones de diseño HCI". Archivado desde el original el 28 de septiembre de 2019. Consultado el 26 de agosto de 2019 .
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  19. ^ Brown, C. Marlin. Pautas de diseño de interfaz hombre-computadora. Intellect Books, 1998. 2–3.
  20. ^ Posard, Marek (2014). "Procesos de estatus en interacciones humano-computadora: ¿importa el género?". Computers in Human Behavior . 37 (37): 189–195. doi :10.1016/j.chb.2014.04.025.
  21. ^ Posard, Marek; Rinderknecht, R. Gordon (2015). "¿A la gente le gusta trabajar con ordenadores más que a los seres humanos?". Computers in Human Behavior . 51 : 232–238. doi : 10.1016/j.chb.2015.04.057 .
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  23. ^ Krucoff, Max O.; Rahimpour, Shervin; Slutzky, Marc W.; Edgerton, V. Reggie; Turner, Dennis A. (1 de enero de 2016). "Mejora de la recuperación del sistema nervioso mediante neurobiología, entrenamiento de interfaz neuronal y neurorrehabilitación". Frontiers in Neuroscience . 10 : 584. doi : 10.3389/fnins.2016.00584 . PMC 5186786 . PMID  28082858. 
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  26. ^ "Búsqueda de conferencias: hci". www.confsearch.org . Archivado desde el original el 20 de agosto de 2009 . Consultado el 15 de mayo de 2009 .

Lectura adicional

Reseñas académicas generales del campo
Clásico de importancia histórica [ cita requerida ]
Reseñas generales de la historia del campo


Ciencias sociales y HCI
Revistas académicas
Colección de papeles
Tratamientos de uno o varios autores, a menudo dirigidos a un público más general.
Libros de texto

Enlaces externos

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