IFT2905 Interfaces personne-machine 3. Performance humaine
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IFT2905 Interfaces personne-machine 3. Performance humaine S´ ebastien Roy D´ epartement d’Informatique et de recherche op´ erationnelle Universit´ e de Montr´ eal 16 janvier 2007 Universit´ e de Montr´ eal
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IFT2905 Interfaces personne-machine3. Performance humaine
Sebastien Roy
Departement d’Informatique et de recherche operationnelleUniversite de Montreal
16 janvier 2007Universite de Montreal
Horreur ou splendeur?
Les tabs...
Organise l’information
Navigation intuitive
Horreur ou splendeur?
Quel est l’effet des boutons a droite?
On peut reduire l’ambiguite.
Horreur ou splendeur?
La moderation a bien meilleur gout...
Horreur ou splendeur?
On peut surement faire mieux...
Les humains et les interfaces usager
Perception
Habilite motrice
Memoire
Capacite de deision
Attention
Vision
On concoit des interfaces pour les humains. On gagne a enconnaıtre les proprietes.
Processus de developpement traditionnel
Vue de (tres) haut niveau des capacite cognitives d’un humain.
Vue et ouıe → stockage temporaire
Perception → symboles (lettres, mots, phonemes, icones, ...)
Cognition → organise, compare, decide (≡ penser)
Moteur → actions physiques
Voyons en plus de details...
Memoire
Proprietes de la memoire
Encodage: type de choses qu’on peut stocker
Taille: quantite d’information
Longevite : duree de vie des informations
Memoire sensorielle
Information visuelle
encodage sous forme d’une image physiquetaille ≈ 17 lettres (intervalle [7 . . . 17])longevite ≈ 200ms (intervalle [70 . . . 1000ms])
Information auditive
encodage sous forme de frequencestaille ≈ 5 lettres (intervalle [4.4 . . . 6.2])longevite ≈ 1500ms (intervalle [900 . . . 3500])
Stockage pre-attentionnel, donc ne requiert pas d’attention.
Processeurs
Les processeurs ont des cycles
Tp ≈ 100ms [50 . . . 200]Tc ≈ 70ms [30 . . . 100]Tm ≈ 70ms [25 . . . 170]
Le ratio entre le plus rapide et le plus lent est 10X.
Cycle
Temps requis pour recevoir une entree et produire unn resultat
Attention aux conditions!
eclairage, force du stimulus, bruit ambient, distraction, cafe...
Perception et cycle
Fusion perceptuelle
Deux stimuli dans un meme cycle (Tp ≈ 100ms) sont percuscomme un seul.
Consequences1Tp
images par secondes sont suffisantes pour percevoir un
mouvement continu.
24 fps = 42ms/image, → continu
Une reponse d’un ordinateur < Tp semble instantanee
La causalite est influencee par la fusion
je presse une touche... un caractere s’affiche.Est-ce du a la mon action?
Perception ascendante VS descendante
La perception ascendante (bottom-up) utilise le stimulus
La perception descendante (top-down) utilise le contexte
temporel, spatialutilise la memoire a long termeprincipes de Gestalt
Triangle de Kinizsa
Regroupement
Les elements de la perception et de la memoire sont regroupes enunites (chunks).Ces unites definissent des symboles et represente l’activation d’uneexperience passee.
Le regroupement est affecte par la presentation et lesconnaissance acquises
B M W S A Q I B M U S AWMB QAS MBI ASUBMW SAQ IBM USA
3-4 lettres par unite est ideal pour representer des lettre nonreliees
codes postaux: J4B 8H2
Attention et perception
Metaphore de la lampe de poche
Une lampe de poche passe sequentiellement d’un endroit al’autre
dominance visuelle: Plus facile de focuser sur un stimulusvisuel qu’auditif
Tout ce qui est dans le champs d’action de la lampe de pocheest percu, qu’on le veuille ou non.
peut entrainer de l’interference...
Attention et perception
Dire la couleur de ces mots dans l’ordre, le plus rapidementpossible.
Attention et perception
Dire la couleur de ces mots dans l’ordre, le plus rapidementpossible.Pourquoi est-ce difficile? Interference → effet de Stroop.
Les multiples dimensions ou le contexte d’un stimulus doitrenforcer le message affiche, pas interferer avec lui.
Cognition
Les processus cognitifs sont responsables des decisions.
compare les stimuli
choisi une reponsse
Types de decision
Base sur l’habilite
appris par la pratique (marcher, parler, lire, conduire, ...)
Base sur des regles
application directe de regle simples (si je tourne le volant adroite, ...)
Base sur des connaissance
plus haut niveauutilise la resolution de probleme
Temps de reaction
Loi de Hick-Hyman
Le temps de reaction depend du contenu en information dustimulus.
TR = c + d log2
1Pr(stimulus)
Pour N stimuli equiprobables, on a TR = c + d log2 N .
Le temps de reponse simple est Tp + Tc + Tm
Si on doit faire un choix, c’est la loi de Hick-Hyman quis’applique.
Vitesse VS precision
La precision d’une action varie en fonction de la vitesse de reaction
On peut choisir de reagir plus vite, mais le resulats seraimprecis.
On peut choisir de reagir moins vite, et le resulats sera plusprecis.
On choisi un point sur la courbe vitesse - precision.
Cette courbe change de forme avec la pratique.
Attention repartie
L’attention peut suivre plusieurs stimuli en meme temps.
Metaphore de la ressource
L’attention est comme une ressource qui se repartie versdifferentes taches
La performance multi-tache depend de ...... la structure de la tache
Modalite : vision VS ouıeEncodage : spatial VS verbalComposante : perception/cognition VS moteur
... la difficulte de la tache
une tache simple ou pratiquee longtemps est facile a partager
Exemples
Conduire et parler en meme tempsLire et ecouter quelqu’un en meme temps...
Moteur
Controle ouvert (Open-loop)
Le moteur fait une action autonome, repetitive, sans feedback.un cycle dure Tm ≈ 70ms.
Controle ferme (Closed-loop)
Le mouvement musculaire (ou son effet) est percu et comparea un resulats souhaite.une cycle dure Tp + Tc + Tm ≈ 240ms.
Petit exercice avec un crayon...frequence = open-loop = Tm, enveloppe = closed-loop =Tp + Tc + Tm.
Loi de Fitt’s
Loi de Fitt’s
Le temps T pour deplacer la main vers une cible de taille S adistance D est
T = RT + MT = a + b log(2D
S)
C’est une des lois fondamentales du systeme moteur humain.Depend seulement de l’index de difficulte log(2D
S ).S’applique aux deplacements de souris sur l’ecran.
Loi de Fitt’s
Deplacer la main vers une cible est un controle ferme.
Chaque cycle couvre la distance qui reste D avec erreur εD.
On a donc successivement des erreurs εD, ε2D, . . .
Apres N iterations, on a εND ≤ 12S.
Si on resoud en n et si le temps total est T = n(Tp + Tc + Tm), onobtient T = a + b log(2D
S ) ou
a : temps de reaction pour commencer a bouger la main
b = − (Tp+Tc+Tm)log ε
Impact de la Loi de Fitt’s
Le cote de l’ecran bloque la souris et elimine lesdepassements.
Les cibles sur le cote de l’ecran sont plus faciles a atteindre.Les barres de menu Mac sont meilleurs que sur Windows.Faire des marges insensibles est une mauvais idee.
Les menus hierarchiques sont difficiles a atteindre
Gimp/GTK : ferme le menu immediatement si on depasseWindows: delai de .5s qui reduit la causalite (→ confusion)Mac: un triangle est cree pour tenir compte des depassements
Les menus tartes sont meilleurs que les menu lineaires.
Et la pratique?
La loi exponentielle de la pratique
Le temps Tn requis pour faire une tache pour la n-ieme fois est
Tn = n−αT1
ou α est en general entre 0.2 et 0.6.
Tout geste s’ameliore avec la pratique.
Un novice s’ameliore rapidement
Apres beaucoup de pratique, la performance ne s’amelioreplus, ou tres lentement.
Memoire a court terme
En anglais: short term memory ou working memory.
Capacite tres limitee (7± 2 elements [George Miller]).
Effacement rapide (7 secondes, intervalle [5 . . . 226] secondes)
On peut rafraıchir la memoire pour conserver les informations(maintenance rehersal)
L’interference entraıne un effacement plus rapide
Ex: numero lu dans le bottin telephonique... mais le telephone estdans l’autre piece...
Le modele actuel pour cette memoire propose que ce n’est pas dustockage comme la memoire a long terme, mais plutot un patternd’activation de la memoire a long terme.
Memoire a long terme
Capacite enorme
Effacement tres lent
les informations ne s’effacent pas, elle sont seulementinaccessible.
On peut memoriser des informations temporaires (Elaborativerehersal) en etablissant des connexions avecc les unites dejamemorisees.
La vision
La vision est le sens le plus important pour les interfacesgraphiques.
Photorecepteurs
Photorecepteurs
Batonnets
Une seule sorte (repond au vert)Sensible a la lumiere faible
plusieurs batonnets sont connectes a un signal nerveux
Saturent avec une lumiere moyenne
les cones prennent le relai lorsque la lumiere est forte
Cones
Aiment la lumiere forteTrois versions: Court, Moyen, LongLes courts sont faible et sensibles au bleuLes moyens et longs sont plus sensiblesLes moyens sont sensibles au vertLes longs sont sensibles au jaune (on dit souvent au rouge)
Signaux des photorecepteurs
Les photorecepteurs n’envoient pas directement l’information aucortex visuel. Ils sont combines en 3 canaux.
Intensite
M + L + batonnets
Difference rouge-vert
L - M
Difference bleu-jaune
somme ponderee de C, M, L
Daltonisme
Rouge-vert (protonopia etdeuteranopia)
8% des hommes0.4% des femmes
Bleu-jaune (tritanopia)
tres rare
Important
Ne pas dependre seulement de lacouleurUtilisez aussi la position,l’intensite, la forme
Aberations chromatiques
Different wavelengths focus differently
Highly separated wavelengths (red and blue) can’t be focusedsimultaneously
Guideline: don’t use red-on-blue text
It looks fuzzy and hurts to read
Le bleu
Les details en bleu sont difficiles a percevoir.
Fovea et etoiles
La fovea n’a pas de batonnets.
