Kognitiv Psykologi

Kognitiv psykologi
Kognitiv psykologi
• Begreppet kognition syftar på
processerna som gör att vi kan inhämta
kunskaper:
TNMK31 – Användbarhet
TNMK23 - Användargränssnitt
• 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
2007-01-24
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
2007-01-24
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
2007-01-24
2
Kognitiv psykologi
• Lat. gnoscere = att veta
cognoscere = att lära sig
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
stimuli
5
2007-01-24
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
2007-01-24
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
2007-01-24
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
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
9
2007-01-24
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
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
11
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
A
12
2
Perception - syn
Perception - syn
Feature
Recognition
Vi behöver
bara några
få ledtrådar
för igenkänning
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
13
2007-01-24
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
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
Carlo Crivelli
Annunciation with
Saint Emidius
Finns att beskåda på
National Gallery i London
15
2007-01-24
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
2007-01-24
14
Depth perception
Gestaltlagarna
Namn
Martin Karlsson - Användbarhet
Martin Karlsson - Användbarhet
17
G
R
O
U
N
D
F
I
G
U
R
E
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
18
3
Figure-Ground
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
Figure-Ground
19
2007-01-24
Colour perception
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
Martin Karlsson - Användbarhet
21
Colour perception
22
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
Colour perception
23
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
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
24
2007-01-24
korttidsminne
Martin Karlsson - Användbarhet
långtidsminne
25
4
Minnet
Sensoriska Minnen
• Tar emot olika typer av stimuli
• Mest är känt om det visuella och det
auditiva minnet
liten kapacitet,
livslängd några
sekunder
kortidsminnet
stimuli från
omgivningen
sensoriska
minnen
visuellt (ikoniskt)
auditivt (ekoiskt)
långtidsminnet
stor kapacitet,
kort livslängd
olika organ
specialiserade
på olika sinnen
taktilt
smak
stor, i princip infinit,
kapacitet; obegränsad
livslängd
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
lukt
26
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
27
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
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
28
2007-01-24
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’
2007-01-24
29
Korttidsminnet
• 1956 Miller publicerar ”The Magical
Number Seven, Plus or Minus Two”
•
•
•
•
Martin Karlsson - Användbarhet
Martin Karlsson - Användbarhet
30
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
31
5
Långtidsminnet
Långtidsminnet
• Olika typer av långtidsminne
• Semantiskt minne - en mental uppslagsbok
med faktakunskap
• språk, begrepp, algoritmer, regler,
symbolmanipulering
• Långtidsminnets mekanismer
• Episodiskt minne
• händelser (episoder), autobiografiska situationer
• episodiskt minne mindre formellt än semantiskt kan lätt påverkas av andra minnen (intrusions and
reconstructions)
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
• Ebbinghaus visade att han kunde minnas
ord upp till 22 år efter han lärt sig dem.
• I princip är långtidsminnet permanent
32
• lagra: dvs organisera och integrera
• känna igen
• komma ihåg
2007-01-24
Uppmärksamhet
Martin Karlsson - Användbarhet
33
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
2007-01-24
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
34
2007-01-24
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
• Två teorier om uppmärksamhet:
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
36
• Uppmärksamhet är det medel som vi använder
när vi aktivt sorterar ut och bearbetar en
begränsad mängd information ur den stora
informations-mängd 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
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
37
6
Uppmärksamhet
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?
2007-01-24
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
38
2007-01-24
Automatisering
Martin Karlsson - Användbarhet
39
Automatisering
GUL BLÅ ORANGE
SVART RÖD GRÖN
LILA GUL RÖD
ORANGE GRÖN SVART
BLÅ RÖD LILA
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
40
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
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
41
Mänskligt handlande enl. Norman
• Därmed måste man
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
2007-01-24
• 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.
42
2007-01-24
Martin Karlsson - Användbarhet
43
7