Az emberi információ-feldolgozás
Az emberi információ-feldolgozás sajátosságai és azok figyelembe vétele a különböző gépek, eszközök és környezetek tervezésében
Az emberi információ-feldolgozás • Az információ-feldolgozás modellje • Az érzékelés általában • A látás érzékszervi csatornája Szemmozgások Utóképek Kontrasztérzékelés Színlátás • A hallás érzékszervi csatornája • Az észlelés kontextus függése • Az emlékezés • Az információfeldolgozás féltekei specializációja
Az információfeldolgozás modellje Feldolgozás Érzékszervi tár Alakfelismerés
Látási bemenet Szaglási bemenet Hallási bemenet
Tárolás STM LTM
Figyelem
Előhívás Probléma megoldás Következtetés Nyelv
Magasabb kognitív funkciók
Kimenet
Wickens információ feldolgozási modellje
Figyelem
Érzékelés
Döntés hozatal
Észlelés
Munka-emlékezet
Hosszútávú-emlékezet
Emlékezet
Döntés végrehajtás
Érzékelés (szenzáció)
Észlelés (percepció)
• Az érzékelés a környezet (külső-belső) ingereire adott idegi válasz, az információ regisztrálása • Az érzékszervek (fizikai rendszerek), amelyek a receptoraikon fognak fizikai, kémiai ingereket a környezetből. • Az érzéklet az érzékszervből az agyhoz érkező idegi információ. • Állandó
• Az észlelés az érzékszervi benyomások tárggyá, jelentéssé szerveződése. • Azon pszichológiai folyamatok összessége, amelyek útján felismerjük, szervezzük és jelentéssel ruházzuk fel az észleletet. • Az érzékszervek segítésével a környezeti információ élménnyé alakulnak. • Éréssel, tapasztalattal fejlődik.
Példa • Mintegy 30 évvel ezelőtt az amerikai autósiskolák kézikönyvei úgy építették fel az autóvezetéssel cselekvéssorozatokat, hogy egyetlen KRESZ szabályra sem hivatkoztak. • A jelöltek bevezetését a közlekedés gyakorlatába a gépjárművezetés lélektanával indították, mondván, járművezetés is az emberi cselekvésstruktúrára épül. • Miután a balesetek közel 80 százaléka valóban figyelmetlenség miatt következik be, az oktatók felelőssége különösen nagy abban, hogy megtanítsák tanulót arra, hogy • „mit és hogyan kell figyelni", „mit és hogyan kell látni", és nem csak nézni.
Az érzet ellent mond a szabálynak
Az érzékelés általában
Néhány megközelítő érzékelési küszöb
• Látás: Gyertyaláng 5 km-ről nézve sötét, tiszta éjszakán • Hallás:
Óraketyegés tökéletes csendben 6m-ről
• Ízlelés: Egy kávéskanál oldott cukor 8 l vízben • Szaglás: Egy csepp parfüm elkeverve egy háromszobás lakás légterébe • Érintés: Méh szárnya az arcra hullik 1 cm-ről
A Weber-Fechner féle problémakör Két inger megkülönböztethetőségének a mérése: A vizsgált személy érez-e különbséget az ingerek között? LÉK: legkisebb észrevehető/érzékelhető különbség
Just Noticeable Difference
A fizikai ingererősség és a pszichikai érzéklet közti kapcsolatot leíró ún. érzetfüggvényt keressük.
A Fechner-elv
Ha van egy folytonos érzetfüggvényünk, akkor annak valamilyen egységben skálázva is kell lennie, és ennek a skálának a természetes egysége a Legkisebb Érzékelhető Különbség (LÉK=lék=jnd). érzet[x + lékp(x)] - érzet(x) = 1 (Fechner-elv) X ingerkontinuum adott x eleméhez és egy adott p valószínűségi szinthez tartozó LÉK-nek nevezzük azt az y számot, amelyre az x+y inger az x ingertől éppen p valószínűséggel különböztethető meg: y = lékp(x) Pl. ha pl. p=0,8, az azt jelenti, hogy a személy a kísérletek 80% -ában érzékelte az inger megváltozását.
Az érzetfüggvény megszerkesztése a Fechner-elv alapján Érzet(x)
Pszichológiai élmény
4 3 2 1 0 x3 lékp(x0) x0 x1 x2 lékp(x1) lékp(x2) lékp(x3)
Sok ingerosztályra igaz az ún. Weber-elv: lékp(x)=cx, azaz c= lékp(x)/x=ΔI/I x4
X (inger) Fizikai inger
A Fechner-elv már mutat valami kapcsolatot a LÉK és az érzetfüggvény között, ennek alapján megszerkeszthetjük az érzetfüggvény egész értékű érzetekhez tartozó pontjait.
A Weber-törtek
Ingerosztály tört
Weber(ΔI/I)
• • • • • • • • •
Hangmagasság Mély nyomás 400 grammnál Vizuális világosság 1000 fotonnál Emelt súly 300 grammnál Hangerősség 1000 Hz-es rezgésszámnál és 100 decibelnél Szag, gumi, 200 olfactiánál Bőrre alkalmazott pontszerű nyomás (5 g/mm2) Ízlelés, 3 mól/l töménységű sóoldattal Kéz mozgási pontosságának érzékelése
0.003 0.013 0.016 0.019 0.088 0.104 0.136 0.200 0.070
A látás érzékszervi csatornája - A szem felépítése I. szemtengely
szaruhártya (cornea) pupilla
vakfolt
fovea érhártya ínhártya (sclera) ideghártya (retina)
szemlencse
A kontraszt kiemelt szerepe • A szem idegi szerveződésében a laterális gátlás mechanizmusa gondoskodik a kontrasztok fokozott érzékeléséről. • A fénysűrűség változásánál (alakok, betűk kontúrjai) az idegi szerveződés nagyobb érzetet közvetít, mint a fizikai jelek közötti különbség. Fényerősség
10
(objektív egységben)
Idegi válasz (önkényes egységben)
5 10
20
30
40
50
Távolság a retinán (µm)
10
20
30
40
50
Távolság a retinán (µm)
10 5
A szemmozgások •
Szökellő (szakkadikus) gyors szemmozgás: szerepe a fixáció átvitele egyik helyről a másikra (másodpercenként kb. 4)
•
Sikló szemmozgás (drift): lassúbbak; a fejhez viszonyítva mozgásban lévő tárgyakra való fixáció fenntartását szolgálja; ha a tárgy mozog, követő, ha a fej mozog, kompenzáló szemmozgásról beszélünk
•
Tremor: szerepe az éles kontrasztok helyének folyamatos változtatása a retinán a receptorok fotokémiai kifáradásának elkerülése érdekében; a szemgolyó a legmerevebb nézéskor is annyira remeg, hogy kitérése meghaladja az 1’-et
A nyughatatlan szem
Szemmozgások 3 perces rögzítése Repin: „Váratlan látogató”
Alkosson véleményt a körülményekről!
Csak nézegesse!
Becsülje meg az életkorukat!
Nagyméretű kijelzőeszközök hatékonysága bla bla bla bla bla bla bla … bla bla bla bla bla bla bla … a vonat indul:11:12 bla bla bla bla bla bla bla … bla bla bla bla bla bla bla …
A fixációs pontok azonosítása alapján képet kaphatunk arról, hogy mi vonzza a tekintetet: reklám hatásvizsgálata. (vagy a web-site és reklám hatásvizsgálata képernyőn).
Széleskörűen használt piktogramok és ikonok
A
A
A szem működése • Komplementer utókép: a retina ingerelt területeinek fotokémiai "kifáradása" és az inger megszűnte után az ellenszín-folyamatok előtérbe kerülése. • Kontrasztérzékelés - A szimultán kontraszt • Színlátás: Komplementer utókép kromatikus ingerek esetén (ellenszínek…) • Előtér/háttér párosítások és az olvashatóság: Magyarázat: az ellenszíneket (vöröset és zöldet, illetve sárgát és kéket) nem célszerű előtér/háttér párosításban alkalmazni, mert a szemmozgások miatt fellépő komplementer utókép a közöttük levő határt elmosódottá teszi. Megjegyzés: az effektust a színek viszonylagos világosságán keresztül a kontraszt-viszonyok is befolyásolják.
A színkör
Spektrális színek zöld - 500 nm
570 nm - sárga
600 nm narancs telítettség kék - 470 nm ibolya 420 nm
700 nm - vörös
Nem spektrális színek
A színérzékelés dimenziói • színárnyalat (hue) hullámhossztól (fotonok milyenségétől) függ • világosság (brightness/lightness) fotonok mennyiségétől függ • telítettség (saturation/chroma) színnel való „telítettség” (hányféle fotonból áll: mennyire tiszta spektrumszín?)
Az árnyékmaszkos színes képcső elvi felépítése a vörös (R), zöld (G) és kék (B) ponthármas leképezése fényporpontos ernyő lyukmaszk triplett elektronsugár
az elektronágyúk helyzete a csőben
szuperhang
hallható hang
10-12
ultrahang
1 infrahang
Jellemzők: • intenzitás (W/m2) • hangnyomásszint (dB) (logaritmikus skála!) • Fon skála (az emberi fül az azonos erősségű hangokat az eltérő frekvenciákon különböző erősségűnek érzékeli) • hangszínkép • zajexpozíció időtartama
intenzitás W/m2
A hallás érzékszervi csatornája - Hanghatások
küszöb alatti hang
20
16000 frekvencia Hz
A háttérzene hatása • Stimuláló hatása vegetatív szinten is kimutatható A dolgozók preferálják a munkahelyi zenét, ezen belül is az instrumentálist. • Az életkor és a zene kedvelése között negatív a korreláció. • Általában nem emeli a termelékenységet • A monoton munka teljesítményét javítja, a begyakorolt, összetett munka teljesítményét nem befolyásolja a zene.
Zene autóvezetés közben • A monoton munka teljesítményét javítja, a begyakorolt, összetett munka teljesítményét nem befolyásolja a zene. Az autóvezetésnél azonban nem a monoton szakasz hatékonysága a fontos, hanem a vészhelyzetekben a reakció... • Stimuláló hatása vegetatív szinten is kimutatható Hosszú, fárasztó vezetésnél ez hasznos. Segíti az ébren maradást - de inkább pihenjünk... • Ettől függetlenül szerethetjük a zenét a hangulatunk is fontos...
Az észlelés kontextus függése • Beállítódás • Az alak (mintázat) felismerését a kontextus befolyásolja. Azonos hangzású szavakat, kifejezéseket a kontextustól függően értelemben hallunk meg, pl. • new display • nudist play • szeresd a kekszet! • keresd a szexet! (MérőLászló nyomán)
Az emlékezés
• RÖVID IDEJŰ MEMÓRIA (STM): Miller-féle mágikus 7 ± 2 • Szempontok menüválasztásos emberszámítógép felületek tervezéséhez Menü mélysége: a menü szintjeinek száma Menü szélessége: a menü adott szintjén a menüpontok száma Kérdés: ha adott a menüvel elérendő funkciók vagy objektumok száma, hogyan válasszuk meg a menü mélységét és szélességét? Kísérleti vizsgálatokkal próbáltak a kérdésre választ adni
Az információfeldolgozás féltekei specializációja • STROOP EFFEKTUS: az „agyad jobb fele a színt akarja megnevezni, a bal fele a szót akarja kiejteni” • Az emberi agy féltekéi sem anatómiailag, sem funkcionálisan nem egymás pontos tükörképei. • A bal félteke – jobbkezesek esetén - szinte mindig nagyobb, mint a jobb és található rajta néhány jól körülírható terület, amelyek a nyelvvel kapcsolatos képességekben játszanak szerepet.
Split brain kísérletek Az ún. split brain betegekkel és normális személyekkel végzett vizsgálatok segítségével kísérletileg kimutatták, hogy • a bal félteke számos analitikus jellegű nyelvi és logikai művelet, valamint matematikai számítás terén sokkal erősebb, • a jobb félteke - miközben már csak a nagyon egyszerű nyelvi kifejezéseket érti meg és csupán egyszerű kétjegyű számok összeadására képes - a balnál lényegesen fejlettebb vizuális képességekkel, tér- és mintaérzékeléssel rendelkezik, a színeket pontosabban azonosítja és az érzelmek (illetve a zene) befogadásában nagyobb szerepe van.
Az agy féltekék specializációja Egészséges emberekben a két félteke specializációja különbözik egymástól, de • állandóan integrálják egymással tevékenységüket, eltéréseikből adódóan a megismerés egészéhez való hozzájárulásuk is eltérő, és • mindig mindkettőnek megvan a maga fontos és mással nem pótolható szerepe. • Példák: PET (positron emission tomography) regisztrátumok
Az információfeldolgozás féltekei specializációjának összefoglalása • A bal félteke (analitikus képességek): szövegek, hipertext, emberi beszédhang, képletek, formulák, illetve nyelvi, verbális, logikai, stb. kifejezések feldolgozásában erős. • A jobb félteke (szintetizáló képességek): képi információk, mozgóképek, térbeli ábrázolások, színek, téri, illetve globális, érzelmi stb. információk feldolgozásában erős. • Tervezzünk olyan felhasználói felületeket, amely mindkét féltekét „megszólítja” (multimédia)!
