Kognitiivinen ergonomia

1
Kognitiivinen ergonomia

• PERTTI SAARILUOMA
• KOGITIOTIEDE

2
Kognitiivinen ergonomia

• Ergonomia työympäristön sunnittelu
• Kognitiivinen ergonomia
• Fyysinen ergonomia
• Historiaa
• Toinen maailmansota
• Ihmisen sovittaminen tekniseen järjestelmään
• Ihmislähtöinen suunnittelu
• Ihminen suunnittelee, kokoaa, käyttää ja ostaa

3
Käyttäjäpsykologia

• Käyttäjäpsykologia tutkii käyttäjän roolia
  ihmisen ja teknologian välisessä
  vuorovaikutuksessa
• Millaisia asioita voidaan selittää ja ymmärtää
  ihmisen ominaisuuksista käsin?
• Mitä on selittäminen?
• Selitysperusteet ja selityskehykset

4
Käyttäjäpsykologian lähialueet

• Inhimilliset tekijät (Human factors)
• Ihmisen ja tietokoneen vuorovaikutus
• Käytettävyystutkimus (USABILITY)
• Psykoteknologia
• Käytettävyyden psykologia
• Kognitiivinen teknologia
• Inhimillinen virhe ja riskitutkimus
• Suunnittelututkimus

5
Käyttäjäpsykologian ydin

• Miten ihminen tulisi kuvata, jotta hänen
  ominaisuuksiensa pohjalta olisi mahdollista
  suunnitella mahdollisimman järkeviä
  työskentely-ympäristöjä?
• Millaiset psykologiset prosessit ovat merkitseviä
  ja millaisten kysymysten ratkaisemisessa ne ovat
  tärkeitä?
• Mitä tietoja tarvitaan erityyppisten ongelmien
  ratkaisemisessa?

6
Ongelma

• Kohtaamani käytettävyysongelma

7
Perusselityskehykset

• Representaatiot Neuraalinen ja
  informaatiosisältö
• Perusselityskehykset
• motorinen kontrolli
• kapasiteetti
• tarpeet ja tunteet
• mieltäminen ja ajattelu
• motivaatio ja persoonallisuus
• Käyttäjäyhteisö

8
Kognitiivisen ergonomian ja käytättäjäpsykologian
metodeja

• Koe kausaaliset ja laadulliset tekniikat
• Kyselyt avoimet ja suljetut
• Haastattelut strukturoidut ja vapaat
• Käyttäjätestaus
• Laadulliset analyysit
• Havainnointi ja kenttätutkimus
• Etnografiset menetelmät
• Dokumentti- ja tekstianalyysi

9
Kognitiivisen ergonomia ja käyttäjäpsykologian
metodeja

• Prototypiointi
• innovointi
• toimintakokeilu
• Simulointi
• Matemaattinen mallintaminen
• Ennustetekniikat
• Eksplikointi

10
Motoriikan analyysimenetelmiä

• Suoritusaika
• Suorituksen organisoituminen
• Khn variaatio
• EMG, PET, fMRI, GSR
• Siirtovaikutus
• Säästömentelmä

11
Metodien käyttönäkökulmia

• Metodien käyttö näkökulmia
• tiedonsaanti
• innovaatio ja konstruktio
• testaus
• representointi
• Perusmenetelmiä voidaan hieman soveltaen käyttää
  kaikkien näiden näkökulmien valaisemiseen

12
Ongelma

• Suunnittele miten toteuttaisin projektin, joka
  tekee kunnollisen käyttöohjeen

13
Motorinen kontrolli (1)

• Ihminen toimii motorisesti
• Motorisen kontrollin ongelma
• Liike ja liike-elimet
• reseptorit ja efektorit
• Toimintatyyppejä
• yksinkertainen reaktio
• valintareaktio
• seuraaminen ja jatkuva kontrolli
• innovatiivinen interaktio

14
Motorinen kontrolli (2)

• Perusliikkeet
• siirtäminen
• tarttuminen
• Koordinaatio
• Yksilölliset erot
• sukupuoli
• ikä
• osaaminen

15
Motorinen kontrolli (2)

• Informaation prosessointi
• Fittsin laki
• Nopeuden ja tarkkuuden suhde
• Liikeimpulssit
• Ajoitus ja rytmi
• Korjaustoiminnot

16
Motorinen kontrolli (3)

• Kontrollirakenteet
• Refleksikaari
• Sensorinen kontrolli
• Motoriset skeemat
• Hierarkinen kontrolli

17
Motorinen oppiminen (1)

• Mitä on motorinen oppiminen?
• harjoittelun määrä
• Oppimistilannetyyppejä
• harjoittelun jakautuminen
• satunnainen vs. ohjattu
• osa vs. kokonaisuus
• mentaalinen harjoittelu
• palaute

18
Motorinen oppiminen (2)

• Motorisen oppimisen perusteoriat
• silmukkamalli
• skeemateoria
• muita näkökulmia
• Opitun säilyminen
• Siirtovaikutus

19
Motorinen oppiminen (3)

• Harjoittelun määrä ennustaa lopputuloksen
• Verbaaliset ohjeet ja oppia tekemällä
• Mielikuvaharjoittelu tehtävän kognitiiviset
  elementit
• Harjoittelujaksojen organisointi massed vs.
  spaced practice
• Automatisoituminen

20
Motorinen oppiminen (4)

• Mihin harjoittelu vaikuttaa
• Tapahierarkia laajojen kokonaisuuksien hallinta
• Kognitiivinen, assosiatiivinen ja autonominen
  vaihe
• Harjoittelun säilyminen pyöräily
• Unohtamnen ja uudelleen oppiminen
• Transfer

21
Ongelma

• Etsi mahdollisimman monta portaiden huonoa
  käytettävyyspiirrettä

22
Kapasiteetti (1)

• Havainnon perusominaisuuksia
• valaistus, ääni, tunto, tasapaino
• erotuskynnykset
• syvyys, väri ja liike
• ergonomia (esim. näyttö)
• silmänliikkeet

23
Kapasiteetti (2)

• Tarkkavaisuus
• Suuntaaminen
• Kohteen erottaminen
• Jaettu tarkkaavaisuus
• Kohteen vaihtaminen
• Modaliteetti
• Signaalien ja puheen seuraaminen

24
Kapasiteetti (3)

• Työmuisti
• Modaliteetit
• Määrällinen kapasiteetti
• Oppiminen ja eksperttiys
• Muistiyksikköjen muodostus ja pitkäkestoinen
  työmuisti
• Mentaalinen kuormitus

25
Kapasiteetti (4)

• Mielikuvat
• mielikuvien rakenne
• spatiaalisuus
• Taitavat mielikuvat
• Navigointi

26
Kapasiteetti (5)

• Pitkäkestoinen muisti
• Tallentaminen
• Tiedon haku
• Tunnistaminen ja palauttaminen
• Tiedon varastointi
• assosiaatioverkot ja organisaatio
• kuvallinen ja käsitteellinen tieto

27
Ongelma

• Mitä ovat seuraavat tunteet? Määrittele,
  luonnehdi?
• Ilo, ahdistus, luottamus, kiintymys, kauhu,
• yllättyneisyys, raivo, riemu, hellyys, rohkeus

28
Tarpeet ja tunteet (1)

• Tarpeet ja tunteet ovat itsenäinen
  toimintajärjestelmä
• Tarpeet luovat pohjan ihmisen toiminnalle
• Tarvetilat ilmenevät usein tunnetilojen kautta
• Tarpeet ja tunteet luovat yleissuunnan ihmisen
  toiminnalle

29
Tarpeiden psykologiaa

• Maslowin tarvehierarkia
• fysiologiset, turvallisuus, sosialiset tarpeet,
  arvostus, itsensä toteuttaminen
• McCelland Päteminen, valta, hyväksyminen
• Kognitiiviset tarpeet
• tarpeet ilmenevät pitkäkestoisissa toiminnan
  suunnissa

30
Tunteet (1)

• Vallitseva tunnetila
• Tunnetilat ja niiden pohjana oleva tuntet eroavat
  toisistaan
• Impulssit ja mielialat
• Tunteiden sisällöt valenssi ja teema
• positiivinen vs. negatiivinen
• Mikä tunne?
• aggressio, kateus, onnellisuus

31
Tunteet (2)

• Tunnemerkitykset
• tunnekskeemat
• Tunneoppiminen tunnemerkitysten muutoksena
• Opittu avuttomuus
• Tunnesuhtautumisen muutos
• Tunteet määrittelevät asioiden merkitykset

32
Tunteet (3)

• Tunteiden intensiivisyys
• Kapasiteetti
• Tunteet suuntaavat havaintoa
• Tunteet voivat muokata muistoja
• Kommunikaatio ja tunteet
• Ajattelu ja tunteet
• Kommunikaatio ja tunneprosessit

33
Tunteiden rooli

• Tunteet määrittävät asioiden arvon
• Tuotteisiin assosioidaan positiivisia tunteita
• vapaus, miehisyys, itsensä toteuttaminen
• status
• Tunteet ovat osa imagoa

34
Mieltäminen ja ajattelu (1)

• Mitä on mieltäminen?
• informaation integrointi
• havainnon ulkopuoliset käsitteet
• Sisältönäkökulma
• Miten todellisuus integroituu?
• mielekkyys ja integraatio
• päämäärät, osat ja mielekkyys

35
Mieltäminen ja ajattelu (2)

• Sisältönäkökulma
• Tehtävä ja ongelma
• Rutiinipäätökset
• Mieltäminen
• tulkinnat
• Intuitiivisuus
• Harhaiset mallit

36
Mieltäminen ja ajattelu (3)

• Konsistenssi ja mielekkyys
• Vuorovaikutukseen voi liittyä monenkaltaisia
  konsistenssipuutteita
• Mitä on konsistenssi t. koherenssi?
• Intuitiivisuus
• Transfer

37
Ongelma

• Kuvaile epäintuitiivinen käyttöliittymä
• perustelu

38
Mieltäminen ja ajattelu (4)

• Refleksiivinen ajattelu
• Prosessien jakaminen ja integraatio
• Ohjelmoinnin psykologiaa
• Suunnittelukäyttöliittymät
• Konstruktioprosessi ja mielekkyys
• Kaaos ja konstruktio

39
Käyttäjäpersoonallisuus (1)

• Persoonallisuuden psykologia tutkii ihmistä
  kokonaisuutena ja yksilönä
• Käyttäjäpersoonallisuus tutkimus liittyy siihen
  miten käytettävyys ja ihmisen persoonallisuuden
  ominaisuudet liittyvät toisiinsa
• piirteet ja rakenteet

40
Käyttäjäpersoonallisuus (2)

• Piirteet Ihmisen suhtautumistavat maailmaan
  avoimmuus, sosiaalisuus, tunnollisuus,
  tasapainoisuus
• Negatiivisia ja postiivisia piirteitä
• avoimmuus kokemuksille
• luovuus, älykyys

41
Käyttäjäperoonallisuus (3)

• Persoonallisuuden rakennenäkökulma
• Freud id, ego, superego
• Minä
• minäkokemus
• tuote ja minä (symboliarvot)
• käsitykset itsestä ja muista ihmisistä (pitää
  olla)
• Kulttuuri ja persoonallisuus
• Osakulttuurit

42
Ongelma

• Millaisilla tavoilla ottaisin huomioon ihmisen
  persoonallisuuden tuotesuunnittelussa

43
Käyttäjäyhteisö

• Ryhmät ja niiden dynamiikka
• Motiivit ajankäyttö, ohjeistus, innovaatio
• Ryhmätyövälineet
• S-posti
• Chat
• Videoneuvottelu
• työvälineet

44
Ryhmät (1)

• Sosialipsykologia
• Bion ja ryhmän muodostuminen
• Viisi perusvaihetta
• muodostaminen (forming)
• ryhmäkonfliktivaihe (storming)
• normien muodostumnen (norming)
• suorittaminen (performing)
• päättyminen (adjourning)
• Lausumattomat säännöt

45
Ryhmät (2)

• Roolit (ideajohtaja, organisoija etc.)
• Jäsenten arvoasema (statusryhmät)
• Koheesio (mikä sitoo ihmisen ryhmään)
• ryhmähenki
• yhteinen vihollinen
• Sisäryhmä/ulkoryhmä
• Ryhmäajattelu

46
Ongelma

• Esitä ryhmäprosesseihin ja ryhmätyövälineisiin
  liittyvä ongelma sekä miten ratkaisisit sen

47
Käytettävyyssuunnittelu (1)

• Käytettävyyssuunnittelu pyrkii parantamaan
  ihmisen ja ympäristön vuorovaikutusta
• Talous, kuluttaja, ostaja
• Haasteet
• HCI-näkökulma
• Proaktiivinen teknologia läsnä-äly

48
Käytettävyyssuunnittelu (2)

• Luovaprosessi
• Suunnittelun tasot (innovaatio,
  toteutussuunnittelu)
• Konvergentti ja divergentti luovuus
• Aika ja resurssit
• Luotettavat rutiinit ja innovaatiot

49
Käytettävyyssuunnittelu (3)

• Suunnittelun päävaiheita
• Päämäärän asettaminen
• Ideoiden generointi
• Kokonaisuuden hahmottaminen
• Synteesi
• Prototyyppinen tekeminen ja testaaminen
• Arviointi ja toteutus

50
Ongelma

• Suunnittele suunnitteluprosessi, jonka tehtävänä
  on luoda GPS-paikannusjärjestelmä
  polkupyöräilijöiden tarpeisiin

51
Toimintaorientoitunut ajattelu

• Periaate 1 Ihmiset käyttävät laitteita
  saavuttaakseen toiminnalliset päämääränsä
• Periaate 2 Käyttökontaktisuunnittelu perustuu
  päämäärälle
• Periaate 3 Ihminen joutuu tekemään päätökset
• Periaate 4 Kaikki rutiinit koneelle