Đang tải... (xem toàn văn)
Kênh vào ra thông tin 3.[r]
(1)TÂM LÝ NHẬN THỨC CỦA CON
NGƯỜI TRONG GIAO TiẾP VÀ XỬ LÝ
1
Nội dung
1 Tổng quan
2 Kênh vào thơng tin 3 Trí nhớ của người
(2)1 Tổng quan
1.1 Mục đích nghiên cứu
— Tìm hiểu nhận thức cách thức xử lý thông tin người
— Phân tích khả người
— Trên sở đó, đưa hướng xây dựng phần mềm tiện dụng
3
1.2 Đặc điểm tâm sinh lý của
người
— Con người có khả năng:
— Thu nhận thông tin qua hệ thống giác quan (Perceptual Systems)
— Xử lý thông tin thông qua hệ thống vận động (Motor systems)
— Lưu trữ thông tin ký ức (Memory system)
— Cảm xúc, trạng thái ảnh hưởng đến khả năng của con người
— Khả năng của người hữu hạn
(3)1.3 Mô hình bộ xử lý thơng tin
— Lindsay & Norman (1977) đề xuất mơ hình cơ sở gồm giai đoạn xử lý thông tin:
1 Thông tin vào từ mơi trường mã hóa
2 Thơng tin mã hóa so sánh với thơng tin nhớ não
3 Quyết định đáp ứng
4 Tổ chức đáp ứng hành động cần thiết
5
1.3 Mơ hình bộ xử lý thơng tin
— Mơ hình bộ xử lý người gồm phân hệ sau:
— Hệ thống cảm nhận (Perceptual Systems)
— Hệ thống nhận thức (Cognitive Systems)
— Hệ thống vận động (Motor Systems)
— Các hệ thống có thể hoạt động song song (VD: vừa lái ô tô vừa nghe nhạc) hoặc nối tiếp (VD: nhấn phím
(4)1.3 Mơ hình bộ xử lý thơng tin
— Quy trình:
— Dữ liệu đầu vào từ tai, mắt,… lưu trữ nhớ cảm biến ngắn hạn
— Bộ xử lý cảm nhận lấy liệu từ đầu vào cảm biến thử nhận biết biểu tượng đó: chữ, từ, âm vị, icon Trong trình nhận dạng hỗ trợ nhớ dài hạn, nơi lưu trữ biểu tượng nhận dạng trước
7
1.3 Mơ hình bộ xử lý thơng tin
— Quy trình:
— Bộ xử lý nhận thức lấy thông tin nhận biết xử lý cảm nhận thực so sánh, lập
định Nó trao đổi thông tin với nhớ làm việc — Nhận thức (cognition) tiến trình đểta có tri thức
như hiểu, nhớ, suy luận, ý, thu thập kỹnăng, sinh ý tưởng
— Bộ xử lý nhận thức thực “suy nghĩ”
(5)2 Kênh vào thông tin
— Đầu vào người chủ yếu xuất thông qua giác quan Đầu xuất thông qua điều khiển vận
động quan phản ứng kích thích
— Có giác quan chính: thị giác, thính giác, xúc giác, vị giác khứu giác
— Các quan phản ứng kích thích có nhiều, bao gồm: chân, tay, ngón tay, mắt, đầu hệ thống phát âm
9
2.1 Thị giác
— Đối với một người bình thường, quan sát bằng mắt là nguồn tiếp nhận thơng tin chủ yếu.
— Q trình tiếp nhận bằng thị giác có thể được chia thành giai đoạn:
— Giai đoạn cảm nhận: nhận kích thích vật lý từ giới bên ngồi
— Giai đoạn xử lý, giải nghĩa kích thích: tính chất vật lý kích thích mắt người nhận
(6)2.1.1 Cấu tạo mắt người
— Mắt cấu cho phép tiếp nhận ánh sáng biến đổi thành lượng điện truyền tới não
— Giác mạc thủy tinh thể
ở phía trước mắt hội tụ ánh sáng thành hình
ảnh sắc nét nằm phía
đi mắt, võng mạc
— Võng mạc nhạy sáng chứa hai loại tế bào tiếp nhận ánh sáng: tế bào hình que tế bào hình nón
11
2.1.1 Cấu tạo mắt người
— Tế bào hình que: nhạy cảm với ánh sáng, cho phép nhìn thấy đối tượng điều kiện ánh sáng yếu
— Tế bào hình nón: nhạy cảm với ánh sáng
(7)2.1.2 Tương tác qua thị giác
— Xem xét sự phụ thuộc của cảm nhận thị giác vào
— Kích thước hay khoảng cách tương đối đối tượng quan sát mắt
— Độ sáng độ tương phản đối tượng
— Khả hạn chế hệ thống thị giác
13
Cảm nhận về kích thước
— Sự cảm nhận xác phụ thuộc vào kích thước
đối tượng khoảng cách từ đối tượng đến mắt.
— Ánh sáng được phản chiếu từ đối tượng tạo một
(8)Cảm nhận về kích thước — Góc nhìn:
— Là góc giới hạn hai đường thẳng từ đỉnh chân đối tượng qua tâm nhìn
— Thường đo độ/phút/giây
— Phụ thuộc vào kích thước đối tượng khoảng cách từ đối tượng đến mắt
15
Cảm nhận về kích thước
— Hai đối tượng khoảng cách, đối tượng có kích thước lớn nhìn tốt (ảnh võng mạc lớn hơn)
— Như vậy:
— Nếu góc nhìn q nhỏ: khơng có cảm nhận đối tượng — Luật số kích thước: cảm nhận kích thước
đối tượng số, góc nhìn thay đổi VD: cảm nhận chiều cao người không đổi, cho dù họ có chuyển động xa lại gần
(9)Cảm nhận độ sáng tối
— Độ sáng tối đáp ứng chủ quan mức độ sáng
— Phụ thuộc vào:
— Số tia sáng phát từ đối tượng
— Tính chất phản xạ bề mặt đối tượng
— Độ tương phản: độ đối tượng so với
— Hệ thống thị giác có khả tự điều chỉnh với thay
đổi độ sáng tối
— Độ nhìn tăng mức sáng tăng
— Khi mức sáng tăng độ lập lòe tăng
Chú ý sử dụng thiết bị hiển thị với mức sáng cao
17
(10)Cảm nhận màu — thành phần
— Hue: Sắc thái màu — Intensity: Cường độ màu — Saturation: Độ bão hòa — Nguồn sáng đơn sắc:
— Sắc thái phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng — Độ bão hòa thay đổi tăng lượng ánh sáng trắng
— Số màu mà mắt cảm nhận được: hàng triệu màu
— Có số trường hợp mù màu (8% đàn ông, 1% phụ nữ)
19
(11)Dùng nhiều màu sắc
21
Khả năng, hạn chế của trình
cảm nhận
— Phụ thuộc vào ý thức chủ quan
— Phụ thuộc vào chuyển động tương đối
— Hệ thống thị giác có khả năng điều chỉnh để ảnh hiện rõ võng mạc
— Màu sắc, độ sáng tối cũng thường được cảm nhận theo hằng số, bất chấp sự thay đổi của độ sáng
— Vì thế mắt người có thế giải quyết được một số trường hợp nhập nhằng
— Tuy nhiên sự điều chỉnh có thể dẫn đến ảo giác
(12)Khả năng, hạn chế của trình
cảm nhận
— Cảm nhận phụ thuộc vào ngữ cảnh
23
Khả năng, hạn chế của trình
cảm nhận
— Cảm nhận hình ảnh ẩn
Số bên trái
(13)Khả năng, hạn chế của trình
cảm nhận
— Ta vẫn cảm nhận được một hình oval mặc dù hình này khơng được vẽ rõ ràng
25
Khả năng, hạn chế của trình
cảm nhận
(14)Khả năng, hạn chế của trình
cảm nhận
— Cảm nhận về độ sâu thông qua hai mắt
27
Khả năng, hạn chế của trình
cảm nhận
— Hiệu ứng Muller layer hiệu ứng Ponzo
— Đường dài hơn?
(15)Khả năng, hạn chế của trình
cảm nhận
— Như vậy thiết kế giao diện, cần phải biết rằng không phải lúc người cũng luôn nhận thức được xác các đối tượng.
— Cách mà đối tượng được kết hợp với sẽ
ảnh hưởng đến cách nhận chúng, chúng ta hồn tồn có thể khơng nhận thấy hình dạng hình học xác như chúng được vẽ.
29
2.2 Thính giác
— Là giác quan thứ hai, xong sử dụng thị giác HCI
— Âm thay đổi hay rung động không khí bị nén — Âm đặc trưng yếu tố: tần số; độ vang
âm sắc
— Tần số âm số
— Độ vang phụ thuộc vào độkhuếch đại
— Âm sắc phẩm chất đặc trưng cho âm phát
— Thính giác bắt đầu với dao động khơng khí sóng âm
(16)2.2.1 Cảm nhận âm thanh
— Con người có thể nghe được âm với tần số từ khoảng 20Hz tới15kHz
— Những tần số khác ảnh hưởng đến những phần khác hệ thống xử lý âm của con người=> tạo những kích thích khác đến hệ thống thần kinh
— Khi cảm nhận thông tin, hệ thống thính giác cần phải tiến hành lọc để loại bỏ tiếng ồn chỉ giữ lại thông tin quan trọng.
— “Cocktail party efect”– vẫn có thể nghe thấy ai đó gọi một căn phòng rất ồn
31
2.2.2 Sử dụng âm HCI
— Các âm hiện vẫn đang được sử dụng vào việc thông báo:
— Thông báo gõ nhầm nút
— Thông báo vàoWindows
— Thông báo máy hết pin
— Hiện âm đang được nghiên cứu:
— Tổng hợp tiếng nói => nghe đọc tài liệu thay nhìn tài liệu => phục vụ người khiếm thị
(17)2.3 Xúc giác
— Xúc giác: giác quan thứ tương tác người máy
— Cung cấp:
— Các thơng tin có tính sống cịn mơi trường — Phương tiện hồi đáp
— Việc cảm nhận thông qua da:
— Cảm nhận nhiệt
— Cảm nhận sức căng áp suất
— Cảm nhận khí: đáp ứng nhanh đáp ứng chậm
— Ví dụ HCI: ta cảm nhận phím nhấn xuống
33
2.4 Dịch chuyển
— Chẳng hạn nhấn phím để đáp ứng yêu cầu
— Kích thích cảm nhận hệ thống cảm nhận — Truyền thông tin đến não
— Xử lý yêu cầu — Khởi tạo đáp ứng
— Não truyền lệnh đến phận tương ứng
— Mỗi hành động cần thời gian: thời gian phản ứng thời gian dịch chuyển
— Thời gian dịch chuyển phụ thuộc vào thể: tình trạng sức khỏe, tuổi tác
(18)2.4 Dịch chuyển
— Tốc độ độ xác của chuyển động hai yếu tố quan trọng thiết kế hệ tương tác
— Ví dụ: Xem xét thời gian chi phí để dịch chuyển đến một đích cụ thể hình (phím lệnh, biểu
tương menu, …)
— Thời gian chi phí này được chỉ ra luật Fitt
— Là mơ hình vận động người, đặc tảtốc độmà người di chuyển bàn tay đến đối tượngđích có kích thước khoảng cách định
35
2.4 Dịch chuyển — Luật Fitt
— Mt = a + b log2(2D/S+1)
— Mt : thời gian dịch chuyển tay tới đích — a, b: số theo kinh nghiệm
— a – liên quan đến thời gian phản ứng để cánh tay chuyển
động
— b – liên quan đến thời gian chu kỳ Tp+Tc+Tm — D: khoảng cách tới đích
— S: kích thước đích
(19)2.4 Dịch chuyển
— Ứng dụng luật Fitts
— Những thực thường xun gắn phím lớn hơn, cần đặt gần vị trí trung bình chạy chuột
— Đỉnh, đáy cạnh hình cần sử dụng làm
đích
— Với GUI
— Menu Icon đủ lớn
— Menu, Icon hay sử dụng cầnđặt gần điểm bắt
đầu người sử dụng (thí dụ, đỉnhmenu)
37
3 Trí nhớ của người
— Có loại bộ nhớ
— Bộ nhớ cảm nhận (sensory memory)
— Bộ nhớ ngắn hạn: hay nhớ làm việc (short term memory)
(20)3.1 Bộ nhớ cảm nhận
— Bộ nhớ cảm nhận: chứa kích thích nhận được từ giác quan như nghe, nhìn, sờ mó
— Mỗi giác quan có bộ nhớ cảm nhận riêng tại đó kích thích được mã hóa
— Thông tin bộ nhớ cảm nhận được lưu theo cách viết đè
— Thông tin từ bộ nhớ cảm nhận được đưa qua bộ lọc
để chuyển đến bộ nhớ ngắn hạn
— Thời gian lưu lại thông tin – Bộ nhớ thị giác: 200ms – Bộ nhớ thính giác: 1500ms
39
3.2 Bộ nhớ ngắn hạn — Thời gian truy cập: nhanh (70ms)
— Hư hỏng: nhanh (200ms)
— Ví dụ: Đọc sách, phải nhớ số thơng tin hiểu sách: từ câu đọc, số câu trước đó, số chi tiết trước
— Khả hạn chế: 7+/-2 chữ số kiện
— Khi đoạn hình thành từ mẫu tốt, khả nhớ tăng lên
— Thử nhớ 2419406832 xem nhớ số?
(21)3.3 Bộ nhớ dài hạn
— Có vai trị nhớ trung tâm nhớ thứ cấp máy tính
— Các đặc trưng nhớ dài hạn:
— Cấu trúc tuyến tính
— Truy nhập chậm: 1/10 s
— Hư hỏng: chậm
— Khả không hạn chế
— Thông tin biểu diễn qua mạng ngữ nghĩa, frame, luật sản xuất,
— Hai kiểu nhớ LTM:
— Rời rạc (Episotic): nhớ kiện
— Ngữ nghĩa (Semantic): nhớ có cấu trúc kiện, khái niệm kiểu
— Thông tin nhớ ngữ nghĩa lấy từ nhớ rời rạc
41
3.3.1 Bộ nhớ rời rạc
— Bộ nhớ loại ghi lại sự kiện kinh nghiệm theo cấu trúc chuỗi
(22)3.3.2 Bộ nhớ ngữ nghĩa
— Bộ nhớ loại ghi lại khái niệm, sự thật kỹ năng học được theo cấu trúc liên kết
— Các thông tin bộ nhớ loại nhận được từ bộ nhớ theo tình tiết, cho phép học được khái niệm sự thật mới từ kinh nghiệm.
— Bộ nhớ được tổ chức để cho phép truy cập thông tin, mối quan hệ giữa thông tin cho phép suy diễn
— Bộ nhớ thường được biểu diễn dưới dạng mạng lưới – mạng lưới ngữ nghĩa (semantic network)
43
3.3.2 Bộ nhớ ngữ nghĩa
(23)3.3.2 Bộ nhớ ngữ nghĩa
— Cho phép suy diễn: Vì chó có chân => chó săn có chân
— Lưu ý: Có những liên kết nối sang hẳn những lĩnh vực khác (ví dụ như Snoopy - phim hoạt hình)
45
3.3.3 Xử lý
— Ba hoạt động chính:
— Ghi nhớ
— Quên
(24)Ghi nhớ
— Do trình nhắc đi nhắc lại từ bộ nhớ ngắn hạn
— Nhớ từ mô tả đối tượng dễ hơn từ mô tả các khái niệm:
— Chuỗi 1: Nhà - cửa – – mèo – chó - ô tô
— Chuỗi 2: Tuổi tác - logic - lạnh - im lặng – khứ -chủ nghĩa
— Những thơng tin có ý nghĩa quen thuộc dễ nhớ hơn: đọc thần thoại Hy Lạp khó nhớ hơn thần thoại Việt Nam, châu Á
47
Quên
— Có hai học thuyết về sự quên:
— Sự phân rã (decay) : Thông tin nhớ bị (Ebbinghaus,1885)
— Sự can thiệp – nhiễu (interference): Các thông tin cũ bị có can thiệp thơng tin Các thơng tin cũ nhiều can thiệp lại thơng tin
— Ví dụ: ta có số ĐT di động mới, việc nhớ số di động
làm ta quên số di động cũ
— Cảm xúc cũng ảnh hưởng đến sự quên
(25)Truy cập thông tin
— Hai loại truy cập thông tin:
— Nhớ lại: Các thông tin chép lại từ nhớ
— Nhận dạng: So sánh thông tin với thông tin nhớ Quá trình nhận dạng đơn giản trình nhớ lại có thơng tin làm gợi ý
— Ví dụ nhớ mặt người khó nhận người đó; câu
hỏi lựa chọn dễ câu hỏi thông thường
49
4 Lập luận giải quyết vấn đề
— Lập luận: Là một q trình sử dụng tri thức đã có để dựng nên kết luận hay suy diễn điều mới lĩnh vực quan tâm
— Các kiểu lập luận
— Suy luận
— Quy nạp
(26)4.1.1 Suy luận
— Dạng suy luận: IF [conditions] THEN [actions]
— Đưa kết luận cần thiết cách logic từ giả thiết:
— Ví dụ
— Nếu sáng thứ học Nhâm
— Hôm thứ => học cô Nhâm
— Kết luận logic không nhất thiết phải đúng
51
4.1.2 Lập luận quy nạp
— Quy nạp: suy diễn từ đã biết sang chưa biết
— Ví dụ: Nếu nhìn thấy một voi có vịi => tất cả con voi đều có vịi
— Cách suy luận không phải lúc cũng đáng tin cậy.
— Suy luận có thể sai! Chứng minh sai dễ -chỉ một ví dụ sai! Khơng thể chứng minh đúng -> tìm nhiều bằng chứng tốt để hỗ trợ cho ý kiến
(27)4.1.3 Suy luận phản chứng
— Phản chứng: Đưa giải thích về sự kiện quan sát
— Ví dụ: Sam thường lái xe rất nhanh say rượu
— Khi gặp Sam lái xe nhanh => Sam say rượu
— Điều lúc đúng: Sam lái xe nhanh vội
— Con người suy luận vậy: Nếu có kiện E xảy hành động A => hành động A gây kiện E
— => lưu ý thiết kế tương tác
53
4.2 Giải quyết vấn đề
— Lập luận: phương tiện để suy diễn thông tin mới từ cái đã biết
— Giải quyết: Quá trình tìm lời giải cho một nhiệm vụ chưa biết với tri thức đã có
— Để giải quyết vấn đề: người phải có khả năng thích nghi thơng tin đã có để xử lý thông tin mới
— Cách thức giải quyết vấn đề
— Nguyên lý Gestalt: ~1920
(28)Nguyên lý Gestalt
— Chúng ta giải vấn đề phương pháp mò mẫm (trial and error)
— Khi gặp toán, việc người giải cần làm “tiếp thu” toán nhằm “hiểu” nội dung, yêu cầu toán
— Trên sở “hiểu” toán, người giải xử lý kiện,
đi tìm mối liên hệ có đưa ý tưởng tiếp cận toán
— Tiếp theo, ý tưởng thực thử cố gắng phát triển thành phương án (các phép thử), có khả đến lời giải
— Nếu phép thử sai, người giải phải quay trở lại toán để thêm lần lặp lại trình vừa nêu
55
Lý thuyết khơng gian toán
— Newell and Simon: General Problem Solver (GPS)
— Tập trung vào không gian
— Các phát biểu toán
— Giải vấn đề: Khởi tạo phép phát biểu phép dịch chuyển hợp lý
— Bài tốn có trạng thái đầu, trạng thái đích
— Để đạt đến trạng thái đích => cần thực phép dịch chuyển