INTERAZIONE UOMO-COMPUTERgiove.isti.cnr.it/Corso/mondo-digitale.pdf · crescente dei dispositivi informatici in ogni at-tività umana. ... sorse spese in relazione all’accuratezza

M O N D O D I G I T A L E • n . 4 - d i c e m b r e 2 0 0 4

1. INTRODUZIONE

L’ interazione uomo-computer (Human-

Computer Interaction) è la disciplina chestudia metodi e tecniche per la progettazionee lo sviluppo di sistemi interattivi che sianousabili, affidabili e che supportino e facilitinole attività umane. Essa si è sviluppata veloce-mente negli ultimi anni con la penetrazionecrescente dei dispositivi informatici in ogni at-tività umana. Infatti, il sempre maggior uso diapplicazioni informatiche richiede una proget-tazione che sappia tenere conto dei vari possi-bili contesti di uso, degli obiettivi degli utenti edelle nuove tecnologie di interazione. L’infor-matica diventa sempre più una disciplina inte-rattiva e orientata alla comunicazione conutenti. Per esempio, il successo del Web è do-vuto alla facilità con cui permette di comunica-re informazioni al mondo intero. A questo sco-po sono stati sviluppati metodi, modelli, tecni-che, in grado di misurarsi con queste nuoveproblematiche. Dovendo trattare dell’intera-zione tra due sistemi molto diversi, quelloumano e quello informatico, con quello uma-no particolarmente complesso, l’interazione

uomo-computer è intrinsecamente interdisci-plinare per poter cogliere i vari aspetti che pos-sono essere rilevanti. Lo scopo di questo arti-colo è di consentire un’agevole comprensionedi quali sono i concetti di base, le caratteristi-che e gli aspetti più significativi di questa areae gli approcci più promettenti. A questo scopo,si forniscono brevi cenni riguardanti le primeesperienze storiche più significative e una de-scrizione dell’area disciplinare in modo da ca-pire meglio cosa sia e quali siano le questionipiù importanti affrontate. Tra queste vi è certa-mente l’usabilità, un concetto complesso amolte dimensioni, dove il peso di ciascuna di-mensione dipende anche dal tipo di dominioapplicativo che si sta considerando.

2. CENNI STORICI

I primi calcolatori avevano poco di interattivocon gli utenti. La figura 1 mostra un esempioche risale alla fine degli anni ‘60 - inizi anni‘70, con un operatore avente a disposizioneun pannello di controllo alquanto essenzialeche aveva, principalmente, funzioni di de-

L’introduzione di tecnologie informatiche in ogni area delle attività umane

sta rendendo l’informatica sempre più una disciplina orientata a supporta-

re la comunicazione con gli utenti. Negli ultimi venti anni si è assistito a una

crescente necessità di capire come progettare l’interazione di sistemi

informatici con gli utenti in modo da ottenere sistemi facili da usare. Questo

articolo fornisce un’introduzione ai concetti che caratterizzano gli obiettivi, i

metodi e gli strumenti della disciplina che affronta queste problematiche.

Fabio Paternò

INTERAZIONEUOMO-COMPUTERUN’INTRODUZIONE

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bugging anche se poteva essere usato per in-serire direttamente dei comandi nel sistema.In sostanza, la nascita dell’interazione con icomputer coincide con la nascita degli scher-mi grafici e con la possibilità di interagire conessi. La tesi di dottorato nel 1963 al MIT diIvan Sutherland fornisce probabilmente laprima interfaccia utente grafica interattivacon SketchPad [9]. Questo sistema consenti-va la manipolazione di oggetti grafici tramiteuna penna ottica: si potevano creare elemen-ti grafici, spostarli, ricevere un feedback grafi-co, e cambiare gli attributi. Molte delle tecni-che di interazione grafica vengono introdottenegli anni ‘70 nel laboratorio di ricerca dellaXerox Parc. Nel 1981 appare sul mercato il pri-mo sistema commerciale con il supporto del-la manipolazione diretta: Xerox Star. Verrà se-guito da Apple Lisa nel 1982 e dal Macintosh

nel 1984. Nel 1983, Ben Shneiderman, all’Uni-versità del Maryland definisce i principi checaratterizzano la manipolazione diretta [8].Gli schermi grafici portarono anche all’intro-duzione di dispositivi che facilitavano l’intera-zione con essi. Il più conosciuto è il mouse.Esso fu inventato nei primi anni ‘60 da Dou-glas Engelbart. Altri dispositivi furono intro-dotti presto come la penna ottica, la tavola di-gitalizzatrice. Insieme a schermi e mouse fuben presto chiara la necessità di avere a di-

sposizione tecniche che consentissero di ren-dere più efficiente il lavoro degli utenti e,quindi, furono introdotti i sistemi a finestreche consentivano di interagire con varie appli-cazioni associate a diverse finestre concorren-temente. I primi sistemi a finestre furono svi-luppati alla Xerox PARC e furono lo Smalltalk e

InterLisp a metà degli anni ‘70 e furono adot-tati dallo Xerox STAR e Apple Lisa. L’Apple Ma-chintosh rese poi queste tecniche disponibilial grande pubblico nel 1984 con uno schermoa 9 pollici, bianco e nero, 512 per 342 pixel. Inquel periodo, al MIT nasce X Window System[7] che consente tramite la sua architetturaclient/server di avere un sistema a finestre, in-terattivo con una notevole flessibilità e porta-bilità in ambienti distribuiti. A consacrare ilsuccesso delle interfacce grafiche si ha, nel1985, la prima versione di MS-Windows. Si af-fermano così le interfacce WIMP (Window

Icon Menu Pointer) che diventano gli ambien-ti con cui, ancora oggi, si interagisce principal-mente con i computer. Nel frattempo, alcuniricercatori cercavano di identificare i concettie i metodi più rilevanti per questa disciplinaemergente: ad esempio, nel 1983, Card, Mo-ran e Newell [1] introducono il modello di pro-cessore umano che fornisce una rappresenta-zione semplificata di come l’essere umanopercepisce ed elabora gli stimoli esterni e ilmetodo GOMS (Goals, Operators, Methods,

Selection rules) per predire la performance

umana durante l’interazione con un compu-ter. L’evoluzione tecnologica ha caratterizzatoanche quest’area. Per esempio, gli schermigrafici: attualmente vi è una varietà impres-sionante che va da piccoli schermi che posso-no stare in telefoni o orologi a grandi schermiche coprono porzioni significative di pareti.Un numero crescente di oggetti, anche di usoquotidiano, vengono arricchiti di funzionalitàinterattive (come automobili, frigoriferi, orolo-gi). Parallelamente, gli utenti si sono evoluticon la tecnologia. Quando, nel 1979-1980, chiscrive, si immatricolò al corso di laurea diScienze dell’Informazione, non aveva mai vi-sto prima un computer. Inoltre, i suoi primiprogrammi erano registrati su schede perfora-te che bisognava portare al centro di calcoloper l’esecuzione. Oggi, suo figlio (nato nel1997) ha imparato prima a interagire con unpersonal computer che a leggere, sfruttando


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FIGURA 1Esempio

di interazione con iprimi calcolatori

elettronici.

la memoria visiva per ricordare i bottoni da se-lezionare, per esempio per poterlo spegnere.

3. L’USABILITÀ

Il principale obiettivo di questa disciplina èl’usabilità. Questo è un concetto complesso,a molte dimensioni (come, per esempio, rile-vanza, efficienza, facilità di apprendimento,sicurezza, flessibilità ecc.), dove il peso diciascuna dimensione dipende anche dal do-minio applicativo che si considera. Infatti, sesi prova a considerare applicazioni apparte-nenti a domini diversi si vede subito comecambia l’importanza di alcune sue compo-nenti. Si consideri, ad esempio, un’applica-zione per impiegati di banca, un video giocoe un sistema di controllo di traffico aereo.Nell’applicazione bancaria l’obiettivo è svol-gere le varie pratiche in modo efficiente e ra-pido, quindi l’interfaccia deve essere imme-diata per un utente che accede in modo con-tinuo. In un video gioco è importante il coin-volgimento emotivo, il divertimento, ed è,quindi, importante creare effetti che posso-no coinvolgere l’utente. Nel sistema di con-trollo di traffico aereo, non interessa il coin-volgimento emotivo ma lo svolgimento delleattività in modo da evitare errori perché unerrore può mettere a repentaglio la vita dimolte persone. Comunque, definizioni gene-rali di usabilità esistono. Quella più ricono-sciuta è dello standard ISO 9241 (Requisitiergonomici per lavoro di ufficio con termina-li), in cui viene definita come la misura in cuiun prodotto può essere usato da specificiutenti per raggiungere specifici obiettivi conefficacia, efficienza e soddisfazione in unspecifico contesto di uso. Dove per efficacia

si intende l’accuratezza e completezza concui gli utenti possono raggiungere i loroobiettivi; l’efficienza, invece, è l’insieme di ri-sorse spese in relazione all’accuratezza ecompletezza degli obiettivi raggiunti (peresempio, il tempo richiesto); la soddisfazio-

ne è, infine, il comfort e l’accettabilità del si-stema per gli utenti e le altre persone influen-zate dal suo uso. Sono tanti i motivi per cuil’usabilità è importante:❙ aumenta l’efficienza degli utenti, questo si-gnifica per le aziende e le organizzazioni unaumento di produttività;

❙ si riducono gli errori, quindi, aumenta la si-curezza nell’interazione con applicazioni oservizi informatici;❙ si riduce il bisogno di addestramento (che èanche esso un costo per le aziende e gli enti);❙ si riduce il bisogno di supporto degli utenti,che quindi accettano più volentieri l’uso diapplicazioni informatiche; ❙ infine aumenta le vendite, infatti è evidenteche quando due sistemi hanno funzionalitàsimili gli utenti scelgono quello che consenteun più facile accesso.È possibile identificare delle misure quanti-tative di usabilità [4]. Per esempio il tempoche l’utente ha impiegato per completareun compito, il numero di compiti che l’uten-te ha completato in un intervallo di tempo, ilrapporto tra interazioni corrette ed errori (inquesti casi si considera errore un’azioneche non serve per raggiungere l’obiettivocorrente), il numero di errori, il numero dicompiti che sono stati svolti dall’utente, ilnumero di compiti che non sono stati svoltidall’utente (anche se erano supportati dalsistema), il numero di volte che l’utente nonè riuscito a risolvere un problema, il rappor-to tra gli utenti che hanno scelto la migliorestrategia e quelli che non la hanno scelta, laquantità di tempi morti, il numero di volteche l’utente si è distratto. Questo tipo di in-dicatori è particolarmente significativo nelcaso di applicazioni dove è ben chiaro qualisono gli obiettivi dell’utente.Un concetto distinto è quello di accessibi-

lità. Un sistema informatico è accessibile sepuò essere usato da tutti, comprese le per-sone disabili. Esempi di problemi di accessi-bilità nascono quando si comunica informa-zione solo tramite attributi grafici che nonpossono essere percepiti da utenti cechi.Ne è un esempio indicare con il colore rossoi campi obbligatori in un modulo interattivoo fornire informazioni tramite un graficosenza alcun testo alternativo. L’accessibilitàsolleva importanti questioni che coinvolgo-no molte persone con inabilità permanentio legate a particolari situazioni. L’uso di In-ternet e di tutte le informazioni corrente-mente disponibili in formato digitale, spe-cialmente quando recuperabili on-line, rap-presentano una opportunità importante perla società. Accedere all’informazione tutta-


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via non basta. Infatti, anche se un sistema èaccessibile per utenti disabili, esso può an-cora non essere sufficientemente usabileper tali utenti. L’obiettivo dell’usabilità è direndere l’esperienza degli utenti più effi-ciente e soddisfacente. Ovviamente, in que-sta prospettiva, un sistema non può essereusato se non è accessibile. Per questo l’ac-cessibilità è una pre-condizione per l’usabi-lità. Tuttavia, queste questioni sono spessoaffrontate da due comunità diverse che siconcentrano essenzialmente solo su unodei due aspetti (per esempio il W3C, il con-sorzio che definisce gli standard per il Web,ha definito delle linee guida per l’accessibi-lità ma non per l’usabilità). C’è, quindi, lanecessità di integrare questi due aspetti perottenere sistemi informatici per tutti.

4. L’INTERAZIONE

Per capire che cos’è lo human-computer inte-

raction e l’usabilità è opportuno far riferi-mento al modello di Norman [5] il cui scopo èidentificare le fasi principali nell’interazioneutente, fornendo così una indicazione utile estrutturata degli aspetti principali da consi-derare quando si progettano interfacce. Que-sto modello fornisce una valida struttura lo-gica, anche se semplificata, per la progetta-zione e valutazione. Vengono identificatesette possibili fasi per descrivere l’interazio-ne uomo-calcolatore:❙ Formulare l’obiettivo❙ Formulare l’intenzione❙ Identificare l’azione❙ Eseguire l’azione❙ Percepire lo stato del sistema❙ Interpretare lo stato del sistema ❙ Valutare il risultato rispetto all’obiettivo.

Per esempio, un obiettivo può essere unacerta modifica di una lettera. Tale obiettivogenerale può essere decomposto in inten-zioni più specifiche, come modificare le con-clusioni. Questo richiede alcune azioni spe-cifiche, come modificare alcune parole chepossono essere eseguite tramite selezionedelle parole interessate e immissione dellenuove parole. Una volta che le azioni sonoeseguite, il sistema mostra il risultato, l’u-tente lo può guardare e magari accorgersiche sono state modificate anche alcune pa-role che, invece, andavano bene: capisce,quindi, che il suo obiettivo non è ancora sta-to completamente raggiunto e deve essereeseguita una nuova interazione. Normancolloca le sette fasi nel contesto del ciclo diun’interazione, al cui interno identifica il“golfo dell’esecuzione” (la differenza tra leintenzioni dell’utente in termini delle azionida svolgere e le azioni effettivamente con-sentite dal sistema) e il “golfo della valuta-zione” (la differenza tra le rappresentazionifornite dal sistema e quelle che si aspettal’utente). Nelle interfacce a bassa usabilità,dove i compiti da svolgere sono malamentesupportati, i due golfi possono essere utiliper identificare le discrepanze tra quelloche l’utente vorrebbe fare e quello che puòfare (golfo dell’esecuzione) e tra quello cheil sistema presenta e quello che l’utente siaspetta (golfo di valutazione) come è possi-bile vedere dalla figura 2. In entrambi i casi,è possibile identificare una distanza cogniti-va indicata dalla quantità e qualità di infor-mazione da elaborare da parte dell’utenteallo scopo di colmare il divario nel golfoconsiderato.Per capire meglio questi concetti vari esem-pi possono essere fatti. Un esempio abba-stanza intuitivo è il gioco che consiste nel-l’avere i numeri da 1 a 9 inizialmente dispo-nibili a ciascuno dei due giocatori. I giocato-ri giocano uno alla volta. A ogni turno i gio-catori scelgono uno dei rimanenti numeri(rendendolo indisponibile). Se un giocatorepossiede tre numeri la cui somma è 15 havinto. Innanzitutto bisogna capire il proble-ma. Entrambi i giocatori condividono unobiettivo comune: “vincere il gioco”. Vi èperò anche un altro obiettivo: “se a un certopunto io non posso vincere allora non devo


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FIGURA 2Il ciclo

di interazionedi Norman

Utente

Obiettivo

Valutazione

Intenzione

Percezione

Esecuzione

ComputerAzione

Interpretazione

consentire all’altro giocatore di vincere”.Una possibile strategia è scegliere un nu-mero tra i numeri rimanenti cercando di vin-cere ma anche verificare se l’altro giocatoresta per vincere. Quindi l’attività “in back-ground” è ricordare i numeri che il giocatoreha già preso, ricordare i restanti numeri (equelli presi dall’avversario) e ricordare a chitocca giocare. Si può notare che il gioco di-venta non banale. Si supponga allora di do-ver progettare un’interfaccia utente che ren-da più agevole fare questo gioco. Una primasoluzione è rappresentata da un’interfacciadel tipo riportato in figura 3.Come si può notare è chiaramente eviden-ziato a chi tocca giocare e quali sono i nu-meri già selezionati (in rosso) e quelli di-sponibili (in verde) e chi li ha selezionati.Tuttavia, i giocatori devono ancora fareconti di una certa complessità per capireche numero scegliere evitando che l’avver-sario alla mossa successiva possa fare unascelta per cui vinca il gioco. Vi è una distan-za cognitiva notevole tra scegliere le azioniidonee e l’obiettivo dell’utente. Una inter-faccia che limita questo carico cognitivo, equindi è più usabile, è quella rappresentatain figura 4. L’idea è che i giocatori ricevonoun’interfaccia sostanzialmente diversa:una matrice 3 × 3 dove posizionare, un gio-catore, delle X, e l’altro, delle O. Assumen-do che alla matrice corrisponda una nume-razione come quella indicata dalla matricepiccola a sinistra, il gioco diventa come ilTicTac Toe (meglio conosciuto in Italia come“Tris”) per cui lo scopo dei giocatori è di po-sizionare tre elementi allineati in fila o indiagonale. Si vede subito che capire se l’av-versario sta per vincere diventa una cosamolto intuitiva, rilevabile a colpo d’occhio etale da non richiedere elaborazioni partico-larmente complicate.Si nota, quindi, come un principio fonda-mentale è capire gli utenti e i compiti che in-tendono svolgere. Tali compiti sono attivitànecessarie per raggiungere un obiettivo,dove l’obiettivo può essere o la modificadello stato di un’applicazione (per esempio,aggiungendo nuovi dati) o un accesso a del-le informazioni contenute nelle applicazioni[6]. L’interfaccia utente deve consentire losvolgimento di tali attività nel modo più im-

mediato ed intuitivo possibile. A questoscopo, una fase importante nella progetta-zione è l’analisi dei compiti, che mira a iden-tificare quali sono i compiti più rilevanti e leloro caratteristiche. Per capire questo, è im-portante coinvolgere nella progettazionel’utente finale e tenere presente come svol-ge correntemente le attività. A tal proposito,possono essere utili varie tecniche: intervi-ste, workshop, questionari, osservare gliutenti nel contesto usuale, considerare ladocumentazione esistente e i metodi di ap-prendimento utilizzati. L’analisi dei compitipuò essere fatta a diversi livelli di granula-rità, anche a seconda degli obiettivi. Essa sipuò focalizzare su una persona che interagi-sce con una applicazione tramite calcolato-re o si può allargare a tutto il processo al-l’interno del quale questa attività si svolge eche può coinvolgere diverse persone. Il ri-sultato è l’identificazione dei compiti piùimportanti per l’applicazione considerata, irelativi problemi, attributi e preferenze del-l’utente. Questo è un punto centrale nellaprogettazione. Si veda un esempio che con-


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FIGURA 3Interfaccia per il gioco che consiste nella scelta tra numeri a somma 15

FIGURA 4Interfaccia più intuitiva per il gioco

sidera l’accesso a un orario ferroviario tra-mite due sistemi diversi.Nel primo caso (Figura 5), l’accesso all’ora-rio non è evidenziato così bene come nel se-condo (Figura 6). Ma grosse differenze sinotano, poi, quando si devono specificare iparametri per identificare gli orari di inte-resse. Nel primo caso, c’è una semplice ri-chiesta di stazione di partenza, di arrivo,giorno e data. Tuttavia, la seconda soluzio-ne fa emergere tutta una serie di casisticheche nella prima non vengono affrontate inmodo chiaro. Per esempio, si vuole riferirel’orario alla partenza o all’arrivo. Inoltre, seuno vuole andare in un posto, molto proba-

bilmente vorrà anche tornare e, quindi, sa-rebbe più efficace ed efficiente richiedere leinformazioni relative a entrambe le trattecon un’unica interrogazione. È evidente,quindi, come la seconda soluzione sia piùefficace ed efficiente in quanto è stata fattaun’analisi dei compiti più accurata che hafatto emergere l’importanza del compito diricevere informazioni relative agli orari nel-l’applicazione considerata e ha fatto emer-gere tutta una serie di compiti secondari,che danno la possibilità agli utenti di rag-giungere i loro obiettivi (in questo caso,soddisfare dei bisogni informativi) in modopiù completo e articolato.


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FIGURA 5Esempio di accesso

agli orari dei treni

FIGURA 6Esempio di accesso

più efficace agliorari dei treni

5. LA PROGETTAZIONELa progettazione di interfacce è orientata allacomunicazione con gli utenti finali. Essa haalcune problematiche in comune con la pro-gettazione di oggetti, manifesti o clip televi-sivi, edifici. In tutti questi casi, si tratta di pro-gettare forme e spazi nel contesto di unospecifico compito o problema [3]. A questoscopo, bisogna evitare di considerare soloaspetti funzionali interni, trovare soluzioniche abbiano un fondamento generale, evi-tando quindi di basarsi solo sull’intuizionedel progettista e trovando un giusto equili-brio tra metodo e intuizione. Lo scopo è di se-lezionare gli elementi attentamente, definiresoluzioni chiare, economiche, convincentiche si possano operare immediatamente,che possano essere più facilmente assimila-te, comprese e ricordate, attirano immedia-tamente l’utente sugli aspetti importanti econsentono di raggiungere gli obiettivi rapi-damente e senza errori. Tante volte le solu-zioni semplici sono le più usabili. Si pensi, adesempio, a quei siti i quali, quando vi si acce-de, fanno partire delle animazioni che nonforniscono particolari informazioni aggiunti-ve ma sono semplicemente un orpello che losviluppatore ha inserito quasi più a dimo-strare le sue capacità implementative che afornire qualcosa di utile. Si pensi allo statod’animo di un utente che magari accede tra-mite connessione modem lenta e si trova adover subire l’animazione, magari senza lapossibilità di saltarla, per lunghi minuti per iquali dovrà pagare una bolletta salata, e ma-gari per sbaglio, una volta entrato nel sito,seleziona la pagina home e si ritrova nuova-mente l’animazione che diventa sempre piùodiata. Questo non vuol dire che le animazio-ni non debbano mai essere inserite, ma,quando si inseriscono, devono in qualchemodo fornire qualcosa di aggiuntivo e nonessere un elemento fine a se stesso. Peresempio, possono essere utili per capire fe-nomeni dinamici che evolvono nel tempo.Quindi, una progettazione efficace è in gradodi ridurre gli elementi alla loro essenza, rego-larizzarli in modo da favorire la loro interpre-tazione e combinarli in modo da sfruttarli almassimo. Un esempio di massimo sfrutta-mento è la barra orizzontale in alto delle fine-stre che contengono le applicazioni in am-

bienti PC Windows (ma anche in altri): quanticompiti può supportare! Difficilmente si pos-sono indovinare tutti. Sono tanti: indicare ilnome del file associato all’applicazione, il ti-po di applicazione, se la finestra è quella cor-rentemente selezionata, la possibilità di mi-nimizzare o massimizzare le dimensioni dellafinestra, la possibilità di chiuderla e la possi-bilità di spostarla sullo schermo. Il tutto gra-zie a una piccola striscia rettangolare, estre-mamente poco intrusiva!Un altro aspetto importante nella progetta-zione di interfacce utenti è come strutturare eorganizzare la loro presentazione. A questoscopo, vi sono una serie di tecniche comuni-cative che mirano ad aiutare l’utente a scorre-re l’interfaccia, interpretare gli elementi e tro-vare quello che cerca. Quello che il progetti-sta deve cercare di fare è di raggruppare ele-menti, creare gerarchie, rappresentare rela-zioni, indicare ordinamenti tra elementi e, al-la fine, trovare un equilibrio complessivo.Raggruppare elementi è utile per indicarequelli che sono semanticamente più collegatitra di loro, creare gerarchie serve per eviden-ziare gli elementi più importanti (per esem-pio, quelli che vengono acceduti più frequen-temente), le relazioni servono per far capirecome uno o più elementi possono influenza-re altri elementi e, infine, vi possono esserevari tipi di ordinamenti logici o temporali tragruppi di elementi. Far cogliere nel modo piùimmediato queste relazioni semantiche traelementi dell’interfaccia è compito del pro-gettista. Si veda ad esempio una pagina Webdi un quotidiano ad alta diffusione (Figura 7)per capire come queste tecniche possono ve-nire usate. Come si vede c’è una chiara gerar-chia tra gli elementi. L’informazione che almomento è ritenuta più importante è eviden-ziata al centro con una immagine grande diaccompagnamento e un titolo con font gran-di. La seconda informazione più importantedel momento viene sotto e ha a disposizionemeno spazio, usa un’immagine più piccola efont più piccoli. Ai lati vi sono raggruppamen-ti di informazioni che hanno tipologie similicome i servizi di Repubblica.it e 24 ore (checontiene le ultime news). In alto, vi è unesempio di elemento (Ricerca nel sito) che èin relazione con gli altri, in quanto, se vieneselezionato, fa cambiare la pagina per con-


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sentire una ricerca su informazioni correlatepresenti nel sito. Sempre nella zona in alto, viè la possibilità di selezionare un insieme dielementi associati a varie sezioni che sonoordinate logicamente tra di loro (politica, cro-naca, economia ecc.). Si vede, quindi, cometutte le varie relazioni semantiche vengonoevidenziate con tecniche di progettazione diinterfacce utenti per consentire agli utenti dipercepirle nel modo più immediato.In generale, vi sono vari modi di considerareun sistema interattivo. Un possibile modo èquello di considerare i compiti da eseguireper raggiungere gli obiettivi dell’utente e glioggetti logici che vanno manipolati per il lorosvolgimento. Questa è una visione logica delsistema che può essere discussa tra le variepersone coinvolte nella progettazione (uten-te finale, committente, progettista di interfac-ce, sviluppatori software). Si può avere un’al-tra vista, che è sempre logica ma è più focaliz-zata sull’interfaccia, ovvero considerare lepresentazioni e le interazioni che ne fannoparte e come muoversi da una presentazioneall’altra. Le interazioni sono identificate in ba-se alla loro semantica (i risultati che consen-tono di ottenere). Per esempio, si può direche in un certo punto si ha bisogno di una se-lezione, ma senza specificare il tipo di moda-lità richiesta per realizzarla (che possono es-sere ad esempio selezione grafica, vocale, otramite un gesto). Vi è, poi, una possibile de-scrizione più concreta dove si specificano le

modalità e le tecniche di interazione che sivogliono usare. Per esempio, si può dire chein un sistema desktop grafico la selezione av-viene tramite una lista con una barra di scorri-mento. Infine, si ha l’implementazione, chepuò essere in HTML, Java ecc.. Quando si pro-getta, il livello di astrazione del punto di par-tenza può cambiare a seconda dei casi. Certevolte si identificano i compiti da supportare equelli sono il punto di partenza per ottenere,tramite raffinamenti successivi, l’implemen-tazione. In altri casi, si parte da una certa im-plementazione che esiste e si cerca di capirese effettivamente quella è la migliore persupportare le attività dell’utente.

6. INTERFACCEED ADATTAMENTO

La ricchezza delle tecnologie informatichemoderne consente molti usi dei sistemi inte-rattivi. Diventa spesso necessario che le in-terfacce utenti si sappiano adattare al conte-sto di uso, che si può considerare da tre pun-ti di vista: quelli relativi all’utente, al disposi-tivo e all’ambiente circostante. Per quanto ri-guarda l’utente, aspetti importanti sono gliobiettivi e i relativi compiti, le preferenze e illivello di conoscenza del dominio applicativoe delle modalità di interazione. Nel dispositi-vo usato per l’interazione, è importante con-siderare le modalità supportate, l’ampiezza ela risoluzione dello schermo, le capacità e ve-


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Ordinamento

Relazione

RaggruppamentoRaggruppamento

FIGURA 7Esempio di tecniche

comunicativeapplicate ad

un’interfaccia Web

locità di connessione con altri dispositivi. Infi-ne, l’ambiente ha vari aspetti che possono in-fluenzare le modalità di interazione come il li-vello di rumore e di luce corrente, gli oggettiche sono disponibili. Le interfacce utenti sitrovano, quindi, a doversi adattare a questiaspetti per avere una maggiore usabilità. Visono due tipologie di adattamento: l’adatta-bilità, ovvero la capacità di modificare aspettisu richiesta esplicita dell’utente in accordo aopzioni predefinite, l’adattività, ovvero la ca-pacità del sistema di modificare aspetti dina-micamente senza richiesta esplicita dell’u-tente. Mentre l’adattabilità consente essen-zialmente di scegliere le modalità di intera-zione con un’applicazione tra un insieme pre-definito, l’adattività implica sistemi che lecambiano dinamicamente rispetto al conte-sto d’uso. Questo da una parte implica unamaggiore flessibilità, ma dall’altra implicache nuove problematiche di usabilità si pos-sono generare se questi cambiamenti avven-gono in modo non facilmente comprensibiliper l’utente. A questo punto, ci si potrebbedomandare che cosa si può adattare in un’in-terfaccia utente. Vi sono tre tipologie diaspetti che si possono adattare: le presenta-zioni (nella scelta del layout, degli attributigrafici ecc.), il comportamento dinamico (nel-la scelta delle modalità di navigazione, dell’a-bilitazione e disabilitazione delle tecniche diinterazione ecc.), il contenuto dell’informa-zione fornita. Nella figura 8 è possibile vedereun esempio di interfaccia adattabile. A secon-da della tipologia di utente che si è seleziona-to, si attivano diverse modalità di accesso al-l’applicazione. Nel caso di un turista, si atti-

vano le possibilità di accedere a informazionigeneriche e alla mappa della città e del mu-seo dalle quali gli utenti selezioneranno glielementi di interesse per cui riceverannoinformazioni. Nel caso di uno studente che haqualche conoscenza di base, allora si posso-no attivare liste di elementi sugli aspetti dimaggior interesse di cui l’applicazione è ingrado di fornire informazioni. Alla fine si vedel’interfaccia di un esperto che ha la possibi-lità di comporre richieste dettagliate, cono-scendo già le informazioni di base.Sempre restando nello stesso ambito si puòvedere un esempio di interazione che si adat-ta al dispositivo ed all’ambiente. In questocaso si considera l’utente che è dentro unmuseo e usa una guida palmare come sup-porto per la sua visita (Figura 9). La guidacerca di essere il meno intrusiva possibile,fornendo molta informazione in modo voca-le, in modo da consentire all’utente di poterapprezzare gli oggetti che sono nel museo,


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FIGURA 8Esempio di interfacce adattabili

FIGURA 9Palmare usatocome supporto perla visita a musei.La posizione delvisitatore é rilevatacon dispositivi adinfrarosso

mentre essa fornisce informazione aggiunti-va. Il canale visivo è usato dalla guida palma-re per fornire informazione utile a capire do-ve ci si trova, quali altri elementi di interessesono nelle vicinanze, a controllare parametridella guida, ad accedere a video che forni-scono informazioni su argomenti correlatiche non sono nel museo, a mostrare comeraggiungere un elemento di interesse.La soluzione che è stata adottata per il Mu-seo del Marmo di Carrara [2] fornisce unsupporto che dipende anche dalla locazio-ne dell’utente e tale locazione è rilevata au-tomaticamente. Questo è ottenuto tramitedispositivi ad infrarossi che sono collocatisul soffitto all’entrata di ogni stanza e cheemettono verso il basso un segnale checontiene un identificatore della stanza (Fi-gura 9). In realtà, ogni dispositivo è compo-sto di emettitori multipli di segnali ad infra-rossi per aumentare la facilità di rilevazionedel segnale. Quando il dispositivo rileva ilsegnale, identifica la stanza in cui si entra eautomaticamente emette un feedback so-noro, e mostra sullo schermo dove l’utentesi trova, dopodiché alla prima selezione mo-stra la mappa della nuova stanza con iconeper ogni opera d’arte (Figura 10). Vi sonoicone per ogni tipologia e l’utente selezio-nando un’icona riceve informazione aggiun-tiva in modo vocale e la possibilità di acce-dere a video su argomenti correlati (se esi-

stono). Questa soluzione è resa possibiledalla disponibilità di memorie da 1 Gbyteper palmari che consentono di registrareinformazioni multimediali anche molto ric-che. Questo permette di limitare l’interazio-ne con l’esterno al rilevamento di segnaliche consentono di individuare in che am-biente si trova l’utente. Un’altra possibilesoluzione sarebbe stata di rilevare l’operad’arte più vicina e attivare automaticamen-te il commento vocale corrispondente. Il li-mite di questa soluzione è che rischia, in al-cuni casi, di essere troppo invadente e forni-re commenti non desiderati, ad esempioquando ci si trova vicino a un’opera ma siosserva un’altra che si trova più distante.

7. LE INTERFACCEMULTI-DISPOSITIVO

Attualmente, una delle principali problemati-che che ha un impatto sulle interfacce utentiè la continua immissione sul mercato di nuo-ve tipologie di dispositivi interattivi: si va datelefoni digitali interattivi a schermi a muromolto ampi, passando da palmari, telefoniUMTS, tablet PCs, per citarne alcuni. Interagi-re con servizi interattivi diventa sempre dipiù un’esperienza multi-dispositivo. Diventa,quindi, importante capire quali nuove pro-blematiche vengono introdotte in questocontesto. Una prima cosa da capire è che nonè possibile fare tutto tramite tutti i dispositi-vi. Vi sono delle caratteristiche dei dispositiviche li possono rendere adatti a supportaredei compiti ma sono inadeguati per altri. Peresempio, chi scrive non userebbe mai (e tan-to meno pagherebbe) un servizio che gli con-senta di usare un telefono (anche con unoschermo un po’ più grande di quelli tradizio-nali) per vedere un film o una intera partita dicalcio in quanto l’esperienza che avrebbe sa-rebbe alquanto angusta e non gli consenti-rebbe di apprezzare una serie di dettagli chesono fondamentali in questo tipo di attività.Viceversa se resta bloccato nel traffico auto-mobilistico e vuole trovare un itinerario alter-nativo, allora la speranza di aiuto gli può es-sere data da un dispositivo mobile. In altri ca-si, le attività supportate possono essere lestesse attraverso dispositivi diversi, ma lemodalità cambiano. Per esempio, una preno-


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FIGURA 10Rilevazione dell’utente ed indicazione di informazione dipendente dalla nuovaposizione

tazione alberghiera fatta tramite cellulari conaccesso Web o WAP mira a essere essenzia-le, si comunicano date di arrivo e partenza esi lascia un recapito, viste le limitate possibi-lità, mentre attraverso un sistema desktop sipuò comodamente fornire una sere di infor-mazioni aggiuntive, ad esempio, per espri-mere le proprie preferenze in termini di stan-ze, pasti ecc.. Oppure il sistema desktop puòpresentare moduli di prenotazione ampi do-ve i vari campi possono essere riempiti in di-versi ordini mentre il cellulare può imporreun certa sequenza nel fornire i parametri del-la richiesta a causa dello schermo limitato. Visono poi attività attraverso un tipo di dispo-sitivo che possono abilitare o disabilitare at-tività attraverso un altro. Per esempio, si puòfare una prenotazione aerea tramite un siste-ma desktop e questo abilita la possibilità diaccedere tramite il cellulare ad informazionireal-time relative al volo prenotato. Vi sono,poi, anche attività che restano le stesse indi-pendentemente dal dispositivo, per esempiofare un login resta più o meno lo stesso attra-verso diversi tipi di dispositivi. Nell’adattarsial tipo di dispositivo bisogna anche conside-rare le modalità supportate perché queste in-fluenzano le possibilità di interazione. Losvolgimento dei compiti può essere influen-zato dalla modalità di interazione disponibi-le: un insieme di input può richiedere intera-zioni separate attraverso un dispositivo gra-fico, mentre tali informazioni possono esserefornite tramite una interazione singola usan-do un’interfaccia vocale. Vi sono delle diffe-renze intrinseche tra le varie modalità. Peresempio, il canale vocale è più adatto permessaggi brevi, per segnalare eventi, azioniimmediate, per evitare sovraccarico visivo equando gli utenti sono in movimento. Invece,il canale visivo è più utile per messaggi com-plessi o lunghi, per identificare relazioni spa-ziali, quando devono essere eseguite azionimultiple, in ambienti rumorosi o con utentistazionari. Quando un sistema supporta mo-dalità multiple (per esempio, l’interazionegrafica e vocale) lo spazio delle possibili tec-niche implementative è ampio e deve consi-derare diversi modi per combinare le moda-lità: complementare (entrambe le modalitàsono usate in modo sinergico per completarel’interazione), assegnamento (una specifica

modalità deve essere usata per realizzare uncerto scopo), ridondanza (più modalità sonousate per ottenere lo stesso effetto), equiva-lenza (è possibile scegliere tra più modalitàper ottenere lo stesso effetto).

8. CONCLUSIONI E TENDENZEEVOLUTIVE

Questo articolo ha fornito un’introduzione al-l’affascinante mondo dello human-computer

interaction spiegandone gli obiettivi e i con-cetti fondamentali, e mostrando esempi di ap-plicazione. Un’area di ricerca che è caratteriz-zata da un’ elevata interdisciplinarietà e chenegli ultimi anni ha assistito a una vera esplo-sione di interesse e che si è evoluta sostan-zialmente. Tuttavia, questa evoluzione sem-bra dover continuare nei prossimi anni sullaspinta della evoluzione delle tecnologie di in-terazione e dei requisiti degli utenti in costan-te cambiamento. La continua introduzione dinuovi dispositivi interattivi informatici nellenostre case, uffici, auto, luoghi di commercioe di turismo implica la necessità di progettareuna usabilità pervasiva che sappia garantiremodalità di fruizione soddisfacente nei diversipossibili contesti di uso. Questo apre la possi-bilità di creare in futuro servizi migratori; ov-vero servizi interattivi che seguono l’utentenei suoi spostamenti e che si adattano ai nuo-vi dispositivi disponibili nei nuovi ambienti incui l’utente si viene a trovare, in modo da ga-rantire livelli di usabilità elevati, consentendodi continuare l’interazione al punto dove si eralasciata con il dispositivo nell’ambiente pre-cedente. Un esempio è una persona che si staiscrivendo a un congresso tramite un sistemadesktop, si accorge che è tardi e allora prendeil suo PDA e continua l’iscrizione mentre escedall’ufficio, fino a che entra nell’auto da dovepuò completarla usando un sistema di intera-zione vocale, il tutto senza mai dover rifare leoperazioni che erano state effettuate tramite idispositivi usati precedentemente e con inter-facce che si adattano al nuovo dispositivousato. Il livello di multimodalità supportatadai nostri sistemi aumenterà in modo signifi-cativo per molte ragioni. Alcune tecnologiestanno sostanzialmente migliorando, comequelle relative all’interazione vocale che mo-strano una crescente capacità di interpreta-


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zione dell’input umano e che cominciano a es-sere supportate, in modo stabile, anche perinterazione via Web. Anche le tecnologie perrilevare la presenza dell’utente si stanno di-versificando e migliorando. Il miglioramentodelle tecniche di riconoscimento di forme edelementi nelle immagini sta aumentando lepossibilità dell’interazione tramite gesti, dove

a seconda del gesto riconosciuto sono attiva-te funzionalità diverse. Queste e altre possibi-lità hanno l’obiettivo di rendere l’interazionecon i computer simile a quella tra esseri uma-ni e quindi condurre all’affermazione del para-digma dell’interazione naturale, che garanti-sce l’usabilità in quanto estremamente imme-diato e spontaneo.


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La valutazione di usabilità può essere svolta con diversi scopi. Vi possono essere obiettivi precisi come volere che un utente sia ingrado di svolgere un compito con un certo numero di interazioni o in un certo periodo di tempo oppure che in una sessione media ilnumero di errori sia minore di un certo valore.Vi sono vari metodi che vengono considerati per la valutazione di usabilità:❙ Valutazione basata su ispezione: in questi casi un esperto valuta il prototipo o l’implementazione finale dell’interfaccia utente se-condo dei criteri pre-definiti che possono essere una serie di proprietà che debbono essere soddisfatte (come fornire feedback con-tinuo dello stato dell’interazione) o indicazioni di aspetti da considerare simulando l’interazione dell’utente (come avviene con il co-

gnitive walktrough).❙ Valutazione basata su test degli utenti in laboratorio: in questo caso, si utilizzano laboratori attrezzati con videocamere che me-morizzano le sessioni degli utenti, in un ambiente che cerca di essere il meno intrusivo possibile.❙ Valutazione basata su feedback degli utenti: in questo caso si raccoglie il feedback in modo informale tramite questionari, work-shop, focus group, interviste.❙ Valutazione remota: l’utente e il valutatore sono separati nel tempo e/o nello spazio, per esempio vengono creati automaticamen-te file di log delle interazioni con gli utenti che vengono poi analizzati tramite strumenti specifici.❙ Valutazione basata su modelli (simulazione): si crea un modello per predire e analizzare le modalità di svolgimento dei compiti inuna certa interfaccia.❙ Valutazione basata su osservazione degli utenti sul campo: si osservano per lunghi periodi gli utenti mentre interagiscono con il si-stema nel loro ambiente quotidiano.Scegliere il metodo per la valutazione dell’usabilità può dipendere da vari fattori come il numero e il tipo di utenti a disposizione.Può essere utile combinare più metodi. Per esempio, partendo con un’analisi degli utenti e dei compiti, creando poi dei prototipi chepossono essere soggetti a valutazione euristica e poi a test empirici fino a che non raggiungono risultati soddisfacenti.

LLLLaaaa vvvvaaaalllluuuuttttaaaazzzz iiiioooonnnneeee ddddeeeellll llll ’’’’uuuussssaaaabbbbiiii llll iiii ttttàààà

Se manca un’integrazione tra accessibilità ed usabilità si rischia di avere sistemi che consentono l’accesso anche ad utenti disabilima con difficoltà. Per meglio comprendere queste problematiche possiamo prendere l’esempio dell’interazione di utenti ciechi at-traverso screen reader, dispositivi che convertono in formato vocale tutta l’informazione che è sullo schermo. Per facilitare l’intera-zione hanno dei comandi che permettono, ad esempio, di accedere alla lista di link o frame che sono in una pagina Web. È emersoche quando vengono applicate solo le guideline dell’accessibilità (per esempio, quelle del W3C) diversi problemi di navigazionepossono ancora emergere per utenti che interagiscono tramite screen reader:❙ Mancanza di contesto nella presentazione: leggendo tramite lo screen reader l’utente può perdere il contesto complessivo dellapagina e leggere solo piccole porzioni di testo. Per esempio, quando si muove da un link ad un altro con il tasto di tabulazione, l’u-tente cieco legge il testo del link tramite il dispositivo Braille o lo ascolta tramite il sintetizzatore vocale (per esempio, “.pdf”, “mo-re detail” ecc.) ma non conosce il testo che c’è prima e dopo.❙ Sovraccarico di informazione: la porzione statica della pagina (link, frame ecc.) può sovraccaricare la lettura attraverso lo screen reader

perché l’utente deve leggere, anche accedendo a pagine diverse, nuovamente questa parte rallentando in questo modo la navigazione.❙ Eccessiva sequenzializzazione nella lettura della informazione: i comandi per navigare e leggere possono vincolare l’utente ad ac-quisire il contenuto della pagina sequenzialmente. Quindi, è importante introdurre meccanismi per facilitare l’identificazione di par-ti precise nella pagina. Ne è un esempio la pagina dei risultati generati da un motore di ricerca. Solitamente, nella parte alta di talipagine vi sono parecchi link, pubblicità, il bottone di ricerca, altri bottoni e così via e i risultati della ricerca appaiono di seguito.Per superare questi problemi vi è la necessità di identificare criteri di progettazione che, oltre che a garantire l’accessibilità, per-mettono anche una elevata facilità di uso quando ai sistemi accedono utenti disabili.

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Bibliografia

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Due tecniche importanti per l’analisi dei bisogni dell’utente e la progettazione di sistemi usabili sono gli scenari e l’analisi deicompiti. Gli scenari servono a capire il comportamento degli utenti nella vita reale. Descrivono specifici utenti in specifiche cir-costanze. Solitamente tre-quattro scenari descrivono gli utenti standard. È una tecnica economica in quanto scrivere scenarinon richiede sforzi eccessivi, può essere limitata quando ci sono tanti tipi di utenti o tante possibili interazioni. Si tratta di unadescrizione compatta e informale di uno o più specifici utenti, che interagiscono con una specifica interfaccia, per raggiunge-re uno specifico risultato, in specifiche circostanze. È utile per catturare il contesto in cui un’applicazione viene usata, solleci-tare una discussione utile per identificare requisiti, catturare episodi importanti da studi sul comportamento degli utenti, for-nire un contesto per eseguire la valutazione. Possono essere annotati con un’indicazione delle conseguenze positive e nega-tive derivanti dalla loro occorrenza. Nell’analisi dei compiti si identificano le attività che devono essere supportate, gli ogget-ti che servono per eseguire le attività, le conoscenze richieste per svolgere i compiti, la possibile allocazione dei compiti tra si-stema e utente. Possono essere usate varie tecniche per supportare l’analisi dei task: interviste o workshop; questionari, os-servazione degli utenti, analisi di come le attività sono eseguite, analisi della documentazione esistente e delle modalità diformazione. Da un’analisi dei compiti si possono derivare dei veri e propri modelli che definiscono le relazioni semantiche etemporali tra i vari compiti. Tali descrizioni possono essere usate in modo complementare con gli scenari, perché gli scenarisono descrizioni informali ma dettagliate di uno specifico uso in uno specifico contesto, i modelli di task descrivono in modoconcettuale le possibili attività e le loro relazioni. Gli scenari possono supportare lo sviluppo di modelli di task indicando par-te delle attività da considerare e, viceversa, vi possono essere scenari derivati da specifiche sequenze di compiti da svolgere.In generale, i modelli di task possono essere utili per comprendere un dominio applicativo, memorizzare il risultato di una di-scussione interdisciplinare, progettare una nuova applicazione consistente con il modello concettuale dell’utente, analizzaree valutare l’usabilità di un’applicazione esistente, aiutare l’utente durante una sessione con il sistema di help in linea, docu-mentare un’applicazione interattiva.

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FABIO PATERNÒ è Primo Ricercatore e Responsabile del Laboratorio di Ricerca su Interfacce Utenti nei SistemiInformativi dell’Istituto di Scienze e Tecnologie dell’Informazione del CNR di Pisa. È stato coordinatore scien-tifico di vari progetti europei nell’ambito della progettazione di sistemi interattivi e relativi strumenti softwaredi supporto. I suoi principali interessi correnti di ricerca sono metodi e strumenti per la progettazione, svilup-po e valutazione di sistemi interattivi usabili dipendenti dal [email protected]

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INTERAZIONE UOMO-COMPUTERgiove.isti.cnr.it/Corso/mondo-digitale.pdf · crescente dei dispositivi informatici in ogni at-tività umana. ... sorse spese in relazione all’accuratezza