Mälardalens högskola Institutionen för Datavetenskap Datorer och Människa-Maskin-Interaktion Tomas Billborn Vetenskapsmetodik för teknikområdet CT3620 5p B-nivå 1
Sammanfattning Våra verktyg och redskap har i takt med den tekniska utvecklingen kommit att bli mer avancerade. Vilket även har fått konsekvenser för interaktionen mellan människa och maskin. Det är inte alltid så enkelt att få interaktionen med dagens teknik att fungera som man vill. Utformningen av olika system kan kännas svårbegriplig och ibland rent av dum. Vad denna rapport kommer att behandla är just vikten av att förstå varför det krävs en balans mellan tekniska och mänskliga aspekter i utvecklandet av ett system samt vad för faktorer som spelar in. Inledningsvis förklaras orsaken till uppkomsten av forskningsorådet människa-maskininteraktion samt vilken roll human-factor forskning har kommit att få. Detta följs upp av ett flertal sätt för att försöka förklara vikten av balans mellan funktionella, mänskliga och ekonomiska aspekter. Slutligen ges en inblick i hur utformandet av framtidens användbarhet troligtvis kommer att skilja sig från dagens. 2
Innehållsförteckning Sammanfattning...2 Innehållsförteckning... 3 Inledning... 4 Datorer och Kognitionsvetenskap... 5 Uppkomsten av forskningsområdet människa-maskin-interaktion... 5 Human factors... 5 Vikten av att skapa användbarhet... 5 Vikten av att skapa balans vid utveckling av en produkt... 6 Prototyping... 6 Tänka-högt metoden... 6 Scenariotest... 6 Användbarhet och funktionalitet... 7 Anpassning...8 Användarvänlighet... 8 Åtkomlighet... 8 Förenlighet... 8 Individualisering... 8 Hjälpresurser... 8 Acceptans... 8 Kompetens...8 Modellens syfte... 8 Framtidens utformande av användbarhet... 9 Slutsatser... 10 Referenser... 11 3
Inledning För närmare ett halvt sekel sedan upptäcktes att discipliner, vid första anblicken så olika som psykologi och, den då framväxande, datavetenskapen kunde ha mycket att tillföra varandra. Sedan dess har representanter för allt fler ämnen inom humaniora, samhällsvetenskap, medicin och teknik funnit att de har gemensamma intresseområden där de kan dra nytta av varandras kunskaper. Detta har lett till en framväxt av en ny akademisk disciplin, kognitionsvetenskapen [Westerholm&Åström02]. Kognitionsvetenskapen har i takt med den datoriserade utvecklingen fått ytterligare ett kunskapsområde, människans relation till datorer, som under de senaste årtiondena blivit allt mer framträdande. Inom ämnet människa dator interaktion studeras interaktionen eller samspelet mellan människor och datorer. Syftet är att genom att skapa förståelse för hur människor och datorer interagerar och beakta detta i utformningen av datorer/informationssystem, underlätta interaktionen och därmed göra det lättare för människan att lösa sina uppgifter. Rapporten kommer övergripande att redogöra för vad kognitionsvetenskapen tillför i samspelet mellan människa och teknik. Fokus kommer att ligga på interaktionen människa-maskin och vikten av balans mellan mänskliga och tekniska aspekter. Problemformulering som valts är hur man går tillväga för att skapa god interaktion mellan människa och maskin samt vilka faktorer spelar in. 4
Datorer och Kognitionsvetenskap Uppkomsten av forskningsområdet människa-maskin-interaktion Forskningsområdet människa-maskin-interaktion växte fram i slutet av andra världskriget då komplexiteten i instrumenten som utvecklades ställde allt högre krav på sina användare. Ingenjörerna upptäckte nödvändigheten att användaranpassa instrumenten och utvecklade tillsammans med psykologer begreppet människa-maskin-system. Med begreppet menas att utrustning som används av en person ska designas så att den interagerar med operatörens fysiska, kognitiva och motivationella kapacitet och begränsningar [Araï01, Wendelius04]. Forskningsområdet kom dock knappt att höras från förrän på 70-talet då datorerna började dyka upp på arbetsplatserna och i vardagen. Kravet ökade snabbt från användarna på mer lättförståeliga datorer och mjukvara. Detta kom under 80- och 90-talet att växa kontinuerligt för att idag vara en naturlig del av i många företags systemutveckling [Wendelius04]. Human factors Från 1900-talets slut fram till idag har allt större resurser lagts ner på framtagandet av metoder och modeller för att eliminera fel i de tekniska systemen. Prestandan anses mer beroende av interaktionen mellan människan och det tekniska systemet. Vilket har resulterat i att människan betraktas som en komponent, som evalueras på samma sätt som de tekniska komponenterna i systemet. Analyser av detta slag har kommit att falla under begreppet Human factors. Human-factors forskning arbetar idag med att praktiskt applicera och implementera teorier kring mänskliga kompetenser, såsom fysiska och psykiska förutsättningar och begränsningar, i konstruktion av tekniska system och artefakter [Westerholm&Åström02]. Vikten av att skapa användbarhet Det har tydligt framgått att det finns ett krav bland konsumenter på användbarhet och att en mängd forskning bedrivs kring utveckling av det, men hur ser företagen på det som måste ta hänsyn till de ekonomiska aspekterna? Enligt Westerholm och Åström [Westerholm&Åström02] har den västerländska världen ofta låtit ekonomiska avväganden gå före användbarheten vid skapandet av ny teknik. Idag verkar det dock som om denna utveckling kan slå tillbaka. Uppstår problem och den nya tekniken känns svårbegripbar är chansen stor att detta resulterar i att allt fler vägrar använda den och återvänder till äldre beprövad teknik. Så vad som måste hittas är en balans mellan tekniska, mänskliga och ekonomiska aspekter. 5
Vikten av att skapa balans vid utveckling av en produkt Det finns idag en stor mängd systemutvecklingsmodeller och metoder för att konstruera fungerande informationssystem. Vilken modell som är bäst beror helt på situation. Man har också insett att det måste finnas en balans mellan de tekniska och mänskliga aspekterna. Dock får detta i sin tur inte bli en allt för tung utgift. Att hitta en sådan balans kan låta som en avancerad process där flera parter måste samarbeta för att nå ett gemensamt mål. Fokus ska därför riktas på att förklara tre olika metoder som tagits fram för att tillämpas under en utvecklingsprocess. Prototyping En idag ofta använd metod även om den saknar konkreta bevis för att dess arbetssätt verkligen leder till positiva användbarhetseffekter i slutprodukten är prototyping. Prototyping är en metod eller teknik vid systemutveckling som används under utvecklingsprocessen för att få en tidig uppfattning om hur den färdiga produkten kommer att se ut och fungera. Med hjälp av prototypen kan man sedan utforska nya lösningar, prova funktionalitet, hitta krav, testa prestanda, hitta svagheter/brister, pröva sekvenser osv. Fördelen med en prototyp är att den är billig att utveckla, det är billigt att förändra utseende/funktioner och eftersom den är billig gör det inget om man tvingas kassera hela prototypen [Wendelius04]. Tänka-högt metoden Tänka-högt metoden är en annan variant av användningstest. Testet går till så att en respondent talar högt om vad han/hon tänker samtidigt som försöksledaren ställer kompletterande frågor. Syftet är att avslöja problem med prototypen som designgruppen inte tänkt på där fokus ligger mer på själva systemets funktioner än på den övergripande designen som i prototyptestet. Nackdelen med denna typ av metod är att ett system måste vara någorlunda färdigutvecklat. Det går att utföra det på en prototyp, men då krävs det att denna är relativt avancerad eller färdigutvecklad [Wendelius04, Torberntsson04, TekniskPsykologi02]. Scenariotest Ett scenariotest fungerar så att en försöksperson får en förbestämd uppgift att lösa. Ingen interaktion eller störningsmoment ges av försöksledaren. Syftet med testet blir att observera specifika handlingar och moment. Detta för att kunna testa konkreta tjänster och funktioner i ett system. Fördelen med denna typ av test är att det är utmärkt att mäta effektivitet i ett system. Detta eftersom testet fokuserar på att observera en användare när denna löser en uppgift utan någon interaktion med försöksledaren [Wendelius04]. Modellerna ovan ger oss möjligheten att på strukturerade sätt få en tidig uppfattning om produkten, hitta fel, nya lösningar, bättre system funktioner, testa konkreta tjänster och funktioner. De är bra redskap och ett steg i rätt riktning, men inte fullkomliga. 6
Användbarhet och funktionalitet Som det framgått är det av stor vikt hur ett system är utformat samt att användaren förstår hur systemet fungerar. Enligt [AAPW03] spelar det ingen roll hur god funktionalitets ett system har om användaren av någon orsak inte vill eller kan använda det på ett effektivt sätt. Funktionalitet i sig är inte nog då produktiviteten avgörs av interaktionen mellan systemets funktionalitet och systemets användbarhet. Då interaktionen av funktionalitet och användbarhet ger oss produktiviteten borde det naturliga vara att se till de faktorer som utgör god användbarhet. En modell enligt [AAPW03] beskriver dessa faktorer som anpassning, användarvänlighet, acceptans och kompetens. Här ingår även aspekterna som utgör användarvänlighet: åtkomlighet, förenlighet, individualisering och hjälpresurser. Figur 1: Modell av Carl Martin Allwood över produktivitet. Modellen är modifierad i den grad att vissa fält har färgats gråa. De faktorer som markerats med grått och tillsammans utgör användbarhet (enligt modellen) är vad som nu kommer behandlas. 7
Anpassning Anpassning avser att utformandet hos programfunktioner optimalt följer strukturen för den uppgift som användaren försöker lösa. [DemoDataBas00, WebEnkXX] Användarvänlighet Användarvänlighet består som tidigare nämnt av fyra aspekter (se figur 1). Åtkomlighet Här talar man primärt att man måste ha tillgång till programmet och sekundärt hur effektivt det går röra sig i det från en del till en annan [WebEnkXX]. Förenlighet Detta område innefattar kännedom om användares minnespsykologi och tänkande. Här talar vi om kraven programmet ställer är kompatibla med, och dessutom ger stöd för, användarens sätt att fungera mentalt [WebEnkXX]. Individualisering Programmet ska kunna ge olika användare stöd vid interaktion. Här ska användaren t.ex. kunna välja vilket språk som informationen ska presenteras på [AAPW03, WebEnkXX]. Hjälpresurser Detta område hanterar krav på kvalitet hos hjälpresurser. Dessa delas in i datorbaserade och icke-datorbaserade. Människor och pappersdokument är exempel på icke-datoriserade hjälpresurser medan bland annat online manualer är datorbaserade. [AAPW03, WebEnkXX] Acceptans Användaracceptans avser användarnas inställning och hur motivation är till användandet av program. Finns inte motivation att lära är risken stor att användandet sker oengagerat och slarvigt vilket lätt kan resultera i felaktigheter och att uppgifter tar längre tid att lösa. [AAPW03, DemoDataBas00, LGN02, WebEnkXX]. Kompetens Användarkompetens innebär att användaren måste inneha tillräckliga kunskaper samt färdigheter för att kunna samarbeta med datorn [DemoDataBas00, WebEnkXX]. Modellens syfte Påminnas bör att modellen visar att interaktionen av funktionalitet och användbarhet ger produktivitet. Där målet är att nå ett antal idealtillstånd för att öka produktivitet inte för att skapa användbarhet för en vanlig produkt. Trots detta ger modellen en bra definition av vad som krävs att uppnå en bättre interaktion mellan människa och maskin. 8
Framtidens utformande av användbarhet De modeller som skapas idag utgår från människans förhållningssätt som rationell varelse. Det är bara ett problem vi är begränsat rationella. Det går inte att förstå vårt handlande utan att ta med känslor i beräkningen. Det är just den emotionella biten som kommer att fokuseras på i framtiden om man ska tro IT-kommissionen [IT-kommisionen04]. 9
Slutsatser Sakta men säkert har vi börjat förstå vikten av balans mellan tekniska och mänskliga aspekter i interaktionen människa-maskin. Poängen att interagera med en maskin ska vara för att lättare utföra en uppgift. Vi vill kunna koncentrera oss på de aktuella problem som har med uppgiften att göra och inte lägga kraft på själva användandet. Fler och fler företag har insett vikten av detta och vi rör oss i rätt riktning. Även om vi rör oss i rätt riktning finns det än så länge inte några handboksmässiga lösningar som täcker alla situationer att tillgå. Vad som dock existerar är en grundläggande princip för att skapa användarvänlighet. Det måste vara möjligt för användaren att förstå hur han/hon ska handla och vad som händer då denna handling utförs. 10
Referenser Böcker [Araï01] Dariush Araï, Introduktion till kognitiv psykologi, Studentlitteratur, ISBN 91-44-02077-5, andra upplagan 2001 [Westerholm&Åström02] Adam Westerholm och Mattias Åström, En kognitionsvetenskaplig introduktion till Människa-maskin-interaktion, Studentlitteratur, ISBN 91-44-01773-1, 2002 Internet [Torberntsson04] Sofia Torberntsson, Tänka-högt metoden vs Enkätundersökning, 2004, http://hem.bredband.net/sofia_torberntsson/filer/uppsats_dm.pdf [Wendelius04] Mikael Wendelius, Leder en protypbaserad systemutveckling till en ökad effektivitet i slutprodukten?, 2004, http://www.handels.gu.se/epc/archive/00003787/01/nr_3_mw.pdf [IT-kommisionen04] Kristina Höök, Vårt Digitala Samhälle Vision 2011+, 2004. http://www.itkommissionen.se/dynamaster/file_archive/020423/1f4183be1d256da3f05f27 c6201875a6/vision%202011+%20rapport.pdf [TekniskPsykologi02] Mats Danielsson, Teknisk Psykologi, 2002, http://www.nok.se/laromedel/tekniskpsykologi/pdf/teknpsyk_handledning.pdf [AAPW03] Andreas Andersson och Per Westerberg, Är användbarheten i säkerhetskritiska system eftersatt?, 2003, http://epubl.luth.se/1404-5508/2003/176/ltu-shu-ex-03176-se.pdf [WebEnkXX] Cecila Bäckström och Christina Nilsson, Webenkäter tillförlitlig tillämpning?, avsaknad av datumstämpel, http://gathering.itm.mh.se/modsurvey/pdf/webenk.pdf [DemoDataBas00] Anna Nilsson och Magdalena Åkerlund, Demokratiska Databaser? En undersökning av användarvänlighet och användbarhet i Artikelsök och Mediearkivet, 2000, http://www.abm.uu.se/publikationer/2/2000/75.pdf [LGN02] Mats Löfberg och Jan Gulliksen och Torsten Norlander, Användare i systemutvecklingsprocessen. Ett fenomenlogiskt perspektiv, 2002, http://www.it.uu.se/research/reports/2002-004/2002-004.pdf 11