MEMORIA E ATTENZIONE
Scopo di questa lezione
Introdurre le nozioni base relative alla
memoria umana e ai meccanismi attenzionali,
utili per il progettista e il valutatore di
interfacce utente
Temi
•
I sistemi di memoria umana e l’attenzione
•
La memoria a breve termine
•
La memoria a lungo termine
•
Complementi: Mnemo-tecniche
I sistemi di memoria
umana e l’attenzione
Model Human Processor
I SISTEMI DI MEMORIA
• Memoria sensoriale
• Memoria a breve termine (MBT), detta
anche memoria di lavoro
• Memoria a lungo termine (MLT)
Modello seriale
ripetizione
stimolo
Memoria a
breve
termine
Memoria
sensoriale
decadimento
Memoria a
lungo
termine
decadimento?
interferenza
decadimento?
interferenza
reperimento
(Atkinson & Shiffrin, 1968, et al.)
9/15/98
7
Memoria sensoriale
•
•
•
•
•
“Registri” temporanei associati agli organi sensori
Informazione sensoriale non elaborata
Grande capacità
Non richiede attenzione
Persistenza dell’informazione brevissima:
– visiva:
0,5 sec
– auditiva:
2? sec
• Diversi esperimenti ne suggeriscono la esistenza, a
partire da G.Sperling, 1960
L’attenzione
• E’ quel processo che ci permette di selezionare l’informazione
che arriva dai nostri sensi, che altrimenti sarebbe troppa
• Sono state proposte varie teorie:
viene selezionato
stimolo1
Stimolo 1
Stimolo 2
Memoria
sensoriale
Risposta
Elaborazione
?
?
• L’attenzione è influenzata da fattori esogeni (es. caratteristiche
degli stimoli esterni) e da fattori endogeni (es. motivazioni,
emozioni, ecc.)
• Oggi si ritengono più importanti i fattori endogeni (motivazione,
modelli mentali)
Esempio 1:
Attenzione selettiva: video
Contare il numero dei passaggi di palla senza rimbalzo
nel seguente video:
http://it.youtube.com/watch?v=qRNWvZa9MrM&feature=related
Che cosa faceva l’uomo con
l’impermeabile?
Attenzione selettiva: esempio
Avete 3 secondi per contare i quadrati verdi nella
slide che segue
Quanti erano i quadrati rossi?
Esempio 3
Implicazioni sul design
• Dove e come dirigere l’attenzione dell’utente
durante l’interazione
• Come mantenere l’attenzione dell’utente sugli
elementi desiderati
• Come evitare interferenze, che “sottraggano”
l’attenzione dell’utente dagli elementi rilevanti
Joan MIRO
1925
Esempio: scroll bar
(MAC OS 8)
Esempio: Spotlight
Lo schermo su cui dirigere l’attenzione dell’utente durante la presentazione viene segnalato
con uno spot luminoso
(Khan et al., CHI 2005)
Esempio: finestra attiva
Ne viene
evidenziata la
cornice
La memoria
a breve termine
Memoria a breve termine (MBT)
• Capacità limitata: 7±2 “unità” (“chunk”) (G.Miller, 1956)
• Persistenza dell’informazione breve: 15-30 sec
• La persistenza aumenta con la ripetizione (ma ciò richiede
attenzione)
• Usata per memorizzazione temporanea nei processi
cognitivi
• Nuovi input ricoprono i contenuti precedenti
(“interferenza”)
• Teorie recenti non la considerano un deposito passivo, ma
un sistema di funzioni (“working memory”)
Esempio: 7 lettere
BXMTLD
Esempio: 7 lettere
BXMTLD
E ora...
• Contate all’indietro da 15 a 1, scalando
di 3 in 3
• Quali erano le lettere precedenti?
Esempio: 9 lettere
WOVAPRDSN
Esempio: 9 lettere
WOVAPRDSN
Esempio: 12 lettere
MFBGRTLHJFZO
Esempio: 12 lettere
MFBGRTLHJFZO
Esempio: 15 lettere
LTRMJFEGYZABNDK
Esempio: 15 lettere
LTRMJFEGYZABNDK
Esempio: 15 lettere
con significato
WILLIAMMCMILLAN
Esempio: 15 lettere
con significato
WILLIAMMCMILLAN
6 parole
GATTO, CANE, DISCO, LATTE,
CASA, AUTO
6 parole
GATTO, CANE, DISCO, LATTE,
CASA, AUTO
9 parole
GATTO, CANE, DISCO, LATTE,
CASA, AUTO, TOPO, ACQUA, MIELE
9 parole
GATTO, CANE, DISCO, LATTE,
CASA, AUTO, TOPO, ACQUA, MIELE
15 parole, con significato
LA PICCOLA VOLPE ROSSA SALTO’
SUL GROSSO CANE RANDAGIO E LO
FECE RUZZOLARE SUL MARCIAPIEDE
15 parole, con significato
LA PICCOLA VOLPE ROSSA SALTO’
SUL GROSSO CANE RANDAGIO E LO
FECE RUZZOLARE SUL MARCIAPIEDE
% di volte che un item può essere
rievocato
Esperimento di Peterson & Peterson (1959)
(fra presentazione e rievocazione, lavoro mentale:
contare all’indietro, per 3, velocemente)
Tempo (sec) fra presentazione e rievocazione
Carico cognitivo
La quantità di “attività mentale” richiesta in un
certo instante
Può essere rilevato, ad es., attraverso la misura della
variazione della dilatazione della pupilla
Misure sperimentali suggeriscono che:
- differenti tipi di compiti causano differenti carichi
cognitivi
- il carico diminuisce durante la transizione da un
compito all’altro
Un esperimento per la misura del carico
cognitivo: uso di un word processor
APCPS: Average Percentage Change in Pupil Size
Iqbal, Adamcsyk, Zheng, Bailey, in CHI 2005
MBT: implicazioni sul design
 evitare di sovraccaricare la MBT dell’utente,
richiedendogli di memorizzare solo elementi
significativi o familiari, in numero limitato
 minimizzare comunque il ricorso alla MBT dell’utente,
in presenza di altre attività cognitive (per evitare
interferenza)
 l’ansietà riduce le prestazioni della MBT: evitare
situazioni di stress per l’utente
Esempio
Da: Microsoft Word 97
Per ricordarsi che cosa fare
dopo aver premuto OK, occorre
una memoria eccezionale,
oppure carta e penna
Fatelo fare al computer, non all’utente
MBT
ora devo liberare la
MBT…
… per compiere le
operazioni
… e allora prendo
appunti e scarico MBT
… ma ora devo
riesaminare gli appunti
Esempio: help in Windows
Quando eseguo le
azioni la finestra va
dietro l’altra, e non
vedo più l’help
Esempio: messaggi di errore sul web
Quando questo msg
scompare, devo
ricordare tutte queste
informazioni nella MBT!
Esempio: messaggi di errore sul web
Quando questo msg
scompare, devo
ricordare tutte queste
informazioni nella MBT!
Esempio: messaggi di errore sul web
In questo caso non
sovraccarico la MBT: i
msg di errore restano
visibili mentre correggo
Esempio: messaggi di errore sul web
Questa è una soluzione
ancora migliore
MBT: chiusura
Noi sentiamo una forte pulsione a chiudere il compito
corrente e scaricare l’informazione dalla memoria, per
renderla disponibile a nuove informazioni / elaborazioni
Implicazioni sul design:
- strutturare le attività dell’utente in compiti semplici e ben definiti
- richiedere all’utente di svolgere i compiti in modo sequenziale, e
non parallelo (terminare un compito prima di farne iniziare un altro)
1
2
qui la MBT viene scaricata
3
Chiusura: esercizio
BANCOMAT: Quale delle due interfacce è la migliore e perchè?
Chiedere il codice
Chiedere l’importo
Soluzione 1
Soluzione 2
Emettere le banconote
Restituisce la tessera
Restituire la tessera
Emettere le banconote
Interferenza
Interferenze possono creare interruzioni nei
processi cognitivi, generando rallentamenti e
stress
Esempi:
– Segnali acustici (telefono, SMS, mail,…)
– Segnali visivi lampeggianti (segnali luminosi, banner, …)
– …
Esempio: il cellulare in auto
Studi recenti suggeriscono che:
• L’uso del cellulare durante la guida quadruplica il rischio di
collisione (come guidare da ubriachi)
• La causa principale del maggior rischio è l’impegno mentale
della conversazione (e non la gestione manuale del telefono: in
altre parole, il viva-voce non riduce il rischio)
• Durante la conversazione al cellulare il tempo di reazione agli
stimoli visivi (es. l’auto davanti che frena, il semaforo) presentati
al guidatore viene considerevolmente aumentato (raddoppia?)
Cfr.ad es. Schneider et al., CHI 2005
Esempio: effetto Stroop
Pronunciare ad alta voce il colore delle
seguenti scritte:
Casa
Interferenza con il
Treno
processo di lettura,
diventato “automatico”
Bambino
Rosso
(J.R.Stroop, 1935)
La memoria
a lungo termine
Memoria a lungo termine
• Ha capacità molto ampia (non se ne
conoscono i limiti)
• Tempo d’accesso lungo (circa 0,1 sec)
• Persistenza di lunghissima durata:
decadimento o interferenza?
• Funzioni (o sottosistemi) diversi
Rievocazione e riconoscimento
• Rievocazione: prelevare un’informazione dalla
memoria
• Riconoscimento: confrontare un’informazione data
con il contenuto della memoria
• La capacità di rievocazione e di riconoscimento
aumenta col tempo totale di presentazione
(presentazione singola o multiple)
Rievocazione e riconoscimento
E’ più “facile” riconoscere che ricordare
Rievocazione e riconoscimento (recall) dopo presentazione di sillabe senza senso (Luh, 1922)
Video
• Precious Images (1986), un assemblaggio
lungo 6,5 minuti di scene classiche da 469
film famosi
• Durata media di ogni video: meno di 1
secondo
• I brevi spezzoni fanno ricordare le scene
originali, e richiamano il loro impatto emotivo
http://it.youtube.com/watch?v=ZkomAdFx
niw
MLT: funzioni
Memoria procedurale:
Abilità percettive, motorie, cognitive (Es.: giocare a tennis, guidare
l’auto, farsi il nodo alla cravatta)
Memoria dichiarativa:
• Memoria episodica
Memoria di eventi ed esperienze personali, in successione temporale
Es.: che cosa hai fatto l’estate scorsa?
• Memoria semantica
Memoria di simboli e loro significato, concetti e relazioni
Organizzazione della MLT
• Sembra organizzata sulla base di associazioni di significato.
• Le reti semantiche ne sono un possibile modello:
Riassumendo…
L’accesso alle informazioni nella
memoria a lungo termine è facilitato da:
- frequenza dell’accesso
- tempo breve dall’ultimo accesso
- numero e tipo di legami associativi
- poche interferenze da altre informazioni
attivate dalle stesse associazioni
MLT: implicazioni sul design
 Preferire il ricorso al riconoscimento piuttosto che alla
rievocazione
 Presentare l’informazione ripetutamente
 Costruire associazioni forti, ripetute e distinte, che
non interferiscano fra di loro
 Utilizzare associazioni visive
Esempio: Adventure games (I)
Colossal Adventure, 1983, ZX Spectrum
Rievocazione
(devo ricordarmi i
comandi possibili)
Ringmaster, 1984?, ZX Spectrum
Esempio: Adventure games (II)
Riconoscimento
(i comandi possibili sono
mostrati sul video)
Uninvited, 1986 (Mindscape, Macintosh
Esempio
Alt + F + N =
Selezione File + Selezione New
Ctrl + N =
Selezione File + Selezione New
?
Esempio
Che cosa vi ricorda?
Complementi:
Mnemo-tecniche
Come memorizzare
• Reiterazione / ripasso
La nuova informazione viene ripetuta più volte per essere memorizzata
(“studiare a memoria” o “pensare al contenuto”)
• Associazione
La nuova informazione viene associata a un’informazione
precedentemente memorizzata
• Associazione visiva
La nuova informazione viene associata a un’immagine visiva
Mnemotecniche: tecniche che aiutano a memorizzare
informazioni in modo che siano facilmente recuperabili
Esempio: l’antica arte della memoria
• Mnemotecnica inventata dai greci (non c’era
la carta, per scrivere i discorsi!)
• Trasmessa poi ai romani e da lì passata
nella tradizione europea fino al rinascimento
• Aiutava a fissare i ricordi attraverso la tecnica
di imprimere nella memoria “luoghi” e
“immagini”
• Cfr il bellissimo libro “L’arte della memoria”, di
Frances A.Yates, 1966 (Einaudi)
Loci et imagines
“le persone desiderose di addestrare la memoria
devono scegliere alcuni luoghi e formarsi immagini
mentali delle cose che desiderano ricordare, e
collocare quelle immagini in quei luoghi, in modo che
l’ordine dei luoghi garantisca l’ordine delle cose, le
immagini delle cose denotino le cose stesse, e noi
possiamo utilizzare i luoghi e le immagini
rispettivamente come la tavoletta cerata e le lettere
scritte su di essa”
Cicerone, De Oratore
L’importanza delle immagini
“Dobbiamo, dunque, fissare immagini di qualità tale che aderiscano
il più a lungo possibile nella memoria.
E lo faremo fissando somiglianze quanto più possibile straordinarie;
se fissiamo immagini che siano non molte o vaghe, ma efficaci
(imagines agentes); se assegnamo ad esse eccezionale bellezza o
bruttezza singolare; se adorniamo alcune di esse ad esempio con
corone o manti di porpora per rendere più evidente la somiglianza, o
se le sfiguriamo in qualche modo, ad esempio introducendone una
macchiata di sangue o imbrattata di fango o sporca di tinta rossa,
così che il suo aspetto sia più impressionante; oppure attribuendo
alle immagini qualcosa di ridicolo, poichè anche questo ci permette
di ricordarle più facilmente. “
(Anonimo, Ad Herennium, circa 85 a.C.)
Johannes Romberch, Congestorium artificiose memorie (Venezia, 1533)
Johannes Romberch,
Congestorium
artificiose memorie,
Venezia, 1533
Dove studiare
Sul libro di testo:
– Cap.1: L’uomo (pagg.18-30)