PARADİGMALAR İnsan Bilgisayar Etkileşimi Hazırlayanlar: 2009639039 Kadir Tohma 2009639059 Soner Aratma 16.10.2012 Paradigma nedir? Paradigmalar neden önemlidir? Dönüşüm paradigmaları Etkileşim paradigmaları 13.10.2012 2 Paradigma nedir? Paradigma nedir? paradigma, kabaca tipik bir örnek veya modeldir. Kuramları, yasaları veya genellemeleri ve gerçekleştirilmiş deneyleri içeren bir disiplin veya bilimsel bir okulun felsefik ve kuramsal çatısıdır. Yunanca paradeigma'dan gelen kavramın popülerliğini sağlayan Thomas Samuel Kuhn'dur. Ana anlamı, bir bilim çevresine belli bir süre için, bir model sağlayan evrensel olarak kabul edilen bilimsel başarılar, olarak tanımlanır. Kuhn a göre; bilimsel sorgulamanın temelinde paradigma yatmaktadır ve bir konuda zihinsel veya kavramsal modele sahip olmak demek o konuda bir paradigmaya sahip olmak demektir. 13.10.2012 3 13.10.2012 4 Paradigma nedir? Paradigmalar neden önemlidir? Örneğin; astronomi tarihine bakıldığında, yer merkezli sistem ve Kopernik in Güneş merkezli sistem modelleri birer paradigmadır. Fizikte Newton dinamiği ve kuantum mekaniği de paradigmalardır. Etkileşimli sistemin temel amacı;bir uygulama ortamında kullanıcının belirli amaçları başarmasını sağlamaktır. Bu nedenle tasarımcılar şu sorulara yanıt bulmak isterler: 1. Kullanılabilirliğini sağlamak için bir etkileşimli sistem nasıl geliştirilebilir? 2. Bir etkileşimli sistemin kullanılabilir olduğu nasıl ölçülebilir? 13.10.2012 5 13.10.2012 6 1
Paradigmalar neden önemlidir? Paradigmalar neden önemlidir? Bu soruları yanıtlamak için bir yaklaşım, kullanılabilirliğinin sağlanıldığı düşünülen başarılı örnekler yoluyla olabilir. Bu örnekler, geleceğin ürünlerinin gelişimi için paradigmalar olarak hizmet ederler. Etkileşimli sistem tasarımının tarihçesi, kullanışlı tasarımlar yapılmasında paradigmalar sağlar. Bilgisayar teknolojileri alanındaki yenilikler, insan-bilgisayar etkileşimine ilişkin yeni bir anlayış geliştirildikten sonra ortaya çıkmıştır. Bu bölümde etkileşimli teknolojilerin tarihindeki bu dönüşümler ve temel paradigmalar üzerinde durulacaktır. 13.10.2012 7 13.10.2012 8 Etkileşimli Bilgisayar 13.10.2012 9 13.10.2012 10 @#$%! bu karakterler Ne anlama geliyor!? Güzeeel! Dosyaları buraya Taşıyayabilirim.??? C:\> C:\MHSB> A:\> A:\DIR01> Topluluk Direk Yönlendirme 13.10.2012 13.10.2012 12 2
Kişisel Bilgisayar Global bilgi 13.10.2012 13 13.10.2012 14 Elektronik ortamda günlük aktiviteler 13.10.2012 15 ETKİLEŞİM PARADİGMALARI 1. 2. Video Görüntü Birimleri 3. Programlama Araçları 4. Kişisel İşleme Bilgi Araçları 5. Windows (Pencere) Sistemi ve WIMP Ara yüzü 6. Metaforlar 7. Doğrudan Yönlendirme (Doğrudan Manipülasyon) 8. Harekete Karşı Dil (Language versus Action) 9. Hypertext 10. Çoklu Kip (Multi-Modality) 11. Bilgisayar Destekli Ortak İşler 12. Web (World Wide Web) 13. Ajan Tabanlı Arayüzler 14. Aynı Zamanda Her Yerde Bulunan Bilgi İşleme (Ubiquitous Computing) 15. Algılayıcı Tabanlı ve Ortam Bilinçli Etkileşim (Sensor-Based and Context-Aware Interaction ) 13.10.2012 16 1. Zaman paylaşımı 2. Video Görüntü Birimleri 1940 ve 1950 lerde yeni donanım teknolojilerinin gelişmesi ve bilgi işleme hızında artış sağlanması, bilgisayar teknolojilerinin en iyi şekilde nasıl uygulanacağı fikrini ortaya koymuştur. Bilgisayar teknolojilerinin gelişmesi, insan-bilgisayar iletişimi paradigmalarının gelişmesini sağlamıştır. Bilgisayarların hızlanmasından sonra batch metaforu terk edilmiş ve aynı zaman dilimi içinde 1 ana bilgisayarda birden fazla kullanıcı çalışabilmiş ve zaman paylaşıımı kavramı önem kazanmıştır. Bilgisayar, kullanıcısına kendini adamış bir ortak durumuna gelmiştir. 1950 lerin ilk yıllarında bilgisayarların verileri dönüştürme ve görselleştirme amacıyla kullanılabilmesi için çalışmalara başlanmışlardır. 1962 yılında Sutherland, bilgisayarın soyutlamaları algısal olarak somut olanlara dönüştürmesine olanak tanıyan bir çeşit simülasyon dili olan Sketchpad programını geliştirdi. Bu program iki önemli sonucuyla gündeme gelmiştir; bilgisayarların veri işleme dışında başka şeyler de yapabileceği, bir yaratıcı fikrin bilgi işleme tarihini nasıl etkilediği ve değiştirdiği. 13.10.2012 17 13.10.2012 Sutherland s Sketchpad (1963) 18 3
3. Programlama araçları (toolkits) 3. Programlama araçları (toolkits) Douglas Engelbart, bilgisayar teknolojisinin insanın problem çözme etkinliğini geliştiren bir araç olarak kullanılabileceğini düşündü. Engelbart karmaşık problemle karşılaştığında bireyin bir marangoz gibi farklı araçları kullanarak çözüme ulaştığını belirtti. augmenting man's intellect (İnsan zekasının genişletilmesi) insanın karmaşık bir problem durumuna yaklaşım kapasitesini artırma, belirli ihtiyaçlarına uygun durumları muhakeme etme, problemler için çözümler üretme Bu sonuçlara ulaşmak için toolkits (küçük, iyi belirlenmiş ögelerle daha büyük ve karmaşık ögelerin oluşturulduğu araçlar) kullanılabilir. 1968 de NLS-NLS/Augment olarak da bilinen online sistemleri geliştirmişlerdir. 13.10.2012 19 13.10.2012 20 4. Kişisel bilgi işleme araçları 4. Kişisel bilgi işleme araçları Programlama araçları zengin bilgisayar yetenekleri aracılığıyla bilgi işlemenin verimliliğini artırıyordu. Seymour Papert, çocukların kolaylıkla anlayıp kullanabilecekleri basit bir grafiksel dil olan LOGO yu geliştirmek istedi. Papert bu çalışmasının uygulanması sonucunda bir kuralı ortaya koydu: Bir sistemin gücü onun kullanım kolaylığından gelmektedir. Kay, güçlü ve basit bir görsel araç tabanlı programlama ortamı olan, Smalltalk üzerinde çalıştı. 1970 lerde Kay, Xerox Palo Alto Research Center ile birlikte Dynabook diye isimlendirdiği personal computer geliştirdi. 13.10.2012 21 13.10.2012 22 5. Windows (Pencere)Sistemi ve WIMP arayüzü 6. Metaforlar İnsanlar aynı anda birden fazla şey düşünebilir ve birden fazla işi yerine getirebilir. Eğer kişisel bir bilgisayar sistemi kullanıcının gelişimini destekleyecekse insanın yaptığı gibi konuyu manipüle (dönüştürme) yeteneğinde oldukça esnek olmalıdır. Pencerelere, ikonlara, menülere ve imleçlere dayanan etkileşim WIMP arayüzü- ilk olarak 1981 de Xerox Corperation un 8010 star information system lerini tanıttığı bir fuarda görüldü. Kullanıcılara bildikleri şeylerden yararlanarak yeni kavramları öğretmek için bir metaforu kullanmak uygun bir yoldur: (Ofislerdeki dosyalama yöntemi, daktilo yazma metaforu gibi) En iyi bilinen metafor dekstop (masaüstü) metaforudur. Bu metaforlardan yararlanmanın bazı dezavantajları olabilir. Yeni teknolojiler var olan metaforların sınırlamalarının yerini alır (klavye & yazı makinesi) Metaforlar birbiriyle tamamen eşleşmezler (floppy eject waste basket) Metafor, kültürel olarak sınırlanabilir. Kullanıcı metaforun bir parçasıdır. Metaforlar sanal gerçeklik (VR) içinde saklanmış olabilir. VR sistemi, kullanıcıyı yönlendirmek ve yerini bilmek suretiyle kullanıcının hareketlerini doğru bir şekilde yorumlayabilir. 13.10.2012 23 13.10.2012 24 4
7. Doğrudan yönlendirme 7. Doğrudan yönlendirme Komuta zinciri arayüzlerin standardında, önceki etkileşimin sonuçları üzerinde herhangi bir geribildirim elde etmenin tek yolu ona nasıl soracağımızı bilmektir. Shneiderman a göre (1982) grafik tabanlı etkileşimin ilgi çeken özellikleri; nesnelerin görünürlüğü, arayüz hareketlerinin ve hızın artması, etkinliklerin önceki durumuna dönme özellikleri, etkinliklerin sanal doğruluğu, görsel objeleri doğrudan manipüle edecek faaliyetlerin karmaşık yönetilen dillerin yerini alması. Norman ve Draper (1986), arayüzün kendisinin bir sistem olduğunu anlatan Model-world metaphor unu ortaya koydular. Model-word metaphor u üzerine inşa edilen bir sistemde, arayüz kullanıcının etkin olabileceği ve kullanıcı etkinliklerine tepki olarak konumunu değiştiren kendine ait bir dünyadır. Orada kullanıcı ve dünya arasında bir aracı yoktur. Metaforun uygun kullanımı kullanıcıda hissiyat yaratabilir. Bu duruma da direct engagement adı verilir. 13.10.2012 25 13.10.2012 26 7. Doğrudan yönlendirme 7. Doğrudan yönlendirme Doğrudan manipülasyon sisteminde çıktı ifadeleri, kendinden sonra gelen girdi ifadelerini düzenlemek için kullanılır. Aslında girdi ve çıktı arasında net bir ayrım bulunmamaktadır. Masaüstü metaforunda document ikonu bir çıktı ifadesidir. Fakat, bu ikon kullanıcı tarafından hareket işlemini ortaya koymak üzere bir girdi ikonu olarak kullanılır. Doğrudan manipülasyon tarafından sağlanan görselleştirme, ne görürsen onu alırsın a götüren What You See Is What You Get WYSIWYG paradigmasıdır. Görüntü ekranında görülen şey (örneğin bir kelime işlemciyi kullanırken) sonunda üretiyor olacak gerçek doküman değildir. Daha ziyade bir sunum veya final dokümanına benzeyecek olan şeyin icrasıdır. 13.10.2012 27 13.10.2012 28 8. Harekete karşı dil 8. Harekete karşı dil Arayüz, sistemin yerini alır: Kullanıcının sistemin yapısını anlamasını gerekmez. Arayüz daha etkin olduğu için kullanıcı arayüzle haşır neşir durumdadır. Dil paradigması: Görüntülerin sözcüklerden daha etkili olduğuna ilişkin yaygın inanış doğru değildir. Kullanıcı-sistem iletişimi doğrudan etkinlik yerine dolaylı olarak dil yoluyladır. Arayüz aracı durumundadır: Kullanıcı sisteme komutlar verir. Komutların başarılması arayüzün sorumluluğundadır. Arayüzler zeki ajanlar olarak hareket eder: Arayüz, sistem tarafından gerçekleştirilen işlemleri anlayıp yorumlayarak kullanıcıya ulaştırabilir. Hareket ve dilin her ikisine örnek olarak programlama: Eylem ve dil paradigmalarının her ikisi de kullanılır. Kullanıcı bazı rutin görevler için eylem, jenerik süreçlerde ise dil paradigması kullanılabilir. 13.10.2012 29 13.10.2012 30 5
9. Hypertext 10. Multimodality(Çoklu Kip) Bush (1945), memex i geliştirdi. memex : bilgiyi saklayan, düzenleyen ve istendiğinde geri getiren bir cihazdı. Nelson (1960); Xanadu sistemini, Hypertext ve Hypermedia terimlerini ortaya koydu. Xanada: Birbiriyle bağlantılı, doğrusal olmayan metin tabanlı bilgiyi yayınlama ve geri getirme sistemidir. Hypertext: Doğrusal olmayan metin yapısını yansıtır. Diğer metinler için linkleri de içerir. Hypermedia: Elektronik ortamın bütün formlarının (graifk, video, ses, vb.) doğrusal olmayan bir yolla saklanması içindir. Nelson un hayalinden yaklaşık 20 yıl sonra ilk hypertext sistem kullanılmaya başlandı. Multimodal etkileşimli sistem; Çoklu insan iletişim kanallarının (görsel, işitsel, dokunsal) kullanımına dayanır. Kullanıcı için her bir farklı kanal etkileşimin bir şeklidir. Girdi ve çıktı için çoklu kanalların eşzamanlı olarak kullanılmasına dayanır. Bütün etkileşimli sistemler multi-modal olarak düşünülebilir. 13.10.2012 31 13.10.2012 32 11. Bilgisayar destekli işbirlikli çalışma (CSCW-computer supported cooperative vork) 1960 larda ayrı makineler arasında iletişime izin veren ilk bilgisayar ağları kurulmuştur. CSCW sistemlerinin tek bir kullanıcı için tasarlanan etkileşimli sistem arasındaki en önemli fark sosyalleşmeye izin vermesidir: E-posta, Tartışma grupları, Sohbet odaları, vb. 12. The World Wide Web İnternet, ister telefon hattı, modem veya yüksek bant genişliği ile, bilgisayarların birbirine bağlandıkları bir ağdır. İnternet bilgisayarlarının hepsi ortak veri geçiş protokollerini (TCP/IP) ve adresleme sistemlerini (IP adresleri ve domain isimleri) kullanarak haberleşir. Basit evrensel protokoller (HTTP gibi) ve mark-up diller (HTML gibi) yayın yapmayı ve erişimi kolaylaştırır. projesi, 1989 yılında Cern de çalışan Tim Berners Lee tarafından tasarlandı. 1991 de ilk metin tabanlı web tarayıcısı ortaya çıktı. 1993 ün başlarında çeşitli grafiksel web tarayıcıları geliştirildi. 13.10.2012 33 13.10.2012 34 13. Ajan tabanlı arayüzler 14. Her zaman her yerde hazır olan bilgi işleme Yazılım ajanları elektronik dünyadaki kullanıcılar adına çalışırlar: e-postanızı sizin adınıza filtreleyen e-posta ajanları, bulmak istediğiniz dokümanları sizin için arayan web crewler i (paletleri. ) Ajanlar, işlemleri izleyebilir ve kullanıcının etkinliklerinden öğrenebilir. Böylece kullanıcının yokluğunda bir takım işlemleri gerçekleştirebilir. Ajanlarla ilgili en büyük problem, kullanıcının vurguladığı niyete (isteğe) izin veren ajan ve insan arasında uygun bir dil geliştirmektir. Kullanıcıların bilgisayarla nerede etkileşime geçtikleri önemli bir konudur. Araştırmacılar, kullanıcının bilgi işleme aracının varlığını fark etmediği, fiziksel çevresiyle iç içe geçmiş bilgi işleme sistemlerinin alt yapısını oluşturmayı amaçlamaktadırlar. 13.10.2012 35 13.10.2012 36 6
14. Her zaman her yerde hazır olan bilgi işleme 15. Sensor-based and Context-aware Interaction (Alıcı tabanlı ve bağlamdan haberdar olan etkileşimler) Her yerde her zaman varolan bilgi işleme hayalini gerçekleştirmeye yönelik geliştirilen bazı teknolojiler; kablosuz ağlar, ses tanıma, kamera ve görüş sistemleri, kalem tabanlı bilgisayarlar, konumlandırma sistemleri Elektrik motorları ve mikroişlemciler gibi bilgi işleme teknolojileri de görünmez yapılabilir mi? Bilgi işleme teknolojileri fiziksel ortamın içinde olmalı, Bize ihtiyaç duymayan etkileşimli ortamlar tasarlanmalı. The most profound technologies are those that disappear. Mark Weiser, 1991 Kullanıcının bilgi işleme araçlarıyla etkileşimde olduğu ancak bu etkileşimin farkında olmadığı en uç paradigmadır. Bilgi; çevreden (ultrasonik hareket detektörleri, ağırlık-ışık-sıcaklık sensorları, video kameralar vb.), bizim bilgi dünyamızdan (ziyaret edilen web sayfaları, çevrimiçi zamanlar, satın alınmış çevrimiçi kitaplar vb.) ve hatta kendi vücudumuzdan (kalp atışı, vücut sıcaklığı, beyin sinyalleri vb.) toplanabilir. Bu bilgi daha sonra geçmiş örnekler hakkında yorum yapabilen sistemler tarafından kullanılabilir. 13.10.2012 37 13.10.2012 38 Ek Materyaller Bilgisayarın Başlangıcı: Harvard Mark I 16 metre uzunluğunda, 2,5 mete yükseklik, 5 ton Ek Materyaller Balistik hesaplamalar Fiziksel Anahtarlar(mikroişlemciden önce) Kağıt şerit 13.10.2012 39 13.10.2012 40 Ek Materyaller Toplu İşlemler: Görevler sırayla gerçekleştirilir Çalışma başladıktan sonra operatör ve bilgisayar arasında etkileşim yok Çeşitli interaktif paradigma değişimleri ile ilişkili kişiler kimlerdir? 13.10.2012 41 13.10.2012 42 7
Douglas Engelbart: Programlama Araçları Howard Rheingold Düşünce Araçları -Etkileşimli Devrimler Tarihi Engelbart ve ekibinin bazı ürünleri; Fare Ekran paylaşımlı konferans Bilgisayar destekli toplantı Kelime işlemci Programlama araçları «Bilgisayar, sıradan insanların kullanabilmesi için karmaşık bir yapıda ve biz bunu kolaylaştırmalıyız» 13.10.2012 43 13.10.2012 44 Ivan Sutherland: Video Görüntüleme Birimleri Kağıttan daha uygun bir ortam ve bilgi daha hızlı anlaşılıyor 1962, Sutherland in Sketchpad i bilgisayarı bize yakınlaştırdı Ben Shneiderman: Doğrudan Yönlendirme Shneiderman doğrudan yönlendirme için aşağıdaki özellikleri eklemiştir: İlgili nesnelerin öne çıkması/görünmesi Arayüzde artan tüm işlemlerin hızına göre, hızlı dönütler Yapılan işlemlerin geri alınabilmesi Sözdizimsel doğruluk Komutlarla yönetilen işletim sistemi yerine görsel işletim sistemleri 13.10.2012 45 13.10.2012 46 Kaynaklar Ted Nelson: Hiper Metin( dallanmaları olan doğrusal olmayan metindir.) bir metinsel parçadan (chunk) diğerine makine destekli atıflar yolu ile bağlı ve kullanıcının doğrudan etkileşim içine girebildiği bir sistem olarak tanımlamaktadır. Dix, A; Finlay, J.; Abowd, G.; Beale, R. (2004). Human-Computer Interaction. (Third edition). Scotprint, Haddington. Güneş, B. (2003). Paradigma Kavramı Işığında Bilimsel Devrimlerin Yapısı ve Bilim Savaşları. Url:http://w3.gazi.edu.tr/~bgunes/bilimsel%20devrimlerin%20yapisi.p df, Erişim tarihi:03.10.2008. Human-Computer Interaction, Url:http://www.hcibook.com/e3/resources/, Erişim tarihi: 25.09.2008. Paradigms for Interaction (Dix chapter 4). Url:https://www.se.auckland.ac.nz/courses/SOFTENG350/lectures/Lect ure%2015%20paradigms.pdf, Erişim tarihi: 3.10.2008 13.10.2012 47 Vuurpijl, L. Human Computer Interaction www.ai.ru.nl/aicourses/bki114/slides/paradigms-2x3.pdf, Erişim tarihi: 02.10.2008. +++++ Çeşitli makaleler 13.10.2012 48 8
Teşekkürler 13.10.2012 49 9