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Modelado humano




Enviado por Pablo Turmero



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    CONOCIMIENTO BASICO PARA EL MODELADO
    Tres aspectos a considerar:
    Cognitivo
    Físico
    Afectivo
    Modelado de errores humanos

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    SISTEMA DE MEMORIA HUMANA
    Memoria a corto plazo (STM) o Working Memory (WM)
    Memoria a largo plazo (LTM)
    Estructuras o esquemas.
    Frames
    Scripts
    Redes semánticas

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    Modelo de procesamiento de Información
    El conocimiento entra a través de los sentidos, de la parte consciente a la inconsciente, y las acciones de la parte inconsciente a la consciente, después de cierto procesamiento

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    Almacén de
    imágenes
    visuales
    Almacén de
    imágenes
    auditivas
    Procesador
    perceptual
    Working Memory ? 7 +/- 2
    Long Term Memory ? Indefinido

    Procesador
    cognitivo
    Procesador
    del sistema
    motor
    MODELO DE PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN (Card et. al.)

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    Modelo de Control de Procesamiento de Información

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    MULTIADDER MODEL
    Comportamiento humano en la solución de problemas

    Orientado a metas

    Psychological
    aspect
    Lower
    level
    Processing
    aspect
    Upper
    level

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    Sistema cognitivo en 2 capas

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    Recepción visual de la interfaz
    Una misma entrada cambiará de significado dependiendo del enfoque del usuario o el contexto de la tarea
    Señales
    Signos
    Símbolos

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    Señal

    Signo

    Símbolo

    Modos Cognitivos a nivel Interfaz
    ? Respuesta inconsciente, comportamiento reflejo

    ? Respuesta consciente basada en reglas

    ? Respuesta basada en conocimiento, después de un proceso de pensamiento abstracto

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    COMPORTAMIENTOJ. Ramussen

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    Prediciendo errores humanos
    Familiarización – Falta de atención (Strong-but-wrong error)
    Selección – No identificar los datos generales o importantes (Cognitive overload)
    Información estructurada de manera teórica – Problemas al aplicar el conocimiento debido a la distorsión (Confirmation bias)
    Recuperación de contenido – Aplicar lo que se conoce y que falle en el caso particular (Availability, Matching bias)

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    Sistema de Modelado Genérico de Errores (GEMS) — Modelado Dinámico
    Errores desde la Psicología Cognitiva
    Error por omisión
    Error por comisión
    Modelado de errores en GEMS
    En el comportamiento basado en habilidades
    En el comportamiento basado en reglas
    En el comportamiento basado en conocimiento

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    Falla de monitoreo
    Siempre que se hace una tarea repetitiva, hay una revisión intermitente
    Availability – Activación de memoria errónea
    Strong-but-wrong error – La revisión no está sincronizada con la acción

    Sistema de Modelado Genérico de Errores (GEMS) — Modelado Dinámico

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    Sistema de Modelado Genérico de Errores (GEMS) — Modelado Dinámico
    Falla en la solución de problemas
    La información se toma como entrada para resolver el problema
    Availability
    Defecto en la base de conocimiento
    Matching bias
    Cognitive overload

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    Sistema de Modelado Genérico de Errores (GEMS) — Modelado Dinámico
    Problemas en el comportamiento basado en el conocimiento
    Errores en el sistema
    A priori. Deficiencia de conocimiento en las características del sistema
    A posteriori. Adaptación inicial, pero el sistema falla y su estado se vuelve inestable, de manera que el operador no puede continuar trabajando con él
    Deterioro en las habilidades del usuario bajo condiciones de stress

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    ESQUEMA DE ERRORES HUMANOS EN LA INTERFAZ

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    Marco Conceptual de Comportamiento Humano
    Rendimiento correcto y predicción de errores humanos
    Simulación del comportamiento humano a través de la Inteligencia Artificial

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    MARCO CONCEPTUAL DEL MODELO COGNITIVO HUMANO

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    Métodos de modelado humano por simulación computacional
    Un modelo humano es cualitativo en la naturaleza.

    Para el propósito de una aplicación ingenieril es necesario modificar este modelo de una manera mas sistemática que pueda de funcionar en una computadora.

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    Process model
    Observe – Percepción selectiva de los objetos
    Interpret – Diagnosticar el estado del sistema
    Plan – Proponer una meta y procedimiento para alcanzarla
    Execute – Es la realización de los pasos necesarios para alcanzar la meta antes propuesta
    Memory – Es el almacenamiento y reutilización de experiencias anteriores

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    Knowledge model
    Configuration Space – Descripción estática de forma, interconexión y otros atributos de entidades físicas que componen el sistema.
    Cause-Consecuence Relation Space – Describe el mecanismo físico del sistema y su comportamiento.
    Sate Space – Describe el estado del espacio mediante la observación de variables dinámicas en el sistema.
    Goal Space – Describe el funcionamiento del sistema y la relación entre objetivo y medios para alcanzarlo.

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    Control model
    Scrambled Control – Human behavior in panic
    Opportunistic Control – Human behavior in a hurried situation
    Tactical Control – Conservative state of human behavior
    Strategic Control – Proactive state of human behavior

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    Modelo humano
    Por: Furuta and Kondo (1993)
    (Gp:) Cause-Consequence
    Relationship

    Control Model
    Knowledge model
    Process model
    (Gp:) Strategic

    (Gp:) Tactical

    (Gp:) Opportunistic

    (Gp:) Scrambled

    (Gp:) Interpret

    (Gp:) Execute

    (Gp:) Observe

    (Gp:) Plan

    Memory
    (Gp:) State

    (Gp:) Configuration

    (Gp:) Goal

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    Implementación de modelado humano en computadoras
    Observación y reconocimiento de estado – Modelos computarizados del proceso cognitivo humano.
    Conversión a información cualitativa – Clasificar la información por categorías y ajustarlas mediante la interrogación del usuario.
    Identificación de estado – Suponer y mostrar un estado al usuario y luego intentar reducir lo síntomas.

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    Implementación del modelo de control
    Usar una técnica que permita modificar flexiblemente los métodos de inferencia
    Simular diferentes comportamientos para usuarios de diferentes personalidades

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    Blackboard SystemEngelmore and Morgan (1988)
    Blackboard
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    Aplicación de modelos humanos para IHC

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    Configuración del sistema SEAMAID
    Desarrollado para hacer simulaciones en tiempo real de interacciones de humanos-computadoras en varios casos de emergencia de planta nuclear
    Dividido en dos partes:
    Simulación Humano-Computadora: 3 simuladores en tiempo real
    Simulador de planta: Simula el reactor de agua presurizada
    Simulador de interfaz Humano-Computadora
    Simulador de modelo humano
    (Gp:) Simulador de Modelo Humano
    (Gp:) Interfaz Simuladora Hombre – Máquina
    (Gp:) Simulador de la Planta
    (Gp:) Resultados de
    Simulación de
    Interacción
    Hombre – Máquina
    (Gp:) Analizador de interacción Hombre-Máquina
    (Gp:) Resultados de
    Evaluación
    (Gp:) Operaciones
    Manuales
    (Gp:) Documentos de
    Diseño de interfaz
    Hombre – Máquina
    (Gp:) Parte de simulación Hombre – Máquina del sistema
    (En línea)
    (Gp:) Parte de evaluación de interfaz Hombre – Máquina
    (Fuera de línea)

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    Simulador de interfaz Humano-Computadora: Configuración del simulador de interfaz humano-computadora basado en iconos, orientados a objetos
    El equipo de HW en el cuarto de control puede ser entendido como la interrelación de hojas e iconos usando el marco teórico de la IA
    Tiene una clase de modelo de base de datos on-line que describe la estructura jerárquica del equipo humano-computadora

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    Simulador de interfaz Humano-Computadora: Implementación a computadora de un ambiente de interacción en SEAMAID
    El método de representación de un sistema de simulación en tiempo-real con el simulador dentro de todo el sistema.
    Realiza la separación de la interacción del modelo del ambiente mediante dos memorias compartidas para juntar el simulador de la interfaz hombre-máquina con el simulador humano computadora para evitar el cuello de botella de transferencia de datos entre ellos:
    Memoria 2: información de la posición del operador y la operación del actuador dados por el simulador humano-computadora según estos datos se calcula posicíones.
    Memoria 1: Guarda los resultados obtenidos para el uso de alarmas y lectura de metros

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    Simulador de modelo humano:Marco conceptual de modelo operador en SEAMAID
    Dos modelos para describir 3 modos de el conocimiento cognitivo del operador:
    Habilidades y comportamiento basado en reglas para manejar cambios en la planta según los procedimientos estándares
    Comportamiento basado en conocimiento para diagnosticar anomalías por inferencia con la combinación de señales de instrumentación monitoreada y conocimiento preadquirido para la instrumentación del control de la planta y comportamiento de sistemas de control

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    Configuración de un sistema asistido por computadora de experiencias por realidad virtual
    Modelos Humanos:
    Modelo del estudiante: Conocimientos y habilidades profundas
    Modelo del estudiante: Debe ser construido para adquirir conocimientos y habilidades.
    Interfaz VR: El estudiante real aprende en este ambiente
    ITS: Educa al estudiante de la mejor forma, comparando su desempeño con el modelo del maestro

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    Resultados de simulación del comportamiento del operador en cuarto de control virtual

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    Comunicación mutua entre el colaborador virtual y el operador humano

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    Comunicación mutua entre humano-máquina en la era de tecnologías de la información en siglo XXI

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    Conversational Interface Technologies

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    La meta de las tecnologías de conversación es cerrar el espacio entre la interacción humano-computadora y la interacción humano-humano.

    Los principios básicos de la interacción humano-computadora son:
    Características de los usuarios.
    Tareas dentro de la conversación.
    Contextos de uso para aplicaciones
    que emplean estas tecnologías.

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    Características del usuario

    Hablantes nativos o no-nativos.
    Usuario experto vs. Casual.
    Edad.
    Estado físico (cansancio, humor, etc. ).
    Educación.

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    Tareas dentro de la conversación
    Composición (creación de documento).
    Trascripción (registro textual de la conversación).
    Transacción (Más popular, completar una o más transacciones).
    Colaboración (comunicación síncrona y asíncrona).

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