3 Aproximaciones al diseño

El desarrollo de Sistemas Interactivos es una tarea compleja para la cual necesitaremos de herramientas y metodologías que nos permitan realizar un diseño satisfactorio centrado en el usuario. Existen dos aproximaciones para realizar el diseño:

Aproximación empírica. El diseño se basa en la propia experiencia del diseñador o bien en la de otros diseñadores que se recoge mediante compendios de recomendaciones (guías, reglas de oro, estándares, etc.) más o menos relevantes para la construcción de un interfaz con éxito. Estos resultados generalmente están avalados por unos estudios de evaluación por el usuario (tests de usabilidad).

Aproximación metodológica. Se basa en unos fundamentos teóricos y en la aplicación de una serie de pasos para la realización del diseño. 

La aproximación metodológica posee bastantes aportaciones de otras disciplinas, sobre todo de las teorías cognitivas ya que aportan mecanismos para la descripción del conocimiento que el usuario posee del sistema. De hecho, la aproximación em-pírica se basa en las aportaciones más relevantes (enunciadas como reglas de diseño) de las aportaciones teóricas (ver capítulo ‘Estándares y guías’). En este capítulo nos centraremos en una aproximación metodológica para el desarrollo de sistemas interactivos, analizando las peculiaridades de este tipo de sistemas y los mecanismos existentes para su análisis y diseño. 



En el ámbito del los sistemas interactivos se ha utilizado el término diseño con muchas connotaciones. De hecho, el concepto de diseño abarca desde aspectos de análisis (de usuarios, tareas, del entorno, propiedades), aspectos de modelado (arquitectura) hasta cuestiones relativas propiamente de diseño (apariencia, codifica-ción, etc.). 

Modelo mental y modelo conceptual 
Un aspecto muy importante en el diseño de sistemas interactivos es el factor humano (ver capítulo ‘El factor humano’), por lo que deberemos partir de modelos cognitivos que nos permita estudiar y representar cómo es asimilada y procesada la información por una persona. La obtención del conocimiento acerca de una aplicación basada en ordenadores se realiza mediante un aprendizaje. Para ello, se introducen dos términos para identificar el grado de asimilación y comprensión del usuario del entorno: 
Modelo conceptual: Es una abstracción externa que describe, mediante diagramas y notaciones más o menos formales, el conocimiento que debe poseer una persona acerca de un sistema. Este modelo es realizado por el analista y debe ser completo, consistente y exacto (sin ambigüedad). 
Modelo mental (o modelo de usuario): Es la abstracción del conocimiento interno que posee el usuario. Este modelo nos da una medida real de lo que el usuario piensa/conoce acerca del sistema informático. Este modelo guía las intenciones del usuario para realizar una tarea en el sistema. Además, este modelo mental se puede ir modificando conforme se interac-ciona con el sistema. 

El modelo conceptual está basado en un conjunto de elementos y de relaciones que se pueden observar en un determinado sistema, representando el conocimiento que cualquier usuario debería adquirir sobre el sistema. Este modelo se deberá definir mediante una notación formal y comprensible que evite la ambigüedad del lenguaje. 
 Inconsistencia en el modelo mental 

El modelo conceptual debe suministrar información al usuario acerca de qué hace el sistema y los mecanismos para llevarlo a cabo. Su importancia radica en que debe favorecer el aprendizaje del sistema, es una guía para predecir el comportamiento del sistema, y además, el usuario utilizará este modelo para establecer estrategias encaminada a resolver sus problemas. Los principios en los que debe estar basado el modelo conceptual serán por tanto que sea asimilable (mediante el uso de conceptos familiares), consistente (coherente y bien formulado) y simple (uso de descripciones comprensibles por un usuario medio). 


 Modelo conceptual (con notación formal) 

Para poder realizar el modelo conceptual de un sistema, deberemos conocer y aplicar modelos teóricos cognitivos que están fundamentados en el mecanismo de razonamiento humano. Los más relevantes son:

Modelo de procesador humano 
CARD y MORAN [CAR83] presentan este modelo en el que se expone la forma de percibir, procesar y manipular la información. Este modelo identifica diferentes procesadores y sistemas de memoria, donde cada uno de ellos tiene asignado parámetros cuantitativos importantes como ciclos de tiempo o capacidades. El modelo del procesador humano está compuesto de tres sistemas: el sistema perceptual, que maneja los estímulos sensoriales externos, el sistema motor, que controla las acciones y por último, el sistema cognitivo, que suministra el conocimiento suficiente para conectar ambos. 

Modelo de desarrollo de tareas 
Norman, en 1986, propone un modelo de desarrollo de tareas que identifica siete etapas de ejecución y evaluación de acciones de usuario. El modelo representa las etapas de actividad mental que implica que el usuario alcance un objetivo y que son: 
1) establecer el objetivo que se quiere alcanzar, 
2) formalizar la intención para la acción que alcanzará el objetivo, 
3) especificar la secuencia de acción correspondiente a la intención, 
4) ejecutar la acción, 
5) percibir el estado del sistema, 
6) interpretar el estado, y por último 
7) evaluar la interpretación del estado con respecto al objetivo inicial. 

Este modelo proporciona una base para representar y entender las consecuencias cognitivas de diseños particulares. 

Modelo objeto–acción sintáctico–semántico (SSOA) 
Este modelo descrito originalmente por SHNEIDERMAN en 1980 [SHN92], propone que los usuarios poseen un conocimiento sintáctico y semántico del dominio del problema y de los mecanismos de interacción. En este conocimiento se almacenan detalles de los dispositivos (tipos, modo de uso), conocimientos semánticos sobre las actividades y conceptos del ordenador. Este conocimiento se estructura mediante una colección de objetos que componen el sistema (cursor, icono, ventana..) y de las acciones que se pueden llevar a cabo sobre cada uno de esos objetos (mover, cambiar, redimensionar, etc.). 

Estructura del modelo conceptual 
El modelo conceptual es muy importante, ya que permiten identificar, organizar y realizar razonamientos sobre los componentes y comportamiento de un sistema interactivo, será la guía para el proceso de diseño del software y puede usarse posteriormente como una referencia para evaluar un diseño particular, razonar sobre la solución realizada y el posible espacio de soluciones existente. Por tanto, la correcta especificación del modelo conceptual será crucial en toda la etapa del proceso de diseño. Algunas de estas notaciones del modelo conceptual están basadas en métodos formales (con un fundamento basado en lógica matemática), lo que permitirá una descripción precisa y sin ambigüedad. 
Partiendo de las teorías cognitivas presentadas anteriormente, se podría realizar la descripción conceptual del sistema mediante uno de estos modelos: 
Modelo de caja negra: El usuario no tiene idea del funcionamiento interno, y simplemente conoce que ciertas entradas producen una serie de resultados. Este es una visión “mágica” del sistema, en la cual el usuario no tiene bases para predecir nuevos comportamientos ni causas que provocan los errores. El usuario se ve forzado a considerar los resultados verdaderos, y no sabe cómo juzgar su validez.

Modelo funcional jerárquico: Las funciones suministradas por el sistema se agrupan en jerarquías, permitiendo reducir la complejidad del sistema mediante la aplicación de técnicas de partición en el dominio del problema (método de divide y vencerás). 
Modelo basado en estados: El sistema se define como un conjunto de estados. Las transiciones son provocadas por eventos claramente definidos. El usuario puede observar los cambios en el estado del sistema. Un ejemplo es el sistema de comunicación por teléfono (diferentes pitidos para estados del sistema: ocupado, llamada, etc.) 
Modelo basado en objetos y acciones: Se trabaja directamente sobre entidades (físicas o abstractas), sobre las cuales podemos realizar acciones. El usuario debe conocer la existencia de objetos, de sus posibles atributos y acciones aplicables. Por ejemplo, los iconos (acciones asociadas y atributos). 

Con estas posibles estructuraciones de la información que residen en el modelo conceptual, podríamos optar por centrarnos en la descripción del conocimiento que el usuario debe tener del sistema (siendo irrelevante la arquitectura del sistema) o viceversa (dando más importancia al modelo del sistema respecto al conocimiento del usuario). A menudo, estas son dos alternativas (en algunos casos complementarias) para el diseño de sistemas interactivos. Una descripción basada en el cono-cimiento del usuario nos llevará a un modelo de tareas, mientras que una des-cripción del sistema nos conducirá a un modelo arquitectónico

Los modelos de tareas analizan y describen el conocimiento que el usuario debe poseer acerca del sistema para su correcta utilización. En ese sentido, se ha trabajado en dos vertientes. Por un lado, se debe caracterizar el proceso de adquisición de la información por parte del usuario, y por otro, se busca un mecanismo para expresar el rendimiento humano para la ejecución de unas determinadas actividades. Estos métodos se basan en el análisis de tareas y generalmente usan una descripción funcional jerárquica. 

Los modelos arquitectónicos representan la estructura interna del sistema. Se describe la composición del sistema en base a una descripción modular que facilita la composición de componentes simples para la definición de elementos más complejos. Estos modelos se basan en el concepto de interador, objeto activo o agente interactivo como un objeto especializado que va a formar parte del sistema interactivo y que posee un estado y reacciona ante eventos (estímulos externos al Objeto). Normalmente se usa una descripción basada en estados o bien en objetos y acciones (aproximación que se adapta bien a las metodologías orientadas a objetos exis-tentes). 

Otra alternativa diferente son los modelos abstractos (basados en un modelo de caja negra), los cuales se utilizan para describir las propiedades más relevantes del sistema (consistencia, visibilidad, etc.) en base a las entradas y salidas que se producen en el sistema, y sin tener en cuenta su estructura interna. El modelo PIE propuesto por A. DIX [DIX91] es el más conocido. 

Estos tres modelos no tienen por qué ser excluyentes entre sí, ya que básicamente se diferencian los aspectos relevantes del estudio y en el nivel de abstracción con el que se analiza el sistema.









(Miguel Gea y Fco. Luis Gutiérrez, El diseño, Universidad de Granada)

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