INTERFACES ADAPTATIVAS EN LAS NUEVAS TECNOLOGIAS Y LAS DISCAPACIDADES HUMANAS

NUEVAS TECNOLOGÍAS Y DISCAPACIDAD


Dentro de nuestra temática, las personas especiales, la función de la tecnología es tratar de resolver distintas necesidades que tienen las personas con discapacidad, adecuando sus capacidades al entorno.


Podemos agrupar la tecnología de ayuda en cinco grupos:


1. Sistemas Alternativos y Aumentativos de Acceso a la Información

Son ayudas para personas con discapacidad visual y/o auditiva.

• Tecnologías del Habla: El reconocimiento de voz y la conversión texto-voz ofrecen infinidad de posibilidades, algunas viables actualmente y otras en un futuro más o menos próximo. La expectativa en este campo es una disminución en todas sus restricciones, aunque no se espera que se logre reconocer el habla, de forma plenamente satisfactoria hasta por lo menos la primera o segunda década del próximo siglo.


• Sistemas multimedia interactivos: Los sistemas multimedia (aquellos que procesan, almacenan y transmiten de forma integrada imágenes, voz, texto y datos) ofrecen la posibilidad de actuar sobre los contenidos de los mismos, surgiendo así la interactividad. Las personas con discapacidad se benefician de la existencia de servicios y aplicaciones multimedia que les permitirán, mediante las necesarias adaptaciones, perfeccionar el acceso multimodal en igualdad de condiciones.


• Comunicaciones de avanzada: La conexión exclusiva a través de las computadoras va a dar paso a una amplia gama de dispositivos de acceso y todos los países podrán acceder a una red de alta velocidad. Hay una acelerada tendencia a incluir la videotelefonía, teléfonos de texto, fax y otros.


Rehabilitación Cognitiva: La Rehabilitación Neuropsicológica constituye uno de los instrumentos de mayor importancia en el tratamiento de las alteraciones de las funciones cognitivas superiores (Atención, Memoria, Percepción, Orientación, Aprendizaje Verbal, Cálculo). Para ello existen programas sencillos de evaluación y rehabilitación para personas que presentan déficits o deterioros cognitivos, mediante interacción directa del usuario utilizando un sistema multimedia y una pantalla táctil, sin necesidad de utilizar teclado, trackball ni mouse, que permiten en algunos casos detener el deterioro cognitivo y recuperar algunas funciones cerebrales superiores.(Aire – Gradior)



2. Sistemas de Acceso: Interfaces adaptativas que permiten a las personas con discapacidad física o sensorial utilizar una computadora. Entre ellas mencionaremos:


a. Telelupas: son sistemas de magnificación de imágenes basados en circuitos cerrados de TV que posibilitan la lectura a personas con disminución visual. Aunque en general los teclados comunes no suelen plantear dificultades para las personas con discapacidad visual, se han logrado algunos avances.


b. Sintetizador Braille: es un pequeño computador personal con sintetizador de voz ó voz digitalizada que le permite a una persona invidente escribir información simulando a una máquina Perkins y verificar luego la misma. Una impresora también en Braille permite transcribir esta información y realizar dibujos en relieve, o utilizar una línea Braille.


c. Sistema de Reconocimiento óptico de caracteres: este dispositivo permite a una persona con discapacidad visual reproducir la información desde una computadora utilizando un scanner que lee cualquier texto mediante un programa OCR y los retransmite por medio de un sintetizador de voz o una línea Braille. Una de estas nuevas aplicaciones es la lectura en alta voz de textos escritos (periódicos, libros, fax, correo electrónico).


d. Teclado de Conceptos: fue pensado para personas con discapacidad motriz, y consiste en una cuadrícula en blanco que se puede agrupar de acuerdo a varios conceptos temáticos asignados por los terapeutas. También existen teclados alternativos de tipo virtual que se simulan en pantalla y se mueven mediante un mouse.


e. Sobreteclados: los hay de distintos tipos y se pueden adaptar a las necesidades del usuario.


f. Mouses: Los hay tipo palancas, pedal, esférico (track ball), touch, etc., subir y bajar el volumen del reproductor de Cds, abrir mensajes de correo electrónico y otros. Mediante un panel de configuración se puede personalizar los movimientos de acuerdo a la discapacidad del usuario.

g. Pizarras Electrónicas Copiadoras: facilitan que las personas sordas e hipoacúsicas, o aquellas con dificultades motrices puedan obtener copias de clases presenciales sin perder la observación y atención de la mismas.


h. Pantallas táctiles: Permiten que personas con dificultades motrices puedan acceder a los movimientos del cursor con la presión de un dedo o mano.


i. Interruptores: se pueden adaptar de cualquier tipo, bucales, oculares o de cejas, de muñeca, infrarrojos, fotoeléctricos, etc. Algunos sistemas permiten a personas cuadripléjicas comunicarse a través de sus ojos mediante haces anteojos infrarrojos conectados a la interfaz y al teclado.


j. Navegadores: Recientemente (Octubre 99) ha salido al mercado un navegador que funciona con comandos verbales, (http://www.conversa.com) también están el Net Tamer y el Braille Surf, destinados a personas con discapacidad visual.


3. Sistemas Alternativos y Aumentativos de comunicación:


Desarrollados parapersonas que por su discapacidad, no pueden acceder a un código verbal-oral decomunicación. Son muy diversos y existen muchas clasificaciones, una de ellas:

Lloyd y Karlan (1984) distinguen entre:


Sistemas con ayuda, son los que requieren del empleo de cualquier útil o instrumento para comunicarse, aparte del propio cuerpo del usuario, por ejemplo, la escritura, los pictogramas, tableros de comunicación, computadoras, etc.



Sistemas sin ayuda, son aquellos que comprenden formas de comunicación producidas por la persona que se tiene que comunicar, por ejemplo, la lengua de señas, la palabra complementada, otros gestos como la indicación, etc.

INTRODUCCIÓN

1) Introducción.

Tanto a nivel local como mundial se está produciendo un aceleramiento del contínuo cambio que se viene dando respecto a la necesidad de interacción cotidiana de los usuarios con sistemas informáticos. Cada día se hace más necesario interactuar con interfaces diferentes: cajeros automáticos, consultas de información sobre viajes, actividades, eventos; búsqueda de información en bibliotecas, múltiples y variados sistemas de gestión, como ser sistemas empresariales, de comercio, de enseñanza, etc. y especialmente el uso de Internet como un proveedor mundial de servicios, comunicación y fuente de información. A su vez, los sistemas informáticos son cada vez más completos, más complejos y tienen más interacción con otros sistemas.

Junto a esta diversificación y complejidad crecientes, asistimos a una descentralización del acceso a la información, la que transfiere al usuario la responsabilidad y trabajo de obtener lo que busca.
¿Cómo podemos mejorar el aprovechamiento de los sistemas informáticos para hacerlos más sencillos de usar y aprender? ¿Cómo podemos lograr que esta interacción sea más efectiva y satisfactoria?

Para muchos, las respuestas a estas preguntas provienen de la investigación y desarrollo de interfaces más inteligentes, que se adapten al usuario de manera natural y progresiva, tratando de detectar sus características para que el sistema se adecue a su nivel y preferencias. Estas interfaces parten de la premisa que “los sistemas deben adaptarse a la gente”, y no lo contrario.

2) Definición.

Algunos confunden “adaptabilidad” con “adaptatividad”. En este trabajo, entenderemos por “adaptabilidad” la posibilidad de permitir al usuario, modificar los parámetros del sistema para adaptarlo así a su comportamiento, mientras que por “adaptatividad” entenderemos la capacidad del sistema de adaptarse automáticamente al usuario, basado en suposiciones sobre el mismo.

Según Benyon (Ben94), un sistema adaptativo es “aquel que, basado en el conocimiento, altera automáticamente aspectos de funcionalidad e interacción para lograr acomodar las distintas preferencias y requerimientos de sus distintos usuarios.” Como ejemplos de comportamiento adaptativo podemos citar la presentación de formularios y menúes dependiendo de la tarea a realizar, la presentación de información relevante según la tarea o usuario que la demande, o el ofrecimiento de ayuda según el contexto de trabajo.

La necesidad de sistemas adaptativos deriva en primera instancia de la heterogeneidad de la población de usuarios. El crecimiento exponencial de Internet tiene, al mismo tiempo, un gran efecto sobre el número y la variedad de usuarios que pueden tener acceso a la información a través de la WEB. Esta heterogeneidad de usuarios influye en el diseño de cualquier sistema interactivo y por lo tanto en las interfaces de la WWW.

Se han desarrollado mucho en los últimos años ejemplos de sistemas adaptativos hipermediales, de utilidad para la navegación en la Web (Bru, DeB98, Per95). En este trabajo nos concentraremos en otras investigaciones que tratan el tema desde un punto de vista más general.
3) Objetivos y beneficios esperados.

Para cumplir con su cometido, los sistemas adaptativos deben observar determinadas características:
• Mejorar la eficacia y eficiencia de los sistemas informáticos,
• Extender su ciclo de vida, facilitando su mantenimiento,
• Extender el rango de usuarios, desde el novato al experto,
• Satisfacer las demandas del usuario, reduciendo temores y aumentando el atractivo y la flexibilidad, logrando así una mejor aceptación;
• Incrementar la productividad,
• Reducir la curva de aprendizaje,
• Superar algunos de los problemas que la manipulación directa no puede resolver:
• Exceso de información
• Uso de sistemas complejos
• Decisiones en tiempo real
• Personalizar los sistemas
• Ocuparse de tareas (en lugar del usuario)
• Permitir el diálogo entre el usuario y el sistema
• Presentar información de manera integrada y comprensible

4) Modelado de Usuarios.

El concepto clave en el funcionamiento de este tipo de interfaces es el de “modelo de usuario”. El modelo surgió como una necesidad frente a la variedad y número posible de usuarios del sistema. Esta variedad ha sido motivo de estudio por distintos investigadores, los que señalan algunos aspectos determinantes de la misma. Según Noah y Alpin (noa94), los usuarios difieren en:
• Su modelo de cómo debe usarse un ordenador,
• El modelo mental del sistema que está usando,
• Sus habilidades físicas y perceptivas,
• Sus capacidades cognoscitivas,
• Sus destrezas para identificar y realizar tareas.

Según Browne, Norman y Riches (bro94), las diferencias vienen dadas por:
• Habilidades psico-motoras,
• Competencia,
• Capacidad de aprendizaje,
• Comprensión de problemas y tareas asociadas,
• Expectativas (derivadas de otros sistemas conocidos),
• Motivación (interés, seriedad, necesidades)
• Preferencias (modos de presentación, control, interacción)

Un buen modelo de usuario debe tener en cuenta estos factores, pero la consideración total de los mismos resulta problemática para la implementación y performance.
Los beneficios que pueden esperarse del uso del modelo para alcanzar la adaptatividad del sistema son varios. Según Kay (Kay94), este modelo permite:
• Adaptarse a distintas tareas,
• Alcanzar diferentes objetivos,
• Adecuarse a necesidades cambiantes,
• Atender distintos niveles de conocimiento y destreza.

Podemos citar algunos ejemplos del uso exitoso del modelo para:
• Sistemas de asesoría, consultoría o ayuda (interpretando las demandas y adecuando las respuestas),
• Sistemas de filtrado de información (estimando qué necesita conocer el usuario),
• Adaptar la presentación de resultados (según el nivel de conocimientos),
• Adecuar la interacción (proponiendo, en determinado caso, sólo las opciones “correctas”)
• Sistemas inteligentes de enseñanza (seleccionando objetivos docentes específicos según las necesidades expresadas o estimadas del usuario).

El modelado de usuarios se enfrenta a diversos desafíos, entre los que encontramos:
• El ruido en la información recabada de la interacción con el usuario,
• Los cambios en el usuario, ya sean operativos o cognoscitivos, y que deben reflejarse en el modelo, actualizándolo,
• La dificultad de evaluar su conocimiento así como la evolución del mismo,
• La influencia de factores externos en el comportamiento del usuario, ocultando su verdadero perfil,
• Cuán detallado y flexible puede/debe ser el modelo.

Para Sherman y Shrotliffe (She94), el modelado de usuarios adolece de ciertas limitaciones y problemas:
• Requiere generalizar muchos conceptos y supuestos,
• No existe el “usuario promedio”,
• El conocimiento del usuario no es estático,
• Somos incapaces de crear modelos precisos,
• No es práctico con grandes grupos de usuarios.

En definitiva, el rol de los modelos de usuario en los sistemas adaptativos puede resumirse en:
• Intepretar las acciones del usuario, según sus opciones y el historial del diálogo con el sistema,
• Generar respuestas del sistema, tanto a nivel lógico como físico.

El modelo de usuario es similar al empleado por los estudios de marketing. No existe el “usuario promedio”, pero existen ciertas características comunes a determinado grupo que son suficientemente precisas para inferir tendencias y preferencias que permitan la toma de decisiones. Así como se puede diseñar una campaña publicitaria que apunte a determinado público objetivo, se puede crear un modelo de usuario que represente razonablemente a un grupo de humanos que usará el sistema y mejorar así la interacción con el mismo.

5) Adaptatividad

Para comprender mejor cómo estos sistemas se adaptan al usuario, podemos considerar dos aspectos fundamentales:
• La dinámica, que corresponde a los componentes que pueden ser objeto de adaptación,
• La métrica, usada para diseñar, construir y evaluar los sistemas adaptativos.

Como ejemplos de componentes dinámicos podemos citar:
• Ayuda, con distintos niveles de detalle, control y presentación,
• “Windowing” y “Scrolling”, para adecuar preferencias,
• Lenguaje de comandos, empleando términos con sentido para el usuario,
• Mensajes de error, que sean explícitos y adecuados.

Como ejemplos de métricas podemos citar:
• Objetiva, que señala las razones para adaptarse: qué queremos mejorar al adaptarnos según el fin considerado,
• Asesoramiento teórico: qué aspectos suponemos que tenemos que modificar indirectamente para obtener los objetivos que directamente no podemos alcanzar,
• Desencadenante (“trigger”): qué señales, y en qué forma desencadenan los cambios o acciones adaptativas,
• Recomendada: qué elementos del diálogo o la interfaz cambian debido al desencadenamiento,
• General: alcance de aplicación tanto para los usuarios como para las tareas,
• Implementación: cuánto cuesta el proceso en términos de performance del sistema.

La adaptatividad puede realizarse básicamente de dos formas:
• Automática
• A pedido del usuario

La adaptatividad automática puede, a su vez, dividirse en cognitiva y operativa. La cognitiva trata de emplear los métodos mediante los cuales el ser humano procesa la información. Si bien éstos son relativamente estables y cambian con lentitud, es difícil medir las diferencias entre los mecanismos empleados por distintos individuos, lo que complica el desarrollo de este tipo de interfaces. Una posible solución al problema consistiría en identificar los componentes de tareas complejas para determinar luego las habilidades cognitivas necesarias para realizarlas.

La operativa consiste en detectar y analizar el comportamiento del usuario para predecir acciones futuras y adaptar la interfaz para facilitarlas. Es sin duda la opción más empleada y que ha mostrado mejores resultados, partiendo del supuesto que las acciones del usuario identifican generalmente el objetivo a alcanzar, permitiendo así adecuar la respuesta del sistema y predecir con éxito las intenciones y preferencias del usuario.

El concepto de adaptación a pedido del usuario o adaptitividad colaborativa implica que el usuario define cuánto y qué puede ser adaptable en un sistema. Por ejemplo, las especificaciones del usuario pueden ser directas, como cambiar el sistema contextual de la ayuda, o puede ser un fino cambio de nivel en los tipos de intervenciones del sistema: demora antes de la identificación de ciertos objetos, sugerencias de acciones, etc. Otra posibilidad es darle la oportunidad de definir sus objetivos. El usuario podría elegir de un conjunto de objetivos generales y el sistema podría sugerirle diferentes formas específicas para lograr el objetivo señalado, por ejemplo: explorar, planificar, buscar, evaluar su propio progreso, etc. Luego seguirá interactuando de acuerdo al modo que haya seleccionado dependiendo de dónde y cómo quiera poner su atención y qué tipos de actividades prefiera realizar. (DUF97)

6) Arquitectura.

La arquitectura de un sistema adaptativo puede analizarse según tres modelos distintos, a saber:
• Dominio
• Interacción
• Usuario

Para desarrollar una interfaz en un sistema típico de software es necesario realizar los siguientes pasos:
• Analizar el tipo de usuario que va a usar el sistema,
• Especificar las acciones que la interfaz debe soportar con el fin de cumplir con los objetivos del usuario,
• Especificar los tipos de datos (objetos) sobre los que se ejecutarán las acciones y
• Definir el plan o estrategia por el cual un usuario potencial alcanzará sus metas o requerimientos.

Para cada uno de estos pasos, es necesario el análisis a través de Modelos que permitan al desarrollador una correcta implementación. El Modelo de Usuario hace posible determinar a un tipo de usuario, el Modelo de Interacción define las acciones que son posibles ejecutar en la interfaz mientras que el Modelo de Dominio describe los datos sobre los cuales se ejecutarán dichas acciones.

El Modelo de Usuario es una estructura que contiene representaciones explícitas de las características propias de los usuarios (por ejemplo: cultura general, preferencias, intereses y habilidades) que interaccionan con el sistema. Basado en esta información, el sistema puede adaptarse a las necesidades del usuario. Se puede definir un modelo de usuario genérico, representando un grupo de usuarios de similares características o modelos con usuarios individuales. Un modelo de usuario puede ser estático o variar dinámicamente teniendo en cuenta el registro de la historia de la interacción entre un usuario particular y el sistema.

CORINTO (Consorzio Ricerca Nazionale Tecnolgia Oggetti) es una iniciativa situada en Bari, Italia, que realiza investigaciones con el fin de promover la adopción de interfaces adaptativas (ERR97). Plantea una arquitectura compuesta por los siguientes elementos:
• Pequeños programas de interfaz de usuario (UI Applets),
• Adaptadores de interfaz (UI Adapter),
• Un protocolo de adaptación de interfaces (Interfaz Adapt Protocol),
• Un sistema de aprendizaje (Learning System) y
• Un reconocedor de interfaz de lenguaje natural (Interaction LS Recognizer),
• Una base de datos con información sobre los usuarios y
• Una base de datos de interacciones con la historia de la interacción del usuario con el sistema.

Los UI Applets iniciales consisten en cuestionarios usados para obtener información preliminar sobre el usuario. Estos permiten obtener una primera aproximación sobre qué tipo de usuario es y a qué grupo puede pertenecer. El Adaptador podría activar ciertos elementos alternativos de la interfaz según el tipo de usuario definido anteriormente. Un Applet puede contener componentes de interfaz alternativos u opcionales así como también referencias a objetos visuales y no visuales (por ejemplo: descripción de texto, imagen, audio o video) que pueden ser activados y dispuestos de manera apropiada por el procedimiento adaptativo. Durante la interacción con el usuario, el Applet podría grabar la traza de ciertos eventos y acciones del usuario y comunicar estos datos de interacción al adaptador.

El Adaptador obtiene información a través de los cuestionarios primarios e interacciones grabadas y traduce estos datos en descripciones (de usuario y de interacción), que son representaciones que pueden ser enviadas al Sistema de Aprendizaje a través de los Módulos de adaptación de interfaz (Interface Adaptation Module).

El Sistema de Aprendizaje puede inferir reglas de clasificación de usuarios a partir de un conjunto de ejemplos en un dominio determinado. Para poder inferir estas reglas es necesario al comienzo proveer un cierto número de nombres y clases (por ej: principiante, medio, experto), el lenguaje de descripción y un conjunto de ejemplos dados con las descripciones de lenguaje y los tipos de clases a los que pertenece. El Sistema de Aprendizaje elabora esta información y genera un conjunto de reglas que pueden ser usadas para clasificar un objeto genérico y una determinada entrada para el Sistema de Reconocimiento. Este interpreta las reglas de clasificación generadas y clasifica un objeto (por ej: un usuario genérico) como perteneciente a una determinada clase. Por último, el protocolo (Interface Adapter Protocol) es responsable de las comunicaciones entre el Adaptador con el Sistema de Aprendizaje y con el Sistema de Reconocimiento.

7) Diseño

Según Browne, Norman y Riches (Bro94), el diseño de este tipo de interfaz debería seguir una metodología que le asegure el logro de los objetivos y beneficios esperados. La misma se compone de los siguientes elementos:

• ANÁLISIS DE REQUERIMIENTOS:
• Determinar objetivos y alcance,
• Definir qué variabilidad (del usuario y de las tareas) serán tenidas en cuenta,
• Especificar la aceptabilidad (costos vs. beneficios)
• Estudiar la usabilidad del sistema.
• ANÁLISIS DE VIABILIDAD
• Factibilidad de señales de adaptación, cambios de la interfaz, suposiciones que justifiquen la adaptación,
• Determinación de niveles de adaptatividad,
• Usabilidad
• DISEÑO
• La arquitectura debe asegurar un rendimiento aceptable,
• Tener en cuenta aspectos de forma, contenido y temporización entre eventos,
• Comportamiento adaptativo: cómo las señales determinan los cambios.
• CONSTRUCCIÓN
• De los modelos (Dominio, Interacción y Usuario),
• De detectores de señales,
• De mecanismos de control
• EVALUACIÓN POSTERIOR
• Efectos de la interacción: cuáles son los beneficios, qué tan generalmente aplicables pueden ser,
• Operación del sistema: ¿se alcanzó el nivel de adaptatividad previsto?, ¿Fueron válidas las suposiciones establecidas?

Para Benyon (Ben94) existen 5 fases en el diseño de sistemas adaptativos:
• ANÁLISIS FUNCIONAL, que debe establecer las principales funciones del sistema,
• ANÁLISIS DE DATOS, que se ocupa de la comprensión y representación del significado y estructura de los datos. Junto con el anterior, definen la capacidad del sistema para procesar la información,
• ANÁLISIS DEL CONOCIMIENTO DE LAS TAREAS, que se ocupa de las características cognitivas requeridas a los usuarios por el sistema, como por ejemplo estrategias de búsqueda, modelo mental, experiencia previa, etc.
• ANÁLISIS DE USUARIO, que se encarga de construir un modelo de usuario según los atributos relevantes para la aplicación,
• ANÁLISIS DE ENTORNO, que estudiará las características del entorno donde funcionará el sistema.

La metodología propuesta es sólo un ejemplo de otras tantas posibles. Su utilidad y eficacia podría ponerse en duda, pero la necesidad de disponer de nuevos métodos que permitan mejorar el diseño y desarrollo de este tipo de herramientas es una realidad indiscutible.

La decisión de incluir o no comportamientos inteligentes o adaptativos en una interfaz debe considerarse como parte integrante del desarrollo total del sistema desde un principio: no podemos esperar que la adaptatividad de un sistema resuelva un mal diseño.

En general, se acepta que el desarrollo de prototipos es necesario cuando se trabaja con interfaces adaptativas: si no tenemos ninguna opinión, no podemos cambiar los requerimientos. Sin embargo, no podemos esperar que el prototipo resuelva los grandes problemas: podremos probar algunas cosas, pero las mismas serán a menudo triviales e insignificantes a largo plazo. No podemos saber qué tan difícil será cambiar algo en la interfaz hasta que no tengamos un sistema completo funcionando.

8) Perspectivas de desarrollo.

Para muchos autores (Schneiderman 1997, Jaron 1996) el desarrollo de mejores productos adaptativos pasa por la resolución de algunos problemas pendientes. Si bien existen ejemplos exitosos (“FireFly”, de FireFly Network Inc. y el agente “Lumiere” de Microsoft), hay un cierto escepticismo frente a los resultados que podemos esperar, debido en parte a:
• las promesas fallidas de la Inteligencia Artificial,
• la disminución de la usabilidad de las interfaces (transparente, predecible y controlable) y
• La supuesta reducción de la responsabilidad del usuario.

La inteligencia artificial prometió durante muchos años sustanciales mejoras en la interfaz humano-computador, pero pocos fueron los resultados concretos y convincentes que produjo. Muchos ven una situación similar en el caso de las interfaces inteligentes respecto a los beneficios que prometen y los resultados que se observan.

La usabilidad es un problema que surgió por comparación con los sistemas de manipulación directa, porque las interfaces adaptativas violarían los buenos principios generados por éstos: control del sistema, previsibilidad y transparencia del mismo. Al tomar parte del control, la interfaz debe ser confiable y predecible para el usuario, quien de otra forma no se sentiría a gusto trabajando con ella. El usuario debe conocer cúales son los elementos adaptables del sistema y nunca debe ser sorprendido por los cambios. Para controlar esta adaptatividad tenemos dos alternativas: hacer que el ordenador sugiera y el usuario elija (o a la inversa) o negociar entre ambos una solución. En general, es el usuario quien debe decidir el grado de responsabilidad y adaptatividad; el modelo de usuario debería ser usado simplemente para guiar la interacción con el sistema.

Para resolver estos problemas, algunas interfaces proponen una solución intermedia, combinando un parte predecible con otra que no lo es. Por ejemplo, el sistema Letitizia (Liebermann, 1995) filtra la información de la Web presentando lugares interesantes en una ventana que no interfiere con la navegación del usuario. La transparencia no implica necesariamente que el sistema deba explicar exactamente lo que está haciendo. La metáfora de “la caja negra en una caja transparente” (Hook 1996) puede ser útil para representar un sistema donde las áreas complejas se esconden en la caja negra y se ofrece una versión simplificada del mismo a través de la caja transparente.

El control asumido por el sistema puede transmitir al usuario la sensación de transferencia de responsabilidad, porque la máquina asume ahora decisiones que antes no tomaba. Debemos entonces crear las expectativas correctas: ni muy ambiciosas ni muy pobres. El usuario debe sentir que aún conserva parte del control y responsabilidad que tenía pero delega ahora otro tanto a la inteligencia de la máquina.

9) Conclusión.

Es indiscutible la importancia que tiene la interfaz Humano Computador, en el sentido que puede afectar directamente el rendimiento de un sistema y la productividad de los usuarios (GIR98). Existen estudios (MYE96) que indican que más de un 50% del esfuerzo de diseño y programación de proyectos está específicamente realizado en el área de las interfaces de usuario. Afirma incluso que una interfaz es uno de los elementos críticos para el éxito de los productos en el mercado, así como también para su utilización y aceptación por parte de los usuarios, quienes determinarán su voluntad de interactuar con estos sistemas o no. Para algunos, el espectacular crecimiento de la World Wide Web se explica en parte gracias al éxito de su interfaz humano-computador, la sencilla tecnología de hipertexto que permite a los internautas navegar a través de la información siguiendo una serie de vínculos relacionados.

Como parte de la evolución en las interfaces humano-computador, las interfaces inteligentes, y entre ellas, los sistemas adaptativos, prometen mejorar el aprovechamiento de los sistemas informáticos para hacerlos más sencillos de usar y aprender y lograr una interacción más efectiva y satisfactoria. Si bien existe cierto escepticismo sobre el futuro y el impacto de este tipo de interfaces, existe también un buen número de razones que las hacen interesantes y necesarias: los sistemas se vuelven cada vez más grandes y complejos, la información que debemos manejar crece rápidamente y cada vez tenemos menos tiempo para tomar decisiones basadas en ella.

El concepto clave en el funcionamiento de este tipo de interfaces es el de “modelo de usuario”. A través del mismo se pretende sintetizar las características y habilidades de un grupo de personas con el fin de facilitar y mejorar la interacción con el sistema. La adaptatividad del mismo se logra intepretando las acciones del usuario, según sus opciones y el historial del diálogo con el sistema, y generando respuestas tanto a nivel lógico como físico. El proceso no es sencillo: no existe el “usuario promedio”, el conocimiento del usuario no es estático y somos incapaces de crear modelos precisos. Pero podemos desarrollar un modelo razonablemente valedero que nos permita mejorar la adaptatividad de este tipo de interfaces.

Para ello, tenemos básicamente dos opciones: automática o a pedido. En la primera, el sistema infiere a través del usuario el tipo de cambios a aplicar; en la segunda, es el usuario quien explícitamente indica qué cambios admite que se realicen.

La arquitectura de estos sistemas se basa en 3 modelos: El Modelo de Usuario hace posible determinar a un tipo de usuario, el Modelo de Interacción define las acciones que son posibles ejecutar en la interfaz mientras que el Modelo de Dominio describe los datos sobre los cuales se ejecutarán dichas acciones.

Para el diseño se han sugerido diversas metodologías, pero aún se busca una que permita un desarrollo y mantenimiento más sencillos. La decisión de incluir o no comportamientos inteligentes o adaptativos en una interfaz debe considerarse como parte integrante del desarrollo total del sistema desde un principio: no podemos esperar que la adaptatividad de un sistema resuelva un mal diseño. Toda metodología no debe perder de vista algunos conceptos básicos derivados de las interfaces de manipulación directa, como la transparencia, control, predictibilidad y confiabilidad que espera el usuario.

Para el futuro se prevee que las nuevas tecnologías incluyan: Escritura a mano, reconocimiento de gestos, posibilidad de hablar y entender en lenguaje natural, agentes inteligentes que ayuden a los usuarios a entender y aprender sobre los sistemas, buscar información relevante y desarrollo de programas por el usuario final. Estos nuevos métodos y herramientas prometen hacer del proceso de desarrollo de interfaces una actividad significativamente más sencilla, pero aún sigue siendo un desafío a resolver.

CONCEPTO Y CARACTERISTICAS DE INTERFACES ADAPTATIVAS

INTERFAS

Conjunto de convenios que permiten el intercambio de información entre dos entidades


INTERFACES ADAPTATIVAS

Las interfaces adaptativas son las que se adaptan a diferencias o cambios que existen no pueden tener lugar en la población de usuarios de un sistema informático
(Browne 93). Al decir “diferencias” nos referimos a aquellas que existen entre distintos usuarios en un momento dado (ej. usuarios de distintos países), mientras que los “cambios” se producen para un mismo usuario a lo largo del tiempo
(ej. usuario que pasa de ser “novel” a “experto”).

RAZONES PARA EL COMPORTAMIENTO ADAPTATIVO

• El sistema es usado por usuarios con diferentes requerimientos: usuarios de diferentes países o idiomas, usuarios con minusvalías, etc.
• El sistema es usado por usuarios con requerimientos cambiantes: usuarios que evolucionan de un nivel “novel” a "experto”, etc.
• El usuario trabaja en varios entornos: consistencia entre diferentes aplicaciones,
Word, Excel, etc.
• El usuario trabaja en un entorno cambiante: cambios impuestos por organismos oficiales, etc.


DISEÑO DE INTERFACES ADAPTATIVAS

Para realizar el diseño de una interfaz adaptativa es preciso responder a tres preguntas:
¿Qué?
En primer lugar hay que determinar qué aspectos de la interfaz van a ser adaptables a las diferencias o cambios considerados.
• La presentación al usuario de las entradas al sistema, seleccionando entre varios estilos de interacción (menú, órdenes, etc.).
• Corregir errores, entradas inapropiadas y sistemas de ayuda activa, para presentarle al usuario la información más apropiada.
• Presentación de información del sistema al usuario. Seleccionar el estilo de presentación y la información que queremos ver.
• La adaptación de funcionalidades: que el sistema se encargue de las tareas rutinarias y el usuario de las tareas creativas, ejemplo empleo de macros (Un macro es una serie de instrucciones que se almacenan para que se puedan ejecutar de forma secuencial mediante una sola llamada u orden de ejecución. Dicho de otra forma, una macroinstrucción es una instrucción compleja, formada por otras instrucciones más sencillas. Esto permite la automatización de tareas repetitivas.)
¿Cuándo?
También es importante saber en qué momento han de realizarse tales adaptaciones.
• Antes de la primera sesión: en el momento de la instalación (ej. idioma)
• Durante las sesiones: puede ser a petición del usuario o de forma continua y automática.

INTERFACES ADAPTATIVAS
• Entre las sesiones: se tiene en cuenta información recogida en sesiones anteriores.
¿Cómo?
Finalmente es preciso tener en cuenta los diferentes métodos y técnicas que podemos utilizar para hacer efectivas tales adaptaciones.
• Selección: Es la adaptación por selección de una entre varias alternativas preconfiguradas.
• Habilitación: Consiste en la adaptación por activación o desactivación de componentes.
• Reconfiguración: Modificación de la interfaz de usuario usando componentes predefinidos.
• Edición: Es la adaptación sin restricciones, usando un lenguaje de programación/configuración específico.

ROBOTICA APRENDIZAJE ADAPTATIVO

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http://yerart.wordpress.com/2008/07/01/curso-uimp-interfaces-de-usuario/

http://webs.satlink.com/usuarios/d/derles/tipos6.htm

EJEMPLO DE INTERFACE ADAPTATIVA. Controlar el computador con el pensamiento

Controlar el computador sólo con el pensamiento es el objetivo de las interfaces cerebrales. La ingeniera pamplonesa Carmen Vidaurre Arbizu, ha desarrollado una interfaz completamente adaptativa que mejora el rendimiento de las existentes hasta el momento, porque, según ha demostrado, reduce el tiempo necesario para aprender su funcionamiento y mejora el control que los usuarios tienen de la interfaz. Además, asegura que la mayor parte de la población sería capaz de utilizarla.
Estos resultados se recogen en la tesis doctoral Online Adaptive Classification for Brain-Computer Interfaces, en la Universidad Pública de Navarra.

Interfaz cerebral

Una interfaz cerebral o interfaz cerebro-computador (BCI, por sus siglas en inglés) permite a las personas con problemas de comunicación relacionarse con su entorno, a través de un computador y las señales electrofisiológicas provenientes del cerebro. En concreto, la interfaz con la que ha trabajado Carmen Vidaurre tiene como punto de partida el electroencefalograma (EEG) del sujeto, aunque hay otras que utilizan señales grabadas de electrodos colocados directamente en el cerebro.
El usuario y la interfaz son dos “sistemas” altamente interdependientes, que hasta hace poco se adaptaban el uno al otro independientemente. En el pasado, cuando un sujeto sin experiencia se disponía a usar una BCI, los sistemas no eran capaces de suministrar realimentación, es decir, el sujeto no podía ver los resultados de sus patrones cerebrales en la pantalla.
En estos sistemas antiguos, después de unas sesiones previas de recogida de datos, se incluía la realimentación y, de este modo, el sujeto comenzaba a adaptarse al computador utilizando la respuesta de la interfaz a los patrones extraídos de su señal. Sin embargo, estas interfaces las podían utilizar pocos usuarios, porque se necesitaba que los patrones generados durante las sesiones de entrenamiento y los de las sesiones con realimentación fueran muy similares.
Uno de los mayores problemas con que se encontraban los usuarios e investigadores de estos sistemas “estáticos” era que los patrones extraídos de las señales que se grababan en las sesiones de entrenamiento sin realimentación eran muy distintos de los extraídos de señales grabadas en presencia de realimentación. Por ejemplo, el input visual era diferente entre ambos tipos de sesiones, y esta diferencia cambia significativamente la actividad cerebral de ciertas zonas.
Para los usuarios inexpertos es muy difícil adaptarse a la interfaz tradicional, porque no son capaces de generar patrones estacionarios en el tiempo, probablemente por su falta de experiencia. Les resulta muy complicado reproducir estados mentales suficientemente parecidos para su correcta clasificación.

Investigación pionera

Por este motivo, en la tesis doctoral se desarrollaron, de forma pionera, dos clasificadores adaptativos en-línea, dentro de una interfaz completamente adaptativa, capaces de suministrar realimentación a sujetos inexpertos en las primeras etapas de uso. Con este sistema, la interfaz y el sujeto se van ajustando, aprendiendo el uno del otro recíprocamente. De este modo, se han podido eliminar las sesiones iniciales de entrenamiento sin realimentación, por lo que disminuye el tiempo total de aprendizaje y los sujetos son capaces de encontrar una estrategia de funcionamiento directamente con realimentación.
Además, los experimentos llevados a cabo con sujetos sin experiencia previa han demostrado que la mayoría de la población sería capaz de aprender a controlar una BCI adaptativa. En concreto, en los ensayos realizados con 30 personas en Austria y en Pamplona, se comprobó que 20 habían podido controlar la interfaz “muy bien” en 4 horas.

Cuatro módulos

La interfaz consta básicamente de cuatro módulos que se encargan, respectivamente, de la adquisición y preprocesado de la señal; extracción de sus características; clasificación de la señal en los distintos patrones que contiene la interfaz y, por último, de la realimentación, etapa en la que se comprueba si la acción ha sido la esperada.
Este trabajo se ha centrado principalmente en el módulo de clasificación, que se ocupa de identificar el tipo de señal que está enviando el sujeto. En una interfaz que tiene, por ejemplo, dos patrones (imaginación del movimiento de la mano izquierda y del movimiento de la mano derecha) el módulo de clasificación trata de decidir a qué patrón pertenece la señal actual.

ARQUITECTURA

La arquitectura de un sistema adaptativo puede analizarse según tres modelos distintos, a saber:
• Dominio
• Interacción
• Usuario

Para desarrollar una interfaz en un sistema típico de software es necesario realizar los siguientes pasos:
• Analizar el tipo de usuario que va a usar el sistema,
• Especificar las acciones que la interfaz debe soportar con el fin de cumplir con los objetivos del usuario,
• Especificar los tipos de datos (objetos) sobre los que se ejecutarán las acciones y
• Definir el plan o estrategia por el cual un usuario potencial alcanzará sus metas o requerimientos.

Para cada uno de estos pasos, es necesario el análisis a través de Modelos que permitan al desarrollador una correcta implementación. El Modelo de Usuario hace posible determinar a un tipo de usuario, el Modelo de Interacción define las acciones que son posibles ejecutar en la interfaz mientras que el Modelo de Dominio describe los datos sobre los cuales se ejecutarán dichas acciones.

El Modelo de Usuario es una estructura que contiene representaciones explícitas de las características propias de los usuarios (por ejemplo: cultura general, preferencias, intereses y habilidades) que interaccionan con el sistema. Basado en esta información, el sistema puede adaptarse a las necesidades del usuario. Se puede definir un modelo de usuario genérico, representando un grupo de usuarios de similares características o modelos con usuarios individuales. Un modelo de usuario puede ser estático o variar dinámicamente teniendo en cuenta el registro de la historia de la interacción entre un usuario particular y el sistema.