Corso di Interazione Uomo Macchina
AA 2013-2014
Roberto Polillo
Corso di laurea in Informatica
Università di Milano Bicocc...
Queste slides…
… si basano sul libro “Facile da usare”, dell’autore, dove si trovano
tutte le necessarie spiegazioni. Vedi...
Di che cosa parleremo
 In questo corso non ci interessa studiare le tecnologie, ma gli
stili di interazione
 Vedremo qui...
TECNOLOGIE DI
INTERAZIONE
PARADIGMI DI
INTERAZIONE
permettono
nuovi
suggeriscono
nuove
Evoluzione degli stili di interazio...
Le tecnologie possibili sono tante…
sistema utente
OUTPUT DEVICES
INPUT DEVICES
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• Tatto
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Le tecnologie possibili sono tante…
 … ma quelle dominanti in un certo periodo hanno
determinato i principali “paradigmi”...
Le macro-fasi
1960 1970 1980 1990 2000
Teletype
Personal computer
Web
Terminali video
Mobiles
Le macro-fasi
1960 1970 1980 1990 2000
Teletype
Personal computer
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Terminali video
Mobiles
Tecnologia dominante: teletype
"Scrivi e leggi"10
R.Polillo - Marzo 2014
“Scrivi e leggi”: modalità
 L’utente ha il controllo
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L’utente ha il controllo: adventure games
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Il computer ha il controllo : sistemi esperti
(1) Patient’s name: (first-last)
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**MALE
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La conversazione umana
Nella conversazione umana, il controllo passa
da un interlocutore all’altro, a seconda del
contesto...
Il test di Turing
Un test proposto nel 1950 da Alan Turing
• Un umano A interroga gli interlocutori B e C
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”Fra circa cinquant’anni sarà possibile
programmare i computer … in modo tale da farli
rispondere così bene che un interro...
Eliza
HUMAN: GOOD MORNING MY NAME IS GAINES AND I WISH TO
TALK TO YOU
ELIZA: I AM NOT INTERESTED IN NAMES
HUMAN: SORRY PER...
The Loebner Prize
http://www.loebner.net/Prizef/loebner-prize.html
 Una gara annuale di programmi che si sottopongono
al ...
Loebner prize: SAM,
il migliore del 2005
SAM: Hello, my name is Sam and I am the human.
JUDGE: Hi Sam, tell me which is la...
Oggi: scrivi e leggi parla e ascolta
Esempio:
Apple Siri: in iPhone 4S ott 2011, in iPad in set 2012
Demo: https://www.yo...
Le macro-fasi
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Mobile
Tecnologia dominante: terminale video
Esempio: Il terminale IBM 3270 (1972)
tipicamente: 80 colonne
tipicamente:24righe
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"Indica e compila"25
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“Indica e compila”: applicazioni tipiche
 Display editors (cursore)
 Sistemi informativi (menu + forms)
Display editor
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Sistemi informativi: esempio di form
Sistemi informativi: esempio di menu
da IBM CUA (Common User Access): un insieme di linee guida per l’interfaccia utente,
...
Le macro-fasi
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Teletype
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Terminali video
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Tecnologia dominante: personal computer
Il personal computer: tappe
IBM PC
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XEROX
STAR
1982
APPLE
MACINTOSH
1984+
MICROSOFT
WINDOWS
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"Non dirlo, fallo!"33
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Il personal computer: tappe
IBM PC
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Xerox Star, 1982
Schermo grafico
a doppia pagina
mouse
Xerox Star: la filosofia di base
 Familiar user’s conceptual model (“desktop”)
 Seeing and pointing versus remembering a...
What you see is what you get (“WYSIWYG”)
Il video presenta una immagine
“identica” alla pagina stmpata
Con lo Star, per la...
Seeing & pointing vs remembering & typing
Paradigma della manipolazione diretta:
 Azioni fisiche su oggetti rappresentati...
Manipolazione diretta: il mouse
Funzioni principali:
• pointing
• selecting
• dragging
Il primo mouse, 1964
(D.Engelbart)
Tipi di mouse
Macintosh Star Sun
Mouse e legge di Fitts
I movimenti del mouse seguono la legge di Fitts:
T = 1.03 + 0.96 log2 (D/S + 0.5)
T = tempo per pos...
(Un gioco di scacchi per il Macintosh, circa 1987)
feedback
Familiar user conceptual model:
la metafora della scrivania
 il video “è” il desktop dell’utente
 documenti, cartelle
 ...
Video
 Star user interface (lungo):
https://www.youtube.com/watch?v=Cn4vC80Pv6Q (Parte I)
https://www.youtube.com/watch?v...
Xerox Star: la filosofia di base (segue)
 Universal commands
 Consistency
 Simplicity
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 User tai...
Il personal computer: tappe
IBM PC
1981
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MACINTOSH
1984
MICROSOFT
WINDOWS
1990
IBM PC
IBM PC, 1981
• Assemblato da componenti standard
• Basso costo
• Sistema operativo MS-DOS (Microsoft, non IBM),
con interf...
Software Arts, 1979 (Apple II), 1981 (IBM PC)
Il personal computer: tappe
IBM PC
1981
XEROX
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1982
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Apple Macintosh, 1984
“The computer for the rest of us”
Ispirato allo Star della Xerox:
https://www.youtube.com/watch?v=vp...
Desktop ispirato da Xerox Star, ma semplificato
Apple Leopard OS desktop, 2008
Il personal computer: tappe
IBM PC
1981
XEROX
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1982
APPLE
MACINTOSH
1984
MICROSOFT
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Microsoft Windows
 Windows 1
 Windows 2
 Windows 3 (1990)
 Windows 95
 Windows 98
 Windows 2000
 Windows XP
 Windo...
Windows vs Mac (1983 – 2011)
 https://www.youtube.com/watch?v=_onj4isp9fY
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WINDOWS 1.0
WINDOWS 2.0
WINDOWS 3.1
WINDOWS 95
WIMP
Con questa sigla si indica spesso la classe di
interfacce che seguono la filosofia impostata da Star
(Mac, Windows, …...
19. Evoluzione dei paradigmi di interazione (I)
19. Evoluzione dei paradigmi di interazione (I)
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19. Evoluzione dei paradigmi di interazione (I)

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  • The concept of using a visual interface originated in the mid 1970s at the Xerox Palo Alto Research Center (PARC) where a graphical interface was developed for the Xerox Star computer system introduced in April 1981.
  • http://sloan.stanford.edu/MouseSite/Archive/patent/Mouse.html
    Di D.Engelbart
  • Un gioco degli scacchi shareware, per il primo Macintosh (circa 1987).
    I pezzi venivano “ afferrati” e spoistati col mouse.
  • 19. Evoluzione dei paradigmi di interazione (I)

    1. 1. Corso di Interazione Uomo Macchina AA 2013-2014 Roberto Polillo Corso di laurea in Informatica Università di Milano Bicocca Dipartimento di Informatica, Sistemistica e Comunicazione Evoluzione dei paradigmi di interazione1 R.Polillo - Marzo 2014 Edizione 2013-14
    2. 2. Queste slides… … si basano sul libro “Facile da usare”, dell’autore, dove si trovano tutte le necessarie spiegazioni. Vedi www.rpolillo.it Queste slide sono disponibili con licenza Creative Commons (attribuzione, non commerciale, condividi allo stesso modo) a chiunque desiderasse utilizzarle, senza necessità di preventiva autorizzazione: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/it/deed.it La licenza non si estende alle immagini fotografiche e alle screen shots, i cui diritti restano in capo ai rispettivi proprietari, che sono stati indicati, ove possibile, nelle didascalie del libro. L’autore si scusa per eventuali omissioni, e resta a disposizione per correggerle. R.Polillo - Marzo 2014 2
    3. 3. Di che cosa parleremo  In questo corso non ci interessa studiare le tecnologie, ma gli stili di interazione  Vedremo quindil’evoluzione storica dei principali stili che si sono consolidati negli anni
    4. 4. TECNOLOGIE DI INTERAZIONE PARADIGMI DI INTERAZIONE permettono nuovi suggeriscono nuove Evoluzione degli stili di interazione
    5. 5. Le tecnologie possibili sono tante… sistema utente OUTPUT DEVICES INPUT DEVICES • Vista • Udito • Tatto • Mani • Voce • Sguardo • Postura - display video - stampanti - sound devices - haptic devices - tastiere - manipolazione indiretta - manipolazione diretta - riconoscimento vocale - eye tracking - body sensor INPUT DEVICES mondo - scanner - foto & video camera - sound recorder - GPS - sensori di prossimità
    6. 6. Le tecnologie possibili sono tante…  … ma quelle dominanti in un certo periodo hanno determinato i principali “paradigmi” di interazione, che sono relativamente pochi R.Polillo - Marzo 2014 6
    7. 7. Le macro-fasi 1960 1970 1980 1990 2000 Teletype Personal computer Web Terminali video Mobiles
    8. 8. Le macro-fasi 1960 1970 1980 1990 2000 Teletype Personal computer Web Terminali video Mobiles
    9. 9. Tecnologia dominante: teletype
    10. 10. "Scrivi e leggi"10 R.Polillo - Marzo 2014
    11. 11. “Scrivi e leggi”: modalità  L’utente ha il controllo  command languages  query languages  line editors  adventure games  ...  Il computer ha il controllo  Q&A  advisory systems  ...  Entrambi hanno il controllo (“conversazione”)  ?
    12. 12. L’utente ha il controllo: command languages $pwd /usr/roberto $ls filea fileb filec $rm filea $ (Unix)
    13. 13. L’utente ha il controllo: query languages GIVE THE NAMES OF ALL EMPLOYEES WHO HAVE JOBS WORKING AS A SECRETARY IN THE CITY OF CHICAGO. PRINT THE NAME OF ANY EMPLOYEE WITH CITY=CHICAGO AND JOB=SECRETARY THE NUMBER OF RECORDS TO RETRIEVE IS 30 SMITH JONES BROWN ... (Intellect)
    14. 14. L’utente ha il controllo: adventure games You are standing at the end of a road before a small brick building. Around you is a forest. A small stream flows down a gully. ENTER BUILDING You are inside a building, a well house for a large spring. There are some keys on the ground here. There is a shiny brass lamp nearby. There is a bottle of water here. GET WATER Okay GET KEYS Okay (Adventure, 1975)
    15. 15. Il computer ha il controllo : sistemi esperti (1) Patient’s name: (first-last) **FRED SMITH (2) Sex: **MALE (3) Age: **55 (4) Have you been able to obtain positive cultures from a site at which Fred Smith has an infection? **YES (5) What is the infection? **PRIMARY-BACTEREMIA (6) Please give the date and approximate time when signs of symptoms first appeared (Mycin)
    16. 16. La conversazione umana Nella conversazione umana, il controllo passa da un interlocutore all’altro, a seconda del contesto, con meccanismi molto complessi
    17. 17. Il test di Turing Un test proposto nel 1950 da Alan Turing • Un umano A interroga gli interlocutori B e C • Si sa che un interlocutore è umano (non conosce A), e che l’altro è un computer • A deve decidere chi è l’uomo e chi è il computer B C A Interlocutori Stanza chiusa Interrogante
    18. 18. ”Fra circa cinquant’anni sarà possibile programmare i computer … in modo tale da farli rispondere così bene che un interrogante medio non avrà più del 70% di possibilità di fare una identificazione corretta dopo 5 minuti di domande” (Turing, 1950)
    19. 19. Eliza HUMAN: GOOD MORNING MY NAME IS GAINES AND I WISH TO TALK TO YOU ELIZA: I AM NOT INTERESTED IN NAMES HUMAN: SORRY PERHAPS YOU COULD LET ME KNOW YOUR INTERESTS ELIZA: PLEASE DON’T APOLOGIZE HUMAN: THANK YOU WHAT INTEREST YOU MOST? ELIZA: WHY DO YOU ASK? HUMAN: BECAUSE I HAVE TO DEMONSTRATE YOUR INEFFABLE CAPABILITIES ELIZA: IS THAT THE REAL REASON? HUMAN: YES YOUR CAPABILITIES INTEREST ME ELIZA: YOU SEEM QUITE POSITIVE ... (Weizenbaum, 1966)
    20. 20. The Loebner Prize http://www.loebner.net/Prizef/loebner-prize.html  Una gara annuale di programmi che si sottopongono al test di Turing (dal 1990)  Il programma che supera il test riceve $100.000  Finora nessuno ha superato il test  Il migliore del 2006: Jabberwacky (in http://www.jabberwacky.com si può chattare con Jabberbacky)  Il migliore del 2013: Mitsuku) (si può chattare in http://www.mitsuku.com )
    21. 21. Loebner prize: SAM, il migliore del 2005 SAM: Hello, my name is Sam and I am the human. JUDGE: Hi Sam, tell me which is larger, a TV screen or Belgium. SAM: Belgium is a little bit larger. JUDGE: Wljso lwjejdo wleje elwjeo wjeol, isn't it? SAM: Is that Polish? JUDGE: Who. SAM: What you wrote above. JUDGE: This is ljelwl, aren't you. SAM: I'm a little worried about your writing skills. JUDGE: Which is further away from this apartment, Queens or the Queen of England? SAM: If the Queen is visiting Manhattan, she is closer. JUDGE: If the Queen is visiting Manhattan, won't she want to abdicate? SAM: I would. JUDGE: You would rather not be Queen, then, right? SAM: I'd like to be Queen, but England's damp. How about you? JUDGE: Which is damper, England or under your sink? SAM: I'd like to be Queen, but England's damp. How about you? JUDGE: You didn't answer the question. SAM: You didn't answer my question. But please look at my response again. JUDGE: Change of subject: if you are human, you should know: what is lewleoxoe? SAM: Perhaps I should, but my Polish is rusty. JUDGE: How can a language be rusty, there is no metal in it? SAM: You write like a computer. JUDGE: Thanks a real compliment. You write like a human! SAM: Is that a compliment? JUDGE: Good thing I am the judge, not you. You would say I was a machine! SAM: There may be worse things to be. JUDGE: Which, a machine or a judge? SAM: Ha ha. I'll leave that you to. You're the judge!
    22. 22. Oggi: scrivi e leggi parla e ascolta Esempio: Apple Siri: in iPhone 4S ott 2011, in iPad in set 2012 Demo: https://www.youtube.com/watch?v=MtwVQhEXCcc R.Polillo - Marzo 2014 22
    23. 23. Le macro-fasi 1960 1970 1980 1990 2000 Teletype Personal computer Web Terminali video Mobile
    24. 24. Tecnologia dominante: terminale video Esempio: Il terminale IBM 3270 (1972) tipicamente: 80 colonne tipicamente:24righe cursore tasti posizionamento cursore
    25. 25. "Indica e compila"25 R.Polillo - Marzo 2014
    26. 26. “Indica e compila”: applicazioni tipiche  Display editors (cursore)  Sistemi informativi (menu + forms)
    27. 27. Display editor Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. In eros. Praesent quam tellus, vulputate pulvinar, cursus non, malesuada quis, nisi. Morbi placerat euismod orci. Cum sociis natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus. Morbi sit amet mi at libero dictum cursus. Aenean pellentesque. Aliquam condimentum. Aenean est. cursore Comandi: Insert, Append, Delete, …. Esempio tipico: Vi (Unix)
    28. 28. Sistemi informativi: esempio di form
    29. 29. Sistemi informativi: esempio di menu da IBM CUA (Common User Access): un insieme di linee guida per l’interfaccia utente, pubblicato da IBM nel 1987
    30. 30. Le macro-fasi 1960 1970 1980 1990 2000 Teletype Personal computer Web Terminali video Mobiles
    31. 31. Tecnologia dominante: personal computer
    32. 32. Il personal computer: tappe IBM PC 1981 XEROX STAR 1982 APPLE MACINTOSH 1984+ MICROSOFT WINDOWS 1990+
    33. 33. "Non dirlo, fallo!"33 R.Polillo - Marzo 2014
    34. 34. Il personal computer: tappe IBM PC 1981 XEROX STAR 1982 APPLE MACINTOSH 1984 MICROSOFT WINDOWS 1990 XEROX STAR
    35. 35. Xerox Star, 1982 Schermo grafico a doppia pagina mouse
    36. 36. Xerox Star: la filosofia di base  Familiar user’s conceptual model (“desktop”)  Seeing and pointing versus remembering and typing  What you see is what you get ("WYSIWYG")
    37. 37. What you see is what you get (“WYSIWYG”) Il video presenta una immagine “identica” alla pagina stmpata Con lo Star, per la prima volta, le tecnologie di video e stampante sono “abbastanza” compatibili: - video con buona risoluzione - pixel quadrati - stampante laser di buona qualità (ma con risoluzione molto maggiore del video)
    38. 38. Seeing & pointing vs remembering & typing Paradigma della manipolazione diretta:  Azioni fisiche su oggetti rappresentati sul video, non linguaggio di comandi  Rappresentazione continua dell’oggetto di interesse  Operazioni rapide, incrementali, reversibili  Feedback sull’oggetto di interesse visibile immediatamente (Shneiderman)
    39. 39. Manipolazione diretta: il mouse Funzioni principali: • pointing • selecting • dragging
    40. 40. Il primo mouse, 1964 (D.Engelbart)
    41. 41. Tipi di mouse Macintosh Star Sun
    42. 42. Mouse e legge di Fitts I movimenti del mouse seguono la legge di Fitts: T = 1.03 + 0.96 log2 (D/S + 0.5) T = tempo per posizionare il mouse (in secondi) D = distanza dall’oggetto (in pixels) S = larghezza dell’oggetto Le costanti (1.03 e 0.96) sono circa le stesse dei movimenti manuali. Pertanto il mouse è quasi ottimale come pointing device
    43. 43. (Un gioco di scacchi per il Macintosh, circa 1987)
    44. 44. feedback
    45. 45. Familiar user conceptual model: la metafora della scrivania  il video “è” il desktop dell’utente  documenti, cartelle  disordine
    46. 46. Video  Star user interface (lungo): https://www.youtube.com/watch?v=Cn4vC80Pv6Q (Parte I) https://www.youtube.com/watch?v=ODZBL80JPqw (Parte II) (più breve:)  https://www.youtube.com/watch?v=wOAm7EiFNu8
    47. 47. Xerox Star: la filosofia di base (segue)  Universal commands  Consistency  Simplicity  Modeless interaction  User tailorability (Smith et al., Designing the Star User Intreface, 1982) • Familiar user’s conceptual model (“desktop”) • Seeing and pointing versus remembering and typing • What you see is what you get
    48. 48. Il personal computer: tappe IBM PC 1981 XEROX STAR 1982 APPLE MACINTOSH 1984 MICROSOFT WINDOWS 1990 IBM PC
    49. 49. IBM PC, 1981 • Assemblato da componenti standard • Basso costo • Sistema operativo MS-DOS (Microsoft, non IBM), con interfaccia a comandi • Enorme successo commerciale
    50. 50. Software Arts, 1979 (Apple II), 1981 (IBM PC)
    51. 51. Il personal computer: tappe IBM PC 1981 XEROX STAR 1982 APPLE MACINTOSH 1984 MICROSOFT WINDOWS 1990 APPLE MACINTOSH
    52. 52. Apple Macintosh, 1984 “The computer for the rest of us” Ispirato allo Star della Xerox: https://www.youtube.com/watch?v=vpMeFh37mCE https://www.youtube.com/watch?v=y58u79RrK60
    53. 53. Desktop ispirato da Xerox Star, ma semplificato
    54. 54. Apple Leopard OS desktop, 2008
    55. 55. Il personal computer: tappe IBM PC 1981 XEROX STAR 1982 APPLE MACINTOSH 1984 MICROSOFT WINDOWS 1990
    56. 56. Microsoft Windows  Windows 1  Windows 2  Windows 3 (1990)  Windows 95  Windows 98  Windows 2000  Windows XP  Windows VISTA  Windows 7  Windows 8
    57. 57. Windows vs Mac (1983 – 2011)  https://www.youtube.com/watch?v=_onj4isp9fY R.Polillo - Marzo 2014 59
    58. 58. WINDOWS 1.0
    59. 59. WINDOWS 2.0
    60. 60. WINDOWS 3.1
    61. 61. WINDOWS 95
    62. 62. WIMP Con questa sigla si indica spesso la classe di interfacce che seguono la filosofia impostata da Star (Mac, Windows, …):  Windows  Icons  Menus  Pointing
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