Diseño de Interfaces Hombre

Diseño de Interfaces Hombre - Máquina (HMI)
Patricio Rodríguez V.
Instituto de Electricidad y Electrónica – Universidad Austral de Chile
General Lagos 2086-casilla 567-Valdivia -Chile
Email: patriciorodriguez@uach.cl
Resumen
En este documento analizaremos cual es el concepto de interfaz hombre – máquina (HMI), sus distintos modelos, reglas para el
diseño de interfaces de usuario, que son las guías de diseño, cómo realizar un correcto análisis y modelación de tareas y algunas
consideraciones al momento de diseñar una HMI.
Abstract
In this document we will analize the Human – Machine Interface (HMI) concept, its different models, rules for user interface design,
which are design guides, how to perform a right analysis and modelation of works and some considerations at the moment of
designing an HMI.
1. Introducción
El ser humano está continuamente interactuando con los objetos que le rodean, y crea expectativas sobre cómo éstos deben
comportarse, basadas en pasadas experiencias con estos objetos u otros similares.
Cuando los seres humanos y los computadores interactúan lo hacen a través de un medio o interfaz hombre – máquina, que definimos
como HMI.
La HMI es el punto en el que seres humanos y computadores se ponen en contacto, transmitiéndose mutuamente tanto información,
órdenes y datos como sensaciones, intuiciones y nuevas formas de ver las cosas. Por otro lado, la interfaz es también un límite a la
comunicación en muchos casos, ya que aquello que no sea posible expresar a través de ella permanecerá fuera de nuestra relación
mutua. Es así como en muchos casos la interfaz se convierte en una barrera debido a un pobre diseño y una escasa atención a los
detalles de la tarea a realizar.
La interfaz forma parte de un entorno cultural, físico y social y por tanto tendremos una serie de factores que hemos de tener en cuenta
en el momento de diseñarlas.
Si la interfaz está bien diseñada, el usuario encontrará la respuesta que espera a su acción; si no es así, puede ser frustrante para el
usuario, que habitualmente tiende a culparse a sí mismo por no saber usar el objeto. Además, un buen programa con una pobre
interfaz tendrá una mala imagen, y al contrario, una buena interfaz puede realzar un programa mediocre.
2. Modelos
Existen tres puntos de vista distintos en una HMI: el del usuario, el del programador y el del diseñador. Cada uno tiene un modelo
mental propio de la interfaz, que contiene los conceptos y expectativas acerca de la interfaz, desarrollados a través de su experiencia.
o
Modelo del usuario. El usuario tiene su visión personal del sistema, y espera que éste se comporte de una cierta forma, que se
puede conocer estudiando al usuario (realizando tests de usabilidad, entrevistas, o a través de una realimentación). Una interfaz
debe facilitar el proceso de crear un modelo mental efectivo. Para ello son de gran utilidad las metáforas, que asocian un dominio
nuevo a uno ya conocido por el usuario. Las metáforas relacionan el sistema con algo ya conocido por el usuario: ejemplo del
escritorio (Figura 1), Metáfora de proceso industrial (Figura 2).
Figura 1 Metáfora del escritorio Windows 95
Figura 2 Metáfora de proceso industrial
o
Modelo del programador. Es el más fácil de visualizar, al poderse especificar formalmente. Está constituido por los objetos que
manipula el programador (ejemplo: base de datos - agenda telefónica). Estos objetos se deben esconder del usuario.
Los conocimientos del programador incluyen la plataforma de desarrollo, el sistema operativo, las herramientas de desarrollo,
especificaciones. Sin embargo, esto no significa necesariamente que tenga la habilidad de proporcionar al usuario los modelos y
metáforas más adecuadas.
o
Modelo del diseñador. El diseñador mezcla las necesidades, ideas, deseos del usuario y los materiales de que dispone el
programador para diseñar un producto de software. Es un intermediario entre ambos.
El modelo del diseñador describe los objetos que utiliza el usuario, su presentación al mismo y las técnicas de interacción para su
manipulación.
El modelo tiene tres partes: presentación, interacción y relaciones entre los objetos.
Presentación: es lo que primero capta la atención del usuario, pero más tarde pasa a un segundo plano. La presentación no es lo más
relevante, y un abuso en la misma (por ejemplo, en el color) puede ser contraproducente, distrayendo al usuario.
Interacción: a través de diversos dispositivos que utiliza el usuario.
Relaciones entre los objetos: es donde el diseñador determina la metáfora adecuada que encaja con el modelo mental del usuario.
3. Aspectos de la sicología humana.
Al diseñar HMI deben tenerse en cuenta las habilidades cognitivas y de percepción de las personas, y adaptar el programa a ellas.
Así, una de las cosas más importantes que una interfaz puede hacer es reducir la dependencia de las personas de su propia memoria,
no forzándoles a recordar cosas innecesariamente (por ejemplo, información que apareció en una pantalla anterior) o a repetir
operaciones ya realizadas (por ejemplo, introducir un mismo dato repetidas veces).
La persona tiene habilidades distintas de la máquina, y ésta debe utilizar las suyas para soslayar las de aquella (como por ejemplo la
escasa capacidad de la memoria de corto alcance).
4. Reglas para el diseño de interfaces
Reglas de oro del diseño de interfaces:
o
Dar control al usuario.
o
Reducir la carga de memoria del usuario.
o
Consistencia.
Regla 1: Dar control al usuario. El diseñador debe dar al usuario la posibilidad de hacer su trabajo, en lugar de suponer qué es lo que
éste desea hacer. La interfaz debe ser suficientemente flexible para adaptarse a las exigencias de los distintos usuarios del programa.
Principios:
1.
Usar adecuadamente los modos de trabajo.
2.
Permitir a los usuarios utilizar el teclado o el mouse.
3.
Permitir al usuario interrumpir su tarea y continuarla más tarde.
4.
Utilizar mensajes y textos descriptivos.
5.
Permitir deshacer las acciones, e informar de su resultado.
6.
Permitir una cómoda navegación dentro del producto y una fácil salida del mismo.
7.
Permitir distintos niveles de uso del producto para usuarios con distintos niveles de experiencia.
8.
Hacer transparente la interfaz al usuario, que debe tener la impresión de manipular directamente los objetos con los que está
trabajando.
9.
Permitir al usuario personalizar la interfaz (presentación, comportamiento e interacción).
10. Permitir al usuario manipular directamente los objetos de la interfaz.
En suma, el usuario debe sentir que tiene el control del sistema.
Regla 2: Reducir la carga de memoria del usuario. La interfaz debe evitar que el usuario tenga que almacenar y recordar información.
Principios:
1. Aliviar la carga de la memoria de corto alcance (permitir deshacer, copiar y pegar; mantener los últimos datos introducidos).
2. Basarse en el reconocimiento antes que en el recuerdo (ejemplo: elegir de entre una lista en lugar de teclear de nuevo).
3. Proporcionar indicaciones visuales de dónde está el usuario, qué está haciendo y qué puede hacer a continuación.
4. Proporcionar funciones deshacer, rehacer y acciones por defecto.
5. Proporcionar atajos de teclado (iniciales en menús, teclas rápidas).
6. Asociar acciones a los objetos (menú contextual).
7. Utilizar metáforas del mundo real (sistema telefónico, agenda, Figura 3). Ejemplo de mala metáfora: iconos de Lotus Organizer
(Figura 4).
Figura 3 Metáfora de la agenda
Figura 4 Iconos de Lotus Organizer
8. Presentar al usuario sólo la información que necesita (menús simples/avanzados, wizards, asistentes).
9. Hacer clara la presentación visual (colocación/agrupación de objetos, evitar la presentación de excesiva información; véase en la
Figura 5).
Figura 5 Ejemplo de mal (izquierda) y buen (derecha) diseño
Regla 3: Consistencia. Permite al usuario utilizar conocimiento adquirido en otros programas. Ejemplo: mostrar siempre el mismo
mensaje ante un mismo tipo de situación, aunque se produzca en distintos lugares. Principios:
1. Consistencia en la realización de las tareas: proporcionar al usuario indicaciones sobre el proceso que está siguiendo.
2. Consistencia dentro del propio producto y de un producto a otro. La consistencia se aplica a la presentación (lo que es igual debe
aparecer igual: color del texto estático), el comportamiento (un objeto se comporta igual en todas partes) y la interacción (los atajos y
operaciones con el mouse se mantienen).
Ejemplo de consistencia en la mejora de un interfaz: botones en las ventanas de Windows (Figura 6).
Figura 6 botones de las ventanas de Windows 3.1 y Windows 95
3. Consistencia en los resultados de las interacciones: misma respuesta ante la misma acción. Los elementos estándar del interfaz
deben comportarse siempre de la misma forma (las barras de menús despliegan menús al seleccionarse).
4. Consistencia de la apariencia estética (iconos, fuentes, colores, distribución de pantallas).
5. Fomentar la libre exploración de la interfaz, sin miedo a consecuencias negativas.
5. Guías de diseño
Las guías de diseño de interfaces afectan a la presentación, el comportamiento y la interacción de los elementos de la interfaz, y son
reglas e indicaciones a seguir en cuanto a la apariencia y comportamiento de estos.
Las guías de diseño abarcan tres áreas del diseño de la interfaz: física (el hardware de la interfaz), sintáctica (presentación de la
información, secuencia y orden de las acciones del usuario para realizar una tarea, como por ejemplo imprimir) y semántica
(significado de los objetos y acciones, como por ejemplo el de las palabras Exit y Cancel). Un aspecto que deben cuidar las guías de
diseño es el soporte para diversos lenguajes, con vistas al uso del producto a nivel internacional.
Cada entorno de desarrollo tiene sus guías de diseño. Ejemplos: Apple (Macintosh), IBM (OS/2, DOS), Microsoft (Windows), UNIX
(OSF/Motif).
Las guías de diseño se aplican a una plataforma. Además, cada empresa suele tener sus propias guías de estilo, situadas por encima de
aquellas, y que se aplican a todos sus productos con el fin de darles un aspecto uniforme y mantener una imagen corporativa.
En cualquier caso las guías de diseño son recomendaciones, y lo verdaderamente importante es que la usabilidad del programa sea
adecuada, aunque ello suponga desviarse de las guías en un momento dado.
Pruebas de usabilidad: La usabilidad puede ser algo subjetivo, pero existen pruebas objetivas que permiten evaluar la usabilidad de un
programa. Entre ellas se pueden citar la utilidad del programa, su facilidad de aprendizaje y de uso, su eficiencia y la satisfacción del
usuario. Evaluar la usabilidad de un programa tiene un coste, pero a cambio tiene el beneficio de conseguir una mayor calidad del
producto.
6. Análisis y modelización de tareas
Una HMI permite la automatización de tareas que se realizan en forma no computarizada. Antes de su diseño es necesario hacer un
análisis de las tareas que el usuario desempeña en su actividad actual.
El diseñador de interfaces debe conocer y comprender las tareas que realizan los humanos en el entorno a considerar, para luego poder
transformarlas en un conjunto parecido de tareas que se implementan en la HMI.
Un enfoque alternativo para el análisis de tareas es el orientado a los objetos, donde el diseñador observa los objetos físicos utilizados
por el futuro usuario y las acciones que se aplican a cada objeto.
Una vez que cada tarea o acción se ha definido se puede comenzar con el diseño de la interfaz, que puede realizarse siguiendo el
siguiente orden:
1.
Establecer los objetivos e intenciones de cada tarea.
2.
Asignar a cada objetivo/intención una secuencia de acciones específicas.
3.
Especificar la secuencia de acciones tal y como se ejecutarán en el nivel de interfaz.
4.
Indicar el estado del sistema, es decir, qué aspecto tiene la interfaz en el momento en que se ejecuta una acción de la
secuencia.
5.
Definir los mecanismos de control, es decir, los dispositivos y acciones accesibles al usuario para modificar el sistema.
6.
Indicar cómo afectan los mecanismos de control al estado del sistema.
7.
Indicar cómo interpreta el usuario el estado del sistema a partir de la información suministrada a través de la interfaz.
Es importante, en suma, realizar un diseño que parta del usuario, y no del sistema.
7
Consideraciones del diseño
Existen diversas guías de diseño sacadas de expertos y comités, que complementan a las reglas de oro estudiadas anteriormente. Por
citar algunas de ellas:
o
No se deben colocar demasiados objetos en la pantalla, y los que existen deben estar bien distribuidos.
o
Cada elemento visual influye en el usuario no sólo por sí mismo, sino también por su combinación con el resto de elementos
presentes en la pantalla.
o
Demasiada simetría puede hacer las pantallas difíciles de leer.
o
Si se ponen objetos sin alinear, hacerlo drásticamente.
o
Asimetría = activo, simetría = sereno.
o
Elementos de tamaño y color similares se perciben como pertenecientes a un grupo.
o
Asumir errores en la entrada del usuario.
o
Diseñar para el usuario, no para demostrar los propios conocimientos tecnológicos.
o
Unos gráficos espectaculares no salvarán a una mala interfaz.
o
No se deben colocar demasiados objetos en la pantalla, y los que existen deben estar bien distribuidos.
o
Cada elemento visual influye en el usuario no sólo por sí mismo, sino también por su combinación con el resto de elementos
presentes en la pantalla.
8. Conclusiones
Una HMI (interfaz hombre-máquina) es el lugar donde interactúan humanos con computadores, y por lo tanto un concepto amplio y
en el que hay que tener en cuenta el entorno cultural, físico y social.
El diseño de la HMI debe estar centrado en el usuario. Debe ser un medio abierto y sencillo que facilite la interacción y que
simplifique las tareas de la actividad que este realiza. Su objetivo fundamental es la usabilidad.
Un buen diseño aúna la funcionalidad con la estética y está basado en conocimientos fundados sobre la percepción humana. Existen
reglas de fácil aplicación, estándares y guías de estilo que facilitan el diseño de interfaces y además facilitan el aprendizaje y reducen
los errores al permitir al usuario aprovechar el conocimiento adquirido en otros productos.
Refe rencias
[1] Departamento de Lenguajes y Sistemas Informaticos, Universidad de Sevilla. http://www.lsi.us.es/docencia/asignaturas/dihm.html
[2] J.M.Ruiz.M. Diseño de interfaces de usuario. (Tem54c.ab.doc);V. may-99. http://abacusnt.com
[3] Abascal, Julio, J.J. Cañas, M. Gea, J. Lores, M. Ortega, L.A. Ureña y M. Vélez. Curso Virtual de Introducción a la
Interacción Persona-Ordenador. http://griho.udl.es/ipo