Modele mentale in teoria psihologica

Problema modului in care fiintele umane isi reprezinta mental informatia si cum o folosesc pentru a interactiona cu lumea in mod adaptativ este foarte mult studiata de catre filosofie, psihologia cognitiva si stiintele cognitive (Sasse, 1997). Ca rezultat, au fost date diferire definitii ale comportamentului. In acest rezumat, ne vom referi la cele mai importante dintre ele.

1. Privire generala asupra conceptelor si teoriilor relevante

1.1. Craik (1943) - Oamenii au nevoie de modele mentale ale lumii lor

Ideea conform careia oamenii si-ar reprezenta lumea cu care interactioneaza prin modele mentale poate fi gasita in sugestia lui Kenneth Craik din 1943. Conform acestui autor, modelele mentale sunt reprezentari in minte a unor situatii reale sau imaginare si pot fi construite din perceptii, imaginatie sau din comprehensiunea discursului. Modelele mentale stau la baza imaginilor vizuale, dar ele pot sa fie si abstracte, reprezentand situatii care nu pot fi vizualizate (Johnson - Laird & Byrne, 2000).

Cea mai importanta caracteristica a acestor reprezentari este aceea ca ele sunt "modele la scara redusa" ale situatiei sau posibilelor actiuni. Avand in minte aceste reprezentari, oamenii sunt "capabili sa incerce diverse alternative, sa o stabileasca e cea mai buna dintre ele, sa reactioneze la situatii viitoare inainte ca acestea sa apara, sa utilizeze cunostinte despre evenimente trecute pentru a face fata prezentului si viitorului si oricand sa reactioneze intr-o maniera mai completa, mai sigura si mai competenta la urgentele cu care se confrunta" (Craik, 1943).

1. Johnson - Laird (1983) - Rationamentul uman este o chestiune de intelegere

Studiind interactiunea dintre oameni si lume, una dintre teoriile cu o mare influenta este teoria modelelor mentale a lui Johnson - Laird (1983). Teoria incearca sa ofere o explicatie generala a gandirii umane, a proceselor de rationament si a intelegerii verbale. In locul teoriilor traditionale simbolic-logice, el propune o teorie a modelelor mentale pentru a explica rationamentul si accentueaza faptul ca oamenii considera continutul semantic al problemei si nu doar structura sintactica. Cu alte cuvinte, in cadrul rationamentului, oamenii nu aplica intotdeauna regulile inferentei logice, care reprezinta doar sintaxa unei probleme; in cadrul rationamentului, oamenii isi construiesc modele mentale ce reprezinta informatia relevanta (semantica) a problemei. Un alt aspect important accentuat de el este faptul ca modelele mentale nu sunt reprezentari exacte ale situatiei sau problemei percepute, ci sunt mai simple. Si aceste reprezentari mentale se construiesc prin asocierea informatiei deja existente cu cea pe care o primesc (Johnson - Laird et al., 1992).

1.3. Primele definitii din HCI - modelele mentale ale sistemelor de calcul

In acelasi an in care Johnson - Laird si-a publicat cartea, a aparut o alta, cu acelasi titlu. Colectia editata de Gentner & Stevens (1983) analizeaza modelele mentale intr-o abordare interdisciplinara (psihologie cognitiva si inteligenta artificiala) si arata ca modelele mentale si mecanismele prin care acestea se construiesc pot sa difere in functie de domeniul sarcinii sau al problemei (Sasse, 1997). Printre altele, aceasta carte contine doua dintre primele scrieri ale lui Norman (1983) si Young (1983) despre modelele mentale ale sistemelor de calcul. Ambele au fost un inceput important ca ajutor in practica in proiectarea sistemelor.

a.     Norman (1983)

Norman defineste modelul mental ca fiind reprezentarea mentala care se construieste prin interactiunea cu sistemul-tinta si se modifica in mod constant prin aceasta interactiune. Si din observarea unor sarcini diverse, Norman a concluzionat ca modelele mentale sunt incomplete, au legaturi slabe, sunt instabile in timp, sunt nestiintifice, contin aspecte care tin de superstitie, sunt dificile si cu restrictii, deci economicoase.

Faptul ca modelele mentale sunt incomplete inseamna ca ele sunt constranse de unele aspecte, cum ar fi trecutul subiectului, expertiza si structura sistemului uman de procesare a informatiei.

Deoarece au legaturi slabe, operatiile si sistemele care se aseamana se pot amesteca. De exemplu, modelul mental al unui sistem operational si cel al unui program de aplicatii folosit in sistemul operational se pot amesteca.

Modelele mentale sunt instabile in timp. Acest fapt implica doua lucruri. In primul rand, oamenii pot sa uite detalii ale sistemului pe care il folosesc, in special cand aceste detalii (sau intregul sistem) nu au fost folosite pentru o perioada de timp. In al doilea rand, atata timp cat modelele mentale sunt modele cu evolutie naturala, ele se modifica nu doar pentru ca oamenii uita sau amesteca detalii, ci si deoarece informatiile noi ce sunt incorporate de-a lungul timpului si prin interactiune cu sistemul. Asadar, invatarea si uitarea sunt doua parti ale aceleiasi monede.

Modelele mentale sunt nestiintifice si contin aspecte ce tin de superstitie. De exemplu, oamenii mentin tipare de comportament chiar si atunci cand stiu ca nu sunt necesare. Conform lui Norman, Oamenii mentin acest gen de comportamente deoarece in mod normal, necesita putin efort psihic si fac economie de efort mental, mai ales in cazul in care o persoana are o experienta cu un anumit numar de sisteme diferite, toate foarte asemanatoare. Trebuie sa adaugam ca actiunile care tin de superstitie nu par intr-adevar a scuti din efortul mental si, in cele mai multe cazuri, oamenii stiu ca ele nu sunt necesare. Oamenii mentin aceste comportamente in interactiunea cu calculatorul deoarece astfel se mai confortabil si mai increzatori in timp ce folosesc sistemul. De exemplu, inainte de  a inchide calculatorul sau de a parasi un program, unii oameni mai intai se intorc in director. Cand sunt intrebati, ei explica faptul ca stiu ca nu e necesar, dar simt ca se poarta frumos cu sistemul si, drept urmare, sistemul va raspunde conform expectantelor lor in vederea atingerii scopului.

Modelele mentale pot fi folosite doar cu restrictii, deoarece oamenii experientiaza goluri in cunostinte si in perspicacitatea in proces. In plus, modelele mentale tind sa fie economicoase, ceea ce inseamna ca oamenii prefera sa stie un set limitat de elemente despre realitatea pe care o modeleaza. In mare parte, acest set este suficient pentru a intelege partile relevante ale sistemului, chiar daca oamenii stiu foarte bine ca de fapt realitatea este mult mai complexa. Consecinta este ca oamenii opereaza sistemele folosind un repertoriu restrans de actiuni, silindu-le sa efectueze mai multi pasi in cazul situatiilor nefamiliare. Cu alte cuvinte, utilizatorii tind sa trade off (schimbe) actiunile fizice suplimentare pentru o complexitate mentala redusa.

Dar chiar si atunci cand modelele mentale nu sunt in totalitate acurate, ele functioneaza. De fapt, modelele mentale denota structurile de cunostinte pe care utilizatorii le aplica in planificarea actiunilor, ghidand interactiunea cu sistemul si in executarea sarcinilor planificate, evaluarea rezultatelor in concordanta cu expectantele utilizatorului si interpretarea rezultatelor neasteptate in timpul utilizarii sistemului.

Analiza: Efectele consumului de alcool Analiza: Identitatea de secui

In studiul aspectelor care influenteaza interactiunea intre fiintele umane si sisteme, Norman sustine ca este necesar sa luam in considerare cinci concepte diferite sau, asa cum el le-a numit, "lucruri": sistemul-tinta, modelul conceptual, modelul mental, conceptualizarea omului de stiinta asupra modelului mental si, in sfarsit, imaginea sistemului.

Sistemul-tinta se refera la sistemul cu care interactioneaza utilizatorul. Pentru sistemele IT, acesta se refera la hardware, software si toate celelalte componente cu care utilizatorul interactioneaza prin intermediul tehnologiei.

Modelul conceptual este o descriere acurata, consistenta si completa a sistemului in privinta aspectelor relevante pentru utilizator. Si, conform explicatiei lui Norman, acest model este creat ca o unealta pentru intelegerea sau invatarea sistemului de catre utilizator. Avand acest scop, modelul conceptual trebuie sa indeplineasca criteriile invatarii, functionalitatii si utilizabilitatii. Modelul conceptual poate fi folositor si in timpul procesului de proiectare a sistemului. Drept urmare, modelele conceptuale, chiar si modele conceptuale diferite ale aceluiasi sistem pot fi dezvoltate de catre proiectanti, profesori, oameni de stiinta, etc.

Modelul mental din care utilizatorul intelege si prezice comportamentul sistemului este construit prin interactiunea cu sistemul-tinta si este modificat constant prin aceasta interactiune.

Norman introduce ideea de imagine a sistemului, care se refera la aspectele perceptibile ale sistemului care sunt disponibile utilizatorului.

Conceptualizarea omului de stiinta asupra modelelor mentale descrie continutul si structura modelului mental al utilizatorului, asa cum este el inteles de catre "omul de stiinta". Se refera la intelegerea si cunostintele pe care omul de stiinta le are despre modelul mental al utilizatorului. Folosind cuvintele lui Jonhson - Laird (1983): "din moment ce cercetatorii din stiintele cognitive isi propun sa inteleaga mintea umana, trebuie ca si ei sa construiasca un model functional". Norman accentueaza importanta folosirii psihologiei experimentale si a tehnicilor de observatie pentru a descoperi modelele mentale pe care utilizatorii le au in prezent.

Mai tarziu, Norman (1986) a facut distinctia intre conceptualizarea proiectantului si a cercetatorului. Credem ca este important sa accentuam ideea ca nu in toate cazurile proiectarii se poate distinge intre conceptualizarea proiectantului si a cercetatorului. In unele cazuri, in echipa de proiectare nu exista un "om de stiinta" expert interesat in studiul modelelor mentale. Cu alte cuvinte, situatia ideala a unui expert in psihologia experimentala si cognitiva care sa studieze reprezentarile mentale ale utilizatorilor si care sa colaboreze direct in procesul proiectarii este adeseori una ireala. In schimb, in timpul procesului de proiectare, proiectantii acorda foarte putina atentie modului in care viitorii utilizatori inteleg si interactioneaza cu sistemul. Vom arata ca este cu adevarat necesar sa fie inclusi experti in modelele mentale si in interactiunea om-calculator in echipele de proiectare sau, cel putin, ca proiectantii sa fie instruiti sa inteleaga modelul mental al utilizatorului. Din fericire, companii tehnologice cum ar fi Apple Computer, Philips Design, Belle Labs si Centrul de Cercetare de la Palo Alto al firmei Xerox incearca sa proiecteze produse si serviciile mai utilizabile incep sa abordeze expertiza asupra comportamentului uman din punctul de vedere al psihologilor, antropologilor si a altor cercetatori din stiintele sociale, in numar din ce in ce mai mare (Bailey, 1996; Lear, 2000).

b.     Young (1983)

In acelasi volum si in paralel cu Norman, in locul modelelor mentale, Young (1983) foloseste termenul de model conceptual al utilizatorului (UCM), care se refera la  "o reprezentare sau metafora mai mult sau mai putin clara, pe care utilizatorul o adopta pentru a-i ghida actiunile si a-l ajuta sa interpreteze comportamentul sistemului." (p. 35).

Mai departe, Young (1983) introduce o distinctie intre tipuri diferite de reprezentari mentale pe care utilizatorii le pot avea despre sistem (analogie puternica, surogat, orientare, coerenta, vocabular, spatiul problemei, gramatica psihologica si comunalitate - "communality"). Urmarind ideea ca este posibil sa avem modele diferite ale aceluiasi sistem, reprezentand diferite tipuri de informatie, au fost facute diferite clasificari ale modelelor mentale (ex: DiSessa, 1986; Nielsen, 1990).

1.4. Canas & Antoli (1998): Modelele mentale sunt reprezentari dinamice

Desi aici suntem centrasi in principal pe ideile comune si compatibile pe care autorii le au despre ceea ce este un model mental, in realitate nu exista consens in privinta unei definitii a conceptului si au fost facute declaratii chiar contradictorii. Rezultatul acestor situatii este ca, in prezent, oamenii inca incearca sa construiasca o definitie comuna, folositoare si valida a conceptului. Conform lui Canas si Antoli (1998), faptul ca acest concept de "model mental" a fost folosit de cercetatori ce lucreaza la sarcini diferite este principalul motiv al neintelegerilor. De exemplu, Johnson - Laird (1983) a studiat rationamentul, in timp ce Norman (1983) a folosit conceptul in campul interactiunii om-calculator. Drept urmare, cercetatorii s-au centrat pe diferite aspecte ale modelelor mentale. Unii au acordat o importanta mai mare informatiilor extrase din procesele perceptuale ale caracteristicilor sarcinii (ex: Johnson - Laird, 1983), iar altii cunostintelor stocate de persoana in memoria de lunga durata (LTM) despre operatiile si structura sistemului (ex: Norman, 1983). Diferentele dintre abordari se datoreaza modului in care variabilele sunt reprezentate (instantiere in simboluri specifice versus reprezentare directa), relatiilor modelelor cu structurile memoriei (memorie de lucru versus memorie de lunga durata) si fenomenelor pe care incearca sa le explice (rationament silogistic versus rationament cauzal). De exemplu, o dezbatere comuna in literatura de specialitate este intrebarea daca modelele mentale sunt structuri de cunostinte in LTM sau creatii de moment ale WM. Canas si Antoli unifica aceste idei si, asa cum vom vedea mai tarziu, dezvolta un model al formarii modelelor mentale.

Model conceptual  si artefact

MODEL MENTAL

Sistem perceptual

Alte sis-teme cogni-tive si non-cognitive

SISTEM

OUTPUT