9789144105925 by Smakprov Media AB

INTRODUKTION TILL

TEKNISK PSYKOLOGI

Mats Danielsson

Kopieringsförbud Detta verk är skyddat av upphovsrättslagen. Kopiering, utöver lärares och studenters begränsade rätt att kopiera för undervisningsändamål enligt Bonus Copyright Access kopieringsavtal, är förbjuden. För information om avtalet hänvisas till utbildningsanordnarens huvudman eller Bonus Copyright Access. Vid utgivning av detta verk som e-bok, är e-boken kopieringsskyddad. Den som bryter mot lagen om upphovsrätt kan åtalas av allmän åklagare och dömas till böter eller fängelse i upp till två år samt bli skyldig att erlägga ersättning till upphovsman eller rättsinnehavare. Studentlitteratur har både digital och traditionell bokutgivning. Studentlitteraturs trycksaker är miljöanpassade, både när det gäller papper och tryckprocess.

Art.nr 38881 ISBN 978-91-44-10592-5 Upplaga 1:1 © Författaren och Studentlitteratur 2016 www.studentlitteratur.se Studentlitteratur AB, Lund Sakgranskning: Tore Ärlemalm (kapitel 5) och Håkan Alm (kapitel 6) Omslagslayout: Jens Martin/Signalera Omslagsbild: Steve Paint/shutterstock.com Printed by Dimograf, Poland 2016

INNEHÅLL

Förord 7 Författarens anmärkningar 9

1 Samspelet människa–teknik 13 Vad är teknisk psykologi? 14 Den historiska bakgrunden 16 Framväxten av teknisk psykologi 17 En systemmodell 21 Begreppet gränssnitt 23 Sammanfattning 26 2 Informationsprocessmodeller 27 Sensoriska processer 28 Perception 29 Arbetsminne och kognition 31 Responser 31 Feedback och informationsflöde 32 Uppmärksamhet 33 Informationsbegreppet 33 Vad är information? 34 Redundans 38 Belastning och kapacitet 38 Tillämpning av informationsteorin 42 Vidare från informationsteorin 44 Handlingsnivåer 45 Sammanfattning 47 © F ö rfattaren och S tudentlitteratur

Innehåll

3 Perception 49 Uppmärksamhet 50 Selektiv uppmärksamhet 51 Vad styr vår uppmärksamhet? 54 Delad och fokuserad uppmärksamhet 60 Auditiv perception 66 Modaliteter och uppmärksamhet 67 Perceptuella processer 69 Signalupptäckt – ”har det vatt nåt”? 70 Vigilans och vigilansnedgång 76 Absolut bedömning – exemplet färgperception 79 Perception av djup 80 Indirekt perception, representationsproblemet 86 Sammanfattning 91 4 Text, tal och teknik 93 Det mänskliga språket 93 Talperception 94 Shannon-Fano-principen 96 Text och tal 97 Läsprocessen 99 Teoridrivna processer 101 Instruktion som kommunikation 107 Språk och kommunikation 108 Teoretiska perspektiv på effektiv kommunikation 109 Sammanfattning 116 5 Minne och inlärning 119 Minnessystem och informationsprocessande 120 Arbetsminnet 122 Glömska 129 Långtidsminnet 132

Innehåll

Inlärning och övning 139 Inkodningsdjup 140 Igenkänning och återgivning 144 Sammanfattning 147 6 Tänkande, problemlösning och beslutsfattande 149 Tänkande och logik 150 Deduktiva slutledningar 150 Problemlösning 154 Beslut och bedömningar 157 Beslutens egenskaper 160 Beslutstyper 161 Naturalistiskt beslutfattande 164 Bias och heuristiker 165 Sannolikhet och sannolikhetsinlärning 170 Dynamiskt beslutsfattande och styrning 178 Egenskaper hos dynamiska system 181 Att träna beslutsfattande 190 Sammanfattning 192 7 Stress 195 Vad är stress? 196 Stressorer 198 Stressresponsen 199 Yerkes-Dodson-lagen 201 Transaktionella stressteorier 202 Stress och prestation 203 Effekter på uppmärksamheten 204 Snabbhet framför precision 206 Bemästrande av stressen – copingstrategier 209 Konsekvenser för design 211 Konsekvenser för övning 211 Teknostress 213 Sammanfattning 216 © F ö rfattaren och S tudentlitteratur

Innehåll

8 Individer, grupper och team 217 Grupper 217 Individ och grupp 220 Bias hos grupper 222 Grupptänkande 224 Grupper och team 226 Koordinering och kommunikation 229 Typer av koordinering 230 Situationsmedvetenhet 233 Koordinering och teamstruktur 235 Distribuerat beslutsfattande 237 Att utveckla team 239 Teamets sammansättning 241 Träning/övning 242 Sammanfattning 244 9 Automationens problem 245 Informationsprocessmodellen och automation 246 Automationens ironier 249 Mer övervakning 251 Automation och attityder 255 Sammanfattning 257 Referenser 259 Person- och sakregister 267

KAPITEL 3

Perception

Den tätnande trafiken saktar in när du närmar dig trafikljusen. Det är första gången du kör den nya bilen. Instrumentbrädan har en ny design som inte liknar något du sett tidigare. Du stirrar fascinerad på den eleganta displayen medan du uttråkad krypkör i kön framför rödljusen. Ljudet av krossat glas hörs samtidigt som du åker framåt med en knyck.

ӷ Telefonen ringer och avbryter just i slutet av en japansk film som du sitter försjunken i. På displayen ser du att det är en kollega och du svarar. Du avbryter honom ”jag ringer upp dig på en kvart” och knäpper av. Under dessa sekunder har du hela tiden haft ögonen på skärmen, men inget av replikskiftet på textremsan har du uppfattat. Vad var det som egentligen hände i dialogen? Hela sammanhanget är borta. Perception, eller varseblivning, handlar om hur vi bearbetar den information om omgivningen som når våra sinnesorgan. Perceptionsforskningen har en lång historia som sträcker sig tillbaka till 1800-talets senare decennier när psykologin etablerades som självständig akademisk disciplin. I det första psykologiska laboratoriet i Leipzig studerades i huvudsak just perceptuella processer, som t.ex. förhållandet mellan den fysiska styrkan hos en stimulus och individens upplevelse av intensiteten, det s.k. psykofysiska problemet (Boring,1950). Evolutionärt sett är perceptionen kopplad till ändamålsenliga handlingar och kan påvisas också hos biologiskt enkla organismer. I människa– maskin-systemet är det särskilt nyttigt att utgå från ett sådant funktionellt perspektiv på perceptionen. De centrala teknisk-psykologiska frågeställningarna rör användarens perceptuella kapacitet givet de krav som de olika uppgifterna i människa–maskin-interaktionen ställer på individen. Ett brett spektrum av perceptuella processer och därtill kopplade krav, är involverade och dessa varierar över tid i en dynamisk miljö. © F ö rfattaren och S tudentlitteratur

3 Perception

Vardagslivet är bemängt med krav på vår perceptuella förmåga, men den stora mängden och det faktum att de flesta perceptuella processer är automatiserade, gör att vi inte är medvetna om dem. Ta en vardaglig uppgift som att köra bil till arbetsplatsen. Det ställer krav på förarens uppmärksamhet, att hen fördelar den på ett lämpligt sätt när hen skannar av trafiken, bedömer andra fordons avstånd och hastighet och avläser informationen på instrumentbrädan korrekt. Lägg därtill att information från flera sinnessystem måste integreras, d.v.s. syn och hörselintryck men också proprioceptiva och taktila intryck (beröring och förnimmelser av kroppsdelars position). Perceptionen är således psykologiskt en mångfacetterad process. I det följande är beskrivningen strukturerad utifrån grad av komplexitet hos de perceptuella uppgifterna i människa–maskin-interaktionen. Det är dock lämpligt att börja med det som utgör själva förutsättningen för processande av information, nämligen uppmärksamhet.

Uppmärksamhet Våra sinnesorgan översköljs ständigt med information, men vi bearbetar bara en mindre del av intrycken, beroende på hur vi väljer att rikta vår uppmärksamhet. Individen tillämpar olika kognitiva stilar när det gäller att styra uppmärksamheten. Att flanera runt på en konstutställning eller titta i skyltfönster och försöka hitta något intressant skiljer sig från att fokusera på att läsa en artikel i en bullrig miljö. I människa–maskin-interaktionen tillämpar vi normalt en kognitiv stil som är uppgiftsorienterad. De krav som då ställs på uppmärksamheten är i huvudsak av tre slag. • Selektiv uppmärksamhet: I överflödet av information måste vi välja

vad vi ska uppmärksamma. Bilföraren har att fördela sin uppmärksamhet mellan instrumenten i bilen och trafiken på vägen på ett optimalt sätt. Räddningspersonalen som spanar efter försvunna i fjällen från en helikopter måste ha goda strategier för att skanna av terrängen. Särskilt viktig blir selektiv uppmärksamhet i styr- och övervakningsuppgifter. Utmaningen för designern av gränssnittet är att stödja operatören/användaren genom lämplig placering av instrument. Perceptionspsykologin kan här bidra till att identifiera vilka faktorer som styr uppmärksamhetsfördelningen.

3 Perception

• Delad uppmärksamhet: I vilken utsträckning kan vi samtidigt

behandla information från flera källor. I styr- och övervakningsuppgifter är det naturligtvis en fördel om detta kan ske genom parallellt processande. Principer för design av gränssnitt som möjliggör detta är som vi ska se härledda från klassisk perceptionspsykologi. • Fokuserad uppmärksamhet: Detta kan ses som omvändningen av delad uppmärksamhet. Här krävs att vi kan koncentrera oss på en informationskälla och stänga av det som distraherar. Det handlar ofta om auditiva uppgifter som att följa ett radiomeddelande i en bullrig miljö, men också om att inte distraheras av irrelevanta stimuli som dyker upp i samma synfält som den information som är väsentlig för uppgiften. I andra uppgiftstyper blir det fråga om att tidsdela mellan uppgifter t.ex. bilföraren som måste vara vaksam på trafikmiljön samtidigt som hen mottar navigeringsinformation från GPS-systemet. De teknisk-psykologiskt intressanta frågorna är hur vår kapacitet här är beroende av inte enbart informationsmängd utan också av de berörda modaliteterna (sinnessystem) och om informationen är kodad verbalt eller spatialt (Kantowitz & Sorokin, 1983; Wickens, 1992).

Selektiv uppmärksamhet Krav på selektiv uppmärksamhet aktualiseras i olika uppgiftsmiljöer. 1. Övervakning i samband med styruppgifter. Det kan exemplifieras med bilföraren, processoperatören i kontrollrummet eller narkossköterskan som kontinuerligt måste kontrollera att parametrarna håller sig inom givna gränser. Vid avvikelser behöver dessa göra någon typ av manuell åtgärd för att så att säga komma på rätt kurs. Här är relevanta stimulis positioner kända av operatören. 2. Målsökning (”target search”). Här handlar det om att söka efter specifika stimuli, vars position är okänd. Reparatören måste göra en genomsökning av kabelhärvan för att hitta den defekta kopplingen och röntgenläkaren måste skanna av hela bilden för att hitta oregelbundenheten i vävnaden. © F ö rfattaren och S tudentlitteratur

3 Perception

3. Allmän orientering och avsökning. Detta kan gälla allt från alldagliga uppgifter som att orientera sig på en hemsida under en webbsökning till räddningsledaren som överblickar skadeläget när hen anländer till en olycksplats. 4. Observation av viktiga händelser/förändringar. Här handlar det om att notera stimuli som inte är specificerade i förväg och inte heller direkt kopplade till den ordinarie styruppgiften. Särskilt säkerhetskritiska händelser blir intressanta i sammanhanget. Operatören som är ensam i anläggningen bör kunna notera på monitorn att någon försöker bryta sig in i en kameraövervakad ingång. Det är viktigt för en bilförare att notera att en häftig hagelskur närmar sig. 5. Läsning av text. Ingen någorlunda avancerad läsare läser texten ord för ord utan gör ett urval. Läsforskningen har kunnat identifiera olika avsökningsstrategier och hur de skiljer sig beroende på t.ex. typ av text och läsarens ordförråd. 6. Bekräftelse på att en åtgärd har vidtagits. Har larmet avaktiverats? Är plattorna avstängda? Interaktionen i människa–maskin-systemet involverar i de flesta fall en kombination av dessa uppgifter. Den som använder ett system för första gången läser kanske delar av manualen, skaffar sig en överblick över menysystemet, försöker sedan hitta en specifik ikon på skärmen, o.s.v. I första hand är det dock krav av typ (1) och (2) som behandlas i det följande, eftersom dessa kopplas till de primära uppgifterna i människa–maskin-interaktionen och därför också ägnats mest intresse i teknisk-psykologisk perceptionsforskning (Wickens m.fl., 2013). Selektiv uppmärksamhet är i första hand förknippad med den visuella modaliteten, d.v.s. synen. Dataunderlaget för forskningen på området bygger till stor del på ögonrörelsemätningar. Tekniken för studier av ögonrörelser har utvecklats starkt under senare tid och blivit både billigare och lättillgängligare. Här utgår man från den s.k. ”eye-mind”-hypotesen om att en person fixerar blicken på den punkt där hens uppmärksamhet till största delen är riktad. Detta kan naturligtvis ifrågasättas, då alla vet att det exempelvis går att fixera blicken vid föremål trots att man har tankarna på annat håll. I människa–maskin-interaktionen bör man dock betrakta fixeringen

3 Perception

som en nödvändig, om än inte tillräcklig, förutsättning för uppmärksamhet och informationsinhämtande (Spence, 2001). Att ögat rör sig är välbekant, men de bakomliggande mekanismerna är tämligen komplexa. Det visuella fältet hos människan täcker ungefär 180° horisontellt och runt 135° vertikalt. När ögonen är öppna projiceras inkommande stimuli till näthinnan som sitter längst bak i ögat. Näthinnecellerna omvandlar sedan dessa till signaler som därefter skickas vidare till hjärnan via synnerven. De celler som ansvarar för de mest högupplösta delarna i en bild är placerade i mitten av näthinnan i en fördjupning av gula fläcken som kallas fovea. När ögat fixerar blicken vid något direkt är det i foveas synceller, d.v.s. tapparna, som signalerna bearbetats och upplevs därigenom som både skarpare och färgstarkare. Fovea är begränsad till endast 2° av synfältet och utanför detta område i parafoveala och i det perifera synfältet är allt relativt suddigt. Det perifera synfältet är å andra sidan användbart för att upptäcka snabba förändringar och rörelser. Ögonrörelsekameror är därför konstruerade för att mäta vad som uppfattas i direkta fixeringar, det vill säga i fovea. Mätningar av ögonrörelserna ger svar på frågor som: • Var är fixeringens centrum? Här finns ett användbart synfält

för individen (Useful Field Of View) varifrån hen kan inhämta detaljerad information. Det är endast under fixeringarna som detta är möjligt. • Under hur lång tid uppehåller sig operatören/användaren vid en specifik position? Under förflyttningar mellan fixeringarna som sker genom s.k. sackadiska rörelser är individen blind och ingen information inhämtas. Vidare sker små icke-viljemässiga ögonrörelser under själva fixeringarna. Modern utrustning kan dock kalibreras så att dessa spontana rörelser filtreras bort och därmed kan man vara säker på att det som registreras inte bara är ögonrörelser utan individens faktiska informationsinhämtande – eller åtminstone förutsättningarna för detta (Wickens, m.fl., 2013),

3 Perception

Vad styr vår uppmärksamhet? I en typisk styruppgift kan vi identifiera fyra typer av faktorer som bestämmer uppmärksamhetsfördelningen, eller den visuella avsökningen: de som har att göra med hur framträdande en stimulus är, hur ansträngande det är att uppmärksamma det, individens förväntningar och vilka värden respektive kostnader som är förenade med upptäckt respektive miss av viktig information.

Stimulis egenskaper Det kanske vanligaste är att designern försöker styra användarens uppmärksamhet genom att använda färger. Färger framträder tydligt mot en monokrom bakgrund och fångar lätt vår uppmärksamhet. Dock bör färger användas med försiktighet. Detta av flera skäl, som till exempel att ungefär 7 % av befolkningen har defekter i färgseendet. Ett annat är att stereotypier i tolkningen av färger kan störa den avsedda. Ett uppenbart exempel är färgen röd. I de flesta fall signalerar det ”fara” alternativt ”stopp och belägg!”. Färgen grön å andra sidan, tolkas vanligen som ”fortsätt här” eller ”OK!”. En vanlig rekommendation i tillgängliga guidelines för gränssnitt är därför att färgsättning är något som ska väljas i sista hand för att koda information. En annan egenskap som styr vår uppmärksamhet är rörelse. Vår blick flyttas spontant mot det som rör sig, i en i övrigt stillastående omgivning. Färger och rörelser är egenskaper som designern har möjlighet att lägga till den befintliga informationen på gränssnittet. Det finns emellertid en egenskap av betydelse för uppmärksamheten som alltid finns med, nämligen placering. Exempelvis har det visat sig att vi tenderar att fästa uppmärksamheten på det som är placerat längst upp på en skärm eller en instrumentpanel. En tänkbar förklaring till detta är att den invanda läsordningen spelar in, d.v.s. vi läser automatiskt uppifrån och ner och från vänster till höger. Uppmärksamheten tenderar också att riktas mot det som är centralt placerat i synfältet. En annan faktor som inverkar på den visuella avsökningen och som hör samman med stimulis placering, är hur mycket ansträngning individen måste lägga ner på att skifta uppmärksamheten från en position till en annan. Omfattande visuell avskanning av omgivningen är tröttande. En anledning 54

3 Perception

till att man inför gränssnittslösningar som heads-up displayer i bilar och andra fordon är att det reducerar nödvändiga förflyttningar av blickriktningen mellan instrumentpanelen och omgivningen. En heads-up display innebär således minimal ansträngning för föraren eftersom instrumenten finns projicerade direkt på vindrutan och hen behöver inte ens flytta blickriktningen. Minst ansträngande blir det om den relevanta informationen finns inom det foveala området (omkring fyra grader) där synskärpan är maximal. Enbart ögonrörelser innebär inte heller någon större ansträngning. Det som upplevs som ansträngande är att initiera sökningen, men så länge operatören inte behöver vrida på huvudet spelar avståndet mellan informationskällorna ingen större roll. Mer belastande blir det om man behöver vrida på huvud och nacke, och avsökning som kräver ändring av hela kroppsställningen blir självklart maximalt belastande (Wickens, m.fl., 2013). Operatörens/användarens förväntningar påverkar också avsökningen. Var i omgivningen uppträder det som är relevant för den aktuella uppgiften? Dessa förväntningar bestäms i sin tur både av individens mentala modell och av objektiva egenskaper i miljön. Vid bilkörning fäster vi spontant blicken på informationstäta avsnitt, där det är mest ”action”. På kurviga sträckor är det de streckade vägmarkeringarna medan andra fordon kan förväntas i blickriktningen när trafiken tätnar. Ju mer stimuli varierar desto mer förväntar vi oss att de ska variera. De faktiska variationerna kan i princip kvantifieras i termer av bandbredd (se kapitel 2). Här är det väsentligt att individens mentala modell av miljön är verklighetstrogen, d.v.s. att den i så stor utsträckning som möjligt återspeglar miljöns statistiska egenskaper. Det som skiljer experten från novisen i sammanhanget är just att denne har mer realistiska förväntningar om relevanta stimulis position. Ett välkänt exempel här är skillnaden mellan oerfarna och erfarna bilförare. Det har visats att oerfarna bilförare oftast har blicken fäst på områden relativt nära bilens front, medan den erfarne föraren fixerar blicken betydligt längre fram i körfältet (Wickens, 1992). I mer avgränsade arbetsmiljöer, som t.ex. kontrollrum, blir det möjligt att formulera normativa modeller för den selektiva uppmärksamheten i en styr-och övervakningsuppgift. Givet att data finns tillgängliga om t.ex. frekvensen av relevanta avvikelser i olika informationskanaler kan dessa ställas mot operatörens faktiska avsökning när hen övervakar systemet. Är det så att hen lägger mer tid på att kontrollera de instrument där avvikelser visat © F ö rfattaren och S tudentlitteratur

3 Perception

sig vara mer frekventa och mindre på kanaler med lågfrekventa händelser? Vi kan utgå från ett mycket förenklat exempel där vi antar att övervakningen gäller endast tre parametrar kopplade till respektive informationskanal. A

P = 0,70

P = 0,25

P = 0,05

Figur 3.1 Kanaler med varierande händelsefrekvens.

Här har vi kanalerna A, B och C med varierande händelsefrekvenser av relevans för styruppgiften, i bemärkelsen att det uppstår en avvikelse som kräver någon form av ingripande. Sannolikheterna för händelserna varierar: i 70 % av fallen har avvikelsen uppkommit i parameter A, i 25 % i parameter B och endast i 5 % av fallen har det rört sig om C. Idealt bör operatörens avsökning motsvara dessa frekvenser. Forskning kring operatörers avsökning har visat att den i stora drag anpassar sig till händelsefrekvenserna, men att den anpassningen inte är optimal. Den kan beskrivas som ”trög” (”sluggish”), i den meningen att den går i rätt riktning, men inte i den utsträckning som vore optimalt. Högfrekventa kanaler tenderar att avsökas något mindre ofta medan lågfrekventa uppmärksammas oftare än vad som är motiverat. I exemplet ovan kan vi alltså förvänta oss att operatören ägnar något mindre än 70 % av avsökningstiden åt kanal A och mer än 5 % åt kanal C. Detta är ett uttryck för individers allmänna benägenhet att underskatta extremvärden hos observerbara storheter, ett stabilt resultat i experimentell grundforskning. Ovanliga stimuli blir mer framträdande i vårt medvetande (Wickens, 1992). I komplexa, högt automatiserade system, där övervakningsuppgiften är det centrala i operatörsarbetet, är det naturligtvis väsentligt att avsökningen blir så optimal som möjligt. Larmsystemen är i och för sig tillräckligt framträdande för att garantera upptäckt av allvarliga störningar, men idealt bör operatören ligga på ”framkant” och upptäcka avvikelser innan något larm har aktiverats. I utvecklingsarbetet med nya, intelligenta larmsystem, görs också försök med olika typer av datoriserade stöd för operatörens övervakning. Det kan röra sig om påminnelsefunktioner som meddelar 56

3 Perception

att avvikelser i vissa processvariabler blir mer sannolika under en given period under ett arbetspass. Denna typ av externa stöd har visat sig kunna optimera operatörens avsökning, förutsatt att de begränsas till att avse en enstaka kanal. Alltför många påminnelsefunktioner ökar den allmänna arbetsbelastningen (Wickens & Hollands, 2000). Det finns olika alternativ när det gäller utformning och placering av stimuli som avser att stödja avsökningen. De kan t.ex. placeras centralt eller perifert i synfältet. Det har visat sig att ett centralt placerat stimuli, t.ex. en pil på cockpitens vindruta som indikerar en möjlig konflikt, tar längre tid att processa, medan perifera stimuli i form av flash och rörelse aktiverar mer perceptuella, automatiserade processer (Spence, 2001). De olika kanalernas relativa frekvens är således en faktor utifrån vilken det går att formulera normativa modeller för avsökningen. Emellertid handlar det inte enbart om deras sannolikhet. Till dessa måste också kopplas kostnader för missade händelser. Under bilkörning uppmärksammar vi mötande trafik och andra rörelser på vägbanan. Det är inte särskilt vanligt att bilisten möter en älg på en riksväg, men en bilist bör ändå hålla en viss uppmärksamhet åt sidorna, eftersom ett oväntat älgmöte kan få förödande konsekvenser. Det som i slutänden bestämmer såväl förväntningar om sannolikheter som skattningar av kostnader för missade händelser, är operatörens mentala modell vilken kan vara mer eller mindre verklighetstrogen. Den mentala modellen är i princip unik för varje användare eller operatör och bygger i huvudsak på konkreta erfarenheter av systemet och av uppgiften. För processoperatören i kontrollrummet kan det ta lång tid att utveckla en fungerande mental modell över processvariablernas egenskaper, hur de samvarierar och vilka konsekvenser (kostnader) enskilda avvikelser får för systemet som helhet. En erfaren svensk bilförare har normalt en mer realistisk mental modell över trafiken på en norrländsk landsväg (renar och älgar) än den turistande föraren från Sydeuropa.

Att se men inte uppmärksamma Det är ett välbekant faktum från vardagslivet att individen kan förbise information trots att den befinner sig mitt i synfältet. Vem har inte någon gång missat eftersökta glasögon eller bilnycklar trots att de ligger mitt framför ögonen? Studier av visuell avsökning i sådana tillämpningar som t.ex. © F ö rfattaren och S tudentlitteratur

3 Perception

s äkerhetskontroll av bagage eller skanning av röntgenbilder har visat att operatörernas förbiseende av viktiga objekt inom synfältet kan ligga på så höga nivåer som 30–70 %. I ett numera välkänt experiment (Simon & Chabris, 1999) instruerades deltagarna att observera en film med basketspelare och räkna antalet passningar mellan spelarna. Mitt under spelet stegade ytterligare en aktör i gorilladräkt in på arenan, stannade ett ögonblick, trummade på sitt bröst för att sedan försvinna från scenen. Det förbluffande utfallet i experimentet blev att mer än hälften av observatörerna aldrig noterat att en gorilla dykt upp mitt bland spelarna. Denna typ av ouppmärksamhet kan förekomma även om förändringen uppträder inom ett så begränsat område som en grad runtom fixeringens centrum, särskilt – som i fallet ovan – om individen samtidigt är upptagen med en annan uppgift. Väsentligt blir att identifiera de faktorer som bidrar till denna typ av ouppmärksamhet. Det mest avgörande här är hur stor belastning den primära uppgiften innebär för individen. I ”gorillaexperimentet” var det t.ex. fler basketspelare som upptäckte gorillan, vilket kan förklaras utifrån deras expertis i att följa spelet. Det visade sig också vara mer sannolikt att individer med högre arbetsminneskapacitet upptäckte gorillan. En av arbetsminnets funktioner är just att styra och kontrollera uppmärksamhetsresurserna. När uppgiften tar mer uppmärksamhetsresurser i anspråk, eller dessa resurser reduceras genom exempelvis trötthet eller berusning, ökar risken för en slags blindhet genom sviktande uppmärksamhet (”inattentional blindness”). Mobilsamtal under bilkörning utgör därför en väsentlig riskfaktor i trafiken (Alm & Nilsson, 2001). En näraliggande och vanligare typ av ”blindhet” är den som förekommer inför förändringar i miljön. Exempel kan vara bilförare som inte upptäcker att informationen på elektroniska vägskyltar växlat eller piloten som missar indikatorn som visar att autopiloten inte längre är inkopplad. Man talar här om en slags blindhet för förändring (”change blindness”). Det handlar i fall som dessa oftast om att någon form av kort distraktion inträffat som så att säga har maskerat förändringen, t.ex. en datorskärm som slocknar för ett par sekunder, en telefonsignal, ett främmande objekt som tillfälligt dyker upp i synfältet, etc. (Wickens m.fl., 2013). Experiment har genomförts som visat att blindhet för förändringar kan förekomma t.o.m. i konversation ansikte mot ansikte. En av försöksledarna 58

3 Perception

tog kontakt med förbipasserande fotgängare och började ställa frågor. Intervjuaren byttes ut mot annan person medan några män bar förbi en trädörr mellan intervjuaren och respondenten. Hälften av deltagarna i försöket märkte aldrig att de hade fortsatt samtalet med en helt annan person (Simons & Levin, 1998). Forskningen har kunnat identifiera faktorer som påverkar sannolikheten att upptäcka förändringar (Wickens m.fl., 2013). • Hög kognitiv belastning ökar risken för att missa viktiga föränd-

•

ringar. Ett exempel här är samtal i mobiltelefon under bilkörning där föraren inte uppmärksammar korsande trafik. Perceptuellt mer framträdande förändringar reducerar risken för missar. Det är mindre sannolikt att en illröd blinkande varningslampa undgår upptäckt än t.ex. en ändring av en textremsa på skärmen från ”ON” till ”OFF”. Ju längre ut i det perifera synfältet förändringen uppträder, desto lägre sannolikhet för upptäckt. Minst sannolikt är det att förändringar upptäcks om de inträffat helt utanför synfältet, som t.ex. mellan två successiva bildvisningar på skärmen. Operatörens förväntningar påverkar självklart sannolikheten för att något förbises. Skiftningar i stimuli i form av feedback på ett musklick eller annan inmatning t.ex., undgår sällan upptäckt jämfört med osannolika förändringar som normalt inte är kopplade till uppgiften. Ju mer uppmärksamhetsresurser som ägnats åt den aktuella platsen före och efter förändringen, desto lägre är risken för att den passerar obemärkt.

Den här oförmågan att uppfatta fullt synliga förändringar medan vi utför en uppgift som är uppmärksamhetskrävande i t.ex. trafiken har klara implika tioner för säkerheten. Detta gäller särskilt med hänsyn till det faktum att individen visats vara omedveten om dessa tillkortakommanden och systematiskt överskattar sin egen – och även andras – förmåga att uppfatta förändringar i miljön. Vid övningskörning blir det viktigt att eleven förvärvar realistiska förväntningar om var och när kritiska händelser mest sannolikt uppträder. Det har också konsekvenser för det man kallar ”etikett” (och ytterst © F ö rfattaren och S tudentlitteratur

3 Perception

för lagstiftning) i interaktionen med föraren. Även om hen inte upplever sig störd av samtal med passagerare eller en konversation i mobilen medan hen kör på en lågtrafikerad raksträcka så ökar det de facto risken för att hen missar viktiga händelser. För designern av gränssnitt kan det handla om sådant som att göra skiftningar på elektroniska vägskyltar så tydliga som möjligt.

Delad och fokuserad uppmärksamhet I interaktionen med ett tekniskt system skiftar uppgifterna över tid mellan krav på koncentration på en enstaka informationskälla och krav på processande av flera informationskanaler. Att t.ex. följa ett radiomeddelande i ett sorl av andra röster eller avläsa exakta värden på en digital display ställer krav på fokuserad uppmärksamhet. Aktiviteter som att samtidigt kontrollera avvikelser på en panel med flera instrument eller att under bilkörning lyssna på en inspelad vägbeskrivning kräver delad uppmärksamhet. De flesta har en intuitiv uppfattning om att de faktorer som underlättar fokusering försvårar delad uppmärksamhet och omvänt. Vi ska först se till förutsättningarna för delad uppmärksamhet. Kognitivt sett kan det handla om två olika typer av processer. Antingen rör det sig om att informationen processas parallellt i tid, eller också handlar det om tidsdelning, d.v.s. att vi kontinuerligt utför snabba växlingar mellan de aktuella informationskanalerna. Att kunna utnyttja parallellt processande på en lägre kognitiv nivå, där vi kan utföra uppgifter ”utan att tänka på vad vi gör” eftersom de är automatiserade, är mycket fördelaktigt för operatören eftersom det frigör kognitiva resurser som kan användas för planering, problemlösning och genomtänkta bedömningar. Under vilka förhållanden är då parallella processer möjliga? I termer av informationsmodellen behandlas stimuli pre-attentivt, d.v.s. på ett tidigt stadium i det sensoriska registret. Redan de tidiga gestaltpsykologerna som Köhler och Koffka visade att individen omedelbart i sin varseblivning organiserar stimuli i helheter eller gestalter. Gestaltpsykologerna höll före att det är relationerna mellan stimuli och inte deras enskilda absoluta egenskaper som blir avgörande. Det är därför vi kan känna igen en melodi även när den transponerats till en annan oktav, trots att inte en enda enskild ton är identisk (Fancher, 1996). 60

3 Perception

Hur denna organisering går till är väl kartlagt i perceptionsforskningen och formuleras i de välkända gestaltlagarna. Centrala exempel här är likhetslagen och närhetslagen. Stimuli som är fysiskt lika och positionerade intill varandra varseblivs som en helhet.

Figur 3.2 Närhets- och likhetslagen gör att punkterna uppfattas som helheter och inte som enskilda element.

Detta kan utnyttjas i design av gränssnitt för att underlätta delad uppmärksamhet för användaren eller operatören. En grundläggande princip som direkt kan härledas från gestaltlagarna är närhets-kompatibilitetsprincipen. Objekt på gränssnittet som funktionellt och kognitivt hör samman ska placeras nära varandra. På så sätt kan parallella processer utnyttjas för att underlätta för operatören (Wickens, 1992). Fördelen är uppenbar om vi utgår från en styr- och övervakningsuppgift. Ta ett enkelt fall där det är fråga om att övervaka exempelvis temperaturen i fyra tankar och varvtalet på fyra motorer som i figur 3.3.

Figur 3.3 Placering av instrument enligt närhets-kompatibilitetsprincipen.

Att strukturera displayer på detta sätt i stället för en mer oordnad visad i figur 3.4 har inte enbart estetiska fördelar.

3 Perception

Figur 3.4 Oorganiserad placering av instrument.

Det snabbar på sökprocessen och gör det därtill möjligt att utnyttja gestaltlagarna och vår förmåga till mönsterigenkänning för att snabbt kunna göra jämförelser och upptäcka avvikelser.

Figur 3.5 Gestaltlagarna underlättar upptäckt av avvikelse.

3 Perception

Vi behöver bara skanna av gränssnittet för att upptäcka att en av displayerna markant avviker från de övriga. Avsaknad av denna typ av regelbundna mönster gör det mycket svårare att identifiera en viktig avvikelse. Det handlar inte enbart om vanan att hantera ett visst mönster utan om en grundläggande egenskap i individens sätt att varsebli helheter. Utnyttjandet av gestaltlagarna kan drivas ett steg längre genom att välja integrerade displayer där flera variabler representeras i ett enda objekt. Förutsättningen är då, analogt med närhets- och förenlighetsprincipen, att variablerna är korrelerade. Anta att vi har två samvarierande parametrar som tryck och temperatur. I stället för att representera dessa genom två separata grafer förs de samman i ett enda objekt i form av en rektangel där höjden anger temperaturen och bredden står för tycket. Temperatur

Tryck

Figur 3.6 Integrerad display med två variabler.

Eftersom parametrarna här samvarierar kommer objektets form under normala förhållanden att vara konstant även om dess storlek varierar. En driftstörning t.ex. i form av läckage, då temperaturen ökar utan en motsvarande tryckökning, kommer att indikeras genom en ny framträdande gestalt i figur 3.7. Avvikelsen kommer då snabbt att uppfattas i och med att objektet antar en ny gestalt, eller som det benämns i engelsk litteratur, en ”emergent feature”. I komplexa styr- och övervakningsuppgifter som t.ex. i processindustrin där många processvariabler är sammanlänkade på ett intrikat © F ö rfattaren och S tudentlitteratur

Mats Danielsson, fil.lic. i teknisk psykologi, är verksam som forskare och lärare vid Luleå tekniska universitet där han under många år ansvarat för undervisningen i teknisk-psykologiska kurser på både psykologi- och ingenjörsprogrammen.

INTRODUKTION TILL TEKNISK PSYKOLOGI Den moderna människans miljö genomsyras av alltmer avancerade tekniska system, både på arbetsplatsen och i vardagslivet. I de flesta fall känns systemen och produkterna självklara, men emellanåt uppkommer störningar i samspelet mellan system och användare. För att göra tekniken säker och lätt att använda krävs kunskaper om människans kapacitet och begränsningar. Ämnet teknisk psykologi fokuserar på de mentala processer som är relevanta att ta hänsyn till vid utformningen av gränssnittet människa–maskin och vid organisering av individens uppgifter i systemet. Det gäller inte minst kognitiva processer som perception, språkförståelse, minne och beslutsfattande. Den här boken ger en översikt över den tekniska psykologins problemområden och redogör för grunderna i kognitiv psykologi med relevans för individens samspel med tekniska system. Exempel hämtas från ett brett spektrum av system och produkter, från personbilar till processoperatörens kontrollrum. Introduktion till teknisk psykologi vänder sig till studerande på både tekniska och beteendevetenskapliga program, och till dem som på olika sätt kan komma att ansvara för människors teknikanvändning.

Art.nr 38881

studentlitteratur.se