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Computational User Interface Design

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Modelli comportamentali per potenziare la progettazione dell’interfaccia utente

Indispensabili nella vita di tutti i giorni, le interfacce utente, attraverso le quali interagiamo con i computer, devono essere accessibili, comprensibili e invitanti. COMPUTED ha attinto ai modelli comportamentali della psicologia per sviluppare algoritmi più adatti alla loro progettazione.

Economia digitale

Le moderne tecniche computazionali possono migliorare l’interfaccia uomo–macchina (IUM) attraverso l’ottimizzazione combinatoria, dove viene specificata una funzione e sono assegnati valori numerici a progettazioni proposte da un algoritmo. Questi valori indicano quanto è vicina ciascuna progettazione rispetto alla funzione richiesta. Tale approccio ha mutato diversi settori, dalla logistica alle telecomunicazioni, ma non è stato ancora adottato estesamente per le IUM. Ispirato a concetti provenienti dalla psicologia cognitiva sul comportamento umano, il progetto COMPUTED, sostenuto dall’UE, ha adottato modelli e simulazioni matematici per progettare meglio un’interfaccia utente (IU). «L’idea di impiegare l’ottimizzazione combinatoria e i modelli psicologici nasce negli anni Settanta, ma fino ad oggi nessuno sapeva realmente come fare», spiega il coordinatore del progetto Antti Oulasvirta, dell’Università di Aalto in Finlandia. Oltre a ottimizzare ulteriormente tastiere e menu, ad esempio contribuendo alla progettazione del layout della nuova tastiera Azerty (sito web disponibile solo in francese) per il governo francese, COMPUTED ha diversificato i modi per ottimizzare le interfacce utente, includendo pagine web e applicazioni mobili, nonché spazi di realtà virtuale. I progressi di COMPUTED sono stati sintetizzati in una recente analisi degli atti dell’IEEE.

A prestito dalla psicologia

I progettisti delle IU utilizzano solitamente l’euristica, o regole generali, come «posizionare gli elementi simmetricamente per un’estetica ottimale». Un progettista esperto ha appreso molte di queste regole simili. Ma se ciò è servito a rendere i computer più accessibili, è comunque un approccio limitativo e talvolta le regole euristiche si contraddicono tra loro. Inoltre solitamente considerano solo una o più decisioni allo stesso tempo e la loro correlazione con l’effettiva esperienza utente e usabilità è alquanto debole. Ciò significa che i progettisti sperimentano diverse iterazioni di progetti, il che rende il processo laborioso e costoso. L’innovazione di COMPUTED poggiava nel suo impiego di metodologie provenienti da una disciplina diversa. «Ho sfruttato le mie conoscenze pregresse nella psicologia cognitiva. Adottando modelli psicologici di prestazione, percezione, esperienza di apprendimento e processo decisionale, abbiamo espanso le possibilità di azione delle IU», aggiunge Oulasvirta. Ad esempio, il team ha lavorato con i modelli psicologici di attenzione visiva, per prevedere in che modo gli utenti scansionano solitamente uno schermo quando cercano qualcosa. Partendo da questo presupposto, ha costruito un algoritmo di ottimizzazione che può mettere alla prova diverse progettazioni di IU, testando il probabile impatto sull’esperienza utente alla velocità di milioni al secondo. Tale approccio è stato applicato a diverse esigenze di progettazione e combinato per creare una serie di strumenti, impiegabili in fase di disegno e creazione del wireframe, senza richiedere conoscenze specifiche. Un esempio del sistema in funzione è la progettazione di layout di IU grafiche, come quelle usate per i siti web. La soluzione produce diverse progettazioni basate sugli obiettivi del corretto allineamento, forma rettangolare generale e posizionamento preferenziale degli elementi. Il sistema garantisce che i progettisti abbiano un riscontro in tempo reale del progetto, con progettazioni personalizzate nuove e diversificate.

Avvio della start-up

Il codice è già a disposizione dei progettisti che desiderano provare. Il team intende lanciare una start-up entro la fine di quest’anno, per commercializzare gli strumenti di progettazione. Considerato l’ambito dei problemi di progettazione delle IU, con set di dati incredibilmente grandi anche per gli algoritmi, il team sfrutterà il potere dell’apprendimento profondo. «Ci vorrà più tempo per arrivare al punto in cui i computer possono progettare IU realmente complesse, come quelle negli aeroplani, nelle fabbriche o addirittura nei social media. Oltre a scovare i modelli giusti e algoritmi efficienti, le altre sfide sono connesse al linguaggio e alla semantica. La progettazione ha a che fare con la comunicazione», spiega Oulasvirta.

Parole chiave

COMPUTED, Interfaccia Utente, ottimizzazione combinatoria, Interazione uomo-computer, algoritmi, psicologia, comportamento, euristica, modelli, progettazione

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