Modèles cognitifs d'interaction

Les modèles cognitifs décrivent et prédisent la manière dont les individus perçoivent, pensent et agissent lors de l'utilisation de systèmes interactifs, permettant aux analystes d'estimer des performances telles que le temps d'exécution d'une tâche avant même de tester un utilisateur.

Definition

Les modèles cognitifs d'interaction sont des descriptions formelles ou quantitatives des processus perceptifs, cognitifs et moteurs humains impliqués dans l'utilisation d'un système, utilisées pour expliquer l'interaction et pour prédire des mesures telles que le temps d'achèvement d'une tâche sans test empirique.

Scope

Ce sujet couvre les modèles analytiques de la performance humaine en interaction : le modèle du processeur humain (model human processor), la famille GOMS et le modèle au niveau des frappes (keystroke-level model) pour prédire les temps de tâche des experts, ainsi que les lois de la performance motrice et perceptive telles que la loi de Fitts et la loi de Hick-Hyman. Il aborde la manière dont ces modèles prédisent l'efficacité et éclairent les choix de conception. Il ne couvre pas les métriques empiriques recueillies auprès des utilisateurs, traitées sous la rubrique des métriques et mesures d'utilisabilité, ni les détails au niveau du dispositif du pointage, traités sous la rubrique des techniques d'entrée et d'interaction.

Core questions

• Comment le temps d'achèvement d'une tâche peut-il être prédit avant la construction ou le test d'une interface ?
• Que dit la loi de Fitts concernant le temps nécessaire pour atteindre une cible ?
• Comment la famille GOMS décompose-t-elle les tâches en objectifs, opérateurs, méthodes et règles de sélection ?
• Quelles sont les forces et les limites des modèles cognitifs prédictifs ?

Key concepts

• modèle du processeur humain
• GOMS
• modèle au niveau des frappes
• loi de Fitts
• loi de Hick-Hyman
• modélisation prédictive de la performance
• temps de tâche expert
• opérateurs et méthodes

Key theories

GOMS et le modèle au niveau des frappes

GOMS analyse la performance de tâches qualifiées en termes d'objectifs, d'opérateurs, de méthodes et de règles de sélection ; son membre le plus simple, le modèle au niveau des frappes (keystroke-level model), prédit le temps d'exécution expert en additionnant les durées estimées d'actions élémentaires telles que les frappes, le pointage et la préparation mentale.

Loi de Fitts

Le temps nécessaire pour se déplacer vers une cible et l'acquérir augmente avec la distance et diminue avec la taille de la cible selon une relation logarithmique, offrant aux concepteurs une base quantitative pour le dimensionnement et le placement des contrôles interactifs.

Le modèle du processeur humain

Card, Moran et Newell ont modélisé l'être humain comme un ensemble de processeurs perceptifs, cognitifs et moteurs interagissant, dotés de capacités et de temps de cycle caractéristiques, fournissant ainsi une base pour des approximations d'ingénierie de la performance d'interaction.

Clinical relevance

Les modèles cognitifs permettent aux concepteurs de comparer analytiquement différentes alternatives d'interface, par exemple en estimant quelle disposition de menu ou quel placement de contrôle est plus rapide, sans avoir à mener des études pour chaque option ; la loi de Fitts, en particulier, guide le dimensionnement et le placement des cibles dans les interfaces graphiques et tactiles.

History

L'ouvrage de Card, Moran et Newell de 1983 a appliqué la psychologie cognitive à la conception d'interfaces, s'appuyant sur le modèle au niveau des frappes (keystroke-level model) publié en 1980 et sur la loi de Fitts de 1954 sur le mouvement dirigé. La famille GOMS a ensuite été comparée et étendue par John et Kieras, et la modélisation prédictive demeure un outil d'évaluation analytique aux côtés des méthodes empiriques.

Key figures

• Stuart K. Card
• Thomas P. Moran
• Allen Newell
• Paul M. Fitts
• Bonnie E. John
• David E. Kieras

Seminal works

• card1983
• card1980
• fitts1954

Frequently asked questions

À quoi sert la loi de Fitts dans la conception d'interfaces ?

La loi de Fitts prédit le temps nécessaire pour pointer une cible en fonction de sa distance et de sa taille. Les concepteurs l'utilisent pour agrandir les contrôles fréquemment utilisés ou les placer aux bords et aux coins de l'écran, qui sont effectivement faciles à atteindre, réduisant ainsi le temps et l'effort de pointage.

Quand les modèles cognitifs prédictifs sont-ils plus utiles que les tests utilisateurs ?

Les modèles prédictifs, tels que le modèle au niveau des frappes (keystroke-level model), sont particulièrement utiles au début d'un projet ou lors de la comparaison de nombreuses variantes de conception, car ils estiment les temps de performance des experts de manière économique et rapide sans nécessiter le recrutement d'utilisateurs. Ils complètent les tests, qui restent nécessaires pour saisir l'apprentissage, les erreurs et les comportements réels que les modèles simplifient.