Karl HE Kroemer

A continuación, se examinarán tres de las preocupaciones más importantes del diseño ergonómico: primero, la de controles, dispositivos para transferir energía o señales del operador a una pieza de maquinaria; segundo, indicadores o pantallas, que proporcionan información visual al operador sobre el estado de la maquinaria; y tercero, la combinación de controles y pantallas en un panel o consola.

Diseño para el operador sentado

Sentarse es una postura más estable y que consume menos energía que estar de pie, pero restringe el espacio de trabajo, particularmente de los pies, más que estar de pie. Sin embargo, es mucho más fácil operar los controles de pie cuando está sentado, en comparación con estar de pie, porque los pies deben transferir poco peso corporal al suelo. Además, si la dirección de la fuerza ejercida por el pie es en parte o en gran parte hacia adelante, la provisión de un asiento con respaldo permite el ejercicio de fuerzas bastante grandes. (Un ejemplo típico de esta disposición es la ubicación de los pedales en un automóvil, que se ubican frente al conductor, más o menos por debajo de la altura del asiento). La figura 1 muestra esquemáticamente las ubicaciones en las que se pueden ubicar los pedales para un operador sentado. Tenga en cuenta que las dimensiones específicas de ese espacio dependen de la antropometría de los operadores reales.

Figura 1. Espacio de trabajo habitual y preferido para los pies (en centímetros)

El espacio para el posicionamiento de los controles manuales se ubica principalmente frente al cuerpo, dentro de un contorno aproximadamente esférico que se centra en el codo, en el hombro o en algún lugar entre esas dos articulaciones del cuerpo. La figura 2 muestra esquemáticamente dicho espacio para la ubicación de los controles. Por supuesto, las dimensiones específicas dependen de la antropometría de los operadores.

Figura 2. Espacio de trabajo preferido y habitual para las manos (en centímetros)

El espacio para pantallas y controles que debe mirarse está delimitado por la periferia de una esfera parcial frente a los ojos y centrada en los ojos. Por lo tanto, la altura de referencia para dichas pantallas y controles depende de la altura de los ojos del operador sentado y de las posturas de su tronco y cuello. La ubicación preferida para objetivos visuales más cerca de un metro está claramente por debajo de la altura del ojo y depende de la cercanía del objetivo y de la postura de la cabeza. Cuanto más cerca esté el objetivo, más bajo debe ubicarse y debe estar en o cerca del plano medial (medio sagital) del operador.

Es conveniente describir la postura de la cabeza utilizando la “línea oído-ojo” (Kroemer 1994a) que, en la vista lateral, recorre el orificio del oído derecho y la unión de los párpados del ojo derecho, mientras que la cabeza no está inclinado hacia ningún lado (las pupilas están al mismo nivel horizontal en la vista frontal). Normalmente se llama a la posición de la cabeza "erguida" o "erguida" cuando el ángulo de cabeceo P (ver figura 3) entre la línea oído-ojo y el horizonte es de unos 15°, con los ojos por encima de la altura de la oreja. La ubicación preferida para los objetivos visuales es de 25° a 65° por debajo de la línea del oído-ojo (PERDER en la figura 3), con los valores más bajos preferidos por la mayoría de las personas para objetivos cercanos que deben mantenerse enfocados. Aunque existen grandes variaciones en los ángulos preferidos de la línea de visión, la mayoría de los sujetos, especialmente a medida que envejecen, prefieren enfocar objetivos cercanos con grandes PERDER anglos.

Figura 3. Línea oído-ojo

Diseño para el operador permanente

La operación del pedal por parte de un operador de pie rara vez debe ser necesaria, porque de lo contrario la persona debe pasar demasiado tiempo de pie sobre un pie mientras el otro pie opera el control. Obviamente, la operación simultánea de dos pedales por un operador de pie es prácticamente imposible. Mientras el operador está parado, el espacio para la ubicación de los controles de pie se limita a un área pequeña debajo de la cajuela y ligeramente por delante. Caminar proporcionaría más espacio para colocar los pedales, pero eso es muy poco práctico en la mayoría de los casos debido a las distancias a pie involucradas.

La ubicación de los controles manuales de un operador de pie incluye aproximadamente la misma área que para un operador sentado, aproximadamente media esfera frente al cuerpo, con su centro cerca de los hombros del operador. Para operaciones de control repetidas, la parte preferida de esa media esfera sería su sección inferior. El área para la ubicación de las pantallas también es similar a la adecuada para un operador sentado, nuevamente aproximadamente una media esfera centrada cerca de los ojos del operador, con las ubicaciones preferidas en la sección inferior de esa media esfera. Las ubicaciones exactas de las pantallas, y también de los controles que deben verse, dependen de la postura de la cabeza, como se mencionó anteriormente.

La altura de los controles está correctamente referenciada a la altura del codo del operador mientras la parte superior del brazo cuelga del hombro. La altura de las pantallas y controles que deben mirarse se refiere a la altura de los ojos del operador. Ambos dependen de la antropometría del operador, que puede ser bastante diferente para personas bajas y altas, para hombres y mujeres, y para personas de diferentes orígenes étnicos.

Controles operados con el pie

Deben distinguirse dos tipos de controles: uno se utiliza para transferir gran energía o fuerzas a una pieza de maquinaria. Ejemplos de esto son los pedales de una bicicleta o el pedal del freno en un vehículo más pesado que no tiene una función de asistencia eléctrica. Un control operado con el pie, como un interruptor de encendido y apagado, en el que se transmite una señal de control a la maquinaria, generalmente requiere solo una pequeña cantidad de fuerza o energía. Si bien es conveniente considerar estos dos extremos de pedales, existen varias formas intermedias, y es tarea del diseñador determinar cuál de las siguientes recomendaciones de diseño se aplica mejor entre ellas.

Como se mencionó anteriormente, la operación repetida o continua del pedal solo debe ser requerida por un operador sentado. Para controles destinados a transmitir grandes energías y fuerzas, se aplican las siguientes reglas:

• Ubique los pedales debajo del cuerpo, ligeramente hacia adelante, para que puedan operarse con la pierna en una posición cómoda. El desplazamiento horizontal total de un pedal alternativo normalmente no debería exceder de unos 0.15 m. Para pedales giratorios, el radio también debe ser de unos 0.15 m. El desplazamiento lineal de un pedal tipo interruptor puede ser mínimo y no debe exceder de unos 0.15 m.

• Los pedales deben diseñarse de modo que la dirección del desplazamiento y la fuerza del pie estén aproximadamente en la línea que se extiende desde la cadera hasta la articulación del tobillo del operador.

• Los pedales que se accionan mediante la flexión y extensión del pie en la articulación del tobillo deberían estar dispuestos de modo que, en la posición normal, el ángulo entre la parte inferior de la pierna y el pie sea de aproximadamente 90°; durante el funcionamiento, ese ángulo puede aumentarse hasta aproximadamente 120°.

• Los controles operados con el pie que simplemente envían señales a la maquinaria normalmente deben tener dos posiciones discretas, como ENCENDIDO o APAGADO. Tenga en cuenta, sin embargo, que la distinción táctil entre las dos posiciones puede ser difícil con el pie.

Selección de controles

La selección entre los diferentes tipos de controles debe hacerse de acuerdo con las siguientes necesidades o condiciones:

• Operación a mano o pie

• Cantidades de energías y fuerzas transmitidas

• Aplicar entradas "continuas", como conducir un automóvil

• Realizar "acciones discretas", por ejemplo, (a) activar o apagar el equipo, (b) seleccionar uno de varios ajustes distintos, como cambiar de un canal de TV o radio a otro, o (c) realizar la entrada de datos, como con un teclado

La utilidad funcional de los controles también determina los procedimientos de selección. Los principales criterios son los siguientes:

• El tipo de control debe ser compatible con las expectativas comunes o estereotipadas (por ejemplo, usar un botón pulsador o un interruptor de palanca para encender una luz eléctrica, no una perilla giratoria).

• Las características de tamaño y movimiento del control deben ser compatibles con la experiencia estereotipada y la práctica anterior (por ejemplo, proporcionar un volante grande para la operación con dos manos de un automóvil, no una palanca).

• La dirección de operación de un control debe ser compatible con las expectativas estereotipadas o comunes (por ejemplo, un control de ENCENDIDO se empuja o tira, no se gira hacia la izquierda).

• La operación manual se usa para controles que requieren poca fuerza y ​​ajuste fino, mientras que la operación con el pie es adecuada para ajustes gruesos y grandes fuerzas (sin embargo, considere el uso común de pedales, particularmente los pedales del acelerador, en automóviles, que no cumple con este principio) .

• El control debe ser "seguro" en el sentido de que no puede operarse inadvertidamente ni en formas que sean excesivas o inconsistentes con su propósito previsto.

Tabla 1. Movimientos de control y efectos esperados

En blanco: No aplicable; + Más preferido; – menos preferido. ¹ Con control tipo gatillo. ² Con interruptor push-pull. ³ Arriba en los Estados Unidos, abajo en Europa.

Fuente: Modificado de Kroemer 1995.

La Tabla 1 y la Tabla 2 ayudan en la selección de los controles adecuados. Sin embargo, tenga en cuenta que existen pocas reglas "naturales" para la selección y el diseño de los controles. La mayoría de las recomendaciones actuales son puramente empíricas y se aplican a dispositivos existentes y estereotipos occidentales.

Tabla 2. Relaciones control-efecto de controles manuales comunes

En blanco: No aplicable; +: Más preferido; –: Menos preferido; = Menos preferido. ¹ Estimado (no se conocen experimentos).

Fuente: Modificado de Kroemer 1995.

La figura 4 presenta ejemplos de controles de "detención", caracterizados por detenciones discretas o paradas en las que el control se detiene. También describe los controles "continuos" típicos donde la operación de control puede tener lugar en cualquier lugar dentro del rango de ajuste, sin necesidad de establecerse en ninguna posición determinada.

Figura 4. Algunos ejemplos de controles "detent" y "continuous"

El tamaño de los controles es en gran medida una cuestión de experiencias pasadas con varios tipos de control, a menudo guiada por el deseo de minimizar el espacio necesario en un panel de control y permitir operaciones simultáneas de controles adyacentes o evitar la activación concurrente inadvertida. Además, la elección de las características de diseño estará influenciada por consideraciones tales como si los controles se ubicarán al aire libre o en ambientes protegidos, en equipos estacionarios o vehículos en movimiento, o si pueden involucrar el uso de manos desnudas o de guantes y mitones. Para estas condiciones, consulte las lecturas al final del capítulo.

Varias reglas operativas rigen la disposición y agrupación de los controles. Estos se enumeran en la tabla 3. Para obtener más detalles, consulte las referencias enumeradas al final de esta sección y Kroemer, Kroemer y Kroemer-Elbert (1994).

Tabla 3. Reglas para la disposición de los controles

Fuente: Modificado de Kroemer, Kroemer y Kroemer-Elbert 1994.
Reproducido con autorización de Prentice-Hall. Reservados todos los derechos.

Prevención de operaciones accidentales

Los siguientes son los medios más importantes para protegerse contra la activación inadvertida de los controles, algunos de los cuales pueden combinarse:

• Ubique y oriente el control de modo que sea poco probable que el operador lo golpee o lo mueva accidentalmente en la secuencia normal de las operaciones de control.

• Rebaje, proteja o rodee el control con barreras físicas.

• Cubra el control o protéjalo proporcionando un pasador, un candado u otro medio que deba retirarse o romperse antes de poder operar el control.

• Proporcione una resistencia adicional (mediante fricción viscosa o de Coulomb, por carga de resorte o por inercia) de modo que se requiera un esfuerzo inusual para la actuación.

• Proporcione un medio de "retraso" para que el control deba pasar por una posición crítica con un movimiento inusual (como en el mecanismo de cambio de marcha de un automóvil).

• Proporcione enclavamiento entre los controles para que se requiera la operación previa de un control relacionado antes de que se pueda activar el control crítico.

Tenga en cuenta que estos diseños suelen ralentizar el funcionamiento de los controles, lo que puede ser perjudicial en caso de emergencia.

Dispositivos de entrada de datos

Casi todos los controles se pueden usar para ingresar datos en una computadora u otro dispositivo de almacenamiento de datos. Sin embargo, estamos más acostumbrados a la práctica de usar un teclado con botones. En el teclado de la máquina de escribir original, que se ha convertido en el estándar incluso para los teclados de computadora, las teclas estaban dispuestas en una secuencia básicamente alfabética, que ha sido modificada por varias razones, a menudo oscuras. En algunos casos, las letras que con frecuencia se suceden en el texto común se espaciaron para que las barras de tipos mecánicos originales no se enredaran si se golpeaban en una secuencia rápida. Las "columnas" de claves se ejecutan en líneas más o menos rectas, al igual que las "filas" de claves. Sin embargo, las yemas de los dedos no están alineadas de esa manera y no se mueven de esta manera cuando los dedos de la mano están flexionados o extendidos, o se mueven hacia los lados.

Se han realizado muchos intentos durante los últimos cien años para mejorar el rendimiento de las teclas cambiando la disposición del teclado. Estos incluyen la reubicación de teclas dentro del diseño estándar o el cambio total del diseño del teclado. El teclado se ha dividido en secciones separadas y se han agregado conjuntos de teclas (como pads numéricos). Las disposiciones de las teclas adyacentes se pueden cambiar modificando el espaciado, el desplazamiento entre sí o las líneas de referencia. El teclado puede dividirse en secciones para la mano izquierda y derecha, y esas secciones pueden estar lateralmente inclinadas y inclinadas e inclinadas.

La dinámica del funcionamiento de las teclas de pulsador es importante para el usuario, pero es difícil de medir en funcionamiento. Por lo tanto, las características de desplazamiento de fuerza de las teclas se describen comúnmente para pruebas estáticas, que no son indicativas de la operación real. Según la práctica actual, las teclas de los teclados de computadora tienen un desplazamiento bastante pequeño (alrededor de 2 mm) y muestran una resistencia de "retroceso rápido", es decir, una disminución en la fuerza de operación en el punto en que se logra la activación de la tecla. En lugar de teclas individuales separadas, algunos teclados consisten en una membrana con interruptores debajo de los cuales, cuando se presionan en la ubicación correcta, generan la entrada deseada con poco o ningún desplazamiento. La principal ventaja de la membrana es que el polvo o los fluidos no pueden penetrarla; sin embargo, a muchos usuarios no les gusta.

Existen alternativas al principio de “una tecla, un carácter”; en cambio, uno puede generar entradas por varios medios combinatorios. Uno es "acorde", lo que significa que dos o más controles se operan simultáneamente para generar un carácter. Esto plantea demandas sobre las capacidades de memoria del operador, pero requiere el uso de muy pocas teclas. Otros desarrollos utilizan controles distintos al botón pulsador binario, reemplazándolo por palancas, interruptores o sensores especiales (como un guante instrumentado) que responden a los movimientos de los dedos de la mano.

Por tradición, la escritura y la entrada en la computadora se han hecho mediante la interacción mecánica entre los dedos del operador y dispositivos como el teclado, el mouse, la bola de seguimiento o el lápiz óptico. Sin embargo, existen muchos otros medios para generar insumos. El reconocimiento de voz parece una técnica prometedora, pero se pueden emplear otros métodos. Pueden utilizar, por ejemplo, señales, gestos, expresiones faciales, movimientos corporales, mirar (dirigir la mirada), movimientos de la lengua, respiración o lenguaje de señas para transmitir información y generar entradas a una computadora. El desarrollo técnico en esta área está en constante cambio y, como indican los muchos dispositivos de entrada no tradicionales que se usan para los juegos de computadora, la aceptación de dispositivos que no sean el tradicional teclado binario táctil es completamente factible en un futuro cercano. Kroemer (1994b) y McIntosh (1994) han proporcionado discusiones sobre los dispositivos de teclado actuales.

Muestra

Las pantallas proporcionan información sobre el estado del equipo. Las pantallas pueden aplicarse al sentido de la vista del operador (luces, balanzas, contadores, tubos de rayos catódicos, dispositivos electrónicos de pantalla plana, etc.), al sentido del oído (campanas, bocinas, mensajes de voz grabados, sonidos generados electrónicamente, etc.) o a el sentido del tacto (mandos de formas, Braille, etc.). Las etiquetas, las instrucciones escritas, las advertencias o los símbolos ("iconos") pueden considerarse tipos especiales de pantallas.

Las cuatro "reglas cardinales" para las pantallas son:

1. Mostrar sólo aquella información que sea esencial para el adecuado desempeño del trabajo.
2. Muestre la información solo con la precisión necesaria para las decisiones y acciones del operador.
3. Presentar la información de la forma más directa, sencilla, comprensible y utilizable.
4. Presente la información de tal manera que la falla o el mal funcionamiento de la pantalla en sí sea inmediatamente obvio.

La selección de una presentación auditiva o visual depende de las condiciones y propósitos prevalecientes. El objetivo de la exhibición puede ser proporcionar:

• información histórica sobre el estado pasado del sistema, como el curso seguido por un barco

• información de estado sobre el estado actual del sistema, como el texto ya ingresado en un procesador de textos o la posición actual de un avión

• información predictiva, como la posición futura de un barco, dados ciertos ajustes de gobierno

• instrucciones o comandos que le dicen al operador qué hacer y posiblemente cómo hacerlo.

Una presentación visual es más apropiada si el entorno es ruidoso, el operador permanece en su lugar, el mensaje es largo y complejo, y especialmente si se trata de la ubicación espacial de un objeto. Una pantalla auditiva es apropiada si el lugar de trabajo debe mantenerse oscuro, el operador se mueve y el mensaje es corto y simple, requiere atención inmediata y trata sobre eventos y tiempo.

Pantallas visuales

Hay tres tipos básicos de presentaciones visuales: (1) El comprobar la pantalla indica si existe o no una determinada condición (por ejemplo, una luz verde indica un funcionamiento normal). (2) El cualitativo la pantalla indica el estado de una variable cambiante o su valor aproximado, o su tendencia de cambio (por ejemplo, un puntero se mueve dentro de un rango "normal"). (3) El XNUMX% automáticos La pantalla muestra información exacta que debe determinarse (por ejemplo, para encontrar una ubicación en un mapa, leer texto o dibujar en el monitor de una computadora), o puede indicar un valor numérico exacto que debe leer el operador (por ejemplo, , un tiempo o una temperatura).

Las pautas de diseño para las pantallas visuales son:

• Organice las pantallas para que el operador pueda ubicarlas e identificarlas fácilmente sin búsquedas innecesarias. (Esto generalmente significa que las pantallas deben estar en o cerca del plano medio del operador, y debajo o a la altura de los ojos).

• Agrupe las pantallas de forma funcional o secuencial para que el operador pueda usarlas fácilmente.

• Asegúrese de que todas las pantallas estén correctamente iluminadas o iluminadas, codificadas y etiquetadas según su función.

• Use luces, a menudo de colores, para indicar el estado de un sistema (como ENCENDIDO o APAGADO) o para alertar al operador que el sistema o un subsistema no está operativo y que se deben tomar medidas especiales. Los significados comunes de los colores claros se enumeran en la figura 5. El rojo intermitente indica una condición de emergencia que requiere una acción inmediata. Una señal de emergencia es más efectiva cuando combina sonidos con una luz roja intermitente.

Figura 5. Código de colores de las luces indicadoras

Para obtener información más compleja y detallada, especialmente información cuantitativa, se utiliza tradicionalmente uno de los cuatro tipos diferentes de pantallas: (1) un puntero móvil (con escala fija), (2) una escala móvil (con puntero fijo), (3) contadores o (4) visualizaciones “pictóricas”, especialmente generadas por computadora en un monitor de visualización. La figura 6 enumera las principales características de estos tipos de pantallas.

Figura 6. Características de las pantallas

Por lo general, es preferible utilizar un puntero en movimiento en lugar de una escala en movimiento, con la escala recta (dispuesta horizontal o verticalmente), curva o circular. Las escalas deben ser simples y despejadas, con graduación y numeración diseñadas de tal manera que se puedan tomar lecturas correctas rápidamente. Los números deben ubicarse fuera de las marcas de la escala para que el puntero no los oculte. El puntero debe terminar con su punta directamente en la marca. La escala debe marcar las divisiones tan finamente como el operador debe leer. Todas las marcas principales deben estar numeradas. Las progresiones se marcan mejor con intervalos de una, cinco o diez unidades entre las marcas principales. Los números deben aumentar de izquierda a derecha, de abajo hacia arriba o en el sentido de las agujas del reloj. Para obtener detalles sobre las dimensiones de las escalas, consulte estándares como los enumerados por Cushman y Rosenberg 1991 o Kroemer 1994a.

A partir de la década de 1980, las pantallas mecánicas con punteros y escalas impresas fueron reemplazadas cada vez más por pantallas "electrónicas" con imágenes generadas por computadora o dispositivos de estado sólido que usan diodos emisores de luz (ver Snyder 1985a). La información mostrada podrá ser codificada por los siguientes medios:

• formas, como rectas o circulares

• alfanumérico, es decir, letras, números, palabras, abreviaturas

• figuras, imágenes, imágenes, íconos, símbolos, en varios niveles de abstracción, como el contorno de un avión contra el horizonte

• tonos de negro, blanco o gris

• colores.

Desafortunadamente, muchas pantallas generadas electrónicamente han sido borrosas, a menudo demasiado complejas y coloridas, difíciles de leer y requieren un enfoque exacto y mucha atención, lo que puede distraer la atención de la tarea principal, por ejemplo, conducir un automóvil. En estos casos, las primeras tres de las cuatro “reglas cardinales” enumeradas anteriormente se violaron a menudo. Además, muchos punteros, marcas y caracteres alfanuméricos generados electrónicamente no cumplían con las pautas de diseño ergonómico establecidas, especialmente cuando se generaban mediante segmentos de línea, líneas de exploración o matrices de puntos. Aunque algunos de estos diseños defectuosos fueron tolerados por los usuarios, la rápida innovación y la mejora de las técnicas de visualización permiten muchas mejores soluciones. Sin embargo, el mismo rápido desarrollo conduce al hecho de que las declaraciones impresas (incluso si son actuales y completas cuando aparecen) se vuelven obsoletas rápidamente. Por lo tanto, ninguno se da en este texto. Cushman y Rosenberg (1991), Kinney y Huey (1990) y Woodson, Tillman y Tillman (1991) han publicado compilaciones.

La calidad general de las pantallas electrónicas suele ser deficiente. Una medida utilizada para evaluar la calidad de la imagen es la función de transferencia de modulación (MTF) (Snyder 1985b). Describe la resolución de la pantalla utilizando una señal de prueba de onda sinusoidal especial; sin embargo, los lectores tienen muchos criterios con respecto a la preferencia de las pantallas (Dillon 1992).

Las pantallas monocromáticas tienen un solo color, generalmente verde, amarillo, ámbar, naranja o blanco (acromático). Si aparecen varios colores en la misma pantalla cromática, deben ser fácilmente discriminados. Lo mejor es mostrar no más de tres o cuatro colores simultáneamente (dando preferencia al rojo, verde, amarillo o naranja, y cian o morado). Todo debe contrastar fuertemente con el fondo. De hecho, una regla adecuada es diseñar primero por contraste, es decir, en términos de blanco y negro, y luego agregar colores con moderación.

A pesar de las muchas variables que, individualmente e interactuando entre sí, afectan el uso de pantallas de colores complejos, Cushman y Rosenberg (1991) compilaron pautas para el uso de colores en las pantallas; estos se enumeran en la figura 7.

Figura 7. Pautas para el uso de colores en pantallas

Otras sugerencias son las siguientes:

• El azul (preferiblemente desaturado) es un buen color para fondos y formas grandes. Sin embargo, el azul no debe usarse para texto, líneas finas o formas pequeñas.

• El color de los caracteres alfanuméricos debe contrastar con el del fondo.

• Cuando use el color, use la forma como una pista redundante (p. ej., todos los símbolos amarillos son triángulos, todos los símbolos verdes son círculos, todos los símbolos rojos son cuadrados). La codificación redundante hace que la pantalla sea mucho más aceptable para los usuarios que tienen deficiencias en la visión del color.

• A medida que aumenta el número de colores, también deben aumentar los tamaños de los objetos codificados por colores.

• El rojo y el verde no deben usarse para símbolos pequeños y formas pequeñas en áreas periféricas de pantallas grandes.

• El uso de colores opuestos (rojo y verde, amarillo y azul) adyacentes entre sí o en una relación objeto/fondo a veces es beneficioso y otras veces perjudicial. No se pueden dar pautas generales; se debe determinar una solución para cada caso.

• Evite mostrar varios colores muy saturados y espectralmente extremos al mismo tiempo.

Paneles de Controles y Displays

Las pantallas, así como los controles, deben organizarse en paneles de modo que estén frente al operador, es decir, cerca del plano medio de la persona. Como se discutió anteriormente, los controles deben estar cerca de la altura del codo y las pantallas debajo o a la altura de los ojos, ya sea que el operador esté sentado o de pie. Los controles que se utilizan con poca frecuencia, o las pantallas menos importantes, se pueden ubicar más a los lados o más arriba.

A menudo, la información sobre el resultado de la operación de control se muestra en un instrumento. En este caso, la pantalla debe ubicarse cerca del control para que la configuración del control se pueda realizar sin errores, de manera rápida y conveniente. La asignación suele ser más clara cuando el control está directamente debajo o a la derecha de la pantalla. Se debe tener cuidado de que la mano no cubra la pantalla al operar el control.

Existen expectativas populares de las relaciones control-visualización, pero a menudo se aprenden, pueden depender de los antecedentes culturales y la experiencia del usuario, y estas relaciones a menudo no son sólidas. Las relaciones de movimiento esperadas están influenciadas por el tipo de control y visualización. Cuando ambos son lineales o giratorios, la expectativa estereotipada es que se mueven en las direcciones correspondientes, como hacia arriba o hacia la derecha. Cuando los movimientos son incongruentes, en general se aplican las siguientes reglas:

• En el sentido de las agujas del reloj para aumentar. Al girar el control en el sentido de las agujas del reloj, aumenta el valor mostrado.

• Regla de deslizamiento de engranajes de Warrick. Se espera que una pantalla (puntero) se mueva en la misma dirección que el lado del control cercano (es decir, engranado con) la pantalla.

La relación de desplazamiento del control y de la pantalla (relación C/D o ganancia D/C) describe cuánto se debe mover un control para ajustar una pantalla. Si mucho movimiento del control produce solo un pequeño movimiento de la pantalla, una vez se habla de una alta relación C/D y del control como de baja sensibilidad. A menudo, dos movimientos distintos están involucrados en hacer una configuración: primero un movimiento primario rápido ("giro") a una ubicación aproximada, luego un ajuste fino a la configuración exacta. En algunos casos, se toma como relación C/D óptima aquella que minimiza la suma de estos dos movimientos. Sin embargo, la proporción más adecuada depende de las circunstancias dadas; debe determinarse para cada aplicación.

Etiquetas y Advertencias

Etiquetas

Idealmente, no debería requerirse ninguna etiqueta en el equipo o en un control para explicar su uso. Sin embargo, a menudo es necesario utilizar etiquetas para poder ubicar, identificar, leer o manipular controles, pantallas u otros elementos del equipo. El etiquetado debe hacerse de manera que la información se proporcione con precisión y rapidez. Para ello, se aplican los lineamientos de la tabla 4.

Tabla 4. Directrices para las etiquetas

Fuente: Modificado de Kroemer, Kroemer y Kroemer-Elbert 1994
(reproducido con permiso de Prentice-Hall; todos los derechos reservados).

La fuente (tipo de letra) debe ser simple, negrita y vertical, como Futura, Helvetica, Namel, Tempo y Vega. Tenga en cuenta que la mayoría de las fuentes generadas electrónicamente (formadas por LED, LCD o matriz de puntos) son generalmente inferiores a las fuentes impresas; por lo tanto, se debe prestar especial atención a que estos sean lo más legibles posible.

• La altura de caracteres depende de la distancia de visualización:

distancia de visualización 35 cm, altura sugerida 22 mm

distancia de visualización 70 cm, altura sugerida 50 mm

distancia de visualización 1 m, altura sugerida 70 mm

distancia de visualización 1.5 m, altura sugerida de al menos 1 cm.

• La relación entre el ancho del trazo y la altura del carácter debe estar entre 1:8 y 1:6 para letras negras sobre fondo blanco y entre 1:10 y 1:8 para letras blancas sobre fondo negro.

• La relación entre el ancho del carácter y la altura del carácter debe ser alrededor de 3:5.

• La espacio entre letras debe tener al menos un ancho de trazo.

• La espacio entre palabras debe tener al menos un ancho de carácter.

• texto continuo, mezcla mayúsculas y minúsculas; por etiquetas, utilice letras mayúsculas únicamente.

Advertencias

Idealmente, todos los dispositivos deben ser seguros de usar. En realidad, a menudo esto no se puede lograr a través del diseño. En este caso, se debe advertir a los usuarios de los peligros asociados con el uso del producto y proporcionar instrucciones para un uso seguro para evitar lesiones o daños.

Es preferible tener una advertencia "activa", que generalmente consiste en un sensor que detecta un uso inadecuado, combinado con un dispositivo de alerta que advierte al ser humano de un peligro inminente. Sin embargo, en la mayoría de los casos, se utilizan advertencias “pasivas”, que generalmente consisten en una etiqueta adherida al producto y en instrucciones para un uso seguro en el manual del usuario. Estas advertencias pasivas dependen completamente de que el usuario humano reconozca una situación peligrosa existente o potencial, recuerde la advertencia y se comporte con prudencia.

Las etiquetas y letreros para advertencias pasivas deben diseñarse cuidadosamente siguiendo las leyes y regulaciones gubernamentales más recientes, los estándares nacionales e internacionales y la mejor información de ingeniería humana aplicable. Las etiquetas y carteles de advertencia pueden contener texto, gráficos e imágenes, a menudo gráficos con texto redundante. Los gráficos, en particular las imágenes y los pictogramas, pueden ser utilizados por personas con diferentes antecedentes culturales y lingüísticos, si estas representaciones se seleccionan con cuidado. Sin embargo, los usuarios con diferentes edades, experiencias y antecedentes étnicos y educativos pueden tener percepciones bastante diferentes de los peligros y advertencias. Por lo tanto, el diseño de un ambiente seguro producto es mucho más preferible que aplicar advertencias a un producto inferior.

Atrás

Al diseñar equipos, es de suma importancia tener plenamente en cuenta el hecho de que un operador humano tiene tanto capacidades como limitaciones en el procesamiento de la información, que son de diversa naturaleza y se encuentran en varios niveles. El rendimiento en las condiciones de trabajo reales depende en gran medida de la medida en que un diseño ha atendido o ignorado estos potenciales y sus límites. A continuación se ofrecerá un breve esbozo de algunos de los temas principales. Se hará referencia a otras contribuciones de este volumen, donde se discutirá un tema con mayor detalle.

Es común distinguir tres niveles principales en el análisis del procesamiento humano de la información, a saber, el nivel de percepción, la nivel de decisión y nivel motor. El nivel perceptivo se subdivide en otros tres niveles, relacionados con el procesamiento sensorial, la extracción de características y la identificación de la percepción. En el nivel de decisión, el operador recibe información perceptiva y elige una reacción que finalmente se programa y actualiza en el nivel motor. Esto describe solo el flujo de información en el caso más simple de una reacción de elección. Sin embargo, es evidente que la información perceptual puede acumularse y combinarse y diagnosticarse antes de provocar una acción. Nuevamente, puede surgir la necesidad de seleccionar información en vista de la sobrecarga de percepción. Finalmente, elegir una acción apropiada se convierte en un problema mayor cuando hay varias opciones, algunas de las cuales pueden ser más apropiadas que otras. En la presente discusión, el énfasis estará en los factores de percepción y decisión del procesamiento de la información.

Capacidades y límites perceptivos

Límites sensoriales

La primera categoría de límites de procesamiento es sensorial. Su relevancia para el procesamiento de la información es obvia ya que el procesamiento se vuelve menos confiable a medida que la información se acerca a los límites del umbral. Esto puede parecer una declaración bastante trivial, pero no obstante, los problemas sensoriales no siempre se reconocen claramente en los diseños. Por ejemplo, los caracteres alfanuméricos en los sistemas de colocación de señales deben ser lo suficientemente grandes para ser legibles a una distancia compatible con la necesidad de la acción adecuada. La legibilidad, a su vez, depende no sólo del tamaño absoluto de los alfanuméricos, sino también del contraste y —en vista de la inhibición lateral— también de la cantidad total de información del signo. En particular, en condiciones de baja visibilidad (p. ej., lluvia o niebla durante la conducción o el vuelo), la legibilidad es un problema considerable que requiere medidas adicionales. Las señales de tráfico y los marcadores de carretera desarrollados más recientemente suelen estar bien diseñados, pero las señales cerca y dentro de los edificios a menudo son ilegibles. Las unidades de visualización son otro ejemplo en el que los límites sensoriales de tamaño, contraste y cantidad de información juegan un papel importante. En el dominio auditivo, algunos de los principales problemas sensoriales están relacionados con la comprensión del habla en entornos ruidosos o en sistemas de transmisión de audio de baja calidad.

Extracción de características

Con suficiente información sensorial, el siguiente conjunto de problemas de procesamiento de información se relaciona con la extracción de características de la información presentada. La investigación más reciente ha mostrado amplia evidencia de que un análisis de características precede a la percepción de totalidades significativas. El análisis de características es particularmente útil para localizar un objeto desviado especial entre muchos otros. Por ejemplo, un valor esencial en una pantalla que contiene muchos valores puede estar representado por un solo color o tamaño desviado, cuya característica llama la atención inmediatamente o "resalta". Teóricamente, existe la suposición común de "mapas de características" para diferentes colores, tamaños, formas y otras características físicas. El valor de atención de una característica depende de la diferencia en la activación de los mapas de características que pertenecen a la misma clase, por ejemplo, color. Por lo tanto, la activación de un mapa de características depende de la discriminabilidad de las características desviadas. Esto significa que cuando hay algunas instancias de muchos colores en una pantalla, la mayoría de los mapas de características de color están igualmente activados, lo que tiene el efecto de que ninguno de los colores sobresale.

De la misma manera, aparece un solo anuncio en movimiento, pero este efecto desaparece por completo cuando hay varios estímulos en movimiento en el campo de visión. El principio de la activación diferente de mapas de características también se aplica al alinear punteros que indican valores de parámetros ideales. Una desviación de un puntero se indica mediante una pendiente desviada que se detecta rápidamente. Si esto es imposible de realizar, una desviación peligrosa puede indicarse mediante un cambio de color. Por lo tanto, la regla general para el diseño es usar solo unas pocas características desviadas en una pantalla y reservarlas solo para la información más esencial. La búsqueda de información relevante se vuelve engorrosa en el caso de conjunciones de características. Por ejemplo, es difícil ubicar un objeto rojo grande entre objetos rojos pequeños y objetos verdes grandes y pequeños. Si es posible, se deben evitar las conjunciones al intentar diseñar para una búsqueda eficiente.

Dimensiones separables versus integrales

Las características son separables cuando se pueden cambiar sin afectar la percepción de otras características de un objeto. Las longitudes de línea de los histogramas son un buen ejemplo. Por otro lado, las características integrales se refieren a características que, cuando se modifican, modifican la apariencia total del objeto. Por ejemplo, uno no puede cambiar las características de la boca en un dibujo esquemático de una cara sin alterar la apariencia total de la imagen. Una vez más, el color y el brillo son integrales en el sentido de que no se puede cambiar un color sin alterar la impresión de brillo al mismo tiempo. Los principios de las características separables e integrales, y de las propiedades emergentes que evolucionan a partir de los cambios de características individuales de un objeto, se aplican en los llamados COMPLETAMENTE or diagnóstico pantallas. La razón de ser de estas pantallas es que, en lugar de mostrar parámetros individuales, se integran diferentes parámetros en una sola pantalla, cuya composición total indica lo que realmente puede estar mal en un sistema.

La presentación de datos en las salas de control sigue dominada a menudo por la filosofía de que cada medida individual debe tener su propio indicador. La presentación fragmentaria de las medidas significa que el operador tiene la tarea de integrar la evidencia de las diversas pantallas individuales para diagnosticar un problema potencial. En el momento de los problemas en la central nuclear de Three Mile Island en los Estados Unidos, unas cuarenta o cincuenta pantallas registraban algún tipo de desorden. Por lo tanto, el operador tenía la tarea de diagnosticar qué estaba realmente mal integrando la información de esa miríada de pantallas. Las pantallas integrales pueden ser útiles para diagnosticar el tipo de error, ya que combinan varias medidas en un solo patrón. Diferentes patrones de la pantalla integrada, entonces, pueden ser diagnósticos con respecto a errores específicos.

En la figura 1 se muestra un ejemplo clásico de una pantalla de diagnóstico, que se ha propuesto para las salas de control nuclear. Muestra una serie de medidas como radios de igual longitud, de modo que un polígono regular siempre representa condiciones normales, mientras que se pueden conectar diferentes distorsiones. con diferentes tipos de problemas en el proceso.

Figura 1. En la situación normal todos los valores de los parámetros son iguales, creando un hexágono. En la desviación, algunos de los valores han cambiado creando una distorsión específica.

No todas las pantallas integrales son igualmente discriminables. Para ilustrar el problema, una correlación positiva entre las dos dimensiones de un rectángulo crea diferencias en la superficie, manteniendo la misma forma. Alternativamente, una correlación negativa crea diferencias de forma mientras mantiene una superficie uniforme. Se ha dicho que el caso en el que la variación de las dimensiones integrales crea una nueva forma revela una propiedad emergente del patrón, que se suma a la capacidad del operador para discriminar los patrones. Las propiedades emergentes dependen de la identidad y disposición de las partes, pero no son identificables con ninguna parte individual.

Las visualizaciones de objetos y configuraciones no siempre son beneficiosas. El hecho mismo de que sean integrales significa que las características de las variables individuales son más difíciles de percibir. El punto es que, por definición, las dimensiones integrales son mutuamente dependientes, nublando así sus constituyentes individuales. Puede haber circunstancias en las que esto sea inaceptable, mientras que uno todavía puede desear beneficiarse de las propiedades de diagnóstico tipo patrón, que son típicas para la visualización de objetos. Un compromiso podría ser una pantalla de gráfico de barras tradicional. Por un lado, los gráficos de barras son bastante separables. Sin embargo, cuando se colocan en una proximidad suficientemente cercana, las longitudes diferenciales de las barras pueden constituir juntas un patrón similar a un objeto que bien puede servir para un objetivo de diagnóstico.

Algunas pantallas de diagnóstico son mejores que otras. Su calidad depende de la medida en que la visualización corresponda a la modelo mental de la tarea Por ejemplo, el diagnóstico de fallas sobre la base de distorsiones de un polígono regular, como en la figura 1, aún puede tener poca relación con la semántica del dominio o con el concepto del operador de los procesos en una planta de energía. Así, varios tipos de desviaciones del polígono obviamente no se refieren a un problema específico en la planta. Por lo tanto, el diseño de la pantalla configuracional más adecuada es aquella que se corresponde con el modelo mental específico de la tarea. Por lo tanto, debe enfatizarse que la superficie de un rectángulo es solo un objeto útil cuando el producto de la longitud y el ancho es la variable de interés.

Las exhibiciones de objetos interesantes provienen de representaciones tridimensionales. Por ejemplo, una representación tridimensional del tráfico aéreo, en lugar de la representación de radar bidimensional tradicional, puede proporcionar al piloto una mayor "conciencia de la situación" de otro tráfico. Se ha demostrado que la pantalla tridimensional es muy superior a la bidimensional, ya que sus símbolos indican si otro avión está por encima o por debajo del propio.

Condiciones degradadas

La visualización degradada ocurre bajo una variedad de condiciones. Para algunos propósitos, como con el camuflaje, los objetos se degradan intencionalmente para evitar su identificación. En otras ocasiones, por ejemplo en la amplificación de brillo, las características pueden volverse demasiado borrosas para permitir identificar el objeto. Un problema de investigación se refiere al número mínimo de "líneas" requeridas en una pantalla o "la cantidad de detalles" necesarios para evitar la degradación. Lamentablemente, este enfoque de la calidad de la imagen no ha dado lugar a resultados inequívocos. El problema es que la identificación de estímulos degradados (por ejemplo, un vehículo blindado camuflado) depende demasiado de la presencia o ausencia de detalles menores específicos del objeto. La consecuencia es que no se puede formular una receta general sobre la densidad de línea, excepto por la afirmación trivial de que la degradación disminuye a medida que aumenta la densidad.

Características de los símbolos alfanuméricos.

Un problema importante en el proceso de extracción de características se refiere al número real de características que juntas definen un estímulo. Por lo tanto, la legibilidad de los caracteres ornamentados, como las letras góticas, es deficiente debido a las muchas curvas redundantes. Para evitar confusiones, la diferencia entre letras con características muy similares, como el i y l, y la c y e—Debe acentuarse. Por la misma razón, se recomienda que la longitud del trazo y la cola de los ascendentes y descendentes sea al menos el 40% de la altura total de la letra.

Es evidente que la discriminación entre letras está determinada principalmente por el número de características que no comparten. Estos consisten principalmente en líneas rectas y segmentos circulares que pueden tener orientación horizontal, vertical y oblicua y que pueden diferir en tamaño, como en letras mayúsculas y minúsculas.

Es obvio que, incluso cuando los alfanuméricos son bien discriminables, pueden perder fácilmente esa propiedad en combinación con otros elementos. Así, los dígitos 4 y 7 comparten solo unas pocas características, pero no les va bien en el contexto de grupos más grandes, por lo demás idénticos (p. ej., 384 387) Existe evidencia unánime de que la lectura de textos en minúsculas es más rápida que en mayúsculas. Esto generalmente se atribuye al hecho de que las letras minúsculas tienen características más distintivas (por ejemplo, perro, gato DOG, GATO). La superioridad de las minúsculas no sólo se ha establecido para la lectura de textos sino también para señales de tráfico como las que se utilizan para indicar poblaciones a la salida de las autopistas.

Identificación

El proceso perceptivo final se ocupa de la identificación e interpretación de las percepciones. Los límites humanos que surgen en este nivel suelen estar relacionados con la discriminación y la búsqueda de la interpretación adecuada de la percepción. Las aplicaciones de la investigación sobre discriminación visual son múltiples, relacionadas con patrones alfanuméricos, así como con la identificación de estímulos más generales. El diseño de las luces de freno en los automóviles servirá como ejemplo de la última categoría. Los choques por alcance representan una proporción considerable de los accidentes de tráfico y se deben en parte a que la ubicación tradicional de la luz de freno junto a las luces traseras hace que sea poco discriminable y, por lo tanto, alarga el tiempo de reacción del conductor. Como alternativa, se ha desarrollado una única luz que parece reducir la siniestralidad. Está montado en el centro de la ventana trasera aproximadamente a la altura de los ojos. En estudios experimentales en carretera, el efecto de la luz central de frenado parece ser menor cuando los sujetos son conscientes del objetivo del estudio, lo que sugiere que la identificación de estímulos en la configuración tradicional mejora cuando los sujetos se concentran en la tarea. A pesar del efecto positivo de la luz de freno aislada, su identificación aún podría mejorarse haciendo que la luz de freno sea más significativa, dándole la forma de un signo de exclamación, “!”, o incluso un ícono.

juicio absoluto

Los límites de rendimiento muy estrictos y, a menudo, contrarios a la intuición surgen en casos de juicio absoluto de las dimensiones físicas. Los ejemplos ocurren en relación con la codificación de colores de los objetos y el uso de tonos en los sistemas de llamadas auditivas. El punto es que el juicio relativo es muy superior al juicio absoluto. El problema con el juicio absoluto es que el código debe traducirse a otra categoría. Por lo tanto, un color específico puede vincularse con un valor de resistencia eléctrica o un tono específico puede estar destinado a una persona a la que se dirige el mensaje subsiguiente. De hecho, por lo tanto, el problema no es de identificación perceptiva sino de elección de respuesta, que se discutirá más adelante en este artículo. En este punto basta señalar que no se deben usar más de cuatro o cinco colores o tonos para evitar errores. Cuando se necesitan más alternativas, se pueden agregar dimensiones adicionales, como sonoridad, duración y componentes de los tonos.

lectura de palabras

La relevancia de leer unidades de palabras separadas en la letra impresa tradicional está demostrada por varias pruebas ampliamente experimentadas, como el hecho de que la lectura se ve muy obstaculizada cuando se omiten los espacios, los errores de impresión a menudo pasan desapercibidos y es muy difícil leer palabras en casos alternos. (p.ej, Alterno). Algunos investigadores han enfatizado el papel de la forma de las palabras en la lectura de unidades de palabras y han sugerido que los analizadores de frecuencia espacial pueden ser relevantes para identificar la forma de las palabras. Desde este punto de vista, el significado se derivaría de la forma total de la palabra más que del análisis letra por letra. Sin embargo, la contribución del análisis de la forma de las palabras probablemente se limite a las palabras comunes pequeñas (artículos y terminaciones), lo que es consistente con el hallazgo de que los errores de impresión en palabras pequeñas y terminaciones tienen una probabilidad relativamente baja de detección.

El texto en minúsculas tiene una ventaja sobre las mayúsculas que se debe a la pérdida de características en mayúsculas. Sin embargo, la ventaja de las palabras en minúsculas está ausente o incluso puede invertirse cuando se busca una sola palabra. Puede ser que los factores de tamaño de letra y mayúsculas y minúsculas se confundan en la búsqueda: las letras de mayor tamaño se detectan más rápidamente, lo que puede compensar la desventaja de las características menos distintivas. Por lo tanto, una sola palabra puede ser igualmente legible en mayúsculas que en minúsculas, mientras que el texto continuo se lee más rápido en minúsculas. Detectar una SOLA palabra en mayúsculas entre muchas palabras en minúsculas es muy eficiente, ya que provoca una ventana emergente. Se puede lograr una detección rápida aún más eficiente imprimiendo una sola palabra en minúsculas en , en cuyo caso se combinan las ventajas del pop-out y de características más distintivas.

El papel de las funciones de codificación en la lectura también queda claro a partir de la legibilidad deficiente de las pantallas de unidades de visualización de baja resolución más antiguas, que consistían en matrices de puntos bastante toscas y podían representar alfanuméricos solo como líneas rectas. El hallazgo común fue que leer texto o buscar desde un monitor de baja resolución era considerablemente más lento que desde una copia impresa en papel. El problema ha desaparecido en gran medida con las pantallas actuales de mayor resolución. Además de la forma de las letras, hay una serie de diferencias adicionales entre leer en papel y leer en una pantalla. El espaciado de las líneas, el tamaño de los caracteres, el tipo de letra, la relación de contraste entre los caracteres y el fondo, la distancia de visualización, la cantidad de parpadeo y el hecho de que el cambio de página en una pantalla se realiza mediante el desplazamiento son algunos ejemplos. El hallazgo común de que la lectura es más lenta desde las pantallas de las computadoras, aunque la comprensión parece casi igual, puede deberse a alguna combinación de estos factores. Los procesadores de texto actuales suelen ofrecer una variedad de opciones en fuente, tamaño, color, formato y estilo; tales elecciones podrían dar la falsa impresión de que el gusto personal es la razón principal.

Iconos versus palabras

En algunos estudios, se descubrió que el tiempo que tarda un sujeto en nombrar una palabra impresa es más rápido que el de un icono correspondiente, mientras que ambos tiempos fueron igualmente rápidos en otros estudios. Se ha sugerido que las palabras se leen más rápido que los iconos, ya que son menos ambiguas. Incluso un ícono bastante simple, como una casa, puede provocar diferentes respuestas entre los sujetos, lo que genera un conflicto de respuestas y, por lo tanto, una disminución en la velocidad de reacción. Si se evita el conflicto de respuesta mediante el uso de iconos realmente inequívocos, es probable que desaparezca la diferencia en la velocidad de respuesta. Es interesante señalar que, como señales de tráfico, los iconos suelen ser muy superiores a las palabras, incluso en el caso de que la cuestión de la comprensión del lenguaje no se vea como un problema. Esta paradoja puede deberse al hecho de que la legibilidad de las señales de tránsito es en gran medida una cuestión de distancia en el que se puede identificar un signo. Si se diseña correctamente, esta distancia es mayor para los símbolos que para las palabras, ya que las imágenes pueden proporcionar diferencias de forma considerablemente mayores y contener detalles menos finos que las palabras. La ventaja de las imágenes, entonces, surge del hecho de que la discriminación de letras requiere de diez a doce minutos de arco y que la detección de características es el requisito previo inicial para la discriminación. Al mismo tiempo, está claro que la superioridad de los símbolos solo está garantizada cuando (1) realmente contienen pocos detalles, (2) tienen una forma suficientemente distinta y (3) no son ambiguos.

Capacidades y Límites de Decisión

Una vez que un precepto ha sido identificado e interpretado, puede requerir una acción. En este contexto, la discusión se limitará a las relaciones estímulo-respuesta deterministas o, en otras palabras, a las condiciones en las que cada estímulo tiene su propia respuesta fija. En ese caso, los principales problemas para el diseño del equipo surgen de problemas de compatibilidad, es decir, la medida en que el estímulo identificado y su respuesta relacionada tienen una relación "natural" o bien practicada. Hay condiciones en las que se aborta intencionalmente una relación óptima, como en el caso de las abreviaturas. Por lo general, una contracción como abreviar es mucho peor que un truncamiento como abrev. Teóricamente, esto se debe a la creciente redundancia de letras sucesivas en una palabra, lo que permite “rellenar” letras finales a partir de las anteriores; una palabra truncada puede beneficiarse de este principio mientras que una contraída no puede.

Modelos mentales y compatibilidad

En la mayoría de los problemas de compatibilidad existen respuestas estereotipadas derivadas de modelos mentales generalizados. Elegir la posición nula en una pantalla circular es un buen ejemplo. Las posiciones de las 12 y las 9 en punto parecen corregirse más rápido que las posiciones de las 6 y las 3 en punto. La razón puede ser que una desviación en el sentido de las agujas del reloj y un movimiento en la parte superior de la pantalla se experimentan como "aumentos" que requieren una respuesta que reduce el valor. En las posiciones de las 3 y las 6 en punto, ambos principios entran en conflicto y, por lo tanto, pueden manejarse de manera menos eficiente. Un estereotipo similar se encuentra al bloquear o abrir la puerta trasera de un automóvil. La mayoría de las personas actúan según el estereotipo de que el bloqueo requiere un movimiento en el sentido de las agujas del reloj. Si la cerradura está diseñada de manera opuesta, los errores continuos y la frustración al tratar de cerrar la puerta son el resultado más probable.

Con respecto a los movimientos de control, el conocido principio de compatibilidad de Warrick describe la relación entre la ubicación de una perilla de control y la dirección del movimiento en una pantalla. Si la perilla de control está ubicada a la derecha de la pantalla, se supone que un movimiento en el sentido de las agujas del reloj mueve el marcador de escala hacia arriba. O considere mover las pantallas de las ventanas. De acuerdo con el modelo mental de la mayoría de las personas, la dirección hacia arriba de una pantalla en movimiento sugiere que los valores aumentan de la misma manera en que una temperatura en aumento en un termómetro se indica mediante una columna de mercurio más alta. Hay problemas en la implementación de este principio con un indicador de "escala móvil de puntero fijo". Cuando la escala en dicho indicador se mueve hacia abajo, se pretende que su valor aumente. Así se produce un conflicto con el estereotipo común. Si se invierten los valores, los valores bajos están en la parte superior de la escala, lo que también es contrario a la mayoría de los estereotipos.

El término compatibilidad de proximidad se refiere a la correspondencia de las representaciones simbólicas con los modelos mentales de las personas de las relaciones funcionales o incluso espaciales dentro de un sistema. Los problemas de compatibilidad de proximidad son más urgentes cuando el modelo mental de una situación es más primitivo, global o distorsionado. Así, un diagrama de flujo de un proceso industrial automatizado complejo a menudo se muestra sobre la base de un modelo técnico que puede no corresponderse en absoluto con el modelo mental del proceso. En particular, cuando el modelo mental de un proceso está incompleto o distorsionado, una representación técnica del progreso aporta poco para desarrollarlo o corregirlo. Un ejemplo de la vida cotidiana de compatibilidad de proximidad deficiente es un mapa arquitectónico de un edificio destinado a la orientación del espectador o para mostrar rutas de escape en caso de incendio. Estos mapas suelen ser completamente inadecuados, llenos de detalles irrelevantes, en particular para las personas que solo tienen un modelo mental global del edificio. Tal convergencia entre la lectura de mapas y la orientación se acerca a lo que se ha denominado “conciencia situacional”, que es particularmente relevante en el espacio tridimensional durante un vuelo aéreo. Ha habido desarrollos recientes interesantes en la visualización de objetos tridimensionales, que representan intentos de lograr una compatibilidad de proximidad óptima en este dominio.

Compatibilidad estímulo-respuesta

Un ejemplo de compatibilidad de estímulo-respuesta (SR) se encuentra típicamente en el caso de la mayoría de los programas de procesamiento de texto, que asumen que los operadores saben cómo corresponden los comandos a combinaciones de teclas específicas. El problema es que un comando y su combinación de teclas correspondiente generalmente no tienen ninguna relación preexistente, lo que significa que las relaciones SR deben aprenderse mediante un minucioso proceso de aprendizaje asociado por pares. El resultado es que, incluso después de que se haya adquirido la habilidad, la tarea sigue siendo propensa a errores. El modelo interno del programa permanece incompleto ya que las operaciones menos practicadas pueden olvidarse, de modo que el operador simplemente no puede encontrar la respuesta adecuada. Además, el texto producido en pantalla no suele corresponder en todos los aspectos con lo que finalmente aparece en la página impresa, lo que es otro ejemplo de compatibilidad de proximidad inferior. Solo unos pocos programas utilizan un modelo interno espacial estereotípico en relación con las relaciones estímulo-respuesta para controlar los comandos.

Se ha argumentado correctamente que existen relaciones preexistentes mucho mejores entre los estímulos espaciales y las respuestas manuales, como la relación entre una respuesta de señalar y una ubicación espacial, o como la que existe entre los estímulos verbales y las respuestas vocales. Existe amplia evidencia de que las representaciones espaciales y verbales son categorías cognitivas relativamente separadas con poca interferencia mutua pero también con poca correspondencia mutua. Por lo tanto, una tarea espacial, como dar formato a un texto, se realiza más fácilmente mediante un movimiento espacial tipo mouse, dejando así el teclado para los comandos verbales.

Esto no quiere decir que el teclado sea ideal para ejecutar comandos verbales. Escribir sigue siendo una cuestión de operar manualmente ubicaciones espaciales arbitrarias que son básicamente incompatibles con el procesamiento de letras. En realidad, es otro ejemplo de una tarea altamente incompatible que solo se domina con una práctica extensa, y la habilidad se pierde fácilmente sin una práctica continua. Se puede hacer un argumento similar para la escritura taquigráfica, que también consiste en conectar símbolos escritos arbitrarios con estímulos verbales. Un ejemplo interesante de un método alternativo de operación del teclado es un teclado de acordes.

El operador maneja dos teclados (uno para la mano izquierda y otro para la mano derecha) ambos compuestos por seis teclas. Cada letra del alfabeto corresponde a una respuesta acorde, es decir, una combinación de teclas. Los resultados de los estudios sobre un teclado de este tipo mostraron ahorros sorprendentes en el tiempo necesario para adquirir habilidades de mecanografía. Las limitaciones motoras limitaban la velocidad máxima de la técnica de acordes pero, aun así, una vez aprendida, la actuación del operador se acercaba bastante a la velocidad de la técnica convencional.

Un ejemplo clásico de un efecto de compatibilidad espacial se refiere a las disposiciones tradicionales de los controles de los quemadores de las estufas: cuatro quemadores en una matriz de 2 ´ 2, con los controles en una fila horizontal. En esta configuración, las relaciones entre el quemador y el control no son obvias y están mal aprendidas. Sin embargo, a pesar de muchos errores, el problema de encender la estufa, con el tiempo, generalmente se puede resolver. La situación es peor cuando uno se enfrenta a relaciones de visualización y control indefinidas. Otros ejemplos de mala compatibilidad SR se encuentran en las relaciones de control de visualización de cámaras de video, grabadoras de video y televisores. El efecto es que muchas opciones nunca se utilizan o deben estudiarse de nuevo en cada nuevo ensayo. La afirmación de que “todo está explicado en el manual”, si bien es cierta, no es útil ya que, en la práctica, la mayoría de los manuales son incomprensibles para el usuario promedio, en particular cuando intentan describir acciones usando términos verbales incompatibles.

Compatibilidad estímulo-estímulo (SS) y respuesta-respuesta (RR)

Originalmente, la compatibilidad SS y RR se distinguía de la compatibilidad SR. Una ilustración clásica de la compatibilidad de SS se refiere a los intentos de finales de los años cuarenta de respaldar el sonar auditivo con una pantalla visual en un esfuerzo por mejorar la detección de señales. Se buscó una solución en un haz de luz horizontal con perturbaciones verticales que viajaban de izquierda a derecha y reflejaban una traducción visual del ruido de fondo auditivo y la señal potencial. Una señal consistía en una perturbación vertical ligeramente mayor. Los experimentos mostraron que una combinación de presentaciones auditivas y visuales no funcionaba mejor que la exhibición auditiva única. La razón se buscó en una pobre compatibilidad SS: la señal auditiva se percibe como un cambio de sonoridad; por lo tanto, el apoyo visual debería corresponder más cuando se proporciona en forma de un cambio de brillo, ya que ese es el análogo visual compatible de un cambio de sonoridad.

Es de interés que el grado de compatibilidad de SS se corresponda directamente con la habilidad de los sujetos en el emparejamiento entre modalidades. En una coincidencia de modalidad cruzada, se puede pedir a los sujetos que indiquen qué volumen auditivo corresponde a un cierto brillo oa un cierto peso; este enfoque ha sido popular en la investigación sobre el escalado de dimensiones sensoriales, ya que permite evitar asignar estímulos sensoriales a números. La compatibilidad RR se refiere a la correspondencia de movimientos simultáneos y también sucesivos. Algunos movimientos se coordinan más fácilmente que otros, lo que proporciona restricciones claras sobre la forma en que una sucesión de acciones, por ejemplo, la operación sucesiva de controles, se realiza de manera más eficiente.

Los ejemplos anteriores muestran claramente cómo los problemas de compatibilidad impregnan todas las interfaces usuario-máquina. El problema es que los efectos de la mala compatibilidad a menudo se suavizan con la práctica prolongada y, por lo tanto, pueden pasar desapercibidos o subestimados. Sin embargo, incluso cuando las relaciones incompatibles de visualización y control se practican bien y no parecen afectar el rendimiento, sigue existiendo el punto de una mayor probabilidad de error. La respuesta compatible incorrecta sigue siendo un competidor de la incompatible correcta y es probable que se presente en ocasiones, con el riesgo obvio de un accidente. Además, la cantidad de práctica requerida para dominar las relaciones SR incompatibles es formidable y una pérdida de tiempo.

Límites de la Programación y Ejecución Motora

Ya se mencionó brevemente un límite en la programación de motores en los comentarios sobre la compatibilidad de RR. El operador humano tiene claros problemas para llevar a cabo secuencias de movimiento incongruentes y, en particular, cambiar de una secuencia incongruente a otra es difícil de lograr. Los resultados de los estudios sobre la coordinación motora son relevantes para el diseño de controles en los que ambas manos están activas. Sin embargo, la práctica puede superar mucho en este sentido, como se desprende de los sorprendentes niveles de habilidades acrobáticas.

Muchos principios comunes en el diseño de controles se derivan de la programación de motores. Incluyen la incorporación de resistencia en un control y la provisión de retroalimentación que indica que se ha operado correctamente. Un estado motor preparatorio es un determinante muy relevante del tiempo de reacción. Reaccionar a un estímulo repentino e inesperado puede tomar aproximadamente un segundo adicional, lo cual es considerable cuando se necesita una reacción rápida, como cuando se reacciona a la luz de freno de un automóvil que va adelante. Las reacciones no preparadas son probablemente la causa principal de las colisiones en cadena. Las señales de alerta temprana son beneficiosas para prevenir este tipo de colisiones. Una aplicación importante de la investigación sobre la ejecución del movimiento se refiere a la ley de Fitt, que relaciona el movimiento, la distancia y el tamaño del objetivo al que se apunta. Esta ley parece ser bastante general y se aplica por igual a una palanca operativa, un joystick, un ratón o un lápiz óptico. Entre otros, se ha aplicado para estimar el tiempo necesario para realizar correcciones en las pantallas de los ordenadores.

Obviamente, hay mucho más que decir que los comentarios incompletos anteriores. Por ejemplo, la discusión se ha limitado casi por completo a cuestiones de flujo de información al nivel de una simple reacción de elección. No se han tocado temas más allá de las reacciones de elección, ni problemas de retroalimentación y alimentación en el seguimiento continuo de la información y la actividad motriz. Muchos de los temas mencionados guardan una fuerte relación con problemas de memoria y de planificación de la conducta, que tampoco han sido abordados. Se encuentran discusiones más extensas en Wickens (1992), por ejemplo.

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