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25set/090

Heurísticas ortográficas como método de entrada de dados

Frequência das letras na lingua portuguesaUm dilema: o alfabeto tem 26 letras; as mãos, 10 dedos. Se associar uma tecla para cada letra, cada dedo fica encarregado de mais de uma tecla. Os dedos não tem habilidades iguais, portanto, indicadores e médios ficam encarregados de mais teclas, e os dedões só servem para apertar o espaço, basicamente. Porém, se reduzir o número de teclas, surgem as ambiguidades. Nos telefones celulares, o padrão T9 permite usar apenas 9 teclas para digitar. É pouco prático? Há controvérsias: pesquisa recente revelou que adolescentes estadunidenses enviam e recebem uma média de 2272 mensagens SMS por mês (fonte). Considerando o limite do tamanho da mensagem, 140 caracteres, até que é bastante texto para ser digitado essencialmente com dedões. Mais uma vez, é uma questão de repertório e costume.

Além do T9, existem muitos outros padrões do chamado texto previsível: campos auto-completáveis de todos os navegadores modernos e corretores ortográficos são os exemplos mais comuns. Por um lado, o texto previsível permite que maior quantidade de texto seja digitada em menor intervalo de tempo. Por outro, deixa a tecnologia mais acessível para as pessoas com limitações físicas/cognitivas.

O excelente filme "O Escafandro e a Borboleta" demonstra como é isso na prática, no pior caso (em termos da complexidade computacional). O personagem principal tem o corpo inteiro paralisado, e a sua única forma de emitir as mensagens para o mundo é piscando o único olho que lhe sobrou. O método utilizado foi: uma pessoa vai lendo o alfabeto na ordem da frequência de uso das letras, e, ao chegar na letra desejada, o personagem pisca o olho, confirmando. A história nos mostra que um livro inteiro pôde ser escrito desta forma.

O alfabeto ordenado pela frequência, mais conhecido pela aplicação na criptografia, também tem uma aplicação lúdica: o atalho para aumentar as chances de vitória num jogo da forca :)

É bastante intuitivo que qualquer palavra terá ao menos uma das 5 vogais. Mas qual é a probabilidade de uma palavra de, digamos, 8 letras, que contém duas ocorrências da letra "A", também contenha "I"? Aí que entram as heurísticas de busca em vizinhança. Tendo em posse os dicionários de OpenOffice, Babylon e a base de dados da Wikipédia em português, compilei um dicionário de cerca de 650 mil palavras (entre elas, as compostas) e fiz uma prova de concento do "resolvedor do jogo da forca", bastante tosco.

Como funciona?

  1. Selecione o tamanho da palavra.
  2. Aparecerá o alfabeto ordenado por frequência para todas as palavras com este tamanho.
  3. Existindo a primeira letra da lista na palavra, é só colocá-la na(s) posição(ões) corretas; não existindo, marca-se a letra para ser excluída da análise posterior.
  4. Agora, é só avançar, repetindo as iterações até que a palavra seja "adivinhada".

Repito: é apenas um teste, para verificar a viabilidade da ideia (de uma forma divertida, de preferência). Um sistema heurístico sério deve considerar não apenas a frequência das letras dentro das palavras do dicionário, mas também a frequência das palavras em si. Por outro lado, a aplicação no campo do texto previsível não requer o posicionamento arbitrário das letras conhecidas; estas são entradas numa sequência, o que permite a aplicação de melhores critérios de corte.

25set/090

Interfaces Homem-Computador: as alternativas

Equivalência

Sendo o estado tecnológico atual o produto da evolução da nossa cultura, não existe virtualmente nada que nos prenda a adotarmos um dado padrão como sendo o melhor. Apesar dos debates sobre a superioridade do teclado com layout Dvorak, que já citei, ao menos uma coisa é certa: ele não é pior do que layout QWERTY. É apenas uma questão de habito. E, quanto maiores as divergências do padrão estabelecido, maior a dificuldade de quebrar o hábito. Afinal, acaba não compensando: trocar o conhecido pelo desconhecido, e ainda sem ter a certeza de que isso vai mudar alguma coisa.

Um exemplo mais concreto, tirado do meu artigo "Comparação de menus hierárquicos lineares e radiais segundo a lei de Fitts". E como são esses menus? O linear todo mundo já viu, milhares de vezes ao dia. O radial é mais raro, relativamente complicado de se encontrar na prática. Mas o Prezi, TheBrain e o recente WonderWheel do Google usam exatamente esse tipo. Sem entrar em debates qual é o melhor, tentei estabelecer um parâmetro para comparar o linear e o radial quantitativamente. Isso foi possível através da Lei de Fitts, que modela (com grande precisão) o ato de apontar. Usando a formulação de Fitts "ao contrário", foi possível projetar um menu radial e um linear, ambos com o mesmo Índice de Dificuldade:

  1. Menu hierárquico radial
  2. Menu hierárquico linear

Daí em diante, foi conduzido um experimento com várias pessoas interagindo com ambos os menus, com os registros da sua performance guardados para uma posterior análise. Detalhe importante: o menu não poderia apresentar algo familiar, tal como opções de arquivos, por exemplo, pois a familiaridade dos usuários com esse tipo de menu aumentaria significativamente a sua performance. Já para algo raro de se ver num menu... Não houve diferença estatisticamente significativa na performance! Ou seja: para alguma tarefa inédita, tanto faz usar menus hierárquicos radiais ou lineares. Aí sim: em alguns casos, o radial com a mesma quantidade de itens contemplados terá Índice de Dificuldade menor do que o linear equivalente.

Esquecimento

Os computadores nem sempre foram digitais. Os primeiros faziam cálculos por analogia, e nem necessariamente eram elétricos. O MONIAC (Monetary National Income Analogue Computer) utilizava água para simular os fluxos monetários do Reino Unido com precisão de ±2%. Por outro lado, computadores digitais eram mais estáveis, precisos e velozes, portanto, rapidamente substituíram os analógicos.

Por outro lado... A capacidade gráfica dos sistemas digitais demorou, e muito, para chegar no nível da dos analógicos. Quem é familiarizado a associar a qualidade da imagem à quantidade de megapixels, nem imagina como era operar na ordem de "kilopixels" e algumas dezenas de cores.

Kenneth Knowlton & Leon Harmon, Studies in Perception I, 1966

Vale lembrar que na época das primeiras imagens eletrônicas digitais, a televisão (por exemplo, uma Teleavia P111) já contava com uma resolução de 819 linhas e uma gama razoável de cores. E o curioso é que ainda hoje a maioria dos nossos monitores (especificamente os com interface VGA, introduzida em 1987) continuam sendo analógicos.

Em suma: a evolução tomou um rumo um tanto quanto esquisito, nesse aspecto. Eis algumas das imagens da metade do século passado que deram o início à arte eletrônica, todas elas produzidas analogicamente, e bastante a par com as tecnologias da imagem digital de meio-século depois:

Herbert Franke, Electronic Graphics, 1961Herbert Franke, Oszillogram, 1956John Whitney, Lapis, 1963-66John Whitney, Lapis, 1963-66John Whitney, Lapis, 1963-66John Whitney, Lapis, 1963-66Charles Csuri, After Mondrian, 1963Charles Csuri, After Duerer, 1963

E se?...

  • ...o facsimile tivesse deixado de ser inventado?
  • ...a máquina de escrever não fosse baseada em um instrumento musical de teclas?

Existiriam pixels? Monitores? Teclados? Mouses? Qual rumo inusitado o progresso da tecnologia da informação tomaria? Um exercício para a imaginação e para o próximo post :D

24set/092

Interfaces Homem-Computador: o paradigma

Escalas

No começo, lá em 1837, o código Morse parecia suficiente. Um simples alfabeto de símbolos podia transmitir palavras e mensagens instantaneamente e a distâncias nunca antes imaginadas. Com alguns aprimoramentos, aparelhos telegráficos ganharam um teclado (ver post anterior) e um display rudimentar baseado em uma escala com alfabeto. Excelente para operar com dados sequenciais, ou unidimensionais, não servia para dados cartesianos, ou bidimensionais.

Sistema de telegrafia do século 19Sistema de telegrafia do século 19Sistema de telegrafia do século 19Sistema de telegrafia do século 19

Varredura mecânica

Em 1848, Frederick Bakewell aprimora um engenhoso dispositivo recentemente desenvolvido por Alexander Bain, tornando possível a transmissão de imagens através de linhas telegráficas. A ideia (genial, convenhamos) consistiu em "desenrolar" uma imagem numa espiral contínua de sinais que determinassem a claridade. Praticamente o que o DVD fez quase 150 anos depois :)

Nasce, assim, o que veio a se tornar um aparelho de fax. As bobinas do transmissor e o receptor eram giradas de forma sincronizada por mecanismos de relógio, e o sinal de luminosidade, captado de um lado, era transmitido em forma de uma fagulha para o outro, aonde queimava o filme fotográfico.

Facsimile aprimorado por Bakewell, 1848Quase 50 anos depois, Paul Nipkow inventa um sistema muito mais eficaz de transformar uma imagem em uma sequencia de sinais elétricos, o Disco de Nipkow. Eficaz a ponto de realizar várias varreduras por segundo. Porém, foi somente em 1925 que John Baird conseguiu a proeza de transmitir uma imagem em movimento através do sistema de varredura mecânica, baseado no disco de Nipkow.

Disco de NipkowSistema de varredura mecânica da imagem através de espelhosSistema de varredura mecânica da imagem através de espelhosPrimeira imagem fotografada do televisor de John Baird, 1925

Tubo de raios catódicos

Esse é o display, propriamente dito. Surgiu na década de 20 do século passado e matou a paulada os sistemas de varredura mecânica (apesar dos primeiros displays CRT contarem com um espelho mecânico!). CRT abriu a era do entretenimento em massa ( televisão), passou por aplicações militares (radar) e científicas (osciloscópio), e foi parar nos computadores pessoais. Tanto que os primeiros computadores caseiros eram plugados diretamente na TV.

E aqui está a herança que se mantém desde o primeiro facsimile: a imagem de um monitor ou TV, sejam eles CRT, LCD, plasma ou LED, é composta por uma sequencia de pontos luminosos. Nos meios digitais, estes recebem o nome de pixels. Historicamente, tornou-se tão conveniente desmontar e reconstruir imagens que fica difícil conceber algo diferente. Mas não impossível. Um exemplo é Tennis For Two, "o segundo videogame da história", inventado por William Higinbotham e que utiliza um osciloscópio como display. Nunca joguei nem este, nem o Pong, mas, bem, o Tennis For Two parece ser mais "realista", por assim dizer.

Osciloscópio também é capaz de traçar padrões gráficos bastante elaborados, como nos oscillons do Ben Laposky (pioneiro da arte eletrônica), e até mesmo textos. Tudo isso sem envolver pixel algum!

Oscillon de Ben Laposky, 1952Oscillon de Ben Laposky, 1952

A arte dos pixels

E agora, de volta ao Xerox Star, oficialmente, Xerox 8010 Information System, lançado em 1981, e, na certa, o computador mais influente de todos os tempos. Foi daí que o conceito de WIMP (“Windows, Icons, Menus and Pointing device”) se propagou para os sistemas da Apple, Atari, Commodore, Microsoft, NeXT e Sun, citando só alguns, que se inter-influenciam até hoje, ainda assim preservando o legado da Xerox praticamente imutável. A interface em si foi solidamente fundamentada na usabilidade. A rigorosa metodologia aplicada no processo de desenvolvimento testava exaustivamente as alternativas de cada elemento gráfico até selecionar o mais apropriado. Não é a toa que facilmente reconhecemos os pictogramas desenhados 30 anos atrás.

Star-icons, versão do Bill BowmanStar-icons, versão Dave SmithStar-icons, versão do Wallace JuddStar-icons, versão Norm CoxStar-icons, versão finalEvolução do ícone do documento

Era uma máquina perfeita para substituir toda a papelada do escritório. Uma jogada de se esperar da Xerox, gigante da tecnologia da informação e documentação. Tanto que a propaganda do Xerox Star batia insistentemente na tecla do "tão bom quanto o papel".

Propaganda do Xerox 8010Xerox Star 8010Xerox Star 8010Papel?!

Momento de introspecção. Depois de tantas voltas, tudo o que queremos é um "papel melhor"? É o que o lançamento do Kindle, da Amazon, sugere. Citando o Henry Ford, a respeito do seu primeiro automóvel:

Se eu perguntasse aos meus clientes o que eles querem, eles diriam "um cavalo que corre mais".

Lemos preto em branco por que o papel sempre foi assim, e apesar dos estudos da fisiologia do olho demonstrarem que, digamos, amarelo em azul-escuro seria mais confortável para a vista. Os tipos tem altura fixa por que, bem, padronização era a ideia original do Gutenberg. E é praticamente impossível fugir da forma retangular dos displays: milhões de dólares foram investidos só para "enquadrar" o tubo CRT, originalmente oval.

Salvar/Salvar Como"As coisas sempre foram assim, por que mudar agora" está deixando de ser uma boa justificativa. Exemplo: o que é aquele quadrado azul de um canto chanfrado, com uma grade branca e interruptor, que aparece à esquerda da opção "Salvar" e "Salvar Como" no menu do Word? Pergunta ridícula, mas natural para quem nunca viu um disquete. E nem verá. Nos ícones originais da Xerox, tinha uma fita. Alguém lembra como era salvar um documento numa fita? Eu, felizmente, não.

São estes os paradigmas estabelecidos através de uma longa sucessão de aprimoramentos das tecnologias pré-existentes. Não é bom nem ruim, apenas inevitável. Artefatos novos ganham espaço através da tradução da funcionalidade dos seus antecessores. Mesmo que esta tradução seja uma traição dos seus próprios paradigmas.

Tema do próximo post: análise das possibilidades das Interfaces Homem-Máquina evoluídos a partir dos paradigmas distintos.

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