Estou escrevendo estes posts conforme leio:estão em ordem cronológica. Os livros/artigos que estão aqui serão a base da bibliografia da minha tese, que será sobre ensino de projeto de interfaces de softwares educacionais. Se você quiser disutir esses assuntos comigo, entre em contato. Estou usando isso para a revisao bibliografica da minha tese. Se voce acha esse material interessante, procure ler os artigos.
NÃO USE ESTE MATERIAL COMO FONTE DE PESQUISA!!!! APENAS COMO FONTE DE ESTUDO.
Acabei de ler Sketches of thought, de Vinod Goel. Minha intenção é começar a formar uma base teórica para poder discutir projeto de interfaces para softwares educacionais – e por isso, Goel é um excelente autor para começar. Podemos pensar em outros autores e livros que estão inscritos na categoria “de base”: Akin (Psychology of Architectural Design); Simon (Sciences of the Artificial) e Newell e Simon (Human Problem Solving). Porém, acho que Goel traz uma novidade, pois “linka” os universos da psicologia cognitiva e da computação com a compreensão do “fazer design” em baixo nível.
Este formato de argumentação só poderia ser possível para um pesquisador educado dentro das ciências cognitivas (Goel foi orientado por Searle), e isso traz uma riqueza (e força) impressionante à estruturação do problema.
Não achei um livro fácil – acho que li os primeiros capítulos quatro vezes, descansei três meses e li os últimos quatro capítulos em um mês – mas será essencial na minha construção da compreensão do que é design.
A estrutura da argumentação de Goel é mais ou menos esta:
- O modelo computacional para a cognição humana é o melhor modelo desenvolvido até agora, logo, ele precisa explicar toda atividade cognitiva humana. “Cognição pode ser mais que computação mas é, pelo menos, computação”.
- Este modelo deve especificar propriedades das representações interpretadas pela nossa mente, já que “associar crenças e desejos a um organismo é atribuir representações mentais a este organismo”. Em outras palavras, deve ser possível, a partir desta teoria, construir um sistema simbólico que satisfaça estas propriedades. Este(s) sistemas simbólicos deveriam ser capazes de suportar (servir de meio) para qualquer atividade (cognitiva) humana. ¹
- Todavia, as propriedades que um sistema simbólico deve ter para satisfazer as restrições impostas por este corpo teórico não permite certas formas de raciocínio: aquelas que são vagas, fluídas e ambíguas. Assim, o modelo falha ao não explicar como tais formas de pensar poderiam ser possíveis.
- Estas formas de pensar representam atividade / processos cognitivos genuínos; não podem ser “relegadas a um plano não mental”.
Este encadeamento deixa com Goel a responsabilidade de
- Identificar as propriedades (implícitas) nas teorias computacionais da cognição que inviabilizam tais formas de raciocínio;
- Definir que formas de raciocínio são estas e
- Como um sistema simbólico que satisfaz outro conjunto de propriedades viabilizaria tal tipo de atividade cognitiva.
O primeiro ponto é construído nos capítulos 1, 2 e 3. Fiz alguns slides sobre eles, que podem ser baixados nestes links: resumo da introdução.ppt, cap2.pt, cap2_continuação.ppt, cap3.ppt, cap3_continuação.ppt e cap4.ppt. Também fiz um resumo (muito mal acabado) em um .doc
O segundo ponto – e é aí que começa a discussão sobre cognição em design – é debatido nos capítulos 4 e 5.
O terceiro (e mais importante, na minha opinião, o mais importante) é desenvolvido nos capítulos finais (6 a 9). Vamos então olhar como estas três questões são resolvidas.
Ambiguidade, fluidez, indefinição de estados: Design
A investigação conduzida por Goel está baseada no framework de Newell e Simon – citados anteriormente como dois dos autores mais importantes da área – colocado na Teoria de Processamento da Informação (ilustrada de forma resumida na imagem abaixo). A título de ilustração, o paradigma de análise de Akin também está baseado nesta visão.
- Especificar características salientes do designer.
- Especificar as características salientes do ambiente da tarefa.
- Mostrar que esta combinação não se encontra em outros ambientes de tarefas bem estruturadas.
- Ver como o espaço do problema é moldado pela tarefa e pelo IPS.
- Construir conexões sobre a estrutura de um e a interação dos outros.
- Mostrar que a estrutura de alguns espaços de problema é diferente da de espaços de problema de design (não precisa mostrar de todos; se mostrar de um é suficiente).
- Se o IPS for constante (e é: ele é o designer), qualquer mudança no espaço do problema é função do ambiente da tarefa.
- Concluir que estas características do espaço do problema são características de problemas de design.
Em primeiro lugar, Goel elicitou doze características que seriam comuns (invariantes) à todas as tarefas de design.²
- Disponibilidade de informação: sempre faltando ou incompleta.
- Natureza das restrições: éticas, sociais, econômicas. Não são lógicas / científicas.
- Tamanho e complexidade dos problemas: grande.
- Partes componentes: a estrutura do problema não deixa claro como subdividi-lo em partes menores. Esta divisão é feita com base na experiência.
- Interconectividade das partes: não é lógica – não há uma relação lógica entre as divisões do problema.
- Respostas certas ou erradas: não existem.
- Input/output: a entrada é o briefing³, a saída é o documento de especificação.
- Loop de realimentação: não há retorno do “mundo” durante o projeto. Não é como um programa de computador, que se pode compilar.
- Custo dos erros: alto.
- Funcionamento independente do artefato: independente do designer, o artefato tem que funcionar.
- Distinção entre especificação e entrega: a especificação é distinta da construção e entrega do artefato.
- Especificação temporal entre especificação e entrega: separadas no tempo.
Talvez, como o próprio Goel pontua, estas não sejam características que descrevam completamente o ambiente da tarefa (eu, por exemplo, acho que algumas nesta lista são mais significativas que outras). Porém o objetivo é usar estas características para fazer o estudo de como elas interferem no espaço do problema.4
Nas páginas seguintes (88 a 90), Goel analiza estas mesmas características em relação a problemas bem estruturados (puzzles criptaritméticos).
O resultado destas doze características no espaço do problema (p. 91) são as seguintes (os números entre parênteses são anotações minhas, e se referem aos itens indetificados como salientes no ambiente da tarefa):
- Regras pessoais para parar (de resolver um sub-problema) e para avaliar as soluções: porque não há respostas certas ou erradas (6) nem retorno do mundo (8).
- Predominância da lembrança (retrieval) e inferências não demonstrativas: porque há poucas restrições lógicas (2).
- Reversão de direção das tranformações: como o problema não é especificado, o designer pode negociar os parâmetros do problema (7).
- Modularidade / decomposição: como os problemas são grandes (3) e não há uma forma lógica de dividir o problema em partes menores (4), o designer escolhe a quais conexões atender, podendo ignorar outras. Esta característica é bastante refernciada na listeratura de cognição em design, conhecida como decomposição em “leaky modules” (p.103); módulos conectados parcialmente. Goel, no protocolo do arquiteto (no livro há a descrição de três experimentos envolvendo design, e um deles era com um arquiteto) , destaca que “quatro módulos e 32 submódulos”. Para ver como as relações de conectividade eram construídas pelo arquiteto, Goel que é mais fácil ver – dado um módulo qualquer – com quais módulos ele não tem conectividade (referência). Goel sugere que três indicadores são “interessantes” (p.105) para verificar conectividade:
- o designer trata cada módulo apenas uma vez,
- ele não se refere a qualquer outro módulo quando “dentro” de um dado módulo e
- o designer pode atender aos módulos numa ordem arbitrária.
- Desenvolvimento incremental do artefato: as idéias são desenvolvidas incrementalmente, e raramente são descartadas ou substituídas (3, 6).
- Estratégias de controle: uso de um “modo de compromisso limitado” (LCM – limited commitement mode) que permite que designers gerem alternativas e testem em diversos contextos. Esta é outra proposição importante de Goel (importante dentro da literatura, pois é bem aceita e bastante citada). Também é importante lembrar que estas estratégias de pouco compromisso se referem às soluções geradas dentro dos módulos. Como Goel lembra à página109, as estratégias de controle podem estar em níveis mais baixos (frases individuadas). Investigando neste nível (que compõe os submódulos) , Goel nota que há um movimento de retorno à módulos usados anteriormente. Isso é diferento do que se observa em resolução de problemas bem estruturados: a maior parte da resolução acontece dentro do módulo. A hipótese é que, nestes casos, voltar a outro módulo seria como voltar atrás no estado de resolução do problema. Se ele efetivamente faz isso, é porque percebeu que o caminho que tomou para resolver o problema não leva a lugar algum – isso não “enriquece” o conhecimento sobre o problema.
- Fazer e progagar comprometimentos: através do processo de projeto até a especificação.
- Fases distintas de resolução de problemas: provavelmente por causa do tamanho (3) e das mudanças nas naturezas dos sistemas simbólicos manipulados ao longo do processo (7).
- Hierarquias de abstração: manipulação e criação de sistemas simbólicos de diferentes naturezas (7).
- Construção e manipulação de modelos: modelos do mundo, pois não podemos “testar” as idéias (8 e 10).
- Uso de sistemas simbólicos distintos 5.
- Diferentes símbolos se relacionam com diferentes atividades cognitivas.
Sobre o item 8 – fases distintas de resolução de problema – Goel complementa com uma descrição um pouco mais detalhada das quatro etapas:
- Estruturação do problema: processo de recuperar conhecimento de várias fontes para compensar informações que faltam na declaração do problema, e usá-las para contruir o espaço do problema. Goel coloca que esta fase representa cerca 18% a 30% do processo. E que quase não se observa esta fase em resolução de problemas bem-estruturados. As duas imagens abaixo são do livro mesmo, da página 115. A primeira mostra a distribuição das etapas do processo ao longo do tempo. A de baixo mostra a frequência das quatro etapas.
- Resolução do problema (p.118), dividido entre design preliminar, refinamento e detalhamento. Daí somam-se quatro fases.
A imagem abaixo mostra a compreensão de Goel sobre o processo. Alguns aspectos dela serão melhor explicados mas abaixo no post. Mas atenção que esta imagem está no artigo que Goel publicou no livro organizado por Eastman.
A tabela abaixo mostra as diferenças que Goel apontou entre a resolução de problemas de design e problemas bem estruturados.
| Summary of design and nondesign problem spaces | |
| Design problem space | Nondesign problem space |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Análise das representações usadas pelos designers
Toda esta parte anterior, de descrição do processo de design, com os experimentos e a comparação entre os processos de resoluçao de problemas bem e mal estruturados é muito interessante – e certamente contribui para aumentar a compreensão do que é design. Como frisei nos parágrafos anteriores, Goel teve alguns insights preciosos sobre o processo: a Estratégia de Comprometimento Limitado – LCM - e a conexão entre os sub-módulos do problema de forma “fraca” – os Leaky Modules. Sendo assim, os capítulos 4 e 5 do livro já seriam suficientes para declarar a importância do livro de Goel – porém ele foi muito além.
Na minha opinião (e se eu realmente entendi direito tudo o que ele escreveu), o mais importante foi a tese que, para resolver problemas mal estruturados, utilizamos outros sistemas simbólicos, sistemas que não possuem as propriedades elencadas pela Teoria Computacional da Mente (doravante CTM).
O início da exposição do argumento é um silogismo: os sistemas definidos pela CTM não suportam raciocínio vago e ambíguo; este tipo de raciocínio é necessário para resolver problemas mal estruturados, e a resolução de problemas mal estruturados representa atividade cognitiva. Dito isto, Goel fica com as atribuições de:
- Especificar quais as propriedades destes sistemas simbólicos e
- Explicar como eles ajudam a conduzir este tipo de raciocínio.
Puza vida, isso é muita coisa! Entender isso foi quase como uma luz para mim. Se ele conseguisse demonstrar que outros sistemas simbólicos são usados, ficaria muito mais fácil transitar entre os diferentes tipos de atividade de projeto.
Esta “empreitada” começa no capítulo 6, onde ele mostra as limitações no esquema de calssificação baseado nos conceitos de equivalência informacional e computacional6. Como ele conclui que não será possível usar este esquema de classificação (que, afinal de contas, foi pensado pelos “partidários” da CTM), continuamos sem responder aos pontos colocados acima. É neste ponto que entra o sistema de classificação de Goodman.
Teoria da notacionalidade de Goodman – Theory of Notationality
A teoria da notacionalidade (acho que inventei esta palavra) busca um sistema de classificação para sistemas simbólicos. O problema de Goodman é semelhante ao de Goel: como “entender” a arte e suas diferentes manifestações a partir de um sistema simbólico baseado em atributos “computacionais”? O sistema simbólico usado por um pintor ou um escultor é o mesmo usado para “escrever” um programa de computador e resolver uma equação de segundo grau? Esta foi a motivação da teoria.
Ela coloca 5 propriedades de um sistema simbólico, além de duas categorias extras de classificação: repleteness e densidade.
- Deslocamento7 sintático.
- Diferenciação sintática finita.
- Deslocamento semântico.
- Diferenciação semântica finita.
- Não ambiguidade.
Deslocamento sintático
Todas as inscrições do mesmo caracter são cópias verdadeiras de si mesmas; qualquer inscrição é tão válida quanto qualquer outra.
Diferenciação sintática finita
É possível diferenciar um caracter do outro, e esta diferenciação é finita. Um exemplo do livro são as frações em algarismos arábicos: há infinitas frações (1/3 = 3/9), mas a diferenciação entre eles é finita. Um esquema que não atende a este requisito poderia ser um onde todas as marcas com mais de um centímetro de altura correspondem a um caracter, e com menos de um centímetro correspondem a outro. Ressalta-se que este mesmo sistema satisfaz ao primeiro requisito (deslocamento sintático), pois as marcas são diferenciadas entre si.
Deslocamento semântico
É similar ao critério sintático, porém refere-se às classes (que instanciam os caracteres). Para satisfazer este critério, dois caracteres não podem ter classes em comum (p.165). Por exemplo: “médico” e “homem” – há médicos que são homens e vice-versa. Logo, o mesmo caracter (por exemplo, “homem”) pode estar inscrito em duas classes. Goel nota que este é um critério bastante rígido, pois especifica uma relação 1:1 entre caracter e significado.
Diferenciação semântica finita
As classes devem ser diferenciadas entre si. Por exemplo: um sistema onde frações (em algarismos arábicos) reduzidas se relacionam com o peso de objetos.
Não ambiguidade
Todas as inscrições de um caracter têm a mesma classe. Por exemplo: “banco” é ambíguo porque pode pertencer a duas classes (instutuição financeira e objeto para sentar).
Densidade
Quanto menos finitamente diferenciado, mais denso o sistema.
Repletness
Quando cada elemento da inscrição é importante para manter seu significado. Por exemplo: numa pintura, pouco se pode retirar (cores, textura da tela, textura das pinceladas, brilho da tinta). Já em um termômetro não graduado, pode-se retirar vários elementos (brilho do material do termômetro, tamanho e peso do termômetro) sem prejudicar a construção do significado da mensagem.
Na imagem acima (p.166) vemos a classificação feita por Goodman de alguns sistemas simbólicos, de acordo com a teoria da notacionalidade.
Abaixo, a classificação dos mesmos sistemas, usando os critérios de densidade e repletness (p.168) e de acordo com os elemtnos da teoria da notacionalidade (p. 182).
Este sistema de classificação permite classificar as produções dos designers desde o início até o final do processo. Assim, nos primeiros momentos – estruturação do problema – usa-se um sistema simbólico não-notacional, denso e repleto. À medida que o processoavança, o uso de representações repletas diminui. Quando chega perto do final – detalhamento – nota-se o uso de sistemas cujas propriedades se aproximam da CTM, até chegar ao documento de especificação (uma planta baixa, um diagrama de classe). Este moviemtno está na figura abaixo, retirada do livro de Goel (p.180)
Esta classificação “resolve” o primeiro problema – especificar quais as propriedades destes sistemas simbólicos. Agora, é preciso ver como eles ajudam a conduzir este tipo de raciocínio.
Virtudes de sistemas não notacionais
Agora fica mais fácil entender a figura abaixo:
Nele vemos que, na etapa de projeto (que vivenciamos mais intensamente e que associamos aos momentos criativos) preliminar, fazemos maior uso de representações não estruturadas (não notacionais); que o sistema simbólico preferido é o sketch e que as transformações são laterais (uma idéia se transforma em outra). A imagem abaixo (retirada do artigo, não do livro), mostra um exemplo do que são estas transformações. O caso é que, à medida que se avança no problema, as representações ficam cada vez mais “notacionais”, mais “CTM”. Outro detalhe importante desta imagem é que o espaço do problema é represnetado como um triângulo invertido. Em problemas bem estruturados, é o contrário, pois começamos com um problema (definido) e avançamos em direção à várias soluções possíveis. Em problemas mal estruturados, não sabemos definir o problema (por isso a “base no topo”). A quantidade de possíveis soluções aumenta até certo ponto, após o qual ela encolhe até chegar num ponto: a solução projetada. O espaço do problema começa a diminuir quando começamos a especificar a solução.
Estou misturando aqui um artigo e o livro porque acho que o artigo tem algumas imagens interessantes. E uma delas é esta aqui embaixo.
Ela ilustra, de modo informal, diferenças em relação a problemas bem (esquerda) e mal estruturados (direita).
Nos problemas mal estruturados, os estados i, j e k estão muito próximos. Eles permitem que se cubra todas as possibilidades, facilitando a transformações de um estado em outro. Já os estados que se sobrepõe, f e g, permitem que várias idéias sejam instanciadas, sem se comprometer com nenhuma. No livro (p.191), Goel traz mais detalhes de como sistemas simbólicos não notacionais, repletos e densos auxiliam a solucionar problemas mal-estruturados:
- Não ser deslocado sintaticamente (não há como garantir que duas inscrições sejam do mesmo tipo) dá aos traços pouca fidedignidade, pouca precisão, de forma que um traço pode pertencer a vários tipos.
- Não ser sintaticamente finito faz com que cada distinçao conte como uma marca diferente. Cada mudança no traço conta. Isso facilita transformar um caracter em outro.
- A ambiguidade permite que os traços – e isso é importante no início – sejam indeterminados. A idéia é impedir a cristalização das idéias nas fases iniciais.
- Não ser deslocado semanticamente permite que um caracter possa pertencer a várias classes. Não há uma relação 1:1 entre tipo e classe. Cada tipo pode pertencer a mais de uma classe.
- Não ser semanticamente finito permite que existam várias classes, o que é importante para não excluir possibilidades.
O designer, no entanto, deve se mover em direção a sistemas notacionais à medida que o processo se desenrola, porque ele precisa terminar.
Tendo a concordar com Goel, até de forma entusiasmada. Porém, achei que o experimento que ele fez para demonstar não foi muito bem concebido. No capítulo 9, ele relata que pediu para designers experientes projetarem algumas coisas, em design gráfico e de produto. Um grupo podia usar papel e caneta, e o outro tinha que usar um programa de computador onde só poderiam usar primitivas (linhas, elipses, retângulos etc). O programa de computador seria um sistema menos denso, o que prejudicaria o andamento. Goel afirma que o resultado foi este mesmo, e corrobora suas predições. Porém, há um fator (e falo com experiência de causa) que Goel não contou, que é a falta de agilidade dos computadores. Não conseguimos acompanhar nossas idéias usando um computador. E isso talvez tenha sido uma fonte de frustração maior do que a pouca liberdade com as formas. Acho que, se o grupo do “draft” tivesse ficado restrito a primitivas, porém tivesse sido liberado o desenho, o resultado poderia não ser tão dramático em favor dos que puderam rafear.
Bem, era isso
Espero que este texto tenha ajudado. Para mim, como falei no início, não foi fácil. Dá pra dizer que fiquei mais de meio ano lendo esse livro, que foi meio “pedreira”.
Se você não concorda, ou se tem qualquer comentário, entre em contato. Será a primeira vez. Ninguém lê estes textos sobre cognição…
Recent Comments