Calculatoare si Tehnologia informatiei [614179]

Facultatea de Inginerie Electrica si Stiinta Calculatoarelor
Domeniul: Calculatoare si Tehnologia informatiei
Specializarea : Retele de Comunicatii si Calculatoare

Interacțiunea Naturala Om -Calculator

Eseu Gesturi

COORDONATOR STIINTIFIC: AUTOR:
Radu Daniel Vatavu Edi Timofte

2

Cuprins

INTERACTIUNEA OM -CALCULATOR ………………………….. ………………………….. ………………………….. .3
Conceptul de utilizabilitate (usability) ………………………….. ………………………….. ……………………….. 5
Analiza de sarcina ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 6
Interfata utilizator sau masina virtuala a utilizatorului ………………………….. ………………………….. …..8
Model conceptual ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 10
Perspectiva lingvistica ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 10
Perspectiva psihologica sau modelele cognitive ………………………….. ………………………….. ………… 10
Analiza sistemelor si modalitatilor folosite pentru captura de date de adancime ……………………… 11
Sistematizarea medodelo rfolosite pentru captura tridimensionala a imaginii …………………………. 11
Senzor de captura de imagine ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……. 12
Dispozitivul Microsoft Kinect ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 12
Dispozitivul “Moti on Leap” ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 12
Senzori de îndoire ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………. 12
Manusi de date ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 13
REFERINTE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 14

3

GESTURI

Desmond Morris defineste gesturile ca fiind, orice actiune care transmite un semnal visual unui
spectator. Din definitia data de bine cunoscutul etolog britanic, pe care o adoptam in studiul nostru,
decurge ca, intentionat sau nu, schimbarea pozitiei corpului in spatiu, miscarea observabila a capului,
trunchiului, mai nilor si picioarelor intra in categoria gesturilor.
Resursele corporale, de la bataia din picior pana la miscarile din nas, pot fi elemente de discurs.
Ray Birdwhistell este cel care pune bazele kinezicii (greaca “kinesis” – a se misca), ca stiinta a
comun icarii prin gesturi si mimica. Gestualitatea este o instanta intermediara intre cultura si
personalitate.
Totul porneste de la taxinomia conform careia societatea contemporana este formata din trei clase:
lower, middle și higher. R. Birdwhistell sustine ca mimica si gesturile unei persoane indica stratul din
care face parte.
Unitatile gestuale fara semnificatie se numesc kineme, gesturile semnificative poarta denumirea de
kinemorfeme. Spre exemplu, inchiderea accidentala a unui ochi este kinem, în timp ce g estul prin
care facem cu ochiul e deja kinemorfem.
Semnele gestuale sunt interpretate diferit, in functie de zonele geografice. Desenarea unui cerculet
cu degetele mare si aratator inseamna "OK" in America, "bani" in Japonia, "zero" în Franța,
amenintare cu moartea în Tunisia. Asta nu neaga existenta unor gesturi universale cum ar fi
nedumerire exprimata prin ridicarea umerilor.
Gesturile pot fi embleme, ilustratori, manifestari afective, gesturi de reglaj si adaptori.

INTERACTIUNEA OM -CALCULATOR

Interactiunea om -calculator (HCI) este un concept relativ recent iar aparitia si dezvoltarea sa
continua a fost determinata de dezvoltarea fara precedent a tehnologiei, prin sustinerea de catre
sistemele complexe a realizarii unui numar tot mai mare de sar cini.

4
Era digitala si sfarsitul secolului XX au condus la schimbari substantiale in toate aspectele vietii
oamenilor. Calculatoarele sunt din ce in ce mai integrate in aproape toate aspectele vietii noastre. In
prezent, asistam la o trecere a interactiunii om-calculator la ceea ce am putea numi “dincolo de
desktop” si patrunderea lor in aproape orice mediu. Daca acum douazeci de ani, cele mai multe
calculatoare erau bazate pe desktop, astazi ele sunt portabile, pot fi tinute in mana, puse in buzunar,
integr ate in birouri, case, masini aproape in orice. Dezvoltarea legaturii dintre televizoare si
calculatoare, cresterea extraordinara a utilizarii Internetului modifica mediul in care traim, strategiile
de cautare a informatiei si de comunicare.
Astfel, a apar ut in 1994, in cadrul HCI o disciplina denumita CSCW (computer supported cooperative
work) ce se ocupa cu investigarea aspectelor legate de proiectarea sistemelor complexe destinate a
sustine munca in colaborare.
Importanta domeniului om -calculator este ac um recunoscuta pe plan international, numarul
cercetarilor, publicatiilor si conferintelor in acest domeniu fiind in crestere.
Interactiunea om -calculator poate fi definita ca “disciplina care se centreaza pe proiectarea,
evaluarea si implementarea sisteme lor interactive in vederea utilizarii lor de catre oameni, precum si
cu studiul fenomenelor majore relationate cu acestea” (Dix si colab., 1994, p. 3). Ca si teme principale
de investigare HCI cuprinde: analiza sarcinilor realizate de utilizatori impreuna cu sistemul,
reprezentarile sau modelele mintale ale utilizatorului, structura comunicarii om -sistem, capacitatile
umane de a folosi sistemul, algoritmii de programare a interfetei, procesul specificarii, proiectarii si
implementarii.
Datorita faptului ca studiaza interactiunea dintre om si calculator, acest domeniu se afla la granita
dintre stiintele umaniste (ex. psihologie, sociologie, antropologie, lingvistica) si stiintele exacte (ex.
informatica), incluzand si contributii din partea artelor frumoase ( design grafic, teatru, balet,
cinematografie). Ca urmare, cercetarile si practica in acest domeniu presupun colaborarea intre
specialistii din diferite domenii, precum si lucrul intr -o echipa multidisciplinara.
Trebuie precizat faptul ca prin “om” nu se in telege numai un utilizator individual ci si un grup de
utilizatori sau o secventa de utilizatori iar prin “calculator” orice sistem complex de la o aplicatie soft
de genul editorului de texte la calculatoarele de proces care controleaza procesele industria le, sau
calculatoarele care controleaza comenzile din carlinga unui avion.
Prin sistem complex intelegem instrumentele cognitive naturale sau artificiale care reclama si
determina abilitatea umana de procesare a informatiei.
Aspectelor psihologice ale proi ectarii sistemelor complexe, respectiv ale factorilor umani, a inceput
sa li se acorde o importanta tot mai mare. In prezent, factorii umani sunt considerati decisivi in
proiectarea unui sistem usor de inteles si utilizat, atractiv, si care sa sustina sar cinile in cel mai
eficient mod.
Astfel, psihologia cognitiva si stiintele cognitive isi aduc contributia la intelegerea aspectelor
psihologice cum sunt perceptiile, reprezentarile de cunostinte, memoria, rezolvarea de probleme.
Antropologia si sociologia, impreuna cu unele orientari din psihologie (cum este teoria activitatii,
psihologia culturala) ajuta la intelegerea contextului mai larg al interactiunii, sub diferite aspecte.
In cadrul interactiunii om -calculator ramura care se ocupa cu aspectele psihol ogice cognitive ale
interactiunii om -calculator este ergonomia cognitiva .

5
Menirea ergonomiei cognitive este de a adapta instrumentele cognitive (sistemele complexe),
precum si utilizarea lor in asa fel incat sa imbunatateasca procesarea informatiei umane in termenii
imbunatatirii eficientei interactiunii, scaderii ratei de erori si accidente, si crearii unui sentiment de
confort.
Cu ajutorul contributiilor din diverse discipline in cadrul HCI se intentioneaza o abordare cat mai
completa a omului in relatie dinamica cu mediul in care isi desfasoara activitatea, in vederea
proiectarii unor sisteme complexe care sa fie cat mai usor de utilizat, cat mai placute si cat mai bine
adaptate utilizatorilor.
Una din temele cele mai importante si totodata cele mai cont roversate din cadrul HCI este cea a
modelelor mintale, reprezentari pe care le dezvolta utilizatorii atunci cand interactioneaza cu un
sistem complex. Pe baza investigarii modelelor mintale se pot determina modalitatile cele mai
eficiente de proiectare a u nui sistem complex precum si de instruire cu privire la utilizarea acestuia
(ex. proiectarea unui manual).
Investigarea modelelor mintale ridica doua mari probleme: una de natura teoretica (a definirii
acestora) si ulterior, una de natura metodologica (cum anume pot fi “masurate”).
Problemele provin din faptul ca modelelor mintale li s -au dat o mare varietate de definitii si
intelesuri, acestea fiind abordate in diferite domenii de specialitate. Acest fapt a condus la confuzii
prezente si azi in literatura de specialitate precum si la dificultati in utilizarea conceptului si mai ales
constituirea unei teorii a modelelor mintale.
Dezvoltarea HCI, si a noii ei ramuri, CSCW, a fost determinata in special de considerente economice.
Acestea s -au reflectat in nece sitatea cresterii gradului de utilizabilitate (usability) a sistemelor
proiectate. Respectiv, HCI trebuie sa raspunda la intrebarea: cum anume putem proiecta un sistem
complex care sa fie cat mai usor de inteles, de invatat, mai atractiv si mai bine adapta t la trebuintele
utilizatorilor.
In masura in care pe piata de desfacere a sistemelor complexe exista o concurenta acerba, reusita in
cresterea gradului de utilizabilitate a sistemelor duce si la reusita economica, respectiv cresterea
profitului firmelor de proiectare.
Conceptul de utilizabilitate (usability)

Conceptul de utilizabilitate a aparut deja din perioada psihologiei software (considerata ca si
fundament teoretic al HCI) in care s -au inaugurat o serie de proiecte tehnice ce aveau anumite
cerinte din punct de vedere psihologic.
Utilizabilitatea (usability) este o calitate pentru care trebuie sa o intruneasca sistemul complex ca
intreg. Pentru ca un sistem sa aiba un inalt grad de utilizabilitate trebuie sa indeplineasca mai multe
criterii:
– funct ionalitate: sistemul trebuie sa aiba bine definite functiile astfel incat acestea sa fie clare
utilizatorului (functiile sistemului sunt cele care il ajuta pe utilizator sa isi realizeze sarcinile)
– usurinta in utilizare: operatiile realizate cu ajutorul sistemului sa nu necesite prea mult efort
intelectual sau fizic
– usurinta in invatare (predictibilitate, capacitate de sintetizare, familiaritate, generalitate,
consistenta)

6
– flexibilitate: se refera la multitudinea posibilitatilor de schimbare a informa tiilor intre utilizator si
sistem
– robustete: observabilitatea (sistemul trebuie sa permita utilizatorului posibilitatea de a evalua
starile sistemului prin reprezentarile pe care le percepe in interfata); revenirea din greseli
(posibilitatea de a atinge un anumit scop dupa recunoasterea unei greseli in interactiune); timpul de
raspuns (definit ca si durata de timp in care sistemul exprima modificarile in starea lui, utilizatorului –
masoara rata comunicarii dintre utilizator si sistem).
– atractivitate (e stetica a devenit un aspect important in proiectare)
Problema utilizabilitatii a devenit una de importanta majora in proiectarea oricarui sistem complex.
In ultimii ani s -au dezvoltat firme care au ca specific al activitatii lor evaluarea sistemelor comple xe
din punctul de vedere a gradului lor de utilizabilitate.
Tehnicile de proiectare sunt tehnici utilizate in diferitele faze ale procesului de proiectare. Astfel pot
fi tehnici de analiza, tehnici de evaluare, etc.
Tehnicile de analiza de sarcina se mai n umesc si metode, iar in cadrul acestor metode sunt folosite
diferite tehnici psihologice de investigare (ex. interviul, chestionarul).
Instrumentele de proiectare sunt mijloace care ajuta la realizarea unor activitati de aplicare a
tehnicilor.
Odata cu int roducerea calculatoarelor personale incepand cu anii 1970, sistemele complexe au
devenit tot mai interactive iar necesitatea de a lua in considerare utilizatorul final cu caracteristicile si
trebuintele sale a devenit tot imperioasa. Astfel, s -a pus un acc ent tot mai puternic pe studierea
factorului uman, a contextului in care are loc realizarea unor anumite sarcini.
In continuare voi prezenta doua metode de proiectare care propun un proces de proiectare iterativ si
au ca si punct de plecare studierea utili zatorilor, a sarcinilor pe care le realizeaza si a contextului
muncii in care au loc acestea.
In cadrul evolutiei interactiunii om -calculator ca domeniu s -a realizat separarea conceptului de
interfata utilizator (care se refera exclusiv la ceea ce percepe si si isi reprezinta utilizatorul cu privire
la sistem) de interfata aplicatie (care este realizata de programator si care este raspunzatoare de
executia sarcinilor).
Analiza de sarcina
Analiza de sarcina a sistemelor complexe poate fi definita ca studierea modului in care oamenii
realizeaza sarcinile cu ajutorul sistemelor existente: lucrurile pe care le fac, lucrurile asupra carora
actioneaza, si lucrurile pe care trebuie sa le stie.
Sistemele complexe au fost proiectate cu scopul de a creste efic ienta realizarii unor sarcini. Dar
pentru aceasta este necesar ca utilizatorul sa traduca intentiile sale in limbajul accesibil
calculatorului. Ca urmare exista doua largi clase de sarcini ce sunt relevante in interactiunea om –
calculator:
– sarcini interne (sarcinile pe care utilizatorul trebuie sa le realizeze pentru a putea folosi calculatorul;
este relationata cu utilizarea tehnologiei)
– sarcini externe (sarcinile pe care utilizatorul le poate realiza cu ajutorul calculatorului; sunt generice
pentru dom eniul sarcinii indiferent de tehnologie si de situatie).

7
Un exemplu de sarcina interna il constituie secventa de apasare a tastelor sau de selectare cu mouse –
ul si apasare pe mai multe butoane pe care utilizatorul o face pentru a tipari un document. Exempl e
de sarcini externe sunt activitatile de citire, scriere, rescriere pe care o persoana le realizeaza cu
scopul redactarii unui document .
Luand in considerare nivelul sarcinii se face distinctia intre sarcina -unitate (unit task) (o sarcina
primara atomica ) si sarcina -de-baza (basic task) (cea mai simpla sarcina ce poate fi delegata
sistemului). Aceste clase si nivele de sarcini determina si granularitatea analizei de sarcina. In cazul
sarcinilor externe granularitatea este mare, iar in cazul sarcinilor int erne (care presupun o analiza de
detaliu a interactiunii, in termenii analizei proiectarii dialogului cu sistemul) granularitatea este mica.
• scop: rezultatul care se doreste sa se obtina prin realizarea unei actiuni, in vederea indeplinirii unei
sarcini .
• actiune: actiunea nu are scop; intelesul ei deriva din sarcina, este o parte a ei.
In literatura de specialitate analiza de sarcina a capatat mai multe intelesuri :
1. Colectarea cunostintelor despre, si descrierea, domeniului curent al (situatiei cu rente a) sarcinii si
modelarea acestor cunostinte conform formalismelor corespunzatoare metodei de analiza de
sarcina.
2. Specificarea noii situatii a sarcinii, pentru care se proiecteaza sistemul complex .
3. Specificarea detaliilor tehnologiei .
Scopul a nalizei de sarcina
Scopul analizei de sarcina este de a descrie cat mai complet si mai acurat domeniul sarcinii, si a -l
analiza pe baza acestei descrieri. Pentru aceasta trebuie analizate si modelate toate cunostintele
despre sarcina (implicite/explicite; individuale/de grup).
Metodele de analiza de sarcina au fost dezvoltate in anii '60 -'70 in domeniul psihologiei muncii in
vederea identificarii modului in care pot fi instruiti oamenii pentru a putea realiza anumite sarcini
specializate. Ulterior, metodel e au inceput sa fie utilizate in domeniul interactiunii om -calculator in
vederea eficientizarii acestei interactiunii. Se poatre spune ca dezvoltarea metodelor analizei de
sarcina a urmat dezvoltarea tehnologica, aceasta impunand necesitatea gasirii unor noi metode de
analiza de sarcina.
La inceputul dezvoltarii sale ca domeniu, in anii '80, interactiunea om -calculator studia interactiunea
dintre un singur utilizator si un singur sistem complex. S -au studiat aspectele cognitive (in special) ca
reprezentari , memorie, perceptie, formarea deprinderilor. Analiza de sarcina era centrata in special
pe descrierea cunostintelor unui individ in raport cu un sistem complex.
Odata cu dezvoltarea tehnologica (aparitia si dezvoltarea Internetului), s -au inmultit situati ile in care
utilizatorii colaboreaza cu ajutorul tehnologiei. Pentru a studia modul in care munca unor utilizatori
influenteaza munca altor utilizatori care realizeaza impreuna o sarcina comuna, s -a dezvoltat o
ramura speciala a interactiunii om -calculato r, si anume CSCW (computer supported cooperative
work). Acesta orientare pune accent pe importanta fenomenelor si procedurilor de grup si
organizationale. Practicile de munca trebuie intelese ca sistem dinamic, sistem in care modificarile

8
aparute cu privi re la un aspect determina modificari ulterioare in alte aspecte, si se resimt in tot
sistemul.

Interfata utilizator sau masina virtuala a utilizatorului
Ce semnifica interfata om -calculator? In literatura de specialitate exista mai multe definitii.
De e xemplu, Brazier (1991) considera ca interfata defineste modul in care utilizatorul trebuie sa
interactioneze cu sistemul pentru a delega sistemului sarcinile unitate specifice. Utilizatorul traduce
sarcinile unitate in sarcini de baza, ce sunt implementate in interfata utilizator.
Un aspect deosebit de important in definirea interfetei utilizator este faptul ca interfata reprezinta
din sistemul complex, utilizatorului doar aspectele relevante pentru interactiunea sa cu sistemul.
Celelalte aspecte care exista in sistem dar nu sunt accesibile utilizatorului, nu ii influenteaza acestuia
interactiunea cu sistemul. De aceea, van der Veer (1990) a denumit aceasta interfata utilizator –
masina virtuala a utilizatorului.
Interfata utilizator este atat perceptual a cat si conceptuala. Elementele pe care masina virtuala a
utilizatorului trebuie sa le cuprinda sunt:
– reprezentari (fac parte din interfata perceptuala)
– dialog (stilurile de comunicare ale utilizatorului cu sistemul)
– functionalitate sau functie (fun ctionality)
• Reprezentarile
Se refera la modul in care este perceputa interfata utilizator:
• lexicul iconitelor, etichetelor, denumirilor si sunetelor
• proiectarea ecranului si a cadrului
• proiectarea hard
• documentare
Ulterior s -a luat in considera re nivelul dinamic. Dinamicitatea iconitelor poate sa includa un set divers
de gesturi cu mouse -ul, atingerea ecranului cu degetul sau cu creionul luminos. Gesturile pot indica
stergere, copiere, editare.
Iconitele pot fi insotite si de sunete. Cu cat tona litatea este mai joasa, cu atat documentul e mai
mare.
• Functia/Functionalitatea
Proiectarea functionalitatii presupune specificarea functionalitatii/functiilor sistemului si a modului
de organizare a acestora: ce sarcini si subsarcini trebuie sistemul sa realizeze.
Functionalitatea cuprinde specificarea:
– sarcinilor de baza (sarcinile de care le delega utilizatorul sistemului)
– obiectelor disponibile pentru sarcinile de baza (si atributele lor)

9
– operatiilor asupra obiectelor
– limbajul sarcinii ( acti unile utilizatorului, ale sistemului si evenimentele sistemului starile sistemului)
Referitor la obiecte exista mai multe planuri de interactiune si anume: tastaturi, taste, taste
functionale ( F1, F2….F12 ), taste de miscare a cursorului etc. De asemenea, el dezbate pe larg
dispozitivele de punctare. De exemplu, cand un ecran este utilizat pentru expunerea de informatie
(ca in traficul de control aerian, editarea unui text etc.) adesea este convenabil sa punctezi, apoi sa
selectezi un item. Aceasta abordar e a manipularii directe este atractiva pentru ca utilizatorii pot evita
invatarea comenzilor, pot reduce rata erorilor in testare, si isi pot concentra atentia pe ecran.
Rezultatele constau in performanta mai rapida, erori mai putine, invatare mai usoara s i satisfactie
mai mare.
Aceste dispozitive se pot grupa in: dispozitive de control direct si dispozitive de control indirect.
Dispozitive de control direct sunt:
• creionul luminos ( light pen )
• atingerea ecranului ( touchscreen )
• ac sau stilet ( styl us )
Dispozitivele de control indirect sunt:
• mouse -ul
• bila rotunda ( trackball )
• mansonul ( joystick )
• tabletele grafice ( graphics tablet )
• atingerea suportului de sub mouse ( touchpad ).
• Specificarea dialogului
Specificarea dialogului dintre utilizator si sistemul complex include specificarea:
Stilurilor de dialog:
– limbaj de comanda
– tip formular (form fii in)
– meniu
– manipulare directa
– intrebare – raspuns
Fiecare din aceste stiluri de dialog au avantaje si dezavantaje, alegerea unui st il sau a unei combinatii
de stiluri depinzand de speficiful fiecarui proiect de proiectare.
Proiectarea masinii virtuale a utilizatorului presupune atat stiinta cat si arta. In toate cele trei aspecte
ale masinii (functie/functionalitate, reprezentari si d ialog) exista o multitudine de alternative intre
care se poate alege sau care se pot combina.
Trebuie mentionat faptul ca in cadrul evolutiei HCI, ca domeniu, s -a procedat la separarea interfetei
utilizator de interfata aplicatie. Astfel interfata utilizat or se refera doar la aspectele relevante pentru
interactiunea cu sistemul (din punctul de vedere al utilizatorului) pe cata vreme interfata aplicatie
specifica cum anume functiile sistemului sunt implementate de programator este raspunzatoare de

10
executia s arcinilor delegate de utilizator. Interfata aplicatie se mai numeste si model
implementational.

Model conceptual
Norman (1983) arata ca trebuie facuta diferenta intre:
– sistemul tinta: sistemul actual
– model mintal: modelul pe baza caruia utilizatoru l prezice comportamentul sistemului in interactiune
cu propriul comportament
– model conceptual: o descriere/reprezentare acurata, clara a sistemului, conceputa sau dezvoltata
de proiectantul sistemului sau de cel care preda
– modelul mintal al cercetator ului sau reprezentarea pe care o are cercetatorul despre modelul
mintal al utilizatorului.
Interfata utilizator sau masina virtuala a utilizatorului poate fi descrisa prin utilizarea unor modele
conceptuale.
Norman intelege prin model conceptual, un model al sistemului complex care este utilizat fie pentru
descrierea acestuia (proiectare), fie pentru materiale instructionale (manualele/ curs) asupra
modului de utilizare a sistemului (meta -comunicare).
Pentru a realiza un model conceptual al sistemului se ut ilizeaza diferite metode de modelare. Astfel,
din punctul de vedere a tehnicilor de modelare, modelul conceptual poate fi abordat din trei
perspective: lingvistica, psihologica si a proiectarii.
Perspectiva lingvistica
Se centreaza pe modelarea si analizar ea limbajului interactiunii dintre om si calculator, de modul in
care cei doi parteneri pot comunica.
Modelul TAL (task action language) este cel mai utilizat in practica proiectarii.
Perspectiva psihologica sau modelele cognitive
Modelele cognitive sau a rhitecturile cognitive sunt modele ale utilizatorilor dezvoltate in special de
psihologii cognitivisti pentru a descrie procesele pe care le folosesc oamenii pentru a rezolva anumite
sarcini, cum sunt rezolvarea de probleme sau utilizarea unui sistem compl ex.
Perspectiva proiectarii: modelarea si analizarea interfetei (prin interfata intelegandu -se atat
componenta perceptuala cat si cea conceptuala).
Unul dintre modelele conceptuale clasice utilizate in interactiunea om -calculator este gramatica
limbajului de comanda sau CLG (command language grammar) .
Aceste perspective ale modelelor conceptuale sunt moduri formale (asemanatoare instrumentelor
matematice) de a descrie sistemul si interactiunea dintre utilizator si sistem.

11
Modelele formale sunt modele exter ne care furnizeaza un limbaj comun pentru toti membrii echipei
de proiectare, ceea ce faciliteaza comunicarea si colaborarea acestora.
Modelele mintale sunt modele interne, prin care utilizatorul isi reprezinta sistemul cu care
interactioneaza.
Problema cu care se confrunta orice proiectant al unui sistem complex, respectiv orice echipa de
proiectare, este aceea a realiza ce tipuri de reprezentari externe sa foloseasca pentru ca sa
determine internalizarea celui mai adecvat model mintal.
Un model mintal ide al ar trebui sa fie consistent cu modelul conceptual al sistemului pentru ca
performanta utilizatorului in interactiunea cu sistemul sa fie maxima.
Practic, analiza cognitiva a unui sistem complex presupune imbinarea investigarii celor doua tipuri de
model e: mintal si conceptual. Avem astfel de a face cu:
• realizarea modelului conceptual (sau de competenta), activitate denumita si analiza normativa sau
(o descriere a aspectelor relevante ale sistemului, o reprezentare consistenta si acurata ce este
concepu ta sau dezvoltata de proiectantul sistemului)
• investigarea modelului mental al sistemului detinut de utilizator, activitate denumita si analiza
activitatii utilizatorului (structura de cunostinte pe care o detine utilizatorul despre aspectele
relevante ale sistemului, incluzand intelegerea a ce contine sistemul, cum lucreaza, si de ce lucreaza
in modul in care o face).
Cele doua tipuri de analiza se completeaza reciproc si prin combinarea lor se obtin informatii care
permit o mai buna intelegere a semant icii domeniului in scopul imbunatatirii interactiunii
utilizatorului cu sistemul, in special in cazul activ

Analiza sistemelor si modalitatilor folosite pentru captura de date de
adancime
Crearea de imagini digitale reprezinta procesul de achizitie de da te din lumea fizica folosind diferiti
senzori de captura de date. Digitizarea unei scene fizice nu este limitata la captura de imagine, ci se
extinde si catre domenii cum ar fi: processrii digitale, compresiei de imagini, stocarii sau aplicarii de
algoritm i de inteligenta artificiala pe imagini. La ora actuala, modalitatea de captura de date
tridimensionale folosita in cercetare, utilizeaza o abordare mixta, si anume, se profita, pe de o parte,
de avansul din domeniul procesarii de imagini, iar pe de alta p arte, de avansul in tehnologia
senzorilor. In acest sens, pe piata au aparut dispozitive accesibile ca si pret si cu o acuratete foarte
mare, printre acestea se numara: Microsoft Kinect și Motion Leap.

Sistematizarea medodelo rfolosite pentru captura tridimensionala a
imaginii

La ora actuala, exista doua tehnici folosite pentru achizitia de date tridimensionale din scene fizice.
Acestea sunt impartite dupa modul de captura sau tipul de senzori folositi,in tehnici active si tehnici

12
pasive. Modalitatea pasiva se refera la folosirea de metode pentru examinarea unei imagini din doua
unghiuri diferite, calculul adancimii realizandu -se pe baza analizei de puncte din cele doua unghiuri
diferite folosind algoritmi geometrici. Modalitatea activa se refera la fo losirea de proiectii de
lumina(timp de zbor) sau sabloane de lumina (lumina structurata) pe o anumita scena, ulterior,
masurand viteza cu care lumina se intoarce la senzor sau distorsiunea sablonului pe scena pentru
calculul adancimii [Butler 2012].
Sistem atizarea sistemelor hardware folosite pentru captura de imagini si date de adancime
De-a lungul timpului au fost elaborati diferiti senzori pentru captura de imagine. Incepand cu anul
1820, de la prima fotografie captata de inventatorul francez Nicéphore , senzorii au evoluat foarte
mult, de la senzori de captura monocromi la cei RGB, iar de la senzori de captura a imaginii
bidimensionale in senzori de captura de date tridimensionale
Senzor de captura de imagine
Un senzor de captura de imagine poate fi descris ca si un sistem care executa relationarea
coordonatelor din spatiul fizic in coordonate planare(23 ). In cazul in care se foloseste un
senzor de captura de imagine pentru detectia mainii umane si eventual recunoasterea de gesturi, un
model de t ransformare este esential pentru a rezolva problema de analiza a imaginii. Printre
probleme de cercetare, se numara problema detectiei pozitiei mainii, recunoasterii gesturilor sau a
reconstructiei obiectelor.
Dispozitivul Microsoft Kinect
Dispozitivul Microsoft Kinect, a fost introdus pe piata de catre compania Microsoft spre finele anului
2010. Acesta a fost inițial folosit ca si accesoriu pentru consola XBox. Inca de la aparitie, dispozitivul
Microsoft Kinect s -a dovedit un succes rasunator, doar in p rimul an, s -au estimat vanzari de
aproximativ 10 milionade unitati. Una dintre aceste oportunitati o reprezinta folosirea senzorului in
domeniul analizei semantice a imaginiilor. Aceasta oportunitate permite deschiderea catre noi
domenii de cercetare, cum ar fi, aplicarea de algoritmi de analiza semantica a imaginiilor in domeniul
roboticii si a sistemelor automate. Procesul de obtinere a unei imagini de adancime consta in
captarea simultana a doua imagini, si anume, imagine RGB folosind senzorul CMOS RGB, si imaginea
de adancime, captata de senzorul CMOS monocrom.
Dispozitivul “Motion Leap”
Dispozitivul de captura de miscare a mainii, Motion Leap introduce o noua modalitate de detectie a
mainii umane si recunoastere a gesturilor. Fata de senzorul Kinect, constructorii MotionLeap afirma
ca, senzorul dezvoltat de ei, are o acuratete sub -milimetrica. In contrast cu ce exista la ora actuala pe
piata, senzorul de miscare Motion Leap este luat in discutie pentru folosirea lui in aplicatii de
interactiune in med ii virtuale [Chang 2012]. Principalul scop pentru care a fost creat este detectia si
recunoasterea gesturilor mainii umane si detectarea poziției acesteia, ulterior folosite pentru aplicatii
software in diferite domenii. Asa cum producatorii afirma, acurat etea senzorului in detectia
gesturilor mainii umane este de aproximativ 0.01 mm (de 100 ori mai precisa decat cea oferita de
senzorul Microsoft Kinect). Pozitia livrata este relativa cu centrul dispozitivului Leap Motion, care
este localizat in centrul poz iției celul de -al 2-lea emitator inflarosu.

13
Senzori de îndoire
Senzorii de îndoire reprezinta rezistente analoage. Acestia functioneaza ca si divizori variabili de
tensiune. Senzorilor de indoire se compun din rezistente de carbon acoperite cu un strat de silicon
foarte subtire. Când senzorul este indoit, acesta produce o rezistenta direct proportionala cu raza de
indoire.
Cu un senzor de indoire normal, o flexiunede 0 grade reprezinta o rezistenta de 10 kohmi iar cu o
indoire de 90 grade, acesta se obt ine o rezistenta intre 30 pana la 40 kohmi.

Manusi de date

In domeniul manufacturii manusilor de date, compania Cyber Glove Systems este lider de piata.
Aceasta companie a fost intemeiata in 1990 prin scindarea din compania parinte Immersive
Corporat ion. Aceasta ofera cele mai sofisticate si complete solutii pentru captarea miscarii mainii si
transpunerea acesteia in mediul tridimensional.Produsele oferite de Cyber Glove Systems permit
captura detaliata a miscarii mainii si a miscarii degetelor.

14

REFERINTE

1. J. Sun. 2006. Ring Pointing Device. Google Patents. US Patent 7,145,549. Retrieved
from http://www.google.com/patents/US7145549 .
2. Symbol. 2000. WSS 1040: Wearable Scanning System. Retrieved from http://www.liberty –
sys.com/pdfs/wss1040.pdf
3. E. Tamaki and K. Iwasaki. 2014. A half -implant device on fingernails. In Proceedings of the
5th Augmented Human International Conference (AH’14). ACM, New York, NY, 10:1 –
10:4. DOI:http://dx.doi.org/10.1145/2582051.2582061
4. Thanko. 2013. Flick Finger Mouse. Retrieved from http://www.thanko.jp/product/4601.html .
5. K. Tsukada and M. Yasumura. 2004. Ubi -finger: A simple gesture input device for mobile
and ubiquitous environment. Journal of Asian Information, Science and Life (AISL) 2, 2
(2004), 111 –120.
6. K. Vega and H. Fuks. 2013. Beauty technology: Muscle based compu ting interaction. In
Proceedings of the 2013 ACM International Conference on Interactive Tabletops and
Surfaces (ITS’13). ACM, New York, NY, 469 –474.
DOI:http://dx.doi.org/10.1145/2512349.2514599
7. R. Velázquez. 2010. Wearable assistive devices for the blin d. In Wearable and
Autonomous Biomedical Devices and Systems for Smart Environment, A. Lay -Ekuakille
and S. C. Mukhopadhyay (Eds.). Lecture Notes in Electrical Engineering, Vol. 75.
Springer, Berlin, 331 –349.