La interacción Persona-Computador aplicada a los discapacitados en el entorno Iberoamericano. 


 


Julio González Abascal - Luis Gardeazabal Montón 

Behar Berezitarako Gizaki-Konputagailu Elkarrekintza Laborategia

Laboratorio de Interacción Persona-Computador para Necesidades Especiales 

Konputagailuen Arkitektura eta Teknologia Saila - Euskal Herriko Unibertsitatea

Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores - Universidad del País Vasco 

649 postakutxa, E-20080 Donostia, España 

Tel: + 34 43 218000- Fax: + 34 4 3 219306

E-mail: julio@si.ehu.es

1. Qué es la Interacción Persona-Computador? 

Durante bastante tiempo, los computadores fueron usados sólo por técnicos especializados en su manejo. El modo de comunicación, relativamente estandarizado, se basaba en el teclado como dispositivo de entrada de datos y en la pantalla como salida. El diálogo con la máquina se establecía en base a crípticos lenguajes de órdenes dependientes de la aplicación. De este modo, los escasos usuarios no informáticos que se iban incorporando al uso de computadores se veían obligados a aprender toda clase de trucos para sacarle más provecho a su ordenador. Sin embargo, la gran difusión que han sufrido los sistemas informáticos en los últimos tiempos ha atraido hacia los mismos a una gran masa de nuevos usuarios sin conocimientos de informática. También su introducción en el entorno industrial ha hecho que personas no tan motivadas se vean obligadas a utilizar los computadores como herramienta de trabajo. Para poder satisfacer las necesidades de estos nuevos usuarios, ha sido necesario el diseño de sistemas de interacción orientados a producir interfaces más fáciles de usar, agradables, inteligibles, adaptables a las necesidades y características de cada usuario y que ofrezcan ayuda y asesoramiento. Con este objetivo, se han reunido conocimientos, técnicas y experiencias procedentes de áreas tan dispares como la inteligencia artificial (procesamiento de lenguaje natural, sistemas tutores y expertos...), procesado de señal (síntesis y reconocimiento automático de voz...), visualización (diseño gráfico, infografía...), diseño hardware (dispositivos de entrada/salida...), humanidades (psicología y ciencia cognitiva, ergonomía, sociología...), etc. De esta amalgama nace la Interacción Persona-Computador, Human-Computer Interaction, como la disciplina que estudia todos los factores (técnicos, cognitivos, psicosociales...) que intervienen en la comunicación entre el usuario de un computador y el computador mismo. Su objetivo fundamental es procurar que la utilización de los computadores sea más agradable y productiva. Además de nutrirse de técnicas procedentes de otras disciplinas, la Interacción Persona-Computador también ha necesitado desarrollar por sí misma teorías y metodologías que le permitan enfrentarse a los nuevos retos que supone el diseño de interfaces centradas en el usuario. En esta línea, se están produciendo importantes avances en el desarrollo de herramientas que permitan un buen diseño de interfaces y en el estudio de aspectos teóricos, como los que subyacen a la esencia misma de la comunicación entre la persona y el computador, a la búsqueda de nuevos "estilos de interacción" y de canales de comunicación más eficientes, etc.

2. Diseño de interfaces 

No existe una metodología sencilla para diseñar buenas interfaces. Aunque se han propuesto diversas técnicas básicas, el desarrollo iterativo, la realización de prototipos y la prueba y evaluación de los mismos siguen siendo fases necesarias para asegurar la calidad del resultado. Por este motivo, en los últimos años se ha realizado un importante esfuerzo en el diseño de herramientas de construcción de interfaces. El objetivo de las herramientas de soporte es facilitar el diseño de sistemas independientes de la información que fluye entre la aplicación y el usuario, y permitir la separación de la programación de la interfaz respecto de la aplicación. Según Myers, "una herramienta de diseño de interfaces de usuario es cualquier aplicación que ayude a los diseñadores de la interfaz de usuario o a los programadores a diseñar, llevar a cabo y probar las interfaces de usuario y el software de interfaz de usuario" [Myers-95]. Existen estudios que estiman que, aproximadamente, el 50% del esfuerzo de programación tiene relación con la interfaz de usuario justifican el esfuerzo dedicado a producir mejores herramientas para el diseño de interfaces. Este tipo de herramientas ha permitido pasar de los estilos de interacción clásicos (lenguajes de comandos, sistemas pregunta/respuesta, formularios, menús) a otros más avanzados, como el uso de lenguaje natural y la manipulación directa de objetos, y también al planteamiento de nuevos estilos de interacción más adecuados a las características de ciertas aplicaciones: realidad virtual, lápiz óptico, interpretación de gestos... Así mismo, el abanico de dispositivos de entrada/salida tradicionales se está ampliando con nuevos dispositivos y modalidades de interacción, aprovechando al máximo las capacidades, los órganos de percepción y los modos de trabajo humanos. 

3. Diferencias individuales, adaptación y discapacidad 

Aunque cada persona es diferente y presenta actitudes y aptitudes distintas para el uso de los computadores, la mayoría de los dispositivos están diseñados pensando en usuarios estándar con las mismas capacidades físicas y mentales, motivación, interés, capacidad de aprendizaje, etc. Por ello, cada usuario se ve en la obligación de adaptarse a la interfaz del dispositivo en vez de ser la interfaz la que se adapte a la persona. Existen grupos de personas que experimentan especiales dificultades para adaptarse a las interfaces normales por diferentes causas (físicas, psicológicas, cognitivas...). En ciertos entornos, estos usuarios han sido agrupados bajo la denominación de personas con necesidades especiales. Entre ellos, el colectivo más importante, aunque no el único, es el de las personas con discapacidad. Sin embargo, a la hora de proponer sistemas más accesibles, es necesario tener en cuenta que otros grupos humanos (ancianos, niños, personas hospitalizadas por largo tiempo, personas que hablan una lengua distinta de la oficial, etc.) que experimentan dificultades en el uso de dispositivos informáticos y telemáticos, pueden beneficiarse de la mejora en la accesibilidad. El desarrollo de la Interacción Persona-Computador preocupada por el diseño de nuevos sistemas de interacción hace prever un futuro halagüeño para las personas que presentan dificultades en el acceso a los computadores clásicos. Paradógicamente, los avances en la tecnología de interacción no siempre han sido beneficiosos para las personas con discapacidad. Éste es el caso de los discapacitados visuales que accedían a las interfaces basadas en texto, utilizando el teclado como dispositivo de entrada y un display Braille o un sintetizador de voz (para la traducción texto-a-voz) como salida. La aparición de las interfaces gráficas de usuario que exigen el manejo de dispositivos apuntadores (ratón, lápiz óptico, pantalla táctil...) con feed-back visual, dificulta el acceso de los ciegos a los computadores. Para aliviar estas dificultades, diferentes grupos de trabajo en todo el mundo están realizando un esfuerzo considerable en el diseño de "ayudas técnicas" basadas en las denomiadas "nuevas tecnologías de la información". El libro recientemente editado por Alistair Edwards [Edwards-95] contiene interesantes ejemplos de aplicaciones de la interacción persona-computador a la mejora de las condiciones de vida de las personas con discapacidad.

4. De la modificación de sistemas estándar al "diseño para todos" 

Durante muchos años el objetivo de aquellos que trataban de hacer los computadores accesibles a las personas con discapacidad era la modificación de los sistemas comercialmente disponibles, para fuera posible su utilización por parte de las personas con discapacidad. El esfuerzo se centraba en "poner parches" a la medida del usuario concreto para que pudiera usar el computador. Esta forma de trabajo puede resultar extremadamente cara puesto que cada usuario requeriría diferentes modificaciones en función de sus características y necesidades. Esto sugiere la necesidad del diseño de interfaces válidas para todo tipo de discapacidades. Las "interfaces universales" pretenden resolver la accesibilidad para un rango muy amplio de necesidades, por ello resultan caras y complicadas. Además, muchas veces, las verdaderas necesidades de los usuarios con discapacidad resultan imposibles de prever, debido a las múltiples combinaciones de discapacidades, diferentes grados de afectación, gustos y necesidades, etc. De aquí surge la idea de diseñar interfaces adaptables a las necesidades de cada usuario. Se produce una interfaz generalizada y parametrizable que se concreta según las necesidades del usuario concreto, lo que implica la necesidad de técnicos que realicen la adaptación y hagan un seguimiento temporal para garantizar su validez. Para evitar la necesidad de la adaptación "manual", se están desarrollado interfaces inteligentes auto-adaptables, de los que hablaremos posteriormente. En los últimos tiempos, más que de la modificación de los sistemas comerciales se habla del "diseño para todos" . La idea es que desde las primeras fases del diseño se tengan en cuenta las necesidades de los diferentes posibles usuarios, de modo que no sea necesario hacer modificaciones en el sistema, sino, en todo caso, conectar los dispositivos usados por cada usuario y ajustar los parámetros necesarios. Esta línea requiere la colaboración de las grandes industrias productoras de software, que son las que establecen los estándares "de facto" en interacción persona-computador. También resulta de gran ayuda la existencia de leyes que promocionen el diseño de sistemas accesibles, como el ADA. La aprobación en Estados Unidos del "Americans with Disabilities Act", exigiendo que todos los sistemas y programas adquiridos por las instituciones oficiales sean accesibles a las personas con discapacidad, ha dado un impulso importante a la difusión de las necesidades específicas de estos usuarios [Gunderson-94]. No obstante, todavía queda un largo camino para que los sistemas de interacción incorporen metodologías y herramientas que hagan posible lo que se denomina "design for all" [González-95A]. Además del compromiso de las grandes empresas de software y de una legislación adecuada, es necesario que organismos internacionales de prestigio y sin ánimo de lucro, trabajen en apoyo de la accesibilidad a los computadores para todos. Este es el caso de la IFIP , que ha desarrollado desde los años 70 un importante papel en la maduración de la Interacción Persona-Computador, a través de diferentes grupos de trabajo y comités técnicos. Desde 1989, el IFIP TC 13 "Human-Computer Interaction" ha venido trabajando en diversas áreas, siempre tratando de promocionar y difundir la Interacción Persona-Computador. Uno de cuatro grupos de trabajo de los que dispone actualmente, el IFIP WG13.3 'Human-Computer Interaction and Disability", se dedica exclusivamente a los asuntos relacionados con el diseño de interfaces accesibles para personas con discapacidad. El objetivo del IFIP WG13.3 es hacer conscientes a los diseñadores de sistemas de interacción de las necesidades de las personas que no se adaptan a los estándares de usuario comúnmente aceptados. Así mismo pretende hacer llegar a los técnicos que trabajan en Tecnología de la Rehabilitación los métodos, técnicas y herramientas que permiten el diseño de interfaces mejor adaptados a las necesidades de los usuarios con discapacidad aprovechando los avances que se producen en el área [González-95B].

5. Algunas tendencias en el diseño de interfaces Dentro de la Interacción Persona-Computador 

Se pueden detectar algunas tendencias de diseño que resultan de gran interés y utilidad para los usuarios con discapacidad. 

5.1 Interfaces Inteligentes. La Interacción Persona-Computador contempla todos los aspectos de la intercomunicación entre ambos. La parte más visible de la interacción que incluye los dispositivos, programas, protocolos, etc. forma la interfaz física. Frecuentemente esta parte no es más que el soporte de un nivel de comunicación más abstracto que supone el intercambio de ideas, órdenes, visiones del mundo, etc., que corresponde a la interfaz cognitiva. La interfaz cognitiva, abstraída de la interfaz física, se ocupa de que la interpretación del sistema por parte del usuario se acomode al modelo de tarea y a los objetivos previstos. En este entorno, cuando los niveles cognitivos del usuario y de la máquina son diferentes, se requiere un intermediario con comportamiento inteligente que salve esta distancia conceptual . Este es el papel de la interfaz inteligente. Generalmente se considera que las aplicaciones inteligentes no necesitan una interfaz inteligente ya que son ellas las que se aproximan al nivel cognitivo del usuario, pudiendo incluso ser consideradas ellas mismas como interfaces inteligentes. Sólo las aplicaciones cuyo lenguaje conceptual y "visión del mundo" sean suficientemente lejanos a los del usuario necesitan que la interfaz se comporte de manera inteligente. Las interfaces inteligentes pueden ser de gran ayuda para las personas con discapacidad. Por ejemplo aquellas que presentan discapacidad mental y que utilizan el computador como sistema de aprendizaje y/o ayuda para realizar tareas comunes. Por otro lado las interfaces que procesan el lenguaje natural pueden permitir mejorar la velocidad de comunicación de personas con grave discapacidad motora y del habla. En [Garay-97] se puede ver una interesante aplicación de la Inteligencia Artificial a la anticipación de palabras para mejorar la velocidad de comunicación. 

5.2 Interfaces auto-adaptables. Dentro de la mencionada tendencia a facilitar el acceso a los sistemas y aplicaciones informáticas al mayor numero de personas posible, destaca el área centrada en el diseño de interfaces que se adaptan a las necesidades del usuario [Kobsa-93]. Como ya hemos visto, las interfaces tradicionales presentan el mismo aspecto y comportamiento para todos los usuarios independientemente de sus gustos, necesidades y capacidades, obligando a los diferentes usuarios a adaptarse al sistema. Es cierto que muchas interfaces son configurables por parte del usuario, de manera que se le permite escoger dentro de un abanico de posibilidades alguna de las características de la interfaz, sobre todo en lo que se refiere al aspecto físico de la misma. Sin embargo, en la mayoría de los casos esto no satisface la necesidad de acercamiento a los usuarios que encajan más difícilmente dentro de los estándares. El diseño de interfaces adaptables se basa fundamentalmente en el modelado del usuario. Según esta idea, para que una interfaz sea auto-adaptable necesita un modelo de usuario capaz de gestionar la información sobre cada persona (captación, almacenamiento y actualización de los parámetros relevantes) y de hacer deducciones sobre ella a partir de la información disponible. Ello le permitirá influir sobre la componente de diálogo para que presente una relación diferente con cada persona. El nivel de adaptabilidad depende, por tanto, de la capacidad del modelo de usuario para distinguir entre diferentes perfiles o arquetipos de usuarios y de la capacidad de la componente de diálogo de la interfaz para presentar un comportamiento diferenciado válido para cada individuo o grupo de usuarios. Este tipo de técnicas permite variar el comportamiento de la interfaz en función de las características físicas y/o psíquicas que se consideren relevantes para la aplicación. Por ejemplo, los cambios en el nivel de conocimiento del sistema, debidos a la experiencia adquirida o al aprendizaje pueden ser tenido en cuenta, para modificar el nivel de tutorización o ayuda sobre el usuario. Pero también la evolución de las habilidades físicas, tanto en sentido positivo (por ejemplo, mejoras en la destreza de manejo de lo dispositivos), como negativas (debidas a la fatiga, el aburrimiento, etc.) pueden ser tenidas en cuenta, para que el sistema se adapte a la situación actual del usuario. Este tipo de sistemas puede resultar muy útil para personas con grandes variaciones en su movilidad, fuerza y/o precisión. 

5.3 Interfaces Multimedia Las interfaces tradicionales se han basado únicamente en el conjunto teclado/pantalla que requiere, por un lado, capacidad de visión para la lectura de textos y, por otro, movimiento, vista y tacto para el uso del teclado. Sin embargo, es posible diseñar interfaces que hagan uso de diferentes medios de comunicación, separados o combinados, como los que aparecen en la figura 1. El objetivo de las interfaces multimedia es el desarrollo de nuevos sistemas, dispositivos de entrada/salida y soportes para el almacenamiento y procesamiento de la información que permitan la interacción con el computador añadiendo medios de comunicación diferentes a los usados tradicionales. Un sistema multimedia es, por definición, aquel que puede realizar las operaciones de entrada/salida por más de un medio. Pero corrientemente el termino multimedia se aplica a las interfaces que utilizan combinaciones de texto, audio, video, etc. Existen multitud de aplicaciones de difícil aprendizaje y utilización sin una interfaz que contenga diferentes medios (por ejemplo, los programas de aprendizaje y ejecución de música). También ocurre que ciertas aplicaciones que resultan tediosas y difíciles de usar se vuelven más atractivas y pierden dificultad mediante el uso de este tipo de interfaces [Maybury-93]. El éxito de los sistemas multimedia se debe no sólo al atractivo de su presentación, sino también a que el uso de múltiples medios diversifica los canales físicos en juego y aumenta la redundancia de la información, facilitando la comprensión y el uso del sistema. De este modo los sistemas resultan más efectivos, expresivos y accesibles. Actualmente, la construcción de interfaces multimedia se basa en las intuiciones, sensaciones y experiencias del diseñador. Para que el diseño de interfaces multimedia llegue a ser una disciplina científica deben ser formalizados y resueltos los problemas de modelado, composición e integración de nuevos dispositivos. Al igual que en los otros tipos avanzados de interacción, es importante progresar en el desarrollo de modelos y metáforas que permitan un diseño coherente, teniendo en cuenta el dominio de la aplicación. 
 



 


Figura 1

Los sistemas multimedia resultan muy prometedores para las personas con discapacidad, por que permiten combinar diferentes soportes para la información, de manera que una persona que tiene dificultades físicas o síquicas para usar uno de los medios, pueda recibir información por otro. Por ejemplo, el uso de interfaces multimedia que permiten presentar a información visual en formatos alternativos puede ofrecer una solución a los problemas de las personas ciegas o con visión muy limitada. En esta línea, se está trabajando en diferentes "displays auditivos" que ofrecen información sonora estereofónica para explorar el contenido de la pantalla, sustituyendo los iconos por "earcons" (iconos audibles). También se están desarrollando ratones con feed-back táctil y de fuerza que permiten "sentir" las diferentes superficies (ventanas, iconos, menús...) por los que va pasando el apuntador. Sin embargo, es necesario destacar que la gran mayoría de las aplicaciones multimedia comerciales existentes actualmente no utilizan la redundancia de información en los diferentes canales para permitir el acceso a personas con discapacidad. 

6. La Interacción Persona-Computador para personas con discapacidad en Iberoamérica.

El gran desarrollo de la Interacción Persona-Computador en los países anglosajones, no ha tenido su paralelo en los países del área iberoamericana. Y no por que en las universidades y empresas iberoamericanas no haya personas investigando y desarrollando sistemas de Interacción Persona-Computador. Seguramente son los aspectos de mercado y el nivel alcanzado por la llamada Ingeniería del Software, los que condicionan el desarrollo de esta materia. No obstante, muchas universidades están haciendo un esfuerzo por introducir dentro de los curricula de informática la enseñanza del diseño de interfaces, tratando de que la Interacción Persona-Computador ocupe el lugar que le corresponde en el interés y la dedicación de los profesionales de la informática. Uno de los retos que los grupos de trabajo iberoamericanos tienen planteados es la inclusión en el diseño de interfaces de los aspectos distintivos no contemplados hasta ahora por los diseñadores anglosajones. Las características lingüísticas, culturales, históricas, etc., requieren un enfoque diferenciado. Estos aspectos resultan fundamentales sobre todo cuando se trata de dispositivos dedicados a la enseñanza y rehabilitación de personas con discapacidad. En muchos casos no se puede conseguir la integración social, la rehabilitación o la comunicación utilizando dispositivos ideados para personas de otra cultura y con otro idioma.

7. Conclusiones 

El desarrollo y la difusión alcanzados por los computadores personales ha creado grandes expectativas de integración social y laboral de la personas que sufren limitaciones en su vida diaria debidas a la discapacidad, mediante el acceso a los computadores y, a través de ellos, a los servicios telemáticos [González-91]. Por ejemplo, la posibilidad de acceder al ordenador usando la voz beneficia a aquellos con graves discapacidades motoras que les impiden el uso del teclado o del ratón. Si además carecen de habla, existen sistemas de barrido que les permiten seleccionar los elementos de la frase (letras, sílabas palabras...) accionando un conmutador mediante algún movimiento residual controlado de las manos, pies, cabeza, lengua, soplo, movimiento de los ojos, etc. Estos sistemas, que resultan demasiado lentos para una conversación normal, deben ser completados con métodos de predicción o anticipación de palabras (basados en análisis estadístico, sintáctico e incluso semántico) que permiten disminuir el número de selecciones realizadas y aumentar la velocidad de comunicación. Así pues, cada vez son más necesarios los computadores para mejorar la comunicación, la integración y la autonomía de las personas con discapacidad, lo cual significa una fuerte demanda de interfaces accesibles. El diseño de herramientas que permitan el desarrollo de sistemas de interacción que satisfagan estas necesidades es uno de los principales retos de la Interacción Persona-Computador. Los informáticos iberoamericanos tienen el reto añadido de diseñar sistemas adaptados a las necesidades culturales y lingüísticas del área en que viven.

Referencias 

[Edwards-95] Edwards A. D. N. (Ed.) Extra-Ordinary Human-Computer Interaction. Interfaces for Users with Disabilities. Cambridge University Press, 1995.

[Garay-97] Garay Vitoria, N. & Gonzalez Abascal, J. Intelligent word-prediction to enhance text input rate (A syntactic analysis-based word-prediction aid for people with severe motor and speech disability). Proceedings of the ACM Intelligent User Interfaces'97. Florida, (USA).

[González-91] J. González Abascal, L. Gardeazabal & A. Arruabarrena. Providing Telecommunications Access to People with Special Needs IEEE Journal on Selected Areas in Communicat. Vol. 9, No. 4, May 1991, pp. 601-4. 

[González-95A] J. González Abascal. Some Issues on Human-Computer Interface Design from Point of View of the Rehabilitation Technology Workshop on User Interface Design for Communication Systems, TIDE Programme. DG-XIII/CEC. Brussels, July, 1995. 

[González-95B] J. González Abascal. WG 1.3 1993-1995 Activity Report. ACM SIGCAPH Newsletter November 1995, Nos. 52 & 53. 

[Gunderson-94] Gunderson J. R. ADA: Human Computer Interaction for Persons with Disabilities. CHI'94 Tutorial. ACM SIGCHI, Boston (MA) 1994. 

[Kobsa-93] Kobsa A. User Modeling: Recent Work, Prospects and Hazards. In [Schneider-93]. 

[Maybury-93] Maybury, M. T. (Ed.). Intelligent Multimedia Interfaces. American Association for Artificial Intelligence, 1993 

[Myers-95] Myers, B. A. State of the Art in User Interfaces Software Tools. In Human Computer Interaction: Toward the Year 2000. 2nd. Ed. Baecker R. M. et al. (Eds.) Morgan Kaufmann. San Francisco (CA) 1995. 

[Schneider-93] Schneider-Hufschmidt, M. Kühme T. and Malinowski U. (Eds.) Adaptive User Interfaces: Principles and Practice. North-Holland, Amsterdam, 1993.
 


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