Pengetahuan Dan Conseptual Model

Pengetahuan Dan Conseptual Model

Pendahuluan - Perhatian dalam model pengetahuan dan mental dalam perspektif IMK didasarkan pada pemikiran bahwa dengan memahami apa yang diketahui oleh pengguna tentang sistem, dan pertimbangan mereka tentang bagaimana sistem berfungsi, dimungkinkan untuk memperkirakan waktu yang dibutuhkan untuk belajar,  kemungkinan terjadinya kesalahan serta kemudahan yang diperoleh pengguna dalam menyelesaikan tugasnya.

Dengan menganalisa proses sehingga pengguna memperoleh kepercayaan diri, dapat menjalankan sistem dengan benar, dan seterusnya, selanjutnya diharapkan dapat dirancang suatu antarmuka yang mendukung akuisisi dari model mental pengguna secara tepat.

Representasi & Organisasi Pengetahuan

Cara bagaimana pengetahuan tersusun dalam memori yang terorganisir sangat baik.

Pengetahuan yang tersimpan dalam kepala tersusun dalam bentuk fakta, aturan-aturan, image dan pengalaman.

Saat suatu informasi diperlukan akan diambil dengan mencari pada memori, yang dikenal sebagai episodic memory.

Kita juga membangun sepanjang hidup kita suatu bagungan besar pengetahuan umum, yang dikenal sebagai semantic memory.

Bentuk Representasi

Pengetahuan direpresentasikan dalam memori dalam tiga jenis:

• Representasi Analogi
• Representasi Proposisional
• Representasi Terdistribusi
• Representasi analogi adalah gambaran citra suatu obyek, contohnya gambaran citra buah apel.
• Representasi proposisional adalah suatu abstrak dan statemen bahasa yang membuat pernyataan atau penonjolan yang tegas, seperti “buku itu berada di atas meja”
• Representasi terdistribusi adalah jaringan titik-titik dimana pengetahuan secara implisit  berada dalam hubungan antar titik tersebut. 

Dua bentuk representasi sebelumnya  dipandang sebagai representasi simbolis, sedang yang terakhir sianggap sebagai representasi sub-simbolis

Perbedaan

Perbedaan utama antara level simbolis dan sub-simbolis adalah bahwa yang pertama menganut pandangan bahwa kognisi bergantung pada manipulasi struktur simbol-simbol dengan menggunakan struktur aturan-aturan, sedang yang kedua tidak.

Kontroversi

Salah satu kontroversi utama dalam ilmu kognitif adalah perbedaan fungsi yang dimainkan oleh proposisi, image dan representasi terdistribusi dalam proses kognisi.

Bagian yang diperdebatkan adalah menentukan apakah ketiganya adalah bentuk nyata  dari representasi mental.

Aliran imagist percaya bahwa image adalah nyata/jelas dan memainkan peranan penting dalam berfikir dan beralasan/mempertimbangkan.

Aliran proposisionalist dimana percaya bahwa image dihasilkan bukan untuk fungsi kognitif, sehingga sebagai alternatif representasi proporsional yang mendasari seluruh pengolahan mental.

Mental Rotations

Untuk memperjelas diperlukan subyek mental untuk memutar bentuk yang berbeda dalam memori.

Subyek diberi dua bentuk dan diminta untuk menentukan apakah kedua bentuk tersebut sama hanya orientasinya yang berbeda atau kedua bentuk tersebut berbeda.

Untuk melakukan tugas ini subyek harus memutar orientasi salah satu obyek gambar di memori (secara mental) dan mencocokkan dengan obyek yang lain.

Aliran imagist memprediksikan bahwa semakin besar rotasi, semakin lama waktu yang diperlukan untuk melakukan tugas tersebut.

Asumsinya adalah proses rotasi mental sama dengan tindakan fisik untuk melakukan hal yang sama pada selembar kertas dengan bentuk yang sama pada meja.

Semakin besar gerakan yang harus dilakukan pada obyek untuk mencocokkan dengan bentuk yang lain, akan membubtuhkan waktu yang semakin lama.

Sebaliknya aliran proposionalis beranggapan baha kompleksitas dalam jumlah proposisi yang harus ditransformasikan, yang mempengaruhi waktu untuk memutar obyek secara mental, dan bukan perbedaan sudutnya.

Oleh karena itu obyek yang secara fisik lebih kompleks (mempunyai banyak proyeksi) akan membutuhkan waktu lebih lama untuk diputar dan dicocokkan dibanding dengan obyek yang relatif sederhana.

Dari penelitian ditemukan bahwa jumlah gerakan yang diperlukan berpengaruh pada waktu yang diperlukan, sementara penelitian lain menunjukkan bahwa kompleksitas bentuk yang merupakan faktor penentu.

Barfield (1988) menemukan bahwa jika menggunakan model wireframe padaCAD dengan penampil resolusi tinggi, baik kompleksitas maupun perbedaan disparity (jumlah siku) akan mempengaruhi jumlah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas tersebut.

Aliran Connectionist

Dari pembahasan di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa manusia menggunakan baik image maupun proposisi dalam berfikir dan menyelesaikan masalahnya.

Perkembangan terakhir, aliran connectionists telah membuktikan bahwa keduanya saling komplemen, image dan proposisi dapat muncul bersama-sama pada representasi aras tinggi.

Tetapi mereka juga membuktikan bahwa representasi pada level sub-simbolis, keduanya seharusnya dipandang sebagai sifat yang muncul dari Node jaringan syaraf.

Analoginya adalah perbedaan antara bahasa pemrograman aras tinggi seperti Pascal dan bahasa pemrograman aras rendah seperti bahasa mesin.

Bahasa aras tinggi menggambarkan apa yang harus dilakukan, sedangkan bahasa aras rendah menggambarkan bagaimana hal itu dilakukan.

Manfaat untuk IMK

Apakah bentuk representasi yang digunakan pada antarmuka akan berpengaruh pada cara pengguna memikirkan tentang penyelesaian masalah?

Apakah dimungkinkan untuk mengembangkan antarmuka yang memfasilitasi pemikiran dan pemecahan masalah?

Misalnya bahasa pemrograman aras tinggi seperti C, Pascal akn lebih mudah digunakan daripada bahasa aras rendah seperti bahasa assembler, apalagi bahasa mesin.

Hal ini karena memungkinkan pengguna untuk menyusun program dalam konteks yang lebih mendekati prosedur bahasa percakapan yang lebih sesuai dengan logika berfikir manusia.

Lebih lanjut, bahasa pemrograman yang berbasis visual yang terdiri atas image dan bukan proposisi akan lebih mudah digunakan karena merupakan cara berfikir yang lebih alami tentang masalah dalam terminologi gambar.

Organisasi Pengetahuan

Salah satu karakteristik utama pengetahuan adalah terorganisir dengan sangat baik.

Meskipun kita mempunyai jutaan fakta dan potongan-potongan informasi yang tersimpan dalam memori, kita mampu menjawab pertanyaan tentang informasi tersebut dengan sangat cepat.

Misalnya kita dapat menjawab pertanyaan tentang nama presiden kita dengan sangat cepat, demikian pula nama buah yang mengndung vitamin C, dll.

Hal  ini tidak mungkin terjadi jika semantik memori tidak terorganisir dengan baik.

Namun secara pasti bagaimana pengetahuan diorganisir dan digunakan dalam memori masih menjadi perdebatan dalam ilmu kognitif.

Jaringan Semantik

Salah satu pendekatan menganggap bahwa pengetahuan diorganisir menjadi beberapa bentuk jaringan.

Konsep disusun sedemikian rupa sehingga informasi yang mempunyai kesamaan akan di-link dalam beberapa cara.

Misalnya, nama negara dan ibu kotanya akan disimpan dengan hubungan yang dekat satu dengan yang lain dari pada  didistribusi secara acak

Jaringan semantik dinyatakan dalam node dan link (Collins, 1975). 

Nodes berhubungan dengan obyek, seperti kuda, kambing, kucing, atau kelas obyek seperti binatang, yang linknya berhubungan dengan relasi diantara obyek.

Contoh link sederhana seperti : “kucing adalah binatang”, atau “anjing dapat menggigit”.

Schema

Teori yang lain memandang bahwa pengetahuan terdiri atas sejumlah skema.

Skema adalah suatu jaringan pengetahuan umum yang berbasis pada pengalaman sebelumnya.

Mempunyai fungsi untuk memfasilitasi pemahaman kita atas kejadian yang umum.

Selanjutnya akan memungkinkan kita untuk berlaku secara tepat pada situasi yang berbeda.

Contoh  yang paling baik adalah restourant script (Schank & Abelson’s,1977).

Script adalah subkasus khusus dari skema yang menggambarkan karakteristik skenario kelakuan dalam seting khusus.

Asumsinya adalah bahwa orang mengembangkan suatu script dengan melakukan tindakan yang sama untuk suatu setting yang ada.

Restaurant Script

Restaurant Script mengandung berbagai komponen pengetahuan tentang urutan kejadian saat kita akan makan di restoran.

Secara umum dapat diklasifikasikan  sebagai tindakan default masuk, memesan, makan, dan meninggalkan restoran.

Tindakan yang lebih spesifik dapat disisipkan pada komponen ini seperti duduk, melihat daftar menu, membayar bill, dll.

Skema Dalam IMK

Demikian pula saat berinteraksi dengan komputer, skema dapat dipandang sebagai petunjuk atas tindakan yang diperlukan.

Misalnya untuk belajar bagaimana menggunakan sistem komputer, kita dapat mengembangkan script khusus untuk membuat dokumen, script yang lain untuk editing, dan keseluruhan skema untuk menggunakan komputer, seperti menghidup dan mematikan komputer, memasukkan disk, dll.

Pentingnya skema adalah kita dapat melakukan aktivitas sehari-hari dengan usaha minimum dan untuk mengingat aturan-aturan dari kejadian dan situasi.

Jika dihadapkan dengansituasi baru yang mirip, akan membantu kita untuk mengetahui tindakan apa yang harus dilakukan dan apa yang harus dicari.

Misalnya jika kita masuk gedung yang baru maka dapat digunakan pengetahuan berbasis skema untuk membantu menentukan  lokasi kamar yang dicari.

Dengan mengaktifkan “skema bangunan”, kita tahu jika kita menemukan meja penerima tamu maka seseorang akan dapat membantu kita untuk menunjukkan lokasi yang kita cari.

Kita juga tahu bahwa meja penerima tamu umumnya berada di depan pada lantai pertama.

Jika sistem komputer dapat dirancang sedemikian rupa sehingga berbasis pada tradisi kesepakatan bersama seperti bagaimana harus mencetak file, menyimpan file, dll, 

akan memungkinkan pengguna untuk membangun skema “ bagaimana harus menggunakan komputer” yang memungkinkan mereka untuk berpindah dari satu komputer ke komputer lain dengan mudah dan tanpa takut membuat kesalahan.

Jika menghadapi sistem baru, pengguna dpat mengaktifkan skema yang sudah terbangun, yang akan memungkinkannya untuk mengetahui bagaimana masuk ke sistem, dimana mencari bantuan, dan seterusnya.

Masalahnya sampai saat ini belum ada kesepakatan bersama yang dapat menjadi standard.

Model Mental

Salah satu kritik atas teori berbasis skema adalah terlalu kaku.

Misalnya bagaimana jika kita masuk ke restoran swalayan, maka script restoran seperti yang di sebutkan sebelumnya tidak sesuai dengan urutan tindakan yang harus dilakukan, dan menjadikan masalah dalam menyesuaikan tindakan kita.

Lebih jauh, kita dapat membuat kesimpulan dalam situasi yang rumit, memperkirakan kondisi yang akan datang dan mengerti situasi yang belum pernah kita alami.

Teori skema tidak cukup mampu untuk menjelaskan jenis tindakan yang fleksibel ini.

Sebagai alternatif telah dikembangkan model mental untuk mengantisipasi aspek dinamis dari aktifitas kognitif.

Dalam hubungannya dengan  skema, model mental dianggap sebagai konstruksi yang dinamis sebagai kreasi sesaat dengan mengaktifkan skema yang tersimpan.

Seperti teknisi yang membangun maket jembatan untuk pengujian lebih dulu sebelum membangun jembatan yang sebenarnya.

Untuk itu diperlukan model mental dari dunia untuk memperkirakan tentang kejadian eksternal sebelum melakukan tindakan.

Kenneth Craik awal 1940

Jika organisme membawa suatu “model skala kecil” dari realita eksternal dan kemungkinan tindakan dalam kepala mereka, maka dimungkinkan untuk mencoba berbagai alternatif, menyimpulkan mana yang terbaik, dan bereaksi terhadap situasi kedepan sebelum muncul, menggunakan pengetahuan dari kejadian sebelumnya untuk menghadapi keadaan saat ini dan yang akan datang, dan dalam setiap cara untuk bereaksi secara jauh lebih lengkap, lebih aman, dan kompeten terhadap kondisi darurat yang dihadapinya.

Conceptual Model

Ide Model Konseptual

Tujuan dari model konseptual adalah memastikan bahwa user membangun sebuah model sesuai dengan keinginan pengguna sistem dengan saling berinteraksi dengan system image (user interface, manual, pelatihan dll).

Konsep user’s model sangat dipengaruhi oleh pengetahuan sebelumnya yang dimiliki pemakai dan pengalaman.

Gambaran sistem harus didasarkan pada suatu model desain yang ringkas dan jelas.

Model desain harus didasarkan pada keperluan pemakai, pengetahuan sebelumnya serta pengalaman. Model desain tidak merupakan suatu representasi dari struktur dasar sistem, tetapi sebuah model yang akan membantu para pemakai menggunakan sistem secara efektif.

Design vs. User’s Model

User’s Model (Mental Model)

Bagaimana pemakai melihat sistem melalui model mental

Bagaimana pemakai mengandalkan pada model mental selama pemakaian

Berbagai format model mental

Bagaimana model mental dapat mendukung interaksi para pemakai

Conceptual Design

• Mendefinisikan model mental yang diharapkan
• Menyembunyikan teknologi sistem
• Merancang system image yang cocok/sesuai
• Penerapan pedoman desain dengan tepat
• Analisis menggunakan Cognitive Walkthrough: contoh, prototipe

Mental Model

The model people have of themselves, others, the environment and the things with wich they interact.

People form mental models through experience, training and instruction “ 

[Donal Normal, 1988]

Mental model  dibangun  secara  dinamis  dengan mengaktifkan   skemata   yang   disimpan   dalam memori. Biasanya mental model dibangun untuk mengambil kesimpulan dari suatu keadaan khusus 

(mis. Untuk memprediksi yang akan terjadi)

• Analogi : Insinyur membuat model jembatan 

Suatu gambar (bayangan) adalah satu potongan kondisi dari mental model.

• Analogi : Film dan snapshot film 

Dengan membangun mental model, manusia dapat mengambil kesimpulan tanpa harus melakukannya di dunia nyata

• Eksperimen : hitung jumlah jendela di rumah 

Jika mental model yang dibuat tidak akurat / tepat justru dapat mengakibatkan manusia mengambil kesimpulan yang salah

• Contoh : voice mail system

Model Struktural

Mengasumsikan pengguna membangun struktur internal pada memori mengenai bagaimana suatu sistem / peralatan bekerja

Kekurangan: 

• Tidak dapat menjelaskan bagaimana pengguna akan melakukan suatu aksi
• Membutuhkan banyak upaya untuk membuat suatu model struktural

Kelebihan

• Dapat digunakan untuk menjelaskan bagaimana suatu peralatan bekerja dan memprediksikan efek dari suatu tindakan

Model Fungsional

Mengasumsikan   pengguna   membangun pengetahuan akan prosedur mengenai bagaimana menggunakan suatu sistem / peralatan

Model fungsional dibangun dari pengetahuan / pengalaman masa lalu dengan situasi yang mirip (similar domain)

Sangat tergantung konteks

Conceptual Model

Conceptual models are people’s idea of how something operates.

Contoh:

Naive physics : 

• Besi dan bola basket dijatuhkan. 
• Mana yang mencapai tanah duluan ?

Household thermostat dan furnace: 

• Agar ruang cepat dingin.
• Termostat AC distell pada suhu 15C atau 23C

Representasi / penyajian sistem yang akurat, lengkap dan konsisten.

Berpegang pada perancang sistem, para pemakai ahli dan pelatih.

Harus didasari pada kebutuhan tugas para pemakai, pengetahuan sebelumnya dan pengalaman, persepsi dan pembatasan teori.

Gagasan untuk suatu model konseptual sangat terkait dengan Norman & Draper’s (1986) User-Centred Design: perancang mengamati pemakai yang melakukan suatu tugas atau mengevaluasi sebuah prototipe dan usaha untuk sampai pada konsep bagi sebuah desain.

Hal ini mungkin dinyatakan dalam istilah metaphor atau lebih abstrak direpresentasikan dalam suatu gambar atau diagram. Perancang selanjutnya akan menggunakan konsep ini untuk menggolongkan kemampuan sistem dan bagaimana hal tersebut dipilih/dieksekusi, dan komunikasi model tersebut melalui antarmuka pemakai.

Pemakai selanjutnya akan membentuk suatu model mental yang cocok dan user’s model melalui interaksi dengan sistem.

Jika proses ini sukses, maka pemakai akan mengembangkan suatu user’s model yang sesuai tentang bagaimana sistem bekerja dan menggunakan sistem tersebut dengan baik.

Orang memiliki mental model tentang bagaimana sesuatu bekerja.

Model mungkin saja salah, terutama jika atribut-atributnya menyesatkan

Model mengijinkan kita secara mental menirukan operasi peralatan

Model konseptual dibangun dari

• Affordances (afford=menghasilkan,memberikan)
• Causality (hubungan sebab akibat)
• Constraints (batasan)
• Mapping (pemetaan)
• Positive transfer (perpindahan hal positif)
• Population stereotypes/cultural standards 
• Instructions (instruksi)
• Interactions (interaksi, termasuk dengan orang lain)
• Familiarity with similar devices (kebiasaan dengan alat serupa, perpindahan hal positif)

Metafor

Istilah metafor biasa digunakan untuk menjelaskan suatu konsep abstrak dalam suatu ekspresi yang lebih dikenal sehingga mudah dipahami

Verbal Metafor

Jika linguistik digunakan untuk membandingkan komputer  (dan komponennya)  dengan  suatu obyek yang sudah dikenal (familiar)

Pengetahuan akan suatu kondisi (elemen-elemen dan hubungan/relasi antar elemen tersebut) yang diketahui dipetakan pada kondisi yg tidak diketahui.Contoh: 

Elemen keyboard, space bar, tab

Relasi enekan space bar = 1 karakter kosong

Virtual Interface Metafore

Merepresentasikan interface dengan menggunakan obyek fisik dalam bentuk tampilan grafis

Mis: metafor meja kerja

Usahakan merancang suatu interface  yang dapat digunakan secara intuitif.

Model Konseptual yang Baik

Menyediakan

• Lubang untuk sesuatu yang disisipkan

Batasan

• Lubang besar untuk beberapa jari, Lubang kecil untuk ibu jari

Pemetaan

• Hubungan antara lubang dan jari yang diusulkan/disediakan dan dibatasi oleh penampilan

Perpindahan positif dan ungkapan budaya

• Yang diajarkan manakala muda mekanisme yang tetap

Model konseptual

• Obyek fisik menyiratkan bagaimana komponen bekerja

Model Konseptual yang Buruk

Menyediakan:

• Empat tombol untuk ditekan, tetapi tidak jelas apa fungsinya

Pemetaan dan batasan tidak dikenali:

• Tidak ada relasi yang tampak antartombol, tindakan yang mungkin dan 

Mengakhiri hasil

• Manfaat pelatihan: sedikit hubungan dengan arloji analog

Ungkapan budaya:

• Beberapa hal distandarisasi mengendalikan inti dan fungsi-fungsi tetapi tetap sangat variabel.

Model konseptual:

• Perlu dipelajari

Guideline Model Konseptual

Menyediakan suatu model konseptual yang baik mengijinkan pemakai untuk meramalkan/ memprediksi efek dari tindakan mereka. 

Masalah

Perancang model konseptual berkomunikasi via ‘system image’:

Penampilan, instruksi, perilaku sistem melalui perpindahan interaksi, ungkapan dan stereotypes (=klise,pengulangan)

Jika system image tidak menghasilkan model yang jelas dan konsisten:

Pemakai akan mengembangkan kesalahan,

Model konseptual

Membuat segala sesuatunya menjadi tampak

• Hubungan antara interaksi pemakai, tindakan yang dibutuhkan, dan hasil yang masuk akal dan penuh arti
• Menggunakan affordances yang tampak, memetakan dan batasan
• Menggunakan ungkapan budaya yang tampak
• Mengingatkan orang dari apa yang bisa dilakukannya dan bagaimana cara melakukan hal tersebut

Referensi

Preece, Rogers, Sharp, 1996, Human-Computer Interaction, John Wiley & Sons, Inc. ( Hal 123-154 )

Preece, Rogers, Sharp, 2002, interaction Design: Beyond Human-Computer Interaction, John Wiley & Sons, Inc. ( Hal 35-72 )

Barsalou, 1992, Cognitive Psychology: An Overview for Cognitive Scientist, LEA Publisher. ( Hal 148-185 )