Studio e valutazione dell'usabilità di un terminale virtuale per trattrice agricola

Ergonomia e usabilit� 
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 Nel capitolo 1 di questa tesi, dopo una panoramica storica 
sull�evoluzione e gli sviluppi dell�ergonomia, si introdurranno il concetto di 
usabilit� e le tecniche pi� diffuse ai fini della sua valutazione.  
 Nel capitolo 2 si introdurranno i processi cognitivi coinvolti 
nell�interazione tra utente e sistema, mettendo in luce i fattori ergonomici 
che influiscono maggiormente sull�usabilit�. 
  Il capitolo 3 sar� dedicato alla presentazione del test di 
usabilit� condotto presso CNH e alla discussione dei risultati emersi in tale 
sede, unitamente ai suggerimenti per le modifiche da apportare al prototipo 
utilizzato. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ergonomia e usabilit� 
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1 - Ergonomia e usabilit� 
 
 
 
 
 
 
 Nel rapporto fra uomini e macchine, poche caratteristiche sono oggi 
pi� apprezzate della semplicit� d�uso.  Non ci si riferisce soltanto ad 
apparecchiature dalle funzioni varie e complesse, ma anche e soprattutto 
agli oggetti con cui si ha a che fare ogni giorno: si hanno sempre pi� cose da 
fare, e sempre meno tempo per imparare a farle. Per questo si chiedono 
strumenti semplici che facilitino la vita.  Strumentazioni progettate in 
maniera tale da rendere il loro uso incomprensibile difficilmente potranno 
incontrare il favore della clientela, anche a dispetto di un alto valore 
estetico. Dunque la scarsa usabilit� di un prodotto, specie se destinato al 
largo consumo, non � semplicemente un fastidio o una fonte di frustrazione 
per l�utente, ma diventa spesso un danno economico per il produttore.  
In alcuni casi il rischio non � puramente economico: diverse ricerche 
(Reason, 1990) hanno evidenziato che sciagure come quella nucleare di 
Chernobyl o quella chimica di Bhopal sono riconducibili ad errori umani, in 
buona parte dovuti a cattiva interpretazione delle informazioni fornite dalle 
interfacce di sistema.  
 Quanto detto fin qui pu� essere visto come una semplice 
constatazione di buonsenso: pare piuttosto ovvio che qualsiasi dispositivo 
debba perseguire la maggiore facilit� d�uso possibile. Molti oggetti di uso 
comune basterebbero invece a chiarire che questo concetto non � ancora 
cos� condiviso, per quanto diversi progressi siano stati compiuti. 
Un esempio di quanto la semplicit� d�uso possa giovare alla diffusione 
commerciale di un prodotto � costituito dall�introduzione delle cosiddette 
Interfacce Utente Grafiche (Graphic User Interface o GUI) che, grazie alla 
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loro intuitivita� d�uso, hanno reso le nuove tecnologie facilmente accessibili 
anche a chi non ha alcuna conoscenza di linguaggi informatici  
Il concetto di usabilit� si afferma all�inizio degli anni �80, 
contemporaneamente alla diffusione su vasta scala dei sistemi informatici: 
inizialmente, infatti, il termine viene riferito al rapporto fra persone e 
calcolatori, pi� precisamente alla semplicit� e intuitivit� dell�interazione 
fra uomo e macchina.  
Ben presto, per�, il concetto viene esteso ad altri campi, diventando 
sostanzialmente una specifica diramazione dell�ergonomia, dalle quali 
attinge parecchi strumenti teorici e metodologici. Pertanto, la disamina del 
concetto di usabilit� non pu� prescindere dalla conoscenza dei concetti e 
dell�evoluzione storica dell�ergonomia 
   
 
1.1 - Il profilo storico dell�ergonomia 
 
Le due parole greche che indicano Lavoro (�ergo�) e Norma 
(�nomos�) vengono fuse per la prima volta dal naturalista polacco  
Jastzebowsky in uno scritto del 1857, nel quale egli prefigura una disciplina 
che racchiuda in s� le metodologie e le tecniche necessarie per condurre un 
�buon� lavoro, a prescindere dall�ambito di applicazione.  In ogni caso, 
questa idea rimane tale fino all�alba del XX secolo, quando viene 
recuperato a seguito di macroscopici mutamenti occorsi nell�economia del 
mondo occidentale. Negli Stati Uniti, gli impianti industriali si rivolgono alla 
produzione di massa, standardizzata e finalizzata al raggiungimento di 
economie di scala. Frederick Taylor inizia a porsi il problema di organizzare 
il lavoro umano in modo da massimizzarne l�efficienza produttiva: nasce 
l�organizzazione scientifica del lavoro, pi� nota come �taylor-fordismo�. 
Essa ridefinisce i compiti degli addetti agli impianti, in modo da eliminare il 
pi� possibile i tempi morti fra un�azione e l�altra. Come fu detto, si tratta 
di �adattare l�uomo alla macchina�. Si vuole ottenere il massimo dai 
lavoratori non specializzati  che si hanno a disposizione, per una ragione 
molto semplice: il lavoro specializzato costa troppo caro. Ha cos� origine la 
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famigerata catena di montaggio, le cui norme sono ferree e non di rado 
alienanti per i lavoratori.  
Il paradigma all�epoca dominante in psicologia  � il behaviorismo (o 
comportamentismo), che spiega il comportamento umano in termini di 
risposta agli stimoli provenienti dall�ambiente.  
 
Qualcosa inizia a cambiare tra gli anni �40 e �50. In questa fase, e in 
particolar modo durante la seconda guerra mondiale, gli psicologi sono 
interpellati per quanto riguarda la rilevazione dei segnali, il carico di lavoro 
mentale imposto ai lavoratori e sulla natura e origine degli errori. Nasce 
cos� l�ingegneria dei fattori umani (human factors engineering). Capifila 
della nuova disciplina sono i ricercatori statunitensi, finanziati 
principalmente dalle strutture militari impegnate nel conflitto. 
Il contributo dell�ingegneria dei fattori umani si manifesta a pi� 
livelli. Ci si rende conto che alcune mansioni ad alta criticit�, come pilotare 
un velivolo o controllare l�attivit� di un radar, impongono una notevole 
quantit� di lavoro mentale agli operatori. Si inizia a pensare che, almeno in 
questi ambiti, conviene progettare impianti modellati sulle caratteristiche 
umane, piuttosto che il contrario: � un rovesciamento del modello 
taylorista, sia pur limitato a pochi settori. A testimonianza dell�emergere di 
nuove tematiche legate al lavoro umano, nasce nel 1949 a Oxford la 
Ergonomic Research Society: � l�atto di nascita dell�ergonomia come 
disciplina autonoma. 
In merito a quest�ultimo tema, si ha il superamento della distinzione 
fra �errore umano� ed �errore tecnico�. Le azioni erronee designate dalle 
due espressioni, infatti, sono riconducibili al cattivo funzionamento del 
sistema uomo-macchina, inteso come un tutt�uno dinamico: si inizia a 
parlare di  errore sistematico. In questo salto concettuale si pu� vedere la 
fine dell�ergonomia di correzione di inizio secolo, e l�inizio della 
�ergonomia dei sistemi�. 
 
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Nella prima met� degli anni �70 avviene il passaggio da una logica 
atomistica del lavoro a una visione di tipo relazionale. Si inizia a 
considerare il contesto di lavoro come un elemento decisivo nel 
determinare le prestazioni del lavoratore: quest�ultimo non � pi� visto 
come estraneo all�ambiente che in cui svolge le proprie mansioni, ma come 
parte integrante di esso. Lo stesso concetto di adattamento � da ritenersi 
superato da quello di  interazione. Viene presto abbandonato anche il 
termine �macchina�, che richiamava una realt� lavorativa di tipo 
puramente fisico. Si parla ora di strumenti intelligenti (tool) al servizio del 
lavoro umano. Pu� considerarsi tramontata, almeno a livello scientifico, 
l�idea taylorista dell�uomo come anello debole della catena produttiva. Il 
sistema non deve pi� essere sicuro, bens� affidabile. La differenza pu� 
apparire sottile, ma � ben individuabile. Considerare un sistema in un�ottica 
di pura sicurezza portava a distinguere �errori�, di natura umana, da 
�guasti�, di origine puramente tecnica. Una prospettiva di questo tipo 
portava a ignorare eventuali responsabilit� dei progettisti e degli 
organizzatori, e a imputare la responsabilit� di eventuali incidenti soltanto 
a singoli operatori: in effetti,  leggendo le ricerche infortunistiche condotte 
in quegli anni, si potrebbe pensare che gli addetti al trattamento di 
materiale incandescente o radioattivo siano soggetti curiosamente facili alla 
distrazione. Diversamente, la prospettiva dell�affidabilit� di sistema 
consente di prevedere le situazioni di impasse o pericolo che il sistema 
potrebbe imporre al lavoratore. E� questo il criterio che informa il decreto 
legislativo 626/94 (noto come �la 626�) sulla sicurezza in ambienti di 
lavoro. 
Questo passaggio ha ragioni che vanno oltre mero ambito produttivo. 
In quegli anni il settore dei servizi si espande in maniera esponenziale, e il 
lavoro intellettuale prevale per la prima volta su quello fisico. Diventa 
quindi importante adattare gli strumenti al modo in cui le persone 
elaborano le informazioni ambientali, prima ancora che alle loro azioni. I 
contributi del cognitivismo, nel frattempo affermatosi come paradigma 
dominante nell�area psicologica, diventano sempre pi� frequenti. 
 
 
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Con gli anni �80 e la diffusione del computer sui luoghi di lavoro, 
emergono nuovi problemi. Proprio nel periodo di massima accelerazione 
dell�industria del software, si avverte l�inadeguatezza delle interfacce-
utente: per sfruttare le enormi potenzialit� dei computer, � necessario 
apprendere specifici linguaggi-macchina che istruiscano le operazioni dello 
strumento. E� un ritorno, sia pure in termini inediti, all�adattamento 
dell�uomo alla macchina.  
La successiva introduzione delle GUI (Graphic User Interfaces) rende 
possibile un�interazione decisamente pi� intuitiva con il sistema, attraverso 
le immagini. Ci� che sembra ancora mancare � un�adeguata filosofia di 
progettazione del software, che tenga conto dell�utente e delle sue 
caratteristiche. E� proprio in quegli anni che viene elaborato il concetto di 
Progettazione centrata sull�utente (User-Centered Design, trattato pi� 
avanti in 1.3).  
Negli ultimi dieci anni, la prospettiva degli studi  va allargandosi, 
includendo una prospettiva sociale del lavoro: si afferma la teoria 
dell�azione situata. Essa muove dalla constatazione che gli oggetti sono 
percepiti non come elementi isolati, bens� come parti di uno specifico 
contesto, che non conosciamo direttamente, ma soltanto attraverso 
un�attivit� interpretativa. E� l�osservatore a creare la realt� che lo 
circonda, guidato dai propri scopi, che selezionano gli oggetti cui rivolgere 
l�attenzione. L�ambiente � saturo di opportunit� (affordances), colte dal 
soggetto nella misura in cui esse corrispondono ai suoi interessi. Un chirurgo 
sapr� distinguere i diversi ferri operatori molto meglio di un meccanico; 
davanti a un set di chiavi inglesi le parti si invertiranno, per quanto sempre 
di ferri si tratti. In sostanza, le situazioni sono il luogo in cui gli interessi 
dell�attore e le opportunit� si costruiscono reciprocamente: in assenza degli 
uni, le altre restano soltanto potenziali.  
Anche la conoscenza dipende dal contesto, risentendo della 
specificit� delle situazioni ed essendo intimamente legata all�azione. La 
teoria dell�azione situata rende conto di come si possa agire perch� le 
circostanze lo richiedono, pur non avendo un quadro preciso della 
situazione: il contrario di quanto affermato per anni dalla teoria razionale 
delle decisioni. Un esempio spesso citato in proposito � quello 
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dell�abbattimento di un aereo di linea iraniano da parte di truppe 
americane di stanza nel Golfo Persico, al tempo del conflitto Iraq- Iran. La 
contraerea rilev� la presenza di un velivolo nell�area presidiata e inibita ai 
voli. Il livello di aspettativa dei militari, acuito da addestramento e 
tensione ha innescato l�azione senza ulteriori controlli, causando la 
tragedia.  
La teoria dell�azione situata ha ridefinito anche l�ambito della 
progettazione, specialmente per quanto riguarda la HCI (Human Computer 
Interaction). Viene abbandonata l�idea di regole generali per ottenere 
affidabilit� di sistema e qualit� delle interfacce, per quella di un 
adattamento al contesto specifico. Il problema principale, a questo punto, � 
la scarsa prevedibilit� dei contesti possibili. Anche a questo scopo viene 
sempre pi� spesso prevista la partecipazione degli utenti alle fasi di 
progettazione.  
A tutt�oggi una possibile definizione di ergonomia pu� essere la 
seguente: 
 
Insieme di conoscenze interdisciplinari in grado di analizzare, progettare e valutare sistemi 
semplici o complessi in cui l'uomo figura come operatore o utente, allo scopo principale di 
rendere compatibile il mondo che ci circonda e le esigenze di natura psicofisica e sociale, 
nell'efficienza e affidabilit� dei sistemi. Questo tipo di ricerca cerca di individuare quali 
sono i contesti fisici,  le postazioni di lavoro, i materiali, gli ambienti software ed i profili 
organizzativi adatti alle caratteristiche e ai limiti degli operatori umani (Murrel, 1949) 
 
L�obiettivo ultimo dell�ergonomia � assecondare le caratteristiche 
fisiologiche e cognitive degli utenti, per quanto la definizione di �scienza 
della semplicit�� che spesso la accompagna sia scorretta per almeno due 
motivi: in primo luogo, perch� pi� che una scienza vera e propria, essa 
costituisce un campo di ricerca e applicazione sul quale convergono i 
contributi di discipline diverse (psicologia, medicina, design, ingegneria); in 
secondo luogo, perch� l�oggetto del suo interesse � andato ridefinendosi a 
seconda dei vari periodi della sua evoluzione.  
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1.2 - Ergonomia cognitiva 
 
Come accennato sopra, la psicologia non ha fornito da subito i propri 
contributi agli studi ergonomici. Solo quando ci si rende conto che le 
capacit� richieste dal lavoro umano non sono esclusivamente di natura 
fisica, ma anche e soprattutto mentale, inizia a definirsi il campo 
d�indagine oggi noto come ergonomia cognitiva. Si inizia a parlare di carico 
di lavoro  mentale, distribuzione dell�attenzione fra i compiti, processi 
decisionali. Di fatto, nasce una nuova branca della psicologia applicata. 
 Va detto che non esiste ancora un totale accordo riguardo alla 
precisa estensione e definizione della disciplina.  Ci� � probabilmente 
dovuto sia all�eterogeneit� dei contributi teorici, sia  all�alta specificit� di 
molte ricerche sul campo, per cui � sempre aperto il dubbio che le evidenze 
sperimentali raccolte non siano applicabili al di fuori di un ambito 
altamente circoscritto. Si riporteranno qui le definizioni che hanno finora 
incontrato il maggiore consenso, riassumendo il dibattito generatosi in 
proposito.  
 Innanzitutto, si pu� tentare una distinzione di massima tra ergonomia 
classica ed ergonomia cognitiva. Si tratta ovviamente di una distinzione 
concettuale, dato che le problematiche affrontate dalle due discipline sono 
spesso strettamente correlate. La prima si occupa delle interazioni uomo-
macchina-ambiente soprattutto sotto il profilo meccanico e fisico, e studia 
il sistema fisico uomo-macchina, le soluzioni di interazione ottimale, 
nonch�, sotto l'aspetto medico, la prevenzione, la diagnosi e la cura dei 
disturbi legati a condizioni di lavoro e d'uso scorrette. La seconda studia le 
interazioni uomo-macchina-ambiente in cui entrano in gioco fattori cognitivi 
ed emotivi, legati ai processi di percezione, apprendimento, 
memorizzazione, presa di decisione e soluzione di problemi.In termini molto 
generali, dunque, l�ergonomia cognitiva riguarda la progettazione di 
interfacce uomo-machina che tengano conto dei limiti cognitivi umani. Le 
aree fondamentali sulle quali essa si concentra sono: 
 
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• I processi percettivi di input ambientali (detezione del segnale, 
classificazione e individuazione di percorso); 
• L�elaborazione cognitiva centrale (processi decisionali, soluzione di 
problemi, memoria);  
• I processi percettivo -motori (es.: scrittura a tastiera). 
 
 
 Nel corso degli anni, si � assistito a un intenso proliferare di etichette 
e denominazioni che si sono disputate tale ambito o parte di esso: 
psicologia della progettazione, progettazione della conoscenza, 
progettazione cognitiva, psicologia cognitiva applicata ai sistemi. In alcuni 
casi, si sono usate queste espressioni come sostanziali sinonimi; in altri, si 
sono proposte distinzioni pi� o meno convincenti. 
 Un tentativo di dare sistematicit� a queste molteplici proposte � 
stato portato da Wickens (1992): egli ha individuato una distinzione 
concettuale tra ergonomia (o psicologia dei fattori umani, come viene 
chiamata la disciplina negli Stati Uniti) e psicologia della progettazione 
(engineering psychology), attribuendo alla prima il compito di trovare 
soluzioni a specifiche problematiche di design, e riservando alla seconda 
l�individuazione di regole generali del pensiero umano, indipendentemente 
dalla specifica situazione progettuale. 
 Long e Dowell (1996,1998), rilevano una distinzione di livello pi� 
generale fra psicologia cognitiva ed ergonomia cognitiva. Si attribuisce alla 
prima la statura di �scienza�, dedita alla comprensione del comportamento 
umano e allo sviluppo di modelli e teorie che aiutino a spiegare e prevedere 
risultati dell�azione umana in contesti empirici; alla seconda si assegna 
invece il compito di applicare i modelli proposti dalla psicologia cognitiva a 
specifici progetti e loro problematiche.  
 Al di l� della definizione che si intende privilegiare, sembra essere 
avvertita una distinzione fra elaborazione di modelli teorici e loro 
applicazione. Se questa separazione pu� essere comoda dal punto di vista 
concettuale, non sembra per� rispondere alla realt� dei fatti. Scorrendo la 
non lunga storia dell�ergonomia cognitiva, si pu� infatti notare che la 
maggior parte del corpo teorico deriva da ricerche sul campo, spesso in 
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ambiti altamente circoscritti: sicuramente gli strumenti di base sono stati 
attinti dalla psicologia cognitiva, ma nuove regolarit� sono emerse dalla 
rilevazione empirica. Un esempio, connesso all�oggetto questa tesi, pu� 
essere costituito dalle linee-guida per la progettazione dei display proposte 
da Wickens (1998): partendo da leggi percettive e cognitive assodate dalla 
psicologia, si sono condotti studi in situazioni specifiche (autoveicoli, 
sistemi di controllo, equipaggiamenti militari, ecc.), dai quali sono emerse 
regolarit� riferite all�ambito specifico. Nel complesso, sembra poco 
convincente una distinzione netta tra una �disciplina generale� e una 
�disciplina applicativa�, quali che siano i nomi che vi si vogliono attribuire: 
l�applicazione dei modelli cognitivi generali ha prodotto nuova teoria, per 
quanto settoriale. Volendo comunque mantenere una distinzione 
concettuale, si pu� parlare di �momenti� distinti, all�interno di un processo 
sostanzialmente circolare.