2.1 Navigation

Målet för många användare av hypermediasystem är att finna ett visst stycke information i en informationsmängd. När skärmytan är för liten eller har otillräcklig upplösning för att visa all information måste användaren manipulera skärmytan för att se olika delar av informationsmängden. Enligt Beard & Walker II (1990) navigerar användaren då genom att ändra fokus för uppmärksamheten från en plats i informationsmängden till en annan. Själva förflyttningen av uppmärksamhetsfokus är inte den uppgift användaren försöker utföra, utan navigationen är endast den procedur som måste utföras för att nå målet. Användandet av ordet navigation kan implicit anspela på att det finns likheter mellan förflyttning i hypermediastrukturer och den verkliga världen – ifrån vilken ordet är lånat. Denna fråga behandlas dock senare i avsnitt 2.3.

När en användare navigerar i en hypermediastruktur krävs det att hon klarar av att utföra ett antal olika arbetsuppgifter samtidigt. De olika arbetsuppgifterna kan klassificeras enligt följande (Kim och Hirtle, 1995);

• Navigationsarbete. Planering av vägen genom nätverket samt utförande av en eventuell plan.

• Informationsarbete. Läsning och förståelse av innehållet som presenteras i noderna samt förståelse av förbindelserna mellan noderna, för att kunna summera och analysera informationen.

• Koordinationsarbete. Koordinera informations- och navigationsarbetena.

Beard & Walkers (1990) definition av begreppet navigation inbegriper alla dessa arbetsuppgifter, från det att användaren ställer upp ett mål till dess att målet är uppnått. Denna definition kommer att användas i denna rapport. Navigationsarbete är alltså bara en del av det som vi menar med navigation, tillsammans med informationsarbete och koordinationsarbete.

På grund av att arbetsuppgifterna måste utföras samtidigt så kan den kognitiva belastningen på användaren bli förhållandevis stor. För att uppgiften skall kunna lösas på ett effektivt sätt så är det lämpligt att minimera den kognitiva belastningen vid själva navigationen så att användaren inte blir "vilse i hyperrymden".

2.2 "Vilse i hyperrymden"

När användaren förflyttar sitt fokus i informationsmängden kan hon uppleva desorientering, även i mindre hypermediastrukturer. Det finns enligt Elm och Woods (1985, refererad i Edwards & Hardman, 1987) tre olika sätt på vilka en användare kan vara vilse:

• Att inte veta vart man ska gå härnäst

• Att veta vart man ska gå, men inte veta hur man ska ta sig dit

• Att inte veta var man är i förhållande till den övergripande strukturen

Kim och Hirtle (1995) menar att det som oftast ger upphov till problem är svårigheten att förstå den egna positionen i nätverksstrukturen.

Desorienteringen orsakas av problem med att hitta vägen, vilket kan bero på en för hög kognitiv belastning. Förutom navigationsarbetet, informationsarbetet och koordinationsarbetet finns det två faktorer som ytterligare ökar den kognitiva belastningen på användaren vid navigation i hypermediastrukturer (Gygi, 1990, refererad i Kim & Hirtle 1995):

• Avsaknad av litterär kontakt. I vanliga pappersbaserade media finns det ett ansvar hos författaren för att informationen ska vara organiserad på ett koherent och sekvensiellt sätt, som läsaren sedan kan följa. I en hypermediastruktur däremot finns det multipla vägar mellan informationsavsnitten, vilket ger läsaren större flexibilitet, men samtidigt också större eget ansvar vid val av länk att följa så att sammanhanget bibehålls.

• Avsaknad av diskursledtrådar. Skrivna media har en mängd standardiserade diskurs-ledtrådar, exempelvis organisering av materialet i kapitel och stycken, regler för placering av nyckelmeningar samt typografiska konventioner för att hjälpa läsaren att välja vad som ska läsas i detalj samt vad som kan skummas. På www finns visserligen vissa diskursledtrådar, men de följer ingen standardmall och på grund av detta kan de lika gärna vara förvirrande som hjälpande.

Enligt Kim och Hirtle (1995) finns olika metoder för att reducera detta orienteringsproblem och dessa metoder kan baseras på teorier om kognitiva förmågor att manipulera spatial information (dessa förklaras i 2.4). Enligt Hammond och Allinson (1987, refererad i Kim & Hirtle, 1995) är situationen som uppkommer då en användare rör sig i en hypermediastruktur jämförbar med navigation i en verklig värld. Det handlar om vissa uppgifter som är gemensamma för navigation i hypermedia och i verkliga världen (Gärling & Golledge, 1989, refererad i Kim & Hirtle):

• att förstå den aktuella positionen

• att planera en väg för att nå ett mål

• att följa den plan som gjorts

På grund av dessa gemensamma drag anser Kim och Hirtle att spatiala metaforer skulle kunna användas för att underlätta vid navigation.

2.3 Principer för spatiala metaforer

Spatiala metaforer bygger på omskrivningar av olika relationer i hypermediastrukturer. Relationerna i sig kan vara ickespatiala, men kan genom omskrivning representeras av spatiala förhållanden. Olika metaforer kan skapas för olika ändamål beroende på vilka relationer som representeras. Några exempel är temporala relationer mellan sidor, hyperlänkrelationer mellan sidor och även innehållsrelationer mellan sidor som kan presenteras som spatiala relationer. Historielistor är en spatial omskrivning av temporala förhållanden mellan sidor som har presenterats. Webbplatskartor består av en spatial omskrivning av hyperlänkrelationer mellan sidor på en webbplats. Innehållsrelationer kan omformas till hierarkiska strukturer av sidor.

Dahlbäck, Höök & Sjölinder (1996) ställde frågan huruvida samma hjälpmedel för navigation som används i den verkliga världen (t.ex kartor) även kan användas i hypermediastrukturer. Hur spatiala metaforer kan användas i design av hjälpmedel presenteras i avsnitt 2.5. Dahlbäck med flera diskuterar dessutom om samma kognitiva förmågor används i båda navigations-situationerna.

2.4 Förmåga att manipulera spatial information

Spatial information är ett omfattande begrepp men kan i korthet beskrivas som information om hur objekt förhåller sig till varandra, det vill säga den beskriver relationerna mellan dem. Vilka spatiala förmågor krävs för att kunna navigera på ett tillfredställande sätt? Elm & Woods (1985, refererad i Edwards & Hardman, 1987) definierar tre relevanta förmågor:

• Förmågan att generera specifika rutter för uppgiften i kända miljöer

• Förmågan att följa eller skapa nya rutter i nya miljöer

• Förmågan att orientera sig – att ha en god uppfattning av den egna positionen i förhållande till andra platser.

De två första förmågorna räcker för att navigera mellan platser men för att skapa sig den mentala representation som krävs för att effektivisera sin navigation och finna rätt väg när man gått vilse, krävs även den tredje.

Freksa (1991, citerad i Dieberger, 1994) föreslår att vår kunskap om rummets organisation fungerar som ett kognitivt gränssnitt mellan det abstrakta och icke förnimmbara och den riktiga världen. Med andra ord, vi tolkar ickespatiala koncept genom att transformera dessa till spatiala koncept och utför de önskade mentala operationerna i den nu visualiserbara och greppbara domänen. För användaren av en hypermediastruktur skulle detta innebära att denne visualiserar t.ex. en webbplats i form av sidor som ligger under eller efter andra sidor och även kan förstå och använda en karta som representerar webbplatsen på detta sätt. På denna visualiserade form, vare sig den består av en tänkt flerdimensionell struktur eller en karta, kan användaren utföra de operationer som behövs.

För att utföra manipulationer på strukturer måste dessa, eller delar av dem, finnas representerade i användarens arbetsminne. Arbetsminneskapaciteten eller minnesspannet bör således utgöra en viktig faktor i förmågan att utföra manipulationer på mentala representationer. Om arbetsminnet överbelastas kan detta leda till misslyckad manipulation av den mentala representationen. Detta medför i navigationsfallet vilsenhet och försämrad överblick av strukturen.

Denna undersökning har, i försöken att definiera spatial förmåga, fokuserats på två aspekter: Orienteringsförmåga, det vill säga förmågan att se sig själv i förhållande till olika objekt, och spatial visualiseringsförmåga vilket innebär mental manipulering av visuellt presenterade objekt.

2.4.1 Orienteringsförmåga

Vid förflyttning i en verklig värld tas en mängd synintryck in. Eftersom hela miljön inte alltid är överblickbar, på grund av fysiska begränsningar, konstrueras en form av mental representation genom att de olika synintrycken successivt fogas samman (Kuipers, 1978, Siegel & White 1975, refererad i Lindberg, 1984). Både fokal och global information krävs för att kunna orientera sig i en verklig värld. Fokal information kan sägas vara den information som vi direkt fokuserar på och uppmärksammar. Den globala informationen förser oss med ett sammanhang mellan de fokuserade objekten, det är det som vi i den verkliga världen uppfattar i periferin (Kolb & Whishaw, 1996).

För att studera den mentala representationen som byggts upp utifrån den fokala och globala informationen finns ett antal tekniker. Tekniken att låta deltagaren rita en karta eller bygga en tredimensionell figur har använts i ett flertal försök (Appleyard, 1970, Lynch, 1960, Siegel & Schadler, 1977, refererad i Lindberg, 1984). Denna teknik har dock flera nackdelar. Deltagarens konstnärliga förmåga kan ha stor betydelse, likaså blir den nödvändiga nedskalningen ett stort problem, då den kan påverka både avstånd och riktning. Ytterligare ett problem kan utgöras av skrivytans begränsade storlek, deltagaren får svårt att återskapa den mentala representationen om delar av den hamnar utanför skrivytan.

För att undvika dessa problem använde Lindberg (1984) riktningsangivelser, i grader, till olika objekt, för att utröna information om den mentala representationen hos deltagaren. Riktningen till ett efterfrågat objekt angavs i antal grader från den egna riktningen och i vissa fall hade deltagaren hjälp av en gradskiva för att göra bedömningen. En tänkbar faktor enligt Lindberg (1984) som kan påverka resultaten är att svar i form av siffror inte passar uppgiften, då det ofta kan kännas onaturligt för människor att ange en riktning i grader i stället för att peka. För att förenkla försöket kan en pil, som representerar riktningen, ritas av försöksdeltagaren. Enligt McGee (1979) är felet i grader ett bra mått på förmågan att förstå sin egen position i förhållande till omgivningen.

2.4.2 Spatial visualiseringsförmåga

Spatial visualiseringsförmåga skiljer sig från orienteringsförmåga i det avseendet att de objekt som manipuleras är givna visuellt. Det innebär att de är externa i förhållande till användaren, exempelvis två- eller tredimensionella figurer. När det gäller orienteringsförmåga utförs manipulationen på en modell som deltagaren själv skapat utifrån en upplevelse eller ett händelseförlopp. Spatial visualisering innefattar den mentala aktiviteten, det vill säga att mentalt manipulera, rotera, vrida eller vända upp och ned på visuellt presenterade objekt. McGee (1979) menar att den underliggande förmågan verkar innefatta en process av igenkänning, minnesbehållning och återgivning av en gestalt där de inre delarna på något sätt har förändrats. Det kan också vara igenkänning, minnesbehållning och återgivning av ett objekt som manipulerats i en tredimensionell rymd vilket kan innebära att vika ihop eller veckla ut mönster. Dahlbäck, Höök & Sjölinder (1996) fann en korrelation mellan användares spatiala visualiseringsförmåga och deras förmåga att använda ett hypertextbaserat system.

Spatial visualisering intresserar psykologer bland annat eftersom könsskillnader har uppmärksammats när denna förmåga testats. Att män presterar bättre än kvinnor då det gäller spatial visualisering är bland det mest bestående av individuella skillnader i all litteratur som berör kognitiva förmågor (Harris, 1978, refererad i McGee, 1979).

2.4.3 Kognitiva kartor

Kognitiva kartor är representationer av fysiska rum som utnyttjas vid navigation. Här lagras kunskap om karaktärsdrag för platser, samt kunskap om spatiala relationer mellan platser. Detta innebär kännedom om vägar samt översiktskunskap om riktningar och avstånd mellan vissa framträdande platser, så kallade landmärken. Representationer av spatial kunskap har delats in i tre distinkta klasser (Kim & Hirtle, 1995, s. 242):

• Platskunskap, inkluderar framträdande aspekter hos olika platser som lagras i deklarativ form. Människor kan således känna till att en plats existerar och kan känna igen den om de kommer till den.

• Ruttkunskap, representeras i form av olika vägskäl som representeras procedurellt. Detta innebär att kunskapen om en rutt från plats A till plats B representeras som en temporal sekvens av vägval. Ruttkunskap består i kunskap om vilket val som skall göras vid varje vägskäl och inte i kunskap om vägen i sig.

• Översiktskunskap, behandlar den spatiala aspekten hos de framträdande platserna. Detta innebär att riktningar och avstånd mellan dessa representeras.

Rutt- och framförallt översiktskunskap är svårare att lära sig än platskunskap, vilket beror på att spatiala relationer inte alltid finns visuellt tillgängliga (Kim & Hirtle, 1995). Det finns givetvis spatial information även hos platser, men den spatiala informationen som krävs för rutt- eller översiktskunskap är mer storskalig, den behandlar relationer mellan olika platser och inte platserna i sig. Kim & Hirtle menar att det är svårare att enbart utifrån direkt förflyttning skapa sig översiktskunskap än ruttkunskap, men kartor som navigationshjälpmedel kan göra det lättare att införskaffa översiktskunskap.

Till Elm & Woods (1985, refererad i Edwards & Hardman, 1987) teorier om på vilka olika sätt en användare kan vara vilse (se avsnitt 2.2) kan man knyta olika former av kunskap. Att inte veta vart man skall gå härnäst kan kopplas till bristande platskunskap. Att veta vart man skall gå men inte hur man skall ta sig dit kan kopplas till bristande ruttkunskap och att inte veta var man är i förhållande till de övergripande strukturen kan kopplas till bristande översiktskunskap.

Siegel & White (1975, refererad i Edwards & Hardman, 1987) har presenterat en teori om hur den kognitiva kartan byggs upp när en person navigerar i den verkliga världen; Först känns landmärken igen. Sedan skapas ruttkartor av rutter som binder samman landmärken. Utifrån ruttkartor och landmärken skapas minikartor, som innehåller översiktskunskap om begränsade områden. Dessa minikartor pusslas ihop till en mer komplett översiktskarta. Ungefär samma sak påstår Taylor & Tversky (1992) som säger att i mentala representationer av kartor kan större regioner delas upp i mindre. Landmärken blir ofta ihågkomna med avseende på de mindre regionerna som omger dem, och de mindre regionerna blir ihågkomna i föhållande till de större. Detta är en hierarki som baserar sig på relationer mellan delar och helhet.

Ett försök av Leiser, Tzelgov & Henik (1987, refererad i Kim & Hirtle, 1995) visade att personer med ruttkunskap kunde plocka fram bekanta rutter direkt från minnet, medan personer med översiktskunskap var tvungna att behandla sin kunskap för att generera en rutt. Generellt sett har människor dålig översiktskunskap, men i situationer där en person har både rutt- och översiktskunskap tenderar hon att plocka fram en bekant rutt snarare än att generera den utifrån översiktskunskapen vid planering av en väg (Gärling & Golledge, 1989, refererad i Kim & Hirtle, 1995).

Det finns dock två stora fördelar med att ha en översiktskarta. Den första är att genvägar eller alternativa vägar till målet kan genereras. Den andra, och kanske viktigaste, är att om en person tillfälligt blir vilse, så kan hon återfå orienteringen och planera en korrekt rutt med hjälp av sin översiktskunskap så snart hon funnit ett bekant landmärke. Utan översiktskunskap måste personen använda sig av någon form av ’backtracking’ för att ta sig tillbaka till ett bekant ställe och utgå därifrån (Edwards & Hardman, 1987; Kim & Hirtle, 1995).

Givet fördelarna med en översiktskarta och analogin mellan att navigera i verkliga världen och i hypermediastrukturer verkar det troligt att en sådan mental spatial representation även bildas för hypermediastrukturer (Edwards & Hardman, 1987).

2.5 Designprinciper för navigationshjälpmedel

Syftet med hjälpmedel för navigation i hypermediasystem är att öka chanserna att hitta rätt väg, samt att minska den kognitiva belastningen vid informationssökning och vid koordinering av navigations- och informationsarbete (se avsnitt 2.1). Gärling & Golledge (1989, refererad i Kim & Hirtle, 1995) har definierat ett antal egenskaper hos omgivningen som kan påverka navigation på olika sätt:

• Differentiering innebär det som gör att olika platser skiljer sig från varandra. Allting bör inte se likadant ut, då är det svårare att navigera i omgivningen.

• Visuell tillgänglighet handlar om i vilken grad mål är direkt eller indirekt synliga.

• Vägkomplexitet definieras av antalet vägval som måste göras innan målet är nått.

I termer av differentiering, visuell tillgänglighet och vägkomplexitet är databaser i allmänhet, och hypermediastrukturer i synnerhet, bland de allra värsta omgivningarna som kan tänkas finnas (Gärling & Golledge, 1989, refererad i Kim & Hirtle, 1995). I en hypermediastruktur som består av sidor med mycket text, ser sidorna relativt lika ut. Den visuella tillgängligheten begränsas av skärmens storlek och de multipla länkarna ger en hög vägkomplexitet.

Användandet av en metafor för att underlätta vid navigation har diskuterats. Genom att använda en metafor kan användaren förutse systemets beteende genom att matcha vissa aspekter/egenskaper hos systemet med metaforen och därifrån generalisera metaforens beteende till systemet (Hammond & Allinson 1987, refererad i Kim & Hirtle, 1995). Om matchningen är olämplig kommer användaren att få en högre kognitiv belastning och även svårare att utröna systemets beteende med hjälp av metaforen. Ett klassiskt exempel på en olämplig metafor är funktionen för att mata ut disketten i MacOS™, där användaren måste kasta disketten i papperskorgen för att den skall matas ut. Viktigt är även att metaforen måste vara absolut olämplig för aspekter/egenskaper som inte matchar. Det skall inte gå att övergeneralisera. Ett exempel är ovana användare av ordbehandlingsprogram som gärna försöker använda blankstegstagenten för att flytta markören i texten – något som är omöjligt i ordbehandlingsprogram men möjlig på skrivmaskin.

Om en spatial metafor används kommer hjälpmedlen för navigation i hypermediastrukturer att baseras på samma princip som hjälpmedel för navigation i en verklig värld. Detta innebär att till exempel kartor eller guidade turer kan användas för att undvika desorientering vid navigation även i hypermediastrukturer. Kartor skildrar översiktskunskap av hypermedia-topologin, genom att visa noder och länkar grafiskt vilket gynnar skapandet av användbara mentala modeller och syftar till att förbättra den visuella tillgängligheten (Kim & Hirtle, 1995). Enkla topologier är lättare att navigera i, då de erbjuder möjligheter att använda flera olika strategier. Detta implicerar att navigationshjälpmedel ska arbeta genom att applicera enklare topologiska strukturer på hypermediastrukturer med mer komplex topologi (Parunak, 1989, refererad i Kim & Hirtle, 1995). Denna typ av hjälpmedel tar dock inte hänsyn till andra uppgifter som användaren utför parallellt med navigationsarbetet. Framför allt handlar det om de problem användaren kan ha med informationsarbetet, där summering och analys av innehållet skall göras, samt koordinationsarbetet, som koordinerar informationsarbetet med navigationsarbetet (se avsnitt 2.1). En lösning kan vara att fokusera på att underlätta dessa specifika uppgifter, som komplement till hjälpmedel som fokuserar på själva navigationsarbetet. En studie visade att deltagare som fick studera ett träddiagram av menyalternativ var snabbare på återgivningsuppgifter (retrieval tasks) i jämförelse med både en kontrollgrupp och en grupp som studerat en alfabetisk lista av menyalternativ (Billingsley, 1982, refererad i Kim & Hirtle, 1995). En slutsats som drogs av detta är att presentationen av en representation i bildform underlättade utvecklandet av en användbar mental modell av menystrukturen. Mohageg (1992, refererad i Kim & Hirtle, 1995) fann att nya användare av ett hypermediasystem var snabbare på återgivningsuppgifter med en underliggande hierarkisk struktur än om de hade en nätverksstruktur eller linjär struktur. Tillsammans föreslår dessa undersökningar att bra navigationshjälpmedel är de som hjälper användaren att skapa en bra mental modell av strukturen. Allra bäst bör då en hierarkisk struktur i bildform vara.

2.6 Teorisammanfattning och syfte

Orientering i hypermediastrukturer kan liknas vid orientering i verkliga världen, genom olika spatiala metaforer. Om dessa metaforer är korrekta bör kartor även underlätta för navigation i hypermediastrukturer, vilket resultat från undersökningar (Chen & Rada 1996) pekar på. Utifrån detta är det en rimligt hypotes att samma kognitiva förmågor kan vara inblandade i båda fallen.

Om en uppdelning av spatial kognition görs i visualiserings- och orienteringsförmåga, kan studier av dessa förmågor var för sig vara relevanta. Dahlbäck, Höök & Sjölinders (1996) undersökning påvisade samband mellan visualiseringsförmåga, i form av mental rotation, och navigation i hypermediastrukturer.

Minnesspann både framåt och bakåt undersöks för att bedöma arbetsminneskapacitet. Båda varianterna testas eftersom de innbär olika grad av manipulation av information. Navigation är i hög grad en arbetsminnesuppgift, oberoende av om uppgiften utnyttjar orienterings- eller visualiserings-förmågan, eftersom båda typerna av manipulation belastar arbetsminnet.

Inverkan av www-vana är intressant att undersöka då träning kan vara en faktor som påverkar navigationsprestationen. Vidare bör utsträckningen av denna påverkan undersökas, om denna kan påvisas. Till vilken grad kan erfarenhet uppväga eller till och med ersätta de för navigation viktiga förmågorna? Hjälpmedel påverkar navigationsprestation på www, vilket resultatet i flera undersökningar påvisat (Chen & Rada, 1996). Förutsatt att hjälpmedel förbättrar prestationen, vilket samband har detta med användarens kognitiva förmågor och www-vana? Eftersom navigation är en process som tar stora kognitiva resurser i anspråk kan uppgiften underlättas om användaren får stöd i arbetet att skapa en egen mental representation, förutsatt att hjälpmedlet är korrekt och intuitivt. Finns representationen redan fördefinierad och presenterad kan en kognitivt krävande process underlättas.

Upplevelsen av navigation, med avseende på Elm & Woods (1985, refererad i Edwards & Hardman, 1987) tre aspekter, skulle kunnna påverkas positivt förutsatt att hjälpmedel finns att tillgå. Helhetskänslan och förståelsen för strukturen i den navigerade miljön bör förbättras i förhållande till navigation utan hjälpmedel. En koppling mellan de tre aspekterna av vilsenhet och brister i de tre olika kunskapsklasserna plats-, rutt och översiktskunskap görs i denna undersökning:

• Att inte veta vart man ska gå härnäst kopplas till bristande platskunskap.

• Att veta vart man ska gå, men inte veta hur man ska ta sig dit kopplas till bristande ruttkunskap.

• Att inte veta var man är i förhållande till den övergripande strukturen kopplas till bristande översiktskunskap.

Hjälpmedel i form av en karta eller en bild, som ger god översikt över strukturen, bör vara till hjälp för användaren och få denne att känna sig orienterad. Användaren bör således kunna lägga en större del av sina kognitiva resurser på att hämta in presenterad information, istället för att använda dessa resurser för att bygga upp den nödvändiga representationen av strukturen.

Syftet med denna studie är därmed sammanfattningsvis att undersöka:

• I vilken utsräckning en användares www-vana och kognitiva förmågor påvisar samband med navigationsprestation i hypermediastrukturer.

• Hur navigationsprestationer och ovan nämnda samband påverkas av att olika hjälpmedel tillförs.

• Hur upplevelsen, med avseende på brister i plats-, rutt- och översiktskunskap, påverkas av olika hjälpmedel.