Antonio Rizzo

University of Siena / Università di Siena, Communication Science, Faculty Member

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2001 - Present Full Professor of Cognitive Science and Technology at the University of Siena
2013 - Co-founder of UDOO (UDOO.ORG)
2004-2010 Director of the Academy of Digital Arts and Science – ArsNova in Siena.
2000 - 2006 Chair of the European Association of Cognitive Ergonomics
1996 - 1999 Head of the Human Factors Division of the Italian Railways constituted for introducing Human Factor Engineering principles in the design of work processes.

Student at the Universities of Rome, Manchester, San Diego. Main interests are in the domain of human reliability and interaction design; in this domain I worked in several international projects supported both from the Public (CNR, EC, ESF, EuroControl, MacArthur Foundation, MURST, ) and Private (Apple, Domus Academy, ILVA, Indesit, National Railways, MPS, Philips) organizations.

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Papers by Antonio Rizzo

End-to-End Models for the Analysis of System 1 and System 2 Interactions based on Eye-Tracking Data

arXiv (Cornell University), Feb 3, 2020

While theories postulating a dual cognitive system take hold, quantitative confirmations are stil... more While theories postulating a dual cognitive system take hold, quantitative confirmations are still needed to understand and identify interactions between the two systems or conflict events. Eye movements are among the most direct markers of the individual attentive load and may serve as an important proxy of information. In this work we propose a computational method, within a modified visual version of the well-known Stroop test, for the identification of different tasks and potential conflicts events between the two systems through the collection and processing of data related to eye movements. A statistical analysis shows that the selected variables can characterize the variation of attentive load within different scenarios. Moreover, we show that Machine Learning techniques allow to distinguish between different tasks with a good classification accuracy and to investigate more in depth the gaze dynamics.

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Didattica, apprendimento e design dell'interazione

La progettazione di attività educative ha recentemente assunto grande rilievo soprattutto in rife... more La progettazione di attività educative ha recentemente assunto grande rilievo soprattutto in riferimento alle pratiche di e-learning. In realtà, in qualsiasi contesto di formazione istituzionale, sia esso in presenza o a distanza, docenti ed educatori sono chiamati a svolgere un ruolo attivo in processi consapevoli e riflessivi di progettazione, che però avvengono generalmente al momento della pianificazione dei corsi e delle singole lezioni, e riguardano principalmente la selezione e pianificazione temporale di contenuti e materiali all’interno di unità didattiche. Gli ambienti di formazione a distanza non si discostano molto da questa pratica, ricalcando nella maggior parte dei casi, pratiche già consolidate attraverso mezzi tradizionali. L’approccio che proponiamo consiste nell’applicare i metodi e le pratiche dell’interaction design (Marti, Rizzo 2003; Rizzo et al. 2001) alla progettazione di attività formative (Rizzo et al.2003). La motivazione per questo tipo di approccio deriva dal fatto che spesso i processi di apprendimento e gli artefatti che li mediano sono progettati come elementi separati fra di loro all’interno di processi sequenziali. Inoltre il docente si trova a progettare “al buio” un’offerta formativa che prescinde dalla conoscenza puntuale dell’utenza e dei bisogni formativi individuali. Il nostro obiettivo è quello di ridefinire il ruolo dello studente, non soltanto in quanto centro e destinatario di un’attività di progettazione, ma anche e principalmente attore attivo del processo di formazione: in quanto progettista del proprio percorso formativo. Questa visione mira ad instaurare un’attitudine collaborativa tra studenti e docenti con l’obiettivo di progettare, all’interno di un unico processo di design, l’attività di apprendimento inclusi gli artefatti che la mediano e la rendono possibile, dai contenuti, ai tempi, ai formati, alle tecnologie e gli spazi. In questo modo si vuole cercare di affrontare due grandi inconvenienti che anche le pratiche educative più innovative possono presentare, e che le nuove tecnologie rischiano di accentuare piuttosto che risolvere. 1. La maggior parte degli approcci educativi e le nuove tecnologie ad essi associate tendono a considerare la conoscenza come qualcosa che viene acquisito individualmente secondo principi universali, adattati, solamente, alle attitudini e alle abilità personali. Questa visione non rispecchia i processi che si innescano all’interno di classi o in generale di gruppi di formazione, dove piuttosto che le caratteristiche comuni alle persone, sono le loro differenze a costituire gli elementi salienti dell’apprendimento. Le persone, infatti, sono diverse per genere, appartenenza etnica e sociale, per lingua parlata e livelli di performance nei compiti educativi, ma anche per quanto riguarda i loro valori, le aspirazioni, gli interessi, le esperienze condotte al di fuori dei contesti di formazione istituzionale, per il loro vissuto. Per questo, gli approcci teorici e le tecnologie che non prendono in considerazione queste differenze rischiano di non sostenere efficacemente gli insegnanti e quindi non favorire attività educative significative (Welles, 1999). 2. L’apprendimento è spesso vincolato a sequenze predefinite che seguono un ciclo di astrazione-instanziazione. La maggior parte delle attività di insegnamento (anche quelle che prevedono l’insegnamento di casi concreti) viene condotta attraverso astrazione di concetti: un argomento viene studiato finché non si considera compreso, da esso vengono astratti i principi generali che vengono, poi, insegnati agli studenti in genere attraverso lezioni frontali. Gli studenti, a loro volta, apprendono questi principi cercando di applicarli alla realtà, trasformandoli in elementi concreti a cui dare senso, apprendendo attraverso la propria astrazione. Il pervadere di queste pratiche educative fa sì che risulti “naturale” che la produzione di materiale didattico (slides, testi, esempi, casi studio, esercizi) sia solo appannaggio del docente con la conseguente esclusione dello studente dalla creazione di materiale prezioso per la formazione. L’approccio proposto affronta questi temi che, com’è facile inferire, nel corso dell’offerta didattica accentuano il loro peso diventando spesso determinanti nella formazione superiore ed in quella continua. La nostra proposta muove da due assunti teorici fondamentali che verranno brevemente descritti prima di fornire una loro esemplificazione tratta da una nostra esperienza: 1) la conoscenza sia il prodotto di una costruzione sociale e quindi che l’apprendimento sia un processo di co-costruzione di conoscenza e negoziazione di significati; 2) il processo di apprendimento possa e debba essere progettato insieme alle attività, gli strumenti, i contenuti e gli spazi che lo ospitano. In questo senso l’apprendimento è inteso come un’attività di design e più in particolare di design dell’interazione tra tutti questi elementi e lo studente che ne diventa il…

L'uomo e le macchine: per i 70 anni di Sebastiano Bagnara

Mediating effects of active and distributed instruments on narrative activities

Interacting with Computers, 2003

This paper discusses the effects of introducing new distributed and active instruments on narrati... more This paper discusses the effects of introducing new distributed and active instruments on narrative activities in a school environment. We address the issue of how the Pogo instruments change children's activity when they invent stories. The results enable us to compare the way the activity is carried out, both in its conventional context and with the Pogo instruments, mainly along three main lines of investigation: the collective dimension, the use of space and the structure of the narrative. The results also show that using the instruments increase the collective or group dimension of the creative process, particularly the role diversification and participation of the children. These instruments support children's efforts to structure narratives and thereby produce richer stories. This research was carried out within the Pogo Project by a multidisciplinary team that included interactive design and user-centred approaches within the EC I3 programme on "Exploring New Learning Futures for Children".

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Social learning and rational choice

Decision-making is often presented as a matter of rational choice in an uncertain world (to quote... more Decision-making is often presented as a matter of rational choice in an uncertain world (to quote the title of a well-known textbook on the subject). One of the main assumptions associated with this vision is that decision-making is a skill, a crucial skill not only for our survival but for the success of our species (Hastie and Dawes 2010).

An action based neural network for adaptive control: The tank case study

La natura degli artefatti e la loro progettazione

Sistemi intelligenti, 2000

Recenti sviluppi nell&amp;#x27;ambito delle scienze cognitive (Zhang &amp;amp; Norman 199... more Recenti sviluppi nell&amp;#x27;ambito delle scienze cognitive (Zhang &amp;amp; Norman 1994; 1995; Norman 1991; 1993, Hutchins, 1995) hanno fornito evidenza empirica a sostegno della tesi che la cognizione umana è mediata da artefatti (strumenti, rappresentazioni). Questi risultati hanno corroborato le posizioni teoriche di Lev Vygotskij che all&amp;#x27;inizio del secolo sostenne che non è possibile indagare l&amp;#x27;attività cognitiva umana senza considerare gli artefatti storicamente e culturalmente determinati che la mediano in ogni sua manifestazione. Secondo queste ...

Mental Models and Distibuted Cogniton in the Solution of Sudoku Puzzles

Sistemi intelligenti, 2010

Il sudoku, oltre ad essere un passatempo praticato quotidianamente da milioni di persone può funz... more Il sudoku, oltre ad essere un passatempo praticato quotidianamente da milioni di persone può funzionare da strumento per indagare il ragionamento deduttivo. Questo rompicapo, al pari di compiti tradizionalmente utilizzati nei test di laboratorio, quali i sillogismi (Johnson-Laird e Bara 1984) o il compito di selezione di Wason (Wason 1966) può essere risolto attraverso processi di pura deduzione. Il sudoku ha però il vantaggio di essere scelto liberamente da giocatori di tutto il mondo che si divertono nel compiere deduzioni su ...

Adapting the Museum: A Non-Intrusive

Technology within museums can improve human cognition by supporting the experiential mode more th... more Technology within museums can improve human cognition by supporting the experiential mode more than the analitic one. In order to exploit this powerful concept our approach is based on empathy and "mimesis". This work explores issues of audio-guide adaptivity based on physical navigation and information browsing. The goal is to design an augmented reality system that is able to transform the museum into an intelligent environment, which can integrate individual needs and collective behaviors. Physical movements within the museum are used to classify visitors. This dynamic classification utilizes a non-intrusive user modeling approach, wherein the museum acts as an interface.

The Evaluation of the Decisionmaking Human Behavior Within a Man/Automation System

Skill Based Automated Manufacturing, 1987

Abstract The a priori definition of the optimal conditions for decision-making processes on the p... more Abstract The a priori definition of the optimal conditions for decision-making processes on the part of human operators within the human/automation system is discussed. The decision-making behavior of the Steelworks Co-ordinators will be divided up into levels of decision-making, defined in relation to: (1) the type of mental representation or knowledge structure needed in order to reach a correct diagnosis of the state of affairs; (2) the time available for the decision-making process; and (3) the direction and timescale of the operational implementation of the decision taken. A method is proposed for evaluating, during the planning phase, the degree of difficulty of operations and the degree of mental effort demanded of the operator. This method is similar to those developed for the analysis of human reliability in controlling high-risk processes.

L'azione umana e le sue alternative

Dependability Evaluation: Model and Method Based on Activity Theory

Lecture Notes in Computer Science, 2000

Dependability Evaluation employs techniques for hardware and software assessment, and derived fro... more Dependability Evaluation employs techniques for hardware and software assessment, and derived from these corresponding techniques for the assessment of human reliability. The most prominent shortcoming of such an approach is the lack of a sound psychological basis, and the restriction to operator actions, mostly disregarding organisational and communicational aspects. In this paper the activitytheoretic framework is used as a psychological basis, which allows to model complex systems in such a way that many ...

A Holistic Design Concept to Improve Safety Related Control Systems

Lecture Notes in Computer Science, 1999

Every complex control process is formed by three types of resources. These Software, Hardware and... more Every complex control process is formed by three types of resources. These Software, Hardware and Liveware resources interact with each other, they are mutually dependent, and they are embedded in a given Environment. However, one common pitfall of traditional design approaches is that they do not consider this systemic view appropriately. We propose a holistic design methodology based on this concept of SHEL for all phases of the design process: understanding the whole system, the activities performed, the criticality, and the knowledge that was created when breakdowns were encountered; and designing not just the artifacts to be introduced, but rather the complete work environment, including the processes, operators' jobs, formal procedures and training. Evaluation, iteration, and user participation are key characteristics of this holistic design approach.

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Analysis of Incidents Involving Interactive Systems

Lecture Notes in Computer Science, 2001

This paper describes a methodology for the analysis of the passage of red signals by train driver... more This paper describes a methodology for the analysis of the passage of red signals by train drivers (SPAD). The methodology considers all the components that support the train driver in performing his activity and analyses the role of the interactive systems, such as computer based equipments, to understand possible human-machine interaction problems. The application of the methodology has shown that a strong involvement of the users of the interactive systems is a key element to identify their real operative usage, and that this is sometimes quite different from the one hypothesized by the system designers. The paper reports the results of the analysis of an incident to illustrate the application of the methodology.

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Quantitative evaluation and operative usage of interactive systems

Proceedings 12th International Symposium on Software Reliability Engineering

Abstract Probabilistic safety assessment of computer based systems, and, more generally, all the ... more Abstract Probabilistic safety assessment of computer based systems, and, more generally, all the quantitative evaluations of system dependability, require an estimate of the possible operative usage of the system under evaluation. The complexity of the real operative usage of computer based systems necessitates several approximations and assumptions during the estimation. These can be particularly significant for systems having a large number of interactions with human agents, such as process control and decision support systems. ...

A methodology for the analysis of SPAD

Safety Science, 2004

This paper describes a methodology for investigating the incidents where a train passes a signal ... more This paper describes a methodology for investigating the incidents where a train passes a signal displaying a danger aspect, without authorisation (SPAD). The methodology combines the analysis of historical databases concerning the SPAD events with the investigation on the field. The investigation considers all the components that support the train driver in performing his activity. The application of the methodology has shown that a strong involvement of the stakeholders is very important to understand the real operative ...

Activity theory as a framework for considering human affect in the design

IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 1999

An approach based on the cultural-historical theory of human activity (activity theory) to consid... more An approach based on the cultural-historical theory of human activity (activity theory) to consider human affect in the analysis and the design of complex systems is put forward. The influence and importance of emotions in human behaviour is emphasised. The proposed approach tries to complement current system design approaches, which focus on the cognitive aspects of human behaviour. The application

Learning strategies and situated knowledge

Behavioral and Brain Sciences, 1994

End-user construction and deconstruction in Ubiquitous Systems

ABSTRACT In ubiquitous computing, as the process of embedding a computational element on everyday... more

iLook: una Zooming User Interface per gestire gli elettrodomestici in modalità touch e realtà aumentata

&amp;amp;amp;quot;In questo articolo presentiamo la proposta di User Interface denominata iLo... more &amp;amp;amp;quot;In questo articolo presentiamo la proposta di User Interface denominata iLook pensata per supportare le interazioni tra le persone e gli elettrodomestici. Il brief di progetto fornito da Indesit, una delle compagnie leader nel settore, consiste nello sviluppo di servizi che diano all&amp;amp;amp;#x27;utente finale un inequivocabile valore aggiunto per motivarlo all’acquisto ed all’uso degli elettrodomestici. Le 4 aree di interesse per la creazione di questi servizi sono: a) assistenza e manutenzione; b) controllo a distanza; c) community e networking; d) impatto economico ed ecologico dei servizi da sviluppare. L’approccio metodologico da noi seguito è quello del Participatory Design in modo da far contribuire alla creazione di concept di envisioning molte persone con differenti background (ristoratori, chef, commercianti nel settore alimentare), differenti ruoli nel processo di design (utenti finali, stakeholders, designers) e differenti responsabilità interne all’azienda (marketing, grafica, IT). In quest’articolo descriveremo il processo che ha condotto all’output corrente, sottolineando: a) la fase di envisioning effettuata insieme degli utenti finali; b) l’architettura dei contenuti di iLook; c) l’interfaccia di iLook in modalità “touch” ed “inspection” tramite realtà aumentata.&amp;amp;amp;quot;

End-to-End Models for the Analysis of System 1 and System 2 Interactions based on Eye-Tracking Data

arXiv (Cornell University), Feb 3, 2020

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Didattica, apprendimento e design dell'interazione

L'uomo e le macchine: per i 70 anni di Sebastiano Bagnara

Mediating effects of active and distributed instruments on narrative activities

Interacting with Computers, 2003

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Social learning and rational choice

An action based neural network for adaptive control: The tank case study

La natura degli artefatti e la loro progettazione

Sistemi intelligenti, 2000

Mental Models and Distibuted Cogniton in the Solution of Sudoku Puzzles

Sistemi intelligenti, 2010

Adapting the Museum: A Non-Intrusive

The Evaluation of the Decisionmaking Human Behavior Within a Man/Automation System

Skill Based Automated Manufacturing, 1987

L'azione umana e le sue alternative

Dependability Evaluation: Model and Method Based on Activity Theory

Lecture Notes in Computer Science, 2000

A Holistic Design Concept to Improve Safety Related Control Systems

Lecture Notes in Computer Science, 1999

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Analysis of Incidents Involving Interactive Systems

Lecture Notes in Computer Science, 2001

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Quantitative evaluation and operative usage of interactive systems

Proceedings 12th International Symposium on Software Reliability Engineering

A methodology for the analysis of SPAD

Safety Science, 2004

Activity theory as a framework for considering human affect in the design

IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics, 1999

Learning strategies and situated knowledge

Behavioral and Brain Sciences, 1994

End-user construction and deconstruction in Ubiquitous Systems

ABSTRACT In ubiquitous computing, as the process of embedding a computational element on everyday... more

iLook: una Zooming User Interface per gestire gli elettrodomestici in modalità touch e realtà aumentata

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Keynote speech at the Epique 2011 Conference, held in Metz, France, on September 2011 on the cogn... more

POGO: 1997-2002. Huit raisons qui font qu'il est pertinent d'y revenir (2015)

by Edith K. Ackermann and Antonio Rizzo

L'ergonomie orientée enfants

In (Francoise Decortis) 2015. L'ergonomie orientée enfants: Concevoir pour les enfants. Paris. PU... more In (Francoise Decortis) 2015. L'ergonomie orientée enfants: Concevoir pour les enfants. Paris. PUF Le travail humain. Chapter 2. pp. 43-55

Abstract (Edith): Revenir dix ans après sur POGO (conçu entre 1997 et 2002), quel sens cela peut-il avoir? Répondre à cette question en appelle d'autres: qu'est-ce qui se fait aujourd'hui dans les laboratoires de développement de technologies de pointe qui re-imaginent et conçoivent la classe du futur? Sur quelles philosophies éducatives ces développements reposent-ils? Et plus spécifiquement, qu'en est-il des technologies visant à promouvoir les compétences narratives chez les enfants? Ce chapitre décrit les qualités de l'atelier vivant de production et de montage POGO et son caractère innovateur pour la conception de nouvelles formes de literacie par-delà l'imprimé (Ackermann, 2008). Les auteur offrent huit raisons pour lesquelles il est utile de retracer le cheminement—et les recoupements disciplinaires d'un type nouveau— qui ont permis l'émergence de ce projet.

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