Содержание

Введение	2
1.Понятие пользовательского интерфейса	3
2 Этапы проектирования пользовательского интерфейса	6
Заключение	15
Список литературы	17

Введение

Все программные продукты возникают в процессе разработки.

Разработчики в основном сосредотачиваются на технологии и мало внимания уделяют планированию и изучению нужд и потребностей пользователей, которые приобретут и будут использовать продукт. В результате возникают решения, которые являются слабоуправляемыми и неудобными в применении, демонстрирующими сложное поведение.

Поэтому процессунепосредственно разработки должен предшествовать процесс проектирования, а так как связующим звеном между пользователем и программным продуктом является именно пользовательский интерфейс, то особое внимание необходимо уделять именно ему. Так как область проектирования интерфейсов довольно молодая и только развивается, поэтому достаточно актуальной и целесообразной является задача демонстрации проектирования пользовательского интерфейса.

1. Понятие пользовательского интерфейса

Взаимодействуя с устройствами вычислительной техники, пользователи как бы разговаривают с ними (ведут диалог). Реакция ЭВМ на запросы и команды пользователей носит формальный характер. Поэтому программисты, создавая механизм взаимодействия пользователей с программой, формируют наборы различных окон, форм, меню, активных кнопок, пиктограмм, справочных систем и т.п.

В совокупности данные инструменты образуют интерфейс программы - внешний вид отдельных её элементов и видов на экране компьютера. Поскольку в различных программах используется много однотипных ситуаций и вариантов взаимодействия пользователей с программами,возникает потребность станд артизировать их интерфейсы [10].

Интерфейс (Interface) в широком смысле - это определённая стандартами граница между взаимодействующими независимыми объектами. Интерфейс задаёт параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов.

Интерфейс определяет:

1) язык пользователя;

2) язык сообщений компьютера, организующий диалог на экране дисплея;

3) знания пользователя.

Язык пользователя - это те действия, которые пользователь производит при работе с системой путём использования возможностей клавиатуры, пишущих на экране электронных карандашей, джойстика, мыши, подаваемых голосом команд и т.п. Наиболее простой формой языка пользователя является создание форм входных и выходных документов. Получив входную форму (документ), пользователь заполняет его необходимыми данными и вводит в компьютер. Система поддержкипринятия решений производит необходимый анализ и выдает результаты в виде выходного документа установленной формы.

Язык сообщений - это то, что пользователь видит на экране дисплея (символы, графика, цвет); это данные, полученные на принтере; звуковые выходные сигналы и т.п.

Важным измерителем эффективности используемого интерфейса является выбранная форма диалога между пользователем и системой. Наиболее распространены следующие формы диалога: запросно-ответный режим, командный режим, режим меню, режим заполнения пропусков в выражениях, предлагаемых компьютером.

Каждая форма в зависимости от типа задачи, особенностей пользователя и принимаемого решения имеет достоинства и недостатки. Долгое время единственной реализацией языка сообщений был отпечатанный или выведенный на экран дисплея отчёт или сообщение. Теперь представление выходных данных осуществляется с помощью машинной графики. Она позволяет создавать на экране и бумаге цветные графические изображения в двумерном и трёхмерном виде. Использование машинной графики, значительно повышает наглядность и интерпретацию выходных данных, всё чаще используется в информационных технологиях поддержки принятия решений.

Знания пользователя - это то, что пользователь должен знать, работая с компьютерной системой. К ним относят не только план действий, находящийся в голове пользователя, но учебники, инструкции и справочные данные, выдаваемые компьютером [12].

Совершенствование пользовательского интерфейса определяется успехами в развитии каждой из трёх названных составляющих. Интерфейс должен обладать возможностью:

- манипулировать различными формами диалога, изменяя их в процессе принятия решения по выбору пользователя;

- передавать данные системе различными способами;

- получать данные от различных устройств системы в различном формате;

- гибко поддерживать (оказывать помощь по запросу, подсказывать) знания пользователя.

Для того чтобы ПИ был качественным (эффективным), он должен обладать следующими свойствами :

1. Естественность.

Естественный интерфейс - такой, который не вынуждает пользователя существенно изменять привычные для него способы решения задачи. Это, в частности, означает, что сообщения и результаты, выдаваемые приложением, не должны требовать дополнительных пояснений. Целесообразно также сохранить систему обозначений и терминологию, используемые в данной предметной области.

2. Согласованность.

а) Согласованность в пределах продукта

Одна и та же команда должна выполнять одни и те же функции, где бы она не встретилась.

б) Согласованность в пределах рабочей среды

Поддерживая согласованность с интерфейсом, предоставляемым операционной системой (Windows), приложение может опираться нате знания и навыки пользователя, которые он получил ранее при работе с другими приложениями.

в) Согласованность в использовании метафор

Метафора - знакомое пользователю понятие или образ, помогающее обеспечить интуитивно понятный интерфейс (например, Корзина Windows).

Если поведение некоторого программного объекта выходит за рамки того, что обычно подразумевается под соответствующей ему метафорой, у пользователя могут возникнуть трудности при работе с таким объектом. (Например, если у программного объекта Корзина определить операцию Запуск, пользователь не поймет предназначения объекта без посторонней помощи).

3. Дружественность интерфейса (Принцип «прощения» пользователя).

Эффективный интерфейс должен принимать во внимание, что большинство пользователей изучают особенности работы с новым программным обеспечением методом проб и ошибок. На каждом этапе работы интерфейс должен разрешать только соответствующий набор действий и предупреждать пользователей о тех ситуациях, где они могут повредить системе или данным; еще лучше, если у пользователя существует возможность отменить или исправить выполненные действия.

4. Принцип «обратной связи».

Всегда следует обеспечивать обратную связь для действий пользователя. Каждое действие пользователя должно получать визуальное, а иногда и звуковое подтверждение того, что программное обеспечение восприняло введенную команду; при этом вид реакции, по возможности, должен учитывать природу выполненного действия.

Обратная связь эффективна в том случае, если она реализуется своевременно, т.е. как можно ближе к точке последнего взаимодействия пользователя с системой. Когда компьютер обрабатывает поступившее задание, полезно предоставить пользователю информацию относительно текущего состояния процесса, а также возможность прервать этот процесс в случае необходимости.

5. Простота.

Под простотой понимается легкость в изучении и использовании интерфейса. Кроме того, он должен предоставлять доступ ко всему перечню функциональных возможностей приложения. Один из возможных путей реализации простоты - представление на экране информации, минимальнонеобходимой для выпол нения очередного шага задания. Элементы должны размещаться на экране с учетов их смыслового значения и логической взаимосвязи.

6. Гибкость.

Гибкость интерфейса - это его способность учитывать уровень подготовки и производительность труда пользователя. Свойство гибкости предполагает возможность изменения структуры диалога и/или входных данных.

7. Эстетическая привлекательность.

Способность интерфейса приложения обеспечить формирование на экране такой среды, которая не только содействовала бы пониманию пользователем представленной информации, но и позволяла бы сосредоточиться на наиболее важных ее аспектах . Качество ПИ оценивается на основе следующих частных показателей:

1. Время, необходимое определенному пользователю для достижения заданного уровня знаний и навыков при работе с приложением (например, лицо боевого расчета объекта ИС должно освоить систему команды приложения, установленного на его АРМ за 8 часов).

2. Сохранение полученных рабочих навыков по истечении некоторого времени (например, после недельного перерыва ЛБР должно выполнить определенную последовательность операций за заданное время).

3. Скорость решения задачи с помощью данного приложения (например, ЛБР должно обработать за час не менее 10 документов с ошибкой не более 1 %).

4. Субъективная удовлетворенность пользователя при работе с системой, которая количественно может быть выражена в процентах или оценкой по n-бальной шкале.

В основе эффективных ПИ лежат соглашения, принятые в 1987 г. корпорацией IBM в рамках проекта по созданию единой среды разработки приложений (Systems Application Architecture - SAA).

Целями проекта SSA явились:

1. Повышение производительности труда программистов и конечных пользователей

2. Облегчение эксплуатации и сопровождения ПО.

3. Повышение эффективности распределенной обработки информации.

4. Увеличение отдачи инвестиций в разработку информационных систем.

Проект SSA содержит 4 компонента:

- соглашения по интерфейсу пользователя (Common User Access - CUA);

- соглашения по программному интерфейсу (Common Programming Interface - CPI);

- соглашения по разработке приложений (Common Applications - CA);

- соглашения по коммуникациям (Common Communications Support - CCS).

В рамках соглашения CUA и дополнительных исследований в этой области (Apple, Microsoft и др.) были определены следующие концепции построения ПИ:

- использование единой рабочей среды пользователя, в виде так называемого Рабочего стола;

- объектно-ориентированный подход к описанию заданий пользователей;

- использование окон в качестве основной формы отображения данных;

- применение средств неклавиатурного ввода, основанного на выборе и указании с помощью манипулятора «мышь».

Хотя в настоящее время единого официально утвержденного стандарта ПИ пока нет, но уже сейчас можно утверждать каким требованиям должен отвечать стандартизованный ПИ [23]:

1. ПИ должен обладать перечисленными ранее свойствами

2. ПИ должен быть узнаваемым, т.е. содержать стандартные базовые элементы (окна, панели, списки, меню, кнопки и т.д.), каждый из которых должен иметь «узаконенное» название и определенный перечень свойств.

Например, нельзя назвать меню «списком» и при этом использовать его для вывода результатов расчета.

Таким образом, для создания эффективного ПИ необходимо соблюдать следующие правила:

1. ПИ необходимо проектировать и разрабатывать как отдельный компонент приложения в соответствии с требованиями стандартизации.

2. Необходимо учитывать возможности и особенности аппаратно- программных средств, на базе которых реализуется интерфейс.

3. Процесс разработки ПИ должен носить итерационный характер, его обязательным элементом должно быть согласование результатов с потенциальным пользователем.

4. Средства и методы реализации интерфейса должны обеспечивать возможность его адаптации к потребностям пользователя.

С точки зрения пользователя операционная система формирует удобный пользовательский интерфейс, программное окружение, на фоне которого выполняется разработка и осуществляется исполнение прикладной программы пользователя.

Здесь пользовательский интерфейс можно рассматривать как командный язык для управления функционированием компьютера и набор сервисных услуг, освобождающих пользователя от выполнения рутинных операций. Интерфейс пользователя - элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением. В том числе:

- средства отображения информации, отображаемая информация, форматы и коды;

- командные режимы, язык пользователь-интерфейс;

- устройства и технологии ввода данных;

- диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером; обратная связь с пользователем;

- поддержка принятия решений в конкретной предметной области; порядок использования программы и документация на нее.

В зависимости от типа пользовательского интерфейса информационные технологии имеют соответствующую классификацию (Рис.

1) . При этом выделяется системный и прикладной интерфейс.

Прикладной интерфейс связан с реализацией некоторых функциональных информационных технологий.

Системный интерфейс - это набор приемов взаимодействия с компьютером, который реализуется операционной системой или ее надстройкой.

Рис. 1. Классификация информационных технологий по типу пользовательского интерфейса

Кратко охарактеризуем основные типы пользовательского интерфейса: командный, WIMP (графический), SILK (речевой).

1) Командный интерфейс

Командный интерфейс - самый простой. Он обеспечивает выдачу на экран системного приглашения для ввода команды. Например, в операционной системе MS-DOS приглашение выглядит как С:\>, а в операционной системе UNIX - это обычно знак доллара.

Некогда ранее распространенный командный интерфейс имеет ряд существенных недостатков с точки зрения пользователя: многочисленность команд, отсутствие стандарта для приложений и т.д. Все это что ограничивает круг его применения.

Для преодоления недостатков были предприняты попытки упрощения командного интерфейса. Так появились специальные программные оболочки, облегчающие общение пользователя с операционной системой (программа Norton Commander и др.).

Настоящим же решением проблемы стало создание и внедрение графической оболочки для операционной системы. Программы, имеющие командный интерфейс, называют консольными. Такой интерфейс реализуют операционные системы MS DOS, Linux (без запуска графической оболочки).

2) WIMP-интерфейс

WIMP-интерфейс расшифровывается как Windows (окно) Image (образ) Menu (меню) Pointer (указатель).

При использовании WIMP-интерфейса на экране высвечивается окно, содержащее образы программ и меню действий. Для выбора одного из них используется указатель.

В настоящее время практически все распространенные операционные системы предоставляют для своей работы графический интерфейс WIMP, использующий указательное устройство (например, «мышь»), выбор команд из меню, предоставление программам отдельных окон, использование для обозначения программ образов в виде пиктограмм.

Удобство интерфейса и богатство возможностей делают Windows оптимальной системой для повседневной работы. Приложения, написанные под Windows, используют тот же интерфейс, поэтому его единообразие сводит к минимуму процесс обучения работе с любым приложением Windows.

3) SILK-интерфейс

SILK-интерфейс расшифровывается как Speech (речь) Image (образ) Language (язык) Knowledge (знание). При использовании SILK-интерфейса на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых образов к другим по смысловым семантическим связям.

Современные операционные системы поддерживают командный, WIMP- и SILK- интерфейсы.

В последнее время внимание привлекают новые виды интерфейса, такие как биометрический (мимический) и семантический (общественный). В связи с этим поставлена проблема создания общественного интерфейса (social interface). Общественный интерфейс будет включать в себя лучшие решения WIMP- и SILK-интерфейсов.

Предполагается, что при использовании общественного интерфейса не нужно будет разбираться в меню. Экранные образы однозначно укажут дальнейший путь. Перемещение от одних поисковых образов к другим будет проходить по смысловым семантическим связям .

На теоретическом уровне интерфейс имеет три основных составляющие:

1. Способ общения машины с человеком-оператором.

2. Способ общения человека-оператора с машиной.

3. Способ пользовательского представления интерфейса.

Важнейшая задача интерфейса - формирование у пользователя одинаковой реакции на одинаковые действия приложений, их согласованность.

Интерфейс пользователя предназначен для просмотра на экране монитора предлагаемых ему данных, ввода информации и команд в систему и проведения различных манипуляций с ней. Главная задача проектирования интерфейса пользователя заключается в том, чтобы разработать систему взаимодействия равноправных партнеров: человека-оператора и программно- технического комплекса.

Пользовательский интерфейс или интерфейс пользователя (англ. «User interface») в информационных технологиях - это элементы и компоненты программы, которые оказывают влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением.

Пользовательский интерфейс означает среду и метод общения человека с компьютером (совокупность приёмов взаимодействия с компьютером).

Интерфейс часто отождествляется с диалогом, который подобен диалогу или взаимодействию между двумя людьми. Он включает правила представления информации на экране и правила интерактивной технологии, например, правила реагирования человека-оператора на то, что представлено на экране.

Диалог (человеко-машинный диалог) представляет последовательность запросов пользователя, ответов на них компьютера и наоборот (запрос пользователя, ответ и запрос компьютера, окончательное действие компьютера и др.). Он осуществляется путём взаимодействия пользователя с компьютером в процессе выполнения каких-либо действий (Рис. 2)

Рис.2. Взаимодействие пользователя с компьютером

Пользователь использует конкретные действия (команды, процедуры),которые являются частью диалога. Эти диалоговые действия не всегдатребуют от компьютера обработки информации. Они могут быть необходимы для организации перехода от одной панели к другой или от одного приложения к другому, если работает более чем одно приложение.

Пользовательский интерфейс реализуется операционной системой и иным программным обеспечением. Операционные системы осуществляют как командный, так и иные виды интерфейса. Командный интерфейс предполагает выдачу на экран приглашения для ввода команды.

Диалоговые действия контролируют, что происходит с информацией, которую пользователи распечатывают на конкретном устройстве; следует ли её сохранить или запомнить, при переходе пользователя к другой панели приложения или другим процедурам. Когда пользователи возвращаются к диалогу, приложение аннулирует или сохраняет любые изменения информации на панели. Если действия пользователя могут привести к потере определённой информации, программа рекомендует пользователю подтвердить, что: а) информацию не нужно сохранять; б) необходимо сохранение информации, или следует аннулировать последний запрос и вернуться назад.

При работе с компьютером у пользователя формируется система ожидания одинаковых реакций на одинаковые действия, что постоянно подкрепляет пользовательскую модель интерфейса [5].

Диалог в большей степени осуществляется с помощью форм меню. Одним из важных элементов взаимодействия пользователей с компьютером являются «окна». Любое окно делится на три части. Первая располагается вверху и содержит несколько строк (заголовка, меню, панель инструментов).

С её помощью производится доступ к другим объектам, и выполняются основные команды. Вторая часть самая большая. Её называют рабочей поверхностью или областью. В ней отображаются объекты, которые вызываются из меню или строки состояния, а также основная часть вызванной пользователем программы. Третья часть обычно располагается внизу и может даже отсутствовать. Она называется строкой состояния.

Пользовательский интерфейс включает также программы обучения,справочный материал, возможность подстройки внешнего вида программ и содержания меню под надобности пользователей (индивидуальные настройки) и другие сервисы. Сюда же входят дизайн, пошаговые подсказки и визуальные реплики (использование «Помощника»).

Однажды грамотно разработанный интерфейс пользователя позволяет экономить время пользователей и разработчиков. Для пользователя уменьшается время изучения и использования системы, сокращается число ошибок, появляется чувство комфортности и уверенности. Разработчик может выделять общие блоки интерфейса, стандартизировать отдельные элементы и правила взаимодействия с ними, сокращать время проектирования системы.

Эти блоки позволяют программистам создавать и изменять приложения более просто и быстро. Например, из-за того, что одна и также панель может быть использована во многих системах, разработчики приложений могу использовать одни и те же панели в различных проектах.

Главная задача проектирования интерфейса пользователя заключается не в том, чтобы рационально «вписать» человека в контур управления, а в том, чтобы, исходя из задач управления объектом, разработать систему взаимодействия двух равноправных партнеров: человека и аппаратно- программного комплекса, рационально управляющих объектом управления.

Современный интерфейс пользователя - графический интерфейс. Устройства графического ввода/вывода выполняют функции обеспечения интерфейсного диалога компьютера с человеком при вводе команд и запросов в систему, а также функции обеспечения выполнения информационных процессов. Пользователю достаточно помнить минимальное количество информации командного, процессуального характера, чтобы иметь возможность оперативно принимать соответствующие решения. Для этого ему необходимо владеть алгоритмами функционирования подсистемы «человек-техническое средство» и профессиональными навыками взаимодействия с ЭВМ.

К типам пользовательских интерфейсов относят:

1. Процедурно-ориентированные:

- примитивные;

- меню;

- со свободной навигацией.

2. Объектно-ориентированные:

- прямого манипулирования.

Процедурно-ориентированный интерфейс использует традиционную модель взаимодействия с пользователем, основанную на понятиях «процедура» и «операция». В рамках этой модели программное обеспечение предоставляет пользователю возможность выполнения некоторых действий, для которых пользователь определяет соответствие данных и следствием выполнения которых является получение желаемого результата.

Объектно-ориентированные интерфейсы используют модель взаимодействия с пользователем, ориентированную на манипулирование объектами предметной области. В рамках этой модели пользователю предоставляется возможность напрямую взаимодействовать с каждым объектом и инициировать выполнение операций, в процессе которых взаимодействуют несколько объектов. Задача пользователя формулируется как целенаправленное изменение некоторого объекта. Объект понимается в широком смысле слова - модель БД, системы и т.д. Объектно- ориентированный интерфейс предполагает, что взаимодействие с пользователем осуществляется посредством выбора и перемещения пиктограмм соответствующей объектно-ориентированной области.

Различают однодокументные (SDI) и многодокументные (MDI) интерфейсы.

Процедурно-ориентированные интерфейсы:

1) Обеспечивают пользователю функции, необходимые для выполнения задач;

2) акцент делается на задачи;

3) пиктограммы представляют приложения, окна или операции;

4) содержание папок и справочников отражается с помощью таблицы- списка.

Объектно-ориентированные интерфейсы:

1) Обеспечивает пользователю возможность взаимодействия с

объектами;

2) акцент делается на входные данные и результаты;

3) пиктограммы представляют объекты;

4) папки и справочники являются визуальными контейнерами объектов.

Примитивным называется интерфейс, который организует взаимодействие с пользователем и используется в консольном режиме.

Единственное отклонение от последовательного процесса, который обеспечивается данными, заключается в организации цикла для обработки нескольких наборов данных.

Интерфейс Меню. В отличие от примитивного интерфейса, позволяет пользователю выбирать операцию из специального списка, выводимого ему программой. Эти интерфейсы предполагают реализацию множества сценариев работы, последовательность действий в которых определяется пользователями. Древовидная организация меню предполагает строго ограниченную реализацию. При этом возможны два варианта организации меню:

- каждое окно меню занимает весь экран;

- на экране одновременно присутствуют несколько разноуровневых меню (Windows).

В условиях ограниченной навигации, независимо от варианта реализации, поиск пункта более чем двух уровневого меню оказывается довольно сложной задачей.

Интерфейс со свободной навигацией (графический интерфейс).

Поддерживает концепцию интерактивного взаимодействия с ПО, визуальную обратную связь с пользователем и возможность прямого манипулирования объектом (кнопки, индикаторы, строки состояния). В отличие от интерфейса Меню, интерфейс со свободной навигацией обеспечивает возможность осуществления любых допустимых в конкретном состоянии операций, доступ к которым возможен через различные интерфейсные компоненты («горячие» клавиши и т.д.). Интерфейс со свободной навигацией реализуется с использованием событийного программирования, что предполагает применение визуальных средств разработки (посредством сообщений).