1411

Рецензент

Доктор технических наук, профессор, С.Н. Чуканов (Заведующий кафедрой «Компьютерные информационные автоматизированные системы» ФГБОУ ВО СибАДИ.)

Работа утверждена редакционно-издательским советом университета в качестве методических указаний.

П 78 Проектирование интерфейсов информационных систем [Электронный ресурс]: Методические указания / сост. С.Ю.Пестова. – (Серия внутривузовских

методических указаний СибАДИ). – Электрон. дан. – Омск : СибАДИ, 2018.

– Режим доступа: http://bek.sibadi.org/fulltext/bn1164.pdf, свободный после авторизации. – Загл. с экрана.

По темам изложен материал, необходимый для выполнения практических и лабораторных работ, дана рекомендуемая литература и перечень дополнительных ресурсов, необходимых для освоения дисциплины «Проектирование интерфейсов информационных систем». Для самостоятельной подготовки к промежуточной аттестации сформированы вопросы и типовые тесты.

Имеется интерактивное оглавление в виде закладок.

Методические указания предназначены для бакалавров направления 09.03.03 «Прикладная информатика». Также могут быть использованы как дополнительный учебный материал в различных информационных дисциплинах для формирования профессиональных компетенций.

Издание подготовлено на кафедре «Прикладная информатика в экономике».

Текстовое (символьное) издание ( )

Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM;

1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов:

Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader

Издание первое. Дата подписания к использованию Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5

РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1

© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018

2.2Лабораторная работа №2 Стандарты проектирования

2.10Лабораторная работа №10. Инструменты быстрого

3.1.Практическая работа №1. «Особенности современных

3.4.Практическая работа №4. «Разработка спецификации

3.5.Практическая работа №5 «Моделирование предметных

3.6.Практическая работа № 6 «Моделирование кадров

5.3.Типовой вариант по разделу 3. Проектирование

ВВЕДЕНИЕ

Качество пользовательского интерфейса является самостоятельной характеристикой программного продукта, сопоставимой по значимости с такими его показателями, как надежность и эффективность использования вычислительных ресурсов. Средства и способы взаимодействия с информационной моделью определяются составом аппаратного и программного обеспечения, имеющегося в распоряжении пользователя, и от характера решаемой задачи. Эффективность работы пользователя определяется не только функциональными возможностями имеющихся в его распоряжении аппаратных и программных средств, но и доступностью для пользователя этих возможностей.

Цель дисциплины «Проектирование интерфейсов информационных систем» заключается в получении студентами знаний о психологических аспектах человеко-машинного взаимодействия, методиках и технологиях построения, формального описания и оценки эффективных пользовательских интерфейсов, формирование навыков построения и макетирования пользовательских интерфейсов.

Задачи дисциплины:

познакомить студентов с концепцией построения интерфейсов систем;

дать краткий обзор решений основных производителей программного обеспечения для проектирования и разработки протоколов и интерфейсов;

рассмотреть типы интерфейсов ИС.

Теоретические основы и практические навыки, полученные в результате, изучения дисциплины могут быть применены в дисциплинах в соответствии с учебным планом: «Программная инженерия»; «Разработка и внедрение корпоративных информационных систем»; «Проектный практикум»; «Проектирование информационных систем».

В результате изучения дисциплины студент должен знать: особенности восприятия информации человеком; принципы построения пользовательских интерфейсов, технологии проектирования пользовательского интерфейса с применением математических методов, современной компьютерной техники и определенного программного обеспечения. Студент научится практически реализовать модель ин-

терфейса с учетом различных классов пользователей и прав доступа к ИС; оценивать качество интерфейсов.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ

Раздел 1. Введение в проектирование интерфейсов ИС

Тема 1.1. Введение в предметную область. Человеко-машинное взаимодействие.

Вопросы для рассмотрения: Понятие человеко-машинного интерфейса. История человеко-машинного взаимодействия. Модели человеко-машинного взаимодействия. Проектирование целостного опыта взаимодействия в процессе разработки ПО.

Рекомендуемая литература: 4.

Перечень дополнительных ресурсов: 2, 3.

Наименование вида самостоятельной работы: изучение литературы; подготовка докладов.

Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ) — широкое понятие, охватывающее инженерные решения, обеспечивающие взаимодействие человека-оператора с управляемыми им машинами.

Создание систем человеко-машинного интерфейса тесно увязано с понятиями эргономика и юзабилити.

Проектирование ЧМИ включает в себя:

создание рабочего места: кресла, стола, или пульта управления, размещение приборов и органов управления, освещение рабочего места и, возможно, микроклимат.

далее рассматриваются взаимодействие оператора со всеми органами управления: их доступность и необходимые усилия, эффективность и скорость доступа, согласованность (непротиворечивость) управляющих воздействий, расположение дисплеев и размеры надписей на них (всё это входит в сферу юзабилити).

Человеко-компьютерное взаимодействие получило развитие в контексте разнонаправленных научных векторов (компьютерная графика, инженерная психология, эргономика, теория организации, когнитивистика, информатика и многие др.).

Началом эргономической фазы человеко-компьютерного взаимодействия можно считать диссертацию Айвена Сазерленда (Sutherland, 1963), которая определила развитие компьютерной

графики как науки.

Тема 1.2. Стандартизация пользовательского интерфейса.

Вопросы для рассмотрения: Характеристики интерфейса: дружественность, стандартизация, функциональность. Ментальные модели, модели реализации и представления. Человекоцентрированный подход. Пользовательская и программная модели интерфейса. Стандарты по проектированию пользовательских интерфейсов и юзабилити. Интеграция различных приложений.

Рекомендуемая литература: 4.

Перечень дополнительных ресурсов: 1, 2.

Наименование вида самостоятельной работы: изучение ли-

тературы; подготовка к лабораторным работам.

Ментальные модели формируются на основании человеческого восприятия. Кеннет Крейк первым выдвинул гипотезу о существовании ментальных моделей ещё в середине 40-х годов. Его целью было объяснить ход человеческих мыслей, учитывая, что люди воспринимают мир через призму своих ментальных моделей. Ментальная модель — это интуитивное понимание принципов работы объекта или системы, основанное на прошлом опыте человека, имеющейся информации и здравом смысле.

Существуют три совершенно различные модели пользовательского интерфейса: модель программиста, модель пользователя и программная мо-дель. Программист, разрабатывая пользовательский интерфейс, исходит из того, управление какими операциями ему необходимо реализовать в пользовательском интерфейсе, и как это осуществить, не затрачивая ни существенных ресурсов компьютера, ни своих сил и времени. Его интересуют функциональность, эффективность, технологичность, внутренняя стройность и другие не связанные с удобством пользователя характеристики программного обеспечения. Именно поэтому большинство интерфейсов существующих программ вызывают серьезные нарекания пользователей.

Для построения пользовательской модели необходимо изучить пере-численные выше особенности опыта предполагаемых пользователей программного обеспечения. С этой целью используют опросы, тесты и даже фиксируют последовательность действий, осуществляемых в процессе выполнения некоторых операций, на

пленку.

Тема 1.3. Интерфейсные решения в современных информационных системах.

Вопросы для рассмотрения: Виды интерфейсов: системный, коммуникационный, информационный, программный, пользовательский и др. Классификация интерфейсов информационных систем. Наиболее важные аспекты взаимодействия в современных моделях среды открытых систем

Рекомендуемая литература: 4.

Перечень дополнительных ресурсов: 3, 2.

Наименование вида самостоятельной работы: изучение литературы; подготовка к лабораторным работам; выполнение тестовых заданий; выполнение заданий для самостоятельной работы.

Системная шина (системная магистраль или системный интерфейс). Это основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой.

Интерфейс - коммуникационное устройство, позволяющее одному устройству взаимодействовать с другим и устанавливать соответствие между выходами одного устройства и входами другого.

Современными видами интерфейсов являются:

1)Командный интерфейс. Командный интерфейс называется так по тому, что в этом виде интерфейса человек подает "команды" компьютеру, а компьютер их выполняет и выдает результат человеку. Командный интерфейс реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки.

2)WIMP - интерфейс (Window - окно, Image - образ, Menu - меню, Pointer - указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов - меню, окон, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается "опосредственно", через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и "чистый" WIMP - интерфейс.

3)SILK - интерфейс (Speech - речь, Image - образ, Language -

язык, Knowlege - знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный "разговор" человека и компьютера. При этом

компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера, и поэтому его применяют в основном для военных целей.

Раздел 2. Методы проектирования пользовательского интерфейса ИС

Тема 2.1. Основы проектирования пользовательского интерфейса

Вопросы для рассмотрения: Типы пользовательских интерфейсов и этапы их разработки. Классификации диалогов и общие принципы их разработки. Основные компоненты графических пользовательских интерфейсов. Реализация диалогов в графическом пользовательском интерфейсе. Пользовательские интерфейсы прямого манипулирования и их проектирование. Интеллектуальные элементы пользовательских интерфейсов.

Рекомендуемая литература: 4.

Перечень дополнительных ресурсов: 2, 3.

Наименование вида самостоятельной работы: изучение ли-

тературы; подготовка к лабораторным работам; выполнение тестовых заданий; подготовка докладов.

Пользовательский интерфейс представляет собой совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи: обмен информацией и координация действий. Каждый диалог состоит из отдельных процессов ввода-вывода, которые физически обеспечивают связь пользователя и компьютера.

Обмен информацией осуществляется передачей сообщений и управляющих сигналов. Сообщение - порция информации, участвующая в диалоговом обмене. Различают:

входные сообщения, которые генерируются человеком с помощью средств ввода: клавиатуры, манипуляторов, например мыши и т. п.;