Sb95700

2.Анализ пользователей, их потребностей и условий эксплуатации информационной системы.

3.Анализ технических возможностей реализации интерфейса.

4.Функциональное проектирование, т. е.определение необходимого для осуществления деятельности набора функций; распределение функций между пользователем и системой.

5.Проектирование взаимодействия пользователя с системой, заключающееся в разработке: правил работы пользователя с системой; правил реакции системы на действия пользователя; подсистемы информационной поддержки пользователя; подсистемы исправления ошибок и/или несанкционированных действий.

6.Визуальное проектирование – прототипирование, информационный и визуальный дизайн, т. е. разработка информационного дизайна, дизайна элементов ПИ, а также компоновка элементов ПИ.

7.Экспертиза разработанного ПИ.

8.Разработка профессиональных требований к потенциальному пользователю, накладываемых разработанным ПИ.

Рассмотрим далее перечисленные этапы проектирования ПИ подробнее.

1.7.1. Разработка и определение основных целей, задач и требований

В основе успешного проектирования ПИ лежат четко сформулированные цели и задачи разрабатываемой системы. Знание того, что мы хотим получить от системы и что она должна делать для пользователей, позволяет принимать решения по каждому аспекту проектирования ПИ.

Самая распространенная причина провала в разработке информационной системы кроется не в технологии и не в опыте взаимодействия, а в том, что перед написанием первой строчки кода, рисованием первого пикселя и разработкой первого алгоритма никто не потрудился ответить на два принципиальных вопроса:

1.Что хочет получить от информационной системы заказчик?

2.Что хотят получить от информационной системы пользователи?

На основе сформулированных целей и задач определяется набор основных требований к создаваемой системе и ее интерфейсу, которые будут уточняться на последующих этапах проектирования.

21

1.7.2. Анализ пользователей и их потребностей

Оценивать результат проектирования в конечном итоге следует исходя из того, насколько полно он удовлетворяет требованиям как пользователей, так и компании – инициатора разработки. Если у проектировщика нет ясного представления о пользователях, для которых выполняется проектирование, если у него отсутствует понимание имеющихся ограничений, организационных задач и бизнес-целей, являющихся движущей силой разработки, то шансов на хороший результат очень мало и неважно, насколько при этом развиты профессиональные навыки и творческие способности проектировщика.

Настоящего понимания в этих областях невозможно достичь, изучая многочисленные отчеты, полученные в результате количественных исследований, хотя для ответов на другие вопросы эти данные могут оказаться крайне важными. Такое глубокое знание можно получить лишь посредством качественных исследований пользователей и их потребностей.

Перечень исследований, проводимых на данном этапе включает:

–интервьюирование заинтересованных лиц;

–интервьюирование экспертов в предметной области;

–интервьюирование пользователей и покупателей;

–наблюдение за пользователями.

1.7.3. Анализ технических возможностей реализации интерфейса

Целью анализа технических возможностей реализации ПИ информационной системы является определение ограничений к реализации ПИ, накладываемых со стороны используемых технологий, а также условий эксплуатации разрабатываемой системы.

1.7.4. Функциональное проектирование

Целью функционального проектирования является определение набора возможностей, которые должен предоставлять интерфейс человеку для эффективного и качественного выполнения своей профессиональной деятельности. Основой функционального проектирования информационной системы является функциональный анализ, в ходе которого строится иерархия функций управления системой. Для этого работа системы представляется как совокупность взаимодействующих функций, описываемых на различных уровнях абстракции – абстрактном, обобщенном, физическом и др. Например, на абстрактном уровне функционирование системы, такой как электростанция,

22

представляется как совокупность процессов преобразования и передачи вещества и энергии. На физическом уровне эти же функции рассматриваются в привязке к конкретному оборудованию – парогенератору, турбине, насосу и т. п.

На следующем этапе определяются функции управления системой, после тщательного анализа которых выполняется распределение этих функций человеку и автоматике. Функции, назначенные человеку, детализируются до отдельных задач и операций, которые подвергаются исследованию одним из многочисленных известных методов, например методом иерархического анализа задач (Hierarchical Task Analysis – HTA), обобщенным структурным методом и др. В результате анализа задач вырабатываются требования к точности, надежности и быстродействию человека, а также выявляются потенциальные ошибки и ограничения на его работу.

Очевидно, что функциональный анализ призван в итоге предоставить оператору наиболее полный спектр функциональных возможностей, а анализ задач позволяет учесть когнитивные и деятельностные компоненты выполнения операций, что, в свою очередь, влечет за собой эмоциональную разгрузку, снижение времени, затраченного на выполнение профессиональных задач, и, как правило, снижение вероятности возникновения различных ошибок.

1.7.5. Проектирование взаимодействия пользователя с системой

Проектирование взаимодействия – это описание возможного поведения пользователя и определение того, как система будет реагировать на его действия и приспосабливаться к нему. Взаимодействуя с интерфейсом, человек реализует следующие виды трудозатрат:

1)когнитивная работа – понимание поведения системы, т. е. объекта управления и интерфейса;

2)мнемоническая работа – запоминание устройства системы, ее поведения, названий и расположения объектов данных и элементов управления, а также других связей между объектами;

3)зрительная работа – поиск стартовой точки взгляда, поиск одного объекта среди многих, расшифровка визуальной планировки, выявление различий между элементами интерфейса и др.;

23

4) физическая работа – воздействия на органы управления и манипуляторы: нажатия на кнопки, клавиши и их комбинации, перемещения мыши, переключение режимов.

По сути оптимизация взаимодействия сводится к минимизации любого вида трудозатрат пользователя до допустимого уровня, обеспечивающего необходимую степень готовности оператора (отметим, что полное избавление человека от работы приведет к его засыпанию и деградации как специалиста).

Все действия оператора можно разделить на первичные (основные) и вторичные (вспомогательные). Первичные действия направлены на решение основных задач профессиональной деятельности. Например, первичным действием оператора электростанции является включение насоса, открытие задвижки, изменение положения органа регулирования. Первичным действием для пользователя телефона является разговор с другим абонентом, а для пользователя текстового редактора – ввод и форматирование текста. К вторичным действиям относятся операции, подготавливающие и обеспечивающие исполнение первичных действий. Так, перед тем как включить насос, оператор должен вызвать требуемый видеокадр на экран; перед тем как начать разговор по телефону, пользователь должен найти нужного абонента в списке и вызвать его. Основной объем вторичных действий составляет навигация по интерфейсу системы.

Могут быть сформулированы следующие принципы проектирования эффективного взаимодействия пользователя с интерфейсом:

1)необходимо максимально упрощать задачу пользователя, предугадывать его намерения и контекстно предоставлять необходимый набор функций;

2)необходимо организовать физическое и/или виртуальное пространство и выполнение операций, соответствующие представлениям пользователя и не заставляющие его мириться с поставленными условиями;

3)необходимо использовать статические и динамические подсказки, информирующие пользователя об актуальных и новых функциях и фокусирующие его внимание на некоторых из огромного количества механизмах взаимодействия;

4)для привлечения внимания пользователя и донесения важной информации в распоряжении разработчиков имеется широкий набор различных кинематических эффектов. Однако следует помнить о риске перегрузить поль-

24

зователя, вместо того чтобы использовать их для пояснения событий, отражения взаимоотношений, привлечения внимания, улучшения работы и создания иллюзии виртуального пространства;

5) необходимо обеспечить адекватную реакцию интерфейса на происходящие в нем события. Автозаполнение форм, предложение поисковых запросов, предварительный просмотр в режиме реального времени, индикатор выполнения и периодическое обновление предоставляют возможность создания живого интерфейса, отвечающего на действия пользователя.

1.7.6. Прототипирование интерфейса

Создание эффективного прототипа ПИ является чрезвычайно важной задачей. Прототип должен хорошо выглядеть, чтобы понравиться заказчику и не вызвать вопросов у субъектов тестирования, должен быть максимально дешев, полноценен и, что важно, с легкостью обновляться.

Требования к прототипу изменяются со временем. Сначала наиболее актуальными его свойствами являются скорость создания и простота модификации. Эти свойства позволяют быстро разработать и проверить несколько версий интерфейса, при этом еще и исправить значительную часть ошибок. Только затем на первый план выходят функциональность и эстетичность, простота же модификации становится уже не так важна, поскольку с каждой новой исправленной ошибкой снижается вероятность того, что прототип придется полностью переделывать при обнаружении новой ошибки.

Поэтому при правильном подходе прототип все точнее повторяет разрабатываемую систему с каждой последующей своей версией. Первый прототип стоит делать максимально примитивным. Только после того как тестирование подтверждает его правильность, создается более детализированный прототип.

Различают четыре версии прототипов:

–бумажные;

–презентационные;

–псевдореальные;

–реальные.

Бумажная версия прототипа. Достоинствами бумаги являются исключительная простота и скорость рисования. Польза начального прототипирования на бумаге заключается, во-первых, в простоте и скорости рисования, во-вторых, в исключительной простоте модификации по результатам тести-

25

рования, а в-третьих, в относительной простоте привлечения представителей целевой аудитории. Кроме того, бумага помогает не думать о том, как интерфейс выглядит, позволяя сосредоточиться на том, как интерфейс работает. Поэтому не следует делать такой прототип очень «реалистичным», он должен просто отражать функциональность. Бумажная версия прототипа рисуется на этапах постановки задачи и высокоуровневого проектирования.

Презентационная версия прототипа. После исчерпания возможностей бумажной версии прототипа стоит создать новую (следующую) версию. Для этого точно так же рисуется интерфейс, но уже не на бумаге, а в какой-либо презентационной программе. С этой версией прототипа можно тестировать значительно более сложное взаимодействие человека с системой, нежели с бумажной. С другой стороны, исправление найденных ошибок значительно более трудоемко. Такая версия прототипа может создаваться уже на этапе высокоуровневого проектирования, а на этапе низкоуровневого проектирования ПИ она обязательна. Достаточно распространенным инструментом для создания прототипов этого типа является на сегодняшний день MS Visio.

Псевдореальная версия прототипа. В тех случаях, когда в интерфейсе появляются нестандартные элементы или необходимо проверить реальную скорость взаимодействия пользователя с системой, создается еще одна версия прототипа – реально выглядящая, но лишенная каких-либо алгоритмов и, соответственно, не показывающая реальных данных. Делать этот вариант можно как в средах разработки, благо в них есть визуальные инструменты создания интерфейсов, так и в редакторах изображений, что обычно быстрее. Фактически при этом создаются фальшивые снимки экрана, на которых и проводят тестирование. Понятно, что как-то модифицировать эти экраны затруднительно, поэтому лучше не злоупотреблять таким подходом. Данная версия прототипа больше соответствует этапу низкоуровневой разработки ПИ, но может применяться и на этапе высокоуровневой разработки.

Реальная версия прототипа. Иногда необходимо тестировать взаимодействие пользователя не только с интерфейсом системы, но и с обрабатываемыми системой данными. Например, работая с графической программой, пользователь не только нажимает на экранные кнопки, но также создает и модифицирует изображения мышью. Область же редактирования данных зачастую вообще не содержит каких-либо визуальных интерфейсных элементов, из чего вовсе не следует, что интерфейса в ней нет, его наоборот много. Просто счет в нем идет не на кнопки и переключатели, но на пиксели и мил-

26

лисекунды. Понятно, что прототип в таких условиях практически не будет отличаться от готового ПИ. Поэтому лучше всего написать нужные участки программы до написания всего остального и проводить юзабилититестирование на реальной версии прототипа ПИ. Данный прототип, если он все-таки разрабатывается, возможен только на этапе низкоуровневого проектирования.

1.7.7. Информационный и визуальный дизайн

На последнем этапе разработчики концентрируются на тех аспектах продукта, которые будут замечены пользователями в первую очередь, а именно на информационном и визуальном дизайне. Здесь контент, функциональность и эстетика объединяются, чтобы породить законченный продукт, соответствующий всем целям, сформулированным на предыдущих этапах.

Целью визуального проектирования является кодирование и представление информационной модели системы в виде, пригодном для ее эффективного восприятия с помощью зрительного анализатора человека. Напомним, что в современных технических системах человек-оператор, как правило, не соприкасается непосредственно с объектом управления и работает лишь с его информационной моделью, т. е. с организованной по определенным правилам совокупностью информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды. Информационная модель является для оператора «заменителем» объекта и источником информации, на основании которой он формирует конкретную задачу управления, проводит анализ и оценку сложившейся ситуации, принимает решения, планирует управляющие воздействия и оценивает результаты их реализации. Строго говоря, для кодирования информации могут использоваться не только визуальная, но и другие модальности, например слуховая и вибротактильная, но подробно остановимся лишь на зрительной.

Результатом визуального проектирования являются информационный и визуальный дизайн интерфейса. Информационный дизайн – это совокупность решений о способах представления различной информации, включая ее группирование, категоризацию и т. п. Под визуальным дизайном понимается внешний вид интерфейса, включая его компоновку и эстетические качества. Рассмотрим эти аспекты визуального проектирования более подробно.

Составными частями информационного дизайна являются способы кодирования, группирования и категоризации информации. Визуальное кодиро-

27

вание информации – это использование различных свойств визуального объекта, например таких как цвет или форма, для передачи смысла и значения информации. Наиболее известными и часто применяемыми средствами кодирования являются форма, цвет, направление, расположение в пространстве, размер, яркость, текстура, частота мельканий и др. Для выбранных способов кодирования строятся алфавиты кодирования, каждому элементу которых присваивается определенное значение информации. Так, при использовании цвета в качестве способа кодирования информации необходимо задать значения для каждого конкретного цветового тона и оттенка, например: красный – «ошибка», черный – «доступный объект», серый – «недоступный объект». Каждый визуальный объект может быть носителем сразу нескольких свойств, сочетание которых является информационно более емким. Например, значение параметра может изображаться в виде числа (алфавитноцифровое кодирование), а при выходе этого параметра за определенные границы число может окрашиваться в красный цвет (цветовое кодирование).

При выборе способов кодирования и построении алфавитов кодов необходимо соблюдать следующие условия, обеспечивающие быстрое и безошибочное толкование информации:

1.Должны применяться адекватные способы кодирования. Не следует использовать словесное описание для количественной информации: «24» воспринимается несравненно легче, чем «двадцать четыре».

2.Визуальные коды должны однозначно толковаться, т. е. каждому элементу алфавита кодирования должно быть сопоставлено одно и только одно значение. Это условие зачастую нарушается. Например, в промышленности принято красным цветом изображать неисправность, с одной стороны, и обозначать открытое состояние арматуры, с другой стороны.

3.Разработчик должен принимать во внимание стереотипы, ассоциации

ипривычки будущих пользователей интерфейса. Наиболее известными стереотипами являются такие, как вправо или вверх – «больше», влево или вниз – «меньше», красный – «опасность», зеленый – «нормальное состояние». Стереотипы могут зависеть от предыдущего опыта пользователя. Например, в энергетике США красный цвет используется для обозначения открытого состояния, а в военно-морском флоте – закрытого состояния клапана. Цветовое кодирование является крайне сложным и тонким процессом. Человек не только разделяет все цвета на теплые и холодные, но и подсознательно наделяет каждый цвет определенными свойствами и ассоциациями.

28

Используя данный факт, можно не только побуждать оператора к каким-либо действиям, но также оказывать влияние на его психоэмоциональное и психофизиологическое состояния.

Чтобы избежать неоднозначного толкования кодов, часто применяют избыточное кодирование, когда одну и ту же информацию представляют с помощью нескольких кодов. Например, опасность кодируется одновременно красным цветом и миганием, способствующим заодно привлечению внимания.

После разработки кодов необходимо обеспечить их единообразное применение. Единообразие в дизайне существенно помогает выстроить эффективную коммуникацию с оператором, не запутывая и не перегружая его. Оно проявляет себя во многих аспектах информационного дизайна. Единообразие элементов повышает толерантность оператора к системе, обеспечивая формирование у него стереотипов деятельности, а также дает чувство контроля над системой, повышая долю интуитивно выполняемых действий.

Второй составляющей информационного дизайна является группирование визуальных объектов, позволяющее пользователям понять, каким образом одни объекты, данные и инструменты связаны с другими, какова их соподчиненность и причинно-следственная связь, какова правильная последовательность действий. Наиболее распространенным способом группирования является пространственное группирование. Грамотное расположение и группирование объектов на поверхности панели или на площади экрана выполняется с учетом порядка выполнения задач и подзадач, направления движения взгляда – слева направо и, как правило, сверху вниз. В принципе, для группирования и создания иерархии объектов может использоваться любое визуальное свойство, например цвет, когда определенная группа объектов окрашивается в один цвет, или размер, когда более важные объекты имеют больший размер.

Качественное кодирование и группирование объектов способны существенно облегчить когнитивные процессы и разгрузить память человека. Так, группирование может облегчить визуальное сравнение объектов, показать причинно-следственную связь, объединить текст, графику и данные в один целостный образ. Более подробно эти возможности раскрыты в концепции экологического интерфейса.

Визуальный дизайн сводится к оформлению и расположению визуальных объектов таким образом, чтобы обеспечить не только эффективный, но и

29

привлекательный интерфейс, работа с которым была бы комфортной и не очень утомительной. Элементами визуального дизайна является компоновка объектов, композиция интерфейса, а также применение различных художественных средств и приемов.

С помощью визуального дизайна можно управлять вниманием, выделяя при этом доминирующие элементы, и последовательностью восприятия информации человеком, определяя направление движения зрачков. Исследования в данной области показывают, что движение глаз у разных людей происходит по практически одинаковым траекториям, так как это движение бессознательно и инстинктивно. Если компоновка интерфейса удачна, то траектория движения взгляда обладает двумя важными характеристиками: вопервых, она плавная, во-вторых, она обеспечивает пользователю своего рода «экскурсию» по интерфейсу, раскрывая имеющиеся возможности и при этом не перегружая его подробностями. Соответственно, неудачные компоновочные решения приведут к скачкообразному движению глаз, что, в свою очередь, вызовет быстрое утомление глаз, снижение работоспособности оператора и различные заболевания глаз.

Компоновка предоставляемой оператору информации и элементов управления служит механизмом уменьшения нагрузки на память пользователя. Интерфейс должен защищать память от излишней загруженности. При этом учет перцептивных и когнитивных закономерностей восприятия и переработки информации позволил сформулировать правила графического расположения информации, адекватного структуре действий субъекта труда. Снижение нагрузки на память происходит с помощью механизмов распознавания, использования долговременной памяти вместо кратковременной, ассоциаций и структурирования объектов понятным для пользователя способом.

При неудачном визуальном представлении информации зачастую вместо ожидаемого облегчения трудовой деятельности интерфейс увеличивает психологическую напряженность труда, что является причиной возникновения ошибок, снижения скорости выполнения задач, низкой удовлетворенности пользователя своим трудом.

Одной из наиболее часто встречающихся проблем визуального дизайна является визуальный «шум» и беспорядок. Визуальный шум – это избыточная информация, чаще всего возникающая вследствие немотивированного использования художественных средств. Примером визуального шума явля-

30