Книги / Попов А.А. Эргономика пользовательских интерфейсов в информационных системах

А.А. Попов

ЭРГОНОМИКА

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ

ИНТЕРФЕЙСОВ В ИНФОРМАЦИОННЫХ

СИСТЕМАХ

Учебное пособие

Москва

2016

3

4

Введение. Связь эргономики с другими отраслями науки. Эргономические свойства системы «человек-машина»

В последние 20-30 лет техника сильно усложнилась и поэтому возникает необходимость проектирования систем «человек-машина» (СЧМ), при котором должны одновременно разрабатываться технический и человеческий аспекты.

Ответы на возникшие вопросы о взаимодействиях в системе «че- ловек-машина» невозможно было получить только при помощи технических наук. Требовалось обратиться психологии, физиологии, гигиене и медицины труда, технической эстетике. После получения ответов была разработана система требований к условиям работы операторов в системе «человек-машина». Таким образом, эргономика находится на стыке технических наук и наук о человеке и о его деятельности и рассматривает разные факторы взаимодействия человека с техникой, в том числе, и компьютерной (рис. 1) [25, 80].

Рисунок 1. Факторы, влияющие на эргономику взаимодействия человека с техникой

5

Таким образом, эргономика – отрасль науки, изучающая человека (или группу людей) и его (их) деятельность в условиях производства с целью совершенствования орудий, условий и процесса труда [80].

Объектом изучения эргономики является система «человек - машина». Предмет изучения эргономики – взаимодействие операторачеловека (группы людей-операторов) с техническими средствами (машинами).

Общей целью эргономики является обеспечение удобства и комфортных условий для эффективной деятельности человека (оператора), эффективное функционирование систем «человек — машина», а также обеспечение условий для сохранения здоровья и развитие личности человека (оператора).

Эргономичность взаимодействия человека и техники предусматривает единство таких эргономических свойств как управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость [25]. Управляемость, обслуживаемость и освояемость представляют собой такие свойства техники, которые обеспечивают ее органичное включение в деятельность челове- ка-оператора (группы людей) по управлению, обслуживанию и освоению техники. Свойство обитаемость [25] отражает условия функционирования техники, при которых сохраняется здоровье эксплуатирующих ее людей, поддерживается их нормальная работоспособность и хорошее самочувствие.

Одной из разновидностей взаимодействия человека с техникой является взаимодействие с компьютерной техникой в процессе работы с программными приложениями, установленных на различных вычислительных устройствах. Под системой взаимодействия «Человек (пользователь) - компьютер» понимается комплекс, включающий пользователя, автоматизированное рабочее место и среду интерактивного общения, предназначенную для реализации обмена сообщениями для реализации функциональных возможностей информационной системы (программного приложения).

Одной из задач, стоящих перед разработчиками программных приложений (информационных систем), является реализация интерактивного процесса взаимодействия пользователей и компьютерной техники. Другой задачей является организация совместимости пользователя и программного приложения (информационной системы).

Ранее вопросам эргономики взаимодействия пользователей и пользовательского приложения (информационной системы) уделялось мало внимания. Предполагалось, что пользовательский интерфейс является своего рода дополнением к набору функциям программного прило-

6

жения (информационной системы). Однако для большинства пользователей именно пользовательский интерфейс отождествляется с программным приложением (у пользователей впечатление от работы с программным приложением формируется зачастую непосредственно от работы с пользовательским интерфейсом). Поэтому все большее количество разработчиков программных приложений (информационных систем) учитывают вопросы эргономики и юзабилити пользовательских интерфейсов и удобства работы. Юзабилити (применимость) информационных систем означает, что пользователи могут быстро и легко выполнять поставленные задачи, не обременяя себя долгим изучением пользовательского интерфейса.

Учет юзабилити и эргономики в жизненном цикле программных приложений (информационных систем) имеет следующие последствия:

увеличение скорости работы и удовлетворенности пользователей; уменьшение расходов на эксплуатацию программных приложений

(информационных систем); уменьшение расходов на развитие программного приложения

(информационной системы); уменьшение времени и расходов на обучение пользователей;

увеличение продаж программного приложения (информационной системы).

Эргономичный пользовательский интерфейс должен удовлетворять следующим требованиям:

способствовать быстрому освоению пользователем работы с программным приложением (информационной системой) и формировать у пользователя стандартные навыки работы;

обеспечивать ввод информации пользователем наиболее удобным для него способом, не заботясь о ходе вычислений;

обеспечивать согласование требований программного приложения (информационной системы), средств ввода и вывода информации с требованиями пользователя (информация должна быть понятной пользователю, объем представляемой информации должен быть согласован с объемом оперативной памяти пользователя);

обеспечивать интуитивное и легкое управление программным приложением (информационной системой) пользователем;

все время работы информационной системы пользовательский интерфейс должен находиться под контролем пользователя, при этом никакие его действия не должны приводить к прерыванию работы программного приложения (информационной системы);

7

обеспечивать исправление ошибок при вводе исходных данных без повторения ввода данных (в информации об ошибках следует делать акцент не на неправильные действия оператора, а на то, чем и каким образом можно исправить возникшие ошибки);

обеспечивать обратную связь пользователя с программным приложением (справочная подсистема должна обеспечивать пользователя информацией, которая позволит настраивать работу с диалоговыми окнами, идентифицировать и устранять ошибки и определять порядок дальнейшей работы).

В результате изучения учебного пособия студент будет обладать следующими компетенциями:

знать современные стандарты и методики разработки программных приложений (информационных систем);

знать возможности современных средств для разработки программных приложений (информационных систем);

уметь управлять процессами создания и использования информационных сервисов;

уметь выявлять информационные потребности пользователей, а также собирать детальную информацию для формализации требований пользователей программного приложения;

уметь осуществлять и обосновывать выбор проектных решений; владеть навыками разработки прототипов пользовательских ин-

терфейсов прикладных приложений; владеть основными методами, способами и средствами получе-

ния, хранения, переработки информации.

8

Глава 1. Пользовательские интерфейсы

Пользовательский интерфейс (интерфейс «человек-машина» или «человек-компьютер») представляет собой совокупность алгоритмов, правил и соглашений для обмена информацией между программным приложением (компьютером) и пользователем с целью учета потребностей и индивидуальных психофизиологических особенностей пользова-

теля [23, 81].

Различают следующие виды интерфейсов пользователя: визуальные интерфейсы, SILK – интерфейсы, общественные (семантические) интерфейсы и командные интерфейсы, работающие в пакетном режиме

(рис. 2) [20, 35, 81].

Рисунок 2 Виды пользовательских интерфейсов

Командный пользовательский интерфейс предназначен для подачи одиночных команд компьютеру, которые он выполняет, а затем выдает пользователю результат ее выполнения [82]. Командный интерфейс может быть реализован с помощью пакетной технологии или с помощью командной строки.

9

Пакетная технология применялась ранее (в 30-х – 80-х годах 20 века) сначала на релейных вычислительных машинах, а затем на электронных вычислительных машинах (в том числе ЭВМ отечественного производства, а также ЭВМ IBM-360 и ЕС ЭВМ) [109]. Исходные данные для выполнения команд на таких вычислительных машинах представлялись следующим образом:

спомощью набора в виде нулей и единиц на пульте ЭВМ;

спомощью набора команд на сопряженной с ЭВМ электрической печатающей машинке;

спомощью ввода с перфокарт (перфолент);

спомощью ввода данных с магнитной ленты.

Пользователь при таком виде пользовательского интерфейса мало влияет на работу ЭВМ (последовательность запущенных программ уже определена во введенных исходных данных).

Результаты расчетов выводились либо на пульт ЭВМ в виде индикации соответствующих датчиков, либо на алфавитно-цифровое печатающее устройство(АЦПУ) ввидепечати набумаге(рулоны, «простыни»), либона магнитную ленту, либо на перфоленту. При взаимодействии с такими ЭВМ в качестве пользователя обычно выступал специально подготовленный сотрудник(программистилинаучныйработник).

Важным этапом для совершенствования взаимодействия пользователей с компьютером стало использование дисплеев с электроннолучевыми трубками для ввода и вывода данных. Ввод и вывод данных производился с помощью консоли (так назвали совокупность дисплея и клавиатуры) [109]. Пользователь набирает команды и их опции с помощью клавиатуры. Текстовая информация, соответствующая набранным командам и их опциям, выводится на экран дисплея в кодировке ASCII. Командная строка отображает для пользователя сначала приглашение, после которого следует место для ввода исходных данных (команды и ее атрибутов). Пользователь может редактировать текст команды (символы), набранные в командной строке. Для ввода исходных данных для выполнения команды пользователь после ввода текста в командной строке должен нажать кнопку «ввод». Результаты выполнения команды также выводятся на экран. Для корректировки ошибки во введенном тексте команды пользователь должен ввести специальную команду, номер исправляемой строки и снова ввести исходные данные для выполнения команды. После этого введенная строка поднимается на экране вверх. В режиме командной строки пользователь может работать только с одним программным приложением. В качестве примера на рис. 3 приводится интерфейс командной строки shell–интерпретатора операционной системы UNIX.

10