БЖД (Иванов ФИБС БТС 8 семестр) / Эргономика

поддерживаются полностью, включая перемещение стрелки, одинарные и двойные щелчки и 2D-прокрутку.

Джойстик (изотонический), или “ координатная ручка”, представляет собой устройство ввода координат в виде наклоняющегося рычажка. Он должен обладать следующими динамическими характеристиками:

1.Перемещение должно быть плавным во всех направлениях, быстрое позиционирование отслеживающего элемента на экране дисплея должно обеспечиваться без заметного люфта, перекрестной связи или необходимости многократных коррекций.

2.Пропорциональность движений управления, трение и инерция должны удовлетворять требованиям обеспечения быстрых больших перемещений,

содной стороны, и прецизионного тонкого позиционирования – с другой.

3.Для обеспечения бόльшей точности управления можно монтировать джойстик в углублении или оснащать его средством удлинения ручки.

4.При использовании джойстика для графических работ частота регенерации отслеживающего элемента на экране электронно-лучевой трубки должна быть достаточно высокой для обеспечения формирования непрерывных линий.

5.Задержка между управляющим перемещением и реакцией на экране дисплея не должна превышать 0.1 с.

Параметры джойстика: диаметр 6.5…16 мм; длина 75…150 мм; прилагаемое усилие для перемещения 3.3…8.9 Н; зазор между дисплеем и ручкой

выбрать точку экрана дисплея, указывая на неё. Оно используется как устройство ввода координат и как указка. Основные требования к световому перу:

1.Оно должно иметь отдельное активирующее устройство. Для большинства сфер применения предпочтительно использовать расположенный на конце пера кнопочный переключатель с рабочим усилием от 0.6 до 1.4 Н. Обязательно наличие обратной связи для сигнализирования о включении светового пера.

2.На экране дисплея должен проецироваться световой кружок для выделения участка, на который направлено световое перо.

Необходима индикация того, что световое перо активировано и входные данные восприняты системой. Размеры светового пера: длина от 120 до 180 мм, диаметр от 8 до 20 мм. В тех случаях, когда световое перо не используется, следует предусматривать устройство его прикрепления у нижнего правого края экрана дисплея, что не должно создавать неудобства для работающего.

63

При использовании светового пера в качестве двухкоординатного контроллера должно обеспечиваться плавное перемещение отслеживающего элемента. Частота регенерации отслеживающего элемента должна быть достаточно высокой, чтобы при работе в режиме свободного рисования на экране отображался непрерывный след.

При работе со световым пером ощущения пользователя не соответствуют тем, которые возникают при письме обычной ручкой или карандашом, поэтому возможно снижение точности выполнения работы из-за увеличенного размера светового пятна, значительного расстояния от пера до поверхности экрана дисплея и параллакса. Может оказаться трудно одновременно использовать световое перо и альтернативные методы ввода информации, например с клавиатуры. Не следует забывать о хрупкости светового пера, особенно когда у пользователя возникает желание применить его не по назначению, например для нажатия на клавиши.

Требования к программному обеспечению и интерфейсу

Большое значение для снижения воздействия на оператора психофизиологических вредных факторов имеет использование “ дружественного” пользователю программного обеспечения с удовлетворяющим специальным требованиям интерфейсом “ человек – компьютер”, Под дружественностью понимается обеспечение удобного и естественного для пользователя способа взаимодействия, защиты от ошибок, развитой системы подсказок и документации. Этими вопросами занимается эргономика программного обеспечения, или когнитивная эргономика (взаимодействие человека и ЭВМ).

Основные принципы проектирования диалога “ человек – ЭВМ” таковы: совместимости, согласованности, памяти, структуры, обратной связи, рабочей нагрузки и индивидуализации.

Принцип совместимости предполагает минимизацию необходимого количества взаимосвязанных элементов информации, рассматриваемых как единое целое. Это означает, что интерфейс должен быть совместим с возможностями восприятия человека, его памяти, принятия решений и коммуникации.

Принцип согласованности означает, что и ввод информации пользователем, и вывод её из ЭВМ должны быть согласованы в рамках всей информационной системы, содержащей программные модули, дисплеи и другие компоненты. В идеале согласованность системы должна вытекать из естественных способов решения задачи пользователем, а не из логического формализма или какой-либо модели системы, которые пользователь должен дополнительно изучить. Проектирование согласованного интерфейса имеет своей целью оказание пользователю помощи в постижении концептуальной модели или внутреннего представления структуры системы. Принцип согла-

64

сованности предполагает, что предыдущий опыт работы с аналогичными вычислительными системами должен облегчить изучение новых систем.

Принцип памяти означает, что при проектировании диалога “ человек – ЭВМ” важно минимизировать объём информации, который пользователь должен хранить в своей памяти, особенно в том случае, когда одновременно существует несколько информационных потоков. Предполагается, что верхний предел объёма информации, которая может быть воспроизведена человеком вскоре после её запоминания, лежит между пятью и девятью условными элементами информации, причём их число зависит от степени сложности, последовательности представления, времени, отведённого для запоминания, и количества сопутствующих информационных процессов. В случае, когда требуется передать пользователю большой объём информации, для уменьшения нагрузки на его память рекомендуется группировать данные по смыслу. Для увеличения объёма информации в одной структурно-логической единице ввода следует создавать семантические группы больших размеров.

Принцип структуры связан с тем общеизвестным фактом, что человеку свойственно искать структуру и упорядоченность в окружающем мире даже в том случае, когда элементы такой организации отсутствуют. Пользователи ЭВМ пытаются выявить определённую структуру в диалоговых и управляющих системах. Представление о внутренней организации системы формирует у пользователя основу понимания им происходящих процессов и обусловливает его решение и действия. Создание интерфейса с внутренне согласованной структурой, отвечающей представлениям пользователя, содействует в обучении, сокращая до минимума искажения в его представлении системы.

Положительная обратная связь означает, что человек должен получить ответ на выполненное действие. Информационное сообщение от ЭВМ, являющееся реакцией на запрос пользователя, обнаружение ошибок в его действиях, на пропуск им необходимых частей вводимых данных и изменения состояния системы, вызванные его действиями, должно поступать к пользователю без сколько-нибудь существенных временных задержек.

Сообщения об ошибках должны быть конкретными и формулироваться так, как это сделал бы сам пользователь, а не излагаться сухим языком, традиционным для программирования. Сообщения об ошибке должны быть понятными и не угрожающими. Пользователь не должен заниматься поиском в справочных материалах, чтобы понять сообщение, сделанное системой. Сообщения об ошибках должны отсылать пользователя к специальным источникам дополнительной информации лишь в тех случаях, когда она не может быть выведена на экран дисплея. Пользователь должен иметь возможность после запроса информации или нахождения вспомогательных источников сведений, а также после исправления ошибки без проблем возвращаться к основному диалогу. Если ошибка повторяется, то сообщение о ней должно содержать указание, что она относится к повторно введённой информации.

65

Сообщение об ошибке должно содержать максимум диагностической информации, а также информацию о способах исправления ошибки. Система должна обладать свойством формирования подсказок. Уровень подсказок должен контролироваться пользователем. Сообщения-подсказки должны появляться в стандартных позициях на экране дисплея, например в начале каждой вводимой строки, сообщать пользователю, что от него требуется, и предлагать ему варианты запросов.

Нагрузка пользователя существенно зависит от того, как спроектированы форматы отображения. Вывод слишком большого объёма информации на экран приводит к путанице и перегрузке оператора, что увеличивает вероятность возникновения ошибок. Экран должен содержать только ту информацию, которая необходима пользователю. Но даже в этом случае экран может оказаться перегруженным информацией. Обычно на экране выделяют определённые зоны для заполнения информацией одного типа. Пользователи должны иметь возможность временно или навсегда удалять с экрана дисплея ненужные элементы информации, а также при необходимости просматривать всю страницу, над которой они работают. Там, где это возможно, предусматривают автоматическое удаление с экрана уже не нужной информации. Работа с компьютером отличается тем, что темп выполнения некоторых операций диктуется машиной, а не пользователем. Обнаружено, что нагрузка на пользователя часто определяется предельными возможностями не человека, а вычислительной машины.

Принцип индивидуализации означает учёт индивидуальных различий между пользователями посредством автоматической адаптации и подстройки интерфейса к возможностям пользователя. В большинстве случаев (при использовании персональных компьютеров) важность пользовательского интерфейса заключается в том, что он воздействует на чувства, эмоции и настроение пользователей. Если интерфейс плох и пользователи не в состоянии контролировать программу, именно её они и будут винить в этом. Если же интерфейс хорошо продуман и все работает так, как ожидается, пользователи будут чувствовать себя счастливыми.

Таким образом, основная аксиома дизайна пользовательских интерфей-

сов выглядит так: интерфейс пользователя считается хорошим тогда, когда программа ведёт себя в точности так, как предполагает пользователь.

Удобный интерфейс – понятие очень широкое. Это не просто правильное расположение входных и выходных данных, оберегающие пользователя от перегрузки оперативной памяти. Если разработчик хочет, чтобы его про-

грамма понравилась пользователям, он должен сделать её поведение похо-

жим на поведение человека. Следовательно, если он хочет, чтобы программа понравилась, он должен позаботиться об интерфейсе.

Программы должны быть “ вежливыми”, потому что вежливость – это универсальный человеческий признак. Если программа скупа на информацию, скрывает результаты своей работы, заставляет пользователя долго

66

разыскивать простейшие функции и винит его в своих собственных неудачах, то пользователю она точно не понравится. Если же программа уважает пользователя и помогает ему, то она обязательно ему понравится. И снова, это произойдет независимо от её интерфейса: интерфейс командной строки тоже будет нравиться, если он обладает перечисленными качествами.

В связи с тем, что основной процент получаемой человеком информации воспринимается зрением, а изображение может нести в себе ничуть не меньше (а иногда и больше) информации, чем текст, необходимо позаботиться и о цветовой палитре, используемой в программе, и о расположении её элементов (различных окошек, надписей), чтобы у пользователя сложилось целостное впечатление от программы.

Проектирование интерфейса необходимо также по следующим причи-

нам:

•Пользователи думают, что интерфейс – это и есть программа.

•Чтобы пользователи работали более продуктивно, программа должна быть простой в использовании.

•Достижения технологии значительно увеличили количество решений, которые необходимо принимать во время разработки интерфейса.

•Пользователи становятся все более привередливыми.

•Хороший интерфейс может стать преимуществом перед конкурентами, плохой – стать причиной неудачи всего проекта.

Очень осторожно выбирайте цвета для каждой конкретной ситуации и

избегайте “ давления одного сплошного цвета” в композиции окна програм-

мы. Может быть, у самого важного клиента он вызовет совершенно негативные ассоциации. Не стесняйтесь при построении композиции опрашивать своих знакомых, интересуясь их мнением и ассоциациями, – это очень полезная практика.

Степень удачности любого диалога пользователя с машиной можно оценить по пяти основным критериям: естественность, последовательность, краткость, поддержка пользователя и гибкость.

1. Естественность. Естественный диалог – такой, который не вынуждает пользователя, взаимодействующего с системой, существенно изменять привычные ему способы решения задачи. Как минимум, это означает, что диалог должен вестись на родном языке пользователя. Стиль ведения диалога должен быть разговорным, а не письменным. Фразы не должны требовать дополнительных пояснений. Возможно использование жаргона. Другим важным аспектом естественности является порядок, в котором система запрашивает информацию. Не следует заставлять человека вручную обрабатывать данные перед вводом в систему или после выхода из системы, облегчая жизнь компьютеру или программисту.

2. Последовательность. Диалог, отличающийся логической последовательностью, гарантирует, что пользователь, освоивший работу одной части системы, не запутается, разбираясь с особенностями описания и работы дру-

67

гой части системы. Последовательность в использовании формата данных означает, что аналогичные поля всегда будут представляться системой в одном и том же формате. Последовательность в размещении данных на экране в разных ситуациях, сходных по реализуемым функциям, является гарантией того, что пользователю известно, где на экране искать инструкции, сообщения об ошибках и т. д.

3.Краткость. Краткий диалог требует от пользователя ввода только минимума информации, необходимой для работы системы. Взаимодействие с ним становится более быстрым и осуществляется с меньшим числом ошибок, поскольку оно напрямую зависит от количества требуемых нажатий на клавиши. Полезным способом сокращения вводимых данных является ввод значений по умолчанию. В диалоге не следует запрашивать информацию, которая может быть сформирована автоматически или которая была введена ранее.

4.Поддержка пользователя. Поддержка пользователя в процессе диалога – это мера помощи, которую диалог оказывает пользователю при его работе с системой. Тремя основными аспектами этой поддержки являются:

– количество и качество имеющихся инструкций;

– характер выдаваемых сообщений об ошибках;

– подтверждение каких-либо действий системы.

Инструкции для пользователя выводятся на экран в виде подсказок либо справочной информации. Характер и количество инструкций должны соответствовать опыту работы пользователя с системой и его намерениям. Справочная информация должна появляться тогда, когда она требуется, и в приемлемой форме. Сообщение об ошибке должно точно объяснить, в чём заключается ошибка и какие действия следует предпринять, чтобы её устранить. Подтверждать ввод данных следует тогда, когда эти данные приведут к необратимым действиям системы (например, к удалению файла). Использовать сообщения о подтверждении следует не очень часто, так как это может очень раздражать.

5.Гибкость. Гибкость диалога – это мера того, насколько хорошо он соответствует различным уровням подготовки и производительности труда пользователя. Гибкость предполагает, что диалог может подстраивать свою структуру или входные данные под конкретного оператора. Основная проблема состоит не в том, как организовать изменения в диалоге, а в том, какие признаки нужно использовать для определения необходимости внесения изменений и их сути.

Для пользовательских интерфейсов программ существует три парадигмы: технологическая, метафорическая и идиоматическая. Технологическая парадигма основана на понимании механизма работы программы – сложный подход. Метафорическая парадигма основана на интуитивном понимании – проблематичный подход. Идиоматическая парадигма основана на знании того, как решать ту или иную задачу – подход, естественный для человека.

68

Хотя в современных программах встречаются все три подхода, одна лишь метафорическая парадигма настолько популярна, что, следуя по её ложному следу, мы часто препятствуем созданию по-настоящему хороших интерфейсов.

Технологическая парадигма. Технологическая парадигма пользовательского интерфейса проста и широко распространена в компьютерной индустрии. Она означает, что интерфейс выражается в понятиях, соответствующих его конструкции, тому, как он был построен. Чтобы успешно работать, пользователь должен понимать, как работает программа. Проблема в том, что обратное тоже верно: мы должны понять, как она работает, для того чтобы её запустить. Технологическая парадигма понятна инженерам, которые хотят знать, как всё устроено. Поэтому так много программ следует ей. Инженеры предпочитают видеть все шестеренки, рычаги и клапаны, потому что это позволяет им понять, что происходит внутри машины. Им кажется неважным, что эти артефакты без необходимости засоряют интерфейс. Но большинство пользователей – не инженеры и совершенно не хотят разбираться в устройстве программ или же не имеют на это времени. Для них важнее выполнять свою работу, а не набираться опыта, что инженерам часто трудно понять.

Метафорическая парадигма. Глупо думать, что можно создать хороший интерфейс на основе некоего мысленного волшебства. Человек понимает вещи интуитивно, мысленно сравнивая их с тем, что уже знает. Вы интуитивно понимаете, как работает пиктограмма мусорной корзины потому, что хорошо представляете себе принцип действия настоящей мусорной корзины и тем самым подготовили свой мозг для отождествления. Но вы не можете интуитивно понять, как “ работает” настоящая мусорная корзина. Это просто очевидно. Все это приводит нас к идиоматической парадигме, основанной на том факте, что человеческий мозг – необычайно мощная обучающаяся машина и что обучаться нам – легко.

Идиоматическая парадигма. Третий принцип разработки пользовательских интерфейсов решает проблемы двух предыдущих. Большинство элементов управления в графическом интерфейсе пользователя – идиомы. Кнопки, выпадающие списки и полосы прокрутки – это то, что мы узнаем ав-

томатически, а не то, о чём догадываемся метафорически.

Требования к интерфейсу пользователя. Практически стандартом стало использование такой модели интерфейса, когда любое взаимодействие пользователя и ЭВМ происходит в отдельном окне. Когда работающему за компьютером нужно выполнить какое-то действие, не связанное напрямую с его текущей работой, ему нет необходимости выходить из системы и сохранять свои данные. В этом заключается самое значительное преимущество многооконных сред – сохраняется контекст работы. Пользователь выполняет несколько действий (редактирование текста, графической картинки, электронной таблицы) поочередно, но когда все три окна у него перед глазами, он скажет, что работает с этими тремя объектами одновременно. Таким образом

69

достигается концепция рабочего стола, т. е. то, что видит пользователь на экране, очень походит на то, что лежало бы на его рабочем столе, если бы компьютер не использовался.

Необходимо правильно размещать информацию на экране. Объекты, которые по своей роли в системе можно отнести к основным, необходимо группировать в центре экрана, второстепенные же – на периферии. В тех случаях, когда требуется реакция пользователя на некоторые действия (ответ ДА/НЕТ), то, если это возможно, при представлении запроса на экране желательно не перекрывать основное рабочее окно (сохранение контекста), а располагать окно с запросом ниже рабочего.

Необходимо использовать возможности современных цветных мониторов и различные элементы информации выводить разными цветами. При выборе цветов нужно, как правило, исходить из следующих соображений:

•стараться избегать ярких цветов, так как это вызывает быстрое утомление глаз;

•использовать красный цвет только для вывода сообщений об ошибках

ипрочих критических ситуациях;

•для обозначения объектов и фона должны использоваться различные цвета, т. е. ни в коем случае не оттенки одного и того же цвета;

•использовать не более 4 – 5 цветов для объектов на экране, так как излишняя пестрота отвлекает пользователя от решения задачи, действует раздражающе.

Удачное цветовое решение пользовательского интерфейса способствует формированию у пользователей точного и детального представления о структуре программы, а также и быстрой обучаемости управлению ею. Эргономические рекомендации по выбору цветовых решений при формировании пользовательского интерфейса таковы:

1. Учитывайте потребности, возможности и опыт пользователей системы, для чего старайтесь сделать её гибкой, а при выборе цветового кода не только предлагайте пользователю возможность самому подбирать цвета, но и представляйте ему несколько наборов цветов, обозначающих те или иные структуры страниц экрана компьютера.

2. При выборе цветов помните, что пользовательский интерфейс должен способствовать уменьшению рабочей нагрузки пользователя, которому легче узнавать, чем запоминать, поэтому набор цветов должен настраивать пользователя на восприятие тех или иных команд, опций, операндов и т. д.

3. Создавайте цветовой код, который должен отличаться постоянством в обозначении соответствующих структур, команд, объектов и т. д.

4. Используйте цветовой код для привлечения внимания к представляемой информации, для сокращения времени её поиска, улучшения её размещения и запоминания.

5. Используйте цветовой код для кодирования разнообразных функций пользовательского интерфейса: управленческой, коммуникативной, объясни-

70

тельной, обучающей, иллюстративной, когнитивной, креативной, информа- ционно-поисковой, эстетической и др.

6. Рассматривайте цветовое решение как составную часть пользовательского интерфейса.

Ещё одна группа эргономических требований связана с организацией ввода с клавиатуры. При стандартной клавиатуре следует применять стандартные, устоявшиеся соответствия “ клавиша – выполняемое действие”, так как это существенно сокращает срок освоения программного продукта. При создании новых, нестандартных сочетаний клавиш выбирать их нужно, исходя из мнемонических соответствий (Alt + R – Run, Alt + С – Compile) и из стремления уменьшить количество движений рук.

При расположении на экране объектов, которые могут выбираться с использованием мыши, нужно объединять их в группы, чтобы пользователю не приходилось судорожно дергать рукой, перемещая курсор по всему экрану.

Третья группа требований связана с организацией диалога. При его проектировании нужно стремиться к тому, чтобы пользователь сам мог выбирать путь развития диалога, т. е. сводить к минимуму число таких ситуаций, в которых программа диктует пользователю, что он должен делать. Не стоит строить диалог с множеством уровней вложенности, следует отдавать предпочтение элементарным взаимодействиям.

В современных мультизадачных операционных средах средства для организации интерфейса пользователя входят в состав системы, существуют так же инструментальные пакеты для разработки программ для них. Это выгодно обеим сторонам – и программисту и пользователю. Программист освобождается от необходимости разрабатывать элементы интерфейса, его дело – умелое использование готовых средств. Пользователь же выигрывает потому, что программные продукты разных производителей имеют интерфейсы, в основе которых лежит одна и та же модель.

Составной частью пользовательского интерфейса являются языки взаимодействия (общения) человека с ЭВМ. Общие требования к ним следующие. Языки должны:

1)соответствовать когнитивным, мотивационным, психомоторным, эмоциональным, профессиональным характеристикам пользователей;

2)отвечать потребностям и задачам пользователей;

3)соответствовать назначению и особенностям программного продук-

та;

4)быть легки и удобны в освоении и использовании, эффективны в деятельности, приятны для общения.

Создание графического интерфейса пользователя, в процессе которого требуется компоновать графические элементы, выбирать общую структуру и поток приложений, побуждает программиста становиться в определённой степени художником. Стандартных правил, которые могли бы помочь при

71

создании презентаций, размещении элементов и организации структуры окна пользователя не существует. Удачный графический интерфейс пользователя рассматривается как произведение искусства. Поскольку создание интерфейсов – это не наука, а скорее искусство, в этой области отсутствуют твёрдые правила, которым необходимо следовать, так как много параметров определяются характером приложения, пользователей и контекста.

Однако существует целый ряд практических рекомендаций, которых следует придерживаться разработчикам для облегчения проектирования интерфейсов.

•Следует избегать сложных структур (типа дерева) для связи различных меню. В одну линейку меню лучше всего включать не более шести меню, каждое из которых будет содержать не более шести опций.

•Объекты должны иметь согласованное значение. Например, для активизации всех пиктограмм следует использовать двойной щелчок мышью. Некоторые современные интерфейсы не отвечают этой рекомендации и содержат пиктограммы, которые начинают действовать только после того, как пользователь “ отбуксирует” к ним объект. Линейки прокрутки должны служить только для прокрутки, а если используются готовые библиотечные пиктограммы, необходимо тщательно их проверить и убедиться, что, например, пиктограмма принтера всегда используется для вывода на печать.

•При активизации всех пиктограмм, как отмечалось ранее, следует использовать двойной щелчок мышью. Для пиктограмм объектов, которые активизируются одинарным щелчком мышью, рекомендуется также запрограммировать двойной щелчок. Многие опции, например, из меню Control Panel, выглядят как пиктограммы, но являются объектами, которые активизируются одинарным щелчком мышью. Следует предусмотреть, что пользователи будут дважды щёлкать по таким объектам мышью, и помочь им достичь желаемого результата.

•Меню интерфейса должны отражать текущее состояние системы. Одним из основных принципов, которыми руководствуется большинство создателей графических интерфейсов пользователя, является обеспечение доступа ко всем средствам интерфейса независимо от действий пользователя. Данное правило хорошо действует в отношении простых приложений, но для более сложных оно не так полезно.

•Элементы, общие для различных меню, следует размещать в одном месте. Например, кнопки ОК и Cancel всегда должны располагаться одинаково друг относительно друга и занимать одно и то же место в различных диалоговых окнах.

•Не следует стремиться к согласованности элементов меню, если это не соответствует мнению пользователей. Например, пользователи считают, что “ буксировка” файла из одной папки в другую, расположенную на этом же устройстве, вызывает перемещение файла во вторую папку. Они также полагают, что “ буксировка” файла на другое устройство создает там копию

72