Проектирование человеко-машинного интерфейса. Лекция №1.
Основные понятия. Психологические аспекты человеко-машинного взаимодействия
Человеко-машинное взаимодействие (HCI – Human-Computer Interaction) – это наука, которая изучает, как люди используют компьютерные системы, чтобы решить поставленные задачи.
HCI обеспечивает нас знаниями о компьютере и человеке для того, чтобы взаимодействие между ними было более эффективным и более удобным.
HCI включает в себя несколько различных дисциплин:
Эргономика
Информатика
Искусственный интеллект
Лингвистика
Психология
Социология
Основы разработки программного обеспечения
Дизайн.
Это требуется для того, чтобы разработчики программного обеспечения понимали основы деятельности, поведения и ментальной специфики человека в соответствии с проектируемой системой.
Понятие информационного взаимодействия между пользователем и компьютером
Человеко-машинный интерфейс обеспечивает связь между пользователем и компьютером – он позволяет достигать поставленных целей, успешно находить решение поставленной задачи.
Взаимодействие – обмен действиями и реакциями на эти действия между компьютером и пользователем.
Пользовательский интерфейс – способ взаимодействия между человеком и компьютером.
Вся история развития интерфейсов лучше всего характеризуется понятием "прерывистое равновесие" , когда долгие периоды стабильности прерываются быстрыми изменениями. Мы можем идентифицировать четыре качественно отличных друг от друга поколения, которые характеризуются четырьмя интерфейсными стилями.
В первый период (50-е и начало 60-х гг.) компьютеры, как известно, работали в основном в пакетном режиме, используя перфокарты для ввода и устройство построчной печати для вывода; можно утверждать, что при этом фактически не было смысла говорить о пользовательском интерфейсе - не существовало самого понятия "интерактивного пользователя" в современном смысле этого слова (хотя некоторые умудрялись выполнять отладку прямо с консоли, используя переключатели и световые индикаторы как "пользовательский интерфейс").
Во втором периоде в эволюции интерфейсов (с начала 60-х до начала 80-х гг.) господствовал режим разделения времени на мэйнфреймах и мини-компьютерах с использованием механических или "стеклянных" телетайпов (алфавитно-числовые дисплеи), когда пользователи могли взаимодействовать с компьютером путем ввода с клавиатуры команд с параметрами. Этот тип взаимодействия захватил и век ПК с MS DOS и ОС Unix.
Третье поколение пользовательских интерфейсов взяло старт еще в 70-е г. - при режиме разделения времени и ручного ввода команд. В научно-исследовательском центре Xerox PARC были созданы графические интерфейсы пользователя (GUI), предназначенные для работы на растровых графических сетевых рабочих станциях. Эти интерфейсы принято обозначать аббревиатурой WIMP (Windows-Icons-Menus-Pointing device), что отражает задействованные интерактивные сущности - окна, пиктограммы, меню и позиционирующее устройство (обычно мышь).
Именно интерфейсы этого типа, завоевавшие популярность вместе с Macintosh в 1984 году и позднее скопированные, в частности, в Windows для ПК, доминируют и по сей день. Сегодняшние приложения имеют интерфейсы того же типа, как и ранние "настольные" приложения, разве что увеличилась степень "реализма" благодаря применению современных интерфейсных "виджетов" (widgets) - инструментов, позволяющих, например, использовать тени для экранных кнопок. Пожалуй, новым качеством по сравнению с интерфейсами предыдущего поколения стало активное использование цвета и доступность для широкого круга разработчиков представительного множества программных средств для построения WIMP-интерфейсов.
Несколько лет назад основным видом взаимодействия был текст (так называемые терминальные или командные системы). В настоящее время, взаимодействие может также включать графику и иконки (знаки) вместо текста, но для описания процесса взаимодействия все равно еще используется текст.
Имеется ряд стилей взаимодействий, которые делятся на два основных вида. Первый – это использование интерфейса языка команд – ввод команд текстовыми средствами; и второй – это непосредственное манипулирование. Таким образом, имеется ряд способов, которыми пользователь мог бы связываться с компьютером:
Языки команд - пользователь управляет системой, вводя соответствующие команды в тестовом режиме;
Вопрос и ответ - диалог, где компьютер задает вопросы, а пользователь отвечает ему (или наоборот);
Формы - пользователь заполняет формы или поля диалога, вводя данные в необходимые поля;
Меню - пользователь обеспечен рядом опций и управляет системой, выбирая необходимые пункты;
Прямое манипулирование - пользователь управляет объектами на экране посредством устройства манипулирования, типа мыши. Другой термин, используемый для прямого интерфейса манипулирования - Графический Интерфейс Пользователя.
В различных операционных системах на сегодняшний день обычно используются комбинированные стили взаимодействия из приведенных выше.
Например, в графическом интерфейсе операционной системы Windows используется прямое манипулирование, а также меню, диалоговые элементы, формы и язык команд. Такой подход важен для проектировщика автоматизированных систем, поскольку позволяет тщательно рассмотреть поставленную задачу заказчика (будущего пользователя), чтобы выбрать наилучший вариант решения задачи.
Цель создания эргономичного интерфейса состоит в том, чтобы отобразить информацию настолько эффективно насколько это возможно для человеческого восприятия и структурировать отображение на дисплее таким образом, чтобы привлечь внимание к наиболее важным информационным объектам. Основная же цель состоит в том, чтобы минимизировать общую информацию на экране и представить только то, что является необходимым для пользователя.