ВОПРОСЫ КОГНИТИВНОЙ ВИЗУАЛИЗАЦИИ В ПРОЕКТИРОВАНИИ ИНТЕРФЕЙСОВ
А.В. Вицентий1,2, к.т.н., научный сотрудник, доцент 1Институт информатики и математического моделирования технологических процессов
Кольского НЦ РАН; 2Кольский филиал ПетрГУ г. Апатиты
E-mail: alx_2003@mail.ru
При разработке больших и сложных информационных систем, таких, например, как системы информационной поддержки принятия решений, где пользователь вынужден обрабатывать большие объемы данных, необходимо с особой тщательностью подходить к разработке интерфейсов [1]. При этом часто возникает целый ряд проблем, связанных с необходимостью учета особенностей восприятия информации конечным пользователем системы, в роли которого выступает лицо, принимающее решения (ЛПР).
Понятие интерфейса используется в различных областях человеческой деятельности. Часто это понятие отдельно не определяют ввиду того, что у большинства людей имеется некоторое свое, но схожее представление о нем. В широком смысле под интерфейсом понимается некоторая совокупность возможностей, инструментов, способов и методов взаимодействия нескольких объектов между собой. Цели и направленность такого взаимодействия могут быть различны. В данной работе будет использоваться понятие интерфейса, принятое в области информационных технологий. Таким образом, под интерфейсом будем понимать совокупность унифицированных технических и программных средств и правил (описаний, соглашений, протоколов и т.п.), обеспечивающих взаимодействие устройств и/или программ в вычислительной системе или сопряжение между системами.
Когда речь заходит о необходимости научного обоснования проектирования интерфейсов пользователя, обращаются к такому понятию, как «человеко-компьютерное взаимодействие». Человеко-компьютерное взаимодействие (ЧКВ или HCI - humancomputer interaction) - междисциплинарное научное направление, существующее и развивающееся в целях совершенствования методов разработки, оценки и внедрения интерактивных компьютерных систем, предназначенных для использования человеком, а также в целях исследования различных аспектов этого использования. Взаимодействие между пользователем и компьютерами происходит на уровне пользовательского интерфейса, основная часть информации в котором представляется пользователю в виде визуальных образов или объектов, отображаемых на экране. Поэтому вопросы выбора средств и методов визуализации имеют огромное значение [2].
Вообще, визуализация – это общее название приёмов представления числовой информации или физического явления в виде, удобном для зрительного наблюдения и анализа. Визуализация в компьютерных интерфейсах это набор инструментов и методов интерпретации данных и генерации визуальных образов на основе сложных многомерных наборов данных. Эффективность визуализации напрямую связанна с пониманием принципов мышления человека, интерпретацией им сложных данных и с возможностью правильного представления ментальных моделей пользователя при работе с различными предметными областями. Такое понимание компьютерной визуализации ставит ее в один ряд с интерактивным визуальным анализом (Interactive Visual Analysis) и интеллектуальным анализом данных (Data Mining).
Особое внимание необходимо уделять разработке интерфейсов информационных систем, обеспечивающих взаимодействие с пользователем (человеком). Зачастую то,
как организован такой интерфейс, обуславливает насколько полно пользователь сможет использовать заложенные в информационную систему функции в своей практической деятельности. В настоящее время прибегают к стандартизации интерфейсов, что облегчает пользователю освоение различных информационных систем, имеющих однотипные элементы интерфейса. Кроме того, такой подход позволяет модифицировать ряд функций, не нарушая основные принципы взаимодействия с пользователем, а также снижать когнитивную нагрузку на пользователя, освоившего работу с привычным для него интерфейсом. Пользователем (конечным пользователем) называют человека, использующего ИС для решения стоящих перед ним задач. Отдельное внимание в интерфейсе пользователя уделяется его эффективности и удобству. Он должен быть понятным, удобным и дружественным к пользователю.
Дальнейшее развитие применения компьютерной визуализации данных для построения интерфейсов пользователя связано с необходимо обеспечения учета когнитивных конструкций, описывающих понимание пользователем некоторой области знаний, в разработке когнитивных интерфейсов. Такие интерфейсы, учитывающие перцептивные стереотипы восприятия различных категорий пользователей обеспечат высокий уровень интуитивной понятности и эффективной интерпретации результатов обработки данных [3] и станут основой мультипредметных информационных систем поиска информации и поддержки принятия решений.
Восприятие или перцепция это сложный психический познавательный процесс, формирующий субъективную картину мира. Он заключается в отражении предмета или явления в целом при его непосредственном воздействии на органы чувств. Восприятие определяет процесс приёма и преобразования информации получаемой через органы чувств, формируя субъективный целостный образ объекта через совокупность ощущений, инициируемых им. Именно этот субъективный образ объекта, сформировавшийся у ЛПР в процессе восприятия, и лежит в основе принимаемых в дальнейшем решений.
Восприятие включает несколько этапов: 1) обнаружение объекта как целого; 2) различение отдельных признаков в объекте; 3) выделение в нём информативного содержания, адекватного цели действия; 4) формирование образа объекта. Восприятие также предполагает осознание субъектом самого факта стимулирования и определённые представления о нём. Конечным результатом процесса восприятия становится построенный образ, то есть субъективное видение реального мира ЛПР, воспринимаемого при помощи органов чувств. На основе полученного образа ЛПР производит определение ситуации, то есть оценивает её, после чего принимает решение о выработке соответствующего решения.
Список литературы:
1.Вицентий А.В. Использование данных дистанционного зондирования земли при построении когнитивных интерфейсов систем информационной поддержки решения прикладных задач управления территориями // Журнал «Научный аспект». – Самара: ООО «Аспект», 2014. – С. 194-195
2.Вицентий А.В. Визуализация данных и когнитивная графика в научных исследованиях и прикладных задачах // Современная наука: теоретический и практический взгляд: Материалы Международной научно-практической конференции. – Нефтекамск: РИО ООО «Наука и образование», 2015. – С. 45-48.
3.Вицентий А.В. О некоторых аспектах восприятия визуальных образов при проектировании интерфейсов // Актуальные вопросы в научной работе и образовательной деятельности: сборник научных трудов по материалам Международной научнопрактической конференции. – Тамбов: ООО «Консалтинговая компания Юком», 2015. - 30-31.