чмв

Информационные процессы человека: память и познание

Компьютер не имеет чувств, подобных человеческим (или пока не имеет), но люди не способны на многое из того, что может компьютер. Чтобы заставить компьютер помогать нам и развлекать нас, надо больше узнать о том, как работают память и познавательная система человека.

На рис. 2.1 представлены составляющие человеческой системы познания и памяти — хранение информации от органов чувств, краткосрочная память, долгосрочная память. Приведем несколько примеров того, как эти составляющие работают и как компьютерные и пользовательские интерфейсы могут помочь процессу обработки информации.

Рис. 2.1. Система обработки и запоминания информации человеком: 1 —долгосрочная память; 2 — краткосрочная память; 3—хранилище

Хранение информации от органов чувств есть установка буферов памяти, где содержатся результаты автоматической обработки информации, полученной от наших органов чувств (например, «феномен вечеринки»). Человек перерабатывает огромное количество информации, даже не осознавая этого. Буферная память сохраняет информацию (аудио-, визуальную и тактильную), которая может быть достаточно объемной и обладать высоким уровнем детализации.

Представьте ваши органы чувств как часовых на аванпостах, собирающих информацию о мире вокруг нас. Они могут быть не очень точны, но весьма внимательны ко всему, что происходит, а также достаточно оперативны. Информация не может храниться очень долго, она постоянно обновляется, вытесняется новыми «поступлениями». Причем происходит это без осознанного участия с вашей стороны. Происходящее вокруг лишь привлекает наше внимание, но в дальнейшем информация обрабатывается с помощью более высоких функций мозга.

При просмотре кинофильма вы не осознаете, что видите последовательность кадров. Ваша система чувств перерабатывает полученную информацию, кадр за кадром, так быстро, как только может. Высокоскоростные процессы деятельности мозга сглаживают, смягчают информацию, поэтому вы воспринимаете все как единое действие.

Сообщение должно оставаться на экране столько времени, сколько это необходимо для того, чтобы пользователь не только прочитал его, но и понял. Человеческая система чувств воспринимает информацию от всего, что находится на дисплее компьютера. Анимация на заднем плане забавна, но если вы работаете с ней в окне, ваш мозг будет выполнять слишком много ненужных операций. Ваша система обработки информации будет занята задним планом окна, а не работой. Это приведет к усталости и напряжению глаз.

Постоянная или повторяющаяся стимуляция действительно утомляет сенсорные механизмы, и они становятся менее восприимчивыми и способными к дифференциации изменений. Это называется привыканием, которое применимо к любой сенсорной информации, в том числе информации на мониторе, а также к изменениям в окружающей обстановке. Все факторы, включая свет, температуру, звуки, движения, изменения цвета, также влияют на человеческое внимание. Следовательно, все элементы компьютерного интерфейса важны и должны иметь строго определенное назначение.

Краткосрочная память — это вторая ступень обработки информации. Воспринятые и обработанные данные переходят из хранилища в краткосрочную память, которая также берет информацию из долгосрочной памяти. Краткосрочная память имеет наименьшую, если можно

11

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com

так выразиться, пропускную способность во всей системе обработки информации. Буферная память ограничена по емкости приблизительно семью (плюс-минус двумя) предметами. Новая информация поступает в краткосрочную память, вытесняя старую. Если информация не востребуется, в памяти данного вида она хранится не более 30 секунд. Краткосрочная память как область, отвечающая за процесс мышления, называется рабочей памятью.

Если вас попросят перемножить число 538 шесть раз в уме, вы будете делать это в вашей краткосрочной памяти. Понять, как она работает, довольно легко. Но, кроме этого, нам необходимо знать, чего человек не может по сравнению с компьютером. Например, компьютер без особого труда обращается к сохраненной информации, а человеку порой сложно управляться даже с известной информацией.

Люди используют различные способы сохранения информации в краткосрочной памяти. Основные из них — повторение и разбивка информации на части. Мы можем использовать один из них или их комбинацию. Телефонный номер можно повторять голосом «про себя» или вслух. Но любая новая информация может вытеснить старую. К примеру, в тот момент, когда вы повторяете номер телефона, пытаясь его запомнить, кто-то может вам сказать: «Эй, уже 11:35, пойдем на обед!». Номер телефона пропадет из вашей памяти, и вы будете повторять «одиннадцать тридцать пять, одиннадцать тридцать пять».

Разбиение информации на части - эффективный способ запоминания информации. Он заключается в дроблении информации на куски и последующей группировке их по связи, порядку и смыслу. Разбиение информации задействует оба вида памяти: долговременную и краткосрочную. Запомнить номер 123-4567 легко. Семь цифр можно запомнить по порядку их следования.

При разработке интерфейса вам необходимо знать ограничения и основные характеристики краткосрочной памяти. Например, если пользователи не могут понять информацию на экране и запросят справку по конкретной теме, не позволяйте окну справочной системы закрыть ту информацию, для которой она вызвана! Подобного рода помощь называется «деструктивной», потому что закрывает тот предмет, на котором пользователю нужно акцентировать внимание. Пользователи обычно прибегают к справочной системе два-три раза, пока полностью воспримут информацию.

Долговременная память есть аналог базы данных телефонной компании или телефонной книги. Такого рода память — хранилище информации с неограниченной емкостью и продолжительностью хранения. Компьютеры также являются достаточно объемными, долговременными хранилищами информации, но имеют свои слабые и сильные стороны, приведенные в табл. 2.1. Проблема заключается не в количестве и сроке хранения, а в способе получения доступа к информации.

Сколько раз вы пытались вспомнить чье-либо имя или название кинофильма и отказывались от этого? Этот феномен называется «вертеться на языке». Вы так мучительно пытаетесь что-либо вспомнить, что этот процесс начинает вызывать у вас почти боль! Вы примерно знаете, как звучит это слово, даже знаете его первые буквы или внешность того человека, чье имя хотите вспомнить, но не можете окончательно сформулировать информацию. Таблица 2.1

Слабые и сильные стороны людей и компьютеров

Таблица 2.1

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com

Вы можете «выудить» лишь часть, но не всю информацию. Удивительная вещь, но если вы перестанете мучить себя, несколько секунд спустя она всплывет в вашей голове сама. Долговременная память очень сложна, и информация кодируется в сложной системе связи., Восстановив некоторые составляющие информации, вы воспроизводите какие-то связи в сети и через некоторое время можете получить все нужные данные.

Существует стратегия для получения информации из памяти, как и стратегия, помогающая сохранять информацию в долговременной памяти.

Мнемоника — это присоединение смысловых значений к запоминаемой информации. Часть номера телефона, который вы хотите запомнить, может быть частью адреса вашего прежнего места проживания. Вам потребуется лишь запомнить «ваш старый дом», и это поможет запомнить весь номер. Люди тренируют себя в запоминании очень большого объема информации, создавая внутренние визуальные «зацепки», которые помогают запомнить каждую часть информации по отдельности. При работе с этой информацией «зацепка» помогает восстановить каждый «кусок» информации и легко перемещаться между ними.

Человек часто разбивает информацию на части, запоминает домашний и рабочий телефоны, номер страхового полиса, код автоответчика, компьютерные пароли и т.д. Ваш страховой номер содержит девять цифр, сложных для запоминания. Однако вы можете не запоминать каждую цифру отдельно. Запоминайте по три, две и четыре цифры сразу. Таким образом, можно запомнить три группы цифр по три цифры в каждой группе, даже если между ними нет никакой логической связи.

Поскольку обращение к долгосрочной памяти вызывает затруднения, компьютерные интерфейсы должны разрабатываться с учетом этого и по возможности оказывать помощь. Для работы с информацией существуют два главных метода: распознавание и восстановление в памяти.

Зачем заставлять пользователей вспоминать информацию, если они уже знают ее? Почему бы не дать перечень или меню данных и позволить распознать их? Восстановление в памяти включает в себя попытки распознавания информации без всякой помощи. Распознавание подразумевает попытку вспомнить информацию, используя какую-либо связь.

Проектирование пользовательского интерфейса базируется на знании того, как человек познает и воспринимает. Одна из наиболее важных задач интерфейса: уменьшить

доверие пользователя к собственной памяти и использовать преимущества компьютера для поддержки человеческих слабостей.

13

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com

Лекция 3 Проектирование пользовательского интерфейса

Стандартизация пользовательского интерфейса

Ведущие специалисты в области человеко-машинных компьютерных систем уже к середине 70-х ГГ. осознали необходимость формирования единых подходов к реализации пользовательского интерфейса. Однако в силу ограниченных технических возможностей вычислительных систем многие из принципов воспринимались программистами-практиками как некие абстрактные пожелания. В частности, о какой естественности интерфейса можно говорить, когда любая информация отображается на экране монитора только в буквенно-цифровом виде (в лучшем случае с использованием псевдографических символов).

Всвязи с этим весьма длительное время основной формой общения пользователя с компьютером оставался диалог в форме «вопрос-ответ». Но, возможно, именно потому, что компьютер выступал в роли собеседника, очень быстро возникла необходимость исследования психологических аспектов общения человека с компьютером.

Вкачестве иллюстрации того, насколько серьезно относятся «законодатели моды» к области компьютерных технологий к проблемам интерфейса, дующий факт. Американский Национальный институт стандартов (ANSI) имеет по данному направлению специальную консультативную группу — Комитет по стандартам интерфейса «человек-компьютер» (The Human-Computer Interface Standard Committee). Существуют подобные организации не только в США, но и в других странах; более того, имеются также международные исследовательские группы, работающие в этом направлении, например, Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (International Telegraph and Telephone Consultation Committee),

изучающий особенности интерактивных элементов интерфейса.

Ситуация коренным образом изменилась в 1987 г., когда корпорация IBM объявила о намерении создать единую среду разработки приложений (Systems Application Architecture — SAA).

Данный проект предусматривает не только, разработку единых принципов создания приложений, но и «материализацию» этих принципов на основе соответствующей технологической базы.

Целями проекта являются:

♦повышение производительности труда программистов и конечных пользователей;

♦облегчение эксплуатации и сопровождения программного обеспечения;

♦повышение эффективности распределенной обработки информации;

♦увеличение отдачи инвестиций в разработку информационных систем.

Проект SAA содержит 4 компонента:

Øсоглашения по интерфейсу пользователя (CommonUser Access — CUA);

Øсоглашения по программному интерфейсу (Common Programming Interface — CPI);

Øсоглашения по разработке приложений (Common Applications — СА);

Øсоглашения по коммуникациям (Common Communications Support— CCS).

Вкачестве технологической базы для реализации соглашений по пользовательскому интерфейсу было предложено конкретное инструментальное средство — Programming Toolkit для операционной системы OS/2. При его создании был учтен накопленный к тому времени опыт разработки интерфейсов, а также последние достижения в данной области, в первую очередь

—появление графических интерфейсов.

Исследованиями и практической реализацией графических интерфейсов в то время уже занимались такие фирмы, как Xerox, Apple, Digital Research и Microsoft. В результате их

деятельности были определены основные концепции построения графических пользовательских интерфейсов:

♦использование единой рабочей среды пользователя в виде так называемого Рабочего стола;

♦объектно-ориентированный подход к описанию заданий пользователей;

♦использование графических окон в качестве основной формы отображения данных;

♦применение средств не клавиатурного ввода, основанного на выборе и указании с помощью манипулятора «мышь».

14

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com

В силу различных причин фирма IBM при реализации проекта SAA наиболее тесно сотрудничала с фирмой Microsoft, в результате чего была создана графическая оболочка Microsoft Windows IBM Top View. И хотя впоследствии пути двух гигантов компьютерного бизнеса несколько разошлись, основные положения проекта SAA живы и успешно развиваются: корпорацией IBM — применительно к OS/2, а фирмой Microsoft — в рамках семейства ОС

Windows.

Итак, стремление к стандартизации пользовательского интерфейса налицо, и оно обусловлено не только коммерческими интересами ведущих производителей программного обеспечения. Вместе с тем единого официально утвержденного стандарта пока нет, но уже сейчас хотелось бы знать, по каким параметрам может оцениваться «степень стандартизации» пользовательского интерфейса.

Стандартизованный интерфейс (именно стандартизованный, а не стандартный) должен отвечать двум основным требованиям:

♦обладать перечисленными в предыдущем разделе свойствами (естественности, согласованности и т.д.);

♦быть узнаваемым (или предсказуемым, что в данном случае одно и то же). Второе требование, в свою очередь, предполагает, что интерфейс содержит только стандартные базовые элементы; каждый такой элемент должен иметь «узаконенное» название и определенный перечень свойств. Например, нельзя называть меню «списком» и при этом использовать его для вывода результатов расчетов.

Компьютерные стандарты

Стандарты делают нашу жизнь легче, раскрывая характеристики объектов и систем, окружающих нас. Раскладка телефонного номеронабирателя, к примеру, есть стандарт, который мы используем каждый раз, когда звоним. Если вы являетесь пользователем компьютера или печатной машины, то комфортно чувствуете себя, применяя стандарт QWERTY у клавиатуры (названный по левому верхнему ряду алфавитных клавиш).

Стандарты есть везде — это основа индустриализации. Они позволяют архитектору и строителю понимать друг друга при строительстве, воплощать свои идеи в проекте дома, а затем и в реальном здании. Существуют стандарты электротехнические, механические, сантехнические, экологические и масса других, что помогает каждому лучше выполнять свою работу.

Стандарты компьютерного проектирования разрабатываются государственными и общественными организациями, другими локальными и международными формациями. Самые известные организации по разработке стандартов — это American National Standards Institute (ANSI — Американский национальный институт стандартов), Deutsche In-genieuring Normer (DIN—Немецкий инженерный стандарт) в International Standards Organization (ISO —

Международная организация по стандартизации).

Стандарты существуют для дисплеев, клавиатур, системных деталей и т.д. Например, разработаны стандартные кабели, соединители, электрические шины, электронные протоколы передачи. Если вы хотите подключить принтер к компьютеру, вы должны использовать кабель для параллельного порта со стандартными разъемами. Большинство стандартов для аппаратной части компьютера спроектировано, чтобы обеспечить взаимодействие человека и компьютера. Один из международных стандартов гласит: «Кривизна скоса клавиатуры должна составлять от

0 до 250 ».

Стандарты на программное обеспечение обычно применимы для основных характеристик пользовательского интерфейса. Существуют международные и локальные стандарты даже для столь обыденной вещи, как лист бумаги. Вы можете оценить их преимущества, работая в текстовом процессоре. С тех пор как были приняты международные стандарты для листов бумаги, их можно задать в свойствах программы для выбранного формата документа. Если стандартные размеры листа не будут заложены в текстовом процессоре, то нельзя задать приемлемый размер страницы, который можно было бы использовать по всему миру. Проектировщики и разработчики должны принимать во внимание эти условия и предусматривать поддержку для пользователей, предоставляя стандартные конфигурации и

15

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com

разрешая изменять их свойства. Пользователи будут весьма благодарны им за это.

Стандарты должны постоянно обновляться и совершенствоваться, иначе они начинают тормозить развитие технологии и препятствовать внедрению новаций. Многие из сегодняшних

стандартов не полностью соответствуют нынешнему компьютерному программному и аппаратному обеспечению, а также всем нуждам пользователей компьютера. Крупные

производители компьютерного оборудования и программного обеспечения связаны с международными организациями по принятию и разработке стандартов. Они преследуют две цели: помочь улучшению нынешних и будущих стандартов и адаптировать их для собственных программных продуктов.

Программой по стандартизации в сфере информатизации на период с 1999 по 2010 г.

предусматривается сотрудничество с международными организациями по стандартизации при проведении работ по трем приоритетным для Российской Федерации направлениям стандартизации информационных технологий, краткие сведения о которых мы приводим ниже.

Направления 1-го приоритета

Языки программирования и программный интерфейс.

Участие России в разработке международных стандартов по данной тематике позволяет поддерживать те направления российской математической школы, которые имеют традиционно устойчивую позицию, а также разрабатывать новые языки для перспективных направлений программирования.

Языки описания документов. Стандартизация в данной области позволяет обеспечить необходимую нормативную базу, поддерживающую создание, хранение и обращение документов в открытых системах, включая элементы доступа при поиске информации.

Программная инженерия. Данное направление стандартизации представляется особо важным для России в ближайшей перспективе. В сочетании с сертификацией и внедрением систем качества, соответствующих требованиям международных стандартов, участие в разработке и применении этой группы стандартов дает отечественным разработчикам, а также

изготовителям и поставщикам программных средств возможность повысить качество и конкурентоспособность своей продукции как на внутреннем, так и на внешнем рынках. Сервисы управления данными. Данное направление является перспективным в плане создания

иразвития отечественных систем распределенных баз данных и формирования национальных информационных ресурсов федерального, регионального и местного уровней в структуре Единого информационного пространства России.

Работа в сетях и соответствующие соединения. Работы в данном направлении позволят стандартизировать функции, необходимые для установления и управления информационным обменом через сети и физические интерфейсы.

Безопасность информационных технологий. Работы в области безопасности информационных технологий позволяют создать комплект стандартов, поддерживающих методы и средства обеспечения безопасности, в первую очередь на уровне личности и различных общественных групп. Данное направление является одним из важнейших с учетом

бурного роста информационного обмена между компонентами всех уровней и перспектив развития Российской и Глобальной информационной инфраструктуры, включая Интернет. Терминология. Это направление предполагает разработку терминологии для информационных технологийи связанных областей.

Направления 2-го приоритета

Сбор данных и системы идентификации. Работы в данной области позволяют создать комплект стандартов, поддерживающих разработку идентификационных карт и

соответствующих устройств для использования в межотраслевых приложениях и в международном обмене (например, как платежное средство в банковском деле), а также методы

исредства для процесса автоматической идентификации и сбора данных, в частности с использованием штрих-кодов.

Мультимедиа и представление информации. Стандартизация в данной области позволяет обеспечить необходимую нормативную базу, поддерживающую кодированное представление, обработку и обмен аудио, изображениями, мультимедиа- и гипермедиаинформацией для разнообразных приложений. Имеет важное значение для поддержки культурного обмена, образования и досуга.

16

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com

Пользовательский интерфейс. Работы в данной области позволяют создать комплект стандартов, поддерживающих пользовательский интерфейс для интерактивной деятельности в локальных и распределенных средах с использованием аудио, изображений, мультимедиа и гипермедиа информации, включая специальные интерфейсы для людей, имеющих физические недостатки или работающих в специфических условиях.

Офисное оборудование. Стандартизация в данной области позволяет обеспечить необходимую нормативную базу, поддерживающую адекватный уровень требований к эксплуатационным характеристикам и методам тестирования офисного оборудования (принтеры, копировальное оборудование, цифровые сканеры, факсимильное оборудование и их комбинации).

Кодированные наборы символов. Стандартизация в данной области позволяет обеспечить необходимую нормативную базу, поддерживающую множества графических символов и их кодированное представление для обеспечения одно- и многоязыковых функций при работе с информацией (интернационализация).

Направления 3-го приоритета

Среды для информационного обмена. Работы в данной области включают стандарты,

поддерживающие требования к оптическим и магнитным носителям данных и соответствующим устройствам на их основе, обеспечивающим хранение и обмен данными в системах обработки информации.

Геоинформационные технологии. Предусматривают развитие системы стандартов,

направленных на повышение качества электронных карт и соответствие их требованиям международных стандартов, на сокращение трудоемкости и сроков изготовления электронных

карт для создания предпосылок совместимости различных геоинформационных систем и в перспективе создания национальной базы геоинформационных данных.

Информационные технологии в охране здоровья. Для Российской Федерации это направление представляется одним из приоритетных, особенно если иметь в виду невысокий уровень здоровья и продолжительности жизни, а также проблемы, связанные с малой плотностью населения и низкой обеспеченностью врачами вне больших городов.

Необходимо отметить, что реализация направлений стандартизации в первую очередь

ориентирована на устранение имеющегося разрыва между базами стандартов информационных технологий в России и в ведущих странах мира.

Нормативная база системы

Нормативную базу системы проектирования и разработки пользовательского интерфейса и программных продуктов составляют отраслевые и государственные стандарты. Список таких стандартов Приведен в табл. 3.1 и 3.2. Однако надо заметить, что практически нет ни одного стандарта, в котором бы четко были сформулированы правила построения и используемые инструменты.

Таблица 3.1

Перечень отраслевых стандартов, связанных с инфраструктурными характеристиками качества

программного продукта

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com

Таблица 3.2

Перечень национальных стандартов, связанных с инфраструктурными характеристиками качества программного продукта

18

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com

19

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com

20

PDF created with FinePrint pdfFactory trial version www.pdffactory.com