3. Пользовательский интерфейс информационных технологий
Требования к пользовательскому интерфейсу
В условиях использования компьютерных информационных технологий актуальны вопросы организации взаимодействия человека с техническими и программными средствами. Такое взаимодействие обеспечивает пользовательский интерфейс. Определим понятие интерфейс. Интерфейс с общих позиций определяется как определенная стандартами граница раздела двух систем, устройств или программ. Применительно к информационным технологиям интерфейс определим как совокупность средств и правил, обеспечивающих взаимодействие устройств, программ. Наконец, определим понятие «интерфейс пользователя (пользовательский интерфейс)». Интерфейс пользователя - элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением.
Пользовательский интерфейс, базовыми свойствами которого являются конкретность и наглядность, включает три основных компонента:
- общения приложения с пользователем;
- общения пользователя с приложением;
- язык общения. Язык общения определяется разработчиком программного приложения.
Для эффективного взаимодействия конечных пользователей с вычислительной системой новые информационные технологии опираются на принципиально иную организацию интерфейса пользователей с вычислительной системой, основанную на принципах дружественного интерфейса:
- обеспечение права пользователя на ошибку благодаря защите информационно- вычислительных ресурсов системы от непрофессиональных действий на компьютере;
- наличие широкого набора иерархических меню, системы подсказок и обучения и т.п., облегчающих процесс взаимодействия пользователя с компьютером;
- наличие системы «отката», позволяющей при выполнении регламентированного действия, последствия которого по каким-либо причинам не удовлетворили пользователя, вернуться к предыдущему состоянию системы.
Одной из важных функций интерфейса является формирование у пользователя одинаковой реакции на одинаковые действия приложений, их согласованность. Согласование интерфейса должно быть выполнено в трех аспектах:
- физическом, который относится к техническим средствам (пока отсутствует);
- синтаксическом, который определяет последовательность и порядок появления элементов на экране (язык общения) и последовательность запросов (язык действий);
- семантическом, который обусловлен значениями элементов, составляющих интерфейс.
Согласованность интерфейса экономит время пользователя и разработчика. Для пользователя уменьшается время изучения, а затем использования системы, сокращается число ошибок, появляется чувство комфортности и уверенности. Разработчику согласованный интерфейс позволяет выделить общие блоки интерфейса, стандартизировать отдельные элементы и правила взаимодействия с ними, сократить время проектирования новой системы.
Типы пользовательского интерфейса
С точки зрения пользователя операционная система формирует удобный интерфейс, или программное окружение, на фоне которого выполняется разработка и осуществляется исполнение прикладной программы пользователя. Здесь пользовательский интерфейс можно рассматривать как командный язык для управления функционированием компьютера и набор сервисных услуг, освобождающих пользователя от выполнения рутинных операций. Т.е., интерфейс пользователя – это элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением. В число указанных компонентов включаются:
- средства отображения информации, отображаемая информация, форматы и коды;
- командные режимы, язык пользователь-интерфейс;
- устройства и технологии ввода данных;
- диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером;
- обратная связь с пользователем;
- поддержка принятия решений в конкретной предметной области;
- порядок использования программы и документация на нее.
В зависимости от типа пользовательского интерфейса информационные технологии имеют соответствующую классификацию (Рис. 3) При этом выделяется системный и прикладной интерфейс. Прикладной интерфейс связан с реализацией некоторых функциональных информационных технологий. Системный интерфейс — это набор приемов взаимодействия с компьютером, который реализуется операционной системой или ее надстройкой.
рис. 3. Классификация информационных технологий по типу пользовательского интерфейса
Кратко охарактеризуем основные типы пользовательского интерфейса: командный, WIMP (графический), SILK (речевой).
Командный интерфейс
Командный интерфейс – самый простой. Он обеспечивает выдачу на экран системного приглашения для ввода команды. Например, в операционной системе MS-DOS приглашение выглядит как С:\>, в операционной системе UNIX – это знак доллара.
Некогда ранее распространенный командный интерфейс имеет ряд существенных недостатков с точки зрения пользователя: многочисленность команд, отсутствие стандарта для приложений и т.д. Все это ограничивает круг его применения. Для преодоления недостатков были предприняты попытки упрощения командного интерфейса. Так появились специальные программные оболочки, облегчающие общение пользователя с операционной системой (программа Norton Commander и др.). Настоящим же решением проблемы стало создание и внедрение графической оболочки для операционной системы.
WIMP-интерфейс
При использовании WIMP-интерфейса (расшифровывается как Windows (окно) Image (образ) Menu (меню) Pointer (указатель)) на экране высвечивается окно, содержащее образы программ и меню действий. Для выбора одного из них используется указатель. В настоящее время практически все распространенные операционные системы предоставляют для своей работы графический интерфейс WIMP, использующий указательное устройство (например, «мышь»), выбор команд из меню, предоставление программам отдельных окон, использование для обозначения программ образов в виде пиктограмм. Удобство интерфейса и богатство возможностей делают Windows оптимальной системой для повседневной работы. Приложения, написанные под Windows, используют тот же интерфейс, поэтому его единообразие сводит к минимуму процесс обучения работе с любым приложением Windows.
SILK-интерфейс
При использовании SILK-интерфейса (расшифровывается как Speech (речь) Image (образ) Language (язык) Knowledge (знание)) на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых образов к другим по смысловым семантическим связям.
Современные операционные системы поддерживают как командный, так и WIMP- и SILK- интерфейсы.
В последнее время существенное внимание уделяется разработке и внедрению новых видов интерфейса, таких как биометрический (мимический) и семантический (общественный). Предполагается, что при использовании общественного интерфейса не нужно будет разбираться в меню. Экранные образы однозначно укажут дальнейший путь. Перемещение от одних поисковых образов к другим будет проходить по смысловым семантическим связям.
Стандарты пользовательского интерфейса информационных технологий
Определим понятие «стандартизация» применительно к автоматизированным информационным технологиям.
Стандартизация (в общем смысле) – принятие соглашения по спецификации, производству и использованию аппаратных и программных средств вычислительной техники; установление и применение стандартов, норм, правил и т.п. Стандартизация в области информационных технологий направлена на повышение степени соответствия своему функциональному назначению видов информационных технологий, составляющих их компонент и процессов. При этом устраняются технические барьеры в международном информационном обмене. Стандарты обеспечивают возможность разработчикам информационных технологий использовать данные, программные, коммуникационные средства других разработчиков, осуществлять экспорт/импорт данных, интеграцию разных компонент информационных технологий. К примеру, для регламентации взаимодействия между различными программами предназначены стандарты межпрограммного интерфейса (один из них - стандарт технологии OLE (Object Linking and Embedding — связывание и встраивание объектов). Без таких стандартов программные продукты были бы «закрытыми» друг для друга. Требования пользователей по стандартизации в сфере информационных технологий реализуются в стандартах на пользовательский интерфейс, например в стандарте GUI (Graphical User Interface).
Стандарты занимают все более значительное место в направлении развития индустрии информационных технологий. Более 1000 стандартов или уже приняты организациями по стандартизации, или находятся в процессе разработки. Процесс стандартизации информационных технологий еще не закончен.
Значительный прогресс достигнут в области стандартизации пользовательского интерфейса, представленного классами и подклассами:
- символьный (подкласс - командный);
- графический (WIMP, подклассы - простой, двухмерный, трехмерный);
- речевой (SILK);
- биометрический (мимический);
- семантический (общественный).
Выделяют два аспекта пользовательского интерфейса: функциональный и эргономический, каждый из которых регулируется своими стандартами. Например, один из наиболее распространенных графических двумерных интерфейсов WIMP поддерживается следующими функциональными стандартами:
- стандарт ISO 9241-12-1998 регулирует визуальное представление информации, окна, списки, таблицы, метки, поля и др.;
- стандарт ISO 9241-14-1997 - меню;
- стандарт ISO 9241-16-1998 - прямые манипуляции;
- стандарт ISO/IES 10741-1995 - курсор;
- стандарт ISO/IES 12581-(1999-2000) - пиктограммы.
Стандарты, затрагивающие эргономические характеристики, являются унифицированными по отношению к классам и подклассам:
- стандарт ISO 9241-10-1996 - руководящие эргономические принципы, соответствие задаче, самоописательность, контролируемость, соответствие ожиданиям пользователя, толерантность к ошибкам, настраиваемость, изучаемость;
- стандарт ISO/IES 13407-1999 - обоснование, принципы, проектирование и реализация ориентированного на пользователя проекта;
- стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119-2000 - требования к практичности, понятность, обозримость, удобство использования;
- стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126—93 - практичность, понятность, обучаемость, простота использования.