Что такое интерфейс

Что такое интерфейс?

Каждую вычислительную систему можно оценивать двумя критериями: точностью и удобством. Для традиционной концепции вычислительной си­стемы точность означает, что при поступ­лении на вход системы заданных значений на ее вы­ходе получаются заданные результаты. Часто начинающие программисты обращают особое внимание на точность результатов, забывая про удобства работы с вычислительной системой. Слишком часто разработчики программного обес­печения относятся к операции ввода-вывода как к утомительной последовательности операций чтения и записи, которую нужно пройти, чтобы добраться до «интересной части программы».

Пользователь автоматизированной вычислитель­ной системы имеет право ожидать не только точных этапов обработки, по и удобства в использова­нии системы. Это значит, что при пользовании вы­числительной системой человек не должен существен­но менять стиль своей работы. В большинстве слу­чаев сам процесс переработки входных данных в выходные не влияет на это, поскольку пользователь непосредственно этот процесс не чувствует. Обычно у него нет необходимости или желания знать, как со­вершается эта переработка данных. Реальный меха­низм передачи управления от рулевого колеса к управляемым колесам автомобиля практически не влияет на водителя, однако для него имеет большое значение форма и расположение рулевого колеса. Аналогично устройство и расположение рабочей станции, формат входных и выходных данных имеют большое значение для пользователя вычислительной системы.

Интерфейс "человек-компьтер" включает все те аспекты автоматизированной вычислительной систе­мы, с которой непосредственно соприкасается поль­зователь.

Что влияет на удобство работы с системой.

Чтобы работа с компьютером была удобной, пользователь должен при взаимодействии с системой ощущать комфорт. Таким образом, на удобство ра­боты влияют факторы, которые вызывают чувство комфорта. Их можно разделить на три большие группы: социальные факторы, физическая эргономика, психологическая эргономика.

Общий психологический климат в организации, а также форма преподнесения сведений о вычислительной системе мо­гут вызвать предубеждение против этой системы за­долго до того, как пользователь познакомится с ней практически. Функции, которые возлагает система на пользователя, и способ выполнения этих функций могут нарушить сложившиеся рабочие группы, ли­шить исполнителя привычного общения или испор­тить его отношения с руководством. Эти социальные факторы могут усилить или ослабить опасения поль­зователя относительно системы.

Если пользователь относится к системе без пре­дубеждений, эргономические характеристики реаль­ной системы могут существенно улучшить или ухудшить его отношение к ней. Основные эргономические характеристики: конструктивные особенности оборудования, качество разработки диалога, доступность и надежность систем, чувствительность систем. Конструктивные особенности оборудования (как компьютера, так и дополнительных устройств) и раз­мещение его в рамках рабочей станции могут по­влиять на чувство физического комфорта пользова­теля при работе с системой. Может ли оператор легко читать символы на экране дисплея, или экран рас­положен так, что из-за отражения солнечных лучей ему приходится щуриться, чтобы разглядеть текст? Расположена ли клавиатура так, что оператор может нажать любую клавишу, не вытягиваясь неестествен­но при этом? Например, в некоторых универсамах кассовые аппараты расположены так, что кассиршам приходится часто поворачиваться и тянуться, чтобы посмотреть, какой товар нужно пробивать: в резуль­тате они сильно устают к концу рабочего дня! Уде­лил ли разработчик системы внимание конструкции сидения и подставки под терминал или использовал для этого обычный стол и стул, который в данный момент оказался свободным? Конструирование обо­рудования — это "золушка" эргономики; разработчи­ки большинства вычислительных систем используют имеющиеся конструкции, а не разрабатывают их заново. Третий фактор — это психологическая эргономика; в то время как физическая эргономика занимается изучением соответствия функций системы физиологи­ческим процессам человека, психологическая эргоно­мика занимается изучением соответствия функций системы психологическим процессам человека. Чтобы проиллюстрировать разницу, рассмотрим процесс считывания сообщения с экрана. Пользователь, ко­торый не может физически различить символы из-за бликов или плохого контраста, ощутит физический дискомфорт. Пользователь, который может прочесть текст, но не может понять его смысл из-за непонят­ных слов или непривычной формы представления текста, ощутит психологический дискомфорт. Нет смысла прилагать усилия для создания условий, когда у пользователя не устают гла­за, если от сообщений системы его голова пойдет кругом! На этот аспект работы систем, получивший название диалога, разработчики программного обес­печения могут повлиять как в положительную, так и в отрицательную сторону. Может ли пользователь получить доступ к системе в любое время и в любом месте? Разработчик должен гарантировать, что система будет доступна именно в то время, когда это нужно пользователю. Кроме того, надежность системы должна обеспечивать доступ в любое удобное время. Имеет значение не только общее время потерь из-за сбоев, но и количество сбоев. Несколько сбоев подряд продолжительностью по несколько секунд каждый могут выбить оператора из колеи сильнее, чем один часовой сбой. Такой же отрицательный эффект, как невозмож­ность получить доступ к системе, имеет и длительное ожидание ответа на запрос в течение 20 с и более. Еще хуже, если в какие-то дни ответ выводится через 2 с, а в другие приходится ждать 20 с: разное время реакции системы наводит пользователя на мысль, что система испортилась! Обеспечение приемлемого времени реакции системы — это один из самых тех­нически важных и дорогостоящих аспектов разра­ботки интерактивных систем.

Почему важен критерий удобства работы.

Для обеспечения эффективной работы оператора нужно учитывать его эмоциональные, психологиче­ские и физиологические особенности. Если пользова­тель расстроен, раздражен или подавлен, он не смо­жет работать хорошо. Элементом системы, который может вызвать или наоборот снять стресс, является интерфейс человек-компьютер, т. е. среда, через ко­торую пользователь взаимодействует с системой. Тело человека — это механизм, который должен работать в рамках определенных ограничений и до­пусков. Нашим глазам нужно, чтобы образы имели определенный размер, уровень яркости, контрастно­сти и располагались на удобном расстоянии. Некото­рые цвета воспринимаются легче других, наложение одних цветов помогает различать их, а наложение других — мешает. Эти физические ограничения широко известны. Однако ограничения нашего мозга не так хорошо изучены и часто вообще игнорируются. У нас очень большая долговременная память и очень ограничен­ная кратковременная (оперативная) память. Под опе­ративной памятью часто понимают последователь­ность буферов, в которых могут накапливаться промежуточные данные при любой обработке. Подобно буферам вычислительной систе­мы, эта память имеет ограниченный объем и легко может перегружаться. Долговременная память имеет, вероятно, неограниченный объем и быстрый доступ к данным. Если мы регулярно выполняем какую-ни­будь работу, то она легко "запоминается" без пере­грузки оперативной памяти; если мы повторяем ее достаточно часто, то со временем начинаем выпол­нять ее почти подсознательно. Однако, если мы де­лаем что-то редко, наша оперативная память оказы­вается полностью занятой на все время работы.

Даже если работа в общем знакома, мы можем перегрузить оперативную память ее конкретным про­явлением. Представим себе служащего, который рас­сматривает счет, представленный на двух экранах, так как на одном он не помещается. Служащий, по всей видимости, выполнял эту работу много раз, по­этому может без труда сказать, какие поля таблицы на каком экране находятся. Запомним, же конкрет­ные значения полей на разных экранах гораздо труд­нее, если вообще возможно.

Люди вносят в каждую деятельность свое пони­мание того, как эта деятельность должна выполнять­ся. Это понимание — модель деятельности — базирует­ся на прошлом опыте человека. Под долговременной памятью часто понимают хранилище различных мо­делей, на базе которых человек строит свою деятель­ность по реализации различных умственных стиму­лов. Вместо того, чтобы хранить мелкие подробности, люди восстанавливают подробности из моделей бо­лее высокого уровня. Большинство людей читает экран слева направо и сверху вниз, как книжную страницу. Они хотят, чтобы данные на экране были расположены в структурированном порядке и ищут признаки относительной важности различных элемен­тов данных.

Люди прекрасно приспосабливаются. Они могут сидеть в самых причудливых позах и работать в са­мых неблагоприятных условиях: посмотрите, напри­мер, на программистов, работающих на рабочих стан­циях! Они могут расширять свою оперативную память с помощью листков бумаги, приспосабливаться к иному способу работы, вырабатывать новые модели, ко­торые не соответствуют их предыдущему опыту и вно­сят порядок в расположение данных на экране. Одна­ко такая адаптация приводит к стрессам, которые могут проявиться в разочаровании, раздражении, не­приятных и болевых ощущениях.

Эти стрессы могут иметь разные последствия. Где допускается выбор, пользователь может просто отка­заться от работы с системой. Например, рассмотрим ситуацию, в которой руководитель может воспользоваться программой бухгалтерских расчетов или вы­полнить расчет с помощью калькулятора. Если систе­ма ему не понравилась из-за трудного доступа, плохой реакции на запрос, физических неудобств или чего-ни­будь еще, он может предпочесть ручной вариант рас­чета. Когда у пользователя нет выбора, например, у служащего, ведущего бухгалтерский учет, работа, связанная со стрессами, может привести к заболева­нию, постоянному отсутствию пользователя на рабо­чем месте или к неприемлемому уровню ошибок. Эти ошибки не являются следствием намеренных попыток дискредитировать систему можно так расположить входные и выходные данные, что разобраться с ними будет трудно!

Стратегия разработки интерфейса человек-компьютер.

Интерфейс человек-компьютер как отдельный компонент системы. Так же как структуры данных в системе можно изолировать от алгоритмов обработки этих структур, мы можем до определенной степени отделить интер­фейс человек-компьютер от вычислительной задачи. Возможности аппаратных и программных средств. Разработчики систем, как, естественно, и другие специалисты, пользуются в работе своими старыми навыками. Этот внутренний консерватизм усиливает­ся, а не ослабевает вследствие стремительного развития в последнее время аппаратных и програм­мных средств. Однако невозможно разработать ком­понент, не понимая возможностей и ограничений основных элементов, из которых он может быть по­строен. Будьте последовательны. В процессе разработки требуется новизна, при­чем необходимо следить за тем, чтобы эта новизна не растворилась в мелочах, а также за целесообраз­ностью обилия подходов. В настоящее время многие пользователи имеют доступ к разным системам, и вряд ли они будут менять свои приемы работы при смене систем. Используйте принятые принципы разработки интерфейса. Физическое взаимодействие пользователя с рабочей станцией имеет много общего с взаимодействием человека с машиной вообще. Поэтому существует большое число общепринятых в эргономике рекомендаций, которые легко можно перенести на разработку и организацию рабочей станции. В то же время форма представления информации на экране не одинакова. Графический дизайн зависит от распределения информации на экране, словарного состава предложения, способа выделения ключевых элементов представления данных и т. д. Разработчики должны знать эти принципы. «Поймите» задачу и пользователя. Разработчик должен понимать не только вычислительный процесс, необходимый для решения задачи, но и оценивать действия пользователя, направленные на достижение цели задачи. Ему нужно знать особенности потенциальных пользователей системы. Привлекайте пользователей. Рекомендацию о том, что надо "понимать пользо­вателя и задачу", легче дать, чем выполнить. Вряд ли можно ожидать, что системный аналитик или раз­работчик хорошо знаком со всеми областями при­менения своих разработок или глубоко чувствует психологические потребности потенциальных пользо­вателей. Существуют принципы, которым нужно следовать, и которые описаны в любом учебнике по системному анализу. Один из типичных принципов заключается в том, что аналитик получает сведения путем опроса будущих пользователей. Полезный способ подбора нужных вопросов — это поставить себя на место пользователя, работающего с системой. Однако единственный способ оценки доступности интерфейса — это посмотреть, как на самом деле пользователь взаимодействует с системой в нормаль­ных рабочих условиях. Нужен интерактивный подход, приводящий к раз­работке опытных образцов интерфейсов, с которыми работают пользователи и которые изменяются в соот­ветствии с их реакцией до тех пор, пока не будет соз­дан приемлемый продукт. Это значит, что нужно при­менять гибкие методы компоновки элементов интер­фейса. Предусматривайте средства адаптации в рамках интерфейса. Хотя общие принципы определяют основу созда­ния интерфейса, они не могут удовлетворять любого пользователя. Разработка интерфейса в расчете на среднего пользователя — это как бы поиск наи­меньшего общего знаменателя. Точно так же привле­чение пользователей к разработке не может гаран­тировать ее абсолютной приемлемости. Даже если условия задачи остаются практически постоянными, потребности пользователей, как и они сами, ме­няются. Правильно спроектированный интерфейс должен быть настраиваемым на нужды раз­ных пользователей, а также на одного пользователя в разные периоды его работы.

Оценка проекта.

Как разработчик, придерживающийся рассмотрен­ной выше стратегии, узнает, что он достиг требуемо­го результата? Можно предположить несколько кри­териев, позволяющих оценить интерфейс. Все они охватывают три основных аспекта:

- простота освоения и запоминания операций системы

- быстрота достижения целей задачи, решаемой с помощью системы

- субъективная удовлетворенность при эксплуатации системы

Можно установить контрольное время, необходимое определенному пользователю для достижения заданного уровня знаний. Критерий может также ука­зать тип упражнений, помогающих добиться желае­мого результата. Сохранение полученных рабочих навыков по исте­чению некоторого времени — это другой критерий (связанный с первым), который определяет объем знаний, достаточных для возобновления деятельности после некоторого перерыва в работе.

Быстроту решения задачи можно оценить ско­ростью или точностью. Заметим, что при оценке ско­рости учитывается не быстродействие системы, а вре­мя, необходимое для достижения поставленной цели. Поэтому для системы ввода данных важна не ско­рость работы с клавиатурой, а контрольная цифра, которую можно указать, например, так: "банковский служащий должен за час обработать не менее 20 счетов с ошибкой менее 1 %".

Критерий субъективной удовлетворенности отражает мнение пользователя о системе и удобстве работы с ней. Этот критерий трудно оценить количественно, но его можно выразить, например, с помощью частоты, с которой пользователи обращаются к дополнительным устройствам. Для рассмотренной выше системы обработки счетов в банке этот крите­рии можно оценить количеством невыходов на работу или текучестью кадров.

Хотя все три критерия можно отнести к любым областям применения, для конкретных применений важным будет какой-либо один из них.

Разработчик должен уметь измерять реальную производительность системы в соответствии с поставленными целями. Для проведения этих измерений можно использовать несколько методик. Системы могут автоматически создавать и сохранять копию конкретного диалога, заносить в системный журнал время, затрачиваемое на выполнение различных этапов задания, или количество и тип ошибок. Пользователям предлагается ответить на вопросы или заполнить различные анкеты, чтобы мож­но было определить, удовлетворены ли они работой системы. При использовании всех этих методов трудно быть уверенным в том, что получен действительно правильный результат и что любые замеченные вами отклонения присущи системе, а не определяются каким-либо внешним фактором.