Лекция 14
Пользовательский интерфейс – это совокупность информационной модели проблемной области, средств и способов взаимодействия пользователя с информационной моделью, а также компонентов, обеспечивающих формирование информационной модели в процессе работы программной системы
Под информационной моделью понимается условное представление проблемной области, формируемое с помощью компьютерных (визуальных и звуковых) объектов, отражающих состав и взаимодействие реальных компонентов проблемной области.
Средства и способы взаимодействия с информационной моделью определяются составом аппаратного и программного обеспечения, имеющегося в распоряжении пользователя, и от характера решаемой задачи. Эффективность работы пользователя определяется не только функциональными возможностями имеющихся в его распоряжении аппаратных и программных средств, но и доступностью для пользователя этих возможностей. В свою очередь, полнота использования потенциальных возможностей имеющихся ресурсов зависит от качества пользовательского интерфейса.
Качество пользовательского интерфейса является самостоятельной характеристикой программного продукта, сопоставимой по значимости с такими его показателями, как надежность и эффективность использования вычислительных ресурсов.
Согласно исследованиям, проведенным компанией Xerox и ее сотруднику Дэвиду Лиддлу, пользовательский интерфейс состоит из следующих основных компонентов, представленных в виде айсберга.
Согласно данному исследованию, интерфейс состоит из трех основных частей - подачи информации пользователю, взаимодействию и взаимосвязям между объектами. При этом «видимая» часть айсберга значительно меньше его «невидимой», скрытой части.
Верх айсберга - информация для пользователей (цвет, анимация, звук, форма объектов, расположение информации на экране, графика) составляет всего 10% и является отнюдь не самой важной составляющей пользовательского интерфейса.
Следующая часть пользовательского интерфейса (30% модели проектировщика) - это техника общения с пользователем и обратная связь с ним.
И, наконец, нижняя часть айсберга (60%) модели проектировщика - наиболее важная его часть - это свойства объектов и связи между ними.
Основные принципы проектирования пользовательского интерфейса
Основное достоинство хорошего интерфейса пользователя заключается в том, что пользователь всегда чувствует, что он управляет программным обеспечением, а не программное обеспечение управляет им.
Для создания у пользователя такого ощущения «внутренней свободы» интерфейс должен обладать целым рядом свойств :
Естественность интерфейса.
Согласованность интерфейса.
Дружественность интерфейса (Принцип «прощения пользователя»)
Принцип «обратной связи».
Простота интерфейса.
Гибкость интерфейса.
Эстетическая привлекательность.
Естественность интерфейса. Естественный интерфейс — такой, который не вынуждает пользователя существенно изменять привычные для него способы решения задачи. Это, в частности, означает, что сообщения и результаты, выдаваемые приложением, не должны требовать дополнительных пояснений.
Согласованность интерфейса. Согласованность позволяет пользователям переносить имеющиеся знания на новые задания, осваивать новые аспекты быстрее, и благодаря этому фокусировать внимание на решаемой задаче, а не тратить время на уяснение различий в использовании тех или иных элементов управления, команд и т.д. Обеспечивая преемственность полученных ранее знаний и навыков, согласованность делает интерфейс узнаваемым и предсказуемым.
Согласованность важна для всех аспектов интерфейса, включая имена команд, визуальное представление информации и поведение интерактивных элементов. Для реализации свойства согласованности в создаваемом программном обеспечении, необходимо учитывать его различные аспекты.
Согласованность в пределах продукта. Одна и та же команда должна выполнять одни и те же функции, где бы она ни встретилась, причем одним и тем же образом.
Согласованность в пределах рабочей среды. Поддерживая согласованность с интерфейсом, предоставляемым операционной системой (например, ОС Windows), пользовательское приложение может «опираться» на те знания и навыки пользователя, которые он получил ранее при работе с другими приложениями.
Согласованность в использовании метафор. Если поведение некоторого программного объекта выходит за рамки того, что обычно подразумевается под соответствующей ему метафорой, у пользователя могут возникнуть трудности при работе с таким объектом.
Дружественность интерфейса (Принцип «прощения пользователя»). Пользователи обычно изучают особенности работы с новым программным продуктом методом проб и ошибок. Эффективный интерфейс должен принимать во внимание такой подход. На каждом этапе работы он должен разрешать только соответствующий набор действий и предупреждать пользователей о тех ситуациях, где они могут повредить системе или данным; еще лучше, если у пользователя существует возможность отменить или исправить выполненные действия.
Даже при наличии хорошо спроектированного интерфейса пользователи могут делать те или иные ошибки. Эти ошибки могут быть как «физического» типа (случайный выбор неправильной команды или данных) так и «логического» (принятие неправильного решения на выбор команды или данных). Эффективный интерфейс должен позволять предотвращать ситуации, которые, вероятно закончатся ошибками. Он также должен уметь адаптироваться к потенциальным ошибкам пользователя и облегчать ему процесс устранения последствий таких ошибок.
Принцип «обратной связи». Необходимо всегда обеспечивать обратную связь для действий пользователя. Каждое действие пользователя должно получать визуальное, а иногда и звуковое подтверждение того, что программное обеспечение восприняло введенную команду; при этом вид реакции, по возможности, должен учитывать природу выполненного действия.
Обратная связь эффективна в том случае, если она реализуется своевременно, т.е. как можно ближе к точке последнего взаимодействия пользователя с системой. Когда компьютер обрабатывает поступившее задание, полезно предоставить пользователю информацию относительно состояния процесса, а также возможность прервать этот процесс в случае необходимости. Ничто так не смущает не очень опытного пользователя, как заблокированный экран, который никак не реагирует на его действия. Типичный пользователь способен вытерпеть только несколько секунд ожидания ответной реакции от своего электронного «собеседника».
Простота интерфейса. Интерфейс должен быть простым. При этом имеется в виду не упрощенчество, а обеспечение легкости в его изучении и в использовании. Кроме того, он должен предоставлять доступ ко всему перечню функциональных возможностей, предусмотренных данным приложением. Реализация доступа к широким функциональным возможностям и обеспечение простоты работы противоречат друг другу. Разработка эффективного интерфейса призвана сбалансировать эти цели.
Один из возможных путей поддержания простоты — представление на экране информации, минимально необходимой для выполнения пользователем очередного шага задания. В частности, следует избегать многословных командных имен или сообщений. Непродуманные или избыточные фразы затрудняют пользователю извлечение существенной информации.
Другой путь к созданию простого, но эффективного интерфейса — размещение и представление элементов на экране с учетом их смыслового значения и логической взаимосвязи. Это позволяет использовать в процессе работы ассоциативное мышление пользователя.
Еще один способ управления сложностью отображаемой информации - использование последовательного раскрытия (диалоговых окон, разделов меню и т.д.). Последовательное раскрытие предполагает такую организацию информации, при которой в каждый момент времени на экране находится только та ее часть, которая необходима для выполнения очередного шага. Сокращая объем информации, представленной пользователю, тем самым уменьшается объем информации, подлежащей обработке. Примером такой организации является иерархическое (каскадное) меню, каждый уровень которого отображает только те пункты, которые соответствуют одному, выбранному пользователем, пункту более высокого уровня.
Одной из методологических основ организации управления процессом обработки является использование «метафор» - содержательных аналогов целевой обработки данных, но в областях более обыденных для человека, чем автоматизация.
Например, метафора «рабочего стола» предполагает, что интерфейс обеспечивает пользователю возможность доступа к множеству разных информационных источников и позволяет ему легко переключаться с одного источника на другой (т. е. «перекладывать бумаги на столе»), менять один тип задания (электронную таблицу) на другой (систему подготовки текстов). При этом пользователю также доступны любые другие средства, в том числе вспомогательные (калькулятор, часы и т. д.).
Пользователь может переносить информацию из одного документа в другой путем включения нужных частей одного документа в соответствующие места другого документа. Это связывается с другой метафорой – «буфером вырезок». До появления систем автоматизированной обработки текстов был традиционный способ облегчения верстки: вклейка вырезанного фрагмента вместо перепечатывания страницы. WIMP-интерфейсы обеспечивают аналогичные возможности вырезки и вставки, но при этом буфер, в который помещается вырезанный фрагмент, дает возможность вставки стольких копий элементов данных, сколько требуется.
Метафорический принцип положен и в основу технологии WISIWIG - немедленную визуализацию на экране результатов действий. Это означает, что экран должен имитировать средства полиграфической печати, и если пользователь хочет напечатать часть текста курсивом, то он и на экране должен быть набран курсивом. Если файл уничтожается, то пользователь видит, что файл исчезает из изображенного на экране списка файлов. Интерфейс в естественной форме обеспечивает пользователя информацией о состоянии объекта, подтверждая, что действие было выполнено. Можно сказать, что эта метафора более точно соответствует формуле «Ты видишь то, что получил в результате своих действий».
Гибкость интерфейса. Гибкость интерфейса — это его способность учитывать уровень подготовки и производительность труда пользователя. Свойство гибкости предполагает возможность изменения структуры диалога и/или входных данных. Концепция гибкого (адаптивного) интерфейса в настоящее время является одной из основных областей исследования взаимодействия человека и ЭВМ. Основная проблема состоит не в том, как организовать изменения в диалоге, а в том, какие признаки нужно использовать для определения необходимости внесения изменений и их сути.
Эстетическая привлекательность. Корректное визуальное представление используемых объектов обеспечивает передачу весьма важной дополнительной информации о поведении и взаимодействии различных объектов. В то же время следует помнить, что каждый визуальный элемент, который появляется на экране, потенциально требует внимания пользователя, которое, как известно, не безгранично.
Качество интерфейса сложно оценить количественными характеристиками, однако более или менее объективную его оценку можно получить на основе приведенных ниже частных показателей.
Время, необходимое определенному пользователю для достижения заданногоуровня знаний и навыков по работе с приложением.
Сохранение полученных рабочих навыков по истечении некоторого времени(например, после недельного перерыва пользователь должен выполнить определенную последовательность операций за заданное время).
Скорость решения задачи с помощью данного приложения; при этом должнооцениваться не быстродействие системы и не скорость ввода данных с клавиатуры, авремя, необходимое для достижения цели решаемой задачи. Исходя из этого, критерий оценки по данному показателю может быть сформулирован, например, так: пользователь должен обработать за час не менее 20 документов с ошибкой не более 1 %.
Субъективная удовлетворенность пользователя при работе с системой (которая количественно может быть выражена в процентах или оценкой по n-бальной шкале).
Современными видами интерфейсов являются:
1) Командный интерфейс. Командный интерфейс называется так по тому, что в этом виде интерфейса человек подает "команды" компьютеру, а компьютер их выполняет и выдает результат человеку. Командный интерфейс реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки.
2) WIMP - интерфейс (Window - окно, Image - образ, Menu - меню, Pointer - указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов - меню, окон, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается "опосредственно", через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и "чистый" WIMP - интерфейс.
3) SILK - интерфейс (Speech - речь, Image - образ, Language - язык, Knowlege - знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный "разговор" человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера, и поэтому его применяют в основном для военных целей.