Какое качество пользовательского интерфейса обеспечивается организацией ввода и вывода данных в

Информационные технологии конечного пользователя

В информационных технологиях конечного пользователя важное значение имеет пользовательский интерфейс — совокупность элементов, позволяющих пользователю управлять работой программы или вычислительной системы и получать требуемые результаты. Фактически, пользовательский интерфейс — это канал, по которому осуществляется взаимодействие пользователя и программы.

Пользовательский интерфейс реализует работу человека на персональном компьютере посредством элементов взаимодействия.

Элемент взаимодействия — это элемент пользовательского интерфейса, с помощью которого пользователь непосредственно взаимодействует с программой или вычислительной системой.

Различают активные и пассивные элементы взаимодействия, представленные на рис. 4.10.

увеличить изображение
Рис. 4.10. Элементы пользовательского интерфейса

Пассивный элемент взаимодействия — это элемент пользовательского интерфейса, через который пользователь не имеет прямого доступа к системным или программным ресурсам, т. е. не может управлять или изменять эти ресурсы напрямую и непосредственно.

К пассивным элементам взаимодействия относятся информационные сообщения, подсказки и т. д.

Активный элемент взаимодействия — это элемент пользовательского интерфейса, через который пользователь имеет прямой доступ к системным и программным ресурсам с возможностью непосредственного управления и изменения их.

К активным элементам взаимодействия относятся команды управления системными настройками и программными ресурсами, средства конфигурации системы, команды работы с файловыми системами.

Развитие пользовательских интерфейсов происходило по двум направлениям:

Развитие концепций логического представления данных

Развитие средств взаимодействия с пользователем

1. Развитие концепций логического представления данных.

Различают два основных уровня представления данных в ЭВМ:

Физический уровень представления данных	Это фактическое размещение данных в компьютере, т.е. способ записи данных в устройствах ЭВМ. Физический уровень представления данных зависит от развития аппаратного обеспечения ЭВМ и не имеет отношения к пользовательскому интерфейсу
Логический уровень представления данных	Это логическая форма записи данных, представленных на физическом уровне, т.е. это данные, представленные в форме, доступной для обработки программным обеспечением разных уровней — от операционной системы до прикладных программ

Классификация уровней представления данных приведена на рис. 4.11.

увеличить изображение
Рис. 4.11. Уровни представления данных в ЭВМ

Развитие уровней логического представления данных прошло несколько этапов, представленных на рис. 4.12.

Рис. 4.12. Развитие уровней логического представления данных

1-й этап. От битов к байтам. Бит — фундаментальная единица информации в логической модели представления данных, однако технологически удобнее обрабатывать совокупности битов — байты. Представление информации в виде байтов стало первым шагом в развитии логического уровня представления данных.

2-й этап. От байтов к блокам (сегментам). Следующим шагом стало объединение байтов в блоки, что дало возможность обращаться и обрабатывать большие совокупности данных (блоки) как единое целое.

3-й этап. От блоков к файлам. Файл — совокупность битов (байтов, блоков), имеющих собственное имя. Появление файлов стало следующей вехой в эволюции моделей представления данных. Теперь файл стал высшей формой логического представления данных, с которой работают пользователи и программное обеспечение .

4-й этап. От файлов к объектам. Переход от файлов к объектам сделан лишь на формальном уровне. Фактически объекты — те же файлы или их совокупности, однако совокупности файлов — есть наиболее близкий к будущему метод организации данных, когда файлы останутся «видны» лишь операционной системе, как в свое время байты остались «видны» лишь процессору.

Развитие средств взаимодействия с пользователем также прошло несколько этапов, представленных на рис. 4.13.

Рис. 4.13. Развитие средств взаимодействия пользователя

1-й этап. Первым шагом в развитии средств взаимодействия пользователя и ЭВМ стало создание таких устройств, как монитор и клавиатура, которые позволяли вводить информацию и отображать результаты выполнения программ.

2-й этап. Средства позиционного ввода (манипуляторы типа » мышь «) стали революционным прорывом в построении пользовательских интерфейсов, т. к. стало возможным организовать взаимодействие пользователей и ЭВМ не с помощью команд, которые необходимо вводить вручную в командную строку, а с помощью выбора объектов, которые обозначают данные команды.

3-й этап. Появление цветных мониторов и мультимедиа привело к созданию более эргономичных графических пользовательских интерфейсов и позволило применять более широкий спектр средств передачи информации: от однотонных звуков бипера, графических статических и подвижных изображений к полноценному качественному видео и аудио.

4-й этап. Световое перо позволило создать компьютеры планшетного карманного типа и соответствующие им графические пользовательские интерфейсы, ориентированные на работу с рукописным вводом.

5-й этап. Виртуальная реальность — следующий этап развития пользовательских интерфейсов. Взаимодействие пользователя и ЭВМ осуществляется с помощью различных сенсоров, таких, как, например, шлем и перчатки, которые связывают его движения и впечатления и аудиовизуальные эффекты. Будущие исследования в области виртуальной реальности направлены на увеличение чувства реальности наблюдаемого.

Согласно общепринятой классификации, существующие на практике интерфейсы можно разделить на следующие виды:

• командный интерфейс;
• графический интерфейс;
• SILK-интерфейс.

1. Командный интерфейс. Одним из основных и наиболее старых является интерфейс командной строки. Командный (командно-строчный) интерфейс получил наибольшее развитие во времена расцвета больших многопользовательских систем с алфавитно-цифровыми дисплеями. Он характеризуется тем, что пользователь осуществляет взаимодействие с ЭВМ посредством командной строки, в которую вводятся команды определенного формата, а затем передаются к исполнению.

Командный интерфейс повышает эффективность работы профессиональных пользователей, и он до сих пор используется в некоторых приложениях (консольных приложениях). Использование командного интерфейса обусловлено тем, что клавиатура является непревзойденным по скорости средством ввода информации. Конкуренцию клавиатуре в перспективе может составить только голосовой способ ввода.

2. Графический интерфейс пользователя является обязательным компонентом большинства современных программных продуктов, ориентированных на работу конечного пользователя. Основными достоинствами графического интерфейса являются наглядность и интуитивная понятность для пользователя, а также общность интерфейса программ, написанных специально для функционирования в графической среде. Пользователь , научившись работать с одной программой, легко может начать работать и со всеми остальными.

Примером графического интерфейса является оконный WIMP — интерфейс (Windows, Icons, Menus, Point-and-click — окна, пиктограммы, меню , «укажи и щелкни»). Интерфейс WIMP возник тогда, когда пользователями ПК стали люди, не обладавшие навыками алгоритмического мышления, т. к. общение с помощью командного интерфейса — это то же программирование , и этому надо было специально учиться.

Наиболее часто графический интерфейс реализуется в интерактивном режиме работы пользователя и строится в виде системы спускающихся меню с использованием в качестве средства манипуляции мыши и клавиатуры. Работа пользователя осуществляется с экранными формами, содержащими объекты управления, панели инструментов с пиктограммами режимов и команд обработки.

К числу типовых объектов управления графического интерфейса относятся объекты, представленные в табл. 4.3.

Таблица 4.3. Основные объекты управления графического интерфейса

Название объекта	Описание объекта
Метка	Постоянный текст, не подлежащий изменению при работе пользователя с экранной формой, например, названия полей в экранной форме
Текстовое окно	Поле для ввода информации произвольного вида
Командная кнопка	Объект, который обеспечивает передачу управляющего воздействия, например кнопки ОК, Отменить, Сохранить в диалоговых формах
Кнопка-переключатель	Элемент для альтернативного выбора одной команды из группы однотипных команд
Помечаемая кнопка	Элемент, позволяющий выбрать несколько команд из группы однотипных
Окно-список	Элемент, который содержит список альтернативных значений для выбора
Комбинированное окно	Элемент, который объединяет возможности окна-списка и текстового окна, т.е. дает возможность ввести данные с клавиатуры или выбрать из списка
Линейка горизонтальной прокрутки	Элемент, позволяющий произвести быстрое перемещение внутри длинного списка или текста по горизонтали
Линейка вертикальной прокрутки	Элемент, позволяющий произвести быстрое перемещение внутри длинного списка или текста по вертикали

Графический интерфейс позволяет поддерживать пользователю различные виды диалога, который в данном случае представляет собой обмен информационными сообщениями между участниками процесса, когда прием, обработка и выдача сообщений происходят в реальном масштабе времени.

Выделяют следующие типы диалога:

Жесткий	Это такой вид диалога, при котором роли участников диалога заданы жестко, например, режим работы «вопрос — ответ» с указанием того, кому из партнеров принадлежит инициатива
Гибкий	В этом виде диалога задается множество предписанных вариантов диалога, представляемых пользователю в виде меню, как правило, иерархической структуры, из которого он выбирает направление решения задачи
Свободный	Это диалог, который позволяет участникам общения обмениваться информацией произвольным образом

Наиболее распространенными видами организации диалога являются:

Реализация диалога в виде меню возможна через вывод на экран видеотерминала определенных функций системы.

Пользователь выбирает на экране монитора нужную ему операцию и передает ее к исполнению.

Шаблон — это режим взаимодействия конечного пользователя и ПК, на каждом шаге которого система воспринимает только ограниченное по формату входное сообщение пользователя. Варианты ответа пользователя ограничиваются форматами, предъявляемыми ему на экране монитора.

Диалог вида «команда» инициируется пользователем. При этом выполняется одна из допустимых на данном шаге диалога команд пользователя. Их перечень отсутствует на экране, но легко вызывается на экран с помощью специальной директивы или функциональной клавиши.

Естественный язык — это тип диалога, при котором запрос и ответ со стороны пользователя ведется на языке, близком к естественному. Пользователь свободно формулирует задачу, но с набором установленных программной средой слов, фраз и синтаксиса языка. Система может уточнять формулировку пользователя. Разновидностью этого вида диалога является речевое общение с системой — SILK- интерфейс .

3. SILK-интерфейс (Speech, Image, Language, Knowledge — речь, образ, язык, знание ). В настоящее время SILK- интерфейс существует лишь как «голосовой» (если не считать биометрических интерфейсов, применяющихся не для управления компьютером, а лишь для идентификации пользователя). Это очень перспективное направление по той причине, что вводить информацию с голоса — самый быстрый и удобный способ. Но его практические реализации пока не стали доминирующими, т. к. качество распознавания устной речи пока далеко от идеала.

Пользовательские интерфейсы строятся с соблюдением принципов, представленных на рис. 4.14.

Рис. 4.14. Принципы построения пользовательских интерфейсов

1. Принцип структуризации. Пользовательский интерфейс должен быть целесообразно структурирован. Родственные его части должны быть связаны, а независимые — разделены; похожие элементы должны выглядеть похоже, а непохожие — различаться.
2. Принцип простоты. Наиболее распространенные операции должны выполняться максимально просто. При этом должны быть ясные ссылки на более сложные процедуры.
3. Принцип видимости. Все функции и данные, необходимые для выполнения определенной задачи, должны быть видны, когда пользователь пытается ее выполнить.
4. Принцип обратной связи. Пользователь должен получать сообщения о действиях системы и о важных событиях внутри нее. Сообщения должны быть краткими, однозначными и написанными на языке, понятном пользователю.
5. Принцип толерантности. Интерфейс должен быть гибким и терпимым к ошибкам пользователя. Ущерб от ошибок должен снижаться за счет возможности отмены и повтора действий и за счет разумной интерпретации любых разумных действий и данных.
6. Принцип повторного использования. Интерфейс должен многократно использовать внутренние и внешние компоненты, достигая тем самым унифицированности.

Существует три основных критерия качества пользовательского интерфейса:

• скорость работы пользователей;
• количество человеческих ошибок;
• скорость обучения.

1. Скорость работы пользователя. Согласно Дональду Норману, взаимодействие пользователя с системой (не только компьютерной) состоит из семи шагов:

1. Формирование цели действий.
2. Определение общей направленности действий.
3. Определение конкретных действий.
4. Выполнение действий.
5. Восприятие нового состояния системы.
6. Интерпретация состояния системы.
7. Оценка результата.

Таким образом, процесс размышления занимает почти все время, в течение которого пользователь работает с компьютером, т. к. шесть из семи этапов полностью заняты умственной деятельностью. Соответственно, повышение скорости этих размышлений приводит к существенному улучшению скорости работы.

Существенно повысить скорость собственно мышления пользователей невозможно, но качественный пользовательский интерфейс должен уменьшить влияние факторов, усложняющих (и, соответственно, замедляющих) процесс мышления.

2. Количество человеческих ошибок. Пользовательский интерфейс должен содержать элементы, которые позволят уменьшить количество допускаемых ошибок. К этим элементам относятся:

• плавное обучение пользователей в процессе работы;
• снижение требований к бдительности;
• повышение разборчивости и заметности индикаторов.

Кроме того, пользовательский интерфейс должен содержать средства, позволяющие снизить чувствительность системы к ошибкам. К ним относятся:

• блокировка потенциально опасных действий пользователя до получения подтверждения правильности действия;
• проверка системой всех действий пользователя перед их принятием;
• самостоятельный выбор системой необходимых команд или параметров, когда от пользователя требуется только проверка.

3. Скорость обучения. Пользовательский интерфейс должен содержать средства, позволяющие пользователю в максимально короткие сроки научиться работать с программой или системой. К таким средствам относятся различного вида справочные системы, подсказки, информационные сообщения.

Ответы на тест 1. Информационные системы и технологии

1. 3-я информационная революция характеризуется:
   появлением ЭВМ; из конспекта
2. Автоматизированное рабочее место — это …
   
   • пакет прикладных программ;
   • компьютер, оснащенный предметными приложениями и установленный на рабочем месте;

3. В первичном окне выполняется следующие действия:
   начинается диалог
4. Важная проблема использования информационных технологий это…
   устаревание информационных технологий из конспекта
5. Для информационного общества характерно следующее
   процесс компьютеризации обеспечивает доступ и обработку к источникам информации; из конспекта
6. Для повышения эффективности разработки программного обеспечения применяют
   CASE –средства
7. Достигается ли уменьшение вмешательства оператора в вычислительный процесс решения задачи в пакетном режиме обработки информации
   да из конспекта
8. Достоинства централизованной методологии обработки данных следующие:
   
   • возможность обращения пользователя к большим массивам информации в виде баз данных и к информационной продукции широкой номенклатуры;
   • сравнительная простота внедрения и невысокая стоимость методологических решений и совершенствованию ИТ;

9. Зависит ли способ организации технологического процесса от иерархического уровня обработки экономической информации?
   нет наугад
10. Запись в журнале информации о изменениях происходящих в базе данных называется
    протоколированием
11. Инструментальные информационные технологии предназначены для:
    проектирования современных новых информационных технологий;
12. Инструментарии, характеризующие для 80-х годов были следующие
    ПК с широким набором стандартных программ средств различного назначения из конспекта
13. Информатизация общества приводит к
    
    • свободному доступу каждого человека к любым источникам информации
    • удаленному обмену информацией
    • тиражированию профессиональных знаний посредством информационных технологий
    • формированию мирового рынка знаний

14. Информационная инфраструктура включает
    
    • все коммутационные сети
    • производство компьютеров
    • производство множительной техники
    • производство оптических и магнитных носителей информации

15. Информационные потоки отражают
    маршруты движения информации
16. Информационные технологии по сфере применения делятся на технологии
    
    • предметные
    • общего назначения

17. Информационные технологии – это…
    процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи первичной информации для получения информации нового качества состояния, процесса или явления;
18. Какие уровни ЭИС участвуют в децентрализованной обработке информации?
    нижестоящие
19. Какие уровни ЭИС участвуют в централизованной обработке информации?
    вышестоящие
20. Какой тип операций технологического процесса выполняется на заключительном этапе?
    машинно-ручной
21. Какой тип операций технологического процесса выполняется на основном этапе?
    автоматический
22. Ключ это
    реквизит или группа реквизитов, служащих для идентификации записей
23. Многопользовательская ОС – это
    ОС, позволяющая одновременно работать нескольким пользователям с нескольких терминалов или ЭВМ в одной операционной среде.
24. Модели ИС описываются, как правило, с использованием
    языка UML
25. Недостатки децентрализованной методологии обработки данных следующие
    
    • сложность стандартизации, типизации, унификации;
    • неравномерность развития уровней информационных технологий на локальных местах

    из конспекта

26. Обеспечивающие информационные технологии используются
    как инструменты в различных предметных областях, как инструментарий для предприятия решений из конспекта
27. Обеспечивающие предметные информационные технологии (ИТ) предназначены для создания
    функциональных информационных систем
28. Общее программное обеспечение – это …
    операционные системы, системы программирования, программы технического обслуживания
29. Основная проблема, стоящая на пути информатизации общества, в начале 90-х годов это…
    выработка соглашений и установление стандартов, протоколов для компьютерной связи; организация доступа стратегической информации; организация защиты и безопасности информации
30. Открытое образование стало возможным после появления таких технологий, как
    
    • интернет;
    • мультимедиа;
    • видеоконференция;
    • гипертекст;

31. Пакетная технология — это
    выполнение программы без вмешательства пользователя; из конспекта
32. Параллельное выполнение смеси транзакций, результат которого эквивалентен результату их последовательного выполнения, называется
    сериализацией
33. Первым шагом в проектировании ИС является
    формальное описание предметной области
34. По масштабу ИС подразделяются на
    одиночные, групповые, корпоративные
35. Пользовательский интерфейс обеспечивает пользователю навыки
    
    • формирования одинаковой реакции на одинаковые действия разных приложений
    • согласованности синтаксического аспекта разных приложений (язык общения)
    • согласованности последовательности запросов разных приложений (язык действий)
    • семантической согласованности элементов, составляющих пользовательский интерфейс

36. Предметная информационная технология ориентирована на
    
    • конкретную предметную область;
    • специалистов конкретной области;

37. Предметная технология – это…
    последовательность технологических этапов по преобразованию первичной информации в результирующую
38. Предметные информационные технологии автоматизируют решения экономической задачи:
    в конкретных областях
39. При каком диалоге с помощью меню задается последовательность выполнения программ?
    при глобальном
40. Программными средствами являются
    
    • средства обработки данных
    • средства создания систем обработки данных
    • операционная система

41. Процесс – это…
    совокупность действий, направленных на достижение целей.
42. Путь, по которому движется запрос, называется…
    навигация
43. Разновидности информационных технологий определяются
    
    • типом обрабатываемой информации
    • сферой применения
    • способами обработки информации

44. Разработаны для хранения данных –
    
    • система управления базами данных
    • информационное хранилище
    • система распределенной обработки данных

45. Разработчик должен установить и документировать в виде требований к ПО следующие спецификации и характеристики
    
    • квалификационные требования
    • спецификации надёжности и защищённости

46. Рациональная методология – это
    применение централизованной и децентрализованной методологий
47. Системный интерфейс – это…
    набор приёмов взаимодействия с ЭВМ, который реализуется операционной системой и её настройкой. Современные ИТ поддерживают командный пользовательский интерфейс, WIMP и SILK – интерфейсы из конспекта
48. Сколько этапов прослеживается в типовом технологическом процессе обработки экономической информации?
    3
49. СППР используется для решения задач
    
    • частично структурированных
    • неструктурированных

50. Стандарт пользовательского интерфейса обеспечивает
    
    • общения приложения с пользователем
    • общения пользователя с приложением
    • языка общения

51. Схема данных отображает
    путь данных при решении задачи
52. Техническими средствами являются:
    
    • компьютер;
    • оборудование сетей;
    • устройства ввода – вывода;

53. Технологический процесс – это…
    упорядоченная последовательность взаимосвязанных действий, выполняющихся с момента возникновения информации до получения результата; из конспекта
54. Технология – это…
    процесс, определяемый совокупностью средств и методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, форм сырья и материалов. из конспекта
55. Традиционным методом организации информационных систем является
    архитектура клиент-сервер
56. Транзакция это
    совокупность операций
57. Универсальное множество данной информационной совокупности – это…
    номенклатура;
58. Целью информационных технологий является
    производство информации для её анализа человеком и принятия на её основе решения по выполнению какого-либо действия
59. Экономическая информация – это…
    объект сбора, регистрации, передачи, накопления, хранения, обработки, анализа и других процедур и используется для выполнения функций управления различными объектами; из конспекта
60. Экономические информационные системы (ЭИС) – это…
    предприятие по переработке данных и производству выходной информации; из конспекта
61. Электрические информационные технологии появились
    40-60 г. 20-го столетия из конспекта
62. Электронный документооборот выполняет функции
    
    • архивации данных
    • поиска данных
    • контроля исполнения документов
    • систематизации данных

63. Этап создания информационных технологий для решения стратегических задач соответствует…
    80-м годам; из конспекта

Комментарии к тесту

• 09.09.2022 08:06 от admin Полного теста нет, только ответы
• 08.09.2022 23:47 от Гость а где тест

Добавить комментарий

• Английский язык
• Бухгалтерский учёт и анализ
• Вычислительные системы
• Интеллектуальный анализ данных
• Информатика и программирование
• Информационные сети
• Информационные системы и технологии
• История
• Математика
• Менеджмент
• Методы принятия управленческих решений
• Операционные системы
• Педагогика
• Психология
• Технологии обработки информации
• Физика
• Философия
• Экономика
• Электронное правительство
• Электронный документооборот

Какое качество пользовательского интерфейса обеспечивается организацией ввода и вывода данных в форме, понятной пользователю?

Будьте внимательны! У Вас есть 10 минут на прохождение теста. Система оценивания — 5 балльная. Разбалловка теста — 3,4,5 баллов, в зависимости от сложности вопроса. Порядок заданий и вариантов ответов в тесте случайный. С допущенными ошибками и верными ответами можно будет ознакомиться после прохождения теста. Удачи!

Система оценки: 5 балльная

Список вопросов теста

Вопрос 1

Как называется алгоритм, в котором присутствует только алгоритмическая конструкция «следование»?

Варианты ответов

• Вспомогательный
• Циклический
• Разветвляющийся
• Линейный

Вопрос 2

Какие из указанных, неявных преобразований возможны в программах на языке Паскаль?

Варианты ответов

• Из byte в integer
• Из real в integer
• Из integer в byte
• Из byte в real

Вопрос 3

Какие из указанных операций и функций являются общими для всех числовых типов?

Варианты ответов

• Вычитание
• Сложение
• Округление
• Выделение целой части

Вопрос 4

Из указанных операций и функций выберите определённые только для целочисленных типов?

Варианты ответов

Вопрос 5

Какое значение будет иметь a после выполнения оператора a:=int (20.75)?

Варианты ответов

Вопрос 6

Какое значение будет иметь t после выполнения оператора t:=274 mod 4?

Варианты ответов

Вопрос 7

При помощи какой функции можно преобразовать значение вещественного типа в целочисленное?

Варианты ответов

Вопрос 8

Установите соответствие между оператором и значением d после его выполнения.

Назначение и характеристики интерфейса

Интерфейс ввода-вывода — это понятие, которое включает логическую и аппаратную часть. В качестве физической части выступают линии связи и электроника, обслуживающая эти линии (усилители, формирователи, коммутаторы и т.п.). Логическая часть интерфейса определяет набор правил обмена сигналами между устройствами, работающими в этом интерфейсе. Набор этих правил в некоторых случаях называются протоколом.

Интерфейс — это связь устройств автоматизированных систем друг с другом осуществляется с помощью средств сопряжения. Все интерфейсы можно разделить на внутренние и внешние:

Внутренние интерфейсы

Стандарт	Типичное применение	Пиковая пропускная способность	Примечания
ISA	Звуковые карты, модемы	2 Мбит/с до 8,ЗЗ Мбит/с	Практически не используется начиная с 1999 г.
EISA	Сети, адаптеры SCSI	33 Мбит/с	Практически не используется, замещается PCI
PCI	Графические карты, адаптеры SCSI, звуковые карты новых поколений	133 Мбит/с (32-битовая шина с частотой 33 МГц)	Стандарт для периферийных устройств
PCI-X	1 Гбит/с (64-битовая шина с частотой 133 МГц)	Расширение PCI, предложенное IBM, HP, Compaq. Увеличена скорость и количество устройств
PCI Express	До 16 Гбит/с	Разработка «интерфейса 3-го поколения» ( Third generation Input/Output — 3GIO ), заменяет AGP. Последовательная шина
AGP	Графические карты	528 Мбит/с, 2х-графика (2х-графические карты)	Стандарт для Intel-PC начиная с Pentium II, сосуществует с PCI
AGP PRO	ЗD -графика	800 Мбит/с (4х-графика)	Поддерживает видеокарты, потребляющие мощность до 100BT( AGP-flo25BT )

Внешние интерфейсы

Для интерфейса, соединяющего (физически или логически) два устройства, различают три возможных режима обмена — дуплексный, полудуплексный и симплексный.

Режимы обмена информации

Дуплексный режим позволяет по одному каналу связи одновременно передавать информацию в обоих направлениях. Он может быть асимметричным, если пропускная способность в противоположных направлениях имеет существенно различающиеся значения, или симметричным.

Полудуплексный режим позволяет передавать информацию в противоположных направлениях поочередно, при этом интерфейс имеет средства переключения направления канала.

Симплексный (односторонний) режим предусматривает только одно направление передачи информации (во встречном направлении передаются только вспомогательные сигналы интерфейса).

Интерфейс пользователя

Графический интерфейс Windows 8

Пользовательский интерфейс — это набор программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи. Каждый диалог состоит из отдельных процессов ввода/вывода, которые физически обеспечивают связь пользователя и компьютера. Обмен информацией осуществляется передачей сообщения.

История

Персональный компьютер The Xerox Star

Персональный компьютер Apple Lisa

Вначале была клавиатура. Точнее, сперва появились перфокарты и электронно-лучевые трубки. Они помогли в создании первых гигантских компьютеров, которые могли использовать только специально обученные люди. Лишь позже клавиатура стала неким посредником между человеком и программой. Она помогла разобраться в управлении информацией, четко иерархически организованной на жестких дисках первых компьютеров. Использование печатного слова для манипуляций и взаимодействия с техникой — вполне разумный и логичный шаг, ведь слово и является способом ведения диалога не только между людьми, но и между людьми и их изобретениями.

В итоге с помощью клавиатуры пользователи печатали инструкции, которые выполнялись программами. Причем, некоторые до сих пор работают с ПК по тому же принципу, это разработчики и программисты, имеющие дело с более высокими материями, чем простой обыватель, для которого использование ПК сводится к веб-серфингу и играм.

В 1960-х на свет появилась компьютерная мышь, благодаря студенту из Стэнфорда, Дугласу Энгельбарту. Так зародилась новая модель взаимодействия с ПК, а дизайнеры первых пользовательских интерфейсов получили возможность создавать меню, которыми было гораздо проще управлять пользователям. С помощью мышки стало удобно буквально перетаскивать по экрану ПК значки. Началась эпоха, в которой человеку для управления компьютером не нужно было быть экспертом в данной сфере, ведь сам ПК мог предложить своему пользователю разнообразные меню, полные тех или иных опций.

В 1970-х компания Xerox использовала данную идею, создав первый графический пользовательский интерфейс в стиле «что видишь на экране, то и получишь». Само собой, изначально эта разработка не планировалась как коммерческий продукт. Инженеры в Xerox таким способом собирались упростить подготовку документов к их печати на принтерах, производимых этой же компанией.

Вскоре после этого ребята из Apple позаимствовали новую идею у Xerox в обмен на некоторое количество акций своей новой фирмы. В 1984 году свет увидел первый Macintosh — компьютер для обывателей, с помощью которого люди могли легко выполнять какие-то повседневные задачи. Концепция персонального компьютера стала еще более доступной широким массам.

Идея оказалась настолько успешной, что в очень скором времени ее использовали парни из Microsoft, создав свою собственную платформу Windows. А появление Windows 95 без преувеличения сотворило революцию в сфере ПК.

Развитие компьютерных технологий способствовало их упрощению и, соответственно, росту популярности. В начале 90-х персональные компьютеры начали изменять мир. Причем удачное сочетание довольно неплохой аппаратной платформы, понятного ПО и доступа в Интернет обещало практически всем желающим возможность познакомиться с таким, казалось бы, технологически сложным процессом управления ПК.

Хотя на тот момент технологии все же были еще довольно непростыми. При колоссальном потенциале для общения, поиска данных и обмена информацией пользовательский интерфейс и сам процесс использования компьютера оставляли желать лучшего. Не удивительно, что самыми продаваемыми в 90-х книгами стали справочники «Для чайников» и «Шаг за шагом». [1]

Основы пользовательского интерфейса

Задачи пользователя компьютерной программы заключаются в манипуляции с объектом и его свойствами – данными. В отличие от операторов, пользователи выполняют профессиональную задачу с иной психологической структурой действий, другими целями, объектом труда и операциями, ресурсами, иной социальной средой взаимодействия. Разнообразие ситуаций, в которых могут работать интерактивные программные системы, затрудняет для разработчика выбор целей, которым необходимо следовать для создания удачного интерфейса. Различные исследователи и организации-разработчики программного обеспечения приводят разные рекомендации, но основные из них следующие:

• Простота Эта рекомендация восходит к правилу бритвы Оккама: лучшее объяснение – самое простое. Действительно, простой интерфейс позволяет пользователю быстрее адаптироваться, уменьшает вероятность его ошибок, да и разработчику проще отладить такой интерфейс. Интерактивная система хороша, если интерфейс интуитивно понятен, то есть соответствует предметной области и стилю мышления пользователя. Интерфейс должен быть легким для освоения и не создавать перед пользователем преграду, которую он должен будет преодолеть, чтобы приступить к работе.

• Дружественность( юзабилити) Интерфейс дружественный, если пользователь, работая с ним, не испытывает дискомфорта. У пользователя должно складываться впечатление, что он управляет процессом. Кроме того, графический интерфейс должен быть построен в соответствии с эргономическими требованиями: цвета экрана и элементов, их размер, композиция. Важен темп выполнения операций, который должен соответствовать естественному темпу человека, среднее время отклика и его дисперсия. Сообщения должны быть корректными по форме, точными и информативными, совершенно недопустимы безграмотные тексты. Пользователь должен всегда знать, на какой стадии процесса он находится.

• Естественность интерфейса Естественный интерфейс — такой, который не вынуждает пользователя суще¬ственно изменять привычные для него способы решения задачи. Это, в частности, означает, что сообщения и результаты, выдаваемые приложением, не должны требовать дополнительных пояснений.

• Функциональность Хотя вычислительная система и бывает в некоторых организациях в роли большой игрушки, но чаще её пытаются использовать для дела, особенно в том случае, когда выполнение работы иными средствами менее эффективно. Функциональность системы обозначает наличие значительной эффективности в выполнении операций, что делает её использование рентабельным. Интерфейс должен отражать ее функциональность и давать возможность успешной работы пользователям различной квалификации.

• Умеренная цена Речь идет о производственных системах. Понятно, что система, имеющая слишком дорогостоящий интерфейс, но недостаточную функциональность, будет, возможно, куплена, но пользователь останется ею недоволен: срок окупаемости системы во многом зависит от функциональности. С другой стороны, экономия на интерфейсе – очень недальновидная политика. Некачественный интерфейс создаёт у пользователей плохое мнение о системе и может вообще привести к отказу от её использования. [2]

Стадии проектирования

Стадии проектирования, как и вообще весь процесс создания интерфейса, очень похожи на стадии в процессе разработки информационной системы в целом. 1. Анализ деятельности пользователей. Это предпроектная стадия, на которой определяются задачи, процедуры, уточняется характер производства, контингент пользователей и т.п. 2. Формализация результатов анализа в виде схем и диаграмм бизнес-процессов и сценариев выполнения каждой задачи. 3. Проектирование интерфейса для обеспечения каждого сценария и процесса. Синтез решения в виде прототипа интерфейса. 4. Тестирование с пользователями прототипа или готового интерфейса. Синтез решения (рисование экранных форм) часто занимает гораздо меньшее время, нежели этап анализа. Прототип интерфейса – это результат синтеза полученных знаний о требованиях, ограничениях, среде, задачах и пользователях. Можно встретить и другой, но похожий, подход, где процесс проектирования разбивается на 6 этапов. На каждом из них используются свои методы, а результаты их становятся отправной точкой для других методов. Этапы следующие:

• планирование и оценка;
• составление требований к проекту;
• дизайн и проектирование;
• реализация и программирование;
• тестирование и оценка;
• выпуск.

Типы интерфейсов

Интерфейсы пользователя бывают двух типов:

Процедурно-ориентированные

Процедурно-ориентированные:используется традиционная модель взаимодействия с пользователем, основанную на понятиях «процедура» и «операция». В рамках этой модели программное обеспечение предоставляет пользователю возможность выполнения некоторых действий, для которых пользователь определяет соответствие данных и следствием выполнения которых является получение желаемого результата. Процедурно-ориентированные интерфейсы:

• Обеспечивает пользователю функции, необходимые для выполнения задач;
• Акцент делается на задачи;
• Пиктограммы представляют приложения, окна или операции;
• Содержание папок и справочников отражается с помощью таблицы-списка.

Процедурно-ориентированные бывают

Примитивным — называется интерфейс, который организует взаимодействие с пользователем и используется в консольном режиме. Единственное отклонение от последовательного процесса, который обеспечивается данными, заключается в организации цикла для обработки нескольких наборов данных.

Интерфейс Меню — В отличие от примитивного интерфейса, позволяет пользователю выбирать операцию из специального списка, выводимого ему программой. Эти интерфейсы предполагают реализацию множества сценариев работы, последовательность действий в которых определяется пользователями. Древовидная организация меню предполагает строго ограниченную реализацию. При этом возможны два варианта организации меню: -каждое окно меню занимает весь экран -на экране одновременно присутствуют несколько разноуровневых меню (Windows). В условиях ограниченной навигации, независимо от варианта реализации, поиск пункта более чем двух уровневого меню оказывается довольно сложной задачей.

Интерфейс со свободной навигацией (графический интерфейс) — Поддерживает концепцию интерактивного взаимодействия с ПО, визуальную обратную связь с пользователем и возможность прямого манипулирования объектом (кнопки, индикаторы, строки состояния). В отличие от интерфейса Меню, интерфейс со свободной навигацией обеспечивает возможность осуществления любых допустимых в конкретном состоянии операций, доступ к которым возможен через различные интерфейсные компоненты («горячие» клавиши и т.д.). Интерфейс со свободной навигацией реализуется с использованием событийного программирования, что предполагает применение визуальных средств разработки (посредством сообщений).

Объектно-ориентированный интерфейс

Объектно-ориентированный интерфейс используют модель взаимодействия с пользователем, ориентированную на манипулирование объектами предметной области. В рамках этой модели пользователю предоставляется возможность напрямую взаимодействовать с каждым объектом и инициировать выполнение операций, в процессе которых взаимодействуют несколько объектов. Задача пользователя формулируется как целенаправленное изменение некоторого объекта. Объект понимается в широком смысле слова — модель БД, системы и т.д..Такой интерфейс предполагает предполагает, что взаимодействие с пользователем осуществляется посредством выбора и перемещения пиктограмм соответствующей объектно-ориентированной области. Различают одно-документные (SDI) и многодокументные (MDI) интерфейсы.

Подтипы пользовательских интерфейсов:

Командный интерфейс

Он называется так потому, 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.

Пакетная технология

Вначале накапливаются данные, и формируется пакет данных, а затем пакет последовательно обрабатывается рядом программ. Недостатки этого режима — низкая оперативность принятия решений и обособленность пользователя от системы.

Технология командной строки

При этой технологии в качестве способа ввода информации обычно служит клавиатура, а дисплей средством вывода. Команды набираются в командной строке.

WIMP — интерфейс

WIMP интерфейс платформы OPENSTEP Jan 1997

WIMP — интерфейс (Window — окно, Image — образ, Menu — меню, Pointer — указатель). Хотя и в этом интерфейсе машине подаются команды, но это делается «опосредственно», через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и «чистый» WIMP интерфейс.

Простой графический интерфейс

Отличительные особенности этого интерфейса:

• Выделение областей экрана.

• Переопределение клавиш клавиатуры в зависимости от контекста.

• Использование манипуляторов и серых клавиш клавиатуры для управления курсором.

Собственно WIMPЭтот подтип интерфейса характеризуется следующими особенностями:

• Вся работа с программами, файлами и документами происходит в окнах;

• Все программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представляются в виде значков;

• Все действия с объектами осуществляются с помощью меню;

• Широкое использование манипуляторов для указания на объекты.

SILK — интерфейс

SILK — интерфейс (Speech — речь, Image — образ, Language — язык, Knowlege — знание). Компьютер находит для себя команды, анализируя человеческое поведение.

• Речевая технология

При этой технологии команды подаются голосом путем произнесения специальных зарезервированных слов — команд.

• Биометрическая технология

Здесь человек предстаёт как совокупность признаков поведения. Картинка считывается с цифровой видеокамеры, а затем с помощью специальных программ распознавания образов из этого изображения выделяются команды.

Семантический интерфейс

Об этой технологии известно крайне мало. Похоже, что она тесно связана с искусственным интеллектом и сходна со всеми подтипами SILK и другими типами тоже. Возможно, что в связи с важным военным значением этих разработок эти направления были засекречены.

Тенденции развития интерфейса

Сегодня пользователям ежедневно приходится взаимодействовать с целым набором устройств, многие из которых мобильные. При проектировании пользовательского интерфейса необходимо учитывать контекст, в котором устройство используется, в том числе наличие иных устройств. От проектирования отдельных интерфейсов необходимо перейти к проектированию целостной среды. Эти проблемы ставились и решались в классической эргономике для производственной деятельности, а теперь повторно ставятся в контексте повседневной деятельности человека.

Российский рынок проектирования пользовательских интерфейсов стремительно развивается: большинство крупных компаний, разрабатывающих программное обеспечение, для себя или на заказ, реально озаботилось проблемой сложности создаваемых ими продуктов. Они поняли, что проектированию интерфейсов нужно уделять самое пристальное внимание. На популярных Job-сайтах регулярно появляются новые вакансии, которые содержат такие слова как «юзабилити/usability специалист», «проектировщик пользовательского интерфейса» (юзабилити – это термин, заменяющий понятие «эргономика в области проектирования интерфейсов для программного обеспечения»; русский эквивалент – дружественность, удобство использования). Эти вакансии подолгу не закрываются, что говорит о серьезном кадровом голоде. Похоже, именно этот голод существенно ограничивает развитие данного рынка в целом. Но, к сожалению, не все работодатели имеют представление о конкретных требованиях к проектировщикам, в описаниях вакансий часто встречаются абсурдные вещи – например, проектировщик должен программировать и/или рисовать пиктограммы. И даже если работодатель представляет, что должен делать такой сотрудник, оценить его квалификацию он практически неспособен.

Появились специалисты или специализированные компании, не осознающие всей сложности процесса проектирования интерфейса. Они пользуются тем, что требования рынка к таким специалистам не сформированы. Да и не все заказчики, как и работодатели, имеют возможность оценить качество работы и адекватность привлекаемых специалистов, которые нередко, осознанно или нет, потакают заказчику, опуская важные этапы работы. Можно предположить, что вскоре, как это было в 90-е годы с прикладным программированием, появятся разочарованные и наученные клиенты, поработавшие с такими специалистами. Это ситуация характерна для любого растущего рынка.

Особенно сложная ситуация сложилась с веб-проектами. Динамичность этой области, в сочетании с молодым задором и низкой квалификацией разработчиков, породила большое количество проектов, на которые без слёз не глянешь. Для проектировщиков важно осознавать сложность задачи. Одними стандартными интерфейсными подходами и инструментами здесь не обойтись – необходимо привлечение специалистов.

И совсем уже отдельный вопрос – это проблема элементарной грамотности разработчиков. Известно, что небрежность в выражении мыслей чаще всего свидетельствует об их невысоком качестве. В статье «Писать по-русски» профессор А. А. Шалыто написал о том, что ИТ-специалисты зачастую плохо владеют русским языком, чем в немалой степени объясняется и низкое качество программной документации. Он затрагивает тему взаимозависимости логики мышления и дисциплины оформления технических и научных документов. Но проблема низкой грамотности выходит далеко за рамки создания программной документации или интерфейса. Необходимо понимать, что существует связь между качеством программного обеспечения и уровнем владения русским языком. Игнорировать этот факт – значит, терять пользователей (заказчиков) и, в конечном счёте, прибыль.

Помимо проблемы грамотности, современные интерфейсы грешат и другими ошибками. Самые травматичные для пользователя ошибки – неадекватный способ донесения сообщений и их текст. При использовании всплывающих модальных окон их появление нередко сопровождается коротким звуком. Если сообщение требует понятных и контекстных действий от пользователя, внезапное появление окна с сообщением прерывает его деятельность, ему приходится запоминать или записывать инструкции из сообщения, а затем тратить время на поиск и опознание места, где он совершил ошибку.Другой вид ошибок – нелогичная и неясная навигация, когда для совершения необходимых операций пользователю из раза в раз приходится «продираться» сквозь сложное и подчас непонятное дерево навигации. И, конечно, очень часто не учитывается контекст использования интерфейса, бизнес-процессы, которые должны обеспечиваться системой. В таких случаях интерфейс отражает архитектуру системы, и интерфейс становится абсолютно нечитаемым пользователями, которые привыкли к своему профессиональному процессу. Из мелких, но существенных недочетов следует отметить непонятное именование кнопок, заголовков, таблиц, неконтрастный текст на фоне, неадекватная кодировка только пиктограммами и цветом, когда нужно словесное указание на выполняемое действие.

Источники

1. Ergogames [Электронный ресурс]: База данных как сервис / Дата обращения: 22.03.2020. — Режим доступа: Intefaces pices
2. Википедия [Электронный ресурс]: Облачные базы данных — материал из Википедии — свободной энциклопедии: Версия 68907279/ Авторы Википедии // Википедия, свободная энциклопедия. — Электрон. дан. — Сан-Франциско: Фонд Викимедиа, 2016. — Дата обращения: 22.03.2020 /Режим доступа: Интерфейс пользователя
3. Википедия [Электронный ресурс]: Облачные базы данных — материал из Википедии — свободной энциклопедии: Версия 68907279 / Авторы Википедии // Википедия, свободная энциклопедия. — Электрон. дан. — Сан-Франциско: Фонд Викимедиа, 2016. — Дата обращения: 22.03.2020 /Режим доступа: User interface