Файл: Варианты построения интерфейса программ: особенности и эволюция (Сущность интерфейса программ).pdf

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы.

Интерфейс имеет важное значение для любой программной системы и является неотъемлемой ее составляющей, ориентированной, прежде всего, на конечного пользователя. Именно через интерфейс пользователь судит о прикладной программе в целом; более того, часто решение об использовании прикладной программы пользователь принимает по тому, насколько ему удобен и понятен пользовательский интерфейс. Вместе с тем, трудоемкость проектирования и разработки интерфейса достаточно велика. По оценкам специалистов в среднем она составляет более половины времени реализации проекта.

Актуальным является снижение затрат на разработку и сопровождение программных систем или разработка эффективного программного инструментария.

Одним из путей снижения затрат на разработку и сопровождение программных систем является наличие в инструментарии позволяющих на высоком уровне описать создаваемое программное средство и далее по спецификации автоматически сгенерировать исполнимый код.

Целью работы является разбор и описание технологий, используемых для построения интерфейса программ.

Задачи работы:

1. Определить теоретические основы интерфейса программ и его эволюцию;
2. Выделить виды построения интерфейса и их особенности;
3. Описать технологии построения интерфейса.
4. Привести примеры инструментов для создания интерфейса

Объектом исследования являются технологии построения интерфейса.

Предметом исследования работы являются теоретические вопросы построения интерфейса программ.

Источниками информации являются учебные пособия:

1. В.В. Годин, Н. П. Стружкин. Базы данных. Проектирование. Учебное пособие, Юрайт, 2017, С. 292

2. О.А. Хохлова, А.В. Денисов, И.А. Коноплева. Информационные технологии: учеб. пособие 2-е изд., перераб. и доп. М.: Проспект, 2015. С. 328

Представленные учебные пособия надежны так как имеют хорошую репутацию и напечатаны в широко известных издательствах, существующих на рынке долгое время.

Книги:

1. Билл Скотт, Тереза Нейл. Проектирование веб-интерфейсов, Символ-Плюс, 2015. С. 352

2. Джеф Раскин. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем, Символ-Плюс, 2014, С. 272

3. С. Дунаев. Технологии Интернет-программирования, БХВ-Петербург, 2015. С. 327

4. Тео Мандел. Разработка пользовательского интерфейса, ДМК пресс, 2015. С. 416

Представленные выше книги так же были выпущены серьезными издательствами, специализирующимися на тематике информационных технологий, имеют хорошую репутацию.

---

Научные журнал:

1. М.А. Артемов, А.А. Чиченин. Универсальные принципы проектирования пользовательских интерфейсов Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии, 2016. С. 118

Статьи:

1. Д.В. Галкин, В.А. Сербин. Эволюция пользовательских интерфейсов: от терминала к дополненной реальности, Гуманитарная информатика, 2016. С. 35-49

2. О.А. Бубарева, Н.С. Вайцель. Подход проектирования пользовательского интерфейса на базе онтологий. Южно-Сибирский научный вестник, 2018. С. 18-19

Данный журналы и статьи в них был выбран мной так как является рецензируемыми, а, следовательно, отвечающими за достоверность и точность информации, представленной в нем.

Мною били выбраны эти источники так как они подробно раскрывают и описывают поднимаемые в курсовой работе темы.

1. Сущность интерфейса программ

1.1. Понятие интерфейса и эволюция

В информационных технологиях конечного пользователя важное значение имеет пользовательский интерфейс (user interface, UI) - 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 [7].

Пользовательский интерфейс реализует работу человека на персональном компьютере посредством элементов взаимодействия, элементов пользовательского интерфейса, с помощью которого пользователь непосредственно взаимодействует с программой или вычислительной системой.

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 [7].

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 [7].

---

Эволюция пользовательских интерфейсов прошла через пять этапов, описанных ниже [3].

1. 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. 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.

Переход к GUI связан с популяризацией компьютера и явившейся потребностью в создании «понятного» интерфейса. Очевидность и предсказуемость взаимодействий стала приоритетной целью разработчиков GUI.

Одна из первых претензий к функционированию GUI заключалась в том, что пользователь не получает того, что он видит или подразумевает. Поэтому пользователю, для понимания интерфейса необходимо понять, задающую значение экранным графическим символам. Эта проблема частично решается обучением и использованием узнаваемых символов интерфейсов.

1. 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.

Результатом развития графического представления информации и графики манипуляции, стало повышение требований к аппаратной части компьютеров. Продвижение детализированных, качественно анимированных GUI приводит к активному использованию ресурсов компьютера.

Из-за художественной эстетика и требование практичности вошли в обиход термины «usability» («юзабилити» как способность быть использованным), «user-friendly» (дружелюбный к пользователю), Графический интерфейс стал гигантским шагом в усилении визуальной основы взаимодействия человека и машины.

1. Световое перо позволило создать компьютеры планшетного карманного типа и соответствующие им графические пользовательские интерфейсы, ориентированные на работу с рукописным вводом.
2. 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.

---

Пользовательские интерфейсы строятся с соблюдением принципов, представленных ниже:

Принцип структуризации. Пользовательский интерфейс должен быть целесообразно структурирован [5]. Родственные его части должны быть связаны, а независимые - разделены; похожие элементы должны выглядеть похоже, а непохожие - различаться.

Принцип простоты. Наиболее распространенные операции должны выполняться максимально просто [5]. При этом должны быть ясные ссылки на более сложные процедуры.

Принцип видимости. Все функции и данные, необходимые для выполнения определенной задачи, должны быть видны, когда пользователь пытается ее выполнить [5].

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 [5].

Принцип повторного использования. Интерфейс должен многократно использовать внутренние и внешние компоненты [5].

Существует три основных критерия качества пользовательского интерфейса:

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

1. Скорость работы пользователя, взаимодействие пользователя с системой состоит из семи шагов [9]:

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 [9]:

---

• 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 [9].

1.3. Виды пользовательского интерфейса и их особенности

Согласно общепринятой классификации, существующие на практике интерфейсы можно разделить на следующие виды [7]:

• Интерфейс командной строки
• Графический интерфейс
• SILK-интерфейс

1. Интерфейс командной строки (command line interface, CLI) является одним из основных и наиболее старых. Такой 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.

Особенностью командного интерфейса является наибольшая эффективность работы профессиональных пользователей, и он до сих пор используется в некоторых приложениях (консольных приложениях). Это обусловлено тем, что клавиатура является непревзойденным по скорости средством ввода информации. Также преимуществом является небольшой расход памяти по сравнению с системой меню.

В современном программном обеспечении имеется большое число команд, многие из которых нужны крайне редко. Поэтому даже в некоторых программах с графическим интерфейсом применяется командная строка: набор команды осуществляется гораздо быстрее, чем, например, навигация по меню.

---