Файл: Варианты построения интерфейса программ: особенности и эволюция..pdf

ВВЕДЕНИЕ

Все мы так или иначе взаимодействуем с различными интерфейсами: кто – то пытается заказать себе кофе через интерактивный экран в Макдональдсе, кто – то ищет книги в библиотеке с помощью современных технологий, кто – то пишет статью на своем ноутбуке или проверяет почту с планшета и телефона.

Пользовательский интерфейс, или интерфейс, - это способ взаимодействия с вашим устройством. Сначала вам приходит идея какого – то продукта, который должен так или иначе помочь облегчить жизнь человека. После этого начинается разработка сценария, где вы продумываете все варианты действий, которые может совершить пользователь с вашим продуктом. Пользователь становится героем сказки, в которой есть множество сюжетных ответвлений, начинающихся со слов: «А что, если? А что, если я нажму эту кнопку? А что, если я поверну экран? А что если?».

Каждый из этих вариантов должен быть продуман, чтобы перейти к этапу проектирования. Но за кучей «что если» разработчики иногда совершенно забывают о том, что их конечные пользователи, нагружают продукт и делают его настолько сложным, что решений этой задачи, для которой он должен пригодится, даже рядом не стоит. Из –за колоссальной конкуренции на рынке ПО, как правило, имеется немало аналогов практически любого программного продукта и интерфейсами на любой вкус. Пользователей можно понять, ведь время является одним из наиболее ценных ресурсов, а это время, которое пользователь тратит на ознакомление и изучение программы, могло бы быть потрачено для решения поставленной задачи. Поэтому одним из основных правил проектирования интерфейса пользователя является минимизация времени выполнения задачи пользователя. Программа должна помогать и упрощать работу пользователя, а ни в коем случае не затруднять ее.

Актуальность данной курсовой работы определяется тем, что в настоящее время в разработке находится большое количество приложений, связанных с распределенной обработкой данных, и постоянно тратить время на решение одних и тех же задач, направленных на эту обработку, является бессмысленным. Исходя их этого, становиться актуальной задача, связанная с повышением эффективности разработки, ведь решение этой задачи позволит программистам сократить время разработки будущих приложений с обработкой данных на отдельном сервере.

В основу информационной базы данного исследования легли работы российских и иностранных исследователей в сфере проектирования и построения пользовательских интерфейсов таких как: Горнец Н.Н.,^[1]Керниган Б.У., ^[2]Киселев Г.М.,^[3] и др.

Объектом исследования является формирование информационно – предметной среды пользовательского интерфейса.

Предметом исследования является методика проектирования Фреймворка.

Целью данной курсовой работы является – проектирование Фреймворка для построения распределенной информационной системы в процессе разработки приложения Bookstore.

Для достижения поставленной цели в ходе исследования необходимо решить ряд задач:

• Изучить теоретические аспекты пользовательских интерфейсов;
• Рассмотреть этапы развития и типы пользовательских интерфейсов;
• Изучить эволюцию графических интерфейсов операционных систем;
• Раскрыть понятие Фреймворка;
• Проанализировать инструментальные средства проектирования, выбрать оптимальные из них;
• Спроектировать Фреймворк;
• Провести апробацию готового Фреймворка.

Курсовая работа состоит из введения, двух взаимосвязанных глав, заключения, списка использованных источников.

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОСОБЕННОСТЕЙ ПРОГРАММ ИНТЕРФЕЙСОВ И ИХ ЭВОЛЮЦИЯ

Этапы развития и типы пользовательских интерфейсов

Интерфейс пользователя (user interface или сокращенно далее UI) – это интерфейс, с помощью которого человек может управлять программным обеспечением или аппаратным оснащением. UI должны быть удобными в использовании, чтобы взаимодействие с ними происходило на максимально интуитивном уровне. Интерфейсы программного обеспечения также называют графическими пользовательскими интерфейсами (graphical user interface или GUI).^[4]

Пользовательский интерфейс – это средства взаимодействия между человеком и компьютером. Говоря простыми словами, интерфейс – внешняя часть программы или устройства, с которыми работает пользователь. Слово интерфейс – калька с английского interface, то есть «граница, связующее звено».^[5] Чаще всего под словом интерфейс подразумевают именно пользовательский интерфейс. Например, говорят: «У этого Интернет – магазина неудобный, запутанный интерфейс». Это означает, что с сайтом магазина неудобно взаимодействовать. Скажем, сложно найти нужные товары, непонятно, как оформить заказ, сайт не сохраняет ранее введенные данные и т.п.

Веб – интерфейс (web – interface) – это страница в Интернете, позволяющая пользователю взаимодействовать с каким – то сервисом или устройством прямо через браузер. К примеру, с помощью веб – интерфейса можно воспользоваться онлайн – банком: зайти на страницу банка, ввести логин и пароль, а затем переводить деньги между счетами, оплачивать услуги и т.п.

Пользовательский интерфейс (далее ПИ) - это все, с чем взаимодействует пользователь при работе с устройством. В широком смысле, термин можно отнести ко всем устройствам, с которыми работает человек — от персональных компьютеров до сложных промышленных систем. Однако в наше время, говоря «пользовательский интерфейс», как правило, имеют в виду интерфейсы устройств, для работы с которыми не требуется специальная профессиональная подготовка (компьютеры, бытовые приборы, мобильные телефоны и планшеты, банкоматы и терминалы и т.п.).^[6] Типичный ПИ имеет устройства ввода и вывода. Получив от пользователя команду, интерфейс «отвечает» ему, выводя разного рода информацию. В качестве примера можно привести цифровой термометр: нажав на кнопку (устройство ввода), пользователь запускает процесс измерения температуры, и видит результат на дисплее (устройство вывода).

В подавляющем большинстве случаев под термином «пользовательский интерфейс» имеется в виду графический интерфейс пользователя (graphical user interface, GUI) — разновидность пользовательского интерфейса, в котором человек взаимодействует с системой при помощи графических компонентов (окна, пиктограммы, полосы прокрутки и т.п.), отображаемых на экране.^[7]
В различных компьютерных играх применяется натуральный пользовательский интерфейс (NUI или natural user interface). Его система анализирует движения человека, и преобразует их в движения в игре. На данный момент в стадии разработки находится перцептивный пользовательский интерфейс (PUI), а также интерфейс мозг-компьютер (BCI или brain-computer interface). Последняя разработка направлена на то, чтобы обеспечить людям возможность управлять компьютерами силой мысли.

Помимо пользовательского интерфейса существуют программный интерфейс (взаимодействие программ между собой) и аппаратный интерфейс (способы взаимодействия физических устройств, «железа»).^[8]

Когда говорят об аппаратном интерфейсе, обычно имеют ввиду разъемы, через которые устройства можно подключить друг к другу. Например, «подключение через интерфейс USB» - это значит соединение устройств через универсальную последовательную шину, предназначенную для подключения переферийной техники. Через USB, например, можно подключить к компьютеру клавиатуру, мышку, фотоаппарат или смартфон.

Программный интерфейс - это способ взаимодействия программ между собой. Например, API (application programming interface, программный интерфейс приложения) - это набор команд, который позволяет программам автоматически обмениваться данными без участия людей. Одна программа по API отправляет запрос, другая отвечает ей. К примеру, на новостном сайте показываются курсы валют, которые меняются в реальном времени. Это не значит, что редактор сайта каждый раз вручную меняет числа на странице. Новостной сайт сам отправляет по API запрос на сервер с данными валютной биржи и получает оттуда необходимые цифры.^[9]

К основным типам пользовательских интерфейсов относятся:

Текстовый интерфейс - это способ общения человека с компьютером с помощью печати команд. Например, в операционной системе MS-DOS интерфейс был текстовым - пользователь набирал на клавиатуре нужные команды, а машина их выполняла. Этот тип интерфейса пользователя предназначен для работы с символами. Исполнение происходит в режиме аппаратного текста, однако часто используется и дисплей. В данном случае на каждый источник у программиста имеется 256 символов. Навигация производится клавиатурой, а не мышью. В качестве примера можно привести Norton Commander илиTurbo Pascal. Norton Commander - файловый менеджер для MS-DOS. В нем можно не только набирать команды на клавиатуре, но работать с файлами с помощью сочетаний клавиш.^[10] Этот интерфейс также используется в загрузчиках ОС и BIOS-программах. Данный тип интерфейса также используется для установки операционных систем. Рисунок 1.

Рисунок 1. Интерфейс командной строки.

Проблема текстового интерфейса в том, что пользователь должен знать необходимые команды и каждый раз вручную набирать их без ошибок. Частично от этой трудности избавили оболочки для MS-DOS - например, Norton Commander.

Графический пользовательский интерфейс. Графический пользовательский интерфейс является наиболее популярным UI. Он представляет собой окно, в котором содержатся различные элементы управления. Взаимодействие пользователя с программой при помощи мыши и при помощи клавиатуры. Также есть возможность использовать кнопки и разделы меню, расположенные внутри самого приложения. Это окно представляет собой нечто вроде шлюза между пользователем и программным обеспечением.^[11] В графическом интерфейсе пользователя распространены типичные элементы управления. Они позволяют стандартизировать процесс взаимодействия с различными программами в разных операционных системах. Рисунок 2.

Рисунок 2. Низкоуровневые макеты интерфейса калькулятора КАСКО

При разработке первого графического пользовательского интерфейса за основу были взяты элементы реального мира: мусорная корзина, папка, изображение дискеты в качестве кнопки сохранения. Сегодня многие иконки считаются устаревшими, но все равно используются. Даже при использовании современных изображений и иконок дизайнеры стараются хотя бы минимально отразить их предназначение. Это позволяет облегчить интуитивное взаимодействие с интерфейсом. Цель GUI заключается в том, что люди могли легко определить предназначение каждой кнопки. Благодаря этому нам не приходится запоминать все команды, как это было в случае с командной строкой.^[12]

При разработке GUI применяются определенные своды правил, которые помогают сделать программы удобнее в использовании. В качестве примера можно привести 8 золотых правил от Бена Шнайдермана. Ниже приведем несколько сносок из этих правил:

• Согласованность: взаимодействие должно происходить всегда похожим образом. То есть, следует избегать использования панелей управления с опциями типа “скопировать выделенную область”, “удалить выделенную область”, “добавить выделенную область”. Данный пример показывает отсутствие согласованности в GUI, чего следует избегать;
• Информативная обратная связь: все действия, производимые пользователем, должны быть подкреплены обратной связью. Например, если двойной клик открывает программу, то человеку приходится подождать пару секунд, прежде чем он сможет пользоваться этой программой. Чтобы пользователь знал, что его действия принесли результат, нужно проинформировать его об этом. Это можно реализовать сменой курсора. Один из старейших и привычных примеров – это курсор с песочными часами в Windows;
• Не перегружайте память пользователей: пользователи не в силах запомнить все и сразу. В длинных сегментах взаимодействия, где пользователь вынужден переходить по нескольким окнам, информация всегда должна отображаться в одной и той же области. Менее востребованная информация, которая отображалась в самом начале, должна быть скрыта.^[13]

Голосовой интерфейс - это управление с помощью речевых команд. Человеческий голос сегодня умеют понимать даже мобильные телефоны. В этом типе интерфейсов пользователя взаимодействие между пользователем и компьютером происходит с помощью голоса.^[14] Например, пользователь может вербально выбрать человека из ранее составленного списка контактов и совершить звонок. Программы для интерпретации речи в текст и для распознавания речи также используют аудио-интерфейсы. Преимущество данной формы взаимодействия заключается в том, что пользователям не нужно ничего, кроме голоса. Текстовый ввод на устройствах обычно усложняется маленькой клавиатурой (на смартфонах с маленьким экраном), и многим зачастую проще продиктовать текст сообщения.