Файл: Варианты построения интерфейса программ: особенности и эволюция (Тенденции и перспективы развития пользовательского интерфейса).pdf

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Актуальность изучения современных цифровых технологий не вызывает сомнений. В наше время, время информационных технологий, все разработчики, архитекторы и дизайнеры стремятся к тому, чтобы их творения были не только полезными и эффективными, но и к тому, чтобы их использование было предельно удобным, понятным и комфортным.

Разработка интерфейса, ориентированного на пользователя непосредственно затрагивает удовлетворенность конечного потребителя. Совсем недавно мир потрясли изобретения, позволяющие управлять устройствами с помощью прикосновения пальцами.

Интерфейс стремится к тотальности, проникновению в повседневность, что обусловлено нарастающей степенью информатизации и технологизации общества. Концепции «интернета вещей», «умного дома», «ubiquitous computing» и др. подразумевают наличие базиса цифровых технологий, реализующего множество прикладных вычислительных задач. Перспектива повсеместного присутствия пользовательских интерфейсов также обостряет необходимость их пристального изучения.

Степень изученности темы. Изучение интерфейсов в границах гуманитарных наук и философии имеет не столь давнюю историю. Среди заметных работ можно выделить книгу Стивена Джонсона «Культура интерфейса». можно выделить два крупных теоретических подхода к изучению пользовательских интерфейсов: компьютерную семиотику и теорию медиа (Ф. Киттлер, Л. Манович). Теоретик медиа Лев Манович в работе «Язык новых медиа» вводит понятие «культурного интерфейса».

Объектом исследования являются информационные технологии.

Предмет исследования – пользовательский интерфейс и этапы его развития.

Целью курсовой работы является изучение вариантов построения интерфейса программ: особенности и их эволюция

Задачи курсовой работы:

• изучить историю развития пользовательских интерфейсов;
• определить понятие пользовательского интерфейса;
• дать классификацию программных интерфейсов;
• провести анализ современных программных интерфейсов и изучить требования к их качеству;
• изучить тенденции и перспективы развития пользовательского интерфейса.

Структура работы. Курсовая работа состоит из введения, двух глав включающих 4 параграфа, заключения и списка использованной литературы.

·

---

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭВОЛЮЦИИ ПРОГРАММНЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ

• 1. История пользовательских интерфейсов

Пользовательский интерфейс – разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая – машиной или устройством. Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой^[1]. Задачей интерфейса пользователя (именуемого также человеко-машинным интерфейсом) является обеспечение максимальных удобств во время работы с прикладными процессами^[2]. Соответственно, комплекс программных и аппаратных средств, призванных выполнять эту функцию, будет назван пользовательским интерфейсом. Очевидно, что отсутствие или неработоспособность (как и непродуманность) интерфейса у любого аппарата или механизма превращает его в технологический «труп», артефакт, избавленный от своего предназначения.

Среди множества вариантов интерфейса человек-компьютер есть два принципиально отличных вида:

1. вспоминай–и–набирай – это язык команд, которые сначала надо вспомнить, потом набрать и выполнить.

2. смотри–и–выбирай (look and feel) – это язык всевозможных меню и пиктограмм, в котором следует выбрать необходимое, после чего произойдет соответствующее действие.

Поэтому разработка адекватного UI всегда сопутствовала компьютерной индустрии.

Логично будет начать исследование с исторически первых форм компьютерных UI – разновидностей текстовых интерфейсов (TUI – Textbased/textual user interface). Определение TUI негативное, оно создано для обозначения неграфического интерфейса (GUI – graphical user interface) и появилось вместе с их первыми формами. Любая форма TUI выстроена на символах – цифрах и буквах, операции с которыми возможны при наличии устройства ввода (клавиатуры) и вывода (печатного устройства, экрана). Символы «как они есть» не могут нести смысловой нагрузки, для взаимодействия необходим какой-либо искусственный язык, код, указывающий на возможные сочетания символов и эксплицируемое из них значение^[3]. Так, команда, получившая мифологический ореол2 в UNIX сообществе, «rm – rf /», будучи символически лаконичной, может быть переведена на естественный язык следующим образом: «удалить все вложенные каталоги, игнорируя ошибки и не запрашивая подтверждения производимых операций в каталоге «/»». Лексика и грамматика TUI требует редукции значения и сжатости, что вполне оправдано, так как компьютер в момент своего создания решал исключительно прагматическую задачу – оптимизировал вычисления. Прагматическое взаимодействие предполагает прагматичный язык, высказывания которого подобны приказам на поле боя. Разновидностей TUI много, но их сущностные характеристики практически полностью идентичны – текстовые команды лишены многозначности, они крайне формализованы и открыты. Модель взаимодействия пользователя с компьютером через текстовый интерфейс следует охарактеризовать как авторитарную: команда конкретна и обязательна. Отличительной чертой TUI будет его стремление к прямой манипуляции компьютером. Овладевая языком команд, пользователь получает способность осознанного управления вычислительными мощностями компьютера, каждая команда имеет определенное следствие и предполагает рациональность выполняемого действия. TUI довольно долго был основным способом управления компьютером – с 1960-х по 1980-е гг. Переходная форма к GUI может быть найдена в оконных текстовых интерфейсах, главное отличие которых от предшественников – организация экранного пространства в форме окон и текстовых блоков, что внешне максимально приближает TUI к GUI (операционная система FreeDos использует именно такой тип интерфейса). В современных операционных системах TUI сохранился в виде командной строки, являющейся инструментом прямого администрирования системы. Спецификой TUI является его конвенциональная языковая форма – для использования классической консоли необходимо владеть грамматикой и синтаксисом команд.

---

Переход к GUI связан с популяризацией компьютера и явившейся потребностью в создании «понятного» интерфейса. Концепция GUI предложила ряд абстракций, выраженных в парадигме WIMP («window, icon, menu, pointing device» – окно, значок, меню, манипулятор). Концептуальный фундамент доступного интерфейса создавался в исследовательских лабораториях Стенфордского университета и Xerox Corporation в период 1960–1970-х гг. и у него есть свои авторы и идеологи – Дуглас Энгельбард и Алан Кей^[4]. GUI построен на использовании графического переноса и смещения образов и символов (метафору и метонимию в терминологии лингвистики), претендуя на очевидность представления элементов управления. Одной из первых и самой жизнеспособной метафорой стал «Рабочий стол», который сохранял практически безальтернативную позицию вплоть до недавнего времени. Очевидность и предсказуемость взаимодействий стала приоритетной целью разработчиков GUI и она была выражена в парадигме редактирования документов WYSIWYG («What You See Is What You Get» – что видишь, то и получаешь). Однако одна из первых претензий к функционированию GUI заключалась в том, что пользователь не получает того, что он видит или подразумевает. Тем не менее несмотря на некоторые сложности в работе, GUI занял прочные позиции в компьютерной технике и сохраняет их в определенной мере и сегодня.

Симптоматика угасания GUI актуализировалась с развитием мобильных технологий. Парадигма WIMP жестко привязана к аппаратной части – экрану и манипуляторам, эта связка проявила свои недостатки в процессе разработки мобильных устройств. Ни сотовый телефон, ни портативный компьютер не могут дать пользователю свою полную функциональность в границах устоявшихся норм GUI. Один из оплотов парадигмы WIMP – ОС Microsoft Windows (как одна из самых распространенных ОС в мире) с переходом к новой версии (Windows 8) маргинализирует концепцию рабочего стола, отдавая предпочтение новому интерфейсу, ориентированному на сенсорные технологии. Логично предположить, что истоки следующего витка развития UI нужно искать в области разработки и внедрения сенсорных технологий. Массовые продажи устройств на сенсорных экранах начались с 2007 г.

Ключевой тенденцией развития пользовательских интерфейсов в период с 1960-х гг. по 2007 г. является редукция цифровой реальности к лаконичным образам и символам, использование которых становится возможным при опоре на партикулярный обыденный опыт пользователя и развитии автономных парадигм, задающих конкретные способы взаимодействия человека и компьютера посредством символических и знаковых структур. Параллельно с адаптацией UI под нужды пользователя происходит наращивание и усложнение аппаратной части компьютерных устройств, обеспечивающих качество графического исполнения, улучшающих отклик элементов интерфейса и т.д^[5]. Степень комфортности UI, артикулируемая современным дискурсом usability, находится в диспропорциональной зависимости от его технологической сложности. Новейшие разработки в области UI отчетливо демонстрируют эту диспропорцию. Сенсорные технологии на сегодня не представляют собой нечто выдающееся – из продуктов престижного потребления они успели спуститься и в бюджетные устройства. Использование емкостных технологий для управления мобильными и стационарными компьютерами становится популярным и обязательным для некоторых устройств.

---

Сенсорный интерфейс претендует на прозрачное взаимодействие: пользователь видит какой-либо элемент и касается его. Отметим специфику дизайнерских решений: большинство современных мобильных устройств (смартфонов и планшетов) с сенсорными экранами выполнено в формфакторе «моноблок». Таким образом, компьютер представляет собой некую поверхность, на которую нанесен универсальный интерфейс, позволяющий вводить и выводить информацию. Важной особенностью сенсорного интерфейса, расположенного на экране, является его способность к видоизменению: он может представлять собой как традиционную «qwerty» клавиатуру, циферблат телефона, так и множество других сценариев ввода данных. Способность сенсорного экрана к мимикрии интерфейсов выражает собой важную тенденцию: интерфейсы могут быть чем угодно и где угодно. Экспериментальные разработки в области сенсорных интерфейсов продолжают эту тенденцию.

• 1. Классификация пользовательских интерфейсов

Прежде всего важно отметить «культурную обусловленность» интерфейса: любой пользовательский интерфейс в той или иной мере содержит в себе определенные социокультурные конвенции. В связи с этим стоит уточнить определение пользовательского интерфейса. Так, пользовательский интерфейс – это культурно обусловленная интерактивная система ввода-вывода информации (программное обеспечение или аппаратное обеспечение), которая предоставляет пользователю информацию и является инструментом управления для выполнения определенных задач^[6]. Предлагаемая классификация пользовательских интерфейсов представлена в таблице 1.

Таблица 1. Классификация пользовательских интерфейсов

Естественный интерфейс		Опосредованный интерфейс
Простой	Комплексный / Мультимодальный
Голосовой Жестовый	Материальный Социальный Невидимый Диалоговый	Мышь Клавиатура Консоль

Базовым параметром классификации становится степень опосредованности взаимодействия человека с машиной. Если такое взаимодействие в максимальной степени «прямое», базирующееся на физиологических способностях человека без участия дополнительных гаджетов, то его можно отнести к естественному интерфейсу. Если для взаимодействия с машиной пользователю необходимы дополнительные промежуточные устройства, например для ввода информации используются клавиатура, мышь, пульт, консоль и др., то оно входит в группу опосредованного. Далее подробнее рассмотрим концепцию естественного пользовательского интерфейса.

---

Естественный пользовательский интерфейс. В среде исследователей и разработчиков было сформировано понятие естественного пользовательского интерфейса, однако до сих оно не унифицировано и имеет различные трактовки. В ходе анализа определений были выделены две основные характеристики, которыми, по мнению исследователей человеко-компьютерного взаимодействия, должен обладать естественный пользовательский интерфейс^[7]:

• отсутствие дополнительных устройств при взаимодействии;
• интуитивность: использование имеющихся навыков, минимизация обучения для использования интерфейса.

Критерий отсутствия физических устройств, как уже было упомянуто, является ключевым для определения «естественности» взаимодействия. Большинство авторов, определяя понятие естественного пользовательского интерфейса, акцентируют внимание на интуитивности и использовании человеком уже сформировавшихся навыков взаимодействия с окружающим миром. Данный маркер не может в полной мере характеризовать NUI, так как большинству способов управления так или иначе все-таки приходится обучаться. Подобный тезис выдвинул Дональд Норман, приведя в пример жестовые интерфейсы; он говорит, что нам все же приходится изучать жесты, которые предложили разработчики^[8]. Однако стоит заметить, что со временем предлагаемые разработчиками способы управления могут стать естественными в случае внедрения того или иного способа управления в широкий спектр технологий. Следовательно, широкое применение определенных способов взаимодействия может способствовать трансформации искусственного характера NUI в естественный. Мы понимаем естественный пользовательский интерфейс (NUI) как культурно обусловленную интерактивную систему ввода-вывода информации, основанную на прямом непосредственном взаимодействии человека с машиной без использования дополнительных устройств. Естественные интерфейсы можно разделить на простые, где используется технология, ориентированная на один сенсорный канал, и комплексные, мультимодальные.

К простым естественным интерфейсам относятся конкретные технологии, взаимодействующие с одним коммуникативным каналом, например аудиальным. Примером такого интерфейса является голосовой пользовательский интерфейс (Voice User Interface), позволяющий осуществлять взаимодействие посредством устной речи. Безусловно, голосовой интерфейс в данном случае присутствует как часть диалогового интерфейса (conversational interface), о котором речь пойдет ниже. Данный тип интерфейса представлен в сервисах голосовых помощников, активно разрабатываемых ИТ-компаниями-гигантами: Google, Apple, Amazon, Яндексом и др. Голосовые интерфейсы подходят для ситуаций, где невозможно использование других видов интерфейсов, например при взаимодействии хирурга и компьютера во время операции, когда врач не может воспользоваться клавиатурой или мышью. Также использование подобных интерфейсных решений актуально для людей с ограниченными возможностями здоровья.

---