exam08 1 - stankin/design-part-1 GitHub Wiki

Понятие интерфейса. Человеко-машинный интерфейс.

Выполнила: Горланова Анна

Проверил: Мазитов Айнур

Группа: ИДБ-17-05

Основные понятия

Интерфейс (англ. interface - сопряжение, поверхность раздела, перегородка) - совокупность возможностей, способов и методов взаимодействия двух систем.

Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ) - это методы и средства обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и технической системой, представляющих возможности оператору управлять этой системой и контролировать ее работу.

Типы интерфейсов

1. Пользовательский интерфейс

UI (англ. user interface) или интерфейс пользователя. Именно этот тип взаимодействия имеют в виду чаще всего, когда вспоминают про интерфейс.

Он предназначен для организации контакта между человеком и программно-аппаратными средствами, компонентами компьютерной системы. С его помощью пользователи взаимодействуют с операционными системами и программами, находящимися под их управлением.

Средствами реализации пользовательского интерфейса чаще всего выступают такие инструменты, как:

  • клавиатура
  • компьютерная мышь
  • джойстик
  • дисплей
  • стилус

При этом UI-интерфейс в зависимости от операционной системы может быть реализован в нескольких формах. Самый популярный – графический интерфейс. Но есть и другие. Рассмотрим основные виды UI.

2. Графический интерфейс

GUI (англ. graphical user interface) или графический интерфейс пользователя. Это система взаимодействия, предоставляющая пользователям доступ к системным объектам и инструментам управления через визуализацию информации – через графические элементы на мониторе.

Чаще всего для экранного отображения команд и результатов их выполнения используются окна. Элементы управления программами отображаются визуально внутри окон – в форме:

  • значков
  • иконок
  • кнопок
  • меню
  • списков
  • полей ввода и прочих

Управление этими элементами осуществляется с помощью средств реализации, указанных выше – например, с помощью мыши или сенсорного дисплея. Так как различные программы в рамках одной ОС используют идентичные визуальные элементы управления, процесс освоения новых программ для пользователей максимально упрощен. Они учатся на основе ранее полученного опыта.

Пример GUI, с которым мы сталкиваемся ежедневно – web-интерфейс. Это любой интернет-браузер, через который мы читаем новости, делаем покупки, смотрим погоду и заказываем пиццу. С его помощью мы взаимодействуем с другими сайтами – программами в интернете. Каждый сайт тоже имеет свой интерфейс, через который система взаимодействует с вами. И это тоже графический web-интерфейс.

3. Текстовый интерфейс

TUI (англ. Text user interface) или текстовый интерфейс пользователя. Это система взаимодействия человека и машины посредством команд и откликов с помощью набора буквенно-цифровых символов – текста.

Лучший пример TUI – командная строка. Это прямой способ диалога с ОС. Он характеризуется низкой требовательностью к ресурсам и высокой скоростью отклика. Имеет немало преимуществ перед GUI в части удобства использования, поэтому алгоритмы с текстовым интерфейсом пишутся и сегодня. Прежде всего, для профессиональных программ и оборудования с низкой производительностью.

Недостаток TUI – ограниченность изобразительных средств. Его могут использовать лишь подготовленные пользователи, имеющие специальные знания. Чтобы команды работали, они должны быть введены точно и без ошибок. Для повышения юзабилити многие профессиональные программы используют интерактивные элементы, за счет которых создают более дружественную среду для работы.

4. Жестовый интерфейс

Это технология взаимодействия, использующая в качестве средств ввода устройства, которые понимают команды при помощи жестов. Главный мотив реализации такого интерфейса – уход от традиционных компьютерных меню приложений с целью повышения юзабилити и эргономичности управления.

Реализацию таких интерфейсов можно встретить в смартфонах и планшетных ПК с сенсорным экраном, в ноутбуках с тачпадами и прочих устройствах. В них реализована технология считывания координат с нескольких точек – так называемый мультитач (multitouch). Второй пример – жесты мышью/джойстиком, которые алгоритм преобразует в команды. Третий – охранные системы, которые реагируют на движение.

Жесты могут считываться в пространстве или на поверхности устройства, с помощью рук или головы, могут совершаться пультом или перчаткой – все это жестовый интерфейс. Он бывает контактным (тактильным) и бесконтактным. Он сложен в реализации, но легок в использовании и интуитивно понятен пользователям.

5. Голосовой интерфейс

Это средство бесконтактного взаимодействия человека с машиной, где инструментом для ввода выступает микрофон и программа распознавания голосовых сообщений. Раньше это было чем-то из разряда научной фантастики. Сегодня голосовой интерфейс можно встретить в поисковиках, приложениях на смартфонах, мобильных виртуальных помощниках. «Окей, Гугл», «Alexa» от Амазон – все из этой оперы.

Но это хорошие примеры. На самом деле, реализация голосового интерфейса связана с определенными сложностями. Люди не привыкли терпеть «машину, которая не понимает». Поэтому любое устройство или программа с голосовым интерфейсом должна работать безупречно. При реализации этой технологии должны учитываться когнитивная модель целевой аудитории, решаемые задачи, процессы, которые нужно автоматизировать.

6. Интерфейс программ

API (англ. application programming interface) или программный интерфейс приложений. Это инструменты взаимодействия компьютерных программ между собой. Функции и структуры программных объектов прописаны специальными алгоритмами.

Часто выполнены как отдельная библиотека данных ОС, используются в интернет-протоколах, в описании структур приложений. API описывает абстракцию функциональности программных объектов и по модели реализации является аналогом протокола.

API это некий программный компонент, который помогает разработчикам вставлять вызовы исполняемых кодов одних программ в коды других объектов. Такая технология позволяет взаимодействовать программам, созданным разными разработчиками. Общий стандарт API помогает алгоритмам, написанным на разных языках программирования, обмениваться сообщениями, командами, иными сигналами. Это может происходить как в пределах одного ПК, так и в рамках компьютерной сети.

7. Интерфейс программ с машинами

Взаимодействие между программами и компьютерами, оборудованием и другими машинами реализовано с помощью операционных систем. Они контролируют работу исполняемых кодов программ и драйверов, передавая команды центральному процессору машин.

Например, смартфон. На него установлено множество приложений – мессенджеры, игры, почта, погода и масса других. Все они взаимодействуют с телефоном через операционную систему – Android или iOS. Не было бы операционной системы – приложение не получилось бы установить на гаджет.

8. Аппаратный интерфейс

Взаимодействие машин, компьютеров, оборудования и их компонентов обеспечивает интерфейс аппаратных средств. Он реализован с помощью кабелей, проводов, разъемов, шин и прочих контактных технических портов. Например, основные компьютерные устройства и их компоненты подключаются к ПК через USB.. Это принтеры, устройства ввода, флэшки. Не менее широкое применение находят инструменты бесконтактной коммуникации, такие как Wi-Fi или Bluetooth. Часто их совмещают с контактными. Например, беспроводные компьютерные мыши, принимающий модуль которых подключается через USB.

Человеко-компьютерный интерфейс

Человеко-компьютерный интерфейс - это, своего рода, точка связи между человеком и компьютером.

Информационный поток между человеком и компьютером определяется как цикл взаимодействия. Цикл взаимодействия имеет несколько аспектов, в том числе:

1. Визуальное взаимодействие

Визуальное взаимодействие человека с компьютером, вероятно, является наиболее распространенной областью в исследованиях взаимодействия человека с компьютером (HCI).

2. На основе звука

Взаимодействие компьютера и человека на основе звука - еще одна важная область в системах HCI. Эта область имеет дело с информацией, полученной с помощью различных звуковых сигналов.

3. Среда задачи

Условия и цели, поставленные перед пользователем. Машинная среда : среда, к которой подключен компьютер, например, портативный компьютер в комнате общежития студента колледжа.

4. Области интерфейса

Неперекрывающиеся области включают процессы человека и компьютера, не связанные с их взаимодействием. Между тем перекрывающиеся области касаются только процессов, относящихся к их взаимодействию.

5. Входной поток

Поток информации, который начинается в среде задач, когда у пользователя есть задача, которая требует использования своего компьютера.

6. Выход

Поток информации, исходящий из машинной среды.

7. Обратная связь

Проходит через интерфейс, который оценивает, модерирует и подтверждает процессы, когда они передаются от человека через интерфейс к компьютеру и обратно.

8. Подгонка

Это соответствие между дизайном компьютера, пользователем и задачей по оптимизации человеческих ресурсов, необходимых для выполнения задачи.

Вывод

Для того, чтобы человек мог пользоваться программным продуктом, программа должна выполнять не только свои прямые функции, но так же должна обладать интерфейсом для беспрепятственного ее использования. Интерфейс между людьми и компьютерами имеет решающее значение для облегчения этого взаимодействия. Ранее перечисленные интерфейсы позволяют людям взаимодействовать с машинами, компьютерами, информационными системами или программными средствами. Без, например, просто командного или даже графического интерфейса это было бы невозможно, поскольку как такового прямого взаимодействия человека с программой (на этапе пользования) нет.

Список литературы

! ✅  1. ГОСТ Р МЭК 60447-2000 отменен, вместо него:
ГОСТ IEC 60447-2015 Интерфейс "человек-машина". Основные принципы безопасности, маркировка и идентификация. Принципы включения
! ✅  2. Текст рефераты по смыслу получился ближе к несколько другой теме - пользовательским интерфейсам:
ГОСТ Р ИСО 9241-110-2016 Эргономика взаимодействия человек-система. Часть 110. Принципы организации диалога