Взаимодействие человека с компьютером (англ. human-computer interaction, HCI) – 1) процесс взаимодействия, двусторонней коммуникации человека с компьютером и посредством компьютера; 2) полидисциплинарный раздел эргономики и компьютерной науки (информатики), изучающий процессы, происходящие в человеко-машинных информационных системах, и проектирующий такие системы с учетом человеческого фактора, уделяя основное внимание разработке интерфейса между человеком и компьютером. Чтобы не путать два значения, целесообразно во втором случае (значении) использовать кавычки. Син. «человеко-компьютерное взаимодействие». «В. ч. с к.» – исследование того, как люди используют компьютерные системы для выполнения определенных задач; такое исследование направлено на то, чтобы сделать взаимодействие между ними более эффективным и более приятным, в связи с чем необходимо учитывать оценки юзабилити. Результаты «В. ч. с к.» (как дисциплины) обычно применяются на рабочих местах, но также важны для проектирования средств нетрудовой деятельности типа компьютерных игр. (Б. М.)
Человек — компьютер: обмен информацией
Чтобы добавить комментарий — войдите или зарегистрируйтесь.
Источник: www.b17.ru
Взаимодействие человека и вычислительной машины
Взаимодействие человека и вычислительной машины — центральная проблема автоматизации проектирования. Под таким взаимодействием понимается процесс обмена сообщениями между человеком и вычислительной машиной, обусловленный необходимостью последовательного или параллельного выполнения человеком и машиной действия по совместному выполнению какой-либо задачи. При этом на человека, как и во всех системах «человек — машина», возлагаются ведущие, управляющие функции. Машина же — это инструмент, который освобождает человека от выполнения трудоемких операций, предоставляя информацию и время для решения творческих задач.
Такая постановка приводит к разделению функций в процессе взаимодействия человека с вычислительной машиной, основанному на учете способностей человека и возможностей ЭВМ. Среди способностей человека, недоступных машине, можно выделить следующие:
— формулирование генеральной идеи деятельности и ее декомпозиция на иерархию целей и задач;
— оценка социальных, эстетических и других аспектов решаемых задач, трудно поддающихся количественному выражению;
— формулирование критериев оптимальности, оценка их относительной важности;
— объединение формальных и неформальных факторов в процессе принятия решений;
— использование опыта, интуиции, воображения;
— принятие решений на основе неполных данных;
— изменение стратегии действий в любой момент принятия решений.
К возможностям вычислительной машины можно отнести:
— способность запоминать колоссальный объем информации и мгновенно извлекать из памяти нужные сведения;
— надежность в шаблонной работе, отсутствие ошибок из-за усталости или невнимания.
Уникальный ТЕСТ! Выясните, какая травма детства влияет на вашу жизнь! Психология. Тест личности.
Следует отметить, что нельзя раз и навсегда разделить проектирование на операции, которые могут выполняться только человеком или только машиной. Очевидно, машина может выполнять только те операции проектного процесса, которые описаны аналитически. Все, что не может быть описано на формальном языке к моменту эксплуатации системы или ее фрагмента, должно выполняться проектировщиком.
Часто можно встретить выражение: «Машина выполняет рутинную работу». Это так, но не следует забывать, что это не специфическая «машинная» работа, а работа, которую раньше выполнял человек и которая не всегда считалась рутинной. Использованию тех или иных приемов по выполнению любой проектной операции, даже самого простого расчета, предшествует стадия исследований и экспериментальной проверки. И только в результате широкого применения этих приемов для выполнения данной операции она становится механической, нетворческой работой.
По мере развития научной и технической базы проектирования все большая часть проектных операций, выполняемых ранее человеком, будет передаваться ЭВМ. В то же время нельзя представлять себе процесс развития автоматизации проектирования как простое уменьшение числа операций, выполняемых человеком, с одной стороны, и увеличение числа операций, выполняемых ЭВМ, с другой.
Возрастание объемов машинного проектирования не означает возможности полной замены человека машиной или уменьшения его роли в процессе проектирования. Следствием более полного использования ЭВМ для выполнения проектных операций становится не только освобождение человека от рутинных работ, но и расширение области принятия решений на основе точных расчетов, что позволяет специалистам более качественно решать поставленные перед ними задачи. «Машины не мыслят — и вряд ли будут мыслить — как человек, как разумное существо, живущее в обществе, имеющее интеллектуальные потребности и пользующееся естественным языком для обмена мыслями с другими разумными существами. Но несомненно, что человек, работающий в «содружестве» с электронной машиной, мыслит лучше и иначе, чем человек, вынужденный ограничиваться лишь примитивными орудиями механизации своего умственного труда».
Понятие «взаимодействие человека и вычислительной машины» включает следующие характеристики: взаимопонимание между человеком и ЭВМ; психологическая готовность к осуществлению взаимодействия; доступность ЭВМ для человека; быстрота реакции и удобство общения с ЭВМ.
Быстрота реакции ЭВМ зависит от временной организации ее взаимодействия с человеком. Различают два основных режима временной организации: пакетный и оперативный. При пакетном режиме взаимодействия человек не может вмешиваться в процесс решения задачи на промежуточных этапах. В зависимости от организации работы вычислительного центра, его загруженности и других причин между моментом передачи решения на ЭВМ и получением результата могут пройти часы или даже дни. Поскольку при этом нарушается естественная непрерывная логическая цепь принятия решений, пакетный режим может быть приемлем при решении отдельных локальных задач, например различного рода расчетов.
В задачах большой сложности, в которых требуется участие проектировщиков на промежуточных этапах решения, такая форма становится неудобной и даже неприемлемой. Временные разрывы, возникающие после решения отдельных подзадач, задерживают мыслительный процесс проектировщика.
Чем большее число подзадач включает задача, тем труднее организовать взаимодействие человека и машины при пакетном режиме работы. Укрупнение подзадач также не повышает эффективности работы, поскольку в задачах большой сложности целесообразно уменьшать поле выбора возможных проектных решений. Это достигается путем разбивки общей задачи на мелкие подзадачи, которые самостоятельно решаются на ЭВМ. При этом человек после решения каждой задачи анализирует ответ и на основе этого анализа принимает решение об ограничении числа рассматриваемых вариантов и направлении дальнейшего поиска.
В таких случаях взаимодействие человека и машины осуществляется в оперативном режиме — режиме диалога, при котором человек и машина последовательно включаются в работу.
Эффективность диалогового режима определяется возможностью решения мыслительных задач и организацией ритма коммуникаций. Выделяются пять тактов совместного решения задач:
— анализ условий задачи;
— выбор конкретного способа включения ЭВМ в поиск решения;
— определение требований к организации диалога, выбор формы представления вводимых и выводимых данных и формирование запроса в ЭВМ;
— получение машинного ответа на определенном этапе решения;
— соотнесение и анализ машинного ответа с конкретными условиями задачи.
Диалоговый режим взаимодействия технически эффективен только тогда, когда человек оперирует в процессе решения своей задачи определенными символами или графическими образами, с которыми он привык работать в своей профессиональной области, и этот язык воспринимается машиной. Непосредственный контакт человека с ЭВМ поддерживается при помощи дисплея с устройствами, позволяющими оперативно вводить необходимые данные, обращаться к машине за справками и получать ответы через такие промежутки времени, которые не тормозят ход мыслительной деятельности.
Режим взаимодействия с ЭВМ определяет степень подготовленности человека для работы с вычислительной техникой. При использовании пакетного режима, когда человек не вступает в непосредственный контакт с ЭВМ, ему достаточно иметь общее представление о возможностях вычислительной машины и четко сформулировать свою задачу. При непосредственной связи с машиной человек должен уже не только знать возможности машины, но и уметь общаться с ней на определенном языке, уметь давать распоряжения на этом языке и записывать условия.
Важной проблемой при автоматизации проектирования становится разработка формальных языков связи человека с машиной, которые называются языками программирования. Языки программирования предназначены для описания проектной информации, с которой проектировщик имеет дело на стадии формирования исходных данных и получения промежуточной и результирующей информации, а вычислительная машина — в процессе ее хранения, передачи, преобразования.
При разработке языков программирования возникают следующие задачи:
— достижение степени универсальности, позволяющей описывать все взаимодействующие компоненты решаемых задач, подсистем и систем автоматизированного проектирования;
— максимальное приближение к профессиональному языку потребителя, позволяющее устранить или свести к минимуму объем специальных знаний о программировании;
— максимальное сокращение времени на подготовку исходной информации для проектирования.
Контрольные вопросы:
1. Что понимается под автоматизацией архитектурно-строительного проектирования?
2. Проблемы совмещения формальных и неформальных операций при создании САПР.
3. Способности человека, недоступные машине.
4. Возможности ЭВМ.
5. Задачи разработки языков программирования.
Источник: studopedia.org
Взаимодействие человека и компьютера
Чтобы узнать об одноименных статьях, см. HMI , IHM (значения) и IPM .
Если у вас есть справочники или статьи или вы знаете качественные веб-сайты, посвященные рассматриваемой здесь теме, дополните статью ссылками, полезными для ее проверки , и свяжите их с разделом «Примечания» и ссылки »
Человек погружается в виртуальную реальность благодаря налобному дисплею и электронной перчатке .
_used_on_F-8_DFBW_DVIDS683588.jpg/440px-Apollo_display_and_keyboard_unit_(DSKY)_used_on_F-8_DFBW_DVIDS683588.jpg)
Человеко-машинный интерфейс одного из бортовых компьютеров миссии « Аполлон » .
Взаимодействие человека с компьютером , называемое HMI, связано с проектированием и разработкой интерактивных систем с учетом их социальных и этических последствий [ 1 ] . Люди взаимодействуют с окружающими их компьютерами , и для этого взаимодействия требуются интерфейсы, облегчающие общение между человеком и машиной. Упрощение использования устройств становится все более важным с ростом числа цифровых интерфейсов в повседневной жизни [ 2 ] . Цель HMI — найти для пользователей наиболее эффективные, доступные и интуитивно понятные способы выполнения задачи как можно быстрее и точнее. HMI основан, в частности, на лингвистике , компьютерном зрении и людях.
Взаимодействие человека и компьютера — это междисциплинарная область между инженерией ( информатика , электроника , механика …), естественными науками ( когнитивные науки , психология , социология …) и искусством и дизайном (дизайн продукта , интерактивный дизайн, эргономика …).
Исторический
Редактор гипертекста в Университете Брауна (1969 г.)
История взаимодействия человека с компьютером так же стара, как и история вычислительной техники. В 1945 г. Ванневар Буш описывает воображаемую электронную систему, которая позволяет извлекать информацию и изобретает концепции навигации, индексации и аннотации [ 3 ] . В 1963 г. , Иван Сазерленд создал Sketchpad , который считается прародителем современных графических интерфейсов. В 1964 г. , Дуглас Энгельбарт изобретает мышь , чтобы легко обозначать объекты на экране [ 4 ] . В 1970-х и 80-х годах Xerox Laboratories произвела революцию в интерактивных системах, выпустив Xerox Star и презентацию What you see is what you get [ Примечание 1 ] . В начале 1990-х годов Роберт Кайо и Тим Бернерс-Ли изобрели гипертекстовую систему , которая окружила бы планету, — Всемирную паутину . В 1991 г. , Марк Вайзер представляет свое видение Ubiquitous Computing , предполагающее несколько экранов и компьютеров , способных взаимодействовать друг с другом , чтобы позволить пользователю получать доступ к информации при любых обстоятельствах [ 5 ] . Это видение ясно предвещает появление сегодняшних персональных помощников , планшетных компьютеров и смартфонов [ 4 ] .
Различные методы
Есть много способов, которыми человек может взаимодействовать с окружающими его машинами. Эти манеры очень зависят от способов взаимодействия и сил или компетенций, которые человеческое существо может распространять только извне.
Информатика
Основная статья: Вычисления .
Компьютеры развивались очень быстро с момента их зарождения в 1940-х годах и до наших дней.
Входные органы
Ранние компьютеры использовались для пакетной обработки , и все входные данные (программы и данные) подавались в качестве входных данных с помощью перфокарт , перфоленты или магнитной ленты . Появилась клавиатура для взаимодействия с системой (системная консоль).
С появлением микрокомпьютеров мы начали использовать аудиокассеты и клавиатуры, затем дискеты и компьютерные мыши, прежде чем перейти к сенсорным экранам. Система указания, такая как мышь , позволяет использовать компьютер с парадигмой WIMP , которая опирается на графические интерфейсы для организации представления информации пользователю.
Наконец, с интеллектуальными личными помощниками голос становится интересным устройством ввода из-за потенциальной скорости слов в минуту , которую он позволяет.
Выходные органы
Первыми устройствами вывода были принтеры , перфораторы карт и перфораторы ленты, позже поддерживаемые магнитными полосами. Системная консоль была оснащена принтером, позже замененным экраном.
С появлением персональных компьютеров сначала использовались аудиокассеты, затем дискеты, затем компакт-диски, а затем DVD.
Интерактивные органы
Некоторые методы пытаются сделать взаимодействие более естественным:
- автоматическое распознавание речи или жестов позволяет передавать информацию на компьютер;
- синтез голоса позволяет подавать звуковой сигнал , понятный человеку ;
- электронные перчатки обеспечивают более прямое взаимодействие, чем мышь ;
- наголовные дисплеи пытаются погрузить человека в виртуальную реальность или дополнить реальность ;
- интерактивные таблицы обеспечивают сильную связь между непосредственным манипулированием человеком на поверхности и обратной связью.
Автоматизация
В области автоматизации сенсорные экраны являются очень популярными HMI для централизации управления процессом на одном экране. Таким образом, можно отображать несколько фрагментов информации и давать оператору команды, влияющие на процесс. HMI также можно использовать для замены кнопочных станций. В основном они используются в дополнение к ПЛК (программируемому логическому контроллеру) для отображения состояний входов/выходов и аварийных сигналов системы.
В промышленных вычислениях ПЛК по — прежнему очень часто управляются отсеками , оборудованными кнопками и светодиодами . Автономные системы, такие как автоматические транспортные средства и дроны, постепенно стремятся интегрировать «адаптивный интерфейс» [ 6 ] или даже бортовой искусственный интеллект .
Автомобильный
В автомобиле люди впервые взаимодействовали с простыми механическими средствами. Эволюция вычислительной техники и робототехники означает, что все больше и больше датчиков и информации доступно водителю, который должен выбрать действие, которое должно быть выполнено, посредством:
- руль ; _
- педаль тормоза ;
- различные переключатели ( освещение , круиз-контроль и т.д. ).
Парадигмы интерфейса
Предок наших мышей
Можно заметить, что HMI все больше и больше отключаются от реальной реализации управляемых механизмов. В своей статье 1995 года «Миф о метафоре» [ 7 ] Алан Купер различает три основные парадигмы интерфейса :
- Технологическая парадигма : интерфейс отражает то, как устроен управляемый механизм. Это приводит к очень мощным инструментам, но предназначенным для специалистов, которые знают, как работает пилотируемая машина.
- Парадигма метафоры , позволяющая имитировать поведение интерфейса на поведение объекта повседневной жизни и, следовательно, уже освоенного пользователем. Пример: понятие документа .
- Идиоматическая парадигма, которая использует элементы интерфейса со стереотипным поведением, последовательным и, следовательно, простым в освоении, но не обязательно смоделированным на реальных объектах.
Режимы взаимодействия
Перчатка данных
Взаимодействие называется мультимодальным, если оно включает несколько сенсорных и моторных модальностей [ 8 ] . Интерактивная система может содержать один или несколько из следующих режимов взаимодействия:
- Разговорный режим: голосовые команды, голосовые подсказки…
- Письменный режим: ввод с клавиатуры и графического планшета, вывод текста на экран и т. д.
- Режим жестов: обозначение 2D или 3D ( мышь , перчатки с данными , сенсорный экран), обратная связь по усилию и т. д.
- Визуальный режим: графика, изображения, анимация…
устройства человеко-машинного интерфейса
Графический монитор
С органической точки зрения можно выделить три типа HMI:
- Интерфейсы сбора данных: кнопка, колесо, мышь , аккордовая клавиатура , джойстик , компьютерная клавиатура, MIDI- клавиатура , пульт дистанционного управления , датчик движения , микрофон с распознаванием голоса и т. д.
- Интерфейсы воспроизведения: экран, светодиодный индикатор, индикатор состояния системы, динамик и т. д.
- Комбинированные интерфейсы: сенсорный экран , мультитач и управление с обратной связью по усилию .
Форсайт: связь в более широкой ситуации
Эта область развивается в направлении более широкого и всепроникающего интерфейса типа «человек-окружающая среда».
«Было бы глупо отрицать важность эффективного общения между человеком и машиной, как и наоборот. Однако я предсказываю, что настоящая революция следующих нескольких десятилетий произойдет еще в большей степени из того, что люди должны будут сказать друг другу с помощью машин. »
— Джеймс Каннавино, Следующее поколение интерактивных технологий (июль 1989 г.)
Погружение в виртуальные миры также следует сделать более «реалистичным».
Такие игры, как The Second World , Everquest или Wolfenstein: Enemy Territory , где несколько игроков развиваются в глобальном погружении в общий ландшафт, дают представление о новых отношениях, которые могут установить реалистичные интерфейсы.
Научные ассоциации и конференции
Крупнейшей ассоциацией HMI является кластер общих интересов SIGCHI Ассоциации вычислительной техники (ACM). SIGCHI организует конференции по человеческому фактору в вычислительных системах (CHI) , MobileHCI , TEI и ряд других.
Во Франции Франкоязычная ассоциация взаимодействия человека и машины (AFIHM [ 9 ] ) ежегодно организует франкоязычную конференцию IHM. AFIHM спонсирует различные мероприятия и, в частности, Летние школы и встречи для молодых исследователей во взаимодействии (RJC-IHM).
Примечания и ссылки
- ↑ См . Написание экрана .
- ↑ Бодуэн-Лафон, Мишель, « Взаимодействие человека и машины », CNRS-Cahiers IMABIO , 1992 г. ( читать онлайн )
- ↑ Ким, Джин Ву, « Взаимодействие человека с компьютером » , графика Ан , 2012
- ↑ Ванневар Буш, « Как мы можем думать » , The Atlantic Monthly , 1945 г.
- ↑ a и b Мишель Бодуэн-Лафон, « 40 лет взаимодействия человека и машины: вехи и перспективы », Interstices , 2007 г.
- ↑ Марк Вайзер, « Повсеместные вычисления » , Компьютер , 1991 г.
- ↑ Магноде, М. (2014, февраль). Что такое программирование адаптивного интерфейса? Корпус прототипа наземной станции для дронов проекта D3CoS. День исследований ENAC 2014 ( резюме ).
- ↑ Алан Купер, « Миф о метафоре » , Visual Basic Programmer’s Journal , 1995 г.
- ↑ Жан Кэлен, « Взаимодействие и мультимодальность », Третий коллоквиум по гипермедиа и обучению , 1996 г.
- ↑https://www.afihm.org/index.shtml
Приложения
О других проектах Викимедиа:
- Взаимодействие человека и компьютера на Викискладе
- HMI , в Викисловаре
- Отдел: взаимодействие человека с компьютером в Викиверситете
- Взаимодействие человека и компьютера , в Викиучебнике
Статьи по Теме
- Доступность
- Андроид
- Антропотехника
- познавательный
- Киборг
- Графическая среда
- Эргономика
- Компьютерная эргономика
- Руководство по человеческому интерфейсу (HIG)
- Погружение
- Искусственный интеллект
- Распределенный искусственный интеллект
- Взаимодействие человека и робота
- Графический интерфейс
- Прямой нейронный интерфейс
- Эргономичное действие
- Машина
- Метафора интерфейса
- Поведенческое моделирование
- Распознавание речи
- Числовая революция
- Робот
- Робототехника
- Когнитивные науки
- Ракушка
- Симулятор
- Трансгуманизм
- Юзабилити
- Высивиг
внешние ссылки
Записи авторитета :
- Библиотека Конгресса
- Gemeinsame Normdatei
- Национальная библиотека Израиля
- Чешская национальная библиотека
Запишите в общий словарь или энциклопедию :
- Большая каталонская энциклопедия
Источник: frpedia.wiki