Как известно, процесс проникновения информационных технологий практически во все сферы человеческой деятельности продолжает развиваться и углубляться. Помимо уже привычных и широко распространенных персональных компьютеров, общее число которых достигло многих сотен миллионов, становится все больше и встроенных средств вычислительной техники.
Пользователей всей этой разнообразной вычислительной техники становится все больше, причем наблюдается развитие двух вроде бы противоположных тенденций. С одной стороны, информационные технологии все усложняются, и для их применения, и тем более дальнейшего развития, требуется иметь очень глубокие познания.
С другой стороны, упрощаются интерфейсы взаимодействия пользователей с компьютерами. Компьютеры и информационные системы становятся все более дружественными и понятными даже для человека, не являющегося специалистом в области информатики и вычислительной техники. Это стало возможным прежде всего потому, что пользователи и их программы взаимодействуют с вычислительной техникой посредством специального (системного) программного обеспечения — через операционную систему. Операционная система предоставляет интерфейсы и для выполняющихся приложений, и для пользователей.
Информатика 7 класс. Пользовательский интерфейс (УМК БОСОВА Л.Л., БОСОВА А.Ю.)
1. Понятие интерфейса пользователя
Интерфейс — совокупность технических, программных и методических (протоколов, правил, соглашений) средств сопряжения в вычислительной системе пользователей с устройствами и программами, а также устройств с другими устройствами и программами.
Интерфейс — в широком смысле слова, это способ (стандарт) взаимодействия между объектами. Интерфейс в техническом смысле слова задаёт параметры, процедуры и характеристики взаимодействия объектов. Различают:
Интерфейс пользователя — набор методов взаимодействия компьютерной программы и пользователя этой программы.
Программный интерфейс — набор методов для взаимодействия между программами.
Физический интерфейс — способ взаимодействия физических устройств. Чаще всего речь идёт о компьютерных портах.
Пользовательский интерфейс — это совокупность программных и аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Основу такого взаимодействия составляют диалоги. Под диалогом в данном случае понимают регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи. Каждый диалог состоит из отдельных процессов ввода / вывода, которые физически обеспечивают связь пользователя и компьютера. Обмен информацией осуществляется передачей сообщения.
Рис.1. Взаимодействие пользователя с компьютером
В основном пользователь генерирует сообщения следующих типов:
запрос операции или функции
ввод или изменение информации
В ответ пользователь получает подсказки или справки; информационные сообщения, требующие ответа; приказы, требующие действия; сообщения об ошибках и другую информацию.
Пользовательский интерфейс и его разновидности | Информатика 7 класс #16 | Инфоурок
Интерфейс пользователя компьютерного приложения включает:
средства отображения информации, отображаемую информацию, форматы и коды;
командные режимы, язык «пользователь — интерфейс»;
устройства и технологии ввода данных;
диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером, обратную связь с пользователем;
поддержку принятия решений в конкретной предметной области;
порядок использования программы и документацию на неё.
Пользовательский интерфейс (ПИ) часто понимают только как внешний вид программы. Однако на деле пользователь воспринимает через него всю программу в целом, а значит, такое понимание является слишком узким. В действительности ПИ объединяет в себе все элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением (ПО).
Это не только экран, который видит пользователь. К этим элементам относятся:
набор задач пользователя, которые он решает при помощи системы;
используемая системой метафора (например, рабочий стол в MS Windows®);
элементы управления системой;
навигация между блоками системы;
визуальный (и не только) дизайн экранов программы;
средства отображения информации, отображаемая информация и форматы;
устройства и технологии ввода данных;
диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером;
обратная связь с пользователем;
поддержка принятия решений в конкретной предметной области;
порядок использования программы и документация на нее.
2. Виды интерфейсов
Интерфейс — это, прежде всего, набор правил. Как любые правила, их можно обобщить, собрать в «кодекс», сгруппировать по общему признаку. Таким образом, мы пришли к понятию «вид интерфейса» как объединение по схожести способов взаимодействия человека и компьютеров. Вкратце можно предложить следующую схематическую классификацию различных интерфейсов общения человека и компьютера.
Современными видами интерфейсов являются:
1) Командный интерфейс. Командный интерфейс называется так по тому, что в этом виде интерфейса человек подает «команды» компьютеру, а компьютер их выполняет и выдает результат человеку. Командный интерфейс реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки.
2) WIMP — интерфейс (Window — окно, Image — образ, Menu — меню, Pointer — указатель). Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов — меню, окон, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается «опосредственно», через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и «чистый» WIMP — интерфейс.
3) SILK — интерфейс (Speech — речь, Image — образ, Language — язык, Knowlege — знание). Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный «разговор» человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы.
Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса наиболее требователен к аппаратным ресурсам компьютера, и поэтому его применяют в основном для военных целей.
2.1 Командный интерфейс
Пакетная технология. Исторически этот вид технологии появился первым. Она существовала уже на релейных машинах Зюса и Цюзе (Германия, 1937 год). Идея ее проста: на вход компьютера подается последовательность символов, в которых по определенным правилам указывается последовательность запущенных на выполнение программ.
После выполнения очередной программы запускается следующая и т.д. Машина по определенным правилам находит для себя команды и данные. В качестве этой последовательности может выступать, например, перфолента, стопка перфокарт, последовательность нажатия клавиш электрической пишущей машинки (типа CONSUL).
Машина также выдает свои сообщения на перфоратор, алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ), ленту пишущей машинки. Такая машина представляет собой «черный ящик» (точнее «белый шкаф»), в который постоянно подается информация и которая также постоянно «информирует» мир о своем состоянии (см. рисунок 1) Человек здесь имеет малое влияние на работу машины — он может лишь приостановить работу машины, сменить программу и вновь запустить ЭВМ.
Впоследствии, когда машины стали помощнее и могли обслуживать сразу нескольких пользователей, вечное ожидание пользователей типа: «Я послал данные машине. Жду, что она ответит. И ответит ли вообще? » — стало, мягко говоря, надоедать. К тому же вычислительные центры, вслед за газетами, стали вторым крупным «производителем» макулатуры. Поэтому с появлением алфавитно-цифровых дисплеев началась эра по-настоящему пользовательской технологии — командной строки.
Рис.2. Вид большой ЭВМ серии ЕС ЭВМ
Технология командной строки. При этой технологии в качестве единственного способа ввода информации от человека к компьютеру служит клавиатура, а компьютер выводит информацию человеку с помощью алфавитно-цифрового дисплея (монитора). Эту комбинацию (монитор + клавиатура) стали называть терминалом, или консолью. Команды набираются в командной строке.
Командная строка представляет собой символ приглашения и мигающий прямоугольник — курсор. При нажатии клавиши на месте курсора появляются символы, а сам курсор смещается вправо. Это очень похоже на набор команды на пишущей машинке. Однако, в отличие от нее, буквы отображаются на дисплее, а не на бумаге, и неправильно набранный символ можно стереть.
Команда заканчивается нажатием клавиши Enter (или Return) После этого осуществляется переход в начало следующей строки. Именно с этой позиции компьютер выдает на монитор результаты своей работы. Затем процесс повторяется. Технология командной строки уже работала на монохромных алфавитно-цифровых дисплеях.
Поскольку вводить позволялось только буквы, цифры и знаки препинания, то технические характеристики дисплея были не существенны. В качестве монитора можно было использовать телевизионный приемник и даже трубку осциллографа.
Источник: smekni.com
Пользовательский интерфейс это способ взаимодействия пользователя и программы
Интерфе́йс по́льзователя , он же по́льзовательский интерфейс — разновидность интерфейсов , в котором одна сторона представлена человеком другая — машиной/устройством . Представляет собой совокупность средств и методов , при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой .
Весьма часто термин применяется по отношению к компьютерным программ, однако под ним может подразумеваться набор средств, методов и правил взаимодействия любой системы, управляемой человеком
Несколько широко распространённых примеров:
- меню на экране телевизора + пульт дистанционного управления;
- дисплей электронного аппарата (автомагнитолы, часов) + набор кнопок и переключателей для настройки;
- приборная панель (автомобиля, самолёта) + рычаги управления.
Различают интерфейс пользователя, программный интерфейс (набор методов для взаимодействия между программами) и физический интерфейс (взаимодействия физических устройств). Но нам интересен лишь первый из них.
Пользовательский интерфейс — это совокупность информационной модели проблемной области, средств и способов взаимодействия пользователя с информационной моделью, а также компонентов, обеспечивающих формирование информационной модели в процессе работы программной системы.
Под информационной моделью понимается условное представление проблемной области, формируемое с помощью компьютерных (визуальных и звуковых) объектов, отражающих состав и взаимодействие реальных компонентов проблемной области.
Средства и способы взаимодействия с информационной моделью определяются составом аппаратного и программного обеспечения, имеющегося в распоряжении пользователя, и от характера решаемой задачи. Например, для пользователя, который хочет переписать файл с диска на жесткий диск, такими средствами являются устройства ввода-вывода (клавиатура, мышь и экран монитора) и два дисковода с дисками. А вот для пользователя, который пытается установить собственные значения параметров BIOS, перечень доступных средств существенно шире. Совсем другое дело — та часть интерфейса, которая относится к программным средствам.
Графический интерфейс пользователя
Графический интерфейс пользователя (Graphics User Interface — GUI) — ГИЛ является обязательным компонентом большинства современных программных продуктов, ориентированных на работу конечного пользователя. К графическому интерфейсу пользователя предъявляются высокие требования как с чисто инженерной, так и с художественной стороны разработки, при его разработке ориентируются на возможности человека.
Наиболее часто графический интерфейс реализуется в интерактивном режиме работы пользователя для программных продуктов, функционирующих в среде Windows, и строится в виде системы спускающихся меню с использованием в качестве средства манипуляции мыши и клавиатуры. Работа пользователя осуществляется с экранными формами, содержащими объекты управления, панели инструментов с пиктограммами режимов и команд обработки.
Стандартный графический интерфейс пользователя должен отвечать ряду требований:
— поддерживать информационную технологию работы пользователя с программным продуктом — содержать привычные и понятные пользователю пункты меню, соответствующие функциям обработки, расположенные в естественной последовательности использования;
— ориентироваться на конечного пользователя, который общается с программой на внешнем уровне взаимодействия;
— удовлетворять правилу «шести» — в одну линейку меню включать не более 6 понятий, каждое из которых содержит не более 6 опций;
— графические объекты сохраняют свое стандартизованное назначение и по возможности местоположение на экране.
Источник: www.sites.google.com
В информационных технологиях конечного пользователя важное значение имеет пользовательский интерфейс — 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.
Пользовательский интерфейс реализует работу человека на персональном компьютере посредством элементов взаимодействия.
Элемент взаимодействия — это элемент пользовательского интерфейса, с помощью которого пользователь непосредственно взаимодействует с программой или вычислительной системой.
Различают активные и пассивные элементы взаимодействия, представленные на рис. 4.10 .
увеличить изображение
Рис. 4.10. Элементы пользовательского интерфейса
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.
К пассивным элементам взаимодействия относятся информационные сообщения, подсказки и т. д.
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.
К активным элементам взаимодействия относятся команды управления системными настройками и программными ресурсами, средства конфигурации системы, команды работы с файловыми системами.
Развитие пользовательских интерфейсов происходило по двум направлениям:
Развитие концепций логического представления данных
Развитие средств взаимодействия с пользователем
1. Развитие концепций логического представления данных.
Различают два основных уровня представления данных в ЭВМ:
Физический уровень представления данных
Это фактическое размещение данных в компьютере, т.е. способ записи данных в устройствах ЭВМ. Физический уровень представления данных зависит от развития аппаратного обеспечения ЭВМ и не имеет отношения к пользовательскому интерфейсу
Логический уровень представления данных
Это логическая форма записи данных, представленных на физическом уровне, т.е. это данные, представленные в форме, доступной для обработки программным обеспечением разных уровней — от операционной системы до прикладных программ
Классификация уровней представления данных приведена на рис. 4.11 .
увеличить изображение
Рис. 4.11. Уровни представления данных в ЭВМ
Развитие уровней логического представления данных прошло несколько этапов, представленных на рис. 4.12 .
Рис. 4.12. Развитие уровней логического представления данных
1-й этап. От битов к байтам. Бит — фундаментальная единица информации в логической модели представления данных, однако технологически удобнее обрабатывать совокупности битов — байты. Представление информации в виде байтов стало первым шагом в развитии логического уровня представления данных.
2-й этап. От байтов к блокам (сегментам). Следующим шагом стало объединение байтов в блоки, что дало возможность обращаться и обрабатывать большие совокупности данных (блоки) как единое целое.
3-й этап. От блоков к файлам. Файл — совокупность битов (байтов, блоков), имеющих собственное имя. Появление файлов стало следующей вехой в эволюции моделей представления данных. Теперь файл стал высшей формой логического представления данных, с которой работают пользователи и программное обеспечение.
4-й этап. От файлов к объектам. Переход от файлов к объектам сделан лишь на формальном уровне. Фактически объекты — те же файлы или их совокупности, однако совокупности файлов — есть наиболее близкий к будущему метод организации данных, когда файлы останутся «видны» лишь операционной системе, как в свое время байты остались «видны» лишь процессору.
Развитие средств взаимодействия с пользователем также прошло несколько этапов, представленных на рис. 4.13 .
Рис. 4.13. Развитие средств взаимодействия пользователя
1-й этап. 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-й этап. 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.
3-й этап. 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.
4-й этап. Световое перо позволило создать компьютеры планшетного карманного типа и соответствующие им графические пользовательские интерфейсы, ориентированные на работу с рукописным вводом.
5-й этап. 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.
Согласно общепринятой классификации, существующие на практике интерфейсы можно разделить на следующие виды:
· командный интерфейс ;
· графический интерфейс ;
· SILK-интерфейс .
1. Командный интерфейс. Одним из основных и наиболее старых является интерфейс командной строки. Командный (командно-строчный) 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.
Командный интерфейс повышает эффективность работы профессиональных пользователей, и он до сих пор используется в некоторых приложениях (консольных приложениях). Использование командного интерфейса обусловлено тем, что клавиатура является непревзойденным по скорости средством ввода информации. Конкуренцию клавиатуре в перспективе может составить только голосовой способ ввода.
2. Графический интерфейс пользователя является обязательным компонентом большинства современных программных продуктов, ориентированных на работу конечного пользователя. Основными достоинствами графического интерфейса являются наглядность и интуитивная понятность для пользователя, а также общность интерфейса программ, написанных специально для функционирования в графической среде. Пользователь, научившись работать с одной программой, легко может начать работать и со всеми остальными.
Примером графического интерфейса является оконный WIMP-интерфейс (Windows, Icons, Menus, Point-and-click — окна, пиктограммы, меню, «укажи и щелкни»). Интерфейс WIMP возник тогда, когда пользователями ПК стали люди, не обладавшие навыками алгоритмического мышления, т. к. общение с помощью командного интерфейса — это то же программирование, и этому надо было специально учиться.
Наиболее часто графический интерфейс реализуется в интерактивном режиме работы пользователя и строится в виде системы спускающихся меню с использованием в качестве средства манипуляции мыши и клавиатуры. Работа пользователя осуществляется с экранными формами, содержащими объекты управления, панели инструментов с пиктограммами режимов и команд обработки.
К числу типовых объектов управления графического интерфейса относятся объекты, представленные в табл. 4.3 .
Таблица 4.3. Основные объекты управления графического интерфейса
Название объекта
Описание объекта
Постоянный текст, не подлежащий изменению при работе пользователя с экранной формой, например, названия полей в экранной форме
Поле для ввода информации произвольного вида
Объект, который обеспечивает передачу управляющего воздействия, например кнопки ОК, Отменить, Сохранить в диалоговых формах
Элемент для альтернативного выбора одной команды из группы однотипных команд
Элемент, позволяющий выбрать несколько команд из группы однотипных
Элемент, который содержит список альтернативных значений для выбора
Элемент, который объединяет возможности окна-списка и текстового окна, т.е. дает возможность ввести данные с клавиатуры или выбрать из списка
Линейка горизонтальной прокрутки
Элемент, позволяющий произвести быстрое перемещение внутри длинного списка или текста по горизонтали
Линейка вертикальной прокрутки
Элемент, позволяющий произвести быстрое перемещение внутри длинного списка или текста по вертикали
Графический интерфейс позволяет поддерживать пользователю различные виды диалога, который в данном случае представляет собой обмен информационными сообщениями между участниками процесса, когда прием, обработка и выдача сообщений происходят в реальном масштабе времени.
Выделяют следующие типы диалога:
Это такой вид диалога, при котором роли участников диалога заданы жестко, например, режим работы «вопрос — ответ» с указанием того, кому из партнеров принадлежит инициатива
В этом виде диалога задается множество предписанных вариантов диалога, представляемых пользователю в виде меню, как правило, иерархической структуры, из которого он выбирает направление решения задачи
Это диалог, который позволяет участникам общения обмениваться информацией произвольным образом
Наиболее распространенными видами организации диалога являются:
· естественный язык .
Реализация диалога в виде меню возможна через вывод на экран видеотерминала определенных функций системы.
Пользователь выбирает на экране монитора нужную ему операцию и передает ее к исполнению.
Шаблон — это режим взаимодействия конечного пользователя и ПК, на каждом шаге которого система воспринимает только ограниченное по формату входное сообщение пользователя. Варианты ответа пользователя ограничиваются форматами, предъявляемыми ему на экране монитора.
Диалог вида «команда» инициируется пользователем. При этом выполняется одна из допустимых на данном шаге диалога команд пользователя. Их перечень отсутствует на экране, но легко вызывается на экран с помощью специальной директивы или функциональной клавиши.
Естественный язык — это тип диалога, при котором запрос и ответ со стороны пользователя ведется на языке, близком к естественному. Пользователь свободно формулирует задачу, но с набором установленных программной средой слов, фраз и синтаксиса языка. Система может уточнять формулировку пользователя. Разновидностью этого вида диалога является речевое общение с системой — SILK-интерфейс.
3. SILK-интерфейс (Speech, Image, Language, Knowledge — речь, образ, язык, знание). В настоящее время SILK-интерфейс существует лишь как «голосовой» (если не считать биометрических интерфейсов, применяющихся не для управления компьютером, а лишь для идентификации пользователя). Это очень перспективное направление по той причине, что вводить информацию с голоса — самый быстрый и удобный способ. Но его практические реализации пока не стали доминирующими, т. к. качество распознавания устной речи пока далеко от идеала.
Пользовательские интерфейсы строятся с соблюдением принципов, представленных на рис. 4.14 .
Рис. 4.14. Принципы построения пользовательских интерфейсов
1. Принцип структуризации. Пользовательский интерфейс должен быть целесообразно структурирован. Родственные его части должны быть связаны, а независимые — разделены; похожие элементы должны выглядеть похоже, а непохожие — различаться.
2. Принцип простоты. Наиболее распространенные операции должны выполняться максимально просто. При этом должны быть ясные ссылки на более сложные процедуры.
3. Принцип видимости. Все функции и данные, необходимые для выполнения определенной задачи, должны быть видны, когда пользователь пытается ее выполнить.
4. 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.
6. Принцип повторного использования. Интерфейс должен многократно использовать внутренние и внешние компоненты, достигая тем самым унифицированности.
Существует три основных критерия качества пользовательского интерфейса:
· скорость работы пользователей ;
· количество человеческих ошибок ;
· скорость обучения .
1. Скорость работы пользователя. Согласно Дональду Норману, взаимодействие пользователя с системой (не только компьютерной) состоит из семи шагов:
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:
· 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.
Источник: znanio.ru