Человеко-машинный интерфейс. Правила организации. Создание эргономического интерфейса

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение  
высшего профессионального образования  
«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

 

Кафедра «Вычислительная техника и инженерная кибернетика»

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

на тему «Человеко-машинный интерфейс. Правила организации. Создание эргономического интерфейса»

     по дисциплине «Информатика»

Вариант №19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент гр. БГР-14-03                       ____________   И.И.Мусин

                                                                                                                                   (подпись, дата)

Доцент кафедры ВТИК               ____________   М.Н. Каданцев

                                                                                                                                      (подпись, дата)

 

 

Уфа - 2014

Оглавление

 

1. Введение………………………………………………………..…………………….…....3

2. Взаимодействие между пользователем и компьютером ……………….………..…..…3

3. Основные принципы создания интерфейса ………………………………………..…...5

3.1 Размещение информации на экране ……………………………………….………..….6

3.2 Выделение элементов интерфейса яркостью .………………………………….…..….6

3.3 Использование цвета при проектировании эргономичного интерфейса………..……7

3.4 Непротиворечивость и стандартизация …………………………………….….…..…...8

3.5 Тексты и диалоги ……………………………………………………………..……….…8

3.6 Средства управления графического интерфейса пользователя ………..……….…….9

3.7 Изображения (Иконки)……………………………………………………....…….…...10

3.8 Меню………………………..……………………………………………..…………..…11

3.8.1 Основные принципы создания меню……………………..……………..…….……..11

3.8.2 Принципы проектирования меню ………………………….…………..…….……...12

3.9 Дизайн заголовков и полей ……………………..…………….…………..…….……...12

4. Общие принципы проектирования…………………………………………..………….13

4.1 Проектирование сообщений…………………………………………………..………..13

5. Предотвращение, обнаружение и исправление ошибок……………………..………...14

5.1 Обработка ошибок в  формах ввода…………………………………………..………..15

6. Заключение……………………………………………………………………..…………15

7. Список литературы……………………………………………………………………..…16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

 

Человеческо-машинное взаимодействие (HCI - Human-Computer Interaction) – это наука, которая изучает, как люди используют компьютерные системы, чтобы решить поставленные задачи. HCI обеспечивает нас знаниями о компьютере и человеке для того, чтобы взаимодействие между ними было более эффективным и более удобным.

HCI включает в себя несколько разлиных дисциплин. Это требуется для того, чтобы разработчики программного обеспечения понимали основы деятельности, поведения и ментальной специфики человека  в соответствии с проектируемой системой.

Приведем некоторые из дисциплин, которые включает в себя HCI:

• Ергономика
• Информатика
• Искуственный интеллект
• Лингвистика
• Психология
• Социология
• Основы разработки программного обеспечения
• Дизайн

 

 

2. Взаимодействие между пользователем и компьютером

 

Человеко-машинный интерфейс обеспечивает связь между пользователем и компьютером - он позволяет достигать поставленных целей, успешно находить решение поставленной задачи. Взаимодействие - обмен действиями и реакциями на эти действия между компьютером и пользователем. Несколько лет назад основным видом взаимодействия был текст (так называемые терминальные или коммандные системы). В настоящее время, взаимодействие может также включать графику и иконки (знаки) вместо текста, но для описания процесса взаимодействия всеравно еще используется текст.

Имеется ряд стилей взаимодействий, которые делятся на два основных вида. Первый – это использование интерфейса языка команд - ввод команд текстовыми средствами; и второй – это непосредственное манипулирование. Таким образом, имеется ряд способов,  которыми пользователь мог бы связываться с компьютером:

• Языки команд - пользователь управляет системой,  вводя соответствующие команды в тестовом режиме;
• Вопрос и ответ - диалог, где компьютер задает вопросы, а пользователь отвечает ему (или наоборот);
• Формы - пользователь заполняет формы или поля диалога, вводя данные в необходимые поля;
• Меню - пользователь обеспечен рядом опций и управляет системой, выбирая необходимые пункты;
• Прямое манипулирование - пользователь управляет объектами на экране посредством устройства манипулирования, типа мыши. Другой термин, используемый для прямого интерфейса манипулирования - Графический Интерфейс Пользователя.

 

В различных операционных системах не сегодняшний день обычно используются комбинированные стили взаимодейсвтия из приведенных выше.

Например, в графическом интерфейсе операционной системы Windows используется прямое манипулирование, а также меню, диалоговые элементы, формы и язык команд. Такой подход важен для проектировщика автоматизированных систем, поскольку позволяет тщательно рассмотреть поставленную задачу заказчика (будущего пользователя), чтобы выбрать наилучший вариант решения задачи.

В разрабатываемой программной системе также применен комплексный подход к созданию интерфейса. Здесь используется прямое манипулирование, меню, формы и диалоги. По ходу изложения материалы будут представлены примеры из разрабатываемой системы.

Цель создания эргономичного интерфейса состоит в том, чтобы отобразить информацию настолько эффективно насколько это возможно для человеческого восприятия и структурировать отображение  на дисплее таким образом, чтобы привлечь внимание к наиболее важным единицам информации. Основная же цель состоит в том, чтобы минимизировать общую  информацию на экране и представить только то, что является необходимым для пользователя.

 

 

 

 

3. Основные принципы создания интерфейса

 

1. Естественность (интуитивность)

Работа с ситемой не должна вызывать у пользователя сложностей в поиске необходимых директив (элементов интерфейса) для управления процессом решения поставленной задачи.

2.   Непротиворечивость 

Если в процессе работы с системой пользователем были использованы некоторые приемы работы с некоторой частью системы, то в дургой части системы приемы работы должны быть идентичны. Также работа с системой через интерфейс должна соответствовать установленным, привычным нормам (например, использование клавиши Enter).

3.   Неизбыточность 

Это означает, что пользователь должен вводить только минимальную информацию для работы или управления системой. Например, пользователь не должен вводить незначимые цифры (00010 вместо 10). Аналогично, нельзя требовать от пользователя ввести информацию, которая была предварительно введена или которая может быть автоматически получена из системы. Желательно использовать значения по умолчанию где только возможно, чтобы минимизировать процесс ввода информации.

4.   Непосредственный  доступ к системе помощи

В процессе работы необходимо, чтобы система обеспечивала пользователя необходимыми инструкциями. Система помощи отвечает трем основным аспектам - качество и количество обеспечиваемых команд; характер сообщений об ошибках и подтверждения того, что система делает. Сообщения об ошибках должны быть полезны и понятны пользователю.

5.   Гибкость 

Насколько хорошо интерфейс системы может обслуживать пользователя с различными уровнями подготовки? Для неопытных пользователей интерфейс может быть организован как иерархическая структура меню, а  для опытных пользователей как команды, комбинации нажатий клавиш и параметры.

 

 

 

 

 

3.1 Размещение информации на экране

Количество информации, отображаемой на экране, называется экранной плотностью. Исследования показали, что, чем меньше экранная плотность, тем отображаемая информация наиболее доступна и понятна для пользователя и наоборот, если экранная плотность большая, это может вызвать затруднения в усвоении информации и ее ясном понимании. Однако, опытные пользователи могут предпочитать интерфейсы с большой экранной плотностью. Информация на экране может быть сгруппирована и упорядочена в значимые части. Это может быть достигнуто с использованием кадров (фреймов), методов типа цветового кодирования, рамок, негативного изображения или других методов для привлечения внимания.

3.2 Выделение элементов интерфейса яркостью

Для привлечения внимания к каким-либо элементам интерфейса можно воспользоваться выделением этих элементов большей яркостью на фоне других – более темных. Однако, не стоит переусердствовать с этим методом, поскольку большое количество ярких элементов может вызвать дискомфорт у пользователя. Таким образом, можно достичь обратного эффекта – перегрузки интерфейса. Применять этот метод нужно только при необходимости. Существует несколько способов выделения яркостью:

• Движение (мигание или изменение позиции). Очень эффективный метод, поскольку глаз имеет специальный детектор для движущихся элементов;
• Яркость. Не очень эффективный метод, так как люди могут обнаружить всего лишь несколько уровней яркости;
• Цвет - использование цвета может быть чрезвычайно эффективно;
• Форма (символ, шрифт, форма символа). Используется для того, чтобы отличить различные категории данных;
• Использование различных алфавитов (шрифтов) в различных формах;
• Размер (текста, символов). Обычно применяют увеличение выделенного объекта в 1.5 раза;
• Оттенение (различная текстура объектов). Эффективный метод для привлечения внимания к какой-либо части экрана;

Окружение (подчеркивание, рамки, инвертированное изображение). Очень эффективный метод если не переусердствовать.

3.3 Использование цвета при проектировании эргономичного интерфейса

 

Цвет может улучшить интерфейс пользователя, но для многих систем использование цвета практически не влияет на эффективность работы пользователя. Основное назначение цвета -  в создании интерфейсов, более интересных для пользователей. Однако, имеются случаи, где цвет может помочь проектировщику интерфейса пользователя. Это наиболее эффективно когда цвет используется для:

• группировки информации;
• выделения различий между информацией;
• выделения простых сообщений (ошибки, состояния и т.д.)

 

Цвет – мощный визуальный инструмент, его необходимо использовать очень острожно, чтобы не вызвать дискомфорта у пользователя ошибочными цветовыми комбинациями.

Приведем некоторые принципы использования цвета, которыми нужно руководствоваться при проектировании эргономичного интерфейса:

• необходимо ограничить число цветов до 4 на экране и до 7 для последовательности экранов; для неактивных элементов нужно использовать бледные цвета;
• если цвет используется для кодировки информации, необходимо удостовериться, что  пользователь правильно понимает код, например, просроченные счета выделяются красным цветом, а непросроченные – зеленым;
• необходимо использовать цвета согласно представлениям  пользователя, например, для картографа зеленый - лес, желтый - пустыня, синий  - вода. Для химика, красный -горячий, синий – холодный;
• для отображения состояния: красный = опасность/стоп, зеленый = нормально/продолжение работы, желтый  =  предостережение;
• для привлечения внимания наиболее эффективны белый, желтый и красный цвета;
• для упорядочения данных можно использовать спектр 7 цветов (радуга);
• для разделения данных необходимо выбрать цвета из различных частей спектра (красный / зеленый, синий / желтый, любой цвет / белый);
• для группировки данных, объединения и подобия нужно использовать цвета, которые являются соседями в спектре (оранжевые / желтые, синие / фиолетовые);

 

Важно отметить, что около 9% людей не различают цвета, (обычно красной - зеленые сочетания). Однако эти люди могут отличать черно-белые оттенки, поэтому проектировщики автоматизированных систем должны проверять, не нарушает ли восприятие пользователей этой категории использование различных цветов в интерфейсах программных продуктов.