Реферат: Человеко-машинный интерфейс, разработка эргономичного интерфейса

Эргономика

тема:«Человеко-машинный интерфейс, разработка эргономичного интерфейса»

дипломник:Частухин Виталий Владимирович

группа:АИ-1-93

руководитель:профессор Мунипов Владимир Михайлович

перевод санглийского

Введение

Целью данного дипломного проекта является созданиеавтоматизированной информационной системы «Трудовая инспекция. Подсистемарегистрации несчастных случаев на производстве», которая позволит вестиучет несчастных случаев по некоторой группе отраслей некоторого Управления МинистерстваТруда РФ. Основных функции системы: регистрация актов о несчастных случаев поформе Н-1; поддержание справочников управлений, профессий, организаций,последствий несчастных случаев, видов происшествий, причин несчастных случаев,ведомств (министерств), регионов РФ; поиск актов по базе данных; печатьжурналов регистраций, отчетов и справок (аналитических и о проделанной работе);а также система должна обеспечивать сервисное обслуживание своих баз данных(БД).

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

HCI включает в себянесколько разлиных дисциплин. Это требуется для того, чтобы разработчикипрограммного обеспечения понимали основы деятельности, поведения и ментальнойспецифики человека в соответствии спроектируемой системой.

Приведем некоторыеиз дисциплин, которые включает в себя HCI:

·

Ергономика

·

Информатика

·

Искуственный интеллект

·

Лингвистика

·

Психология

·

Социология

·

Основы разработки программного обеспечения

·

ДизайнВзаимодействиемежду пользователем и компьютером

Человеко-машинный интерфейс обеспечиваетсвязь между пользователем и компьютером — он позволяет достигать поставленныхцелей, успешно находить решение поставленной задачи. Взаимодействие — обмендействиями и реакциями на эти действия между компьютером и пользователем. Нескольколет назад основным видом взаимодействия был текст (так называемые терминальныеили коммандные системы). В настоящее время, взаимодействие может также включатьграфику и иконки (знаки) вместо текста, но для описания процесса взаимодействиявсеравно еще используется текст.

Имеется ряд стилейвзаимодействий, которые делятся на два основных вида. Первый – этоиспользование интерфейса языка команд — ввод команд текстовыми средствами; ивторой – это непосредственное манипулирование. Таким образом, имеется рядспособов, которыми пользователь мог бысвязываться с компьютером:

·

Языки команд — пользователь управляет системой, вводя соответствующие команды в тестовомрежиме;

·

Вопрос и ответ — диалог, где компьютер задает вопросы, апользователь отвечает ему (или наоборот);

·

Формы — пользователь заполняет формы или поля диалога,вводя данные в необходимые поля;

·

Меню — пользователь обеспечен рядом опций и управляетсистемой, выбирая необходимые пункты;

·

Прямое манипулирование — пользователь управляетобъектами на экране посредством устройства манипулирования, типа мыши. Другойтермин, используемый для прямого интерфейса манипулирования — ГрафическийИнтерфейс Пользователя.

В различныхоперационных системах не сегодняшний день обычно используются комбинированныестили взаимодейсвтия из приведенных выше.

Например, вграфическом интерфейсе операционной системы Windows используется прямоеманипулирование, а также меню, диалоговые элементы, формы и язык команд. Такойподход важен для проектировщика автоматизированных систем, поскольку позволяеттщательно рассмотреть поставленную задачу заказчика (будущего пользователя),чтобы выбрать наилучший вариант решения задачи.

Вразрабатываемой программной системе также применен комплексный подход ксозданию интерфейса. Здесь используется прямое манипулирование, меню, формы идиалоги. По ходу изложения материалы будут представлены примеры изразрабатываемой системы.

Цельсоздания эргономичного интерфейса состоит в том, чтобы отобразить информациюнастолько эффективно насколько это возможно для человеческого восприятия иструктурировать отображение на дисплеетаким 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.

Основныепринципы создания интерфейса

1.

Естественность (интуитивность)

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

2. Непротиворечивость

Если в процессеработы с системой пользователем были использованы некоторые приемы работы снекоторой частью системы, то в дургой части системы приемы работы должны бытьидентичны. Также работа с системой через интерфейс должна соответствоватьустановленным, привычным нормам (например, использование клавиши Enter).

3. Неизбыточность

Это означает, чтопользователь должен вводить только минимальную информацию для работы илиуправления системой. Например, пользователь не должен вводить незначимые цифры(00010 вместо 10). Аналогично, нельзя требовать от пользователя ввестиинформацию, которая была предварительно введена или которая может бытьавтоматически получена из системы. Желательно использовать значения поумолчанию где только возможно, чтобы минимизировать процесс ввода информации.

4. Непосредственный доступ к системе помощи

В процессе работынеобходимо, чтобы система обеспечивала пользователя необходимыми инструкциями.Система помощи отвечает трем основным аспектам — качество и количествообеспечиваемых команд; характер сообщений об ошибках и подтверждения того, чтосистема делает. Сообщения об ошибках должны быть полезны и понятныпользователю.

5. Гибкость

Насколько хорошоинтерфейс системы может обслуживать пользователя с различными уровнямиподготовки? Для неопытных пользователей интерфейс может быть организован какиерархическая структура меню, а дляопытных пользователей как команды, комбинации нажатий клавиш и параметры.

Размещениеинформации на экране

Количествоинформации, отображаемой на экране, называется экранной плотностью.Исследования показали, что, чем меньше экранная плотность, тем отображаемаяинформация наиболее доступна и понятна для пользователя и наоборот, если экраннаяплотность большая, это может вызвать затруднения в усвоении информации и ееясном понимании. Однако, опытные пользователи могут предпочитать интерфейсы сбольшой экранной плотностью. Информация на экране может быть сгруппирована иупорядочена в значимые части. Это может быть достигнуто с использованием кадров(фреймов), методов типа цветового кодирования, рамок, негативного изображенияили других методов для привлечения внимания.

Выделениеэлементов интерфейса яркостью

Для привлечениявнимания к каким-либо элементам интерфейса можно воспользоваться выделениемэтих элементов большей яркостью на фоне других – более темных. Однако, не стоитпереусердствовать с этим методом, поскольку большое количество ярких элементовможет вызвать дискомфорт у пользователя. Таким образом, можно достичь обратногоэффекта – перегрузки интерфейса. Применять этот метод нужно только принеобходимости. Существует несколькоспособов выделения яркостью:

·

Движение (миганиеили изменение позиции). Очень эффективный метод, поскольку глаз имеетспециальный детектор для движущихся элементов;

·

Яркость. Не оченьэффективный метод, так как люди могут обнаружить всего лишь несколько уровнейяркости;

·

Цвет — использованиецвета может быть чрезвычайно эффективно;

·

Форма (символ,шрифт, форма символа). Используется для того, чтобы отличить различныекатегории данных;

·

Использованиеразличных алфавитов (шрифтов) в различных формах;

·

Размер (текста,символов). Обычно применяют увеличение выделенного объекта в 1.5 раза;

·

Оттенение (различнаятекстура объектов). Эффективный метод для привлечения внимания к какой-либочасти экрана;

·

Окружение(подчеркивание, рамки, инвертированное изображение). Очень эффективный методесли не переусердствовать;

Рис.1 Примерразработки из диплома

Использованиецвета при проектировании эргономичного интерфейса

Цвет может улучшить интерфейс пользователя, но длямногих систем использование цвета практически не влияет на эффективность работыпользователя. 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:

·

группировкиинформации;

·

выделения различиймежду информацией;

·

выделения простыхсообщений (ошибки, состояния и т.д.)

Цвет – мощный визуальный инструмент, его необходимоиспользовать очень острожно, чтобы не вызвать дискомфорта у пользователяошибочными цветовыми комбинациями.

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

·

необходимоограничить число цветов до 4 на экране и до 7 для последовательности экранов;для неактивных элементов нужно использовать бледные цвета;

·

если цветиспользуется для кодировки информации, необходимо удостовериться, что пользователь правильно понимает код,например, просроченные счета выделяются красным цветом, а непросроченные –зеленым;

·

необходимоиспользовать цвета согласно представлениям пользователя, например, для картографа зеленый — лес, желтый — пустыня,синий — вода. Для химика, красный-горячий, синий – холодный;

·

для отображениясостояния: красный = опасность/стоп, зеленый = нормально/продолжение работы,желтый = предостережение;

·

для привлечениявнимания наиболее эффективны белый, желтый и красный цвета;

·

для упорядоченияданных можно использовать спектр 7 цветов (радуга);

·

для разделенияданных необходимо выбрать цвета из различных частей спектра (красный / зеленый,синий / желтый, любой цвет / белый);

·

для группировкиданных, объединения и подобия нужно использовать цвета, которые являютсясоседями в спектре (оранжевые / желтые, синие / фиолетовые);

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

Непротиворечивостьи стандартизация

Данные на экране следует располагать таким образом,чтобы пользователь знал, где найти и где ожидать вывода необходимой информации.

·

Информация, накоторую следует немедленно обратить внимание, должна всегда отображаться ввидном месте, чтобы захватить внимание пользователя (например предупреждающиесообщения и сообщения об ошибках);

·

Информация, котораянеобходима не очень часто (например средства справки) не должна отображаться,но должна быть доступна, когда потребуется. Например, иконка Справки илисоответствующая опция меню должна быть доступна на каждом экране;

·

Менее срочная илименее необходимая информац ия не должна все время находится передпользователем, но должна быть доступна, когда понадобится;

·

Отчеты и ссылкидолжны быть сгруппированы; Тексты идиалоги

Приведем некоторые принципы, которыми необходиморуководствоваться при создании текстовых диалогов и отображений:

·

текст в нижнемрегистре читается приблизительно на 13% быстрее чем текст, который напечатан полностью в верхнем регистре;

·

Символы верхнегорегистра наиболее эффективны для информации, которая должна привлечь внимание.НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ВЕРХНИЙ РЕГИСТР, ЕСЛИ ВЫ НЕ ХОТИТЕ ВЫДЕЛЯТЬ КАКУЮ-ЛИБОИНФОРМАЦИЮ;

·

Выровненный поправому краю текст труднее читать, чем равномерно распределенный текст сневыровненным правым полем;

·

Оптимальный интервалмежду строками равен или немного больше, чем высота символов;

Средствауправления Графического интерфейса пользователя

'Управление' — общий термин для компонентов интерфейсатипа слайдеров, кнопок, кадров(фреймов), переключателей и т.д., которые служат,чтобы заместить объекты, являющимися знакомыми пользователям из реального мира.

Кнопкииспользуются, чтобы выбрать опцию или вызвать событие (например, запускподпрограммы).

Рис.2 Пример кнопок из разрабатываемой системы

Переключатели подобны кнопкам выбора, в которыхпользователь выбирает значение из фиксированного списка, но в данном случае,пользователь может выбрать более чем одно значение из списка.

Слайдеры – обычно это элемент 'полоса прокрутки', онимогут быть помещены или в горизонтальную или вертикальную линейку на экране.

Метки и текстовые блоки используются для текстовойинформации. Различие между ними - текстовые поля, позволяют пользователю вводить текстовые данные в поля,в то время как метки — поля нередактируемые, используемые только дляотображения текста, типа подсказок, команд пользователя и т.д.

Списки — специализированные средства управления, которыеотображают раскрывающиеся списки значений (часто с присоединенными слайдерами,чтобы перемещаться вверх или вниз по списку) и позволяют пользователю выбиратьзначение из списка, или вводить другое значение в присоединенное текстовоеполе. Списки – удобный и компактный элемент интерфейса, который занимаетминимум места на экране и в то же время несет большую информационную нагрузку.

Рис.3 Пример средств графического интерфейсапользователя

Изображения(Иконки)

В интерфейсе непосредственного манипулирования,пользователи выполняют действия непосредственно на видимых объектах. Этимиобъектами могут быть кнопки, метки, меню или изображения (иконки).

Все иконки можно классифицировать согласно тому,насколько точно они отображают несущую функцию:

·

Иконки Подобия — иконки похожи на объекты, которые они отображают (типа ножниц, чтобы отобразитьоперацию 'вырезки');

Рис.3 Пример иконки подобия

·

Иконки по образцу –представляют пример типа объекта (например иконкой, показывающей линию, чтобыпредставить средство рисования);

Рис.4 Пример иконки по образцу

·

Символические иконки- используются, чтобы представить действие или состояние в символической форме(например, разорванная линия между двумя компьютерами для того, чтобы показатьразорванное сетевое соединение);

·

Произвольные иконки- не несут никакой информации по поводу их представления, поэтому их назначениедолжно быть описано (например, обратная круговая стрелка, чтобы представитьдействие ' отмена последней команды ')

Рис.5Пример произвольной иконки

Меню

Необходимый элемент автоматизированной системы — меню,позволяющее пользователю выполнять задачи внутри приложения и управлятьпроцессом решения. Меню — набор опций, отображаемых на экране, где пользователимогут выбирать и выполнять действия, тем самым производя изменения в состоянииинтерфейса. Достоинство меню в том, что пользователи не должны помнить названиеэлемента или действия, которое они хотят выполнить — они должны толькораспознать егосреди пунктов меню. Таким образом меню можетиспользовать даже неопытный пользователь. Однако, проект меню должен бытьтщательно продуман – чтобы меню было эффективным, названия пунктов меню должныбыть очевидными.

Меню может занимать много экранного места, но естьрешение для этой проблемы — использование всплывающего или ниспадающего меню.При нажатии на иконку, строку меню или другой объект вызывается всплывающее илиниспадающее меню.

Рис.6Пример меню

Основныепринципы создания меню

В процессепроектирования системы меню приложения, необходимо принять наилучший способотображения меню, чтобы оно было понятно и легко в использовании. Обычнокоманды меню упорядочены некоторым иерархическим способом. Основная проблемасостоит в том, чтобы правильно распределить различные пункты меню по различнымуровням и правильно их сгруппировать. Исследования показывают, что имеютсячетыре варианта для организации меню:

·

Алфавитный

·

Категорийный

·

В соответствии снормальными соглашениями

·

В соответствии счастотой использования

Принципы проектирования меню:

·

Структура менюдолжна соответствовать структуре решаемой системой задачи, организация меню должна отразить наиболееэффективную последовательность шагов, чтобы достичь решения поставленнойзадачи;

·

Пункты Меню должныбыть краткими, грамматически правильными и соответствовать своему заголовку вменю. Порядок пунктов меню выбирается согласно соглашению, частотеиспользования, порядку использования, в зависимости от потребностей задачи илипользователя.

·

Выбор пунктов меню должен бытьобеспечен несколькими способами – с помощью клавиатуры, с помощью мыши, а такжечерез другие объекты пользовательского интерфейса. Необходимо использоватьлегко запоминаемые сочетания клавиш для более быстрого доступа к пунктам меню,поскольку это очень экономит время. Формы

Формы – основной элемент интерфейса. Назначение форм –удобный ввод и просмотр данных, состояния, сообщений автоматизированнойсистемы.

Основные принципы проектирования форм:

·

Форма проектируетсядля более удобного, более понятного и скорейшего достижения решения поставленной задачи. Если формапереносится из бумажной формы, то передвижение по смежным полям не должновызывать затруднений у пользователя.

·

Размещениеинформационных единиц на пространстве формы должно соответствовать логике еебудущего использования: это зависит от необходимой последовательности доступа кинформационным единицам, частотой их использования, а также от относительнойважности элементов.

·

Важно использоватьнезаполненное пространство, чтобы создать равновесие и симметрию средиинформационных элементов формы, для фиксации внимания пользователя в нужномнаправлении.

·

Логические группыэлементов необходимо отделять пробелами, строками, цветовыми или другимивизуальными средствами.

·

Взаимозависимые илисвязанные элементы должны отображаться в одной форме.

(Пример формы, созданной в соответствии сизложенными принципами, см. на рис.1)

Дизайн заголовков и полей

·

Для отдельных полейзаголовок должен быть выровнен по левому краю; для полей списков, заголовокдолжен быть выше и левее по отношению к основному полю, числовые полявыравниваются по правому полю.

·

Длинные колоночныеполя или длинные столбцы информационных единиц с одиночными полями необходимо объединять вгруппы пять элементов, разделяемых пустой строкой — это помогает пользователюмысленно обрабатывать информацию по выделенным группам.

·

В формах с большимколичеством информации необходимо использовать названия разделов, которыеоднозначно свидетельствуют о характере принадлежащей им информации.

·

Необходимо четкоразделить отображение заголовков и непосредственно полей ввода, поскольку такаяпутаница может вызвать дискомфорт у пользователя.

·

Заголовки должныбыть краткими, знакомыми и содержательными.

·

Поля, необязательныедля заполнения, либо не имеющие особой важности должны отличаться визуально(цветом или другими эффектами) от полей важных и обязательных для заполнения.Форматы ввода

<span MT Symbol";mso-fareast-font-family:«MT Symbol»;mso-bidi-font-family:«MT Symbol»; color:black;layout-gr

еще рефераты

Еще работы по программированию, базе данных

Реферат по программированию, базе данных

АРМ для бухгалтерии ВУЗа

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Разработка системы управления работой коммерческой компании

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Формирование структуры электронного учебника и решение задач на ней

29 Августа 2013

Реферат по программированию, базе данных

Прогнозирование на основе аппарата нейронных сетей

29 Августа 2013