МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ  РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования 
 
 

«Сибирский  государственный  аэрокосмический  университет

  имени академика  М.Ф. Решетнева»

(СибГАУ) 
 

Кафедра: Информационных экономических систем 
 

Реферат на тему:

Пользовательский  интерфейс и его  виды 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент Иванов И. И.

Проверил: Долгова Т.Г. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Красноярск 2012 

Оглавление

Введение.

       На  ранних этапах развития вычислительной техники пользовательский интерфейсрассматривался  как средство общения человека с  операционной системой и был достаточнопримитивным. В основном он позволял запустить задание на выполнение, связать с нимконкретные данные и выполнить некоторые процедуры обслуживания вычисли» тельнойустановки.

       Со  временем по мере совершенствования  аппаратных средств появилась возможностьсоздания  интерактивного программного обеспечения, использующего специальныепользовательские интерфейсы. В настоящее время основной проблемой является разработкаинтерактивных интерфейсов к сложным программным продуктам, рассчитанным наиспользование непрофессиональными пользователями. В последние годы были сформулированыосновные концепции построения таких пользовательских интерфейсов и предложено несколькометодик их создания..

1. Понятие интерфейс

       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.

       В основном пользователь генерирует сообщения  следующих типов:

• запрос информации
• запрос помощи
• 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.

       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.

   
2. Типы интерфейсов

       По  аналогии с процедурным и объектным  подходом к программированию различают процедурно-ориентированный и объектно-ориентированный подходы к разработкеинтерфейсов.

       Процедурно-ориентированные  интерфейсы используют традиционную модель взаимодействия спользователем, основанную на понятиях «процедура» и «операция». В рамках этой моделипрограммное обеспечение предоставляет пользователю возможность выполнения некоторыхдействий, для которых пользователь определяет соответствующие данные и следствием выполне-ния которых является получение желаемых результатов.

       Информационная  система является средой, составляющими  элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, различного рода технические и программные средства связи и т.д. Основная цель информационной системы — организация хранения и передачи информации. Информационная система представляет собой человеко-компьютерную систему обработки информации.

       Объектно-ориентированные  интерфейсы используют несколько иную модель взаимодействияс пользователем, ориентированную на манипулирование объектами предметной области. Врамках згой модели пользователю предоставляется возможность напрямую взаимодействовать скаждым объектом и инициировать выполнение операций, в процессе которых взаимодействуютнесколько объектов. Задача пользователя формулируется как целенаправленное изменениенекоторого объекта, имеющего внутреннюю структуру, определенное содержание и внешнеесимвольное или графическое представление. Объект при этом понимается в широком смыслеслова, например, модель реальной системы или процесса, база данных, текст и т. п. Пользователюпредоставляется возможность создавать объекты, изменять их параметры и связи с другимиобъектами, а также инициировать взаимодействие этих объектов. Элементы интерфейсов данноготипа включены в пользовательский интерфейс Windows, например, пользователь может «взять»файл и «переместить» его в другую папку. Таким образом, он инициирует выполнение операцииперемещения файла.

       Применение  процедурно-ориентированных интерфейсов  в данном случае не означаетиспользования структурного подхода к разработке соответствующего программного обеспечения.Более того, реализация современного процедурно-ориентированного пользовательскогоинтерфейса на базе структурного подхода является очень сложной и трудоемкой задачей.

       Различают процедурно–ориентированные интерфейсы трех типов:

       Примитивным называют интерфейс, который организует взаимодействие с пользователем вконсольном  режиме. Обычно такой интерфейс реализует  конкретный сценарий работыпрограммного обеспечения, например: ввод данных - решение задачи - вывод результата (рис. 8.3,а). Единственное отклонение от последовательного процесса, которое обеспечивается данныминтерфейсом, заключается в организации цикла для обработки нескольких наборов данных (рис.8.3, б). Подобные интерфейсы в настоящее время используют только в процессе обученияпрограммированию или в тех случаях, когда вся программа реализует одну функцию, например, внекоторых системных утилитах.

       Интерфейс-меню в отличие от примитивного интерфейса позволяет пользователю выбиратьнеобходимые операции из специального списка, выводимого ему программой. Эти интерфейсыпредполагают реализацию множества сценариев работы, последовательность действий в которыхопределяется пользователем.

       Различают одноуровневые и иерархические  меню. Первые используют для сравнительнопростого управления вычислительным процессом, когда вариантов немного (не более 5-7), и онивключают операции одного типа, например, Создать, Открыть, Закрыть и т. п. Вторые - прибольшом количестве вариантов или их очевидных различиях, например, операции с файлами иоперации с данными, хранящимися в этих файлах.Интерфейсы данного типа несложно реализовать в рамках структурного подхода кпрограммированию.

       Алгоритм  программы с многоуровневым меню обычно строится по уровням, причем выборкоманды на каждом уровне осуществляется так же, как для одноуровневого меню.

       Интерфейс-меню предполагает, что программа находится  либо в состоянии Уровень меню,либо в состоянии Выполнение операции. В состоянии Уровень меню осуществляется вывод менюсоответствующего уровня и выбор нужного пункта меню, а в состоянии Выполнение операцииреализуется сценарий выбранной операции. В порядке исключения иногда пользователюпредоставляется возможность завершения операции независимо от стадии выполнения сценарияи/или программы, например, по нажатию клавиши Esc.

       Древовидная организация меню предполагает строго ограниченную навигацию: либопереходы «вверх» к корню дерева, либо - «вниз» по выбранной ветви. Каждому  уровнюиерархического меню соответствует свое определенное окно, содержащее пункты данного уровня.При этом возможны два варианта реализации меню: каждое окно меню занимает весь экран или наэкране одновременно присутствуют несколько меню разных уровней. Во втором случае окнаменю появляются при выборе пунктов соответствующего верхнего уровня - «выпадающие» меню.

       В условиях ограниченной навигации независимо от варианта реализации поиск требуемогопункта более чем двухуровневого меню может  оказаться непростой задачей.

       Интерфейсы-меню в настоящее время также используют редко и только для сравнительнопростого программного обеспечения или в разработках, которые должны быть выполнены поструктурной технологии и без использования специальных библиотек.

       Графические интерфейсы поддерживают концепцию интерактивного взаимодействия спрограммным обеспечением, осуществляя визуальную обратную связь с пользователем ивозможность прямого манипулирования объектами и информацией на экране. Кроме того,интерфейсы данного типа поддерживают концепцию совместимости программ, позволяяперемещать между ними информацию (технология OLE, см. § 1.1).

       В отличие от интерфейса-меню интерфейс  со свободной навигацией обеспечиваетвозможность  осуществления любых допустимых в конкретном состоянии операций, доступ ккоторым возможен через различные интерфейсные компоненты. Например, окна программ,реализующих интерфейс Windows, обычно содержат:

• меню различных типов: ниспадающее, кнопочное, контекстное;•
• разного рода компоненты ввода данных.

       Причем  выбор следующей операции в меню осуществляется как мышью, так и с помощьюклавиатуры.

       Существенной  особенностью интерфейсов данного  типа является способность изменяться впроцессе взаимодействия с пользователем, предлагая выбор только тех операций, которые имеютсмысл в конкретной ситуации. Реализуют интерфейсы со свободной навигацией, используясобытийное программирование и объектно-ориентированные библиотеки, что предполагаетприменение визуальных сред разработки программного обеспечения.

       Объектно-ориентированные  интерфейсы пока представлены только интерфейсом прямогоманипулирования. Этот тип интерфейса предполагает, что взаимодействие пользователя спрограммным обеспечением осуществляется посредством выбора и перемещения пиктограмм,соответствующих объектам предметной области. Для реализации таких интерфейсов также ис-пользуют событийное программирование и объектно-ориентированные библиотеки.

3. Этапы разработки пользовательского интерфейса.

       Разработка  пользовательского интерфейса включает те же основные этапы, что и разработка программного обеспечения:.

• постановка задачи - определение типа интерфейса и общих требований к нему;
• анализ требований и определение спецификаций - определение сценариев использования и
• пользовательской модели интерфейса;
• проектирование — проектирование диалогов и их реализация в виде процессов ввода-вывода;
• реализация - программирование и тестирование интерфейсных процессов.

4. Пользовательская и программная модели интерфейса

       Существуют три  совершенно различные модели пользовательского  интерфейса: модельпрограммиста, модель пользователя и программная модель. Программист, разрабатываяпользовательский интерфейс, исходит из того, управление какими операциями ему необходимореализовать в пользовательском интерфейсе, и как это осуществить, не затрачивая ни существен-ных ресурсов компьютера, ни своих сил и времени. Его интересуют функциональность,эффективность, технологичность, внутренняя стройность и другие не связанные с удобствомпользователя характеристики программного обеспечения. Именно поэтому большинствоинтерфейсов существующих программ вызывают серьезные нарекания пользователей.

       С точки зрения здравого смысла хорошим  следует считать интерфейс, при  работе с которымпользователь получает именно то, что он ожидал. Представление  пользователя о функцияхинтерфейса можно описать в виде пользовательской модели интерфейса.

       Пользовательская  модель интерфейса - это совокупность обобщенных представленийконкретного пользователя или некоторой группы пользователей о процессах, происходящих вовремя работы программы или  программной системы. Эта модель базируется на особенностяхопыта конкретных пользователей, который характеризуется:•

• уровнем подготовки в предметной области разрабатываемого программного обеспечения;•
• интуитивными моделями выполнения операций в этой предметной области;•
• уровнем подготовки в области владения компьютером;•
• устоявшимися стереотипами работы с компьютером.

       Для построения пользовательской модели необходимо изучить перечисленные вышеособенности  опыта предполагаемых пользователей  программного обеспечения. С этой цельюиспользуют опросы, тесты и даже фиксируют последовательность действий, осуществляемых впроцессе выполнения некоторых операций, на пленку.

       Приведение  в соответствие моделей пользователя и программиста, а также построение на ихбазе программной модели (рис. 8.9) интерфейса задача не тривиальная. Причем, чем сложнееавтоматизируемая предметная область, тем сложнее оказывается построить программную модельинтерфейса, учитывающую особенности пользовательской модели и не требующую слишкомбольших затрат как в процессе разработки, так и во время работы. С этой точки зрения объектныеинтерфейсы кажутся наиболее перспективными, так как в их основе лежит именно отображениеобъектов предметной области, которыми оперируют пользователи. Хотя на настоящий моментвремени их реализация достаточно трудоемка.

       При создании программной модели интерфейса также следует иметь в виду, что изменятьпользовательскую модель непросто. Повышение профессионального  уровня пользователей и ихподготовки в области владения компьютером  в компетенцию разработчиков программногообеспечения не входит, хотя часто грамотно построенный интерфейс, который адекватно отоб-ражает сущность происходящих процессов, способствует росту квалификации пользователей.

       Интуитивные модели выполнения операций в предметной области должны стать основой дляразработки интерфейса, а потому в большинстве случаев их необходимо не менять, а уточнять исовершенствовать. Именно нежелание или невозможность следования интуитивным моделямвыполнения операций приводит к созданию искусственных надуманных интерфейсов, которыенегативно воспринимаются пользователями.

       Иногда  кажется, что единственно доступный  для изменения элемент - устоявшийся  стереотипработы с компьютером. Однако ломка стереотипов - процедура  болезненная. На это стоитрешаться, если некоторое революционное изменение значительно расширяет возможностипользователя или облегчает его работу, например, переход к Windows-интерфейсам существенноупростил работу с компьютером огромному числу пользователей-непрофессионалов. Ломая жестереотипы по мелочам или неточно следуя принятой концепции, разработчик рискует оттолкнутьпользователей, которые просто не будут понимать, что происходит. В качестве примера можновспомнить хотя бы путаницу с вызовом программ двойным щелчком правой клавиши мыши попиктограмме рабочем столе или одинарным, если пиктограммы вынесена на панель Quick Launch(Быстрый Доступ) Windows.

5. Критерии оценки интерфейса пользователем

       Многочисленные  опросы и обследования,проводимые ведущими фирмами по разработке программного обеспечения, показали, чтоосновными критериями оценки интерфейсов пользователем являются:

• простота освоения и запоминания операций системы - конкретно оценивают время освоения и продолжительность сохранения информации в памяти;
• скорость достижения результатов при использовании системы - определяется количеством вводимых или выбираемых мышью команд и настроек;
• субъективная удовлетворенность при эксплуатации системы (удобство работы, утомляемость и т. д.).

Заключение

       На  основании данной работы был сделан вывод, что на сегодняшний день существует множество интерфейсов, но наилучшими характеристиками обладают следующие:

• для пользователей-профессионалов обладают интерфейсы со свободной навигацией;
• для пользователей-непрофессионалов - интерфейсы прямого манипулирования.

Список использованной литературы

1. Технология  программирования: Учебник для вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. -320 с.
2. «Информатика» под редакцией Н. В. Макаровой, Третье переработанное издание, Москва «Финансы и статистика» 2001.
3. «Учебник пользователя IBM PC» А. Микляев, «Альтекс-А» Москва 2002.
4. http://www.kgau.ru/istiki/umk/pis/22_2.htm