8.5.1. Основные принципы проектирования диалога "человек–эвм"
Проектирование диалога определяет способ, которым система побуждает пользователя осуществлять ввод информации и влияет на все множество управляющих функций, осуществляемых им при помощи этого диалога. Диалог должен быть устроен так, чтобы быть полезным пользователю и не нагружать его дополнительной работой, связанной с особенностями системы.
Проектирование' системы "человек – ЭВМ" основывается на изучении деятельности пользователя (рис. 8-18).
Задача проектировщика – определить концептуальный образ системы, соответствующий задаче и типу пользователей, затем сконструировать ее так, чтобы образ системы привел пользователя к воспроизведению такой модели, которая соответствует концептуальной модели системы у проектировщика [45].
В 1984 г. американские ученые собрали свыше 500 рекомендаций по проектированию диалога [46]. В их число не включались рекомендации по разработке аппаратных средств и рабочего места пользователя. Классификационная схема принципов проектирования, используемая в указанном обзоре, состоит из шести основных разделов: организация данных (структурирование информации на экране дисплея при работе в интерактивном режиме), режимы диалогов, устройство ввода, организация обратной связи и исправления ошибок, защита данных и предотвращение аварийных ситуаций (непреднамеренное уничтожение файла или преждевременное прекращение сеанса работы с системой), многопользовательский режим работы.
Организация диалогового режима предполагает шесть основных типов взаимодействия, включающих режим форматированного ввода посредством заполнения форм, машинный запрос, выбор из меню, командные языки, формальные языки запросов и ограниченный, естественный язык. Первые три диалоговых режима управляются главным образом ЭВМ, в то время как три последних – пользователем (рис. 8-19).
Сформулируем основные принципы проектирования диалога "человек – ЭВМ": совместимость, согласованность, память, структура, обратная связь, рабочая нагрузка, индивидуализация [47].
Принцип совместимости предполагает минимизацию необходимого количества взаимосвязанных элементов информации, рассматриваемых как единое целое. Применительно к проектированию интерфейса "человек–компьютер" это означает, что он должен быть совместим с возможностями восприятия человека, его памяти, принятия решений и коммуникации.
Следующий принцип – согласованность – означает, что и ввод информации от пользователя, и вывод из ЭВМ должны быть согласованы в рамках всей информационной системы, содержащей программные модули, дисплеи и другие компоненты. В идеале согласованность системы должна вытекать из естественных способов решения задачи пользователем, а не из логического формализма или какой-либо модели системы, которые пользователь должен дополнительно изучить. Проектирование согласованного интерфейса имеет своей целью оказание помощи пользователю в постижении концептуальной модели или внутреннего представления структуры системы. Принцип согласованности предполагает, что предыдущий опыт работы с аналогичными вычислительными системами должен облегчить изучение новых систем.
Принцип памяти означает, что при проектировании диалога "человек–ЭВМ" важно минимизировать объем информации, который пользователь должен хранить в своей памяти, особенно в том случае, когда одновременно существует несколько информационных потоков. Предполагается, что верхний предел объема информации, которая может быть воспроизведена человеком вскоре после ее запоминания, лежит между пятью и девятью условными элементами информации [48], причем их число зависит от степени сложности, последовательности представления, времени, отведенного для запоминания, и количества сопутствующих информационных процессов. В случае, когда требуется передать пользователю большой объем информации, для уменьшения нагрузки на его память рекомендуется группировать данные по смыслу. Для увеличения объема информации в одной структурно-логической единице ввода следует создавать семантические группы больших размеров.
Принцип структуры связан с тем общеизвестным фактом, что человеку свойственно искать структуру и упорядоченность в окружающем мире даже в том случае, когда элементы такой организации отсутствуют. В первой четверти XX века возникло одно из направлений психологии – гештальтпсихология (от нем. gestalt – образ, структура, целостная форма), выдвинувшее в качестве основного объясняющего принципа психологии целостное объединение элементов психической жизни, несводимое к сумме составляющих,– "гештальт". Это понятие было введено при исследовании зрительного восприятия. Пользователи ЭВМ пытаются выявить определенную структуру в диалоговых и управляющих системах. Представление о внутренней организации системы формирует у пользователя основу понимания им происходящих процессов и обусловливает его решение и действия. Создание интерфейса с внутренне согласованной структурой, отвечающей представлениям пользователя, содействует последнему в его обучении, сокращая до минимума искажения в его представлении системы.
Еще один принцип проектирования диалога "человек– ЭВМ"– обеспечение положительной обратной связи в результате выполнения действий, инициируемых пользователем. Отсутствие реакции системы не является соответствующей обратной связью. Информационное сообщение от ЭВМ, связанное с реакцией на запрос пользователя, обнаружением ошибок в его действиях, пропуском им необходимых частей вводимых данных и изменениями состояния системы, вызванными его действиями, должно поступать к пользователю без сколько-нибудь существенных временных задержек. Неоправданные задержки, необоснованное, сильно изменяющееся или слишком большое время реакции системы приводят к потраченному впустую рабочему времени и дискомфорту в деятельности пользователя.
При возникновении задержек, превосходящих 15 с, система должна освобождать пользователя от необходимости ожидания ее реакции с тем, чтобы он мог заниматься другими операциями и получить ответ на экране дисплея в удобный момент. Желательно наличие сообщения в начале периода задержки, указывающее ожидаемое время обработки. Время реакции системы от 5 до 15 с слишком велико для диалогового режима, поскольку при этом от пользователя требуется сохранять информацию о задании в кратковременной памяти. Такие задержки отвлекают внимание пользователя и отрицательно сказываются на его эмоциональном состоянии в процессе ввода данных. Интервал, превосходящий 2 с. может создавать трудности тем пользователям, которые работают с высокой концентрацией внимания. Интервал ожидания за дисплеем 2 с. может быть длительным в том случае, если пользователь умственно и эмоционально сконцентрирован на завершении выполняемой задачи. Реакция (выводимый на экран символ или звуковой сигнал) на нажатие клавиши должна быть почти немедленной, т.е. меньше, чем 2 с.
Обратная связь должна быть корректно согласована с предпринимаемыми действиями и не прерывать их последовательность. Сообщения об ошибках должны быть конкретными и сформулированы так, как это сделал бы сам пользователь, а не излагаться сухим языком, традиционным для программирования. Сообщения об ошибке должны быть понятными и не угрожающими. Пользователь не должен заниматься поиском в справочных материалах с целью интерпретации сообщений системы. Однако сообщения об ошибках должны отсылать пользователя к специальным источникам дополнительной информации в тех случаях, когда она не может быть выведена на экран дисплея. После запроса информации или нахождения вспомогательных источников сведений, а также после исправления ошибки пользователь должен обладать средством простого возвращения к основному диалогу. Если ошибка повторяется, то сообщение о ней должно содержать указание на то, что она относится к повторно введенной информации.
Сообщение об ошибке должно предоставлять максимально возможный объем диагностической информации, а также информацию о способах исправления ошибки. Система должна обладать свойством формирования подсказок. Уровень подсказок должен контролироваться пользователем. Сообщения-подсказки должны появляться в стандартных позициях на экране дисплея, например в начале новой вводимой строки, и сообщать пользователю, что от него требуется, и передавать ему необходимые от него запросы.
Поддержание рабочей нагрузки пользователя в разумных пределах – следующий принцип проектирования диалога "человек –ЭВМ". Поскольку вероятность совершения пользователем ошибки или невыполнения им какого-либо действия увеличивается в случаях как его перегрузки, так и при недогрузке, то при постановке задачи и определении требований работы в первую очередь нужно следить, чтобы рабочая нагрузка человека находилась в допустимых пределах. Скорость обработки информации и ее объем, сложность принимаемых решений – основные факторы рабочей нагрузки.
Нагрузка пользователя существенно зависит от того, как спроектированы форматы отображения: Вывод слишком большого объема информации на экран приводит к путанице и перегрузке, что увеличивает вероятность возникновения ошибок. Экран должен содержать только ту информацию, которая необходима пользователю. Но даже и в этом случае экран может оказаться перегруженным информацией. Обычно на экране выделяют определенные зоны для заполнения информацией одного типа. Имеется несколько способов структуризации информации, например вставка пробелов между строками или столбцами, использование различных линий подчеркивания: сплошных, штриховых или точечных. Там, где это возможно и необходимо, предусматривают автоматическое удаление с экрана уже ненужной информации, Пользователи должны иметь возможность временно или постоянно удалять с экрана дисплея ненужные элементы информации, а также при необходимости просматривать всю страницу, над которой они работают.
Форматы отображений должны проектироваться так, чтобы обеспечивать передачу пользователю оптимального объема информации. Последнее достигается за счет кодирования информации, плотности ее расположения, группировки данных и их нумерации. Таблицы или графики должны содержать достаточно информации для того, чтобы позволить пользователю интерпретировать данные, не обращаясь к дополнительным источникам информации. Форматы кадров экрана должны быть тщательно спроектированы, смоделированы и экспериментально проверены. Моделирование прикладной области, включающее интерационый процесс общения проектировщика с пользователем системы для совместного просмотра и обсуждения форматов и содержимого кадров экрана, стало общепринятым этапом в процессе проектирования (рис. 8-20).
Деятельность с компьютером может приводить к тому, что темп выполнения некоторых работ будет диктоваться машиной, а не пользователем. Обнаружено, что нагрузка на пользователя часто определяется предельными возможностями не человека, а вычислительной машины. Установлено также, что потеря контроля над темпом выполнения работы ведет к нарастанию стресса [49]. Перегрузка в работе может возникнуть и потому, что компьютер не только облегчает, но и ускоряет некоторые операции. Так, например, системы обработки текстов допускают легкий и быстрый переход от одного документа к другому, и работникам для замедления темпа приходится делать ненужные переходы, увеличивая тем самым объем работы [50].
Наконец, последним по счету, но не по значению, является принцип индивидуализации, означающий учет индивидуальных различий между пользователями посредством автоматической адаптации и подстройки интерфейса под пользователя. Существуют, по крайней мере, два возможных подхода к проблеме учета индивидуальных различий: гибкий и адаптивный интерфейс. Первый позволяет пользователю изменять и приспосабливать интерфейс соответственно своим потребностям или же допускает различные варианты взаимодействия. Адаптивные интерфейсы автоматически приспосабливаются к пользователю и могут изменяться с течением времени.
Все семь принципов проектирования диалога "человек – ЭВМ" можно сфокусировать в один принцип, сформулированный У.Хансеном и становящийся девизом разработчиков: "Знайте своего пользователя".
Нередко возникает вопрос: включает ли "дружественное" пользователю программное обеспечение конкретные позитивные характеристики или означает только отсутствие проектных упущений и недостатков? Теория и практика эргономики и программирования дают однозначный ответ, что и то, и другое – обязательные условия создания "дружественного" пользователю программного обеспечения [51]. Действительно, нельзя создать эффективное и ориентированное на пользователя программное обеспечение, просто избежав ошибок. Формирование новых позитивных качеств программного обеспечения становится одной из основных задач эргономики.