Interacțiunea om-calculator ( HCI ) este o direcție științifică multidisciplinară care există și se dezvoltă în scopul îmbunătățirii metodelor de dezvoltare, evaluare și implementare a sistemelor informatice interactive destinate uzului uman, precum și pentru studierea diferitelor aspecte ale acestei utilizări [ 1] .
Interacțiunea om-calculator ( HCI ) este studiul, planificarea și proiectarea interacțiunilor dintre oameni ( utilizatori ) și computere . Este adesea văzută ca o colecție de informatică , științe comportamentale , design și alte domenii de studiu. Interacțiunea dintre utilizatori și computere are loc la nivel de interfață cu utilizatorul (sau pur și simplu interfață), care include software și hardware ; de exemplu, imagini sau obiecte afișate pe ecrane de afișare , date primite de la utilizator prin intermediul dispozitivelor de intrare hardware (cum ar fi tastaturi și șoareci ) și alte interacțiuni ale utilizatorului cu sisteme automate mari, cum ar fi o aeronavă și o centrală electrică.
Asociația pentru mașini de calcul consideră că interacțiunea om-calculator este „disciplina preocupată de proiectarea, evaluarea și operarea sistemelor de calcul interactive pentru uz uman și studiul proceselor implicate”. Un aspect important al interacțiunii om-calculator este asigurarea satisfacției utilizatorului (vezi Satisfacția utilizatorului).
Datorită faptului că interacțiunea om-calculator este studiată atât din partea umană, cât și din partea computerului, cunoștințele acumulate în cursul studiului se bazează atât pe factorul uman, cât și pe cel informatic. În ceea ce privește computerul, tehnologiile grafice pe computer , sistemele de operare , limbajele de programare și mediile de dezvoltare sunt importante. Pe partea umană, teoria comunicării , designul grafic și industrial , lingvistica , sociologia , psihologia cognitivă și factorii umani, cum ar fi satisfacția utilizatorilor. Ingineria și proiectarea contează și ele. Datorită naturii interdisciplinare a interacțiunii om-calculator, oameni cu medii diferite contribuie la succesul acesteia. Interacțiunea om-calculator este uneori denumită atât interacțiune om-mașină, cât și interacțiune computer-om.
Un criteriu important este atenția acordată interacțiunii om-calculator, deoarece interfețele prost proiectate pot cauza multe probleme neprevăzute. Un exemplu clasic în acest sens este accidentul de la centrala nucleară Three Mile Island , unde o investigație a relevat că proiectarea interfeței a fost cel puțin parțial responsabilă pentru dezastru. În mod similar, accidentele aviatice au fost cauzate de decizia producătorilor de a utiliza instrumente aeriene și/sau poziții ale cârmei nestandardizate. Deși noile modele trebuiau să fie superioare în ceea ce privește interacțiunea de bază om-calculator, piloții aveau un aspect „standard” și, prin urmare, o idee bună din punct de vedere conceptual nu a condus la rezultatele dorite.
Sarcina principală a interacțiunii om-calculator este de a îmbunătăți interacțiunea dintre o persoană și un computer, făcând computerele mai convenabile ( utilizabilitate ) și receptive la nevoile utilizatorilor. În special, interacțiunea om-calculator se ocupă de:
Scopul pe termen lung al interacțiunii om-calculator este de a dezvolta un sistem care va reduce bariera dintre modelul cognitiv uman a ceea ce doresc să realizeze și înțelegerea de către computer a sarcinilor care îi sunt atribuite.
Specialiștii în interacțiunea om-calculator sunt de obicei dezvoltatori dedicați aplicării practice a tehnicilor de dezvoltare la problemele lumii reale. Munca lor se învârte adesea în jurul dezvoltării de interfețe grafice și web .
Cercetătorii în interacțiunea om-calculator sunt angajați în dezvoltarea de noi tehnici de proiectare, experimentarea cu noi dispozitive hardware, prototiparea de noi sisteme software, explorarea de noi paradigme pentru interacțiune și dezvoltarea de teorii și modele de interacțiune.
În studiul managerului de informații personale (PIM), interacțiunea om-calculator este într-un mediu informațional vast - oamenii pot lucra cu diverse forme de informații, dintre care unele sunt bazate pe computer, multe nu (de exemplu, table albe, blocnotes, autocolante , autocolante pe magneți ), pentru a înțelege și influența eficient schimbările dorite în lumea ta. În domeniul colaborării asistate de calculatoraccentul se pune pe utilizarea sistemelor de calcul pentru a sprijini colaborarea unui grup de oameni. Principiile managementului muncii în echipă extind sfera colaborării asistate de calculator la nivel organizațional și pot fi implementate fără utilizarea sistemelor informatice.
Crearea unei interfețe om-calculator de înaltă calitate , care poate fi numită un punct de legătură între o persoană și un computer, este scopul final al studierii interacțiunii om-calculator.
Schimbul de informații între un om și un computer poate fi definit ca un nod de interacțiune . Nodul de interacțiune include mai multe aspecte:
Interacțiunea om-calculator diferă de factorii umani (luați în considerare în ergonomie și utilizare ) prin aceea că interacțiunea om-calculator se concentrează mai mult pe utilizatorii care lucrează cu computere decât cu alte tipuri de tehnologie sau artefacte. De asemenea, interacțiunea om-calculator se concentrează pe implementarea de software și hardware pentru a sprijini interacțiunea om-calculator. Astfel, factorul uman este un concept mai larg; iar interacțiunea om-calculator poate fi caracterizată ca un factor uman – deși unii experți încearcă să separe aceste zone.
De asemenea, interacțiunea om-calculator diferă de factorii umani prin accent mai mic pe sarcini și proceduri și mult mai puțin accent pe efortul fizic rezultat din forma de proiectare a dispozitivelor de interfață (cum ar fi tastatura și mouse -ul ).
Interacțiunea om-calculator a fost dezvoltată în contextul vectorilor științifici multidirecționali ( grafică pe computer , psihologia ingineriei , ergonomia , teoria organizației , știința cognitivă , informatica și multe altele).
Începutul fazei ergonomice a interacțiunii om-calculator poate fi considerat teza lui Ivan Sutherland (Sutherland, 1963), care a determinat dezvoltarea graficii pe computer ca știință. În același timp, grafica pe computer avea nevoie de design ergonomic pentru a gestiona eficient modele complexe de sisteme CAD / CAM . Cercetările în acest domeniu au fost continuate în simbioza om-mașină ( Licklider , 1960), Augmentation of human intellect ( Engelbart , 1963) și Dynabook ( Kay și Goldberg , 1977). Ca rezultat al cercetării științifice, au fost dezvoltate acele instrumente fără de care este dificil să ne imaginăm lucrul cu un computer astăzi: „ mouse ”, afișaj adresabil element cu element (bitmap) , „ fereastră ”, metaforă desktop , punct și - dați clic pe editori.
De asemenea, problema operațiunilor umane pe calculator a fost o continuare firească a obiectivelor clasice ale psihologiei inginerești, cu excepția faptului că noile probleme aveau o natură cognitivă, comunicațională și interactivă semnificativă, neconsiderată anterior în psihologia inginerească și, astfel, au contribuit la progres. de psihologie inginerească în acest domeniu.direcţia.
Studiile ergonomice au subliniat, de asemenea, legătura dintre condițiile de muncă și fenomene care induc stres , cum ar fi: munca de rutină, poziția așezată, percepția vizuală a imaginilor vizuale pe afișaje și multe altele care nu erau considerate anterior ca fiind interconectate.
În cele din urmă, întrebarea: „cum se încadrează utilizarea tehnologiei informatice în proiectarea tehnologiei de producție?” a adus interacțiunea cu calculatoarele la nivelul de organizare eficientă a muncii și chiar a inclus-o în problemele managementului social.
În URSS, instituționalizarea acestei direcții științifice a început în 1958 cu recenzii ale lucrărilor americane în revista Questions of Psychology .
Când evaluați interfața curentă cu utilizatorul sau proiectați o nouă interfață, țineți cont de următoarele principii de proiectare:
Repetați dezvoltarea iterativă până când creați o interfață practică, ușor de utilizat.
O varietate de metodologii care descriu tehnicile de proiectare a interacțiunii om-calculator au început să apară în timpul dezvoltării domeniului în anii 1980. Majoritatea metodologiilor de dezvoltare au evoluat dintr-un model de interacțiune între utilizatori, dezvoltatori și sisteme tehnice. Metodologiile timpurii, de exemplu, au tratat procesele cognitive ale utilizatorilor ca fiind predictibile și cuantificabile și i-au încurajat pe designeri să ia în considerare rezultatele cercetării cognitive în domenii precum memoria și atenția atunci când proiectau interfețele cu utilizatorul. Modelele actuale tind să pună accent pe feedback-ul și dialogul continuu între utilizatori, dezvoltatori și ingineri și depun eforturi pentru a se asigura că sistemele tehnice se învârt în jurul dorințelor utilizatorilor, mai degrabă decât a dorințelor utilizatorului în jurul sistemului finit.
Afișajul este destinat pentru perceperea variabilelor de sistem și pentru a facilita prelucrarea ulterioară a acestor informații. Înainte de a proiecta un afișaj, trebuie definite sarcinile care trebuie îndeplinite de afișaj (ex. navigare, control, educație, divertisment). Utilizatorul sau operatorul trebuie să poată procesa orice informație pe care sistemul o generează și afișează, astfel că informațiile trebuie afișate în conformitate cu principii care asigură percepția și înțelegerea.
Christopher Wickens a subliniat 13 principii de proiectare a ecranului în cartea sa An Introduction to Human Factors Engineering .
Aceste principii de percepție și procesare a informațiilor pot fi utilizate pentru a crea un design eficient de afișare. Reducerea erorilor, reducerea timpului, îmbunătățirea eficienței și creșterea satisfacției utilizatorilor se numără printre numeroasele beneficii potențiale care pot fi obținute prin aplicarea acestor principii. Este posibil ca unele principii să nu se aplice unor afișaje sau situații.
Unele principii pot părea să se contrazică și nu există nicio dovadă că un principiu este mai important decât altul. Principiile pot fi adaptate la o anumită dezvoltare sau situație. Un echilibru funcțional între principii este esențial pentru o dezvoltare eficientă.
Principii referitoare la percepție1. Faceți afișajul clar. Lizibilitatea afișajului este un criteriu important în designul afișajului. Dacă simbolurile sau obiectele nu sunt afișate clar, atunci utilizatorul nu le poate folosi eficient.
2. Evitați granițele absolut stricte. Nu cereți utilizatorului să determine nivelul unei variabile pe baza unei singure variabile senzoriale (de exemplu, culoare, dimensiune, volum). Aceste variabile senzoriale pot conține multe niveluri diferite.
3. Prelucrare de sus în jos. Semnalele sunt percepute și interpretate în conformitate cu așteptările formate pe baza experienței anterioare a utilizatorului. Dacă semnalul este prezentat contrar așteptărilor utilizatorului, atunci va fi nevoie de mai mult din prezentarea acestuia pentru a demonstra că semnalul a fost înțeles corect.
4. Beneficiu excesiv. Dacă un semnal este prezentat de mai multe ori, este mai probabil să fie înțeles corect. Este posibil să faceți acest lucru prezentând-o în forme fizice alternative (de exemplu, culori, formă, voce etc.), deoarece redundanța nu implică repetiție. Un semafor este un exemplu perfect de redundanță, așa că culoarea și poziția sunt redundante.
5. Asemănările duc la confuzie. Folosiți diferite elemente. Semnale similare vor duce la confuzie. Raportul dintre caracteristicile similare și caracteristicile diferite este motivul asemănării semnalelor. De exemplu, A423B9 este mai asemănător cu A423B8 decât 92 până la 93. Caracteristicile similare inutile ar trebui eliminate și caracteristicile diferite ar trebui evidențiate.
Principiile modelului speculativ6. Principiul realismului fin. Ecranul ar trebui să arate ca variabila pe care o reprezintă (de exemplu, o temperatură ridicată pe un termometru este indicată de cel mai înalt nivel vertical). Dacă există mai multe componente, atunci acestea pot fi personalizate pentru a arăta ca și cum vor apărea în mediul în care vor fi prezentate.
7. Principiul piesei mobile. Elementele în mișcare ar trebui să se miște conform schemei și în direcția în care apare în reprezentarea mentală a utilizatorului, pe măsură ce se mișcă în sistem. De exemplu, un element în mișcare pe un altimetru ar trebui să se miște în sus pe măsură ce câștigă altitudine.
Principii bazate pe atenție8. Minimizarea timpului de acces la informații. Atunci când atenția utilizatorului se mută dintr-un loc în altul pentru a accesa informațiile necesare, se cheltuie mult timp și efort. Designul afișajului ar trebui să reducă aceste costuri, astfel încât sursa folosită frecvent ar trebui să fie în cea mai apropiată poziție. Cu toate acestea, claritatea nu trebuie pierdută.
9. Principiul compatibilităţii. Atenția împărțită între două surse poate fi necesară pentru a finaliza aceeași sarcină. Aceste surse trebuie să fie interconectate mental și să aibă o apropiere mentală. Timpul de acces la informații ar trebui să fie scurt și acest lucru poate fi realizat în diferite moduri (de exemplu, aproape, aceeași culoare, modele, forme etc.). Cu toate acestea, apropierea afișajului poate duce la confuzie.
10. Principiul unui număr mare de resurse. Utilizatorul poate procesa mai ușor informații din diferite resurse. De exemplu, informațiile vizuale și auditive pot fi prezentate simultan, mai degrabă decât să reprezinte toate informațiile vizuale și audio.
Principiile memoriei11. Înlocuiește memoria cu informații vizuale: cunoașterea lumii. Utilizatorul nu trebuie să stocheze informații importante exclusiv în memoria de lucru sau să le recupereze din memoria pe termen lung. Un meniu/listă poate ajuta utilizatorul să simplifice utilizarea memoriei. Cu toate acestea, utilizarea memoriei poate ajuta uneori utilizatorul eliminând necesitatea de a se referi la un anumit tip de cunoștințe din lume (de exemplu, un tehnician de calculatoare ar folosi mai degrabă comenzi directe din memorie decât să se refere la un manual). Pentru o dezvoltare eficientă, cunoștințele din capul utilizatorului și cunoștințele din lume trebuie să fie echilibrate.
12. Principiul ajutorului predictiv. Acțiunile proactive sunt în general mai eficiente decât acțiunile reactive. Afișajul ar trebui să excludă sarcinile cognitive care necesită resurse intensive și să le înlocuiască cu sarcini mai simple pentru a reduce utilizarea resurselor mentale ale utilizatorului. Acest lucru va permite utilizatorului să se concentreze nu numai pe situația actuală, ci și să se gândească la situații posibile în viitor. Un exemplu de asistență predictivă este un indicator rutier care informează despre distanța până la destinație.
13. Principiul compatibilităţii. Caracteristicile vechi ale altor ecrane pot fi ușor transferate în dezvoltarea de noi afișaje dacă designul lor este compatibil. Memoria pe termen lung a utilizatorului va fi declanșată pentru a efectua acțiuni relevante. În timpul dezvoltării, acest fapt trebuie luat în considerare și compatibilitatea dintre diferitele afișaje.