Loading AI tools
З Вікіпедії, вільної енциклопедії
Людино-комп'ютерна взаємодія (англ. human–computer interaction; HCI) досліджує проєктування та використання комп'ютерних технологій на межі розподілу між людьми (користувачами) і комп'ютерами. Дослідники в області HCI вивчають способи, якими люди взаємодіють з комп'ютерами, і технології проєктування, котрі дозволяють людям взаємодіяти з комп'ютерами новими способами.
| Людино-машинна взаємодія | |
| Коротка назва | HCI |
|---|---|
| Тема вивчення/дослідження | інтерфейс користувача і інтерактивність |
| Mastodon instance URL | hci.social |
| Класифікаційний код ACM 2012 | 10003121 |
 Людино-машинна взаємодія у Вікісховищі | |
 | Ця стаття містить правописні, лексичні, граматичні, стилістичні або інші мовні помилки, які треба виправити. (червень 2021) |
Галузь досліджень взаємодії людини з комп'ютером перебуває на перетині інформатики, поведінкових наук, дизайну, медіа досліджень і кількох інших областей вивчення[en]. Цей термін було введено Стюартом К. Кардом[en], Алленом Ньюелом і Томасом П. Мораном[en] у їхній основоположній книзі 1983 року «Психологія людино-машинної взаємодії», хоча автори вперше використали це визначення ще 1980 року,[1] а перше відоме його застосування відбулося 1975 року.[2] Цей термін означає, що комп'ютер, на відміну від інших інструментів із обмеженим використанням (наприклад, молотка, який насамперед корисний для забивання цвяхів), має безліч застосувань, які реалізуються через відкритий діалог між користувачем і комп'ютером. Сутність взаємодії людини з комп'ютером уподібнюється до взаємин людини з людиною; ця аналогія має вирішальне значення для теоретичних міркувань у цій області.[3][4]
У промислових умовах людино-машинний інтерфейс найчастіше здійснюється з використанням типових засобів: операторських панелей, комп'ютерів і типового програмного забезпечення. Тому головним завданням людино-машинного інтерфейсу в SCADA-системах є полегшення роботи оператора шляхом відбиття на екрані комп'ютера інтуїтивно зрозумілих даних про роботу устаткування.
Люди взаємодіють з комп'ютерами багатьма способами; інтерфейс між людьми й комп'ютерами, які вони використовують, має вирішальне значення для полегшення цієї взаємодії. На початку 2000-х років настільні додатки (інтернет-браузери, кишенькові комп'ютери, комп'ютерні термінали) застосовують наявні графічні інтерфейси користувача (GUI).[5] Голосовий інтерфейс користувача (VUI) використовується для розпізнавання мови й поєднання систем, а новітні мультимодальні та гештальт-інтерфейси дозволяють людям взаємодіяти з втіленими символьними агентами таким чином, який не може бути досягнуто за допомогою інших інтерфейсних парадигм.
Замість розробки звичних інтерфейсів численні науково-дослідні філії мали різну спрямованість: на поняттях мультимодальних, а не унімодальних, інтелектуальних пристосованих інтерфейсах, не на основі командних / дієвих, і на активних, а не на пасивних інтерфейсах.
Асоціація обчислювальної техніки (ACM) визначає взаємодію людини з комп'ютером як дисципліну, яка стосується проєктування, оцінки та впровадження інтерактивних обчислювальних систем задля використання людиною, а також вивчення основних явищ, що оточують їх.[5] Важливим чинником HCI є забезпечення задоволеності користувача (або, точніше, кінцевого користувача — Computing Satisfaction). «Оскільки взаємодія людини з комп'ютером (англ. HCI) вивчає людину та машину у співпраці, вона спирається на підтримку можливостей як машинних, так і людських. З боку машини важливі технології в області комп'ютерної графіки, операційних систем, мов програмування та середовищ розробки; стосовно людини насущні теорії комунікації, графічний та промисловий дизайн, дисципліни мовознавства, соціальних наук, когнітивної психології, соціальної психології, і людські чинники, такі як задоволення користувачів комп'ютерів і, звичайно ж, інженерні та проєктні методи».[5] Завдяки міждисциплінарному характеру HCI люди з різноманітним досвідом роблять власний внесок у її успіх. HCI також іноді називають взаємодією людина-машина (human–machine interaction, HMI), людино-машинною взаємодією (man–machine interaction, MMI), або взаємодією людини з комп'ютером (computer–human interaction, CHI).
Погано розроблені інтерфейси людина-машина можуть призвести до багатьох несподіваних проблем. Класичним прикладом цього може бути аварія 28 березня 1979 року, на АЕС Three Mile Island — часткове розплавлення ядерного палива, де дослідження прийшло до висновку, що проєкт інтерфейсу людина-машина принаймні частково відповідальний за катастрофу.[6][7][8]
Людино-комп'ютерна взаємодія вивчає способи, у які люди застосовують або не використовують обчислювальні артефакти, системи та інфраструктури. До того ж, велику частину досліджень цієї галузі спрямовано на поліпшення взаємодії людини з комп'ютером, завдяки підвищенню зручності використання комп'ютерних інтерфейсів. Усе частіше обговорюється - як зручність і простота співвідносяться з іншими соціальними і культурними цінностями, і те, як можна точно зрозуміти, коли вони потрібні, й у якому разі вони не можуть бути бажаною властивістю комп'ютерних інтерфейсів.
Велика частина досліджень, щодо взаємодії людини з комп'ютером, стосується:
Бачення того, що прагнуть досягти дослідники в області HCI, є різноманітними. Коли розробляють когнітивні плани на майбутнє, дослідники HCI можуть спробувати вирівняти комп'ютерні інтерфейси з ментальною моделлю, яку люди використовують у власній діяльності. У разі дотримання після-когнітивних перспектив, дослідники HCI можуть спробувати вирівняти комп'ютерні інтерфейси з присутніми соціальними практиками або наявними соціально-культурними цінностями.
Дослідники з HCI зацікавлені в - розробленні нових методик проєктування, експериментуванні з новими пристроями, прототипуванні нових програмних та апаратних систем, дослідженні свіжих парадигм взаємодії, та проєктуванні моделей і теорій взаємодії.
Під час оцінки поточного, призначеного для користувача інтерфейсу, або розробки нового, користувач взаємодіє безпосередньо з апаратним забезпеченням, пристроями введення-виведення, такими як дисплеї; наприклад - за допомогою графічного інтерфейсу користувача. Користувач взаємодіє з комп'ютером цим програмним інтерфейсом, використовуючи ввід/вивід (I / O), апаратне забезпечення вводу-виводу. Програмне й апаратне забезпечення повинно бути узгоджено так, щоб обробка, призначеного для користувача введення, була швидкою, а затримка виводу комп'ютера не заважала б робочому процесу. Для розроблення інтерфейсу користувача важливо мати на увазі наступні дослідні принципи проєктування:
Після визначення користувачів, завдань і емпіричних вимірювань, виконайте наступні ітераційні кроки щодо змін будови:
1. Дизайн інтерфейсу користувача.
2. Тест.
3. Аналіз підсумків.
4. Повторення.
З часу виникнення галузі у 1980-і роки, з'явилася ціла низка різноманітних методик з викладом способів для проєктування взаємодії людини та комп'ютера. Більшість методологій проєктування, випливають із моделі щодо того, як користувачі, розробники та технічні системи, взаємодіють між собою. Ранні методики, наприклад, розглядають когнітивні процеси користувачів як передбачувані і кількісні, та закликають практиків дизайну, знаходити пізнавальні досягнення науки, у таких областях, як пам'ять та увага, у разі проєктування призначених для користувача, інтерфейсів. Сучасні моделі мають властивість, зосереджуватися на постійному зворотному зв'язку та спілкуванні між користувачами, дизайнерами й інженерами.
Теорія діяльності: використовується в HCI, щоби визначити і вивчити контекст, у якому відбувається взаємодія людини з комп'ютерами. Теорія діяльності створює основу міркування про дії у цьому сенсі, аналітичні інструменти з форматом контрольних переліків складників, які дослідники повинні розглянути.
Спрямований на користувача дизайн: орієнтоване на користувача проєктування (UCD), являє собою сучасну, широко використовувану філософію дизайну, яка полягає у тому, що користувачі повинні посісти центральне місце у розробленні будь-якої комп'ютерної системи. Користувачі, дизайнери та технічні практики, працюють разом, щоби визначити потреби й обмеження для споживача, та створити систему, яка обернена до цих завдань. Часто, спрямовані на користувача дизайн-проєкти, спираються на етнографічні дослідження, довкілля, у якому користувачі будуть взаємодіяти з системою. Ця практика аналогічна, але не подібна способу широкої участі, у якому підтримується можливість для кінцевих користувачів, активно брати участь за допомогою спільних проєктних сесій та семінарів.
Принципи дизайну інтерфейсу користувача: це сім принципів, які може бути розглянуто у будь-який час у разі проєктування інтерфейсу користувача в будь-якому порядку : Терпимість, простота, видимість, досяжність, насиченість (ступінь щільності), будова та зворотний зв'язок.
Ціннісний чутливий дизайн: Value Sensitive Design (ЦЧД), являє собою спосіб побудови технологій, котрі враховують цінності людей, які використовують ці технології безпосередньо, а також тих, хто впливає на технологію, прямо або побічно. ЦЧД використовує ітеративний процес проєктування, який містить три види досліджень: концептуальні, емпіричні та технічні. Емпіричні дослідження — це якісні або кількісні дослідження з галузі дизайну, які застосовуються для сповіщення розробників про зацікавленості, потреби та навички користувачів. Технічні дослідження можуть мати на меті — або аналіз того, як люди використовують пов'язані технології, або проєктування систем для підтримки спільних цінностей, визначених у концептуальних та емпіричних дослідженнях.
Дисплеї є штучними приладами, створюваними людиною, які призначено для зорової підтримки сприйняття відповідних змінних, системи та полегшення подальшої обробки цієї інформації. Перед створенням дисплея повинно бути визначене завдання, яке дисплей мусить підтримувати (наприклад, навігація, керування, прийняття рішень, навчання, розваги та інше). Користувач або оператор повинні мати можливість обробляти будь-які дані, які система виробляє і відтворює; тому інформація мусить показуватися відповідно до принципів таким чином, щоб надавати зручність сприйняття та розуміння обставин.
Крістофер Вікенс та інші визначили 13 засад відтворення дизайну у власній книзі «An Introduction to Human Factors Engineering» («Введення до особливостей людського проєктування»).
Ці засади людського сприйняття й обробки інформації може бути використано для створення найкращої будови дисплея. Скорочення помилок, зменшення потрібного часу навчання, підвищення ефективності та збільшення задоволеності користувачів — ось лише кілька з багатьох дієвих переваг, які може бути досягнуто завдяки використанню цих правил.
Деякі положення можуть бути незастосовними до різних дисплеїв або подій. Інші засади можуть здаватися суперечливими, і немає простого рішення, щоб сказати, що - одне правило важливіше за інше. Ці положення може бути пристосовано до окремого проєкту або становища. Розуміння функціональної рівноваги між цими правилами має неабияке значення для дієвого проєктування.
1. Робіть дисплеї розбірливими (або чутними). Чіткість і якість відтворення важливі для розробки зручного дисплея. Якщо відтворювані символи або об'єкти будуть мало помітними, оператор не зможе якісно їх використовувати.
2. Уникайте загального судження. Не питайте користувача щодо визначення рівня змінної, на основі однієї сенсорної змінної (наприклад, кольору, розміру, гучності). Ці сенсорні змінні можуть містити безліч можливих рівнів.
3. Обробка зверху донизу. Сигнали, швидше за все, сприймаються і визначаються відповідно до очікуваного, на основі досвіду користувача. Якщо сигнал представлено всупереч очікуванням споживача може знадобитися представлення більш докладного доказу цього сигналу, щоб переконатися, що це було зрозуміло правильно.
4. Посилення надмірності. Якщо гасло представлено більш ніж один раз, більш імовірно, що воно буде правильно зрозуміло. Це можна зробити, представивши знак в різних фізичних формах (наприклад - колір і форма, голос і друк, та інше), але надмірність не має на меті повторення. Світлофор є хорошим прикладом надмірності, оскільки одночасно колір, звук і положення покажчика є надлишковими.
5. Подібність викликає плутанину: використовуйте складники, які відрізняються. Знаки, які здаються схожими, ймовірно, будуть плутати. Віднесення подібних функцій до різних характеристик викликає схожість гасел. Наприклад - A423B9 більше схожий на A423B8, ніж 92 на 93. Непотрібні схожі функції повинно бути усунено, а різні завдання повинно бути виділено.
6. Правило мальовничого реалізму. Дисплей повинен виглядати як змінна, яку він представляє (наприклад - високу температуру на термометрі показано як вищий вертикальний рівень). Якщо є кілька складників, їх можна налаштувати таким чином, щоб вони виглядали так, ніби вони є у представленому середовищі.
7. Положення дії рухомої частини. Рухомі елементи повинні пересуватися у межах і напрямку, сумісному з ментальною моделлю користувача, щодо того, як він насправді рухається у системі. Наприклад - рухомий елемент на альтиметрі повинен рухатися вгору зі збільшенням висоти.
8. Приведення до мінімуму зусиль доступу до даних. Коли увага користувача перенаправляється з одного місця на інше для доступу до потрібних даних, це пов'язано з витратами часу або зусиль. Будова дисплея повинна зменшувати ці витрати, та дозволяти розташовувати часто доступні джерела у найближчій можливій позиції. Однак, задля зниження цих зусиль, не слід нехтувати належною розбірливістю.
9. Спосіб близької сумісності. Поділ уваги між двома джерелами даних може бути потрібним для виконання одного завдання. Ці джерела повинно бути подумки поєднано і, за визначенням, мати тісну психічну близькість. Витрати на доступ до інформації повинні бути низькими, що може бути досягнуто різними способами (наприклад - близькість, зв'язок за допомогою загальних кольорів, шаблонів, форм та інше). Однак, надмірна близькість дисплея може бути хибною, оскільки викликає занадто багато перешкод.
10. Правило множинних ресурсів. Користувач може легше обробляти дані з різних джерел. Наприклад - зорові та звукові дані може бути представлено одночасно, а не надавати лише зорову, або лише слухову інформацію.
11. Замініть пам'ять на зорову інформацію. Користувачеві не потрібно зберігати важливі дані винятково у робочій пам'яті, або витягувати її з довготривалої пам'яті. Меню, контрольний список або інший монітор можуть допомогти користувачеві зменшити застосування його власної пам'яті. Однак використання пам'яті може іноді приносити користь користувачеві — усувати потребу посилатися на якийсь тип знань у світі (наприклад - оператор експерт-комп'ютер, волів би використовувати прямі команди з пам'яті, ніж посилатися на керівництво з експлуатації). Застосування знань з голови користувача і загальних світових знань має бути врівноважено для належного проєктування.
12. Правило передбаченої допомоги. Проактивні дії зазвичай більш ефективні, ніж реактивні дії. Дисплей повинен намагатися усунути ресурсомісткі когнітивні завдання, та замінити їх більш простими для сприйняття завданнями, щоб зменшити використання розумових зусиль користувача. Це дозволить користувачеві зосередитися на поточних особливостях і розглянути можливі майбутні умови. Прикладом прогнозованої допомоги є дорожній знак, що позначає відстань до певного пункту призначення.
13. Положення послідовності. Давні звички з одними дисплеями легко переносяться на підтримку роботи на нових дисплеях, якщо вони розробляються послідовно. Тривала пам'ять користувача викликає дії, котрі, як очікується, будуть придатними надалі. Дизайн повинен прийняти цей чинник і використовувати узгодженість між різними дисплеями.
Інтерфейс «людина-комп'ютер» може бути змальовано як сутність зв'язку між людиною-користувачем і комп'ютером. Потік даних між людиною та комп'ютером, визначається як коло взаємодії. Ця співдія має кілька аспектів, у тому числі:
Зорова основа: Візуальна людино-комп'ютерна взаємодія, ймовірно, є найбільш поширеною областю у дослідженнях HCI (співпраці людини з комп'ютером).
Звукова основа: Заснована на аудіо-взаємодії між комп'ютером і людиною, і є ще однією важливою складовою у системах HCI. Ця галузь стосується інформації, отриманої за допомогою різних звукових сигналів.
Цільове середовище: Умови і цілі, які встановлено для користувача.
Машинне середовище: Середовище, у якому комп'ютер приєднано до мережі, наприклад - ноутбук студента коледжу у кімнаті гуртожитку.
Області інтерфейсу: Не накладені одна на одну області, містять процеси між людиною та комп'ютером, котрі не стосуються їх взаємодії. У той же час, накладені області стосуються лише процесів, пов'язаних з їх взаємодією.
Вхідний потік: Потік даних, який починається у середовищі завдань, коли користувач має якесь завдання, що вимагає, використання власного комп'ютера.
Вихід: Потік інформації, яка бере свій початок у середовищі машини.
Зворотний зв'язок: Цикли крізь інтерфейс, що оцінюють, модерують та підтверджують процеси, коли вони переходять інтерфейсом від людини, до комп'ютера і назад.
Придатність: Це відповідність між комп'ютерним дизайном, користувачем і завданням оптимізації людських ресурсів, потрібних для виконання цього завдання.
Традиційно, як пояснювалося у журнальній статті, присвяченій моделюванню людино-машинної взаємодії, використання комп'ютера було змодельовано як людино-комп'ютерна діада, у якій цих двох було пов'язано вузьким явним каналом зв'язку, таким як - текстові термінали. Проведено велику роботу, щоб досягти взаємодії між комп'ютерною системою та людиною. Однак, як зазначено у вступі, досі існує багато ймовірностей для різних халеп і зривів. Через це, людино-машинна взаємодія перемістила увагу за межі інтерфейсу, щоб реагувати на спостереження, як це сформулював Д. Енгельбарт: «Якби простота використання була єдиним допустимим мірилом, люди дотримувалися б триколісних велосипедів, і ніколи б не спробували двоколісні».
Засоби, за допомогою яких люди взаємодіють з комп'ютерами, продовжують стрімко розвиватися. Людино-комп'ютерна взаємодія залежить від напрямків, які визначають характер майбутньої обчислювальної техніки. Це:
Як очікується, майбутнє для HCI, що ґрунтується на наявних перспективних дослідженнях, буде мати наступні характеристики:
Розподілені обчислення та комунікації. Комп'ютери, як очікується, спілкуватимуться крізь високошвидкісні локальні мережі, з більш широким охопленням мереж на національному рівні, та мобільно - за допомогою інфрачервоних, ультразвукових, стільникових та інших технологій. Дані та обчислювальні послуги будуть доступні для переносних комп'ютерів з багатьох, якщо не більшості місць, до яких користувач подорожуватиме.
Багатофункціональні системи. Системи можуть мати велику кількість функцій пов'язаних між собою. Є так багато систем, що більшість користувачів, технічних або не технічних, не мають часу, щоб вивчити їх у звичний спосіб (наприклад - через грубі керівництва з експлуатації).
Всебічна доступність комп'ютерної графіки. Комп'ютерні графічні можливості, такі як: обробка зображень, графічних перетворень, рендеринга і інтерактивної анімації стають поширеним явищем, оскільки недорогі чипи стають доступними для застосування в загальних робочих станціях та мобільних пристроях.
Змішана техніка. Комерційні системи можуть обробляти зображення, голос, звуки, відео, текст, відформатовані дані. Вони взаємозамінні по лініях зв'язку між користувачами. Окремі вироби побутової електроніки (наприклад - стерео набори, відеомагнітофони, телевізори) і комп'ютери частково зливаються в одне ціле. Комп'ютерні та друковані поля, як очікується, будуть перехресно уподібнюватися.
Взаємодія з високою пропускною здатністю. Швидкість, з якою люди і машини взаємодіють між собою, як очікується, суттєво зросте, завдяки змінам у швидкості комп'ютерної графіки, нових медіа та нових пристроїв введення / виведення. Це уможливить появу деяких якісно різних інтерфейсів, таких як - віртуальна реальність або обчислювальне відео.
Великі та тонкі дисплеї. Нові дисплейні технології постійно удосконалюються, що дозволяє використовувати дуже великі та тонкі дисплеї, які легкі і мають низьке споживання електрики. Це дуже полегшує обладнання та, ймовірно, дозволить створювати комп'ютерні системи на основі пера на папері.
Інформаційні утиліти. Очікувалося, що буде поширено комунальні інформаційні служби (наприклад - банківські послуги на дому та в магазинах) і спеціалізовані галузеві послуги (наприклад - погода для пілотів). Стрімкість поширення може збільшуватися з введенням взаємодії високої пропускної здатності і поліпшенням якості інтерфейсів.
У 2020-х роках використання застосунків інформаційно-комунікаційних технологій (ІКТ) вкрай необхідно на всіх рівнях освіти. У цьому сенсі виникають складнощі, оскільки, хоча багато вчителів дійсно докладають зусиль для активного залучення цих ресурсів до своєї професії, у багатьох інших випадках цього не відбувається, що може бути пов'язано або з улаштуванням освітньої моделі центрів, в яких вони беруть участь, не замисленням про це (брак ресурсів, відсутність гнучкості для застосування нових методів, нестача визнання людей, які їх застосовують…) або що, у багатьох випадках, знання вчителів з цієї області є дуже обмеженими (це може бути пов'язано з опором змінам, неприйняттям новацій або відданістю традиціям) — інколи менші за ті, якими володіють власне студенти.
У цьому сенсі технології можуть бути дуже корисними, щоб спростити впровадження цих процесів та їх застосування в освіті, наприклад - завдяки кастомізації, аналітиці, мобільності або соціальним підходам. Однак це завжди повинно супроводжуватися діями професіоналів в галузі викладання, оскільки поліпшення взаємодії людини з комп'ютером не слід розглядати як заміну діям людини.[9]
Коли з'явилися перші комп'ютери, стали вноситися удосконалення, щоби зробити їх доступними і корисними для людей з обмеженими можливостями. Однак ці застосунки застаріли з розвитком технологій через неможливість пристосувати їх до нових обчислювальних пристроїв. Відтоді, були зроблені спроби впровадження новинок щодо взаємодії людини і комп'ютера після спостереження за їх перевагами в наданні допомоги людям з обмеженими можливостями, причому деякі з них також використовуються й іншими користувачами, оскільки вони також полегшують їм застосування пристроїв, комп'ютерів. У будь-якому разі, існують ще такі можливості, як синхронний переклад на мову жестів, котрі все ще є недосконалими.
Деякі дизайнери також висловлювалися з цього приводу, наголошуючи на потребі створення проєктів, які з самого початку були би доступними всім людям, щоби нові технології не створювали додаткових труднощів у житті людей з обмеженими можливостями. Хоча вони й не забувають, що є певні користувачі, яким завжди будуть потрібні пристрої з особливими властивостями, щоби забезпечити їх доступність.
Для цього користувачі з особливими потребами повинні мати можливість брати участь у ході проєктування засобів ІКТ, щоби ті були якнайкраще зручними для них. Різні урядові органи також усвідомили ці потреби і, заохочені діями асоціацій людей з обмеженими можливостями, просували різні заходи, які були прийняті, особливо в Сполучених Штатах і в Європі. Деякі з них — це TIDE європейського рівня, який, хоча і не виправдав очікувань на ринку, допоміг зробити таких користувачів помітними та підвищити обізнаність про їхні потреби.[10]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
