A humán-számítógép interakció ( Human-Computer Interaction, HCI ) egy multidiszciplináris tudományos irányzat, amely az emberi felhasználásra szánt interaktív számítógépes rendszerek fejlesztésének, értékelésének és megvalósításának módszereinek fejlesztésére, valamint e felhasználás különböző aspektusainak tanulmányozására létezik és fejlődik [1] .
A Human-Computer Interaction ( HCI ) az emberek ( felhasználók ) és a számítógépek közötti interakciók tanulmányozása, tervezése és tervezése . Gyakran úgy tekintenek rá, mint a számítástechnika , a viselkedéstudomány , a tervezés és más tanulmányi területek gyűjteményére. A felhasználók és a számítógépek közötti interakció a felhasználói felület (vagy egyszerűen interfész) szintjén zajlik , amely magában foglalja a szoftvert és a hardvert ; például a képernyőkön megjelenített képek vagy objektumok , a felhasználótól hardveres beviteli eszközökön (például billentyűzeteken és egereken ) keresztül kapott adatok és egyéb felhasználói interakciók nagy automatizált rendszerekkel, például repülőgépekkel és erőművekkel.
Az Association for Computing Machinery úgy véli, hogy az ember-számítógép interakció "az emberi felhasználásra szánt interaktív számítástechnikai rendszerek tervezésével, értékelésével és működtetésével, valamint az érintett folyamatok tanulmányozásával foglalkozó tudományág". Az ember-számítógép interakció egyik fontos szempontja a felhasználói elégedettség biztosítása (lásd: Felhasználói elégedettség).
Tekintettel arra, hogy az ember-számítógép interakciót mind emberi, mind számítógépes oldalról vizsgálják, a vizsgálat során megszerzett ismeretek mind az emberi, mind a számítógépes tényezőn alapulnak. Számítógépes oldalon fontosak a számítógépes grafikai technológiák , az operációs rendszerek , a programozási nyelvek és a fejlesztői környezetek. Emberi oldalról a kommunikációelmélet , a grafikai és ipari tervezés , a nyelvészet , a szociológia , a kognitív pszichológia és az olyan emberi tényezők , mint a felhasználói elégedettség. A tervezés és a tervezés is számít. Az ember-számítógép interakció interdiszciplináris jellege miatt különböző hátterű emberek járulnak hozzá a sikerhez. Az ember-számítógép interakciót néha ember-gép interakciónak és számítógép-ember interakciónak is nevezik.
Fontos kritérium az ember-számítógép interakcióra való odafigyelés, mivel a rosszul megtervezett interfészek számos előre nem látható problémát okozhatnak. Klasszikus példa erre a Three Mile Island-i atomerőműben történt baleset , ahol a vizsgálat feltárta, hogy a katasztrófáért legalább részben az interfész tervezése volt felelős. Hasonlóképpen, a légiközlekedési baleseteket a gyártók azon döntése okozta, hogy nem szabványos légműszereket és/vagy kormányállásokat használnak. Bár az új terveknek az ember-számítógép alapvető interakcióját tekintve jobbnak kellett volna lenniük, a pilóták "szabványos" elrendezéssel rendelkeztek, így a koncepcionálisan jó ötlet nem hozta meg a kívánt eredményt.
Az ember-számítógép interakció fő feladata az ember és a számítógép közötti interakció javítása , a számítógépek kényelmesebbé ( használhatóbbá ) és a felhasználók igényeire való fogékonyabbá tétele. Az ember-számítógép interakció különösen az alábbiakkal foglalkozik:
Az ember-számítógép interakció hosszú távú célja egy olyan rendszer kifejlesztése, amely csökkenti a határt az elérni kívánt emberi kognitív modell és a számítógép által a rá rendelt feladatok megértése között.
Az ember-számítógép interakciós szakemberek jellemzően olyan fejlesztők, akik elkötelezettek a fejlesztési technikák gyakorlati alkalmazása a való világ problémáira. Munkájuk gyakran a grafikus és webes felületek fejlesztése körül forog .
Az ember-számítógép interakcióval foglalkozó kutatók új tervezési technikák kifejlesztésével, új hardvereszközökkel való kísérletezéssel, új szoftverrendszerek prototípusának kidolgozásával, az interakció új paradigmáinak feltárásával, valamint interakciós elméletek és modellek fejlesztésével foglalkoznak.
A személyes információmenedzser (PIM) tanulmányozása során az ember-számítógép interakció egy hatalmas információs környezetben zajlik - az emberek különféle információformákkal dolgozhatnak, amelyek egy része számítógépes, sok nem (például tábla, jegyzettömb, matricák , matricák a mágneseken ), hogy megértsék és hatékonyan befolyásolják a kívánt változásokat a világban. A számítógéppel támogatott együttműködés területéna hangsúly a számítástechnikai rendszerek alkalmazásán van egy embercsoport együttműködésének támogatására. A csapatmunka menedzsment alapelvei kiterjesztik a számítógéppel támogatott együttműködés körét szervezeti szinten, és számítógépes rendszerek használata nélkül is megvalósíthatók.
Az ember és a számítógép közötti interakció tanulmányozásának végső célja egy jó minőségű ember-számítógép interfész létrehozása , amelyet egy személy és egy számítógép közötti kapcsolódási pontnak nevezhetünk.
Az ember és a számítógép közötti információcsere interakciós csomópontként definiálható . Az interakciós csomópont több szempontot tartalmaz:
Az ember-számítógép interakció abban különbözik az emberi tényezőktől (az ergonómia és a használhatóság szempontjából ), hogy az ember-számítógép interakció inkább a számítógéppel dolgozó felhasználókra összpontosít, nem pedig más típusú technológiával vagy műtermékekkel. Ezenkívül az ember-számítógép interakció az ember-számítógép interakciót támogató szoftverek és hardverek megvalósítására összpontosít. Így az emberi tényező tágabb fogalom; az ember-számítógép interakció pedig emberi tényezőként jellemezhető – bár egyes szakértők megpróbálják elkülöníteni ezeket a területeket.
Ezenkívül az ember-számítógép interakció abban különbözik az emberi tényezőktől , hogy kevesebb hangsúlyt fektetnek a feladatokra és eljárásokra, és sokkal kisebb hangsúlyt fektetnek az interfészeszközök (például billentyűzet és egér ) tervezési formájából adódó fizikai erőfeszítésre .
Az ember-számítógép interakciót többirányú tudományos vektorok ( számítógépes grafika , mérnöki pszichológia , ergonómia , szervezetelmélet , kognitív tudomány , számítástechnika és még sok más) összefüggésében fejlesztették ki.
Az ember-számítógép interakció ergonómiai szakaszának kezdetének tekinthető Ivan Sutherland (Sutherland, 1963) tézise, amely meghatározta a számítógépes grafika, mint tudomány fejlődését. Ugyanakkor a számítógépes grafikának ergonomikus tervezésre volt szüksége a CAD / CAM rendszerek komplex modelljei hatékony kezeléséhez. A kutatás ezen a területen az ember-gép szimbiózisban ( Licklider , 1960), az emberi értelem növelésében ( Engelbart , 1963) és a Dynabookban ( Kay és Goldberg , 1977) folytatódott. A tudományos kutatás eredményeként olyan eszközöket fejlesztettek ki, amelyek nélkül ma már nehezen képzelhető el a számítógéppel való munka: „ egér ”, elemenként címezhető (bittérképes) megjelenítés , „ ablak ”, asztali metafora , point-és -kattints a szerkesztőkre.
Szintén a számítógépen végzett emberi műveletek problémája a mérnökpszichológia klasszikus céljainak természetes folytatása volt, azzal a különbséggel, hogy az új problémák jelentős kognitív, kommunikációs és interaktív jellegűek voltak, amelyeket a mérnökpszichológia korábban nem vett figyelembe, és így hozzájárult a fejlődéshez. a mérnökpszichológia ezen a területen.
Az ergonómiai tanulmányok a munkakörülmények és a stresszt kiváltó jelenségek összefüggését is hangsúlyozták, mint például: rutinmunka, ülő helyzet, vizuális képek vizuális észlelése a kijelzőn, és sok más, amit korábban nem tekintettek egymással összefüggőnek.
Végül a kérdés: "hogyan illeszkedik a számítástechnika alkalmazása a gyártástechnológia tervezésébe?" a számítógépekkel való interakciót a hatékony munkaszervezés szintjére emelte, sőt a társadalmi menedzsment problémái közé is sorolta.
A Szovjetunióban ennek a tudományos iránynak az intézményesülése 1958-ban kezdődött a Questions of Psychology folyóiratban megjelent amerikai munkák áttekintésével .
A jelenlegi felhasználói felület kiértékelésekor vagy új felület tervezésekor tartsa szem előtt a következő tervezési elveket:
Ismételje meg az iteratív fejlesztést, amíg nem hoz létre egy praktikus, felhasználóbarát felületet.
Az ember-számítógép interakciós tervezési technikákat felvázoló módszertanok sokfélesége a terület fejlődése során kezdett megjelenni az 1980-as években. A legtöbb fejlesztési módszer a felhasználók, a fejlesztők és a műszaki rendszerek közötti interakció modelljéből fejlődött ki. A korai módszertanok például a felhasználók kognitív folyamatait kiszámíthatónak és számszerűsíthetőnek tekintették, és arra ösztönözték a tervezőket, hogy a felhasználói felületek tervezése során vegyék figyelembe a kognitív kutatások eredményeit olyan területeken, mint a memória és a figyelem. A jelenlegi modellek általában a felhasználók, a fejlesztők és a mérnökök közötti folyamatos visszacsatolást és párbeszédet hangsúlyozzák, és erőfeszítéseket tesznek annak biztosítására, hogy a technikai rendszerek a felhasználói vágyak körül forogjanak, nem pedig a felhasználói vágyak a kész rendszer körül.
A kijelző a rendszerváltozók észlelésére és ezen információk további feldolgozásának elősegítésére szolgál. Kijelző tervezése előtt meg kell határozni a kijelző által ellátandó feladatokat (pl. navigáció, vezérlés, oktatás, szórakoztatás). A felhasználónak vagy a kezelőnek képesnek kell lennie a rendszer által generált és megjelenített információk feldolgozására, így az információt az észlelést és megértést biztosító elvek szerint kell megjeleníteni.
Christopher Wickens 13 kijelzőtervezési elvet vázolt fel An Introduction to Human Factors Engineering című könyvében .
Az információészlelés és -feldolgozás ezen alapelvei segítségével hatékony megjelenítési terv hozható létre. A hibák csökkentése, az idő csökkentése, a hatékonyság javítása és a felhasználói elégedettség növelése az ezen elvek alkalmazásával elérhető számos lehetséges előny közé tartozik. Előfordulhat, hogy egyes alapelvek nem vonatkoznak bizonyos megjelenítésekre vagy helyzetekre.
Úgy tűnhet, hogy egyes elvek ellentmondanak egymásnak, és nincs bizonyíték arra, hogy az egyik elv fontosabb lenne a másiknál. Az alapelvek egy adott fejleményhez vagy helyzethez igazíthatók. Az alapelvek közötti funkcionális egyensúly elengedhetetlen a hatékony fejlődéshez.
Az észleléssel kapcsolatos alapelvek1. Tegye tisztává a kijelzőt. A kijelző olvashatósága fontos kritérium a kijelző kialakításában. Ha a szimbólumok vagy tárgyak nem egyértelműen jelennek meg, akkor a felhasználó nem tudja hatékonyan használni őket.
2. Kerülje az abszolút szigorú határokat. Ne kérje meg a felhasználót, hogy egy változó szintjét egyetlen érzékszervi változó (pl. szín, méret, hangerő) alapján határozza meg. Ezek az érzékszervi változók sok különböző szintet tartalmazhatnak.
3. Feldolgozás fentről lefelé. A jelek észlelése és értelmezése a felhasználó korábbi tapasztalatai alapján kialakult elvárásoknak megfelelően történik. Ha a jelet a felhasználó elvárásaival ellentétben adják meg, akkor annak több megjelenítésére lesz szükség annak bizonyítására, hogy a jelet helyesen értelmezték.
4. Túlzott haszon. Ha egy jelet többször is bemutatnak, nagyobb valószínűséggel lesz helyesen érthető. Ezt alternatív fizikai formákban (pl. színek, forma, hang stb.) való bemutatással lehet megtenni, mivel a redundancia nem jelent ismétlést. A közlekedési lámpa a redundancia tökéletes példája, így a szín és a pozíció redundáns.
5. A hasonlóságok zavarhoz vezetnek. Használjon különböző elemeket. A hasonló jelek zűrzavarhoz vezetnek. A hasonló tulajdonságok és a különböző jellemzők aránya a jelek hasonlóságának oka. Például az A423B9 jobban hasonlít az A423B8-ra, mint a 92-93-ra. A szükségtelen hasonló jellemzőket el kell távolítani, és a különböző jellemzőket ki kell emelni.
A spekulatív modell alapelvei6. A finom realizmus elve. A képernyőnek úgy kell kinéznie, mint az általa képviselt változó (például a hőmérő magas hőmérsékletét a legmagasabb függőleges szint jelzi). Ha több összetevő van, akkor azok testreszabhatók, hogy úgy nézzenek ki, mintha abban a környezetben jelennének meg, ahol bemutatásra kerülnek.
7. A mozgó rész elve. A mozgó elemeknek a séma szerint és abban az irányban kell mozogniuk, amelyben a felhasználó mentális reprezentációjában, ahogyan a rendszerben mozog, előfordul. Például a magasságmérő mozgó elemének felfelé kell mozognia, amikor a magasságot növeli.
Figyelemen alapuló elvek8. Az információhoz való hozzáférés idejének minimalizálása. Amikor a felhasználó figyelme egyik helyről a másikra mozog, hogy hozzáférjen a szükséges információkhoz, sok időt és erőfeszítést költenek el. A kijelző kialakításának csökkentenie kell ezeket a költségeket, így a gyakran használt forrásnak a legközelebbi helyen kell lennie. A világosságot azonban nem szabad elveszíteni.
9. A kompatibilitás elve. Ugyanazon feladat elvégzéséhez két forrás megosztott figyelmére lehet szükség. Ezeknek a forrásoknak mentálisan össze kell kapcsolódniuk, és mentális közelséggel kell rendelkezniük. Az információhoz való hozzáférési időnek rövidnek kell lennie, és ezt többféleképpen lehet elérni (pl. közelség, azonos szín, minták, formák stb.). A kijelző közelsége azonban zavart okozhat.
10. A nagy számú forrás elve. A felhasználó könnyebben tudja feldolgozni a különböző erőforrásokból származó információkat. Például a vizuális és hallható információ egyidejűleg is megjeleníthető, ahelyett, hogy az összes vizuális és hanginformációt képviselné.
A memória alapelvei11. Az emlékezet helyettesítése vizuális információval: világismeret. A felhasználó ne tároljon fontos információkat kizárólag a munkamemóriában, és ne kérje le azokat a hosszú távú memóriából. A menü/lista segíthet a felhasználónak leegyszerűsíteni a memóriahasználatot. A memória használata azonban néha segítheti a felhasználót azáltal, hogy kiküszöböli annak szükségességét, hogy a világ valamilyen tudására hivatkozzon (például egy számítógép-technikus szívesebben használ közvetlen memóriából származó parancsokat, mintsem kézikönyvre hivatkozzon). A hatékony fejlesztéshez egyensúlyban kell lennie a felhasználó fejében lévő tudásnak és a világban való tudásnak.
12. A prediktív segítség elve. A proaktív cselekvések általában hatékonyabbak, mint a reaktív cselekvések. A megjelenítésnek ki kell zárnia az erőforrás-igényes kognitív feladatokat, és azokat egyszerűbb feladatokkal kell helyettesítenie, hogy csökkentse a felhasználó mentális erőforrásainak igénybevételét. Ez lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy ne csak a jelenlegi helyzetre összpontosítson, hanem a jövőbeni lehetséges helyzetekre is gondoljon. Példa a prediktív segítségnyújtásra egy útjelző tábla, amely tájékoztat az úticél távolságáról.
13. A kompatibilitás elve. Más kijelzők régi funkciói könnyen átültethetők az új kijelzők fejlesztésébe, ha azok kialakítása kompatibilis. A felhasználó hosszú távú memóriája aktiválódik a megfelelő műveletek végrehajtásához. A fejlesztés során ezt a tényt figyelembe kell venni, és figyelembe kell venni a különböző kijelzők közötti kompatibilitást.