składniki

Główne technologie implementacji interfejsów to: Batch. Nowa technologia informacyjna

„Mechanizm transmisji” - Wynik lekcji. Technologia 3 klasa. Szkolenia w zakresie projektowania różnych modele techniczne z mechanizmem napędowym. Bieg krzyżowy - gdy koła kręcą się w różnych kierunkach. Rodzaje kół zębatych: 1 - pasek; 2 - łańcuch; 3 - bieg. Produkty z przekładnią: przenośnik, dźwig, młyn. Główną częścią konstrukcji młyna jest mechanizm przekładni.

„Interfejsy komputerowe” – Interfejs użytkownika. Oprogramowanie. Programy serwisowe. Komputer osobisty jako system. dostarczane przez system operacyjny komputera. Określ wejścia i wyjścia. interfejs sprzętowy. Interfejs sprzętowo-programowy. System operacyjny. Pliki tekstowe. Programy systemowe. Interfejs sprzętowo-programowy - interakcja sprzętu komputerowego i oprogramowania.

„Technologie w klasie” - Formy organizacji mogą być różne: lekcja, grupa, osoba, para. Metody aktywne i interaktywne są używane przeze mnie od klas 5 do 11. Rodzaje technologii: Technologia uczenia się skoncentrowanego na uczniu. Rozwojowa technologia uczenia się. Technologia uczenia się skoncentrowanego na uczniu Technologia projektowo-badawcza.

"Technologie edukacyjne w szkole" - Laboratorium nierozwiązanych problemów. Wsparcie metodyczne kreatywnych projektów placówek oświatowych i nauczycieli. Technologie gier. Wzrost wskaźnika wykorzystania ICT w procesie edukacyjnym. Upowszechnianie zaawansowanych doświadczeń pedagogicznych. Zmniejszenie liczby przemienników. Wzrost umiejętności nauczycieli, wpływ na jakość lekcji.

"Technologia 6 - 7 - 8 klasa" - Jak mierzy się energię elektryczną? Jaki pomiar determinuje rozmiar produktu na ramię? Co według popularnych poglądów oznaczało początek wszelkiego życia? Która część napędza wszystkie części robocze maszyny do szycia? Surowiec do wykonania karety dla Kopciuszka. Jaka jest funkcja rowków na ostrzu igły?

"Sekcje techniki" - A mamy z genialnych koralików - Niezwykłe piękno. Temat - Technologia. Patchwork od dawna jest znany wielu narodom. Święta i obrzędy narodowe, stroje narodowe. Opowiadają o tradycjach różnych narodów, świętach narodowych i obrzędach. Po upieczeniu pączków lekko ostudzić, natrzeć zmiażdżonym czosnkiem.

Typy interfejsów

Interfejs to przede wszystkim zbiór zasad. Jak wszystkie reguły, można je uogólniać, zebrać w „kod”, pogrupować według wspólnej cechy. W ten sposób doszliśmy do koncepcji „typu interfejsu” jako kombinacji podobieństwa sposobów interakcji między ludźmi a komputerami. W skrócie możemy zaproponować następującą schematyczną klasyfikację różnych interfejsów do komunikacji między człowiekiem a komputerem.

Nowoczesne typy interfejsów to:

1) Interfejs poleceń. Interfejs poleceń jest tak nazywany, ponieważ w tym typie interfejsu osoba wydaje „polecenia” komputerowi, a komputer je wykonuje i przekazuje wynik osobie. Interfejs poleceń jest zaimplementowany jako technologia wsadowa i technologia wiersza poleceń.

2) WIMP - interfejs (Okno - okno, Obraz - obraz, Menu - menu, Wskaźnik - wskaźnik). Cechą charakterystyczną tego typu interfejsu jest to, że dialog z użytkownikiem prowadzony jest nie za pomocą poleceń, ale za pomocą obrazów graficznych - menu, okien i innych elementów. Chociaż polecenia są wydawane maszynie w tym interfejsie, odbywa się to „bezpośrednio”, za pomocą obrazów graficznych. Ten rodzaj interfejsu jest realizowany na dwóch poziomach technologii: prostym interfejsie graficznym i „czystym” interfejsie WIMP.

3) JEDWAB - interfejs (Mowa - mowa, Obraz - obraz, Język - język, Wiedza - wiedza). Ten rodzaj interfejsu jest najbliższy zwykłej, ludzkiej formie komunikacji. W ramach tego interfejsu odbywa się normalna „rozmowa” między osobą a komputerem. Jednocześnie komputer sam odnajduje polecenia, analizując ludzką mowę i znajdując w niej kluczowe frazy. Konwertuje również wynik wykonania polecenia do postaci czytelnej dla człowieka. Ten typ interfejsu jest najbardziej wymagający pod względem zasobów sprzętowych komputera, dlatego jest używany głównie do celów wojskowych.

Interfejs poleceń

Technologia pakietowa. Historycznie ten rodzaj technologii pojawił się jako pierwszy. Istniał już na maszynach przekaźnikowych Sues i Zuse (Niemcy, 1937). Jego idea jest prosta: na wejście komputera dostarczana jest sekwencja znaków, w której, zgodnie z określonymi zasadami, wskazana jest kolejność programów uruchamianych do wykonania. Po wykonaniu następnego programu uruchamiany jest następny i tak dalej. Maszyna, zgodnie z pewnymi regułami, sama odnajduje polecenia i dane. Sekwencją tą może być np. taśma dziurkowana, stos kart dziurkowanych, sekwencja naciśnięć klawiszy elektrycznej maszyny do pisania (typu CONSUL). Maszyna wysyła również swoje wiadomości na perforator, drukarkę alfanumeryczną (ATsPU), taśmę do pisania. Taka maszyna to „czarna skrzynka” (dokładniej „biała szafka”), do której nieustannie podawane są informacje i która również nieustannie „informuje” świat o swoim stanie (patrz rys. 1). Tu człowiek ma niewielki wpływ na działanie maszyny - może tylko zatrzymać maszynę, zmienić program i ponownie uruchomić komputer. Następnie, gdy maszyny stały się potężniejsze i mogły obsługiwać kilku użytkowników jednocześnie, odwieczne oczekiwanie użytkowników, takie jak: „Wysłałem dane do maszyny. Czekam na odpowiedź. I czy w ogóle odpowie?” – stało się , delikatnie mówiąc, irytujące. Ponadto centra komputerowe, po gazetach, stały się drugim co do wielkości „producentem” makulatury. Dlatego wraz z pojawieniem się wyświetlaczy alfanumerycznych rozpoczęła się era prawdziwie przyjaznej dla użytkownika technologii, wiersza poleceń.

Rys.2. Widok komputera głównego serii komputerów EC

technologia wiersza poleceń. Dzięki tej technologii klawiatura służy jako jedyny sposób wprowadzania informacji od osoby do komputera, a komputer wysyła informacje do osoby za pomocą wyświetlacza alfanumerycznego (monitora). Ta kombinacja (monitor + klawiatura) stała się znana jako terminal lub konsola. Drużyny są rekrutowane w wiersz poleceń. Linia poleceń to znak zachęty, a migający prostokąt - kursor. Po naciśnięciu klawisza w miejscu kursora pojawiają się znaki, a sam kursor przesuwa się w prawo. Jest to bardzo podobne do wpisywania poleceń na maszynie do pisania. Jednak w przeciwieństwie do tego, litery są wyświetlane na wyświetlaczu, a nie na papierze, a błędnie wpisany znak może zostać skasowany. Komenda kończy się poprzez naciśnięcie klawisza Enter (lub Return), po czym następuje przejście na początek następnej linii. To z tej pozycji komputer wyświetla na monitorze wyniki swojej pracy. Następnie proces się powtarza. Technologia wiersza poleceń działała już na monochromatycznych wyświetlaczach alfanumerycznych. Ponieważ można było wpisywać tylko litery, cyfry i znaki interpunkcyjne, specyfikacje pokazy nie były znaczące. Jako monitor można użyć odbiornika telewizyjnego, a nawet lampy oscyloskopowej.

Obie te technologie są zaimplementowane w postaci interfejsu poleceń - polecenia są podawane maszynie jako dane wejściowe i niejako na nie „odpowiada”.

Dominujący typ plików podczas pracy z interfejs poleceń stały się plikami tekstowymi - one i tylko one mogły być tworzone za pomocą klawiatury. W czasach najbardziej rozpowszechnionego korzystania z interfejsu wiersza poleceń wygląd operacyjny Systemy UNIX oraz pojawienie się pierwszych ośmiobitowych komputerów osobistych z wieloplatformowym systemem operacyjnym CP/M.

GUI

Jak i kiedy pojawił się GUI? Jego pomysł zrodził się w połowie lat 70., kiedy w Xerox Palo Alto Research Center (PARC) opracowano koncepcję interfejsu wizualnego. Założeniem interfejsu graficznego było skrócenie czasu reakcji komputera na polecenie, zwiększenie głośności pamięć o dostępie swobodnym, a także rozwój bazy technicznej komputerów. Sprzętową podstawą koncepcji było oczywiście pojawienie się wyświetlaczy alfanumerycznych na komputerach, a te wyświetlacze miały już takie efekty jak „migotanie” znaków, inwersja kolorów (odwrócenie stylu białych znaków na czarnym tle, czyli czarne znaki na białym tle), znaki podkreślenia. Efekty te nie rozciągały się na cały ekran, a jedynie na jedną lub więcej postaci. Kolejnym krokiem było stworzenie wyświetlacza kolorowego, który umożliwia, wraz z tymi efektami, symbole w 16 kolorach na tle z paletą (czyli zestawem kolorów) 8 kolorów. Po pojawieniu się wyświetlaczy graficznych, z możliwością wyświetlania dowolnych obrazów graficznych w postaci wielu kropek na ekranie o różnych kolorach, wyobraźnia w korzystaniu z ekranu nie miała granic! Pierwszy system GUI PARC, 8010 Star Information System, pojawił się zatem cztery miesiące przed wydaniem pierwszego komputera IBM w 1981 roku. Początkowo interfejs wizualny był używany tylko w programach. Stopniowo zaczął przenosić się na systemy operacyjne używane najpierw na komputerach Atari i Apple Macintosh, a następnie na komputerach zgodnych z IBM.

Od dawna, również pod wpływem tych koncepcji, nastąpił proces ujednolicenia użycia klawiatury i myszy. programy użytkowe. Połączenie tych dwóch trendów doprowadziło do stworzenia interfejsu użytkownika, za pomocą którego przy minimalnym czasie i pieniądzach poświęconych na przekwalifikowanie personelu można pracować z dowolnym oprogramowaniem. Opis tego interfejsu, wspólnego dla wszystkich aplikacji i systemów operacyjnych, jest przedmiotem tej części.

Prosty graficzny interfejs użytkownika

Na pierwszym etapie interfejs graficzny był bardzo podobny do technologii wiersza poleceń. Różnice w stosunku do technologii wiersza poleceń były następujące:

1. Podczas wyświetlania symboli dopuszczono podświetlenie części symboli kolorem, odwróconym obrazem, podkreśleniem i miganiem. Dzięki temu wzrosła wyrazistość obrazu.

2. W zależności od konkretnej implementacji interfejsu graficznego, kursor może być reprezentowany nie tylko przez migoczący prostokąt, ale także przez pewien obszar obejmujący kilka znaków, a nawet część ekranu. Ten zaznaczony obszar różni się od innych, niewybranych części (zwykle kolorem).

3. Naciśnięcie klawisza Enter nie zawsze powoduje wykonanie polecenia i przejście do następnej linii. Reakcja na naciśnięcie dowolnego klawisza zależy w dużej mierze od tego, w której części ekranu znajdował się kursor.

4. Oprócz klawisza Enter na klawiaturze coraz częściej stosuje się „szare” klawisze kursora.

5. Już w tej edycji interfejsu graficznego zaczęto używać manipulatorów (takich jak mysz, trackball itp. - patrz rys. 3), które umożliwiały szybkie zaznaczanie żądanej części ekranu i przesuwanie kursora .

Rys.3. Manipulatory

Podsumowując, można przytoczyć następujące charakterystyczne cechy tego interfejsu.

1) Wybór obszarów ekranu.

2) Zmiana definicji klawiszy klawiatury w zależności od kontekstu.

3) Używanie manipulatorów i szarych klawiszy klawiatury do sterowania kursorem.

4) Powszechne stosowanie kolorowych monitorów.

Pojawienie się tego typu interfejsu zbiega się z powszechnym wykorzystaniem systemu operacyjnego MS-DOS. To ona wprowadziła ten interfejs do mas, dzięki czemu lata 80-te charakteryzowały się udoskonaleniem tego typu interfejsu, poprawą charakterystyki wyświetlania znaków i innych parametrów monitora.

Typowym przykładem użycia tego rodzaju interfejsu jest powłoka plików Nortron Commander (patrz poniżej powłoki plików) i edytor tekstu Multi-Edit. ALE edytory tekstu Leksykon, ChiWriter i Edytor tekstu Microsoft Word for Dos jest przykładem tego, jak ten interfejs przewyższył samego siebie.

Interfejs WIMP

Drugim etapem rozwoju interfejsu graficznego stał się „czysty” interfejs WIMP, który charakteryzuje się następującymi cechami.

1. Cała praca z programami, plikami i dokumentami odbywa się w oknach - określonych częściach ekranu obramowanych ramką.

2. Wszystkie programy, pliki, dokumenty, urządzenia i inne obiekty są reprezentowane jako ikony - ikony. Po otwarciu ikony zamieniają się w okna.

3. Wszystkie akcje z obiektami są wykonywane za pomocą menu. Choć menu pojawiło się na pierwszym etapie tworzenia interfejsu graficznego, nie miało w nim dominującego znaczenia, a służyło jedynie jako dodatek do wiersza poleceń. W czystym interfejsie WIMP menu staje się głównym elementem kontrolnym.

4. Powszechne stosowanie manipulatorów do wskazywania obiektów. Manipulator przestaje być tylko zabawką - dodatkiem do klawiatury, ale staje się głównym elementem sterującym. Przy pomocy manipulatora WSKAZUJĄ na dowolny obszar ekranu, okien lub ikon, PODŚWIETLą go, a dopiero potem sterują nimi poprzez menu lub za pomocą innych technologii.

Należy zauważyć, że WIMP wymaga do jego implementacji kolorowego wyświetlacza rastrowego o wysokiej rozdzielczości i manipulatora. Również programy skoncentrowane na tego typu interfejsie nakładają zwiększone wymagania na wydajność komputera, ilość pamięci, pasmo opony itp. Jednak ten typ interfejsu jest najłatwiejszy do nauczenia i najbardziej intuicyjny. Dlatego teraz WIMP - interfejs stał się de facto standardem.

Uderzającym przykładem programów z interfejsem graficznym jest system operacyjny Microsoft Windows.

Technologia mowy

Od połowy lat 90., po pojawieniu się niedrogich karty dźwiękowe oraz powszechne zastosowanie technologii rozpoznawania mowy, pojawił się tzw. „technologia mowy” SILK – interfejs. Dzięki tej technologii polecenia są wydawane głosem poprzez wymawianie specjalnych słów zastrzeżonych - poleceń. Główne takie zespoły (zgodnie z zasadami systemu Gorynych) to:

„Odpoczynek” - wyłącz interfejs mowy.

"Otwórz" - przejście do trybu wywoływania konkretnego programu. W następnym słowie wywoływana jest nazwa programu.

„Podyktuję” – przejście z trybu poleceń do trybu pisania głosem.

„Tryb poleceń” – powrót do poleceń głosowych.

I kilka innych.

Słowa powinny być wymawiane wyraźnie, w tym samym tempie. Między słowami jest przerwa. Ze względu na niedorozwój algorytmu rozpoznawania mowy, takie systemy wymagają indywidualnego wstępne ustawienie dla każdego konkretnego użytkownika.

Technologia „mowy” to najprostsza implementacja interfejsu SILK.

Informacyjne systemy w ekonomii (30)
Streszczenie >> Ekonomia
... Informacja 6 1.3. Klasyfikacja Informacja technologie 9 1.5. Etapy rozwoju Informacja systemy... agregat sprzęt komputerowy fundusze... informacyjny technologia. Przykładem takiego kryterium jest zwyczaj interfejs ... 3.5. Oprogramowanie fundusze...
Informacyjne technologie w zarządzaniu (5)
Streszczenie >> Państwo i prawo
11 2.1 Oprogramowanie zapewniając 15 ... Informacja technologie. Koncepcja " informacyjny technologie” można zdefiniować jako zestaw oprogramowania sprzęt komputerowy fundusze i systemy... tworzenie i wsparcie zwyczaj interfejsy dla różnych kategorii...
Informacyjne technologie sterowania (10)
Wykład >> Informatyka
Rodzaj zwyczaj interfejs zautomatyzowany informacyjny technologie dzielą się... urzędy organizują wyspecjalizowane programowo-sprzęt komputerowy kompleks jest... system wideokonferencja, e-mail itp.); w kierunku globalizacji Informacja technologia...

Za każdym razem, gdy włączasz komputer, masz do czynienia z interfejs użytkownika(interfejs użytkownika, UI), co wydaje się proste i oczywiste, ale żeby tak było, w przemyśle zainwestowano dużo pracy. Spójrzmy wstecz na lata 90., kiedy komputery stacjonarne stały się wszechobecne, i dajmy kalendarium ewolucji technologii interfejsu użytkownika. Zastanów się również, jak ewoluowały narzędzia programowania interfejsu użytkownika i czym są dzisiaj. W tabeli. 1 przedstawia listę głównych zadań rozwoju UI, na podstawie których przeprowadzono analizę różnych technologii implementacji interfejsów użytkownika w podziale na kategorie. Każda z tych kategorii obejmuje technologie, które rozwiązują jeden lub więcej problemów w mniej więcej ten sam sposób.

Formularze wejściowe związane z systemem DBMS

Jedną z głównych kategorii narzędzi do tworzenia interfejsu użytkownika są zestawy narzędzi skoncentrowane na formularzach wprowadzania danych w odniesieniu do: relacyjny DBMS. Istotą tego podejścia jest stworzenie UI dla aplikacji poprzez budowanie formularzy wyświetlających wartości pól bazy danych w odpowiednich kontrolkach: pola tekstowe, listy, pola wyboru, tabele itp. Zestaw narzędzi pozwala na poruszanie się po takich formularz i nawiąż bezpośrednie połączenie między zarządzaniem elementami a danymi w bazie danych. Deweloper nie musi martwić się blokadami, przenoszeniem, przekształcaniem i aktualizacją danych - gdy użytkownik np. zmieni numer rekordu w formularzu, pozostałe jego pola aktualizują się automatycznie. Podobnie, jeśli użytkownik zmieni wartość w polu skojarzonym z dowolnym rekordem z bazy danych, ta zmiana zostanie w nim natychmiast zapisana. Aby to osiągnąć, nie trzeba pisać specjalnego kodu - wystarczy zadeklarować powiązanie kontrolki lub całego formularza ze źródłem danych. Tak więc obsługa wiązania danych w narzędziach tej kategorii jest jednym z silne strony Ta metoda. Zadania układu i stylizacji interfejsu użytkownika w takich środowiskach są rozwiązywane za pomocą projektantów formularzy i wyspecjalizowanych interfejsów API zorientowanych obiektowo. Programy obsługi zdarzeń (które są metodami zaimplementowanymi w głównym języku programowania środowiska programistycznego) są zwykle dostarczane do kontrolowania zachowania interfejsu użytkownika, podczas gdy wyrażenia (w tym wyrażenia regularne) są używane do kontrolowania wartości wejściowych. Typowi przedstawiciele tej licznej kategorii narzędzi - Microsoft Access i formularze Oracle.

Procesory szablonów

Technologie budowania interfejsów użytkownika w oparciu o szablony zaimplementowane w językach znaczników są szeroko stosowane od połowy lat 90-tych. Głównymi zaletami szablonów są elastyczność i szerokie możliwości tworzenia dynamicznych internetowych interfejsów użytkownika, szczególnie w zakresie projektowania struktury i układu. Początkowo te zestawy narzędzi wykorzystywały szablony, w których układ i struktura interfejsu użytkownika były określane za pomocą języka znaczników, a wiązanie danych odbywało się za pomocą małych bloków w języku wysokiego poziomu (Java, C#, PHP, Python itp.). Ten ostatni może być używany w połączeniu ze znacznikami; na przykład wstrzykując znaczniki znaczników do pętli, Java może tworzyć iteracyjne wizualizacje, takie jak tabele i listy. Konieczność częstej zmiany składni w obrębie strony internetowej utrudniała programistom tworzenie i poprawianie kodu, więc około dekadę temu rozpoczęło się przejście od języków wysokiego poziomu do wyspecjalizowanych bibliotek znaczników znaczników i języków wyrażeń tworzonych dla konkretnych technologie internetowe.

Znaczniki znaczników zaczęto wykorzystywać do implementacji typowych funkcji aplikacji internetowych, a wyrażenia zaczęto wykorzystywać do uzyskiwania dostępu do danych i wywoływania funkcji przechowywanych w obiektach serwera. Typowym przedstawicielem tej grupy jest technologia JavaServer Pages (JSP), której biblioteka znaczników JSP Standard Tag Library obsługuje takie zadania jak manipulacja dokumentami XML, pętle, warunki, zapytania DBMS (wiązanie danych) oraz internacjonalizację (formatowanie danych). JSP Expression Language - EL, który służy jako narzędzie do powiązania danych, oferuje wygodną notację do pracy z obiektami i właściwościami aplikacji.

istnieje cała linia Narzędzia do tworzenia stron internetowych podobne do JSP: do planowania i ustawiania struktury (używają szablonów), do wiązania z danymi za pomocą języka wyrażeń, a zachowanie interfejsu użytkownika jest ustawiane za pomocą programów obsługi zdarzeń zaimplementowanych za pomocą języka ECMAScript i interfejsu programistycznego Document Object Model . Formatowanie danych odbywa się za pomocą specjalistycznych bibliotek znaczników; CSS (Cascading Style Sheets) jest zwykle używany do stylizowania wyglądu. Popularnymi przedstawicielami tej kategorii narzędzi są ASP, PHP, Struts, WebWork, Struts2, Spring MVC, Spyce i Ruby on Rails.

Narzędzia zorientowane obiektowo i zdarzenia

Znaczna część narzędzi do tworzenia UI opiera się na modelu obiektowym. Zazwyczaj te zestawy narzędzi oferują bibliotekę gotowych elementów interfejsu użytkownika, a ich główną zaletą jest łatwość budowania bloków wielokrotnego użytku z proste komponenty oraz intuicyjny, elastyczny proces programowania zachowań i interakcji oparty na obsłudze zdarzeń. W tych zestawach narzędzi wszystkie zadania związane z tworzeniem interfejsu użytkownika są rozwiązywane przy użyciu wyspecjalizowanych interfejsów API obiektów. Ta kategoria obejmuje środowiska: Visual Basic, MFC, AWT, Swing, SWT, Delphi, Google Web Toolkit, Cocoa Touch UIKit, Vaadin itp. Obejmuje to również zestaw narzędzi Nokia Qt, który oferuje szereg oryginalnych koncepcji. W niektórych zestawach narzędzi cała złożoność interakcji między elementami struktury interfejsu użytkownika jest zaimplementowana za pomocą programów obsługi zdarzeń, a w Qt oprócz nich istnieją „sygnały” i „sloty”: sygnał jest przesyłany przez komponent interfejsu użytkownika za każdym razem, gdy pewne zdarzenie ma miejsce. Slot to metoda wywoływana w odpowiedzi na określony sygnał, który może być deklaratywnie powiązany z dowolną liczbą slotów i odwrotnie, jeden slot może odbierać tyle sygnałów, ile chcesz. Element przesyłający sygnał „nie wie”, który slot go odbierze. W ten sposób elementy interfejsu użytkownika są luźno połączone połączeniami szczelinowymi. Mechanizm ten promuje stosowanie zasady enkapsulacji i zapewnia możliwość deklaratywnego ustawienia zachowania interfejsu użytkownika.

hybrydy

Technologie hybrydowe są stosunkowo nowe w świecie projektowania UI ogólnego przeznaczenia — wraz z szablonami i językami wyrażeń, takie zestawy narzędzi wykorzystują obiektowe API. Typowym przedstawicielem jest JavaServer Faces: biblioteki znaczników służą do opisu struktury i układu, a także do formatowania danych; język wyrażeń - do powiązania elementów i zdarzeń z obiektami serwera i kodem aplikacji; obiektowe API - do wyświetlania elementów, zarządzania ich stanem, obsługi zdarzeń i sterowania wejściem. Inne popularne zestawy narzędzi w tej kategorii to ASP.NET MVC, Apache Wicket, Apache Tapestry, Apache Click i ZK Framework.

Adobe Flex jest koncepcyjnie zbliżony do technologii z tej kategorii, ponieważ używa szablonów do strukturyzacji i układu, a programowanie odbywa się w całości w języku ActionScript. Podobnie jak Qt, platforma Flex zapewnia mechanizm rozwiązywania problemów związanych z programowaniem zachowań i wiązaniem danych.

Zestawy deklaratywne

Takie narzędzia to najnowszy trend w dziedzinie narzędzi programistycznych UI. Używają języków opartych na XML i JSON (JavaScript Object Notation), aby określić strukturę interfejsu użytkownika, podczas gdy notacja deklaratywna jest używana głównie do innych zadań związanych z rozwojem interfejsu użytkownika. W przeciwieństwie do podejść hybrydowych, które są przeznaczone głównie dla interfejsów internetowych, podejścia deklaratywne są również wykorzystywane w tworzeniu aplikacji natywnych na platformy mobilne i stacjonarne.

niestandardowe API interfejs Androida- zależny od zdarzenia, zorientowany obiektowo, ale wraz z głównym, system operacyjny ma pomocnicze API oparte na XML, które pozwala deklarować strukturę i układ interfejsu użytkownika, a także stylizować jego elementy i zarządzać ich właściwościami. Deklaratywny opis interfejsu wyraźniej pokazuje jego strukturę i pomaga w debugowaniu; umożliwia zmianę układu bez ponownej kompilacji; pomaga dostosować się do różnych platform, rozmiarów ekranu i proporcji. Podczas tworzenia bardziej dynamicznych interfejsów użytkownika można również programowo określić i zmienić strukturę elementów za pomocą interfejsów API obiektów, ale wiązanie danych nie jest obsługiwane. Istnieje jednak Android-Binding – rozwiązanie innej firmy z otwarte źródło A, który umożliwia powiązanie elementów interfejsu użytkownika z modelami danych.

Utwórz interfejs użytkownika dla Programy Windows a bogate funkcjonalnie aplikacje internetowe oparte odpowiednio na technologiach Windows Platform Foundation i Microsoft Silverlight mogą być wykonywane przy użyciu innego słownika XML - eXtensible Application Markup Language (XAML). Umożliwia ustawienie struktury, układu i stylu interfejsu użytkownika oraz, w przeciwieństwie do języka znaczników Androida, obsługuje wiązanie danych i możliwość obsługi zdarzeń.

Firma Nokia poleca programistom Qt Quick, wieloplatformowy zestaw narzędzi dla komputerów stacjonarnych, mobilnych i wbudowanych systemów operacyjnych, który obsługuje QML (deklaratywny język skryptowy oparty na składni JSON). Opis interfejsu użytkownika to struktura hierarchiczna, a zachowanie jest zaprogramowane w ECMAScript. Tutaj, podobnie jak w normalnym Qt, obsługiwany jest mechanizm szczeliny sygnałowej. Qt Quick obsługuje możliwość wiązania właściwości elementów interfejsu użytkownika z modelem danych, a także koncepcję maszyny stanów, która pozwala na graficzne modelowanie zachowania interfejsu.

Innym przykładem jest Enyo, wieloplatformowy zestaw narzędzi ECMAScript UI, w którym struktura interfejsu jest deklaratywna, a zachowanie jest kontrolowane przez programy obsługi zdarzeń. Zdarzenia są przetwarzane na trzy sposoby: na poziomie poszczególnych komponentów UI, poprzez przekazywanie od dziecka do rodzica bez bezpośredniego wiązania, a także poprzez rozgłaszanie i subskrybowanie takich komunikatów (również bez bezpośredniego wiązania). Luźne sprzężenie elementów interfejsu użytkownika zwiększa możliwość ponownego użycia i hermetyzacji dużych fragmentów interfejsu. Zasadniczo główną siłą Enyo jest jego model enkapsulacji, który pozwala na składanie interfejsu użytkownika z samodzielnych bloków konstrukcyjnych wielokrotnego użytku ze zdefiniowanymi interfejsami. Ten model promuje abstrakcję i obejmuje wszystkie poziomy architektury interfejsu użytkownika. Członkowie projektu Enyo pracują nad wdrożeniem obsługi wiązania danych.

Eclipse XML Window Toolkit to kolejny zestaw narzędzi skupiający się na deklaratywnym opisie interfejsu użytkownika. Pierwotnym celem jego stworzenia było zebranie w Eclipse wszystkich narzędzi programistycznych UI, w tym SWT, JFace, Eclipse Forms i innych - wszystkie ich elementy w taki czy inny sposób mają odpowiedniki w XWT. Struktura i układ interfejsu użytkownika w XWT jest określony przy użyciu języka opartego na XML, a język wyrażeń jest używany do wiązania danych (dostępu do obiektów Java aplikacji). Obsługa zdarzeń jest programowana w Javie, a CSS służy do stylizowania elementów interfejsu. Silnik wykonywania aplikacji XWT jest zaimplementowany jako aplet Java i Formant ActiveX, czyli może działać w prawie każdej przeglądarce.

Istnieje wiele podobnych narzędzi w tej kategorii: na przykład AmpleSDK używa XUL jako języka opisu interfejsu użytkownika, funkcje ECMAScript do programowania dynamicznego zachowania, CSS do stylizacji. Zestaw narzędzi Dojo Toolkit deklaratywnie definiuje interfejs i zapewnia szeroki zakres wstępnie zdefiniowanych elementów, przechowywanie obiektów dla dostępu do danych oraz procedurę obsługi zdarzeń opartą na ECMAScript z mechanizmem publikowania-subskrybowania. Zestaw narzędzi obsługuje internacjonalizację, zaawansowany interfejs API do odpytywania danych, modularyzację i dziedziczenie wielu klas.

Zestawy narzędzi oparte na modelach

Znaczna część technologii tworzenia interfejsu użytkownika opiera się na modelach i językach specyficznych dla domeny. Zasadniczo są to modele interfejsów, ale można również użyć modeli domen. W obu przypadkach model jest potrzebny do wcześniejszego wygenerowania interfejsu użytkownika lub jest interpretowany w czasie wykonywania. Ta klasa technologii podnosi poziom abstrakcji, zapewnia ulepszone systematyczne metody projektowania i implementacji interfejsów użytkownika oraz zapewnia ramy do automatyzacji powiązanych zadań. Jednak według niektórych badaczy technologie oparte na modelach nie zapewniają uniwersalny sposób integracja interfejsu użytkownika z aplikacją i nadal nie ma zgody co do tego, który zestaw modeli najlepiej pasuje do opisu interfejsu użytkownika. Zadanie wiązania danych nie zostało rozwiązane, a modele nie zostały połączone w celu rozwiązania innych zadań związanych z tworzeniem interfejsu użytkownika.

Analizując generacje podejść Model-Based do rozwoju interfejsu użytkownika od lat 90., można stwierdzić, że obecnie istnieje ogólnie przyjęte rozumienie poziomów abstrakcji i typów modeli odpowiednich do rozwoju nowoczesnych interfejsów użytkownika, ale nadal nie ma konsensus (normy) dotyczący informacji (semantyki), które powinny zawierać różne modele. Modele zadań, dialogów i prezentacji można uznać za podstawowe: model prezentacji rozwiązuje problemy strukturyzacji, planowania i stylizacji; model zadań odpowiada za powiązanie z danymi - dla każdego zadania określone są obiekty UI i logiki, z którymi mają pracować; model dialogu obejmuje aspekty behawioralne. Przykładem modelu zadań jest Concurrent-TaskTrees (CTT), który może być używany w połączeniu z językiem MARIA, który implementuje pozostałe modele interfejsu użytkownika. CTT w połączeniu z MARIA to kompletny zestaw narzędzi oparty na modelu. Na tym opiera się również dość duża rodzina narzędzi do modelowania interfejsu użytkownika język UML, modele relacji między podmiotami lub tym podobne. Profile UML są szeroko stosowane w budowaniu interfejsów użytkownika dla aplikacji biznesowych. Istnieją inne aktywnie używane zestawy narzędzi - na przykład WebRatio, UMLi, Intellium Virtual Enterprise i SOLoist.

Ogólne interfejsy użytkownika

Niewielki, ale znaczący podzbiór technologii interfejsu użytkownika generuje interfejs użytkownika w oparciu o użytkownika, dane, zadanie lub inne rodzaje modeli aplikacji. Interfejs generowany jest na podstawie całego modelu lub półautomatycznie. Modele mogą być również interpretowane w czasie wykonywania bez użycia ich jako podstawy do generowania interfejsu. W każdym razie, ze względu na wysoki poziom automatyzacji budynku UI, technologie tej kategorii oszczędzają czas programisty i zmniejszają liczbę błędów, a generowane interfejsy mają jednolitą strukturę. Jednak ogólne interfejsy użytkownika nie są elastyczne, mają ograniczona funkcjonalność i nieprzewidywalny proces generowania. Niemniej jednak, dzięki bezpośredniemu połączeniu z modelem domeny, tworzenie aplikacji z ogólnymi interfejsami użytkownika jest całkiem możliwe. W tej kategorii jest kilkanaście przykładów, na czele z szeroko stosowanym wzorem architektonicznym Naked Objects. Automatyczne generowanie UI może być z powodzeniem stosowane w niektórych obszarach tematycznych - na przykład przy projektowaniu okien dialogowych i interfejsów użytkownika dla pilot systemy. Badacze widzą dalszy rozwój tej klasy technologii w doskonaleniu technik modelowania i poszukiwaniu nowych sposobów łączenia modeli w celu poprawy użyteczności generowanego interfejsu użytkownika.

Trendy i wyzwania

Rysunek przedstawia chronologię wyglądu różnych narzędzi programistycznych UI, ich rozkład według kategorii i głównych obszarów zastosowań oraz w tabeli. 2 pokazuje, w jaki sposób rozwiązuje się każda z technologii różne zadania Rozwój interfejsu użytkownika.

W przypadku tworzenia stron internetowych w celu rozwijania powszechnie stosowanych technologii, charakterystyczne są dwa przeciwstawne trendy. Po technologiach szablonowych pojawiły się zestawy narzędzi z obiektowymi API, które najczęściej uzupełniano o szablony (w przypadku podejść hybrydowych) lub całkowicie je zastępowano (GWT i Vaadin). W zasadzie jest to całkiem logiczne, biorąc pod uwagę ogólną wyższość języków obiektowych nad językami szablonowymi (dziedziczenie, polimorfizm, enkapsulacja, parametryzacja, ponowne wykorzystanie itp.), potrzebę zaawansowanych koncepcji i mechanizmów kompilacji rozbudowanego UI struktury, a także „sukces historyczny” zorientowanych obiektowo interfejsów API w erze desktopów.

Warto zauważyć, że w porównaniu z imperatywnymi i obiektowymi metodami tworzenia UI, deklaratywne stały się dzisiaj coraz szerzej stosowane – np. HTML, XML, XPath, CSS, JSON i podobne notacje stają się coraz powszechniejsze. Znaczna część struktury interfejsu użytkownika jest zwykle statyczna, więc notacje deklaratywne doskonale nadają się do strukturyzacji, układu i powiązania danych. Jednak behawioralne aspekty interfejsu użytkownika są nadal implementowane zgodnie z klasycznym paradygmatem opartym na zdarzeniach, chociaż zdarzają się wyjątki - gdy używane są środki deklaratywne.

Zauważalnym trendem w rozwoju UI jest skupienie się na standardowe technologie i platformy. XML i ECMAScript są obecnie bardziej popularne niż kiedykolwiek, chociaż specjalistyczne technologie, zwłaszcza oparte na modelach, aktywnie konkurują o przestrzeń życiową o wysokich standardach technicznych.

Istnieje kilka wyzwań czekających na rozwiązanie przez dostawców narzędzi programistycznych i architektur warstwowych potrzebnych do ich zdefiniowania. Interfejsy użytkownika dla aplikacji biznesowych na dużą skalę często mają setki stron lub więcej, w takim przypadku przejrzysty przegląd jest absolutnie niezbędny. architektura systemu. Istnieje nowa technika modelowania, która rozwiązuje ten problem, wprowadzając koncepcję kapsuły, która zapewnia silną enkapsulację fragmentów interfejsu użytkownika i umożliwia określenie architektury na różnych poziomach szczegółowości. Kapsułka już ma Struktura wewnętrzna, które można konsekwentnie stosować rekurencyjnie na wszystkich niższych poziomach składników interfejsu użytkownika. Deweloperzy Enyo i WebML próbują rozwiązać podobny problem.

Elastyczność, rozszerzalność i zakres wsparcia narzędzia- realne korzyści z powszechnie stosowanych technologii tworzenia interfejsu użytkownika, ale jak dotąd cierpią one na dość niski poziom abstrakcji i brak wyrazistości. Z drugiej strony, podejścia oparte na modelach powinny unikać dziedziczenia semantyki z niskopoziomowych modeli interfejsu użytkownika, w Inaczej abstrakcyjne modele interfejsów użytkownika mogą stać się tak złożone, jak implementacja samego interfejsu użytkownika. Zamiast korzystać z wiedzy z Tematyka Semantyka interfejsu użytkownika i modelu aplikacji, projektanci interfejsu użytkownika nadal muszą pracować bezpośrednio z komponentami niskiego poziomu: okna dialogowe, menu i programy obsługi zdarzeń.

Technologie tworzenia interfejsu użytkownika mają inny poważny problem związany z wymaganiami adaptacyjnymi dla wielu platform docelowych, które są typowe dla wszystkich nowoczesnych aplikacji interaktywnych. Na szczęście społeczność zorientowana na model zareagowała na czas - w 2003 roku zaproponowano ujednoliconą uniwersalną architekturę dla procesów, modeli i metod wykorzystywanych do budowy wieloplatformowych interfejsów użytkownika.

Obecna różnorodność urządzeń i platform komputerowych przypomina nieco erę komputerów stacjonarnych z końca lat 90., z mnóstwem zestawów narzędzi do tworzenia interfejsów użytkownika oferowanych przez różnych dostawców. Do tej pory HTML5 nie rozwiązał jeszcze problemu niezgody technologicznej ze względu na ograniczone wsparcie dla funkcji sprzętowych i interfejsów programistycznych. Ostatecznie, tak jak w przypadku wielu problemów związanych z inżynierią oprogramowania, rozwój interfejsu użytkownika wymaga dziś jasnego i proste rozwiązania, wymagając jednak od ich twórców niesamowitego nakładu pracy przy realizacji.

Literatura

P.P. Da Silva. Modele deklaratywne interfejsu użytkownika i środowiska programistyczne: ankieta. Proc. Systemy interaktywne: projektowanie, specyfikacja i weryfikacja, Springer, 2000, s. 207-226.
G. Meixner, F. Paterno, J. Vanderdonckt. Przeszłość, teraźniejszość i przyszłość tworzenia interfejsów użytkownika w oparciu o modele // i-com. 2011.obj. 10, N3, R. 2-11.
G. Mori, F. Paterno, C. Santoro. CTTE: Wsparcie opracowywania i analizowania modeli zadań do projektowania systemów interaktywnych // IEEE Trans. SoftwareInż. 2002, tom. 28, N8, str. 797-813.

Zharko Miyailović([e-mail chroniony]) - starszy inżynier, Dragan Milichev([e-mail chroniony]) - profesor nadzwyczajny, Uniwersytet w Belgradzie.

Zarko Mijailovic, Dragan Milicev, A Retrospective on User Interface Development Technology, IEEE Software, listopad/grudzień 2013, IEEE Computer Society. Wszelkie prawa zastrzeżone. Przedruk za zgodą.

1. KONCEPCJA INTERFEJSU UŻYTKOWNIKA

Interfejs - zbiór technicznych, programowych i metodycznych (protokoły, regulaminy, umowy) środków sprzęgania w systemie komputerowym użytkowników z urządzeniami i programami, a także urządzeniami z innymi urządzeniami i programami.

Interfejs - w szerokim tego słowa znaczeniu jest sposobem (standardem) interakcji między obiektami. Interfejs w technicznym znaczeniu tego słowa określa parametry, procedury i cechy interakcji obiektów. Wyróżnić:

Interfejs użytkownika - zbiór metod interakcji między programem komputerowym a użytkownikiem tego programu.

Interfejs programistyczny - zbiór metod interakcji między programami.

Interfejs fizyczny - sposób interakcji urządzenia fizyczne. Najczęściej mówimy o portach komputerowych.

Interfejs użytkownika to połączenie oprogramowania i sprzętu, które zapewnia interakcję użytkownika z komputerem. Podstawą takiej interakcji są dialogi. W tym przypadku dialog rozumiany jest jako regulowana wymiana informacji między osobą a komputerem, realizowana w czasie rzeczywistym i mająca na celu wspólne rozwiązanie konkretnego problemu. Każde okno dialogowe składa się z oddzielnych procesów wejścia/wyjścia, które fizycznie zapewniają komunikację między użytkownikiem a komputerem. Wymiana informacji odbywa się poprzez przesłanie komunikatu.

Rysunek 1. Interakcja użytkownika z komputerem

Zasadniczo użytkownik generuje komunikaty następujących typów:

Żądanie informacji

prośba o pomoc

operacja lub żądanie funkcji

wprowadzanie lub zmienianie informacji

W odpowiedzi użytkownik otrzymuje podpowiedzi lub pomoc; wiadomości informacyjne wymaganie odpowiedzi; nakazy wymagające działania; komunikaty o błędach i inne informacje.

Interfejs użytkownika aplikacji komputerowej obejmuje:

sposoby wyświetlania informacji, wyświetlanych informacji, formatów i kodów;

tryby poleceń, język "użytkownik - interfejs";

dialogi, interakcje i transakcje pomiędzy użytkownikiem a komputerem, informacja zwrotna z użytkownikiem;

wspomaganie decyzji w określonym obszarze tematycznym;

jak korzystać z programu i dokumentacji do niego.

Interfejs użytkownika (UI) jest często rozumiany tylko jako wygląd zewnętrzny programy. Jednak w rzeczywistości użytkownik postrzega przez nią cały program jako całość, co oznacza, że takie rozumienie jest zbyt wąskie. W rzeczywistości interfejs użytkownika łączy w sobie wszystkie elementy i komponenty programu, które mogą wpływać na interakcję użytkownika z oprogramowaniem (SW).

Użytkownik widzi nie tylko ekran. Te elementy obejmują:

zestaw zadań użytkownika, które rozwiązuje za pomocą systemu;

metafora używana przez system (np. pulpit w MS Windows®);

kontrole systemu;

nawigacja między blokami systemu;

wizualne (i nie tylko) projektowanie ekranów programów;

sposoby wyświetlania informacji, wyświetlanych informacji i formatów;

urządzenia i technologie wprowadzania danych;

dialogi, interakcje i transakcje między użytkownikiem a komputerem;

odpowiedź zwrotna użytkownika;

wspomaganie decyzji w określonym obszarze tematycznym;

jak korzystać z programu i dokumentacji do niego.

2. RODZAJE INTERFEJSÓW

Nowoczesne typy interfejsów to:

3) JEDWAB - interfejs (Mowa - mowa, Obraz - obraz, Język - język, Wiedza - wiedza). Ten rodzaj interfejsu jest najbliższy zwykłej, ludzkiej formie komunikacji. W ramach tego interfejsu odbywa się normalna „rozmowa” między osobą a komputerem. Jednocześnie komputer sam odnajduje polecenia, analizując ludzką mowę i znajdując w niej frazy kluczowe. Konwertuje również wynik wykonania polecenia do postaci czytelnej dla człowieka. Ten typ interfejsu jest najbardziej wymagający pod względem zasobów sprzętowych komputera, dlatego jest używany głównie do celów wojskowych.

2.1 Interfejs poleceń

Rys.2. Widok komputera głównego serii komputerów EC

technologia wiersza poleceń. Dzięki tej technologii klawiatura służy jako jedyny sposób wprowadzania informacji od osoby do komputera, a komputer wysyła informacje do osoby za pomocą wyświetlacza alfanumerycznego (monitora). Ta kombinacja (monitor + klawiatura) stała się znana jako terminal lub konsola. Polecenia wpisywane są w wierszu poleceń. Linia poleceń to znak zachęty, a migający prostokąt - kursor. Po naciśnięciu klawisza w miejscu kursora pojawiają się znaki, a sam kursor przesuwa się w prawo. Jest to bardzo podobne do wpisywania poleceń na maszynie do pisania. Jednak w przeciwieństwie do tego, litery są wyświetlane na wyświetlaczu, a nie na papierze, a błędnie wpisany znak może zostać skasowany. Komenda kończy się poprzez naciśnięcie klawisza Enter (lub Return), po czym następuje przejście na początek następnej linii. To z tej pozycji komputer wyświetla na monitorze wyniki swojej pracy. Następnie proces się powtarza. Technologia wiersza poleceń działała już na monochromatycznych wyświetlaczach alfanumerycznych. Ponieważ można było wpisywać tylko litery, cyfry i znaki interpunkcyjne, parametry techniczne wyświetlacza nie były istotne. Jako monitor można użyć odbiornika telewizyjnego, a nawet lampy oscyloskopowej.

Obie te technologie są zaimplementowane w postaci interfejsu poleceń - polecenia są podawane maszynie jako dane wejściowe i niejako na nie „odpowiada”.

Dominującym typem plików podczas pracy z interfejsem poleceń są pliki tekstowe- one i tylko one mogły być tworzone za pomocą klawiatury. W czasach najbardziej rozpowszechnionego korzystania z interfejsu wiersza poleceń, pojawienie się systemu operacyjnego UNIX i pojawienie się pierwszego ośmiobitowego komputery osobiste z wieloplatformowym systemem operacyjnym CP/M.

2.2 Graficzny interfejs użytkownika

Jak i kiedy pojawił się GUI? Jego pomysł zrodził się w połowie lat 70., kiedy w Xerox Palo Alto Research Center (PARC) opracowano koncepcję interfejsu wizualnego. Założeniem interfejsu graficznego było skrócenie czasu reakcji komputera na polecenie, zwiększenie ilości pamięci RAM, a także rozbudowa bazy technicznej komputerów. Sprzętową podstawą koncepcji było oczywiście pojawienie się wyświetlaczy alfanumerycznych na komputerach, a te wyświetlacze miały już takie efekty jak „migotanie” znaków, inwersja kolorów (odwrócenie stylu białych znaków na czarnym tle, czyli czarne znaki na białym tle), znaki podkreślenia. Efekty te nie rozciągały się na cały ekran, a jedynie na jedną lub więcej postaci. Kolejnym krokiem było stworzenie wyświetlacza kolorowego, który umożliwia, wraz z tymi efektami, symbole w 16 kolorach na tle z paletą (czyli zestawem kolorów) 8 kolorów. Po pojawieniu się wyświetlaczy graficznych, z możliwością wyświetlania dowolnych obrazów graficznych w postaci wielu kropek na ekranie o różnych kolorach, wyobraźnia w korzystaniu z ekranu nie miała granic! Pierwszy system z GUI System informacji o gwiazdach PARC 8010 pojawił się zatem cztery miesiące przed premierą pierwszego komputera IBM w 1981 roku. Początkowo interfejs wizualny był używany tylko w programach. Stopniowo zaczął przenosić się na systemy operacyjne używane najpierw na komputerach Atari i Apple Macintosh, a następnie na komputerach kompatybilnych z IBM.

Od dawna, również pod wpływem tych koncepcji, nastąpił proces ujednolicenia używania klawiatury i myszy przez programy użytkowe. Połączenie tych dwóch trendów doprowadziło do powstania interfejsu użytkownika, za pomocą którego, kiedy minimalny koszt czas i pieniądze na przeszkolenie personelu, możesz pracować z dowolnym oprogramowaniem. Opis tego interfejsu, wspólnego dla wszystkich aplikacji i systemów operacyjnych, jest przedmiotem tej części.

2.2.1 Prosty graficzny interfejs użytkownika

Na pierwszym etapie interfejs graficzny był bardzo podobny do technologii wiersza poleceń. Różnice w stosunku do technologii wiersza poleceń były następujące:

1. Podczas wyświetlania symboli dopuszczono podświetlenie części symboli kolorem, odwróconym obrazem, podkreśleniem i miganiem. Dzięki temu wzrosła wyrazistość obrazu.

4. Oprócz klawisza Enter na klawiaturze coraz częściej stosuje się „szare” klawisze kursora.

Rys.3. Manipulatory

Podsumowując, można przytoczyć następujące charakterystyczne cechy tego interfejsu.

1) Wybór obszarów ekranu.

2) Zmiana definicji klawiszy klawiatury w zależności od kontekstu.

3) Używanie manipulatorów i szarych klawiszy klawiatury do sterowania kursorem.

4) Powszechne stosowanie kolorowych monitorów.

Typowym przykładem użycia tego rodzaju interfejsu jest powłoka plików Nortron Commander (patrz poniżej powłoki plików) i edytor tekstu Multi-Edit. A edytory tekstu Lexicon, ChiWriter i edytor tekstu Microsoft Word for Dos są przykładami tego, jak ten interfejs prześcignął samego siebie.

2.2.2 Interfejs WIMP

Drugim etapem rozwoju interfejsu graficznego stał się „czysty” interfejs WIMP, który charakteryzuje się następującymi cechami.

1. Cała praca z programami, plikami i dokumentami odbywa się w oknach - określonych częściach ekranu obramowanych ramką.

2. Wszystkie programy, pliki, dokumenty, urządzenia i inne obiekty są reprezentowane jako ikony - ikony. Po otwarciu ikony zamieniają się w okna.

Należy zauważyć, że WIMP wymaga do jego implementacji kolorowego wyświetlacza rastrowego o wysokiej rozdzielczości i manipulatora. Ponadto programy zorientowane na ten typ interfejsu nakładają zwiększone wymagania na wydajność komputera, rozmiar pamięci, przepustowość magistrali itp. Jednak ten typ interfejsu jest najłatwiejszy do nauczenia i najbardziej intuicyjny. Dlatego teraz WIMP - interfejs stał się de facto standardem.

Uderzającym przykładem programów z interfejsem graficznym jest system operacyjny Microsoft Windows.

2.3 Technologia mowy

Od połowy lat 90., po pojawieniu się niedrogich kart dźwiękowych i powszechnym stosowaniu technologii rozpoznawania mowy, pojawiła się tak zwana „technologia mowy” interfejsu SILK. Dzięki tej technologii polecenia są wydawane głosem poprzez wymawianie specjalnych słów zastrzeżonych - poleceń. Główne takie zespoły (zgodnie z zasadami systemu Gorynych) to:

„Odpoczynek” - wyłącz interfejs mowy.

"Otwórz" - przejście do trybu wywoływania konkretnego programu. W następnym słowie wywoływana jest nazwa programu.

„Podyktuję” – przejście z trybu poleceń do trybu pisania głosem.

„Tryb poleceń” – powrót do poleceń głosowych.

i kilka innych.

Słowa powinny być wymawiane wyraźnie, w tym samym tempie. Między słowami jest przerwa. Ze względu na niedorozwój algorytmu rozpoznawania mowy, takie systemy wymagają indywidualnej wstępnej konfiguracji dla każdego konkretnego użytkownika.

Technologia „mowy” to najprostsza implementacja interfejsu SILK.

2.4 Technologia biometryczna

Ta technologia powstała pod koniec lat 90. i jest nadal rozwijana w momencie pisania tego tekstu. Do sterowania komputerem wykorzystuje się wyraz twarzy osoby, kierunek jej spojrzenia, wielkość źrenicy i inne znaki. Do identyfikacji użytkownika wykorzystywany jest wzór tęczówki jego oczu, odciski palców i inne unikalne informacje. Obrazy są odczytywane z cyfrowej kamery wideo, a następnie za pomocą programy specjalne Z tego obrazu wyodrębniono polecenia rozpoznawania wzorców. Ta technologia prawdopodobnie zajmie swoje miejsce w oprogramowaniu i aplikacjach, w których ważna jest dokładna identyfikacja użytkownika komputera.

2.5 Interfejs semantyczny (publiczny)

Ten typ interfejsu powstał pod koniec lat 70. XX wieku, wraz z rozwojem sztuczna inteligencja. Trudno go nazwać niezależnym typem interfejsu - zawiera interfejs wiersza poleceń oraz interfejs graficzny, mowy i mimiczny. Jego główną cechą wyróżniającą jest brak poleceń podczas komunikacji z komputerem. Prośba jest sporządzona w języku naturalnym, w postaci powiązanego tekstu i obrazów. W swej istocie trudno nazwać to interfejsem – jest to już symulacja „komunikacji” między człowiekiem a komputerem. Od połowy lat 90. nie ma publikacji związanych z interfejsem semantycznym. Wydaje się, że ze względu na znaczenie militarne tych osiągnięć (np. dla autonomicznego prowadzenia współczesnej walki przez maszyny – roboty, dla kryptografii „semantycznej”), obszary te zostały sklasyfikowane. Informacja, że badania te są w toku, pojawia się sporadycznie w czasopismach (zwykle w sekcjach wiadomości komputerowych).

2.6 Typy interfejsów

Istnieją dwa rodzaje interfejsów użytkownika:

1) zorientowany proceduralnie:

Prymitywny

Z bezpłatną nawigacją

2) obiektowe:

bezpośrednia manipulacja.

Interfejs zorientowany proceduralnie wykorzystuje tradycyjny model interakcji z użytkownikiem oparty na pojęciach „procedury” i „operacji”. W ramach tego modelu oprogramowanie zapewnia użytkownikowi możliwość wykonania pewnych czynności, dla których użytkownik określa zgodność danych i których konsekwencją jest uzyskanie pożądanego rezultatu.

Interfejsy zorientowane obiektowo wykorzystują model interakcji z użytkownikiem skoncentrowany na manipulowaniu obiektami domeny. W ramach tego modelu użytkownik ma możliwość bezpośredniej interakcji z każdym obiektem i inicjowania wykonywania operacji, podczas których oddziałuje kilka obiektów. Zadanie użytkownika sformułowane jest jako celowa zmiana jakiegoś obiektu. Obiekt rozumiany jest w szerokim tego słowa znaczeniu – model bazy danych, system itp. Interfejs zorientowany obiektowo zakłada, że interakcja użytkownika odbywa się poprzez wybieranie i przesuwanie ikon odpowiedniego obszaru zorientowanego obiektowo. Istnieją interfejsy pojedynczego dokumentu (SDI) i wielu dokumentów (MDI).

Interfejsy zorientowane proceduralnie:

1) Zapewnij użytkownikowi funkcje niezbędne do realizacji zadań;

2) Nacisk kładziony jest na zadania;

3) Ikony reprezentują aplikacje, okna lub operacje;

Interfejsy zorientowane obiektowo:

1) Zapewnia użytkownikowi możliwość interakcji z przedmiotami;

2) Nacisk kładzie się na wkład i wyniki;

3) Piktogramy reprezentują obiekty;

4) Foldery i katalogi to wizualne kontenery obiektów.

Prymityw to interfejs, który organizuje interakcję z użytkownikiem i jest używany w trybie konsoli. Jedynym odstępstwem od sekwencyjnego procesu, jaki zapewniają dane, jest organizacja cyklu przetwarzania kilku zestawów danych.

Menu interfejsu. W przeciwieństwie do prymitywnego interfejsu pozwala użytkownikowi wybrać operację ze specjalnej listy wyświetlanej mu przez program. Interfejsy te wiążą się z realizacją wielu scenariuszy pracy, których kolejność działań określają użytkownicy. Drzewiasta organizacja menu implikuje ściśle ograniczoną implementację. W takim przypadku istnieją dwie opcje organizacji menu:

każde okno menu zajmuje cały ekran

na ekranie jest jednocześnie kilka wielopoziomowych menu (Windows).

W warunkach ograniczonej nawigacji, niezależnie od implementacji, znalezienie pozycji z więcej niż dwupoziomowego menu okazuje się nie lada wyzwaniem.

Darmowy interfejs nawigacyjny (GUI). Obsługuje koncepcję interaktywnej interakcji z oprogramowaniem, wizualnej informacji zwrotnej z użytkownikiem oraz możliwość bezpośredniej manipulacji obiektem (przyciski, wskaźniki, paski stanu). W przeciwieństwie do interfejsu Menu, interfejs swobodnej nawigacji umożliwia wykonywanie dowolnych operacji ważnych w określonym stanie, do których można uzyskać dostęp za pomocą różnych komponentów interfejsu (klawisze skrótów itp.). Swobodnie nawigowany interfejs realizowany jest za pomocą programowania zdarzeń, co wiąże się z wykorzystaniem wizualnych narzędzi programistycznych (poprzez komunikaty).

| | | | | | | | | 10 | |

Jak każdy urządzenie techniczne, komputer wymienia informacje z osobą za pomocą zestawu pewnych reguł, które są obowiązkowe zarówno dla komputera, jak i osoby. Reguły te w literaturze komputerowej nazywane są interfejsami. Interfejs powinien być jasny i niezrozumiały, przyjazny i nie. Z tym wiąże się wiele przymiotników. Ale w jednym jest niezmienny: jest i nigdzie nie można od niego uciec.

Interfejs- są to zasady interakcji systemu operacyjnego z użytkownikami, a także z sąsiednimi poziomami w sieci komputerowej. Technologia komunikacji między człowiekiem a komputerem zależy od interfejsu.

Interfejs to przede wszystkim zbiór zasad. Jak wszystkie reguły, można je uogólniać, zebrać w „kod”, pogrupować według wspólnej cechy. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, doszliśmy do koncepcji „typu interfejsu” jako kombinacji podobnych sposobów interakcji między ludźmi a komputerami. Możemy zaproponować następującą schematyczną klasyfikację różnych interfejsów do komunikacji między człowiekiem a komputerem (rys. 1.).

Technologia pakietowa. Historycznie ten gatunek technologia była na pierwszym miejscu. Istniał już na maszynach przekaźnikowych Sues i Zuse (Niemcy, 1937). Jego idea jest prosta: sekwencja znaków jest podawana na wejście komputera, w którym, zgodnie z pewnymi zasadami, wskazana jest sekwencja programów uruchamianych do wykonania. Po wykonaniu następnego programu uruchamiany jest następny i tak dalej. Maszyna, zgodnie z pewnymi regułami, sama odnajduje polecenia i dane. Sekwencją tą może być np. taśma dziurkowana, stos kart dziurkowanych, sekwencja naciśnięć klawiszy elektrycznej maszyny do pisania (np. CONSUL). Maszyna wysyła również swoje wiadomości na perforator, drukarkę alfanumeryczną (ATsPU), taśmę do pisania.

Taka maszyna to „czarna skrzynka” (dokładniej „biała szafka”), do której nieustannie podawane są informacje i która również nieustannie „informuje” świat o swoim stanie. Osoba tutaj ma niewielki wpływ na działanie maszyny - może jedynie zawiesić pracę maszyny, zmienić program i ponownie uruchomić komputer. Później, gdy maszyny stały się potężniejsze i mogły obsługiwać kilku użytkowników jednocześnie, odwieczne oczekiwanie użytkowników było takie jak: „Wysłałem dane do maszyny. Czekam na odpowiedź. I czy w ogóle odpowie?” - stało się, delikatnie mówiąc, konieczne do jedzenia. Ponadto centra komputerowe, po gazetach, stały się drugim co do wielkości „producentem” makulatury. Z tego powodu, wraz z pojawieniem się wyświetlaczy alfanumerycznych, rozpoczęła się era prawdziwie przyjaznej dla użytkownika technologii, wiersza poleceń.

interfejs poleceń.

Interfejs poleceń jest zwykle tak nazywany, ponieważ w tym typie interfejsu osoba wydaje „polecenia” komputerowi, a komputer je wykonuje i przekazuje wynik osobie. Interfejs poleceń jest zaimplementowany jako technologia wsadowa i technologia wiersza poleceń.

Dzięki tej technologii klawiatura służy jako jedyny sposób wprowadzania informacji od osoby do komputera, a komputer wysyła informacje do osoby za pomocą wyświetlacza alfanumerycznego (monitora). Ta kombinacja (monitor + klawiatura) stała się znana jako terminal lub konsola.

Polecenia wpisywane są w wierszu poleceń. Linia poleceń to znak zachęty, a migający prostokąt - kursor.
Hostowane na ref.rf
Po naciśnięciu klawisza w miejscu kursora pojawiają się znaki, a sam kursor przesuwa się w prawo. Komenda kończy się poprzez naciśnięcie klawisza Enter (lub Return.), po czym następuje przejście na początek następnej linii. To z tej pozycji komputer wyświetla na monitorze wyniki swojej pracy. Następnie proces się powtarza.

Technologia wiersza poleceń działała już na monochromatycznych wyświetlaczach alfanumerycznych. Ponieważ można było wpisywać tylko litery, cyfry i znaki interpunkcyjne, parametry techniczne wyświetlacza nie były istotne. Jako monitor można użyć odbiornika telewizyjnego, a nawet lampy oscyloskopowej.

Obie te technologie są zaimplementowane w postaci interfejsu poleceń - maszyna jest wprowadzana na wejście polecenia i niejako na nie „odpowiada”.

Pliki tekstowe stały się dominującym typem plików podczas pracy z interfejsem poleceń - one i tylko one można było tworzyć za pomocą klawiatury. Najbardziej rozpowszechnionym zastosowaniem interfejsu wiersza poleceń jest pojawienie się systemu operacyjnego UNIX i pojawienie się pierwszych ośmiobitowych komputerów osobistych z wieloplatformowym systemem operacyjnym CP/M.

Interfejs WIMP(Okno - okno, Obraz - obraz, Menu - menu, Wskaźnik - wskaźnik). Cechą charakterystyczną tego typu interfejsu jest to, że dialog z użytkownikiem prowadzony jest nie za pomocą poleceń, ale za pomocą obrazów graficznych - menu, okien i innych elementów. Chociaż polecenia maszyny są podawane w tym interfejsie, odbywa się to „bezpośrednio”, za pomocą obrazów graficznych. Idea interfejsu graficznego zrodziła się w połowie lat 70., kiedy w Xerox Palo Alto Research Center (PARC) opracowano koncepcję interfejsu wizualnego. Założeniem interfejsu graficznego było skrócenie czasu reakcji komputera na polecenie, zwiększenie ilości pamięci RAM, a także rozbudowa bazy technicznej komputerów. Sprzętową podstawą koncepcji było oczywiście pojawienie się wyświetlaczy alfanumerycznych na komputerach, a te wyświetlacze miały już takie efekty jak „migotanie” znaków, inwersja kolorów (odwrócenie stylu białych znaków na czarnym tle, czyli czarne znaki na białym tle), znaki podkreślenia. Efekty te nie rozciągały się na cały ekran, a jedynie na jedną lub więcej postaci. Kolejnym krokiem było stworzenie wyświetlacza kolorowego, który umożliwia, wraz z tymi efektami, symbole w 16 kolorach na tle z paletą (czyli zestawem kolorów) 8 kolorów. Po pojawieniu się wyświetlaczy graficznych, z możliwością wyświetlania dowolnych obrazów graficznych w postaci wielu kropek na ekranie o różnych kolorach, wyobraźnia w korzystaniu z ekranu nie ma granic! Pierwszy system GUI PARC, 8010 Star Information System, pojawił się zatem cztery miesiące przed wydaniem pierwszego komputera IBM w 1981 roku. Początkowo interfejs wizualny był używany tylko w programach. Stopniowo zaczął przenosić się na systemy operacyjne używane najpierw na komputerach Atari i Apple Macintosh, a następnie na komputerach kompatybilnych z IBM.

Od dawna, również pod wpływem tych koncepcji, nastąpił proces ujednolicenia używania klawiatury i myszy przez programy użytkowe. Połączenie tych dwóch trendów doprowadziło do stworzenia interfejsu użytkownika, za pomocą którego przy minimalnym czasie i pieniądzach poświęconych na przekwalifikowanie personelu można pracować z dowolnym oprogramowaniem. Opis tego interfejsu, wspólnego dla wszystkich aplikacji i systemów operacyjnych, jest przedmiotem tej części.

Graficzny interfejs użytkownika podczas swojego rozwoju przeszedł dwa etapy i jest realizowany na dwóch poziomach technologii: prosty interfejs graficzny i „czysty” interfejs WIMP.

Na pierwszym etapie interfejs graficzny był bardzo podobny do technologii wiersza poleceń. Różnice w stosunku do technologii wiersza poleceń były następujące:

Ú Podczas wyświetlania znaków dopuszczono podświetlenie niektórych znaków kolorem, odwróconym obrazem, podkreśleniem i miganiem. Dzięki temu wzrosła wyrazistość obrazu.

Ú Biorąc pod uwagę zależność od konkretnej implementacji interfejsu graficznego, kursor może być reprezentowany nie tylko przez migoczący prostokąt, ale także przez pewien obszar obejmujący kilka znaków, a nawet część ekranu. Ten zaznaczony obszar różni się od innych, niewybranych części (zwykle kolorem).

Ú Naciśnięcie klawisza Enter nie zawsze powoduje wykonanie polecenia i przejście do następnego wiersza. Reakcja na naciśnięcie dowolnego klawisza zależy w dużej mierze od tego, w której części ekranu znajdował się kursor.

Ú Oprócz klawisza Enter coraz częściej używa się „szarych” klawiszy kursora na klawiaturze (patrz sekcja dotycząca klawiatury w numerze 3 tej serii).

Ú Już w tej edycji interfejsu graficznego zaczęto używać manipulatorów (takich jak mysz, trackball itp. – patrz Rysunek A.4.) Οʜᴎ pozwalały szybko wybrać żądaną część ekranu i przesuwać kursor.

Podsumowując, możemy podać następujące charakterystyczne cechy tego interfejsu:

Ú Zaznacz obszary ekranu.

Ú Zmiana definicji klawiszy klawiatury na podstawie kontekstu.

Ú Używanie manipulatorów i szarych klawiszy klawiatury do sterowania kursorem.

Ú Szerokie wykorzystanie kolorowych monitorów.

Typowym przykładem użycia tego rodzaju interfejsu jest powłoka plików Nortron Commander i edytor tekstu Multi-Edit. A edytory tekstu Lexicon, ChiWriter i edytor tekstu Microsoft Word for Dos są przykładem tego, jak ten interfejs prześcignął samego siebie.

Drugim etapem rozwoju interfejsu graficznego był „czysty” interfejs WIMP.Ten podgatunek interfejsu charakteryzuje się następującymi cechami:

Ú Cała praca z programami, plikami i dokumentami odbywa się w oknach - określonych częściach ekranu obramowanych ramką.

Ú Wszystkie programy, pliki, dokumenty, urządzenia i inne obiekty są przedstawiane jako ikony - ikony. Po otwarciu ikony zamieniają się w okna.

Ú Wszystkie akcje z obiektami są realizowane za pomocą menu. Choć menu pojawiło się na pierwszym etapie tworzenia interfejsu graficznego, nie miało w nim dominującego znaczenia, a służyło jedynie jako dodatek do wiersza poleceń. W czystym interfejsie WIMP menu staje się głównym elementem kontrolnym.

Ú Szerokie użycie manipulatorów do wskazywania obiektów. Manipulator przestaje być tylko zabawką - dodatkiem do klawiatury, ale staje się głównym elementem sterującym. Za pomocą manipulatora wskazują dowolny obszar ekranu, okna lub ikony, wybierają go, a dopiero potem, poprzez menu lub za pomocą innych technologii, sterują nimi.

Należy zauważyć, że WIMP wymaga do jego implementacji kolorowego wyświetlacza rastrowego o wysokiej rozdzielczości i manipulatora.
Hostowane na ref.rf
Ponadto programy skoncentrowane na tego typu interfejsie nakładają zwiększone wymagania na wydajność komputera, rozmiar pamięci, przepustowość magistrali itp. Jednocześnie tego typu interfejs jest najłatwiejszy do nauczenia i intuicyjny. Z tego powodu interfejs WIMP stał się obecnie de facto standardem.

Uderzającym przykładem programów z interfejsem graficznym jest system operacyjny Microsoft Windows.

JEDWAB- interfejs (Mowa - mowa, Obraz - obraz, Język - język, Wiedza - wiedza). Ten rodzaj interfejsu jest najbliższy zwykłej, ludzkiej formie komunikacji. W ramach tego interfejsu odbywa się normalna „rozmowa” między osobą a komputerem. Jednocześnie komputer sam odnajduje polecenia, analizując ludzką mowę i znajdując w niej kluczowe frazy. Konwertuje również wynik wykonania polecenia do postaci czytelnej dla człowieka. Ten typ interfejsu jest najbardziej wymagający pod względem zasobów sprzętowych komputera, dlatego jest używany głównie do celów wojskowych.

Słowa powinny być wymawiane wyraźnie, w tym samym tempie. Między słowami jest przerwa. Ze względu na niedorozwój algorytmu rozpoznawania mowy, takie systemy wymagają indywidualnej wstępnej konfiguracji dla każdego konkretnego użytkownika.

Technologia „mowy” to najprostsza implementacja interfejsu SILK.

Technologia biometryczna („Interfejs naśladujący”).

Ta technologia powstała pod koniec lat 90. i jest nadal rozwijana w momencie pisania tego tekstu. Do sterowania komputerem wykorzystuje się wyraz twarzy osoby, kierunek jej spojrzenia, wielkość źrenicy i inne znaki. Do identyfikacji użytkownika wykorzystywany jest wzór tęczówki jego oczu, odciski palców i inne unikalne informacje. Obrazy są odczytywane z cyfrowej kamery wideo, a następnie z tego obrazu wyodrębniane są polecenia za pomocą specjalnych programów do rozpoznawania obrazów. Ta technologia prawdopodobnie zajmie swoje miejsce w oprogramowaniu i aplikacjach, w których ważna jest dokładna identyfikacja użytkownika komputera.