Інтерфейс користувача

Інтерфейс користувача, в галузі промислового дизайну, взаємодії між людиною та комп'ютером — це простір, де відбувається співпраця між людьми та машинами. Мета цієї співдії полягає у забезпеченні досконалої роботи та керуванні машиною з боку людини, а машина одночасно надає інформацію, яка допомагає прийняттю рішень операторами. Прикладами цієї широкої концепції інтерфейсів користувача, є: інтерактивні аспекти комп'ютерних операційних систем, ручні інструменти, операторські засоби керування важким обладнанням та елементи контролю над технологічними процесами. Конструктивні міркування, що застосовуються під час створення інтерфейсів користувача, пов'язано з такими галузями, як ергономіка та психологія.

Як правило, мета створення інтерфейсу користувача полягає у тому, щоби зробити інтерфейс користувача, який спрощує (самозрозумілий), ефективний і приємний (зручний для користувача) для керування машиною таким чином, щоби забезпечити бажаний результат. Це, зазвичай, означає, що оператор повинен застосовувати щонайменші зусилля для досягнення очікуваного підсумку, а також, щоби машина зменшувала небажані результати для людини. З посиленням використання персональних комп'ютерів та відносним зниженням обізнаності (інтересу) суспільства про важкі машини, термін «інтерфейс користувача», як правило, передбачає графічний інтерфейс користувача, тоді як промислові панелі керування та механізми контролю за обладнанням частіше стосуються (HMI) людино-машинної взаємодії.

Інші терміни для інтерфейсу користувача — це інтерфейс «людина-машина» (MMI), коли відповідним пристроєм, є комп'ютерний інтерфейс «людина-комп'ютер».

Існує різниця між інтерфейсом користувача і інтерфейсом оператора або людино-машинною взаємодією (HMI).

• Термін «інтерфейс користувача» часто використовується у сенсі (персональних) комп'ютерних систем та електронних пристроїв.
• Якщо мережа обладнання або комп'ютерів, взаємопов'язані через систему MES (Manufacturing Execution System) або Host для відбиття інформації.
• Інтерфейс «людина-машина» (HMI) зазвичай, є окремим для однієї машини чи частини обладнання та є способом взаємодії між людиною та обладнанням/машиною.
• Інтерфейс оператора — це спосіб взаємодії, за допомогою якого, можна отримати доступ або керувати багатьма
  

  Графічний інтерфейс користувача, що слідує за метафорою стільниці
  механізмами, які пов'язані із системою контролю Host.
• Система може мати кілька інтерфейсів користувача для обслуговування різних користувачів. Наприклад, комп'ютеризована бібліотечна база даних, може містити два інтерфейси користувача, один для керівників бібліотек (обмежений набір функцій, прилаштований для простоти використання), а інший для працівників бібліотеки (широкий набір функцій, пристосованих для продуктивності)
• Інтерфейс користувача механічної системи, транспортного засобу або промислової установки, іноді називають інтерфейсом «людина-машина» (HMI). Інші терміни, що використовуються, — консоль інтерфейсу оператора (OIC) та інтерфейсний термінал оператора (OIT). Однак це скорочено — терміни стосуються «шару», який відокремлює людину, що керує машиною, з самою машиною[2]. Без прозорого та зручного інтерфейсу, люди не зможуть співдіяти з інформаційними системами.

У науковій фантастиці HМІ інколи, використовується для позначення того, що краще змалювати як прямий нейронний інтерфейс. Проте, це останнє застосування, спостерігається у зростальному використанні щодо (медичних) протезів — штучного розширення, яке замінює відсутню частину тіла (наприклад, кохлеарні імплантати).

У деяких випадках, комп'ютери можуть спостерігати за користувачем і реагувати відповідно до його дій без спеціальних команд. Тут треба використовувати засоби відстеження частин тіла, й задля цього, експериментально використовуються давачі, що вказують на положення голови, напрямок погляду тощо[3].

Досконалі інтерфейси мають такі характеристики[4]:

1. Ясність. Інтерфейс дозволяє уникати двозначності, та робить все зрозумілим через мову, потік, ієрархію та метафори для зорових елементів.
2. Виразність. Легко зробити інтерфейс прозорим, завдяки надмірному уточненню та позначенню всього, але це призводить до його роздування, де одночасно на екрані є надто багато елементів. Якщо на екрані занадто багато елементів, то знайти те, що ви шукаєте, важко, і через це, інтерфейс стає нудним у використанні. Справжнє завдання у створенні досконалого інтерфейсу полягає в тому, щоб одночасно зробити його стислим і зрозумілим.
3. Знайомство. Навіть якщо хтось використовує інтерфейс вперше, певні елементи, насправді, можуть бути знайомі. Приклади з реального життя, може бути використано для передавання значення.
4. Відповідність. Відмінний інтерфейс не повинен бути млявим. Це означає, що він мусить забезпечити користувача хорошим зворотним зв'язком відносно того, що відбувається, та чи успішно обробляються ввідні дані користувача.
5. Послідовність. Важливо, щоби ваш інтерфейс було узгоджено з вашою програмою, оскільки він дозволяє користувачам розпізнавати шаблони використання. 
6. Естетика. Хоча вам і не потрібно, створювати привабливий інтерфейс, щоби він виконував своє завдання, та робив щось добре, але час, який витрачають користувачі за допомогою вашої програми, буде приємнішим; і більш щасливі користувачі, можуть робити лише гарні справи.
7. Продуктивність. Час — це гроші, і класний інтерфейс повинен зробити користувача ефективним, за допомогою ярликів та гарного дизайну.
8. «Прощення». Гарний інтерфейс не повинен карати користувачів за їх помилки, але мусить надавати засоби задля їх усунення.

• Інтерфейс прямої обробки, це назва загального класу інтерфейсів користувача, який дозволяє користувачам маніпулювати наданими їм об'єктами, з використанням дій, котрі принаймні, відповідають фізичному світу.[5]

• Графічні інтерфейси користувача (GUI) приймають вхідні дані за допомогою таких пристроїв, як комп'ютерна клавіатура та миша, й забезпечують графічний висновок на моніторі комп'ютера. У GUI-дизайні, широко використовуються як мінімум, два різні принципи: об'єктно-орієнтовані інтерфейси користувача(OOUI) й інтерфейси, орієнтовані на додатки.

• Вебінтерфейси користувача або веб-інтерфейси користувача (WUI), які приймають вхідні дані та забезпечують виведення, створенням веб-сторінок, які передаються Інтернетом і проглядаються користувачем за допомогою програми веб-браузера. У нових втіленнях, використовуються: PHP, Java, JavaScript, AJAX, Apache Flex, NET Framework, або подібні технології для забезпечення керування у дійсному часі в окремій програмі, що усуває
  

  HMI для виробництва відео
  потребу відновлення традиційного веб-браузера на основі HTML. Адміністративні веб-інтерфейси для веб-серверів, серверів і мережевих комп'ютерів, часто називаються панелями керування.

• Сенсорні екрани — дисплеї, які приймають введення, дотиком пальців або стилусом. Використовуються у все більшій кількості мобільних пристроїв і багатьох засобах точок продажу, промислових процесах і машинах, пристроях самообслуговування тощо.

• Інтерфейси командного рядка, де користувач надає вхідний сигнал, введенням командного рядка за допомогою комп'ютерної клавіатури, а система забезпечує виведення, шляхом відбиття тексту на моніторі комп'ютера. Використовується програмістами та системними адміністраторами в інженерних і наукових середовищах, а також технічно просунутими користувачами персональних комп'ютерів.

• Сенсорний інтерфейс користувача, це графічні інтерфейси, що використовують сенсорну панель або сенсорний екран як об'єднаний пристрій введення і виведення. Вони доповнюють або замінюють інші форми виведення тактичними методами зворотного зв'язку. Використовується у комп'ютерних тренажерах та інше.

• Апаратні інтерфейси — фізичні, просторові інтерфейси, присутні на виробах у повсякденному житті від тостерів, до приладових панелей автомобілів чи кабін літаків. Вони, як правило, є поєднанням ручок, кнопок, слайдерів, перемикачів і сенсорних екранів.

• Уважні інтерфейси користувача — керують увагою користувача шляхом: вирішення миті переривання користувача, видами застережень та рівнем деталізації повідомлень, наданих користувачеві.

• Пакетні інтерфейси, є неінтерактивними інтерфейсами користувача, де користувач заздалегідь, задає всі деталі пакетного завдання для пакетної обробки і отримує висновок, коли всю обробку виконано. Комп'ютер не запитує подальше введення, після початку обробки.

• Розмовні інтерфейси дозволяють користувачам керувати комп'ютером за допомогою: звичайного допису (наприклад, за допомогою текстових повідомлень або чатів), чи голосових команд, замість графічних елементів. Ці інтерфейси часто наслідують людські розмови.
• Агенти діалогового інтерфейсу, намагаються персоналізувати комп'ютерний інтерфейс у вигляді анімованої особи, робота або іншого персонажа (наприклад, Microsoft Clippy the paperclip) і представляють взаємодії в діалоговій формі.

• Перехресні інтерфейси — графічні інтерфейси користувача, в яких основне завдання полягає у перетині меж, а не зосередженні на вказівках.

• Інтерфейси жестів, є графічні інтерфейси користувача, які приймають вхідні дані у вигляді порухів руки або миші, накреслених за допомогою комп'ютерної миші або стилуса.

• Голографічні інтерфейси користувача, забезпечують вхід для електронних або електромеханічних пристроїв, передаванням пальця через відтворені голографічні зображення того, що в іншому випадку, було б тактильним керуванням цими пристроями, які вільно плавають у повітрі, виявленим джерелом хвилі та без доторку.

• Інтелектуальні інтерфейси користувача, це людино-машинні інтерфейси, які спрямовано на підвищення якості, продуктивності і природності взаємодії між людиною та машиною, за допомогою уявлення, обґрунтування і впливу на моделі користувача, домену, завдання, дискурсу і середовища (наприклад, графіки, природна мова, жест).

• Інтерфейси відстеження руху, визначають порухи тіла користувача і втілюють їх в команди, які тепер (2010-і роки) розробляються Apple.

• Багатоекранні інтерфейси, використовують кілька дисплеїв для забезпечення більш гнучкої взаємодії. Це часто застосовується у взаємодії з комп'ютерними іграми як у комерційних аркадах, так і останнім часом, на портативних ринках.

• Некомандні інтерфейси користувача, які спостерігають за користувачем, аби вивести його / її потреби і наміри, та не вимагають, щоби він створював явні команди.

• Об'єктно-орієнтовані інтерфейси користувача (OOUI) засновані на метафорах об'єктно-орієнтованого
  

  Сучасна людино-машинна взаємодія ICE
  програмування, та дозволяють користувачам керувати імітованими об'єктами та їхніми властивостями.

• Рефлексивні інтерфейси користувача, в яких користувачі контролюють і перевизначають всю систему лише через призначений для користувача інтерфейс, наприклад, для зміни власних командних дієслів. Як правило, це можливо лише з дуже дорогими графічними інтерфейсами.

• Інтерфейс пошуку — це відбиття вікна пошуку на сайті, а також зорове представлення підсумків пошуку.

• Матеріальні інтерфейси, більше зосереджені на сенсорному та фізичному середовищі, або його елементі.

• Інтерфейси, орієнтовані на завдання, являють собою інтерфейси користувача, які усувають проблему інформаційного перевантаження метафори робочого столу, та роблять завдання, а не файли, основною одиницею взаємодії.

• Текстові інтерфейси користувача є інтерфейсами, які виводять допис. Вони можуть містити інтерфейс командного рядка, або текстове WIMP-середовище.

• Голосові інтерфейси користувача, які приймають введення і забезпечують виведення, створенням голосових підказок. Введення користувачем, здійснюється натисканням клавіш або кнопок чи виконується словесно.

• Інтерфейс на природній мові — використовується для пошукових систем і на веб-сторінках. Користувач вводить запитання і чекає на відповідь.

• Інтерфейси з нульовим входом, отримують вхідні дані з набору давачів, а не з запитань користувача у діалоговому вікні.

• Масштабовані інтерфейси користувача — це графічні інтерфейси, де об'єкти представлено на різних рівнях масштабу та деталювання, а користувач може змінювати масштаб області перегляду[6].

HMI туалету в Японії

Успіх технічного продукту залежить не лише від чинників: ціни, надійності і терміну служби, але також від керованості та зручності використання. Інтерфейс може бути пояснений інтуїтивно сам собою, без будь-яких зусиль з навчання. Наприклад, попри свою популярність і простоту, вимикач освітлення не є ідеальним для користувача інтерфейсом, а лише компромісом цільової суперечності. Це пов'язано з тим, що перемикач повинно бути встановлено безпосередньо на пристрої, який треба увімкнути, тобто на самому світильнику (так щоби вам не довелося його шукати). З іншого боку, він повинен бути поряд з дверима (там, де він зазвичай, і є), завдяки чому, вам не потрібно шукати світловий прилад у темряві.

Сенсорний екран є настільки ж відомим, але і недосконалим інтерфейсом. Наприклад, за натискання на значок екрану для електронної пошти, викликається програма, яка витягує поштові повідомлення. Але під час торкання іконки, палець затуляє сам значок. Зазвичай, це не викликає перешкод, але точне креслення або запис пальцями на екрані, неможливі.

Щодо довговічних виробів, інтерфейси користувача, удосконалюються протягом багатьох років. Наприклад, два перемикачі, які ще було поширено у 1980-і роки, на початку 2000-х років, стали відсутніми в аудіо- або відеоплеєрах: дію перемикачів для переходу на попередню чи наступну доріжку (трек) було вбудовано у вимикач для швидкого перемотування. Через це, інтерфейс користувача став більш складним, оскільки кожна з обох кнопок, тепер виконує два завдання. Під час розроблення інтерфейсів користувача, як і у цьому прикладі, скорочення грає головну роль: звуження управління складною машиною лише до кількох елементів керування, може полегшити базову працездатність, але зазвичай, не виправдовує складність.

За допомогою дуже складних операційних систем сучасних комп'ютерів, такі цільові суперечності вирішуються двома категоріями інтерфейсів користувача: один показує користувачеві значки: паперовий кошик, теки та інше, що він може відразу зрозуміти і використовувати без будь-яких зусиль з вивчення — натискання «Посилання», наприклад, відкриває цільову веб-сторінку. Інший вид, дозволяє йому глибоко зануритися до комп'ютерної системи через інтерфейс командного рядка, але вимагає великої навчальної роботи. Наприклад, taskkill / F / IM iexplore.exe, завершує усі процеси, пов'язані з Internet Explorer у системі.

• HTC Sense
• MIUI

• Графічний інтерфейс користувача
• Інтерфейс командного рядка
• Людино-машинна взаємодія
• Ергономіка
• Промисловий дизайн
• Мова моделювання
• Використовність