Программные продукты и системы

Существует много метафор, раскрывающих различные подходы к изучению общения человека с ЭВМ в целом и пользовательским интерфейсом (ПИ) в частности [б].

Рассмотрим лишь те, которые оказывали и оказывают влияние на развитие человеко-компьютерного взаимодействия как научного направления. Таких метафор четыре [3, 5]:

1)       пользователи как машина;

2)   компьютер как партнер по диалогу;

3)   компьютер как инструмент;

4)   компьютер как посредник. Рассмотрим их по порядку.

МЕТАФОРА "ПОЛЬЗОВАТЕЛИ КАК МАШИНА"

Первая модель используется в контексте технической системы, состоящей из различных компонентов, обладающих одними и теми же свойствами. Между компонентами может происходить обмен данными, причем каждый компонент обрабатывает данные по предварительно заданным правилам. В этом плане все взаимодействие видится как передача данных между человеком и автоматическим компонентом; при проектировании ПИ основное внимание уделяется тому, чтобы сделать эту передачу продуктивной и эффективной. Иначе говоря, делается все возможное, чтобы пользователь действовал схожим с автоматическим компонентом образом.

Отметим также, что существенным качеством ПИ с позиции данного подхода является организация возможности передачи данных между пользователями и автоматами по заданным правилам. В связи с этим стандартизация ПИ видится как хорошее следствие реализации данной метафоры.

Можно сказать, что ПИ в терминах статьи [10] должен обладать стандартизированным командным языком, обратной связью относительно ошибок во вводимом тексте и экраном для эффективной передачи данных.

Исследования человеко-компьютерного взаимодействия, проводимые с позиции данного подхода, имели своей целью выявление принципов, которые способствовали бы передаче информации между человеком и автоматическими компонентами системы и уменьшению количества ошибок [7].

Основное преимущество такого подхода [8] состоит в том, что он предоставляет возможность рассмотреть различные компоненты и проследить, как осуществляется поток данных между ними, что способствует анализу и проектированию последнего. В той же статье отмечаются три основных недостатка подхода, основанного на данной метафоре:

-     рассмотрение взаимодействия как передачи данных между человеком и системой;

-     изучение пользователей и компьютеров как процессоров [4]; при этом ПИ интерпретируется просто как интерфейс между этими компонентами, что намного снижает объяснительную и продуктивную силу данного понятия. Это приводит к тому, что дизайну ПИ не уделяется должного внимания;

-     формальное описание структуры взаимодействия человека с ЭВМ, сведение работы человеческих компонентов к алгоритмическим процедурам, что весьма затрудняет решение задач.

Мы полагаем, что данный подход был необходим на начальном этапе развития Человеко-компьютерного взаимодействия, но к настоящему времени он себя исчерпал. В практических целях его можно использовать при создании систем для обмена данными между отделами той или иной организации, для обмена информацией между торговыми фирмами и т.п.

МЕТАФОРА "КОМПЬЮТЕР КАК ПАРТНЕР ПО ДИАЛОГУ"

Если в первой метафоре пользователь и компьютер рассматривались как процессоры, то в данной метафоре пользователь и компьютер предстают как партнеры по диалогу. Она интенсивно изучалась представителями искусственного интеллекта (ИИ) [2]; назначение ее состояло в том, чтобы компьютерная система отображала определенным образом поведение человека. С позиции этой метафоры процесс взаимодействия рассматривается как процесс общения, в котором пользователь и ПП выступают как передатчик и приемник, языком общения является естественный язык (ЕЯ), а проектирование обработки информации осуществляется таким образом, чтобы она могла моделировать человеческие когнитивные и эмоциональные процессы [3].

Отметим, что существуют две разновидности метафоры "компьютер как партнер по диалогу": разговорная и декларативная.

Разговорная метафора подразумевает, что пользователь и компьютер вовлечены в разговор (беседу) о существующей задаче и об ее решении. Рассматриваемая метафора основана на следующих предположениях [6]:

1)        проблема ПИ представляет собой проблему общения: для того, чтобы работать друг с другом, пользователь и компьютер должны общаться;

2)   общение "человек-человек" осуществляется в основном с помощью разговора или беседы;

3)   в связи с тем, что люди обладают достаточными навыками для общения друг с другом, формирование "поведения" ПИ, подобного человеческому, помогает пользователю применять существующие навыки, что делает взаимодействие легким для него. Иными словами, ПИ становится тем более полезным, чем более отображает общение "человек-человек";

4)   ПИ должен поддерживать беседу между пользователем и компьютером.

Разговорная метафора зачастую бывает затруднительна для пользователей графических систем, поскольку им приходится запоминать достаточно большой набор синтаксических конструкций, что перегружает память. Разговорную метафору можно использовать для графических приложений только в том случае, если во внутреннем диалоге есть процедуры, имеющие общую структуру. В этом случае целесообразно использовать подход к проектированию меню-образного ПИ, основанный на ограниченном ЕЯ. В системах подобного типа могут быть разнообразные меню: подлежащих, сказуемых, дополнений и т.д. Комбинация из N-выбо-ров будет представлять предложение, соответствующее команде во внутреннем диалоге. Примером этого может служить программный продукт (ПП) для моделирований изделий сложной формы ДЕСФОР [1], в котором имеется набор подлежащих (кривая и поверхность) и набор сказуемых (создать, удалить, редактировать, переместить и др.). Существует и набор предложений для каждой пары "подлежащее и сказуемое".

Вышеизложенное говорит в пользу разговорной концепции человеко-компьютерного взаимодействия. Однако разговорная метафора не вполне соответствует особенностям взаимодействия человека с ЭВМ.

Изучение развития человеко-компьютерного взаимодействия как научного направления, выявление различных подходов к исследованию и проектированию диалога человека с ЭВМ и ПИ говорят о том, что правомерность интерпретации ПП как субъективированного объекта подпитывается с двух сторон: со стороны пользователя и со стороны специалистов, занимающихся проблемами ПИ.

Проведенный анализ позволяет прийти к следующим выводам:

-     проблема ПИ действительно представляет собой проблему общения пользователя с ПП как субъективированным объектом;

-     специфику общения "человек-человек" некорректно полностью переносить на общение "человек-компьютер" с использованием, в частности, и ЕЯ;

-     общение человека с ЭВМ как субъективированным объектом имеет другую природу, иные цели, в связи с чем копирование человеческого общения не имеет смысла;

-     разговорная метафора является не единственной и не основной в реализации общения человека с ПП.

Перейдем теперь к рассмотрению декларативной метафоры.

Декларативная метафора состоит в том, что простое высказывание приводит к действию ПП. В этом случае между пользователем и ПП нет посредника, семантическое и сигматическое расстояние кажутся небольшими. Но не так все просто. Говорение есть действие и может быть поддержано системой только в том случае, если все, что говорится, может быть сделано [6].

Декларативной метафорой не предусматривается фиксация ошибок, к системе нельзя обратиться с вопросом за объяснением, как это предусматривается в системах с разговорной метафорой.

Беда декларативной метафоры заключается в ее сугубо лингвистической природе, поскольку декларации существуют независимо от объектов, которые они описывают. Трудно вообразить естественный способ ограничения создания деклараций, которые могут описать только те объекты, которые имеются в ПП как в "мире действий". По-видимому, ограничения будут условными, потому что они принадлежат области действий, а не пользователю.

Считается, что декларативная метафора работает только наполовину [6]. Она не вполне жизнеспособна, поскольку неизбежно предоставит пользователю возможность войти в ситуацию, что разрушает саму метафору либо накладывает определенные ограничения на порождение деклараций, направляемых ПП.

METAФОPA "КОМПЬЮТЕР КАК ИНСТРУМЕНТ"

В этом случае компьютеры рассматриваются как инструменты, с помощью которых создаются изделия и продукты под непосредственным контролем рабочего [3]. Взаимодействие рассматривается как процесс приложения инструмента к изделию и как оценка результатов данного проекта. Выдвигаются требования к компьютерным системам, заключающиеся в том, чтобы они функционировали как невидимые в условиях рутинных технологий и способствовали расширению возможностей рабочих в их трудовой деятельности.

Отметим, что принципы проектирования ПИ при использовании рассматриваемой метафоры покоятся на детальном проникновении в содержание процесса взаимодействия [8]. При этом пользователь таких "инструментов" рассматривается как личность, обладающая навыками создания продукции в определенном производстве, в связи с чем компьютерные системы и средства проектируются с позиции данного подхода без формального описания умений и знаний пользователей, поскольку большая их часть не поддается анализу и вербальной интерпретации. Основная цель заключается не в автоматизации определенных компонентов рабочего процесса, а в создании эффективных инструментов, основанных на компьютерах и предназначенных для использования квалифицированными рабочими.

Следует сказать, что взаимодействие рассматривается как процесс приложения инструмента к изделию и как оценка результатов данного процесса. В этой связи в ПИ компьютерной системы должны быть представлены набор инструментов, а также изменения материала при использовании последних, что весьма важно для оценки совершаемых действий и накопления оперативного знания. Командный язык при этом нацелен на выбор инструментов и на приложение последних к материалу, а информационный дисплей - на представление имеющихся средств и презентацию предназначенного для обработки материала.

В зависимости от области применения компьютерной системы для реализации ввода информации может использоваться разговорная модель или непосредственное манипулирование объектами на экране, например для макетирования газетной страницы [8]. При ее формировании специалисту надлежит собирать статьи, иллюстрации, объявления, графический материал. В связи с этим компьютерная система должна предоставить пользователю не только средства для осуществления традиционных операций, таких как выбор, перемещение, центрирование материала и т.п., но и предусмотреть достаточно мощные программные устройства для создания графической информации, ее позиционирования, перемещения и т.д: Реализация обратной связи в подобных системах тесно связана с формированием страницы экрана, поскольку непосредственное манипулирование материалами вызывает немедленную обратную связь об осуществлении операций.

ПИ в системах, основанных на данном иод-ходе, нацелен в первую очередь на представление отношений между инструментом и материалом; отношения между пользователем и инструментом выносятся на второй план [12]. Таким образом, к хорошему ПИ можно отнести такой, который "исчезает" при использовании инструмента.

Основным преимуществом данного подхода является рассмотрение умений и квалификации будущих пользователей как необходимого условия проектирования компьютерных систем [8].

К числу основных недостатков относится нацеленность проектируемых систем на индивидуальное использование. Здесь следует заметить, что данная метафора не применяется для изучения межличностных и организационных отношений. Очевидно и этот подход не следует переоценивать при проектировании компьютерных систем.

Следует отметить, что представленность ПИ в системах, направленных на автоматизацию рутинных процессов, действительно низка [9]. В свете этого рассматриваемый подход может внести свою лепту в развитие этой области.

Вместе с тем полезно сказать, что организация труда находится в настоящее время в тесной взаимосвязи с развитием человеческих способностей к обучению и познанию, критике и инсайту, все более возрастает взаимозависимость между человеческим разумом и результатами его труда [13, с.414]. Думается, что рассмотрение компьютера или ПП как иллюзорного партнера (субъективированного объекта) отвечает новым условиям, при этом все остальные метафоры и подходы находят свою нишу в пространстве нового подхода. Перейдем теперь к раскрытию метафоры "компьютер как посредник".

МЕТАФОРА "КОМПЬЮТЕР КАК ПОСРЕДНИК"

С позиции данной метафоры компьютеры рассматриваются как канал, с помощью которого люди осуществляют общение. Аналогами для компьютеров являются в данном случае не сами люди, а другие искусственные образования, играющие роль посредника, такие как газеты, книги, записи, фильмы, видео, ТВ. Отличие данного подхода от рассмотрения компьютера как инструмента заключается в исходных понятиях. Для рассматриваемой метафоры характерны такие понятия, как "передатчик" и "приемник"; компьютерная система рассматривается как символ, означающий и замещающий нечто иное, чем он сам; предполагается, что общение как часть взаимодействия может не приводить к созданию реальных продуктов; отмечается важность риторического и эстетического аспектов общения [3]. Таким образом, компьютер выступает как посредник того же класса, что и книги, газеты, видео и ТВ. Схема отношений между пользователями и компьютером представлена на рисунке.

Схема отношений между пользователями (коммуникантами) и компьютером как посредником

Рассматриваемая метафора и подход, основанный на понимании компьютера как инструмента, имеют и нечто общее, сводящееся к тому, что людям и компьютеру приписываются разные роли. Можно интерпретировать появление метафор "компьютер как инструмент" и "компьютер как посредник" как вызов метафорам, основанным на экспликации различных связей между человеком и компьютером.

Отметим, что метафору "компьютер как инструмент" можно рассматривать как компонент метафоры "компьютер как посредник". В процессе общения. происходит различение между знаковым средством (означающим) и значением (означаемым). Знаковые средства могут состоять из букв, чисел, элементов, картинок, которые создаются различными инструментами (средствами): пишущими машинками, карандашами, ножницами, клеем и т.д. В этом случае мы действительно имеем материал и средства, и этот аспект коммуникации можно хорошо понять с позиции "инструментального" подхода [3].

Однако уровень выражения отображает лишь один аспект процесса общения, другой обусловлен уровнем содержания, имеющим дело с означаемым. Эти уровни взаимосвязаны, невозможно надлежащим образом понять один из них без связи с другим. В процессе коммуникации один (или несколько) человек пытается повлиять на изменение взглядов, умений, целей, отношений и т.д. другого (других) путем продуцирования знаков. Информация, содержащаяся в высказывании передатчика, интерпретируется получателем на основе языка, знания контекста и др. Из этого следует, что на уровне содержания "инструментальный" подход не действует, поскольку на этом уровне не создается физическое изделие.

Метафора "компьютер как посредник" хорошо подходит для создания систем, нацеленных на реализацию общения между журналистами, редакторами, типографскими служащими и т.д.

Его общее требование сводится к тому, что речевой акт должен иметь достаточную вероятность для успешной реализации. Для того, чтобы сделать это возможным, необходимо четко указывать в сообщениях тип и влияние речевых актов, предназначенных для реализации. При этом передатчик и приемник должны быть четко маркированы в сообщениях. Отметим, что передатчик и приемник могут собирать информацию об интерпретации друг друга.

При создании средств выражения мы рекомендуем принимать во внимание эстетику уровня выражения. Представляет интерес и требование к стандартизации, которое должно быть по возможности ограничено; стандартизацию можно использовать только в случае достаточных аргументов в пользу эксплицитного представления информации. Кроме того, пользователи должны иметь возможность модифицировать средства выражения при возникновении новых потребностей [3].

С позиции рассматриваемой метафоры можно проинтерпретировать два варианта общения:

-    общение между двумя пользователями или двумя группами пользователей с помощью ПП;

-    одностороннее общение разработчика ПП с его пользователями.

Полезно сказать, что существуют две интерпретации второго варианта: с одной стороны, он интерпретируется с позиции метафоры "компьютер как партнер по диалогу" [11], с другой -с позиции метафоры "компьютер как посредник" [3].

Здесь хотелось бы остановиться на различии этих моделей. В модели "компьютер как партнер по диалогу" на компьютер переносятся способности человека вести общение, в другой модели различными пользователями или группами пользователей ведется общение с компьютером как с посредником.

Считается, что общение может происходить только между людьми [3]. Мы же придерживаемся другой точки зрения и полагаем, что человек общается не только с реальными, но и с иллюзорными партнерами и квазисубъектами. Такова его природа, и мы должны использовать это человеческое свойство для повышения эффективности и комфортности ПИ.

Отметим, что в рамках человеко-компьютерного взаимодействия развиваются такие два направления, как:

-    общение людей посредством компьютера (CMC);

-    совместная работа коллектива с помощью компьютерной технологии (CSCW).

На наш взгляд, рассмотренная метафора способствует объяснению функционирования систем, разрабатывающихся в рамках первого направления, таких как электронная почта, компьютерные конференции, обучение на расстоянии, автоматизированные библиотечные системы и др. Вместе с тем следует сказать, что данная метафора, основанная на представлениях теории общения и теории речевых актов, не может принять на свое "довольствие" все, что сделано психологией и эргономикой (в области изучения пользователя, решения им задач, типологии его личности и др.) с целью их формализации и использования при проектировании ПИ.

Список литературы

1.     Гордиенко А.П. Пользовательский интерфейс в графических приложениях: объектно-ориентированный подход // Пользовательский интерфейс: исследование, проектирование, реализация. - М., 1992. -Вып.2. - С. 151-160.

2.     Модели диалога в системах искусственного интеллекта. - Тарту: Изд-во ТГУ, 1987. - 160 с.

3.     Andersen P.B. Semiotics and informatics: computer as media // Information technology and information use. Copenhagen, 1986. - P. 64-97.

4.  Card S.S., Moran T.B., Newell A. The psychology of human-computer interaction. - L.: Lawrence Erlbaum publ., 1983. - 469 p.

5.     Carrol J.M., Mack R.L. Kellog W.A. Interface metaphors and user interface design // Handbook of Human-Computer Interaction. Amsterdam, 1988. - P. 67-85.

6.     Hutchins E. Metaphors for interface design // The stucture of multimedia dialogue. - Amsterdam, 1989. - P. 11-28.

7.  Hutchins EX., Hollan J.D., Norman D.A. Direct manipulation interfaces // User centered design. Hillsdale, NJ., 1986. - P. 88-124.

8.     Kammersgraad J. Four different perspectives on human-computer interaction //Intern. J. of Man-Mach. St. - 1988. - Vol. 28. - P. 343-362.

9.     Kuutti K., Bannon LJ. Some confusions at the "interface" problem U Proc. of the conference "Human jobs and computer interfaces". Amsterdamm, 1991. - 19 p. (reprint).

10.       Newman W.M., Sproull R.F. Principles of interactive computer graphics.

-          N.-Y.: McGraw-Hill, 1979. - 541 p.

11.Oberquelle H., Kupka I., Maas S. A view of human-machine communication and cooperation // Intern. J. Man.-Mach. St. - 1983. - Vol. 19. - P. 309-313.

12.Polanyi M. Personal knowledge. - London: Routledge and Heagan, 1988.

13.Zuboff S. In the age of the smart machine the future of work and power.

-          N.-Y.: Basic Books, 1988. - 468 p.