Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем

Инженерам удавалось с успехом решать и более сложные проблемы. Например, в ранних моделях телевизоров необходимо было ждать около минуты, пока разогревалась катодная трубка кинескопа. В некоторых моделях инженеры добавили специальную схему, которая поддерживала катодную трубку в теплом состоянии, что позволило сократить время достижения рабочей температуры. (Поддержание катодной трубки в разогретом состоянии потребовало бы большого расхода электричества и уменьшило бы срок ее службы.) В другом варианте был разработан кинескоп с катодной трубкой, которая разогревалась в течение нескольких секунд. И в том и в другом случае интересы пользователя были удовлетворены. В начале двадцатого столетия был создан автомобиль на паровой тяге, называвшийся Стенли Стимер (Stanley Steamer). Несмотря на все свои очевидные достоинства, этот механизм не имел успеха из-за одного недостатка: чтобы тронуться с места, от момента зажигания до достижения необходимого давления в котле требовалось подождать 20 минут.

Принцип разработки, согласно которому программные продукты не должны вынуждать пользователя ждать без необходимости, можно считать очевидным и ориентированным на человека. Таким же является и стремление не подгонять пользователя. В общем виде этот принцип можно было бы сформулировать следующим образом: «Ритм взаимодействия должен устанавливаться самим пользователем».

Не требуется обладать большими техническими знаниями, чтобы понять, что большая пропускная способность коммуникационных линий может ускорить передачу веб-страниц. Однако другие взаимосвязи иногда бывают не столь очевидны. Поэтому для разработчиков интерфейсов «человек-машина» важно знать внутренние механизмы технологии. В противном случае у них не будет возможности оценивать достоверность утверждений, высказанных, например, программистами или специалистами по аппаратной разработке относительно осуществимости тех или иных элементов интерфейса.

2. Когнетика и локус внимания

При всей сложности компьютеров и других продуктов современной технологии «машинная» часть интерфейса «человек-машина» легче поддается пониманию, чем человеческая – намного более сложная и изменчивая. Тем не менее, многие (возможно, даже очень многие) факторы человеческой производительности не зависят от возраста, пола, культурного происхождения или уровня компетентности пользователя. Эти свойства человеческой производительности и способности к обучению имеют непосредственное отношение к основам разработки любого интерфейса. В частности, тот факт, что мы имеем один локус [1] внимания, оказывает влияние на многие аспекты разработки интерфейсов «человек-машина».

2.1. Эргономика и когнетика: что мы можем и чего не можем

Используйте машину или инструмент в соответствии с их возможностями и ограничениями, и они сослужат вам хорошую службу. Разрабатывайте интерфейс «человек-машина» в соответствии с возможностями и слабостями человека, и вы поможете пользователю не только справиться с работой, но и сделать его более счастливым, более продуктивным человеком.

Руководства по разработке продуктов, взаимодействующих с нами физически, обычно содержат конкретную информацию, основанную на свойствах и возможностях человеческого скелета и органов чувств. Совокупность сведений в этой области составляет науку эргономику. На основе этих знаний можно проектировать стулья, столы, клавиатуры или дисплеи, которые с высокой степенью вероятности будут удобны для своих пользователей. Тем не менее, нельзя пренебрегать тщательным тестированием разрабатываемых продуктов. Вы не станете проектировать машину, обслуживание которой предусматривает, чтобы один человек оперировал двумя переключателями, расположенными в трех метрах друг от друга. Очевидно, что людей с такими физическими размерами не бывает. Тема эргономики в компьютерной технике, выходящая за пределы данного изложения, рассматривается в обзоре разработок интерфейсов, представленном в книге Мэйхью (Mayhew, 1992, гл. 12). В эргономике учитывается статистическая волатильность параметров человеческого тела. Можно спроектировать автомобильное кресло, подходящее для 95 % населения, тогда как остальным 5 % потенциальных покупателей автомобиля такие кресла покажутся неудобными. Создание кресла, которое можно было бы регулировать в широком диапазоне, в том числе для редких пользователей с ростом 1 м или еще более редких с ростом 2,5 м, было бы механически невыполнимым или же потребовало значительных затрат.

Большая часть машин, созданных нашей цивилизацией, были механическими и взаимодействовали с нами главным образом физически. Соответственно, наши физические ограничения сравнительно легко учесть. Постепенно человеческие изобретения стали иметь все большее отношение к области интеллектуальных задач, нежели физических. Мы должны овладеть эргономикой сознания, если мы хотим создавать интерфейсы, которые могли бы хорошо работать. Удивительно, но мы часто не замечаем собственные ментальные ограничения, поэтому для определения границ возможностей нашего сознания мы должны прибегнуть к тщательному наблюдению и экспериментированию.

Изучение прикладной сферы наших ментальных способностей называется когнитивным проектированием, или когнетикой. Некоторые когнитивные ограничения очевидны: например, нельзя ожидать от обычного пользователя способности перемножать в уме 30-значные числа за 5 секунд, поэтому нет смысла разрабатывать интерфейс, который требовал бы от пользователя такой способности. Однако мы часто не учитываем другие ментальные ограничения, которые оказывают неблагоприятное влияние на нашу продуктивность при работе с интерфейсами «человек-машина», хотя эти ограничения присущи каждому человеку. Интересно отметить, что все известные компьютерные интерфейсы, а также многие некомпьютерные интерфейсы «человек-машина» разработаны с расчетом на некие когнитивные способности, которыми, как показывают эксперименты, мы на самом деле не обладаем. Большая часть трудностей, связанных с использованием компьютеров и подобных устройств, возникает скорее из-за низкого качества интерфейса, чем из-за сложности самой задачи или же недостатка старания или умственных способностей у пользователя.

Когнетика, так же как и эргономика, учитывает статистическую природу различий между людьми. Тем не менее, следует прежде всего рассмотреть сами ограничения, присущие нашим когнитивным способностям, поскольку знания об этих ограничениях пока мало находили практическое применение.

К счастью, нам не придется рассматривать физическую структуру мозга хотя бы потому, что наши сегодняшние знания об этом органе весьма неопределенны. Успешный интерфейс вполне может быть разработан на основе прагматического и эмпирического взгляда на то, что может и чего не может человеческий ум, сколько времени требуется человеческому сознанию и телу на выполнение тех или иных задач и какие условия повышают вероятность совершения ошибки.