Typy uživatelských rozhraní a jejich specifika/old

Uživatelské rozhraní - User interface

To je poměrně široký pojem a našli bychom celou řadu definic, určujících co vše je možno si pod následujícím termínem představit. Jednotlivé definice se pochopitelně liší. Určujícím aspektem je přitom zejména kontext, ve kterém se termín objevuje a celkový úhel pohledu. Obecně se jedná o souhrn prostředků komunikace informací mezi uživatelem (člověkem) a jakýmkoli strojem či zařízením. (V tomto smyslu můžeme za uživatelské rozhraní považovat i tlačítka a menu mobilního telefonu, hlasové ovládání GPS v automobilu či soubor tlačítek na panelu k řízení rychlovlaku.) Komunikace vždy probíhá obousměrně – od uživatele ke stroji a – od stroje k uživateli. (Rozhraní zpracovává vstupy od uživatele a prezentuje výstupy.) Jak uvádí [Součková, 2003], uživatelské rozhraní je obvykle určeno souborem různých vstupních a výstupních zařízení, procesů a programového vybavení, které tyto procesy kontroluje. TDKIV popisuje uživatelské rozhraní jako rozhraní mezi uživatelem a počítačovým programem, které mj. zahrnuje možnosti a postup ovládání programu, chybová hlášení programu, formu a obsah nápovědy apod. [Papík, 2001] pak definuje 2 základní složky uživatelského rozhraní

• fyzickou (vstupní/výstupní zařízení, nástroje selekce a zpětné vazby)

• konceptuální (dotazovací, resp. příkazové jazyky, menu, postředky přímé manipulace, systémy pracující s ikonami, formulářové rozhraní, prvky inteligentního rozhraní)

V některých případech [Součková,2003] se uvádí také složka

• perceptuální (vnímání uspořádání objektů na obrazovce či použití barev)

S uživatelským rozhraním se setkáme asi nejčastěji právě v souvislosti s počítačem a počítačovými programy (tzv. „human-computer interface“ HCI – rozhraní člověk-počítač). Zkratka HCI se však častěji vyskytuje jako označení vědy Human computer interaction HCI – interakce člověk-počítač.

Human-computer interaction / HCI

HCI je interdisciplinární věda, (čerpající např z počítačové vědy, filozofie, ergonomie, psychologie, antropologie a řady dalších), zabývající se zkoumáním interakce člověka a počítače či počítačových systémů. Právě tento dialog mezi systémem a uživatelem probíhá pomocí uživatelských rozhraní. Obor HCI se zabývá zkoumáním uživatele a jeho potřeb z nejrůznějších hledisek a studuje také počítačové systémy i uživatelská rozhraní. Na základě získaných poznatků pak navrhuje taková uživatelská rozhraní, která jsou z hlediska spolupráce člověka a počítačového systému co nejefektivnější, a pro uživatele nejpříjemnější.

Pojmy

System- and technology driven design – Systémy, jimiž byl člověk řízen a musel se jim přizpůsobit . (50.-80. léta 20. stol.)

User-centered design – Systémy, respektující uživatele jsou více uživatelsky orientované a přátelské, nicméně role uživatele je při návrhu stále ještě pasivní. Nemůže projektování rozhraní v jeho činnostech ovlivňovat, spíše jen formou shromážděných požadavků. (80.-90. léta 20. stol.)

User friendly – Uživatelsky přátelská rozhraní. (Jde o systémy snadné k užívání, práce s nimi by měla být pro uživatele příjemná.)

Learner-centered design – Systémy, které jsou schopny se učit. Uživatel se přímo účastní jejich návrhu a projektování. (Charakteristický rys projektů HCI v současnosti) [Papík, 2001]

Human-computer intelligent interaction – Inteligentní interakce člověk-počítač. Trend poslední doby, snažící se o co nejefektivnější komunikaci mezi člověkem a počítačem. Nové technologie se zaměřují na zkoumání smyslových vjemů a využití emocí v oboru HCI. [Loukotová,2006]

S termínem User Interface (UI) souvisí také termíny – Human-computer interface (HCI) a – Human-machine interface (HMI), které bývají v některých případech brány jako synonyma.

Podobně termín Human-computer interaction, bývá někdy označován také Computer-Human interaction (CHI), Man-machine interaction (MMI) nebo Human-machine interaction (HMI)

Počátky uživatelských rozhraní / pojmy

V počátcích (50.-60.léta 20.stol.) probíhala komunikace uživatele s počítačem především pomocí nejrůznějších přepínačů a světelných signálů. Později byly možné tištěné výstupy realizované pomocí děrných štítků. Děrné štítky, světelné signály a přepínače tak můžeme považovat za první uživatelská rozhraní zajišťující komunikaci mezi člověkem a počítačem. Tato rozhraní kladla vysoké nároky na uživatele, kteří museli disponovat odbornými znalostmi – z toho důvodu pracovali s prvními počítači pouze odborníci a vědci (nejčastěji matematici). Nevýhodou těchto rozhraní byla také skutečnost, že nebylo možné zpracovávat více úkolů najednou (tzv. multitasking).

V 60. letech 20. stol. vzniká nové rozhraní – příkazový řádek – (CLI) command line interface / (CUI) command user interface . Komunikace probíhá pomocí zápisu předem určených příkazů umělého jazyka ve formě textu. Vstupním zařízením je klávesnice. Příkazový řádek klade na uživatele poměrně velké nároky,- je nutno ovládat příkazy v umělém jazyce. Přesto je však, jak uvádí [Loukotová, 2006], stále oblíbený u speciální skupiny uživatelů. Jde převážně o odborníky, techniky, vědce či administrátory, kterým vyhovuje rychlé, efektivní a flexibilní ovládání. (Příkazový řádek se objevuje v unixových systémech, MS DOS, či Windows cmd.exe)

V 60.letech se objevuje technika rozhraní přímé manipulace – direct manipulation. ( termín použil poprvé Ben Schneiderman r.1982) Vstupním prvkem je ukazovací zařízení, pomocí něhož lze manipulovat s objekty umístěnými na obrazovce. Vstupním prvkem je například světelné pero, jehož prostřednictvím lze uchopit, posouvat nebo měnit velikost objektů na obrazovce. Roku 1967 pak W. Newman navrhl grafickou přímou manipulaci. Do rozhraní přímé manipulace patří také technika WYSIWYG – what you see Is what you get. (Dostaneš co vidíš,- způsoby manipulace s textem a objekty, jejich výběr a otevírání)

Základní typologie uživatelských rozhraní v kontextu HCI

Textové uživatelské rozhraní – CUI (Character User Interface) Textové, nebo také znakové uživatelské rozhraní pracuje pouze v textovém režimu (obrazovka je rozdělena na sloupce a řádky a do každé pozice je možno zobrazit maximálně jeden znak z předem dané množiny). Charakteristická je také pevná hierarchie menu. Při práci s rozhraním je nejprve zapsána akce pomocí znaků a dále je zvolen objekt či vkládána data, pro které se má daná akce provést. Sekvence povelů je v tomto případě předem dána a uživatel je musí znát. Uživatel ve znakovém prostředí pracuje s kurzorovými klávesami, menu, či funkčními klávesami a nápovědou. Typickým představitelem CUI je příkazový řádek. Toto rozhraní se nejčastěji používá u mainframových systémů, některých operačních systémů či systému MS-DOS. [Loukotová, 2006]

Grafické uživatelské rozhraní – GUI (Graphical User Interface) GUI využívá grafické prvky (např. ikony, menu, dialogové rámečky,okna) a ovládací prvky v kombinaci s textem a často využívá způsoby přímé manipulace. Uživatel pomocí ukazovacího zařízení (např. myši či kurzoru) manipuluje s prvky na obrazovce, které jsou vyjádřeny v grafické podobě. Uživatelsky je GUI mnohem přístupnější, než např. příkazový řádek, právě protože je více založeno na vizualizaci a analogii se skutečnými předměty. Není také nutné znát speciální příkazový jazyk. Díky GUI bylo umožněno s počítačem pracovat širšímu spektru uživatelů, nejen odborníkům. Hlavními prostředky interakce jsou zde okna (windows), ikony (Icons), menu (menus) a ukazovací zařízení (pointing device). Zřejmě právě pro své nízké nároky na uživatele, pro které je interakce s GUI velmi příjemná, je toto rozhraní jedním z nejpoužívanějších rozhraní v dialogových informačních systémech.

Hlasové uživatelské rozhraní – VUI (Voice User Interface) Hlasové uživatelské rozhraní využívá přirozenou lidskou řeč a objevují se nově i systémy pracující na principu ovládání neřečovými zvuky. (Pracuje se např. s výškou tónu, hlasitostí, délkou tónu a typem zvuku,- pískání, syčení, šyšlání. Jedním z hlavních důvodů využívání těchto technik je potřeba zvyšování přístupnosti. A to i pro uživatele s postižením) Interakce v tomto případě probíhá hlasovým vstupem uživatele, na který systém reaguje např. výstupem v audio podobě. [Loukotová,2004] definuje dle Nanniho tři hlavní prvky hlasového uživatelského rozraní 1) povely 2) gramatiku a 3) logiku dialogu. Hlavními nevýhodami tohoto rozhraní spojenými zejména s audio vstupem jsou šumy a rozpoznání řeči. Jde také o ekonomicky i technologicky náročnou aplikaci a tak se zatím příliš často nevyužívá.

Multimodální uživatelské rozhraní – MUI (Multimodal User Interface) Tento termín označuje poměrně nový typ uživatelského rozhraní, a to rozhraní s více režimy. Uživatel tak má možnost volby určitého jím preferovaného typu rozhraní pro danou úlohu. Interakce probíhá na bázi tradičních vstupů pomocí klávesnice, myši a výstupu na monitoru a zároveň formou hlasového rozhraní vstupem mluveného slova a výstupem audiozáznamu. Použity mohou být také dotykové obrazovky nebo 3D objekty. [Loukotová,2006] Společnost Microsoft např. vyvinula zcela nový způsob ovládání počítače pomocí rozsáhlé dotykové obrazovky. Jedná se o kombinaci hardware a software umožňující jednomu či více uživatelům pracovat s digitálním obsahem – a to i současně. – Jedná se o tzv. Microsoft surface.

Rozhraní typu virtuální realita

Virtuální realita je uživatelské rozhraní, které se snaží o co nejvěrnější simulaci prostředí a reálného prostoru i objektů či osob převážně pomocí technik 3D. V současné době je spíše předmětem výzkumu a vědeckých prací. Využití má například u simulování nevratných akcí (lékařství, armáda…) Výhodou tohoto rozhraní je, že působí přirozeně a dokáže „vtáhnout uživatele do děje“.

Nová uživatelská rozhraní

Hlavní trendy uživatelských rozhraní v 21. století: zaměření systémů na vylepšení funkčnosti, zlepšení grafických možností a snaha oslovit veškeré skupiny uživatelů prostřednictvím co nejširšího přizpůsobení lidským potřebám, ovládání na základě přirozených projevů (hlas, pohyb, gesta, emoce). Propojení uživatelských rozhraní s dalšími aplikacemi (online obchody, komunikační software), práce s 3D rozhraním a virtuální realitou, větší důraz na využití emocí. (Vývojáři firmy Extreme reality vyvinuli novou technologii , která umožňuje ovládat počítač jen pomocí pohybu rukou a těla, bez přídavných „zařízení“ namontovaných na těle uživatele. Se zobrazením 3D pracuje novinka zvaná BumpTop. Umožňuje pomocí 3D zobrazovat objekty na obrazovce a dále je přesouvat, pomocí přednastavených pohybů myši.

Tangible user interface / (TUI) – hmotné uživatelské rozhraní – Je uživatelské rozhraní ve kterém lidé komunikují s digitálními informacemi skrze fyzické zařízení. Počáteční název zněl srozumitelné rozhraní, ale toto označení se již nepoužívá. Jedním z průkopníků je profesor MIT Hiroshi Ishii. Ten nazval tangible user interface „hmatatelnými bity“ , což je dáno fyzickou formou digitálních informací. Hmotné části zde spojují dva odlišné světy bity a atomy.

Interaktivní styly - Uživatelská rozhraní, ve snaze maximálně uspokojit potřeby svých uživatelů, využívají nejrůznější typy interakčních stylů. Každý uživatel má jiné potřeby a priority, stejně tak, jako každé uživatelské rozhraní má určité dispozice pro to, v jakých situacích a na jaké úkony je lze využít. K nejčastějším interaktivním stylům patří : formulářová rozhraní, menu, příkazové jazyky, přirozený jazyk, systémy pro rozpoznání řeči, přímá manipulace či systémy s prvky umělé inteligence

Vstupní a výstupní zařízení - Vstupní zařízení jsou nejrůznější technické prostředky, které stroji, počítači či počítačovému systému předávají informace od uživatele, slouží také k ovládání počítačových systémů. Výstupní zařízení podávají jakousi „odpověď “ na uživatelem zadanou informaci a poskytují nám v různých formách výstupy ze systému. Za vstupní zařízení počítače lze považovat například: klávesnici, scanner, myš, trackball, touchpad, trackpoint, haptickou rukavici, světelné pero, dotekovou obrazovku, tablet, joystick, gemepad, volant, webovou kameru, mikrofon, čtečku čárových kódů, čtečku magnetických karet nebo digitální fotoaparát. Výstupní zařízení pak tvoří: monitor, LCD display, dataprojektor, tiskárna, plotter, reproduktory, či sluchátka.

Zdroje

DILLON, Martin. Interfaces for information retrieval and online systems : the state of the art. 1st. publ. New York : Greenwood Press, c1991. 337 s. ISBN 0-313-27494-0.

LOUKOTOVÁ, Klára. Současná uživatelská rozhraní dialogových informačních systémů. Praha, 2006. 152 s., 46 s. příl., 50 obr. Diplomová práce. (Mgr.). Univerzita Karlova v Praze, Filozofická fakulta, Ústav informačních studií a knihovnictví.

MARTINKOVÁ, Alice. Uživatelská rozhraní knihovnicko-informačních systémů pro těžce zrakově postižené uživatele. Praha, 2006. 96 s., tab., graf. Diplomová práce. (Mgr.). Univerzita Karlova v Praze, Filozofická fakulta, Ústav informačních studií a knihovnictví.

PAPÍK, Richard. Vyhledávání informací II. Uživatelské rozhraní a vlivy oboru „human-computer interaction“. Národní knihovna. 2001, roč. 12, č. 2, s. 81-90. ISSN 1214-0678.

SOUČKOVÁ, Martina. Aspekty vztahu člověk-počítač s důrazem na uživatelské rozhraní. Praha, 2003. 89 s., 8 obr. Diplomová práce (Mgr.). Univerzita Karlova v Praze, Filozofická fakulta, Ústav informačních studií a knihovnictví.

SPORKA, Adam, J. Nekonvenční uživatelská rozhraní pro zvýšení přístupnosti webu. In World Usability Day 2006 : 14 November 2006, making life easy! [online]. Sl : Sun Microsystems, Inc. [cit. 2008-26-11]. Dostupné z WWW: < http://cz.sun.com/wud/prezentace/nekonvecni_uzivatelska_rozhrani.pdf >.

ŠLEHOFER, Lukáš. Uživatelská rozhraní budoucnosti. In Symbio [online]. Sl : Symbio digital, 2008 [cit.2008-29-11]. Dostupné z WWW : < http://www.symbio.cz/clanky/uzivatelska-rozhrani-budoucnosti.html>.

TDKIV : Česká terminologická databáze z oblasti knihovnictví a informační vědy: báze KTD [online]. 2003. Praha : Národní knihovna České republiky, Odbor knihovnictví, c2002- [cit. 2008-26-11]. Dostupné z WWW: < http://sigma.nkp.cz:4505/F/?func=file&file_name=find-a&local_base=ktd >.

THOMAS, Peter J. The social and interactional dimentsions of human-computer interfaces. Cambridge : Cambridge University Press, 1995. ix, 268 s. ISBN 0-521-45302-X.

Tangible User Interface. In Wikipedia: the free encyclopedia [online]. St. Petersburg (Florida, USA) : Wikimedia Foundation, 2008-, last modif. 25. November 2008 [cit. 2009-23-01]. Anglické rozhraní. Dostupné z WWW: <http://en.wikipedia.org/wiki/Tangible_User_Interface>.

Anotovaná bibliografie

BOLTON, Jina. Writing an interface style Guide. A list apart. 2008, no. 260. ISSN 1534-0295. Dostupné z WWW: < http://www.alistapart.com/articles/writingainterfacestyleguide >.

Anotace: Tento článek od designérky Jiny Bolton, zabývající se vizuální interakcí, hovoří o tvorbě grafických rozhraní a podává přehled o některých standardech a zásadách, které je dobré dodržovat.

DE SOUZA E SILVA, Adriana. From Cyber to Hybrid: mobile Technologies as Interfaces of Hybrid Spaces. Space And Culture. 2006, vol. 9, no. 3, s. 261-278. ISSN 1206-3312. Dostupné z WWW: <http://csaweb111v.csa.com/ids70/linking.php?linktype=FulltextPDF&record=ids%3Asage-set-c%2FSAC_2006_9_3.SS.20070907-01-25-34.waisvr.wais.utf8fix+203946+sagesoc-set-c&SID=6kgctb36m9dpbhe7kp9sdorj37>.

Anotace: Článek definuje hybridní prostor ve světle tří významných změn v interakci mezi mobilní technologií a prostorem. Posun od statických mobilních rozhraní přináší sociální sítě do fyzického prostoru.

FORD, Shannon; MARCHAK, Frank M. The Future of Visual Interaction Design? SIGCHI Bulletin.1997, vol. 29, no 1. Dostupné z WWW: < http://www.acm.org/sigchi/bulletin/1997.1/vid.html >.

Anotace: Následující článek hovoří o budoucnosti uživatelských rozraní a o jejich problémech v interakci s uživateli. Zabývá se i otázkou, jak vytvořit dobré rozhraní a co je vůbec dobré rozhraní.

LAMAS, Mounia; ROLEKE, Thomas; TURRA, Frank; FUHR, Nobert. Concepts for a Graphical User Interface for Hypermedia Retrieval. Universität Duisburg-Essen, Institut für Informatik und Interaktive Systeme. 2000. Dostupné z WWW: < http://www.is.informatik.uni-duisburg.de/bib/fulltext/ir/Lalmas_etal:00.pdf >.

Anotace: Článek popisuje tvorbu GUI využívající metodiku POOL (probabilistic objects-oriented logic – pravděpodobnostní objektově orientovaná logika), která je určena zejména pro vyhledávání hypermediálních dokumentů.

PIRHONEN, Antti; MURPHY, Emma. Designing for the unexpected : the role of creative group work for emerging interaction design paradigms. Visual communication. 2008, vol. 7, no.3, s. 331-344. Dostupné z WWW: <http://csaweb114v.csa.com/ids70/linking.php?linktype=FulltextPDF&record=ids%3Asage-set-c%2Fvcj_2008_7_3.SM.20080724-08-05-17.wais.utf8fix+153414+sagecom-set-c&SID=734bu7osnn621806083ft7q0t2>

Anotace: Tento článek se mimo jiné zabývá metodou, ve které jsou myšlenky pro nové kreativní formy interakčního designu spouštěny přes práci s panely.