ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΔΙΕΠΑΦΩΝ ΧΡΗΣΤΗ-ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ ΓΙΑ ΧΩΡΙΚΕΣ ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ
Παρασκευαίδου Χρυσή
ΝΟΕΜΒΡΙΟΣ 2010
ΕΠΟΠΤΗΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ Δρ.ΓΚΟΥΜΑΣ ΣΤΕΦΑΝΟΣ
Εκπονηθείσα πτυχιακή εργασία απαραίτητη για την κτήση του βασικού πτυχίου
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
ΠΕΡΙΛΗΨΗ... -4-
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 : Θεωρίες που στηρίζουν την επικοινωνία ανθρώπου-μηχανής
1.1 Ιστορία επικοινωνίας ανθρώπου-υπολογιστή...-51.2 Βάσεις...-8
1.2.1 Ο άνθρωπος - χρήστης... -8
1.2.1.1 Κανάλια εισόδου-εξόδου... -9
1.2.1.2 Η ανθρώπινη μνήμη... -16
1.2.1.3 Συναίσθημα... -19
1.2.1.4 Ατομικές διαφορές...-19
1.3 Στυλ Διάδρασης... -20
1.4 Γνωστικά μοντέλα...-31
1.4.1 Ιεραρχίες στόχων και εργασιών... -32
1.4.1.1 Μοντέλο gOmS (Goals,Operators,Methods and Selection)...-32
1.4.1.2 Η θεωρία της γνωστικής πολυπλοκότητας (Cognitive Complexity Theory, CCT)...-33
1.4.2 Γλωστικά μοντέλα... -34
1.4.2.1 Κανόνες BNF (Backus-Naur Form)...-34
1.4.2.2 Γραμματική εργασιών - ενεργειών... -34
1.4.3 Φυσικά μοντέλα και μοντέλα συσκευής (Keystroke-level model, KLM)... -35-
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2: USER INTERFACE
2.1 Σχεδίαση και Ανάπτυξη της επικοινωνίας χρήστη-εφαρμογής...-362.1.1 Επίπεδα λειτουργικότητας ενός συστήματος επικοινωνίας(διεπιφάνεια χρήστη)... -36
2.2 Εργαλεία ανάπτυξης συστημάτων επικοινωνίας σε RDBMS περιβάλλον... -37
2.3 Εφαρμογή στη MICROSOFT ACCESS...-46
2.3.1 Συνέχεια Εφαρμογής...-60-
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3: ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ
3.1 Εισαγωγικές Έννοιες...-713.2 Ιστορική εξέλιξη ΓΣΠ... -79-
3.2.1 Δομή των ΓΣΠ... -81
3.2.2 Τα δεδομένα σε ένα ΓΣΠ-Εισαγωγή & Έξοδος...-83
3.3 Μορφές χωρικών δεδομένων...-90
3.3.1 Ψηφιδωτά μοντέλα (γραφικά raster)... -91
3.3.2 Διανυσματικά μοντέλα (γραφικά vector)... -93
3.3.4 Εισαγωγή χωρικών δεδομένων σε ένα ΓΣΠ... -95
3.3.5 Εισαγωγή περιγραφικών δεδομένων σε ένα ΓΣΠ...-95
3.4 Επιλογή του κατάλληλου GIS...-95-
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4: ArcGIS
4.1 Εισαγωγή στο ArcGIS... -964.1.1 ArcGIS-Desktop... -97
4.1.2 ArcView... -98
4.1.3 ArcEditor...-99
4.1.4 ArcInfo... -100-
4.2Διάφορες Εφαρμογές στο ArcGIs... -102-
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Επίλογος - Συμπεράσματα...-117-
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...-118-
Σελίδα 3 από 118
ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Θέμα της πτυχιακής εργασίας είναι η ανάπτυξη διεπαφών χρήστη- υπολογιστή για χωρικές βάσεις δεδομένων.
ΔΟΜΗ ΕΡΓΑΣΙΑΣ:
Η εργασία ακολουθεί την εξής δομή:
• Στο πρώτο κεφάλαιο παρέχει μια εισαγωγή στο επιστημονικό πεδίο της επικοινωνίας ανθρώπου-μηχανής και παρουσιάζει τα στυλ διάδρασης που υπάρχουν.
• Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύουμε την ανάπτυξη user interface σε διάφορα υπολογιστικά περιβάλλοντα όπως ACCESS,VISUAL BASIC KAI V B A ^ ^ συνέχεια κάνουμε και μια εφαρμογή σε αυτά τα υπολογιστικά περιβάλλοντα.
• Στο τρίτο κεφάλαιο προσπαθούμε να εξηγήσουμε τι είναι ένα γεωγραφικό σύστημα πληροφοριών (ΓΣΠ),το πώς λειτουργεί και τα δεδομένα τα οποία εκχωρούνται.
• Στο τέταρτο κεφάλαιο προσπαθούμε να μάθουμε τι είναι το ΑrcGIS και πως λειτουργεί με μικρές εφαρμογές.
ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1
ΘΕΩΡΙΕΣ ΠΟΥ ΣΤΗΡΙΖΟΥΝ ΤΗΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ ΑΝΘΡΩΠΟΥ-ΜΗΧΑΝΗΣ
1.1 Ιστορία επικοινωνίας ανθρώπου-μηχανής
Σύντομη αναδρομή της Αλληλεπίδρασης ανθρώπου μηχανής
Κατά τη διάρκεια των δυο τελευταίων δεκαετιών ο αριθμός και η ποικιλία των ανθρώπων που χρησιμοποιούν υπολογιστές έχουν αυξηθεί κατακόρυφα. Σήμερα οι υπολογιστές κυριαρχούν σε καθημερινές δραστηριότητες στη βιομηχανία, στο εμπόριο, στην εκπαίδευση, στη διασκέδαση, στο σπίτι, ενώ αντιθέτως στις αρχές του 1980 η χρήση τους περιοριζόταν σε εξειδικευμένες τεχνολογικές δραστηριότητες. Αυτή η αύξηση οδήγησε σε μια απότομη έρευνα σχετικά με το περιβάλλον διεπαφής και σχεδιαστικές δραστηριότητες οι οποίες δημιούργησαν το γραφικό περιβάλλον διεπαφής και τελικά το διαδίκτυο.
Το επιστημονικό ενδιαφέρον για την αλληλεπίδραση ανθρώπου - υπολογιστή και ο
σχεδιασμός περιβάλλοντος διεπαφής δρομολογήθηκαν στις γενικότερες περιοχές των
άνθρωπο-μηχανικών συστημάτων και της εργονομίας. Μελέτες σχετικές ξεκινούν από τις αρχές του αιώνα. Μεταξύ των δύο παγκοσμίων πολέμων οι μελέτες επικεντρώθηκαν στις μυϊκές δυνατότητες και περιορισμούς του χειριστή. Κατά τη διάρκεια του δεύτερου
παγκοσμίου πολέμου η αναγκαιότητα του ραντάρ και της τεχνολογίας σχετικά με τα αεροσκάφη οδήγησε σε μια στροφή του ενδιαφέροντος σε πιο νοητικές δυνατότητες του χειριστή. Στα τέλη της δεκαετίας του ’50 το ενδιαφέρον στράφηκε προς το μοντέλο του Licklider.O ϋοΚίίάθΓ περιγράφει μια σχέση στην οποία ο ανθρώπινος παράγοντας και ο υπολογιστής με το λογισμικό του αποτελούν δύο ευδιάκριτα αλλά αλληλοεξαρτώμενα συστήματα. Συνεργάζονται μεταξύ τους για να επιτύχουν κάποιο στόχο καθώς καθένα από αυτά έχει μοναδικές ικανότητες για να φέρει εις πέρας μια συγκεκριμένη εργασία. Ο ανθρώπινος παράγοντας είναι πιο κοντά στο να αναλαμβάνει εργασίες που απαιτούν δημιουργικότητα όπως η ανάδειξη των «κρίσιμων ερωτημάτων», η διευκρίνιση των «πραγματικών προβλημάτων», η λήψη των «κρίσιμων αποφάσεων». Αντίθετα οι υπολογιστές είναι πολύ πιο αποδοτικοί σε εργασίες που απαιτούν ταχείς και ακριβείς υπολογισμούς, αποθήκευση και ανάκτηση δεδομένων, αναλύσεις δεδομένων κλπ. Έτσι
Σελίδα 5 από 118
άνθρωπος και υπολογιστής συνυπάρχουν αρμονικά αυξάνοντας ο ένας τις δυνατότητες του άλλου για την υλοποίηση πολύπλοκων εργασιών.
Κατά τη δεκαετία του ’60 και στις αρχές του ’70 οι ερευνητές έδωσαν μεγαλύτερη προσοχή στο σχεδιασμό της διαδικασίας επεξεργασίας πληροφορίας και στις ικανότητες λήψης αποφάσεων ενός τυπικού χρήστη παρά στην υλοποίηση ενός συμβιωτικού μηχανισμού μεταξύ χειριστών και συστημάτων. Στα τέλη του ’70 τα τεχνολογικά πλεονεκτήματα έκαναν κοινό τόπο την αλληλεπίδραση σε πραγματικό χρόνο και η ιδέα του Licklider έγινε εφικτή.
Ως αποτέλεσμα αυτών στα τέλη του ’70 και αρχές ’80 υπήρξε ένα βαθύτερο ενδιαφέρον για τον τομέα της γνωστικής ψυχολογίας και προσαρμογή των αποτελεσμάτων αυτής της έρευνας στη σχεδίαση του περιβάλλοντος διεπαφής. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσίαζε η αλληλεπίδραση με βάσεις δεδομένων (Reisner 1977, Shneiderman 1978, Thomas 1977).
Επίσης αρχίζει και διαφαίνεται η αναγκαιότητα δημιουργίας θεωρητικών υπόβαθρων για την αλληλεπίδραση μεταξύ χειριστών και υπολογιστών.
Τέτοια ήταν και τα μοντέλα GOMS του Card (1980, 1983). Το μοντέλο GOMS αποτελείτο από τέσσερα συστατικά. Ένα σύνολο στόχων, ένα σύνολο τελεστών, ένα σύνολο μεθόδων επίτευξης των στόχων και ένα σύνολο επιλογής κανόνων ανάλογα με τη μέθοδο. Ένα άλλο θεωρητικό υπόβαθρο ήταν το μοντέλο των επιπέδων αλληλεπίδρασης, με τα τέσσερα επίπεδα αλληλεπίδρασης αντίληψη, σημασιολογία, συντακτική και λεξιλογική, αρχικά προτεινόμενο από τους Foley και Wallace (1974) και επεκτεινόμενο από τους Foley και Van Dam (1982).
Εστίαση στο περιβάλλον διεπαφής
Στα τέλη της δεκαετίας του ’70 και αρχές του ’80 παρατηρήθηκε μια ξαφνική δραστηριότητα από ψυχολογικές έρευνες που κυρίως έγιναν σε εργαστήρια βιομηχανικής έρευνας και είχαν ως αντικείμενο το περιβάλλον διεπαφής (Reisner 1977, Thomas και Carroll 1979, Gould 1981). Σε αυτά τα χρόνια τοποθετείται επίσημα η γέννηση του τομέα της “Αλληλεπίδρασης ανθρώπου υπολογιστή”. Για πρώτη φορά εκδίδονται βιβλία με σχετικούς τίτλους (Badre και Shneiderman 1982, Card 1983). Δημιουργήθηκε ο οργανισμός "Association of Computing Machinery” (ACM) και το 1982 πραγματοποιήθηκε το πρώτο συνέδριο με θέμα τους ανθρώπινους παράγοντες στα υπολογιστικά συστήματα το οποίο και έγινε το ετήσιο συνέδριο “Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου Υπολογιστή”.
Παράλληλα, με την ευρεία διάδοση των υπολογιστών κατά τη δεκαετία του ’80, δόθηκε έμφαση σε θέματα ευχρηστίας και κυρίως στο πως θα γίνουν λογισμικό και υπολογιστές πιο κατανοητά και εύκολα στη χρήση.
Μέχρι τα μέσα της δεκαετίας το περιβάλλον διεπαφής είχε εισχωρήσει στο λογισμικό διαφόρων εφαρμογών. Υπήρχαν κάποιες εφαρμογές γραφικών και το περιβάλλον διεπαφής άρχισε να εμφανίζεται σαν ένα ξεχωριστό συστατικό. Με την εμφάνιση του Xerox Star ξεκίνησε μια νέα γενιά
περιβαλλόντων τα οποία αποτελούντο από υψηλής ποιότητας γραφικά και χρησιμοποιούσαν το ποντίκι για την ενεργοποίηση διαφόρων λειτουργιών.
Έτσι πρωτοεμφανίστηκε το γραφικό περιβάλλον διεπαφής το οποίο έγινε ιδιαίτερα δημοφιλές στους υπολογιστές Apple, πρώτα στη "Lisa” και μετά στο "Macintosh”.
Καθώς το γραφικό περιβάλλον διεπαφής αναπτυσσόταν ο νέος επιστημονικός κλάδος της Αλληλεπίδρασης Ανθρώπου Υπολογιστή ωρίμαζε και άρχισαν να εμφανίζονται οι βασικές αρχές του σχεδιασμού με επίκεντρο το χρήστη (Norman 1986) και του άμεσου χειρισμού (Shneiderman 1982,1983).
Το λογισμικό των περιβαλλόντων διεπαφής
Άλλοι ερευνητές εργάστηκαν για να αναπτύξουν εργαλεία και μεθόδους για το σχεδιασμό. Αυτή η έρευνα οφείλεται στην πίστη των επιστημόνων ότι το περιβάλλον είναι ένα σημαντικό συστατικό των υπολογιστικών συστημάτων είτε σαν ένα λειτουργικό σύστημα είτε σαν μια βάση δεδομένων. Αυτοί οι επιστήμονες και ερευνητές ασχολήθηκαν κυρίως με την ανάπτυξη εργαλείων και συστημάτων που βοήθησαν στην δημιουργία περιβαλλόντων όπως το "User Interface Management Systems” (UIMS), (Coutaz 1989, Siebert 1989) και "User Interface Design Environments”
(UIDE), (Foley 1989).
Παράλληλα με την έρευνα και την ανάπτυξη της αλληλεπίδρασης η βιομηχανία λογισμικού επικεντρώθηκε στο σχεδιασμό όλο και πιο εύχρηστων συστημάτων. Αρχίζοντας από τα μέσα της δεκαετίας του ’80 και αποκτώντας δύναμη στη δεκαετία του ’90 η κοινότητα ανάπτυξης περιβαλλόντων διεπαφής εισήγαγε εύχρηστες μεθόδους για το σχεδιασμό και τον έλεγχο συστημάτων για εύκολη χρήση, εκμάθηση και περιορισμό των λαθών. Σιγά σιγά όμως με την αύξηση των απαιτήσεων δεν επαρκούσε πλέον μόνο το ενδιαφέρον για θέματα ευχρηστίας. Οι σχεδιαστές έπρεπε να θέσουν νέους λειτουργικούς στόχους ευχρηστίας.
Ένας λειτουργικός προσδιορισμός της ευχρηστίας θα πρέπει να περιλαμβάνει κάποιες ευδιάκριτες και μετρήσιμες έννοιες της προσπάθειας που καταβάλλεται.. Για παράδειγμα η προσπάθεια για την ολοκλήρωση μίας διαδικασίας μπορεί να μετρηθεί με όρους που περιέχουν το χρόνο που απαιτείται για την επιτυχή ολοκλήρωση της διαδικασίας αλλά και τον αριθμό των ενεργειών που χρειάστηκαν για την ολοκλήρωση της. Οι ασχολούμενοι με την ευχρηστία εισήγαγαν δυο παράγοντες ως μέτρο της.
Ευκολία εκμάθησης: Μπορεί να μετρηθεί συγκρίνοντας το χρόνο που απαιτείται για να μάθει ένας χρήστης να εκτελεί μια λειτουργία εργαζόμενος σε ένα άγνωστο σ’ αυτόν σύστημα, με το χρόνο που απαιτείται για να μάθει να εκτελεί την ίδια λειτουργία με κάποιο άλλο τρόπο. Όπως μετρήθηκε από το χρόνο, απαιτείται μεγαλύτερη προσπάθεια από ένα χρήστη για να μάθει ένα σύστημα που δεν ταιριάζει με τις συνήθειες του.. Οι χρήστες πρέπει να αγνοήσουν όσα ήδη ξέρουν για τη συγκεκριμένη λειτουργία και να αναπτύξουν νέες τακτικές.
Σελίδα 7 από 118
Ευκολία χρήσης: Ο ελάχιστος αριθμός ενεργειών που απαιτούνται για την επιτυχή
ολοκλήρωση μιας εργασίας είναι ένα σημαντικό μέτρο της ευχρηστίας για τους πιο έμπειρους χειριστές.
1.2 ΒΑΣΕΙΣ
Το πρώτο βήμα για την κατανόηση της λειτουργίας ενός διαδραστικού συστήματος είναι η μελέτη των θεμελιωδών συστατικών ενός τέτοιου συστήματος: τον άνθρωπο-χρήστη, το σύστημα υπολογιστή και την φύση της διαδραστικής διαδικασίας. Στην συνέχεια εξετάζουμε ψυχολογικά και φυσιολογικά χαρακτηριστικά του χρήστη, παρέχοντας μας μία απλή σύνοψη των ικανοτήτων και των περιορισμών που επηρεάζουν την δυνατότητα μας να χρησιμοποιήσουμε συστήματα υπολογιστών. Μόνο αν κατανοήσουμε τον χρήστη σε αυτό το επίπεδο θα μπορέσουμε να κατανοήσουμε τις προϋποθέσεις για την επιτυχημένη σχεδίαση ενός συστήματος. Παρόμοια, υπάρχει ένας αριθμός μηχανισμών αντίδρασης συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπινων μελών, των δάχτυλων, των ματιών, του κεφαλιού και του συστήματος ομιλίας. Κατά την διάδραση με τον υπολογιστή, τα δάχτυλα παίζουν σημαντικότατο ρόλο - είτε για την πληκτρολόγηση, είτε για τον έλεγχο του ποντικιού - ενώ η χρήση της ομιλίας, των ματιών και της θέσης του κεφαλιού παίζουν πολύ μικρό ρόλο.
Έχοντας προσεγγίσει την διάδραση από την πλευρά του ανθρώπου που αποτελούν και τις βάσεις της διάδρασης μπορούμε να κατανοήσουμε τον διάλογο μεταξύ άνθρωπο και υπολογιστή και τα διάφορα στυλ διάδρασης που θα αναλυθούν.
1.2.1 Ο άνθρωπος - χρήστης
Είναι λογικό οι απαιτήσεις του χρήστη να είναι η πρώτη μας προτεραιότητα γιατί στο κάτω-κάτω ο άνθρωπος - ο χρήστης (user) -
είναι αυτός για τον οποίο σχεδιάζονται τα συστήματα υπολογιστών.
Επομένως, εξετάζουμε πρώτα τα κανάλια εισόδου εξόδου του ανθρώπου, τις αισθήσεις και τους μηχανισμούς αντίδρασης. Επίσης, θα εξετάσουμε την ανθρώπινη μνήμη και τον τρόπο λειτουργίας της και τέλος, τον τρόπο με τον οποίο ο άνθρωπος διαχειρίζεται τα προβλήματα και τις καταστάσεις και πως αποκτά ικανότητες και κάνει λάθη. Φυσικά, όλα αυτά σε συνδυασμό με το πώς ακριβώς όλα αυτά θα βοηθήσουν στην σχεδίαση διεπιφανειών.
1.2.1.1 Κανάλια εισόδου-εξόδου
Η επικοινωνία - διάδραση (interaction) - ενός ατόμου με τον έξω κόσμο γίνεται μέσω λήψης και αποστολής πληροφορίας: είσοδος και έξοδος.
Κατά την επικοινωνία του με έναν υπολογιστή, ο χρήστης λαμβάνει πληροφορία η οποία εξάγεται από τον υπολογιστή και αποκρίνεται παρέχοντας είσοδο στον υπολογιστή - η έξοδος του χρήστη γίνεται είσοδος του υπολογιστή και το αντίστροφο. Μπορεί να υπάρξει μια μικρή σύγχυση ως προς το ποια κανάλια είναι εισόδου και ποια εξόδου γιατί ορισμένα μπορούν να παίξουν και τους δύο ρόλους. Για παράδειγμα η όραση μπορεί να χρησιμοποιείται κυρίως για την λήψη πληροφορίας από τον υπολογιστή, αλλά μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να παρέχει πληροφορία στον υπολογιστή .
Στον άνθρωπο, η είσοδος λαμβάνει χώρα κυρίως μέσω των αισθήσεων και η έξοδος μέσω του κινητικού ελέγχου των μηχανισμών αντίδρασης. Όλοι γνωρίζουμε τις πέντε βασικές αισθήσεις: όραση, ακοή, αφή, γεύση και όσφρηση.
Παρακάτω θα αναλύσουμε τα χαρακτηριστικά των δύο πρώτων, που είναι και οι σημαντικότερες σε θέματα επικοινωνίας ανθρώπου-υπολογιστή, καθώς και ένα βασικό θέμα γύρω από την κίνηση του χεριού, που είναι συχνά απαραίτητη για την επικοινωνία μεταξύ χρηστών και υπολογιστών. [3]
1. Όραση
Η ανθρώπινη όραση είναι μια εξαιρετικά πολύπλοκη δραστηριότητα με φυσικούς
περιορισμούς αλλά και περιορισμούς που σχετίζονται με την αντίληψη.
Ωστόσο, είναι η
κύρια πηγή πληροφοριών για τον μέσο άνθρωπο. Μπορούμε να διαχωρίσουμε την οπτική αντίληψη σε δύο στάδια: την φυσική λήψη του ερεθίσματος από τον εξωτερικό κόσμο και την επεξεργασία/ διερμήνευση
Σελίδα 9 από 118
αυτού του ερεθίσματος. Η κατανόηση της κατασκευής του ανθρώπινου ματιού σε βασικό επίπεδο μας βοηθά να εξηγήσουμε τους φυσικούς μηχανισμούς της όρασης. Ωστόσο η οπτική αντίληψη είναι κάτι περισσότερο. Η πληροφορία που λαμβάνεται από το οπτικό όργανο πρέπει να φιλτραριστεί και να επεξεργαστεί. Πρέπει επομένως να έχουμε υπόψη μας τα παρακάτω:
• Αντίληψη του μεγέθους και του βάθους: τον τρόπο δηλαδή με τον οποίο
αντιλαμβάνεται το μάτι το μέγεθος, το βάθος και τις σχετικές αποστάσεις.
• Αντίληψη της φωτεινότητας: στην πραγματικότητα η φωτεινότητα είναι μια
υποκειμενική αντίδραση στα διαφορετικά επίπεδα φωτισμού. Επηρεάζεται από την ποσότητα φωτός που πέφτει επάνω του και από τις ανακλαστικές του ιδιότητες. Η αντίθεση (contrast) σχετίζεται με την φωτεινότητα, είναι συνάρτηση της φωτεινότητας ενός αντικειμένου και της φωτεινότητας του φόντου πάνω στο οποίο βρίσκεται.
• Αντίληψη του χρώματος: ένας ακόμη παράγοντας τον οποίο θα πρέπει να λαμβάνουμε υπόψη μας είναι η αντίληψη του χρώματος.
Συνήθως, το χρώμα θεωρείται ότι απαρτίζεται συστατικά: την χροιά (hue), την ένταση (intensity) και τον κορεσμό ή πυκνότητα (saturation).
Η χροιά είναι το προσδιοριστικό χαρακτηριστικό του χρώματος και καθορίζεται από το
μήκος κύματος του φωτός. Πχ. Τα μπλε χρώματα έχουν μικρότερο μήκος κύματος από τα πράσινα, τα οποία έχουν μικρότερο μήκος κύματος από τα κόκκινα. Ένας μέσος άνθρωπος μπορεί να διακρίνει περίπου 150 διαφορετικές χροιές. Η ένταση είναι η φωτεινότητα και ο κορεσμός εκφράζει την πυκνότητα του χρώματος, πόσο αμιγές είναι ή πόσο λευκό περιέχει.Παρόλο που με την μεταβολή αυτών των δύο συστατικών, μπορούμε να αντιληφθούμε περίπου 7 εκατομμύρια χρώματα, ένας μέσος άνθρωπος χωρίς την κατάλληλη εκπαίδευση μπορεί να διακρίνει πολύ λιγότερα (στην κλίμακα των 10).
Η δυνατότητα μας να ερμηνεύσουμε κάτι και να εκμεταλλευόμαστε τις προσδοκίες μας
μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση των ασαφειών. Η ίδια όμως δυνατότητα μπορεί και να δημιουργήσει οφθαλμαπάτες. Αυτές οι οφθαλμαπάτες αποδεικνύουν ότι η αντίληψη μας δεν είναι και 100%
αξιόπιστη. Οι οπτικές ψευδαισθήσεις τονίζουν τις διαφορές μεταξύ της πραγματικότητας και του τρόπου με τον οποίο την αντιλαμβανόμαστε εμείς. Κατά την σχεδίαση διεπιφανειών, πρέπει να θυμόμαστε λοιπόν ότι ο άνθρωπος δεν αντιλαμβάνεται πάντα τα πράγματα όπως ακριβώς είναι. Ο τρόπος με τον οποίο συνδυάζονται μεταξύ τους τα αντικείμενα θα επηρεάσει τον τρόπο με τον οποίο τα αντιλαμβανόμαστε, ενώ είναι γνωστό ότι δεν αντιλαμβανόμαστε τα γεωμετρικά σχήματα ακριβώς όπως σχεδιάζονται. Για παράδειγμα, τείνουμε να αντιλαμβανόμαστε τις οριζόντιες γραμμές μεγαλύτερες και τις
κάθετες μικρότερες. Αυτό σημαίνει ότι το ύψος ενός τετραγώνου πρέπει να είναι ελαφρώς μεγαλύτερο από το πλάτος του για να δείχνει απόλυτα τετράγωνο, ενώ οι γραμμές δείχνουν παχύτερες όταν είναι οριζόντιες παρά κατακόρυφες.
Οι οπτικές ψευδαισθήσεις επηρεάζουν επίσης την συμμετρία της σελίδας.
Τείνουμε να
αντιλαμβανόμαστε το κέντρο της σελίδας λίγο πιο πάνω από το πραγματικό της κέντρο.
Επομένως, εάν μια σελίδα έχει συμμετρική διάταξη ως προς το πραγματικό της κέντρο, θα μας φαίνεται μετατοπισμένη αρκετά πιο κάτω από αυτό. Στο τομέα των γραφικών τεχνών αυτό είναι γνωστό σαν το
"οπτικό κέντρο”, και για την αντιστάθμιση του συνήθως αυξάνεται κατά 50% το κάτω περιθώριο της σελίδας.
• Ανάγνωση
Η ενότητα της όρασης δεν θα μπορούσε να ολοκληρωθεί χωρίς να εξετασθεί η ανάγνωση υπό το πρίσμα της σχεδίασης διεπιφανειών χρήστη - υπολογιστή καθώς σε κάθε περίπτωση είναι απαραίτητη τη εμφάνιση κειμένου στην οθόνη. Η διαδικασία της ανάγνωσης χωρίζεται σε πολλά στάδια από τα οποία όμως εμάς μας ενδιαφέρουν κυρίως τα πρώτα δύο στάδια (τα οποία είναι η αντίληψη του οπτικού μοτίβου της λέξης πάνω στην σελίδα και η αποκωδικοποίηση της βασιζόμενοι σε μια εσωτερική αναπαράσταση γλώσσας. Στα τελευταία στάδια περιλαμβάνονται η συντακτική και η σημασιολογική ανάλυση και ο χειρισμός φράσεων ή προτάσεων.) και ο τρόπος με τον οποίο επηρεάζουν τη σχεδίαση διεπιφανειών.
Κατά την ανάγνωση το μάτι κάνει γρήγορες ακανόνιστες κινήσεις οι οποίες ακολουθούνται από περιόδους εστίασης της προσοχής και εάν το κείμενο είναι πολύπλοκο, οι κινήσεις αυτές αυξάνονται. Οι ενήλικες μπορούν να διαβάσουν περίπου 250 λέξεις το λεπτό. Η πιθανότητα σειριακής ανάγνωσης των λέξεων χαρακτήρα προς χαρακτήρα είναι εξαιρετικά χαμηλή.
Πειράματα έχουν αποδείξει ότι οι λέξεις μπορούν να αναγνωρίζονται τόσο γρήγορα όσο και μερικοί χαρακτήρες. Οι οικείες λέξεις αναγνωρίζονται βάσει του σχήματος τους. Αυτό σημαίνει ότι αν αφαιρεθεί κάποιο στοιχείο που μας βοηθάει να αναγνωρίσουμε το σχήμα της λέξης (πχ. η μετατροπή όλων των χαρακτήρων σε κεφαλαίους) θα μειωθεί η ταχύτητα και η ακρίβεια της ανάγνωσης. Η ταχύτητα με την οποία μπορεί να διαβαστεί το κείμενο είναι ένα μέτρο της αναγνωσιμότητας του.
Γνωρίζουμε ότι η ανάγνωση από μια οθόνη υπολογιστή απαιτεί περισσότερο χρόνο σε σύγκριση με την ανάγνωση από ένα βιβλίο και αυτό οφείλεται σε πολλούς παράγοντες, όπως το μεγαλύτερο μήκος γραμμής, οι λιγότερες λέξεις ανά σελίδα, ο προσανατολισμός και η εξοικείωση με το έντυπο κείμενο. Οι αρνητικές επιδράσεις αυτών των
Σελίδα 11 από 118
παραγόντων μπορούν να μειωθούν με την προσεχτική σχεδίαση των διεπιφανειών που βασίζονται σε κείμενο.
Τέλος, ένας ακόμη παράγοντας που παίζει βασικό ρόλο στο θέμα της ανάγνωσης είναι η χρήση της αντίθεσης. Η αρνητική αντίθεση (σκουρόχρωμοι χαρακτήρες πάνω σε
φωτεινόχρωμο φόντο) παρέχει υψηλότερη φωτεινότητα και κατά συνέπεια αυξημένη
ικανότητα οπτική αντίληψης σε σύγκριση με την θετική αντίθεση. Αυτό σημαίνει αυξημένη αναγνωσιμότητα. Πειράματα έχουν δείξει ότι οι οθόνες με αρνητική αντίθεση προτιμώνταικαι παρέχουν υψηλότερη ακρίβεια.
• Κίνηση
Η κίνηση προκαλεί ταχύτατη αντίδραση ακόμη και όταν υπάρχει μόνο περιφεριακά του ματιού. Απαιτείται μόνο προσοχή ώστε να μην γίνει ενοχλητική όταν δεν χρειάζεται. Λόγω των παραπάνω και άλλων χαρακτηριστικών της όρασης ο τρόπος που αντιλαμβανόμαστε αυτό που βλέπουμε οπτικά παίζει διάφορα παιχνίδια.
Ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί πολλές φορές προηγούμενη γνώση καθώς και το γενικότερο οπτικό περιβάλλον για να κατανοήσει αυτό που βλέπει.
Για παράδειγμα, τι απεικονίζει το παρακάτω:
Ο εγκέφαλος θα το αντιληφθεί διαφορετικά, ανάλογα από το σε ποιό από τα δύο παρακάτω περιβάλλοντα εμφανίζεται:
Σχήμα 1.2:Παράδειγμα Οπτικής Αντίληψης
Ανάλογα μπορούμε να δώσουμε και διαφορετική ερμηνεία που δίνεται στο ίδιο σχήμα που εμφανίζεται σαν το μεσαίο γράμμα (Η ή Α) κάθε μιάς από τις παρακάτω λέξεις:
Σελίδα 13 από 118
• ΚΙΝΗΣΗ ΧΕΡΙΟΥ
Στην επικοινωνία του ανθρώπου με τον υπολογιστή, πολλές φορές απαιτείται κίνηση του χεριού προς κάποια κατεύθυνση, π.χ., κίνηση ποντικιού ώστε ο κέρσορας να πάει σε συγκεκριμένο σημείο. Ο χρόνος κίνησης επηρεάζεται από πολλά πράγματα και δεν μπορεί να προβλεφθεί απόλυτα. Εμπειρικά υπολογίζεται από τον Κανόνα του Fitts , που έχει πολλές σχετικά παραπλήσιες μορφές, εκ των οποίων η πιο συνηθισμένη είναι
α + β log2(1 + απόσταση/μέγεθος)
όπου 'απόσταση ' είναι το μήκος της κίνησης από το αρχικό σημείο στο τελικό, 'μέγεθος ' είναι το μέγεθος του αντικειμένου το οποίο αποτελεί τον στόχο της κίνησης (π.χ., το μέγεθος του παραθύρου στην οθόνη που θέλουμε να πάει ο κέρσορας), και 'α ' και 'β ' είναι εμπειρικές παράμετροι.
Η παραπάνω εμπειρική μαθηματική έκφραση επηρεάζει το πώς πρέπει να σχεδιάζονται οι στόχοι προς τους οποίους υπάρχει ανάγκη να υπάρχει κίνηση. Για παράδειγμα, έχει δείξει ότι οι επιλογείς σε μορφή πίττας, όπως η παρακάτω εικόνα δεξιά, είναι καλύτεροι από τους κατακόρυφους επιλογείς διότι όλες οι επιλογές βρίσκονται στην ίδια απόσταση από το αρχικό σημείο εκκίνησης. Παράλληλα, στους κατακόρυφους επιλογείς, όπως ο επιλογέας στην παρακάτω εικόνα αριστερά, οι πιο συνήθεις επιλογές είναι προς τα πάνω.
/ Pull Down Μενού
Αρχείο Επεξεργασία Βοήθεια Δημιουργία
Άνοιγμα Αποθήκευση Εκτύπωση Κλείσιμο Έξοδος
Εικόνα 1.1 παραδείγματα μενού
2. Ακοή
Η αίσθηση της ακοής θεωρείται δευτερεύουσα συγκριτικά με την όραση, αλλά συνήθως υποτιμάμε το ποσό της πληροφορίας που λαμβάνουμε μέσω των αυτιών μας. Το ανθρώπινο ηχητικό σύστημα έχει τεράστιες δυνατότητες μετάδοσης πληροφορίας για το περιβάλλον μας.
Ο ήχος δεν είναι τίποτα περισσότερο από δονήσεις, αλλαγές στην πίεση του αέρα. Ο ήχος έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά τα οποία μπορούμε να προσδιορίσουμε. Πρώτο από αυτά είναι η συχνότητα του ήχου. Χαμηλή συχνότητα παράγει ήχο με μικρό βάθος, υψηλή συχνότητα παράγει
Σελίδα 15 από 118
αυξημένο βάθος. Η ένταση είναι ανάλογη με το πλάτος του ηχητικού σήματος. Η χροιά σχετίζεται με την τονική ποιότητα του ήχου: ένας ήχος μπορεί να έχει ίδια συχνότητα και ένταση, αλλά διαφορετική χροιά, επειδή παράγεται από διαφορετικά χρώματα.
Μπορούμε επίσης να προσδιορίσουμε την θέση ενός ήχου, επειδή ο ήχος φτάνει ελαφρώς διαφορετικός στα δύο αυτιά και αυτό οφείλεται στο ότι ο ήχος φτάνει σε διαφορετικές χρονικές στιγμές στα δύο αυτιά καθώς και στην μείωση της έντασης που προκαλείται από την ανάκλαση των ηχητικών κυμάτων από το κεφάλι μας.
Παρόλο που ο ήχος μπορεί να μεταφέρει αξιοσημείωτη ποσότητα πληροφορίας σπάνια
χρησιμοποιείται στο πλήρες δυναμικό του για την σχεδίαση διεπιφανειών.
Συνήθως η χρήση του περιορίζεται μόνο σε προειδοποιητικά μηνύματα και ειδοποιήσεις. Εξαίρεση σε αυτό αποτελούν τα πολυμέσα, τα οποία μπορεί να περιλαμβάνουν μουσική, σχόλια και ηχητικά εφέ.
3. Αφή
Η τρίτη και τελευταία από τις αισθήσεις που θα εξετασθεί είναι η αφή - η απτική αντίληψη (haptic perception). Αν και συχνά η αίσθηση αυτή θεωρείται λιγότερο σημαντική από την όραση ή την ακοή φανταστείτε πως θα ήταν η ζωή χωρίς την αφή. Η αφή μας παρέχει ζωτικές πληροφορίες για το περιβάλλον μας. Η αφή είναι ένα σημαντικό μέσο ανάδρασης, δηλαδή αποστολής κάποιας μορφής πληροφορίας από το σύστημα στον χρήστη, και αυτό ισχύει εξίσου κατά την χρήση υπολογιστών. Η αίσθηση του πατήματος και της ελευθέρωσης ων πλήκτρων αποτελεί σημαντικό μέρος της πληκτρολόγησης. Επίσης θα πρέπει να λάβουμε υπόψη μας ότι αν και για τον μέσο άνθρωπο η απτική αντίληψη είναι μια δευτερεύουσα πηγή πληροφορίας, για τα άτομα που μειονεκτούν σε άλλες αισθήσεις, η αφή είναι ζωτικής σημασίας. Για αυτές τις κατηγορίες χρηστών, οι διεπιφάνειες απτικού τύπου μπορούν να αποτελέσουν την κύρια πηγή πληροφορίας κατά την διάδραση τους με τον υπολογιστή και γι’
αυτό δεν πρέπει να υποτιμάμε την αξία της αφής.
1.2.1.2 Η ανθρώπινη μνήμη
Ο άνθρωπος έχει μνήμη τριών επιπέδων: μνήμη αισθήσεων, μνήμη εργασίας ή ενδιάμεση μνήμη, και μακροπρόθεσμη μνήμη. Εξηγούμε περιληπτικά την κάθε μία παρακάτω:
Μνήμη Αισθήσεων
Η μνήμη αισθήσεων περιέχει το τελευταίο ερέθισμα του αντίστοιχου αισθητηρίου, π.χ., ματιού, αυτιού, κτλ. Η καταχωρήσεις σ’ αυτού του είδους τη μνήμη διατηρούνται για πολύ μικρά χρονικά διαστήματα. Για παράδειγμα, η αντίστοιχη μνήμη του ματιού διατηρεί το όποιο οπτικό
ερέθισμα για λιγότερο από 0.5 δευτερόλεπτο. Η ύπαρξη αυτής της μνήμης μπορεί εύκολα να διαπιστωθεί με μικρά πειράματα. Για την μνήμη ματιού, αν κινήσουμε το δάχτυλό μας μπροστά στο μάτι μας πολύ γρήγορα, τότε ανά πάσα στιγμή "βλέπουμε" πολλά είδωλά του, τα οποία εκτός του πλέον πρόσφατου αντιπροσωπεύουν προηγούμενες καταχωρήσεις του στην μνήμη του ματιού. Αντίστοιχα για την μνήμη αυτιού, πολλές φορές ρωτάμε κάποιον να μας επαναλάβει κάτι που ανέφερε, και διαπιστώνουμε τελικά ότι όντως το είχαμε ακούσει (δηλαδή το βρίσκουμε στην μνήμη του αυτιού μας) αν και δεν του είχαμε δώσει σημασία.
Μνήμη Εργασίας/Ενδιάμεση Μνήμη
Η μνήμη εργασίας περιέχει ένα μικρό αριθμό πραγμάτων που τα θέλουμε στο έργο που επιτελούμε εκείνη την ώρα, κάτι σαν το "πρόχειρο" του διαγωνίσματος. Η χωρητικότητα της μνήμης αυτής είναι περίπου 7 +/- 2 αντικείμενα. Όπως αναφέραμε και στο 1ο Κεφάλαιο, όταν ομαδοποιηθούν τα αντικείμενα, τότε αυξάνεται η χωρητικότητα σε περίπου 7 +/- 2 ομάδες αντικειμένων (το φαινόμενο του εγκλεισμού). Αυτό εύκολα μπορεί να διαπιστωθεί αν προσπαθήσετε για παράδειγμα να θυμηθείτε μία απλή σειρά από 11 ψηφία, π.χ., 16082637764 ή έναν αριθμό τηλεφώνου που επίσης περιέχει τα ίδια 11 ψηφία δοσμένα στην συνήθη μορφή +1 (608) 263-7764 αλλά τα οποία είναι ομαδοποιημένα σε κωδικό χώρας (1), κωδικό πόλης (608), κωδικό τηλεφωνικού κέντρου (263), και αριθμό μέσα στο τηλεφωνικό κέντρο (7764).
Μακροπρόθεσμη Μνήμη
Η μακροπρόθεσμη μνήμη περιέχει όλη τη γνώση μας. Έχει ουσιαστικά
"άπειρη" χωρητικότητα και διατηρείται ουσιαστικά "επ’ άπειρον". Ο χρόνος προσπέλασής της είναι περίπου 0.1 δευτερόλεπτα. Λόγω της σημασίας της μακροπρόθεσμης μνήμης, θα ασχοληθούμε κάπως αναλυτικότερα με τις διεργασίες της, και συγκεκριμένα θα αναλύσουμε τις διαδικασίες εισαγωγής πληροφοριών σ’ αυτήν, διαγραφή πληροφοριών, και προσπέλαση πληροφοριών.
Εισαγωγή: Η επανάληψη εκμάθησης μίας πληροφορίας, την μεταφέρει από την μνήμη εργασίας στην μακροπρόθεσμη μνήμη. Η ποσότητα που αποθηκεύεται είναι ανάλογη του χρόνου που καταναλώνεται στην εκμάθηση. Αυτό επηρεάζεται επίσης και από τον χρονοκαταμερισμό της εκμάθησης, καθότι κατανεμημένος χρόνος εκμάθησης φέρνει καλύτερα αποτελέσματα σε σχέση με την συγκεντρωμένη χρονικά εκμάθηση.
Ένα άλλο στοιχείο που επηρεάζει την εισαγωγή πληροφοριών στην μνήμη είναι και η φύση των πληροφοριών αυτών. Η οπτικοποιήσιμη πληροφορία είναι πολύ πιο εύκολη να την μάθουμε σε σχέση με πιο αφηρημένη πληροφορία. Σαν πείραμα δοκιμάστε σε μικρό χρονικό διάστημα, π.χ., 5
Σελίδα 17 από 118
δευτερόλεπτα, να απομνημονεύσετε τις λέξεις στη λίστα (σκέψη, ηλικία, κρύο, πονηριά, ησυχία, λογική, ιδέα, αξία, παρελθόν, μεγάλο) και αυτές στη λίστα (βάρκα, δένδρο, γάτα, παιδί, χαλί, πιάτο, εκκλησία, όπλο, φλόγα, κεφάλι).
Είναι σχεδόν βέβαιο ότι η πρώτη λίστα θα φέρει μεγαλύτερες δυσκολίες από την δεύτερη. Ακόμη ευκολότερη είναι η απομνημόνευση πληροφοριών που αποτελούν προτάσεις, και ακόμη περισσότερο ολόκληρες ιστορίες ή ποιήματα. Αυτά δημιουργούν έντονη εικονική πληροφορία (vivid imagery) που απομνημονεύεται εύκολα. Γι’ αυτό, ακόμη και όταν η πληροφορία αυτή καθ’ εαυτή δεν έχει αυτήν την μορφή, πολλές φορές είναι καλό να φτιάχνει κανείς μία ιστορία για παράδειγμα που περιτυλίσσει την πληροφορία με τρόπο που την κάνει πιο εύκολα αποδεκτή. Δοκιμάστε να απομνημονεύσετε τις λέξεις στην λίστα
(αίμα, κρύα, μεγάλο, θυμωμένο, παιδί, δένδρο, αεροπλάνο, σκύλος, φίλος) έτσι όπως έχει δοθεί και επίσης αφού φτιάξετε μία ιστορία που να τις περιέχει. Η διαφορά θα είναι εμφανής.
Διαγραφή: Εν γένει είναι άγνωστο το αν ποτέ σβήνεται η πληροφορία από την μνήμη ή απλά αυξάνει ο χρόνος προσπέλασής της. Αν υπάρχει όντως διαγραφή, τότε υπάρχουν διάφορες θεωρίες για την πλήρη απόσβεση ή την αντικατάσταση (π.χ., μαθαίνοντας το καινούργιο τηλέφωνο κάποιου φίλου, ξεχνάμε το παλιό), καθώς και από το πώς επηρεάζονται αυτά από τα συναισθήματά μας (π.χ., υπάρχει η τάση να θυμόμαστε μόνο τα καλά γεγονότα).
Προσπέλαση: Υπάρχουν δύο μορφές προσπέλασης στην ανθρώπινη μνήμη, η επανάκτηση {recall), όπου η πληροφορία προσπελαύνεται στην μνήμη εξ αρχής και χωρίς καμία βοήθεια, και η αναγνώριση {recognition), όπου η πληροφορία μας δίνεται με κάποιο τρόπο ίσως ανάμεσα σε πολλές άλλες και εμείς απλά συνειδητοποιούμε τι είναι αυτό που ψάχνουμε. Και οι δύο μορφές προσπέλασης, και κυρίως η επανάκτηση, βοηθιούνται από αυτά που αναφέρθηκαν και σχετικά με την εισαγωγή πληροφοριών στην μνήμη, δηλαδή για τη δημιουργία ιστορίας που να περιέχει την πληροφορία, κτλ.
Η αναγνώριση είναι πολύ ευκολότερη και αποδοτικότερη από την επανάκτηση. Για παράδειγμα, δοκιμάστε να θυμηθείτε τηλέφωνα φίλων σας με τους οποίους έχετε καιρό να επικοινωνήσετε (επανάκτηση) και μετά δείτε πόσα από αυτά τα τηλέφωνα θα αναγνωρίσετε σε μία ανώνυμη λίστα τηλεφώνων που θα σας δώσει κάποιος (αναγνώριση). Η δεύτερη μέθοδος θα είναι πολύ πιο επιτυχής. Γι’ αυτόν τον λόγο, και οι διεπαφές τείνουν προς τα εκεί, π.χ., δεν χρειάζεται πλέον να θυμάται κανείς ονόματα εντολών αλλά τις αναγνωρίζει καθώς εμφανίζονται σε κάποιο επιλογέα.
Αντίστοιχα, καθότι η αναγνώριση είναι ευκολότερη, οπτικές και μη κωδικοποιήσεις πρέπει να είναι τέτοιες πού να θυμίζουν το κωδικοποιημένο αντικείμενο. Δυστυχώς πολλά αντιπαραδείγματα μπορούν να βρεθούν ανάμεσα στις εντολές αρκετών συστημάτων. Τέτοιες είναι οι εντολές του Unix cat (συντομογραφία της φράσης catenate and
print), grep (ακρώνυμο της φράσης global regular expression and print), Ipr (ακρώνυμο της φράσης line printer, που μάλιστα αναφέρεται και συγκεκριμένη τεχνολογία ενώ χρησιμοποιείται πολύ ευρύτερα), biff (το όνομα του σκύλου της προγραμματίστριας που υλοποίησε την εντολή στο Unix), και άλλες, των οποίων τα ονόματα βέβαια καμία σχέση δεν έχουν με τις διαδικασίες που αντιπροσωπεύουν. Η σωστή επιλογή εντολών και κυρίως εικονιδίων παίρνει υπόψη της το περιβάλλον στο οποίο θα χρησιμοποιηθεί, την γενικότερη δραστηριότητα/εργασία του χρήστη όταν αντιμετωπίζει την εντολή/εικονίδιο, την παράσταση αυτή καθ’ εαυτή (στην περίπτωση εικονιδίων), και την αναπαριστάμενη έννοια/ενέργεια.
1.2.1.3 Συναίσθημα
Η ανθρώπινη εμπειρία είναι σημαντικά πολύπλοκη και η συναισθηματική μας αντίδραση σε διάφορες περιστάσεις επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο λειτουργούμε. Οι ψυχολόγοι έχουν μελετήσει την συναισθηματική αντίδραση των ανθρώπων για πολλές δεκαετίες και υπάρχουν πολλές θεωρίες σχετικά με το τι συμβαίνει όταν αισθανόμαστε ένα συναίσθημα και γιατί λαμβάνει χώρα μια τέτοια αντίδραση. Ανεξάρτητα όμως από το ποια είναι η ακριβής διαδικασία, αυτό που γίνεται σαφές είναι ότι το συναίσθημα εμπλέκει τόσο φυσικά όσο και γνωστικά σύμβαντα. Το σώμα μας αντιδρά βιολογικά σε ένα εξωτερικό ερέθισμα και αυτό το ερμηνεύουμε με κάποιο τρόπο σαν ένα συγκεκριμένο συναίσθημα. Αυτή η βιολογική αντίδραση αλλάζει τον τρόπο με τον οποίο χειριζόμαστε διαφορετικές καταστάσεις και αυτό επηρεάζει τον τρόπο που αλληλεπιδρούμε με τα συστήματα υπολογιστών. Δηλαδή, σε καταστάσεις πίεσης οι άνθρωποι θα είναι λιγότερο ικανοί στην επίλυση πολύπλοκων προβλημάτων ή στη διαχείριση δύσκολων διεπιφανειών, ενώ εάν οι άνθρωποι είναι χαλαροί θα είναι πιο ελαστικοί στους περιορισμούς που θέτει η σχεδίαση ενός συστήματος.
Αυτό δεν αποτελεί δικαιολογία για την σχεδίαση κακών διεπιφανειών, αλλά υποδηλώνει ότι εάν κατασκευάζουμε διεπιφάνειες που προάγουν θετικές αντιδράσεις (πχ. Χρησιμοποιώντας στοιχεία αισθητικής ή κάποια μορφή ανταμοιβής) αυτές θα έχουν μεγαλύτερες πιθανότητες επιτυχίας.
1.2.1.4 Ατομικές διαφορές
Παρά τα κοινά χαρακτηριστικά των ανθρώπων δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι οι άνθρωποι (και επομένως και οι χρήστες) είναι άτομα και δεν είναι ίδιοι.
Θα πρέπει να έχουμε υπόψη μας τις ατομικές διαφορές και να τις συνυπολογίζουμε όσο το δυνατόν περισσότερο στην σχεδίαση διεπιφανειών μας. Αυτές οι διαφορές μπορεί να είναι μακροπρόθεσμες (πχ. Φύλο, φυσικές και διανοητικές ικανότητες), βραχυπρόθεσμες (πχ.
Επίδραση του άγχους ή της κούρασης) και ορισμένες που μεταβάλλονται
Σελίδα 19 από 118
με την πάροδο του χρόνου (πχ. Η ηλικία). Όλες θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την σχεδίαση διεπιφανειών.
1.3 Στυλ Διάδρασης
Υπάρχουν πολλοί τρόποι μοντελοποίησης της επικοινωνίας μεταξύ ανθρώπου και υπολογιστή, οι οποίοι είναι χρήσιμοι για τον κατάλληλο σχεδιασμό των διεπαφών. Ένα τέτοιο γενικό μοντέλο που περιγράφει τα διάφορα στάδια ενός κύκλου αυτής της επικοινωνίας από πλευράς ανθρώπου είναι και το Μοντέλο Διάδρασης του Norman, το οποίο καθορίζει τα εξής στάδια:
• Δράση
• καθορισμός στόχου/σκοπού
• διαμόρφωση απαιτούμενης ενέργειας
• καθορισμός ακολουθίας πράξεων
• εκτέλεση πράξεων
• Αντίδραση
• αντίληψη κατάστασης συστήματος
• ερμηνεία κατάστασης συστήματος
• αξιολόγηση κατάστασης συστήματος σε σχέση με στόχο και ενέργεια
Ένα άλλο μοντέλου αυτού του κύκλου, το οποίο αποτυπώνει και τις διάφορες γλώσσες που χρησιμοποιούνται σε διάφορα σημεία επικοινωνίας καθώς και τις επιμέρους επιστημονικές ενότητες που ασχολούνται με διάφορα τμήματα του όλου κύκλου είναι ο λεγόμενος Σκελετός Διάδρασης.
Με βάση τον Σκελετό Διάδρασης, αναλύουμε παρακάτω σε ξεχωριστές υποενότητες, τους τρεις γνωσιακούς χώρους δηλαδή την εργονομία, την σχεδίαση διαλόγου, και την σχεδίαση οθόνης.
ΕΡΓΟΝΟΜΙΑ
Ένα βασικό θέμα με το οποίο ασχολείται η εργονομία είναι η σωστή τοποθέτηση οργάνων ελέγχου και αναπαραστάσεων δεδομένων, η οποία πρέπει να έχει λογική που να επιτρέπει άμεση προσπέλαση και αντίληψη.
Πιθανές οργανώσεις είναι οι εξής: [3]
• λειτουργική: παρόμοιες λειτουργίες είναι συγκεντρωμένες στον ίδιο χώρο, εκτός από ακριβώς αντίθετες που πρέπει να έχουν απόσταση, π.χ., το παράδειγμα του 1ου κεφαλαίου με τις λειτουργίες ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ/ΔΙΑΓΡΑΦΗ.
• σειριακή: οι λειτουργίες οργανώνονται ακολουθιακά με βάση τη συνήθη σειρά εκτέλεσης (η οργάνωση αυτή δεν είναι και πολύ συνηθισμένη).
• συχνοτική: οι λειτουργίες οργανώνονται ακολουθιακά με βάση τη συχνότητα χρήσης.
• αλφαβητική: οι λειτουργίες οργανώνονται αλφαβητικά (επίσης ασυνήθιστη οργάνωση).
Οι οργάνωση οργάνων και αναπαραστάσεων δεδομένων πρέπει να δημιουργούν ευκολίες για τον χρήστη. Συγκεκριμένα, τα πιο σημαντικά δεδομένα πρέπει να είναι στο ύψος του ματιού του και ο φωτισμός να είναι τέτοιες που να αποφεύγεται η αντανάκλαση φωτός.
Ένα άλλο θέμα της εργονομίας είναι ο καθορισμός του φυσικού περιβάλλοντος εργασίας. Απαιτείται να υπάρχει πάντα ο απαραίτητος χώρος για την ομαλή λειτουργία του συστήματος, δίνοντας πάντα μεγάλη σημασία στο μέγεθος του συγκεκριμένου χρήστη, όπου αυτός είναι γνωστός, είδ' αλλιώς του μέσου χρήστη.
Η εργονομία ασχολείται επίσης με διάφορα θέματα υγείας που μπορεί να προκύψουν από την χρήση υπολογιστών. Κύρια σημεία προσοχής είναι η στάση του σώματος του χρήστη, η θερμοκρασία και ο φωτισμός του χώρου, ο θόρυβος του γενικότερου περιβάλλοντος, καθώς και ο χρόνος συνεχούς εργασίας, ο οποίος πρέπει να είναι περιορισμένος.
Τέλος, ένα άλλο σημαντικό στοιχείο μελέτης είναι το χρώμα. Αρκετά συμπεράσματα της εργονομίας για την χρήση του χρώματος τα έχουμε ήδη αναφέρει, π.χ., πρέπει να χρησιμοποιούνται λίγα χρώματα, το μπλε δεν πρέπει να χρησιμοποιείται για κρίσιμες πληροφορίες, λόγω των φαναριών κυκλοφορίας τα κόκκινο-κίτρινο-πράσινο πρέπει να αντιστοιχούν σε κατάσταση κρίσης- ετοιμότητας-κανονικότητας, κτλ.
ΣΧΕΔΙΑΣΗ ΔΙΑΛΟΓΟΥ
Υπάρχουν πολλά κοινά στυλ διεπιφάνειας, συμπεριλαμβανομένων των ακόλουθων:
1. Διεπιφάνεια γραμμής εντολής (command line interface)
Η διεπιφάνεια γραμμής εντολής ήταν το πρώτο διαδραστικό στυλ διαλόγου που
χρησιμοποιήθηκε ευρέως και παρά την μεγάλη διαθεσιμότητα διεπιφανειών με μενού
επιλογών συνεχίζει να χρησιμοποιείται. Παρέχει ένα μέσο για την απευθείας διατύπωση
Σελίδα 21 από 118
οδηγιών προς τον υπολογιστή, χρησιμοποιώντας λειτουργικά πλήκτρα (function keys),
μεμονωμένους χαρακτήρες, ή εντολές (με την μορφή συντομογραφιών ή ολόκληρων λέξεων).
Σε ορισμένα συστήματα η γραμμή εντολής είναι ο μοναδικός τρόπος επικοινωνίας με το
σύστημα κυρίως για την προσπέλαση του συστήματος εξ αποστάσεως, μέσω εργαλείων
επικοινωνίας όπως το telnet. Σήμερα, η διεπιφάνεια γραμμή εντολής έχει κυρίως
συμπληρωματικό ρόλο, χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με διεπιφάνειες οι οποίες βασίζονται
σε μενού επιλογών για να παρέχει σε έμπειρους χρήστες ταχύτερη πρόσβαση στις λειτουργίες
του συστήματος. Οι διεπιφάνειες γραμμής εντολή είναι ισχυρές επειδή παρέχουν άμεση
πρόσβαση σε όλες τις λειτουργίες του συστήματος σε αντίθεση με την ιεραρχική φύση των
μενού και χρησιμοποιούνται για την εφαρμογή πολλών εργαλείων στα ίδια δεδομένα. Είναι
επίσης ευέλικτες: συχνά, μια εντολή έχει πολλαπλές επιλογές ή παραμέτρους οι οποίες
προσαρμόζουν την συμπεριφορά της με κάποιο τρόπο, και μπορεί επίσης να εφαρμόζεται σε
πολλά αντικείμενα ταυτόχρονα, πράγμα ιδιαίτερα χρήσιμο για την εκτέλεση επαναλαμβανόμενων εργασιών. Ωστόσο, είναι ιδιαίτερα δύσκολες στην εκμάθηση και χρήση
και συνεπώς καταλληλότερες για τους έμπειρους χρήστες, παρά για τους αρχάριους.
2. Μενού επιλογών (menu)
Σε μια διεπιφάνεια η οποία βασίζεται σε μενού, το σύνολο των επιλογών που είναι διαθέσιμες στον χρήστη παρουσιάζεται στην οθόνη σε μορφή μενού. Ο χρήστης μπορεί να επιλέγει τις διαθέσιμες επιλογές χρησιμοποιώντας το ποντίκι και τα αριθμητικά ή αλφαβητικά πλήκτρα.Επειδή οι επιλογές είναι ορατές, η διεπιφάνεια αυτή θέτει λιγότερες απαιτήσεις στον χρήστης βασιζόμενη πιο πολύ στην αναγνώριση παρά στην απομνημόνευση. Η ομαδοποίηση και η ονομασία των επιλογών των μενού είναι τα μοναδικά στοιχεία που παρέχουν στον χρήστη επαρκείς πληροφορίες για να εντοπίσει την επιλογή που χρειάζεται. Ένα σύστημα μενού μπορεί να βασίζεται αποκλειστικά στο κείμενο, με τις καταχωρίσεις των μενού να παρουσιάζονται σαν αριθμημένες επιλογές ή να χρησιμοποιούν και γραφικά συστατικά.Παρακάτω βλέπουμε ένα παράδειγμα:
