Теоретическая часть
Отличительной особенностью информационного взаимодействия между пользователем и компьютером является его диалоговый характер. Каждая итерация этого взаимодействия предполагает поочередный обмен информацией между его участниками.
Для того чтобы диалог был конструктивным, должны соблюдаться следующие правила:
– участники диалога должны понимать язык друг друга;
– участники диалога не должны говорить одновременно;
– очередное высказывание должно учитывать как общий контекст диалога, так и последнюю информацию, полученную от собеседника.
При проектировании диалога, необходимо определить:
– структуру диалога;
– возможный сценарий развития диалога;
– содержание управляющих сообщений и данных, которыми могут обмениваться человек и приложение (семантику сообщений);
– визуальные атрибуты отображаемой информации (синтаксис сообщений).
Общая структура диалога определяется его типом. Выделяют четыре типа диалога [4]:
1. Диалог на основе командного языка. Исторически это первая из реализованных структур диалога. Она очень часто используется в операционных системах. При такой организации диалога система не выводит ничего, кроме постоянной подсказки (приглашения на ввод команды), которая означает готовность системы к работе. Каждую команду вводят с новой строки и обычно заканчивают нажатием клавиши «ввод». Ответственность за правильность задаваемых команд ложится на пользователя. Система информирует о невозможности выполнения неверной команды, не поясняя, как правило, причин.
2. Диалог типа «вопрос-ответ». Структура диалога типа «вопрос-ответ» (Q&A) основана на аналогии с обычным интервью. Система берет на себя роль интервьюера и получает информацию от пользователя в виде ответов на вопросы. Это наиболее известная структура диалога; все диалоги, управляемые компьютером, в той или иной степени состоят из вопросов, на которые пользователь отвечает, однако в структуре Q&A этот процесс выражен явно. В каждой точке диалога система выводит в качестве подсказки один вопрос, на который пользователь дает один ответ. В зависимости от полученного ответа система может решить, какой следующий вопрос задавать. Такую структуру диалога обычно применяют при проектировании экспертных систем.
3. Диалог на основе меню. Меню является наиболее популярным вариантом организации запросов на ввод данных во время диалога, управляемого компьютером. Структура типа меню является наиболее естественным механизмом для работы с устройствами указания и выбора: меню представляет собой изображение тех объектов, которые выбираются пользователем. Меню можно с равным успехом применять для ввода как управляющих сообщений, так и данных. Приемлемая структура меню зависит от его размера и организации, от способа выбора пунктов меню и реальной потребности пользователя в поддержке со стороны меню.
4. Диалог на основе экранных форм. Диалог на основе экранных форм допускает обработку на одном шаге диалога нескольких ответов. На практике формы используются там, где учет какой-либо деятельности требует ввода стандартного набора данных. Человек работает с формой до тех пор, пока не заполнит ее полностью и не передаст системе. Система может проверять каждый ответ непосредственно при вводе или по окончании заполнения всей формы. Такая структура позволяет повысить скорость ввода данных по сравнению со структурой типа «вопрос-ответ» и манипулировать более широким диапазоном входных данных, нежели меню; кроме того, с ней могут работать пользователи любой квалификации.
Независимо от типа диалога его развитие во времени можно рассматривать как последовательность переходов системы из одного состояния в другое. Ни одно из этих состояний не должно быть тупиковым, т.е. пользователь должен иметь возможность перейти из любого текущего состояния диалога в требуемое (за один или несколько шагов). Для этого в ходе разработки интерфейса необходимо определить все возможные состояния диалога и пути перехода из одного состояния в другое – разработать сценарий диалога.
В качестве примера рассмотрим формирование графа диалога выбора студенческой группы в рамках решения задачи управления учебным процессом на уровне факультета ВУЗа (рис. 2). Каждая группа характеризуется множеством параметров (специальность, курс, номер группы и т.д.). Поэтому её выбор может осуществляться как по одному из этих параметров, так и по их совокупности. Все эти возможности должны быть учтены в графе диалога: следует разработать альтернативные переходы между всеми допустимыми состояниями. В качестве отдельного состояния выступает запрос одного параметра, а в качестве перехода – передача выбранного параметра следующему состоянию. В нашем случае такими состояниями являются последовательные запросы на выбор специальности, номера группы, факультета. Каждый последующий запрос приводит к ограничению множества допустимых данных, т.е. выбор факультета сокращает список доступных специальностей, который в свою очередь определяет множество групп. В реальности вопросы могут задаваться в разной последовательности, поэтому в графе диалога все состояния связаны друг с другом, а зачастую просто дублируются.
Рис. 2. Построение графа диалога на примере организации
выбора студенческой группы
Для формального описания сценария диалога применяются модели дискретно-событийного класса. На сегодняшний день их спектр достаточно широк: сети Петри, конечные автоматы, графы состояний и переходов, иерархические ситуационные модели. Каждая из этих моделей определяет множество состояний и переходов между ними при выполнении определенных внешних и внутренних условий.
Формальное описание диалога в контексте пользовательского интерфейса представляется экранными формами – состояниями и элементами управления (кнопки, ссылки и т.п.) – переходами – и реализуется в форме графа состояний и переходов интерфейса.
При разработке графа состояний и переходов интерфейса должны соблюдаться следующие правила:
1. Состояние графа диалога переходит в экранную форму графа состояний и переходов интерфейса.
2. В рамках одной экранной формы могут быть представлены как одно состояние графа диалога, так и их совокупность.
Графическое представление графа состояний и переходов представлено двумя элементами: состояниями – «¡», и переходами – «—», при этом выделяют две группы состояний. Первая из них соответствует новой экранной форме и обозначается как «¡». Вторая соответствует текущей экранной форме, определенным образом видоизмененной в результате выполнения переходов, и обозначается как «l». Каждый переход должен содержать идентификатор (имя) того элемента управления, с которым он связан.
Для рассматриваемого примера граф состояний и переходов может быть представлен единственной экранной формой (рис. 3), на которой предусмотрен выбор параметров поиска студенческой группы: факультет, специальность, номер и т.д. Каждая итерация выбора параметра приводит к видоизменению исходной экранной формы с учетом выполненной фильтрации данных. В качестве переходов могут быть выбраны раскрывающиеся списки, позволяющие сделать выбор соответствующего параметра.
return false">ссылка скрыта
Рис. 3. Построение графа состояний и переходов
пользовательского интерфейса на примере организации
выбора студенческой группы
Построение графа диалога и последующая разработка графа состояний и переходов интерфейса позволяет еще на этапе проектирования выявить и устранить слабые стороны разрабатываемого интерфейса.