Виды интерфейсов. Понятие программного интерфейса, его назначение. Интерфейс пользователя. (Лекция 3)

ОС как система интерфейс между программным и аппаратным
Интерфейс – это внешняя оболочка приложения вместе с программами управления доступом и другими скрытыми от пользователя механизмами управления, дающая возможность работать с документами, данными и другой информацией, хранящейся в компьютере или за его пределами.
Главная цель любого приложения – обеспечить максимальное удобство и эффективность работы с информацией: документами, базами данных, графикой или изображениями. Поэтому интерфейс является самой важной частью любого приложения.

В компьютерной системе два участника – программное и аппаратное обеспечение. Программное обеспечение – это все программы, установленные на компьютере, а аппаратное обеспечение – узлы и оборудование, которые находятся внутри системного блока или подключены снаружи.
Взаимосвязь между участниками компьютерной системы называют интерфейсом. Взаимодействие между различными узлами – это аппаратный интерфейс, взаимодействие между программами – программный интерфейс, а взаимодействие между аппаратурой и программами – аппаратно-программный интерфейс.
В компьютере аппаратный интерфейс обеспечивают изготовители оборудования. Они следят за тем, чтобы все узлы имели одинаковые разъемы и работали с одинаковыми напряжениями. Согласование между программным и аппаратным обеспечением выполняет операционная система.

Примеры интерфейсов

Программный интерфейс — функциональность, которую некоторый программный компонент предоставляет другим программным компонентам.
Можно различать два вида такой функциональности:
та, что используется при создании прикладных программ — интерфейсом программирования приложений
та, что используется при создании системных компонентов и может называться интерфейсом программирования компонентов операционной системы или интерфейсом системного программирования (SPI, англ. system programming interface).

Средства интерфейса
ввод информации/команд пользователем в устройство
вывод информации из устройства к пользователю

интерфейс пользователя, по́льзовательский интерфейс (UI —user interface)
разновидность интерфейсов, в котором одна сторона представлена человеком (пользователем), другая — машиной/устройством.
Представляет собой совокупность средств и методов, при помощи которых пользователь взаимодействует с различными, чаще всего сложными, машинами, устройствами и аппаратурой

Ориентированность на человека
Интерфейс является ориентированным на человека, если он отвечает нуждам человека и учитывает его слабости.
Машинная часть интерфейса — часть интерфейса, реализованная в машине (аппаратно-программной ее части) с использованием возможностей вычислительной техники.
Человеческая часть интерфейса — это часть интерфейса, реализуемая человеком с учетом его возможностей, слабостей, привычек, способности к обучению и других факторов.

Командный интерфейс
Взаимодействие человека с компьютером осуществляется путем подачи компьютеру команд, которые он выполняет и выдает результат пользователю.

Командный интерфейс, при котором взаимодействие человека с компьютером осуществляется путем подачи компьютеру команд, которые он выполняет и выдает результат пользователю. Командный интерфейс может быть реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки. В настоящее время пакетная технология практически не используется, а технология командной строки можно встретить в виде резервного способа общения человека с компьютером.

Графический интерфейс
ООМУ (окно, образ, меню, указатель)
WIMP (window, image, menu, pointer) - интерфейс
Характерная черта этого интерфейса – диалог пользователя с компьютером ведется с помощью окон, графических образов меню, курсора и других элементов.

Идея графического интерфейса
Идея графического интерфейса зародилась в середине 70-х годов в исследовательском центре фирмы Xerox Palo Alto Research Center (PARC).

Предпосылкой графического интерфейса явилось:
уменьшение времени реакции компьютера на команду,
увеличение объема оперативной памяти,
развитие элементной базы, технических характеристик ЭВМ и в частности мониторов.

Простой графический интерфейс
На первом этапе очень походил на технологию командной строки со следующими отличиями:
при отображении символов с целью повышения выразительности изображения допускалось выделение части символов цветом, инверсным изображением, подчеркиванием и мерцанием;
курсор мог быть представлен некоторой областью, выделенной цветом и охватывающей несколько символов и даже часть экрана;
реакция на нажатие любой клавиши во многом стало зависеть от того, в какой части находится курсор.
кроме часто используемых клавиш управлением курсором стали использоваться манипуляторы типа мыши, трекбола и т.п., которые позволяли быстро выделять нужную область экрана и перемещать курсор;
широкое использование цветных мониторов.

Полный WIMP-интерфейс
Второй этап развития графического интерфейса, который характеризуется следующими особенностями:
вся работа с программами, файлами и документами происходит в окнах;
программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представляются в виде значков (иконок), которые при открытии превращаются в окна;
все действия с объектами осуществляются с помощью меню, которое становится основным элементом управления;
манипулятор выступает в качестве главного средства управления.

РОЯЗ (речь, образ, язык, знания)
SILK (speech, image, language, knowledge) – интерфейс
Интерфейс наиболее приближен к обычной человеческой форме общения.
Компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы.
Результаты выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму.

Биометрическая технология
(«Мимический интерфейс»)
Возникла в конце 90-х годов и в настоящее время находится в стадии разработки.
Для управления компьютером используется выражение лица, направление взгляда, размер зрачка и другие признаки человека.
Для идентификации пользователя используется рисунок радужной оболочки его глаз, отпечатки пальцев и другая уникальная информация, которая считывается с цифровой камеры, а затем с помощью программы распознавания образов из этого изображения выделяются команды.

Семантический
(общественный) интерфейс
Возник еще в конце 70-х годов ХХ века, с развитием искусственного интеллекта.
Может не являться самостоятельным видом интерфейса, так как он включает в себя и интерфейс командной строки, и графический, и речевой, и мимический интерфейсы.

Взаимодействие интерфейсов пользователя их технологий и операционных систем

Самостоятельна работа
Заполнить таблицу «Эволюция дизайна интерфейсов операционных систем».