Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Графические интерфейсы как средство человеко-машинного взаимодействия 11
1.1. Интерфейсы окон, пиктограмм, меню и указателей 11
1.2. Стандартизация в области проектирования графических интерфейсов 13
1.3. Обзор процесса проектирования графического интерфейса 16
1.3.1. Подходы к проектированию графического интерфейса 16
1.3.2. Обзор этапов проектирования графического интерфейса 17
1.3.3. Классификация средств проектирования графических интерфейсов 20
1.4. Обзор применения теории графов к описанию графических
интерфейсов 21
1.4.1. Граф-схемы как модели структур 22
1.4.2. Схемы диалоговых режимов и сети переходов 23
1.4.3. Граф перемещения внимания между смысловыми центрами 26
1.5. Обоснование целесообразности геометрической оптимизации графических интерфейсов 29
1.6. Методы оценки качества графического интерфейса 34
1.6.1. Метод фокус-групп 35
1.6.2. Метод прототипирования 36
1.6.3. Метод анализа задач 37
1.6.4. Метод экспертной оценки 38
1.6.5. Метод GOMS 40
ВЫВОДЫ 45
ГЛАВА 2. Математическое обеспечение проектирования графических интерфейсов 46
2.1. Описание графических интерфейсов при помощи графовых моделей 47
2.2. Оптимизация графического интерфейса на основе его графовой модели 51
2.3. Вероятностный подход к исследованию интерфейсов 52
2.4. Применение методов оптимизационного геометрического проектирования при разработке графических интерфейсов 57
2.5. Математическое обеспечение для оптимизационного геометрического проектирования графических интерфейсов 72
2.6. Оптимизация размещение дочерних окон программы 76
Выводы 79
Глава 3. Результаты апробации и реализации разработанных подходов и методов 80
3.1. Описание разработанных программных средств проектирования и оптимизации графических интерфейсов 81
3.2. Пример построения и использования графовой модели для оптимизации графического интерфейса 85
3.3. Частные случаи описания графических интерфейсов при помощи графовых моделей 91
3.3.1. Первый случай - перемещение элемента интерфейса 91
3.3.2. Второй случай - множество возможных воздействий 93
3.3.3. Третий случай - исключение из графа вершин и дуг 93
3.3.4. Четвертый случай - неопределенность длин дуг 94
3.4. Модернизация структур интерфейса 94
3.4.1. Модернизация структуры интерфейса "Проводник данных" 96
3.4.2. Модернизация структуры интерфейса "Адресная строка" 100
3.4.3. Геометрическая оптимизация структуры интерфейса
"Главное меню" и дочерних окон программы 103
3.5. Пример внедрения контекстной структуры интерфейса 105
3.6. Описание программного обеспечения, разработанного для сбора статистических данных 108
Выводы 111
Заключение и общие выводы 112
Список использованных источников
- Обзор процесса проектирования графического интерфейса
- Методы оценки качества графического интерфейса
- Применение методов оптимизационного геометрического проектирования при разработке графических интерфейсов
- Второй случай - множество возможных воздействий
Введение к работе
Актуальность темы. Неотъемлемой частью программного обеспечения (ПО), используемого в интерактивном режиме, является графический интерфейс (ГИ). Под ГИ компьютерной программы (КП) понимается совокупность отображаемых на мониторе графических элементов, позволяющих пользователю управлять ее работой и получать требующиеся результаты. Вопросам, связанным с проектированием и оценкой ГИ посвящены труды многих отечественных и зарубежных авторов: Голикова Ю., Мунипова В.М., Купера А., Гультяева А.К., Коутса Р., Влейминка И., Ман-дела Т., Константайна Л., Локвуда Л., Раскина Д., Торреса Р. Дж., Брукса Ф. и т.д.
Широкое применение ПО, используемого в интерактивном режиме привело к необходимости совершенствования ГИ, а также внедрения в процесс их разработки специализированных программных средств. Графический интерфейс приобретает все большее значение как составляющая конкурентного преимущества ПО. Пользователи оценивают сложность эксплуатации КП на основе представления их функциональных возможностей в ГИ. На практике рассматривают следующие аспекты анализа ГИ: графический, психологический, субъективный, эргономический, технический и предметная область. Вместе с тем остаются малоизученными следующие аспекты, которые могут стать решающими в обеспечении эффективности взаимодействия человека с КП:
Геометрический. Интерфейс представляет собой совокупность геометрических объектов, размещенных на ограниченной площади экрана монитора.
Вероятностный. В интерфейсе реализуется многовариантная система управления, в которой очередность действий пользователя, рассматриваемая в контексте использования КП, имеет случайный характер.
Проектирование ГИ является важным этапом разработки ПО, что в совокупности с отсутствием в имеющихся методологических подходах математической формализации подтверждает актуальность темы диссертационной работы и возможность широкого применения полученных в ней результатов.
Объектом исследования выступает ГИ современных КП, рассматриваемый в совокупности с особенностями человеко-машинного взаимодействия. Предметом исследования является процесс взаимодействия пользователя с ГИ.
Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка математического и программного обеспечения проектирования ГИ, оптимизированных по критерию минимизации затрат времени в соответствии с процессом решения задач пользователем КП. Для достижения данной цели потребовалось решить задачи:
1. Для выявления недостатков имеющихся методологических подходов к проектированию ГИ провести анализ интерфейсов КП как предметной области челове-
ко-машинного взаимодействия, рассмотреть методы оценки качества, осуществить обзор стандартов и этапов процесса проектирования ГИ.
Изучить современные подходы к моделированию взаимодействия пользователя с КП посредством ГИ, сделать вывод об их актуальности или необходимости совершенствования. >
Обосновать целесообразность применения методов оптимизационного геометрического проектирования к разработке ГИ по критерию минимизации затрат времени пользователя при решении конкретных задач.
Выполнить постановку задач геометрической оптимизации расположения элементов ГИ и окон КП, разработать подходы к их решению.
Разработать подход к оценке эффективности интерфейсов, основанный на использовании аппарата теории вероятностей.
Разработать модель интерфейса общеизвестного ПО, позволяющую по результатам ее испытания пользователями собирать статистические данные об особенностях взаимодействия пользователей с КП посредством ГИ.
Создать и апробировать программные средства, реализующие предложенные теоретические разработки и позволяющие оценить их адекватность.
Методы исследования. В диссертационной работе используются методы и аппарат теории графов, теории вероятностей, геометрического проектирования, дискретной математики, дискретной оптимизации и технологии программирования.
Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:
Разработана методика оптимизации размещения элементов ГИ и окон КП по критерию минимизации затрат времени пользователя на решение задач.
Разработана методика моделирования человеко-машинного взаимодействия с применением теории графов в качестве основного математического аппарата в задачах проектировании, оценки и оптимизации ГИ. Вершинам и дугам графов ставятся в соответствие параметры, характеризующие содержание задач области применения КП и процесса управления работой КП.
Разработан метод оптимизации ГИ в соответствии с содержанием решаемых задач, заключающийся в изменении отношений инцидентности между вершинами и дугами графов, описывающих ГИ.
Предложен новый вероятностный подход к оценке затрат времени пользователя на решение задач, основанный на использовании системы дополнительных параметров, позволяющих повысить точность оценки.
5. Теоретически обоснованы и экспериментально выявлены области концен
трации внимания пользователей на элементах ГИ в зависимости от их типа. Введено
понятие ожидаемой точки воздействия на элемент интерфейса, позволяющее раз
вить представление о распределении внимания человека при работе с ГИ и внести
детализацию в постановку задач оптимизации интерфейсов.
Практическая ценность. Предложенные в диссертационной работе теоретические разработки представляют собой уточненную модель оценки эффективности ГИ, а также формализованную методику их проектирования, основанную на сокращении затрат времени пользователя при решении конкретных задач. Практическая ценность диссертационной работы заключается в следующем:
Разработанная методика математического моделирования человеко-машинного взаимодействия может применяться в существующих методах проектирования ГИ, так как позволяет учитывать содержание области применения КП и особенности взаимодействия пользователя с программой. Данная методика может быть использована для развития методов GOMS моделирования работы пользователей и оценки ГИ.
Предложенная методика геометрического проектирования интерфейсов может быть внедрена в процесс разработки ГИ и позволяет выделить новое направление в оптимизации и исследовании особенностей организации человеко-машинного взаимодействия.
Разработано математическое обеспечение, позволяющее создавать программные средства проектирования и оптимизации ГИ для различных сред разработки КП.
Предложены новый подход и дополнительные параметры оценки эффективности ГИ, позволяющие повысить точность прогнозирования затрат времени пользователя на решение задач и развить существующие методы, в частности, GOMS.
Разработано ПО, предоставляющее вспомогательные средства для решения задач организации человеко-машинного взаимодействия в процессе разработки КП и проектирования ГИ в среде Delphi.
Разработаны программные средства, позволяющие собирать статистические данные об особенностях выполнения пользователями воздействий на различные элементы интерфейса.
Реализация результатов работы. Разработанное математическое и программное обеспечение было использовано для проектирования ГИ современных КП и внедрено в ООО "Интервейв Коммуникейшнс" и ООО "ВесНет".
Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на шести международных и пяти всероссийских конференциях:
Девятая международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Радиоэлектроника, электротехника и энергетика" (г. Москва, 2003);
Международный форум информатизации 2003, международная конференция "Информационные средства и технологии" (г. Москва, 2003);
Десятая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов. "Микроэлектроника и информатика" (г. Москва, 2003);
Всероссийская научно-практической конференция "Информационные модели экономики" (г. Москва, 2003);
Международная конференция "Interactive systems: The Problems of Human-Computer Interaction" (г. Ульяновск, 2003);
Одиннадцатая всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика" (г. Москва, 2004);
Вторая всероссийская научно-практической конференция "Информационные модели экономики" (г. Москва, 2004);
Шестой международный конгресс по математическому моделированию (г. Нижний Новгород, 2004);
Международный форум информатизации 2004, международная конференция "Информационные средства и технологии" (г. Москва, 2004);
Шестая международная научно-техническая конференция "Новые информационные технологии и системы" (г. Пенза, 2004);
Третья всероссийская научно-практическая конференция "Информационные модели экономики" (г. Москва, 2006).
Публикации. Опубликовано 10 печатных работ общим объемом 7 пл.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 130 наименований и трех приложений. Работа изложена на 125 страницах, содержит 44 рисунка и 5 таблиц.
Обзор процесса проектирования графического интерфейса
За рубежом сформировалась развитая индустрия проектирования ГИ, в крупных компаниях, занимающихся разработкой ПО, в штате сотрудников предусмотрены отдельные подразделения специалистов по проектированию ГИ, имеются методические указания и нормативно-техническая документация по их разработке, в том числе международные стандарты. Стандартизация является одним из наиболее доступных способов обеспечения качества интерфейсов, она регламентирует их основные особенности как систем управления работой КП. В целом соблюдение стандартов позволяет обеспечить: высокую продуктивность работы пользователей - использование легкопонимаемых средств решения задач; малое время обучения - знания и навыки работы с одной системой становятся базовыми при изучении других систем; сокращение времени разработки за счет использования универсальных программных компонентов. На рис. 1.1 представлена структура стандартов и руководств по разработке ГИ.
Руководящие принципы корпоративного стиля ГИ Внутрифирменные руководства по проектированию ГИ имеют все известные фирмы-разработчики ПО. Руководства некоторых фирм стали основой соответствующих стилей интерфейса, например, Microsoft Windows [75, 125], IBM и Apple Macintosh [108, 122]. Международным стандартом в данной области является ISO/IEC 90003:2004 Software engineering - Guidelines for the application of ISO 9001:2000 to computer software - руководящие положения по применению стандарта ISO 9001:2000 при разработке, поставке и обслуживании программного обеспечения [117]. Этот стандарт конкретизирует положения ISO9001 для разработки программных систем с акцентом на обеспечение качества в процессе проектирования, а также определяет набор техник и процедур, рекомендуемых для контроля и обеспечения качества разрабатываемых программ.
Одним из важных показателей качества программного обеспечения является удобство его использования [50, 74, 118]. Качество ГИ характеризуется такими параметрами как понятность, простота обучения, скорость работы и затраты времени пользователя при решении конкретных задач, частота появления ошибок, простота навигации и субъективная удовлетворенность пользователей вследствие соответствия ГИ решаемым задачам. В данном контексте используется стандарт, посвященный качеству информационных технологий, ISO 9126:2001 (Программирование. Качество продукта. Часть 1. Модель качества.), предлагающий использовать для описания внутреннего и внешнего качества ПО многоуровневую модель [118]. На верхнем уровне выделено шесть основных характеристик качества ПО, каждая из которых описывается несколькими атрибутами. Множество характеристик качества и их атрибутов, установленных согласно ISO 9126:2001, представлено на рис. 1.2. Функциональность
Фундаментальной основой для определения удобств понимания человеком, функционирования и способов использования различных предметов является когнитивная психология, изучающая любые познавательные процессы человеческого сознания. Психология использования машин, инструментов, оборудования и предметов обихода в ходе практической деятельности человека обычно называется инженерной психологией. За рубежом сформировалась особая наука, изучающая психологические, физиологические и анатомические аспекты человеко-компьютерного взаимодействия (Human-Computer Interaction, HCI).
Обзор процесса проектирования графического интерфейса С момента появления первых компьютеров разработка ПО и ГИ развивалась за счет эволюции технологий и систем, на базе которых строились программы [105]. Пользователям предлагались программные функции с интерфейсом, который разработчики были в состоянии предложить. С начала 80-х годов разработка ПО была ориентирована на пользователей [83, 95-99, 110, 112, 129], в настоящее время сформировалась методология, получившая название "разработка с вовлечением пользователей" [69, 79]. Своевременное принятие во внимание интересов потенциальных пользователей означает, что разработчики должны вступить с ними в прямой контакт раньше, чем начнется проектирование системы в целом, и создание интерфейса должно быть первым шагом [49, 127].
Методы оценки качества графического интерфейса
Скорость работы пользователя является важным критерием эффективности и качества интерфейса. В основном длительность выполнения пользователем работы состоит из длительности восприятия информации, длительности интеллектуальной работы (пользователь думает, что он должен сделать), длительности физических воздействий и длительности реакции системы (которая, как правило, является наименее значимым фактором). Даже такое простое действие, как удаление файла состоит из малых элементарных действий. При этом для упрощения интеллектуальной работы пользователя необходимо не только сокращать количество этих действий, но и делать их более простыми. Критерий скорости работы исследован достаточно подробно, для его оценки был разработан наиболее формализованный метод исследования, называемый GOMS [121, 129].
Метод GOMS подразумевает разбиение каждой задачи на ряд малых когнитивных и моторных шагов, требующихся для ее решения с помощью графического интерфейса [116, 120, 123, 127]. Время выполнения задачи можно оценить на основании затрат времени на такие типовые действия как перевод взгляда с одной части экрана на другую, узнавание значка, перемещение руки к мыши, перемещение указателя в конкретную точку и нажатие кнопки мыши. В результате исследований [12] были получены статистические оценки и значения интервалов времени выполнения разнообразных мысленных и моторных операций (например, выбор из набора вариантов, запоминание кода, клик на значке, ввод одного символа и т.д.). Оценка качества интерфейса заключается в декомпозиции выполняемой задачи на типовые составляющие и вычислении времени, которое будет в среднем затрачиваться пользователем на ее решение.
Акроним GOMS - это сокращение от английского Goals, Operators, Methods, and Selection Rules - Цели, Операторы, Методы и Правила выбора. Данный метод был предложен S.K. Card, Т.Р. Могап и A. Newell в 1983 году. В данном методе предполагается, что каждая цель, которую хочет достичь пользователь, состоит из набора методов, которые, в свою очередь, построены из операторов. Так как некоторые цели могут быть разбиты на подцели, методы имеют иерархическую структуру [130]. Если цель может быть достигнута несколькими способами, то выбор способа осуществляться по правилам выбора с учетом контекста задачи.
В настоящее время разработано семейство методов GOMS, позволяющих моделировать выполнение пользователем различных задач и на основе моделей оценивать время их решения как основной критерий качества. Используются четыре различных версии GOMS, основанные на общей концепции [119]: 1. CMN-GOMS - оригинальная формулировка, предложенная S.K. Card, Т.Р. Могап и A. Newell, позволяющая отразить иерархию целей и подцелей, методы и операторы, сформулировать правила выбора. 2. KLM (Keystroke Level Model) - упрощенная версия CMN, использующая только операторы уровня нажатия клавиш. Аналитик составляет список нажатий клавиш и движений мыши, которые пользователь должен осуществить, чтобы решить задачу. 3. NGOMSL (Natural GOMS Language) - более строго определенная версия, представляющая процедуру идентификации всех компонентов GOMS в форме, подобной языку программирования. NGOMSL включает рекомендации, сколько шагов может быть в методе, как устанавливаются и достигаются цели и какую информацию нужно помнить пользователю, решая задачу. 4. CPM-GOMS (critical-path method GOMS) - версия параллельной деятельности, использует познавательные, перцепционные и моторные операторы в диаграмме списка методов критических путей (PERT-диаграмме), показывает, каким образом действия могут выполняться параллельно.
Модели GOMS позволяют получить априорные количественные предсказания на более ранней стадии процесса разработки ГИ, чем прототипирование и испытание пользователями. Они предсказывают продолжительность выполнения действий и время изучения их особенностей. В результате анализа получаемых данных становится возможным определить, какие решения по организации интерфейса приводят к увеличению времени выполнения работы и ошибкам.
Модели GOMS позволяют проводить анализ на различных уровнях детализации, поэтому предсказания, соответствующие проектируемой ситуации, могут быть получены с минимальными трудозатратами.
Задачи пользователя могут характеризоваться многими параметрами, четыре из которых позволяют установить, соответствует ли техника GOMS особенностям решаемой задачи и выявить, какую технику целесообразно использовать: целенаправленность действий пользователя, рутинность навыка, задействованного в задаче, степень контроля взаимодействия пользователем, компьютерной системой или другими агентами, задействованными в задаче, и последовательность задач пользователя. В табл. 1.2 представлены соответствия методов GOMS различным комбинациям перечисленных параметров.
Применение методов оптимизационного геометрического проектирования при разработке графических интерфейсов
Сформированные ограничения x\d\x x\d]3, хъ 12 х ]г, x2d%a x\dl3, а также y]d\A y\d\b y\dl6 могут учитываться одновременно. Подробное рассмотрение каждого варианта и соответствующих ему частных случаев связано с тем, что в них представлены различные начальные условия задачи геометрической оптимизации структур интерфейсов, имеющие место при ее решении. Следует отметить, что некоторые элементы могут определять взаимные ограничения на размещение (например, элементы не должны перекрываться друг другом), а также могут располагаться в отдельных ограниченных областях (например, элементы на страницах закладок).
На основании изложенного выше материала можно сделать следующие выводы. Для любых вариантов начальных условий расположения и состава размещаемого и размещенного объектов может быть применен единый алгоритм размещения с использованием методов оптимизационного геометрического проектирования. Практическая реализация алгоритма может быть произведена с использованием трехмерных массивов булевых переменных, описывающих окна КП. Результаты геометрической оптимизации являются рекомендациями разработчику, который должен выбрать один из нескольких возможных вариантов решения. Если при проектировании интерфейса разработчик сам перемещает элементы, то целесообразно автоматически рассчитывать значения рассмотренной целевой функции, а также оценивать изменение эффективности структуры интерфейса, связанное с сокращением сложности выполнения пользователем воздействий на входящие в состав структуры элементы.
Математическое обеспечение для оптимизационного геометрического проектирования графических интерфейсов
В данном разделе рассмотрено описание окон КП при помощи трехмерных массивов булевых переменных и подходы к формированию на основании таких массивов области определения функции Zj(d), задаваемой формулой (2.5).
Пусть имеется некоторое диалоговое окно программы и ему сопоставлен массив булевых переменных W, имеющий размерность X х Y х N, где X и Y -ширина и высота окна в экранных пикселях, отсчитываемых относительно левого верхнего угла окна, а N - множество порядковых номеров расположенных в окне элементов интерфейса. Элементами массива W являются булевы переменные w{y, х = ],Х, y = \,Y, jeN, принимающие значение 1, если пиксель (х,у) занят элементом j, и значение 0 в противном случае. Под слоями массива Сбудем понимать двумерные массивы WJ, соответствующие каждому jeN. Пусть в окне требуется расположить элемент jeN, тогда на соответствующий ему слой W массива W переносятся значения булевых переменных со слоев W, ieJ0, где J0(zN- порядковые номера элементов, которые не должен перекрывать элемент j при отображении на экране. Для этого выполняется дизъюнкция переменных из слоев W , ieJ0:
Если для некоторых элементов из У, с J0 свойство Visible имеет значение False, то они невидимы для пользователя, и значения переменных wJx]y, j\eJx переносить на слой W не требуется. Введем обозначения: wy и Л, - ширина и высота элемента j в экранных пикселях с учетом отступов от элементов из У0, Xj и у j - координаты левого верхнего угла элемента j. При минимизации функции (2.5) для размещения элемента j в слое WJ методом перебора координат по х и у выполняется два цикла расчетов. Первый - это перебор возможных вариантов расположения
Второй цикл является вложенным в первый и выявляет приемлемые варианты расположения j, которые определяются из условия w xy = 0, y = yj,yj+hj-\, x = xj,Xj+wj-\, гарантирующего, что элемент j не перекрывает элементы из У0. Реализация данных расчетов возможна на этапе разработки КП с использованием специализированных программных средств и требует значительных вычислительных ресурсов, поэтому более эффективным является выполнение минимизации функции (2.5) после нахождения для нее области значений. Далее будут рассмотрены четыре подхода, позволяющие сократить число итераций первого из перечисленных циклов (а, следовательно, и второго) и фактически формирующие область определения функции (2.5).
Первый подход. Нахождение области R возможного расположения левого верхнего угла элемента j в слое W . Так как j может располагаться только в пределах окна, описываемого областью (і,2,...,Лг;1,2,...,У), то . є{і,2,..., 0}, а у} є {1,2,..., _ „}, где х0 =X-Wj+\, а я, =У-Лу+1,тогдаЯ имеет вид (l,2,...,x0;l,2,...,;;0). Для исходной области число повторений первого цикла Um=XY, а для R - это U = (х - Wj + \\Y - hj +1)= XY - Y\Vj +Y-Xhj+ wjhj - hj + X - Wj +1, тогда сокращение объема вычислений составит A = Um-U = Ywj-Y+Xhj- Wjhj + hj - X + w} -1. Данный подход позволяет сформировать область R без учета элементов из J0. Второй подход. Редукция области R до Q отсечением диапазонов по значениям х и у с учетом элементов из J0. Под отсечением диапазонов по значениям х и у понимается определение возможных координат расположения левого верхнего угла элемента j на основании известных координат его недопустимого размещения. Для каждого у = \,у0 найдем такие х, є {\,2,...,х0} (і-порядковые номера в соответствии с возрастанием значений х), для которых wjXiy=\y ХМФХ,+\, а хм -X; Wj, тогда область (хп...,хм;у) исключим из R. Для каждого х = 1,х0 найдем такие ук е{\,2,-,У0) (к - порядковые номера в соответствии с возрастанием значений у), для которых wJ = 1, yk+i ук +1, а Ум-Ук-hj тогда область (х;ук,...,ум) исключим из R. Пусть было найдено п значений х, и т значений ук, удовлетворяющих поставленным условиям, тогда сокращение числа повторений первого цикла составит
Третий подход. Редукция Q до Е - новой области размещения левого верхнего угла j. Для каждого = 1, 0 найдем такие хг є {1,2,...,х0 -1}, при которых wJXrtJI =0, a w(+] , =1, тогда область (xr -Wj+2,...,xr;y) исключим из Q. Для каждого х = \,х0 найдем такие ys є{1,2,...,_у0-1}, при которых wJxyi=0, а Л+1=1, тогда область (x;ys-hj+2,...,ys) также исключим из Q. Пусть было выявлено а и Ъ значений хг и ys, тогда количество повторений первого цикла сократится на C = awj+ bhj. Для области Е выполнение второго из перечисленных ранее циклов расчетов может быть необязательным.
Второй случай - множество возможных воздействий
Помимо адреса, в выпадающем списке адресной строки отображается проводник данных, для устранения недостатков и модернизации которого не могут быть использованы результаты, представленные ранее в пункте 3.4.1. Данная структура неэффективна при переходах по дереву каталогов и папок, поэтому практически не используется при работе с окнами Windows. Невостребованность адресной строки является следствием ее ограниченной функциональности при работе с любыми средствами манипулирования и обусловливает ее использование в основном как справочного элемента. Работа с мышью ограничивается проводником данных, а с клавиатурой - необходимостью ввода адреса. Наличие перечисленных недостатков обосновывает целесообразность и задает направления модернизации данной структуры интерфейса. Далее рассмотрены результаты модернизации адресной строки для работы с клавиатурой и мышью.
Работа с клавиатурой. В адресе имена каталогов и папок разделяются символом слеш А), аналогичная ситуация характерна для современных языков программирования при обращении в процессе написания исходного кода программы к объектам и их свойствам (рис. 3.14).
Пример обращения к свойству объекта в исходном коде программы справа вверху приведен пример окна программы и строки исходного кода, где Forml - имя формы (окна); Panell - имя панели, области размещения объектов, являющейся родительским по отношению к ним компонентом; Buttonl - имя объекта (кнопки) на панели; Font - набор свойств шрифта текста на кнопке; Color - свойство, к которому требуется обратиться. Слева и внизу на рис. 3.14 представлены примеры списков, доступных программисту в процессе ввода рассмотренной строки исходного кода. В списках содержатся все возможные варианты продолжения (альтернативы) уже введенного текста и пояснения к ним. Данные списки открываются автоматически после ввода точки, являющейся символом разделения, а при вводе первых символов, не содержащие их строки автоматически исключаются. Такой метод помощи пользователю считается интерактивной подсказкой, в языках программирования он значительно упрощает работу с объектами, функциями, процедурами и методами, так как программисту не требуется помнить все возможные альтернативы, а их ввод заменяется выбором из множества доступных вариантов. По мнению автора, данный подход может быть реализован в адресной строке, где вместо точки символом разделения является слеш (рис. 3.15).
При работе с клавиатурой ввод символа слеш означает переход к каталогам и папкам, находящимся на более низком уровне файловой структуры; пусть при этом автоматически открывается список доступных на следующем уровне альтернатив с возможностью сортировки его содержания по первым введенным символам. Это позволит ограничить ввод текста и повысить эффективность адресной строки при переходах по каталогам и папкам.
Работа с мышью. Для организации работы с мышью адресная строка должна реагировать на выполняемые воздействия не только как проводник данных, но и предоставлять возможность последовательного формирования адреса без его применения. Эта функциональность может быть реализована заменой символа слеш на некоторую графическую пиктограмму, являющуюся отдельным элементом ГИ. Пусть воздействие на данный элемент вызывает список альтернатив, доступных для перехода на более низкий уровень файловой структуры. На рис. 3.16 представлен пример реализации данного подхода.
При добавлении в адресную строку дополнительных элементов она становится структурой, фактически состоящей из набора выпадающих списков, позволяющих на основании отображенного в них адреса осуществлять переходы между каталогами и папками различных уровней. Результаты модернизации для работы с мышью и клавиатурой могут быть объединены: при вводе символа слеш левее от него будет автоматически располагаться графическая пиктограмма, вызывающая список альтернатив на предыдущем, а правее - открываться список 102 альтернатив на следующем уровне иерархии файловой структуры; при выборе пункта списка справа от него в строке адреса будет автоматически располагаться пиктограмма и символ слеш. В результате адресная строка примет вид, представленный на рис. 3.17, причем она будет обладать функциональными возможностями, свойственными для обоих рассмотренных вариантов.
Объединение результатов модернизации адресной строки Представленные результаты модернизации адресной строки являются нетиповыми структурами интерфейса; они представляют собой аналоги проводника данных, выполненные на основе горизонтального представления дерева каталогов и папок, а также оптимизированные для работы с различными средствами манипулирования. Полученные результаты позволяют значительно повысить эффективность использования адресной строки как элемента управления, который предоставляет возможности, аналогичные возможностям проводника данных и окон ОС Windows при переходах по структуре каталогов и папок.
