Основные аспекты взаимодействия человека с компьютером

Проблема взаимодействия человека с компьютером существует с момента появления вычислительной техники.

На начальном этапе взаимодействие с компьютером осуществляли только программисты, а специалисты из других областей являлись потребителями результатов, т.е. выступали в роли косвенных пользователей.

По мере расширения сферы использования компьютеров неквалифицированные (конечные) пользователи стали вовлекаться в процесс непосредственного взаимодействия с компьютером. Для облегчения работы таких пользователей был реализован интерактивный диалоговый режим.

Любая программная система должна обеспечивать такой язык взаимодействия, который создавал бы максимальный комфорт пользователю при общении с системой.

В зависимости от уровня абстракции и задач предметной области существует несколько основных способов взаимодействия пользователя с компьютером:

- язык меню;

- язык шаблонов;

- язык типа “вопрос - ответ”;

- язык команд;

- язык запросов к базам данных;

- графические интерфейсы;

- естественный язык.

Языки типа меню определяют процесс взаимодействия с системой как последовательный выбор одного из альтернативных вариантов на каждом этапе решения задачи. Количество вариантов ответа пользователя (опций меню), как правило, невелико и известно заранее. При этом пользователь должен знать алгоритм прохода по дереву меню для достижения поставленной цели.

Язык шаблонов является частным случаем языков типа меню, когда предполагается заполнение пользователем некоторых стандартных для определенной предметной области инструкций. Дерево шаблонов также определено заранее.

Формальные языки типа “ вопрос - ответ ” исторически происходят от информационно-поисковых процедур. Для большинства систем, использующих такие языки характерна жесткая структура диалога, при которой каждое последующее высказывание (возможно, не связанное с предыдущим) воспринимается как очередной запрос.

Язык команд является специальным формализованным языком взаимодействия пользователя с компьютером, пользователь должен обладать знаниями синтаксиса языка команд. Примером может служить язык команд операционной системы MS DOS.

Языки запросов к базам данных является частным случаем языка команд. При этом пользователь кроме синтаксиса языка, должен знать логическую структуру базы данных, обладать навыками программирования. По возможностям практического использования системы общения с базой данных значительно опережают системы типа “вопрос - ответ”.

Графические интерфейсы дают пользователю возможность создания на экране компьютера графического образа решаемой задачи в виде совокупности связанных между собой пиктограмм. Такой язык общения рассчитан, как правило, на программирующего пользователя, обладающего, кроме того, еще и знаниями о связях между пиктограммами и порядке их соединения.

Естественный язык, обладая наивысшим уровнем абстракции, позволяет описывать ПО, ставить задачи в форме, наиболее близкой к уровню человеческого мышления. Вследствие этого естественный язык трудно формализуем и неоднозначен. Тем не менее, при решении широкого круга научно-исследовательских задач, использование естественного языка было бы эффективным и оправданным, например, при организации естественно-языкового интерфейса непрограммирующего пользователя с библиотеками модулей для разработки новых программ.

Исследования в области “обработки естественного языка” (Natural Language Processing) оформились в самостоятельное направление искусственного интеллекта в конце 60-х годов. Задачей этого направления стала разработка методов, алгоритмов и программных средств реализации процесса общения на естественном языке. Сложность создания средств естественного языка взаимодействия с компьютером обусловлена отсутствием универсальной формальной базы, поэтому при разработке систем естественного языка общения для различных прикладных задач приходиться налагать ограничения на предметную область и на модель языка.

Информационный кризис

Основным предметом труда до XX века являлись материальные объекты. Деятельность человека за пределами материального производства и обслуживания, как правило относилась к категории "непроизводительные затраты". Экономическая мощь государства измерялась материальными ресурсами, которые оно контролировало.

В конце XX века впервые в человеческой истории основным предметом труда в общественном производстве промышленно-развитых стран становится информация. Постоянная тенденция перекачивания трудовых ресурсов из сферы материального производства в информационную сферу (рис.1.1) является сейчас наиболее заметным, но далеко не единственным симптомом приближающихся "гигантских потрясений", которые получили пока общее и несколько туманное название "информационный кризис".

Информационный кризис - это сложный социально-экономический процесс и поэтому подобрать количественные характеристики для его описания достаточно сложно.

Известны несколько подходов поиска такого описания, остановимся на трех. Первый подход предложил Джемс Мартин ( известный эксперт фирмы IBM и автор книг по вычислительной техники). Суть его сводится к определению интервала времени, в течение, которого общая сумма человеческих знаний удваивается. Например, к 1800г. она удваивалась через каждые 50 лет, к 1950г. - удваивалась через каждые 10 лет, к 1970г. - через каждые 5 лет.

<>

 

Второй подход предложил известный советский астрофизик И. Шкловский. Он показал, что Земля излучает в космос в метровом диапазоне мощность в миллион раз большую, чем 20-30 лет назад. Это излучение обусловлено работой передатчиков радио- и телевизионных станций. Таким образом, развитие цивилизации на Земле привело за последние десятилетия к увеличению на шесть(!) порядков такого важного глобального свойства нашей планеты, как мощность ее радиоизлучения. Благодаря деятельности разумных существ, Земля по мощности своего радиоизлучения на метровом диапазоне стала на первом месте среди планет, обогнав планеты-гиганты Юпитер и Сатурн и уступая (пока!) только Солнцу! И это при условии, что уровень производства энергии на Земле составляет 10^20 эрг/с (мощность падающего на Землю потока солнечного излучения -10^24 эрг/с) или 0,01% от солнечного фона. Третий подход предложен отцом кибернетики Р. Винером. Он предложил провести границу во времени по равенству расходов стран на энергетику (технику сильных токов) и технику связи (слабых токов). Таким образом, можно указать, по крайней мере, три различных признака перехода на качественно новый этап технологического развития - век информации:

Первый - планетарный признак человеческая цивилизация становится наблюдаемой в космическом пространстве (уровень радиоизлучения Земли по яркости приближается к солнечному);

Второй - глобальный: быстрое увеличение темпов удвоения информации;

Третий - государственный: расходы на информатику и технику связи превышают расходы на энергетику.

В этот период накопление знаний происходит достаточно медленно и обусловлено трудностями, связанными с доступом к информации. Знания представленные в виде рукописных изданий хранятся в единичных экземплярах. Причем доступ к ним существенно затруднен,так как они охраняются специальной кастой- жрецами, которые наделялись исключительным правом монопольного доступа к фонду человеческого опыта и являлись посредниками между накопленными знаниями и заинтересованными людьми. Этот барьер был разрушен на следующем этапе.

 

Список литературы

1. Информатика: Учебник/ Под ред. проф. Н.В. Макаровой. - М: Финансы и статистика, 1997 - 768 с.