Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Программные продукты и системы, 2020, том 33, № 1

международный научно-практический журнал
Покупка
Основная коллекция
Артикул: 742644.0001.99
Программные продукты и системы : международный научно-практический журнал. - Тверь : НИИ Центрпрограммсистем, 2020. - Т. 33, № 1. - 173 с. - ISSN 0236-235X. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.ru/catalog/product/1146744 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
Научно-исследовательский институт

«Центрпрограммсистем»

Программные

продукты и системы

МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ

2020, том 33, № 1

(год издания тридцать третий)

Главный редактор

Г.И. САВИН, академик РАН

Тверь

SOFTWARE & SYSTEMS

International research and practice journal

2020, vol. 33, no. 1

Editor-in-Chief 

G.I. SAVIN, Academician of the Russian Academy of Sciences

Tver

Russian Federation

Research Institute CENTERPROGRAMSYSTEM

© ПРОГРАММНЫЕ ПРОДУКТЫ И СИСТЕМЫ

Международный научно-практический журнал 

2020. Т. 33. № 1
DOI: 10.15827/0236-235X.129

Главный редактор 

Г.И. САВИН,
академик РАН (г. Москва, Россия)

Научные редакторы:

Н.А. Семенов, д.т.н., профессор ТвГТУ
(г. Тверь, Россия)

Д.Ш. Сулейманов, д.т.н., профессор КГТУ 
(г. Казань, Россия) 

Издатель НИИ «Центрпрограммсистем»

(г. Тверь, Россия)

Учредитель: Куприянов В.П.

Журнал зарегистрирован в Федеральной службе 

по надзору в сфере связи, информационных технологий 

и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)

3 марта 2020 г.

Регистрационное свидетельство: ПИ № ФС 77-77843

Подписной индекс в каталоге

Агентства «Роспечать» 70799

ISSN 0236-235X (печатн.)
ISSN 2311-2735 (онлайн)

МЕЖДУНАРОДНАЯ РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ

Семенов Н.А. – д.т.н., профессор Тверского государственного технического университета, 
заместитель главного редактора (г. Тверь, Россия)
Решетников В.Н. – д.ф.-м.н., профессор Московского авиационного института 
(национального исследовательского университета), заместитель главного редактора (г. Москва, Россия)
Афанасьев А.П. – д.ф.-м.н., профессор Московского физико-технического института (технического университета), 
заведующий Центром распределенных вычислений Института проблем передачи информации РАН (г. Москва, Россия)
Баламетов А.Б. – д.т.н., профессор Азербайджанского научно-исследовательского и проектно-изыскательского института 
энергетики (г. Баку, Азербайджан)
Батыршин И.З. – д.т.н., профессор Мексиканского института нефти (г. Мехико, Мексика)
Голенков В.В. – д.т.н., профессор Белорусского государственного университета информатики и радиоэлектроники 
(г. Минск, Беларусь)
Еремеев А.П. – д.т.н., профессор Национального исследовательского университета «МЭИ» (г. Москва, Россия)
Кузнецов О.П. – д.т.н., профессор Института проблем управления РАН (г. Москва, Россия)
Курейчик В.М. – д.т.н., профессор Инженерно-технологической академии Южного федерального университета 
(г. Таганрог, Россия)
Лисецкий Ю.М. – д.т.н., генеральный директор «S&T Ukraine» (г. Киев, Украина)
Мамросенко К.А. – к.т.н., доцент Московского авиационного института (национального исследовательского университета), 
руководитель Центра визуализации и спутниковых информационных технологий НИИСИ РАН (г. Москва, Россия)
Мейер Б. – доктор наук, профессор, заведующий кафедрой Высшей политехнической школы – ETH (г. Цюрих, Швейцария)
Нгуен Тхань Нги – д.ф.-м.н., профессор, проректор Ханойского открытого университета (г. Ханой, Вьетнам)
Николов Р.В. – доктор наук, профессор Университета библиотековедения и информационных технологий Софии
(г. София, Болгария)
Осипов Г.С. – д.ф.-м.н., профессор, заместитель директора Института системного анализа РАН (г. Москва, Россия)
Палюх Б.В. – д.т.н., профессор Тверского государственного технического университета (г. Тверь, Россия)
Рахманов A.A. – д.т.н., профессор, заместитель генерального директора Концерна «РТИ Системы» (г. Москва, Россия)
Серов В.С. – д.ф.-м.н., профессор Университета прикладных наук Оулу (г. Оулу, Финляндия)
Сотников А.Н. – д.ф.-м.н., профессор, Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН (г. Москва, Россия)
Сулейманов Д.Ш. – академик АН Республики Татарстан, д.т.н., профессор Казанского государственного технического 
университета (г. Казань, Республика Татарстан, Россия)
Тарасов В.Б. – к.т.н., доцент Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана 
(г. Москва, Россия)
Татарникова Т.М. – д.т.н., доцент, профессор Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета 
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) (г. Санкт-Петербург, Россия)
Хорошевский В.Ф. – д.т.н., профессор Московского физико-технического института (технического университета) 
(г. Москва, Россия)
Язенин А.В. – д.ф.-м.н., профессор Тверского государственного университета (г. Тверь, Россия)

АССОЦИИРОВАННЫЕ ЧЛЕНЫ РЕДАКЦИИ

Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, Россия
Технологический институт Южного федерального университета, г. Таганрог, Россия
Тверской государственный технический университет, г. Тверь, Россия
Научно-исследовательский институт «Центрпрограммсистем», г. Тверь, Россия

АДРЕС ИЗДАТЕЛЯ И РЕДАКЦИИ 
Россия, 170024, г. Тверь, пр. 50 лет Октября, 3а
Телефон (482-2) 39-91-49
Факс (482-2) 39-91-00
E-mail: red@cps.tver.ru
Сайт: www.swsys.ru

Дата выхода в свет 16.03.2020 г.

Отпечатано ООО ИПП «Фактор и К»

Россия, 170028, г. Тверь, ул. Лукина, д. 4, стр. 1

Выпускается один раз в квартал

Год издания тридцать третий. Формат 6084 1/8. Объем 172 стр.

Заказ № 2. Тираж 1000 экз. Цена 330,00 руб.

Автор статьи отвечает за подбор, оригинальность и точность приводимого фактического материала.
Авторские гонорары не выплачиваются. При перепечатке материалов ссылка на журнал обязательна.

© SOFTWARE & SYSTEMS 
International research and practice journal

2020, vol. 33, no. 1
DOI: 10.15827/0236-235X.129

Editor-in-chief 

G.I. Savin, Academician of RAS
(Mosсow, Russian Federation)
Science editors:

N.A. Semenov, Dr.Sc. (Engineering), Professor TvSTU
(Tver, Russian Federation)
D.Sh. Suleimanov, Dr.Sc. (Engineering), Professor KSTU
(Kazan, Republic of Tatarstan, Russian Federation)

Publisher Research Institute 
CENTERPROGRAMSYSTEM 

(Tver, Russian Federation)

Founder: V.P. Kupriyanov

The journal is registered with the Federal Service 

for Supervision of Communications, Information Technology 

and Mass Communications (Roskomnadzor)

March 3rd, 2020

Registration certificate: ПИ № ФС 77-77843

ISSN 0236-235X (print)

ISSN 2311-2735 (online)

INTERNATIONAL EDITORIAL BOARD

Semenov N.A. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Tver State Technical University, Deputy Editor-in-Chief
(Tver, Russian Federation)
Reshetnikov V.N. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of Moscow Aviation Institute 
(National Research University), Deputy Editor-in-Chief (Mosсow, Russian Federation)
Afanasiev A.P. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of Moscow Institute of Physics and Technology, 
Head of Centre for Distributed Computing of Institute for Information Transmission Problems 
(Moscow, Russian Federation)
Balametov A.B. – Azerbaijan Scientific-Research & Design-Prospecting Power Engineering Institute (Baku, Azerbaijan)
Batyrshin I.Z. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Mexican Petroleum Institute (Mexico City, Mexico)
Golenkov V.V. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics 
(Minsk, Republic of Belarus)
Eremeev A.P. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of National Research University “Moscow Power Engineering Institute”
(Moscow, Russian Federation)
Kuznetsov O.P. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of the Institute of Control Sciences of the Russian Academy 
of Sciences (Moscow, Russian Federation)
Kureichik V.M. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Academy of Engineering and Technology Southern Federal 
University (Taganrog, Russian Federation)
Lisetsky Yu.M. – Dr.Sc. (Engineering), CEO of S&T Ukraine (Kiev, Ukraine)
Mamrosenko K.A. – Ph.D. (Engineering), Associate Professor of Moscow Aviation Institute (National Research
University), Head of Center of Visualization and Satellite Information Technologies SRISA RAS 
(Moscow, Russian Federation)
Meyer B. – Dr.Sc., Professor, Head of Department in Swiss Federal Institute of Technology in Zurich, ETH 
(Zurich, Switzerland)
Nguyen Thanh Nghi – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Vice-Principal of Hanoi Open University
(Hanoi, Vietnam)
Nikolov R.V. – Full Professor of the University of Library Studies and Information Technology (Sofia, Bulgaria)
Osipov G.S. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Deputy of the Principal of Institute of Systems Analysis 
of the Russian Academy of Sciences (Mosсow, Russian Federation)
Palyukh B.V. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Tver State Technical University (Tver, Russian Federation)
Rakhmanov A.A. – Dr.Sc. (Engineering), Professor, Deputy of the CEO of Concern RTI Systems
(Mosсow, Russian Federation)
Serov V.S. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of the Oulu University of Applied Sciences (Oulu, Finland)
Sotnikov A.N. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor, Joint Supercomputer Center of the Russian Academy 
of Sciences (Moscow, Russian Federation)
Suleimanov D.Sh. – Academician of TAS, Dr.Sc. (Engineering), Professor of Kazan State Technical University
(Kazan, Republic of Tatarstan, Russian Federation)
Tarassov V.B. – Ph.D. (Engineering), Associate Professor of Bauman Moscow State Technical University
(Mosсow, Russian Federation)
Tatarnikova T.M. – Dr.Sc. (Engineering), Associate Professor, Professor St. Petersburg Electrotechnical University 
"LETI", St. Petersburg, Russian Federation
Khoroshevsky V.F. – Dr.Sc. (Engineering), Professor of Moscow Institute of Physics and Technology
(Moscow, Russian Federation)
Yazenin A.V. – Dr.Sc. (Physics and Mathematics), Professor of Tver State University (Tver, Russian Federation)

ASSOCIATED EDITORIAL BOARD MEMBERS

National Research University “Moscow Power Engineering Institute”, Moscow, Russian Federation
Technology Institute at Southern Federal University, Taganrog, Russian Federation
Tver State Technical University, Tver, Russian Federation
Research Institute CENTERPROGRAMSYSTEM, Tver, Russian Federation

EDITORIAL BOARD AND PUBLISHER OFFICE ADDRESS 
50 let Oktyabrya Ave. 3а, Tver, 170024, Russian Federation
Phone: (482-2) 39-91-49  Fax: (482-2) 39-91-00
E-mail: red@cps.tver.ru
Website: www.swsys.ru

Release date 16.03.2020

Printed in printing-office “Faktor i K”

Lukina St. 4/1, Tver, 170028, Russian Federation

Published quarterly. 33th year of publication

Format 6084 1/8. Circulation 1000 copies

Prod. order № 2. Wordage 172 pages. Price 330,00 rub. 

Вниманию авторов

Международный журнал «Программные продукты и системы» публикует материалы научного и научно
практического характера по новым информационным технологиям, результаты академических и отраслевых 
исследований в области использования средств вычислительной техники. Практикуются выпуски тематических номеров по искусственному интеллекту, системам автоматизированного проектирования, по технологиям разработки программных средств и системам защиты, а также специализированные выпуски, посвященные научным исследованиям и разработкам отдельных вузов, НИИ, научных организаций. 

Решением Президиума Высшей аттестационной комиссии (ВАК) Министерства образования и науки РФ 

международный журнал «Программные продукты и системы» внесен в Перечень ведущих рецензируемых 
научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук.

Информация об опубликованных статьях по установленной форме регулярно предоставляется в систему 

Российского индекса научного цитирования (РИНЦ), в CrossRef и в другие базы и электронные библиотеки.

Условия публикации

К рассмотрению принимаются оригинальные материалы, отвечающие редакционным требованиям и соот
ветствующие тематике журнала (специализация – информатика, вычислительная техника и управление, отрасли науки – 05.13.01; .06; .11; .12; .15; .17; .18).

Работа представляется в электронном виде в формате Word. При обилии сложных формул обязательно 

наличие статьи и в формате PDF. Формулы должны быть набраны в редакторе формул Word (Microsoft 
Equation или MathType). Объем статьи вместе с иллюстрациями – не менее 10 000 знаков. Диаграммы, схемы, 
графики должны быть доступными для редактирования (Word, Visio, Excel). Все иллюстрации для полиграфического воспроизведения представляются в черно-белом варианте. Цветные, тонированные, отсканированные, не подлежащие редактированию средствами Word рисунки и экранные формы следует присылать в хорошем качестве для их дополнительного размещения на сайте журнала в макете статьи с доступом по ссылке. 
Заголовок должен быть информативным; сокращения, а также терминологию узкой тематики желательно в 
нем не использовать. Количество авторов на одну статью – не более 4, количество статей одного автора в 
номере, включая соавторство, – не более 2. Список литературы, наличие которого обязательно, должен включать не менее 10 пунктов.

Необходимы также содержательная структурированная аннотация (не менее 250 слов), ключевые слова 

(7–10) и индекс УДК. Название статьи, аннотация и ключевые слова должны быть переведены на английский 
язык (машинный перевод недопустим), а фамилии авторов, названия и юридические адреса организаций (если 
нет официального перевода) – транслитерированы по стандарту BGN/PCGN. 

Вместе со статьей следует прислать экспертное заключение, лицензионное соглашение, а также сведения 

об авторах: фамилия, имя, отчество, название и юридический адрес организации, структурное подразделение, 
должность, ученые степень и звание (если есть), контактный телефон, электронный адрес, почтовый адрес
для отправки бесплатного авторского экземпляра журнала. 

Порядок рецензирования

Все статьи, поступающие в редакцию (соответствующие тематике и оформленные согласно требованиям 

к публикации), подлежат обязательному рецензированию в течение месяца с момента поступления. 

В редакции есть устоявшийся коллектив рецензентов, среди которых члены международной редколлегии 

журнала, эксперты из числа крупных специалистов в области информатики и вычислительной техники ведущих вузов страны, а также ученые и специалисты НИИ «Центрпрограммсистем» (г. Тверь).

Рецензирование проводится конфиденциально. Автору статьи предоставляется возможность ознакомиться 

с текстом рецензии. При необходимости статья отправляется на доработку.

Рецензии обсуждаются на заседаниях рабочей группы, состоящей из членов научного совета журнала. За
седания проводятся раз в месяц в НИИ «Центрпрограммсистем» (г. Тверь), где принимается решение о целесообразности публикации статьи.

Статьи, одобренные редакционным советом, публикуются бесплатно в течение года с момента одобрения, 

а отправленные на доработку – с момента поступления после устранения замечаний.

Редакция международного журнала «Программные продукты и системы» в своей работе руководствуется 

сводом правил Кодекса этики научных публикаций, разработанным и утвержденным Комитетом по этике 
научных публикаций (Committee on Publication Ethics – COPE).

Программные продукты и системы / Software & Systems
1 (33) 2020

5

УДК 004.5; 004.8
Дата подачи статьи: 16.08.19

DOI: 10.15827/0236-235X.129.005-012
2020. Т. 33. № 1. С. 005–012

Автоматизация проектирования адаптивных 

пользовательских интерфейсов 

с элементами искусственного интеллекта

Т.М. Зубкова 1, д.т.н., профессор, bars87@mail.ru
Л.Ф. Тагирова 1, к.п.н., доцент, LG-77@mail.ru
В.К. Тагиров 2, к.п.н., доцент, vladtagir@mail.ru

1 Оренбургский государственный университет, г. Оренбург, 460018, Россия
2 Оренбургский филиал Поволжского государственного университета 
телекоммуникаций и информатики, г. Оренбург, 460050, Россия

Проектирование пользовательского интерфейса – это больше чем распределение на экране управ
ляющих элементов программы. Когнитивная психология объясняет, как человек читает, думает, запоминает. Это помогает проектировать пользовательские интерфейсы таким образом, чтобы ПО работало 
соответственно психологическим возможностям и ограничениям тех людей, для которых оно предназначено.

В статье описана методика разработки адаптивных интерфейсов прикладных программ на основе 

оценки профессиональных качеств, психофизиологических особенностей, а также эмоционального состояния пользователей. 

Использование методов искусственного интеллекта при проектировании ПО позволяет учитывать 

особенности пользовательской аудитории.

Определены характеристики, на основе которых для пользователей будет подбираться адаптивный 

интерфейс. Выделены три группы характеристик. К первой группе отнесены профессиональные качества при работе с компьютерной техникой, во вторую вошли психофизиологические особенности, в 
третью – эмоциональные состояния пользователя. Каждая из характеристик оценивается по трехбалльной шкале: высокий, низкий и средний уровень в зависимости от полученных баллов.

Разработанная автоматизированная система позволяет на основе оценки пользователей формиро
вать группы, каждой из которых предоставляется адаптированный прототип интерфейса прикладной 
программы. Для подбора оптимального прототипа интерфейса в приложении используется нечеткая 
экспертная система на основе продукционной модели представления знаний. 

Приведен пример подбора интерфейса для работы сотрудников налоговой службы, реализующих 

обработку данных физических и юридических лиц. Показано получение двух шаблонов интерфейса 
для опытных и неопытных пользователей. В результате пользователи с разными уровнем подготовки и 
возможностями могут более комфортно осуществлять свою профессиональную деятельность при работе с прикладной программой.

Ключевые слова: адаптивный интерфейс, автоматизированная информационная система, искус
ственный интеллект, нечеткая экспертная система, продукционная модель, база знаний.

В настоящее время интерфейс является ви
зитной карточкой программного средства и от 
него часто зависит, будет ли оно иметь успех 
на рынке программных продуктов. 

Пользовательский интерфейс является од
ной из самых важных частей программного 
средства – это то, что видит пользователь. Для 
него интерфейс и есть само ПО. 

Интерфейс является ориентированным на 

человека, если отвечает его нуждам и учитывает его уровень. Чтобы создать такой интерфейс, необходимо иметь представление о том, 
как действуют люди и машины, определять те 

трудности, с которыми приходится сталкиваться человеку, а это не всегда просто. 

Круг потенциальных пользователей ока
зывает влияние на разработку программного 
средства. Интерфейс для начинающих пользователей требует простого дизайна, а для 
опытных он может быть более сложным. 

Интерфейс содержит все, что помогает 

пользователю видеть, слышать, отмечать, трогать на экране компьютера, а также информацию, с которой он работает.

Адаптивный интерфейс представляет собой 

сложную систему динамического изменения 

Программные продукты и системы / Software & Systems
1 (33) 2020

6

структуры и внешнего вида интерфейса, основанную на информации о пользователе и встроенных механизмах адаптации. 

Применение методов искусственного ин
теллекта при проектировании прикладных программ позволит максимально учитывать особенности подготовки пользователей к работе с 
программным средством.

Многие исследователи занимались различ
ными подходами и анализом при проектировании пользовательских интерфейсов (применение искусственного интеллекта [1–3], 
алгоритмизации [4, 5], оценка надежности, эффективности [6]), а также естественно-языковым интерфейсом в диалоговых системах [7], 
эмпирическими исследованиями и др. [8–10]. 
Однако на сегодняшний день нет примеров 
полноценной реализации адаптивных пользовательских интерфейсов. Существуют инструменты, помогающие внедрять адаптивные 
конструкции в программные интерфейсы. Подобные системы ограничиваются предоставлением различных вариантов элементов управления (кнопки, полосы прокрутки и т.п.).

Во многих работах при проектировании 

прототипа интерфейса не учитываются эмоциональное состояние пользователя, работающего с системой в данный момент [11, 12], 
а также его психофизиологические особенности. Некоторые авторы при прототипировании 
интерфейсов ограничивались оценкой навыков
пользователя, его когнитивных особенностей
и др. [13–15].

Таким образом, проектирование адаптив
ных интерфейсов является достаточно актуальной проблемой, которую многие исследователи пытаются решить по-разному. В частности, большое число авторов предлагают 
использовать элементы искусственного интеллекта при создании интерфейсов прикладных 
программ, которые позволят максимально учитывать особенности пользователей и адаптировать приложения для работы с ними.

Методика решения поставленной задачи

Проблема разработки адаптивных пользо
вательских интерфейсов актуальна при создании приложений в различных предметных областях (образование, экономика, производство 
и др.). 

На первом этапе работы над данной пробле
мой были определены характеристики, на основе оценки которых для пользователей будет 
подбираться адаптивный интерфейс. В резуль
тате анализа работ по прототипированию интерфейсов и обзора мнений разработчиков в 
IT-сфере были выделены три группы характеристик. 

К первой группе отнесены профессиональ
ные качества при работе с компьютерной техникой (компьютерная грамотность, системный 
опыт, опыт работы с подобными программами, 
машинопись). Во вторую группу вошли психофизиологические особенности (мышление, память, концентрация внимания), а в третью –
три эмоциональных состояния, в которых может находиться пользователь: адекватное, возбужденное, стрессовое. 

Каждая характеристика
оценивается по 

трехбалльной шкале: высокий уровень –
75–100 баллов, средний – 51–74 балла, низкий – 0–50 баллов. В результате определены 
пять типов пользователей: пользователь с компьютерной подготовкой (профессионал), опытный пользователь, уверенный пользователь, 
типовой, новичок.

Выделенные пять типов пользователей мо
гут находиться в одном из трех эмоциональных 
состояний
–
адекватном, возбужденном и 

стрессовом. На пересечении типов пользователей и их эмоциональных состояний могут быть 
сформированы различные варианты прототипов интерфейсов пользователей автоматизированной информационной системы (АИС) [1]. 

Например, «Прототип 2» предназначен для 

опытных пользователей в адекватном состоянии либо для пользователей с компьютерной 
подготовкой (профессионалов), которые находятся в возбужденном состоянии. Он представляет собой графический интерфейс, в нем используются холодные цвета, сообщения об 
ошибках выделяются другим цветом. При 
необходимости пользователю доступен ввод 
данных с клавиатуры. Реализованы небольшие 
кнопки меню и обычный шрифт. Имеются специальные пиктограммы. Используются горячие клавиши. 

«Прототип 5» представляет собой графиче
ский интерфейс, рассчитанный на неопытных 
пользователей. В нем используются яркие 
цвета, сообщения об ошибках выделяются другим цветом и крупным шрифтом. При необходимости 
внесения 
данных 
пользователю 

предоставляется право выбора параметров из 
ниспадающего списка, а не их ввод с клавиатуры. Используются крупные кнопки и крупный шрифт, а также звуковое оповещение для 
подсказки и общеизвестные пиктограммы. Горячие клавиши не используются. 

Программные продукты и системы / Software & Systems
1 (33) 2020

7

Разработка АИС проектирования

адаптивных пользовательских 

интерфейсов

Для решения проблемы адаптации пользо
вательских интерфейсов прикладных программ разработана АИС, которая позволяет на 
основе оценки характеристик пользователя и 
его эмоционального состояния предоставлять 
подходящий ему прототип интерфейса. В итоге 
пользователи с разными уровнем подготовки и 
возможностями смогут более комфортно осуществлять свою профессиональную деятельность при работе с прикладной программой. 
Рассмотрен пример подбора интерфейса для 
работы сотрудников налоговой службы, обрабатывающих данные физических и юридических лиц.

Пользователями разрабатываемой АИС яв
ляются разработчик, эксперт, а также налоговый инспектор, для которого будет подбираться интерфейс. Все они входят в систему с 
разными правами доступа. 

Разработчик готовит БД оценочных матери
алов для дальнейшей оценки пользователей. 
Помимо этого, он имеет возможность работать 
с прототипами интерфейсов, редактировать 
либо удалять существующие, а также добавлять новые. Ему доступны и остальные пункты 
меню.

Эксперт формирует экспертную группу на 

основе взаимной оценки компетентности экспертов. Помимо этого, он реализует ранжирование характеристик пользователя и на основе 
полученных результатов разрабатывает базу 
правил экспертной системы. Эксперт имеет 
возможность корректировать правила, а также 
реализовывать трассировку базы правил. 

Пользователь имеет возможность оцени
вать свои характеристики, просматривать результаты, а также непосредственно работать с 
адаптированным интерфейсом. 

На начальном этапе работы АИС формиру
ется база оценочных средств, по которым будут оцениваться профессиональные качества, 
психофизиологические характеристики и эмоциональное состояние пользователя. Результаты оценки сохраняются в БД АИС.

Для оценки профессиональных качеств 

пользователя в приложении используются такие методы, как анкетирование, тестирование 
на профпригодность, решение профессиональных задач и др., для оценки психофизиологических характеристик – психологическое тестирование, анкетирование и т.п. [2].

И, наконец, для оценки эмоционального со
стояния пользователя применялся восьмицветовой тест Люшера: испытуемому предлагается выбрать из представленных цветовых таблиц самый приятный для него в данный момент
цвет [16].

Частью разрабатываемой АИС является не
четкая экспертная система на основе продукционной модели знаний. Экспертная система использовалась для принятия решения о том, какой прототип соответствует определенной 
группе пользователей, и для подбора наиболее 
подходящего. 

На предварительном этапе работы эксперт
ной системы была оценена компетентность
экспертов и сформирована группа [17]. Затем 
реализовано 
ранжирование 
характеристик 

пользователя [18], на основе которых будет 
подбираться интерфейс. В результате определены доминирующие характеристики и разработана база правил продукционной модели нечеткой экспертной системы, детальная работа 
которой описана с помощью диаграммы деятельности языка UML на рисунке 1 [1]. 

Подбор оптимального прототипа интер
фейса при работе экспертной системы происходит следующим образом. На вход поступают 
данные о результатах оценки характеристик 
пользователя, полученные в результате работы 
АИС. Данные пользователя сравниваются с 
правилами продукционной базы правил нечеткой экспертной системы. В результате формируются группы пользователей и предо
Оценка компетентности экспертов

Ранжирование характеристик

Работа с базой правил нечеткой экспертной 

системы

Чтение результатов оценки пользователя из БД

Сравнение данных пользователя с базой правил

Подбор оптимального прототипа интерфейса

Вывод меню пользователя

Трассировка

Да

Начать 
работу?

Корректировка 

базы правил

Рис. 1. Работа экспертной системы

Fig. 1. The expert system work

Программные продукты и системы / Software & Systems
1 (33) 2020

8

ставляется тот прототип интерфейса, который 
соответствует конкретной группе. Для наглядного представления работы экспертной системы разработаны правила логического вывода (рис. 2). 

На начальном этапе оцениваются професси
ональные качества пользователя и его психофизиологические 
особенности. 
Результаты 

оценки этих качеств (факты) сравниваются с 
базой правил, после чего получается новый 
факт о том, что пользователь может быть отнесен к определенной категории. В приведенном 
примере на основе оценки качеств пользователя он был отнесен к уверенному пользователю. Затем полученный факт и полученные 
данные об эмоциональном состоянии пользователя сравниваются с базой правил. В результате срабатывания всех правил выдается заключение о том, какой прототип соответствует 
пользователю. В рассмотренном примере в результате работы логического вывода пользователю был подобран «Прототип 2».

Реализация АИС

Рассмотренная методика реализована в про
граммном средстве «Автоматизированная ин
формационная система проектирования адаптивных пользовательских интерфейсов», предназначенном для работы специалиста отдела 
налогообложения физических и юридических
лиц. В программном средстве имеются шесть 
пунктов меню: «Пользователь», «Эксперт», 
«Прототип», «Подбор оптимального прототипа», «Помощь», «Выход». При входе в систему каждому типу пользователя необходимо 
пройти авторизацию (рис. 3). 

Пользователю при работе с программным 

средством на первом этапе необходимо пройти 
оценку характеристик, которые будут занесены 
в БД АИС (рис. 4). На рисунке 5 представлен 
пример оценки одной из характеристик – компьютерная грамотность.

Для работы эксперта c приложением необ
ходимо 
выбрать 
соответствующий 
пункт 

меню, в котором будут доступны подпункты 
«Регистрация», «Экспертная оценка», «Работа 
с базой правил», «Трассировка». В ходе работы 
экспертной системы в пункте меню «Экспертная оценка» создается группа экспертов. Затем 
группа экспертов формирует базу правил нечеткой экспертной системы в пункте меню «Работа с базой правил». Помимо этого, имеется 
возможность анализа работы правил продукционной модели в пункте «Трассировка».

Пользователь имеет высокий 
уровень компьютерной 
грамотности

Пользователю присваивается 

тип «Уверенный 
пользователь»

Пользователь имеет 

эмоциональное состояние 

«Адекватное» 

Пользователю соответствует 

«Прототип 2»

Факт
Заключение

Действие

Пользователь имеет средний 
уровень опыта работы 
с подобными программами

Пользователь имеет средний 
уровень владения 
машинописью

Пользователь имеет средний 
уровень системного опыта

Сопоставление

Пользователь имеет средний 
уровень развития мышления

Пользователь имеет средний 
уровень развития памяти

Пользователь имеет средний 
уровень сформированности 
концентрации внимания

ЕСЛИ высокий уровень компьютерной грамотности
И средний уровень системного опыта
И средний уровень опыта работы с подобными программами
И средний уровень владения машинописью
И средний уровень развития мышления
И средний уровень развития памяти
И средний уровень сформированности концентрации внимания
ТО пользователю присваивается тип «Уверенный пользователь»

ЕСЛИ пользователь имеет тип «Уверенный пользователь»
И пользователь имеет адекватное эмоциональное состояние
ТО пользователю соответствует «Прототип 2»

ПРАВИЛО

Рис. 2. Правила логического вывода для подбора соответствующего прототипа 

интерфейса пользователя

Fig. 2. The illative result rules for the corresponding prototype selection of the user interface

Программные продукты и системы / Software & Systems
1 (33) 2020

9

Следующий пункт меню АИС «Прототип»

включает описание характеристик каждого из 
прототипов с возможностью редактирования. 
В данном пункте также можно удалить прототип либо добавить новый.

Одной 
из 
функций 

разработанного программного средства является подбор оптимального 
прототипа, доступный в 
соответствующем пункте 
меню [19]. Эту функцию 
инициирует пользователь. 
В
данном пункте ин
формация о результатах 
оценки 
пользователей 

считывается из БД АИС
и сравнивается с правилами экспертной системы. 
В результате пользователю будет предоставлен 
адаптированный под его 
возможности и особенности 
интерфейс. 
После 

этого пользователь приступает к непосредственной работе с приложением по обработке данных о налогообложении 
физических и юридических лиц. 

На рисунке (см. http://

www.swsys.ru/uploaded/
image/2020-1/2020-1-dop/
3.jpg) представлена работа 
по 
подбору 
ин
терфейса. Как видим, в 
результате сравнения загруженных данных пользователя с базой правил 
экспертной системы было 
определено, что для данного пользователя оптимальным является прототип интерфейса под номером 2 (см. http://www.
swsys.ru/uploaded/image/
2020-1/2020-1-dop/4.jpg). 

Аналогичным образом 

можно подобрать интерфейс для другой группы 
пользователей в зависимости 
от 
параметров 

оценки их характеристик. 
На рисунке (см. http://

www.swsys.ru/uploaded/image/2020-1/2020-1dop/5.jpg) представлен результат оценки пользователя, которому был подобран пятый прототип (см. http://www.swsys.ru/uploaded/image/
2020-1/2020-1-dop/6.jpg).

Рис. 3. Регистрация пользователя

Fig. 3. The user registration

Рис. 4. Меню пользователя

Fig. 4. The user menu

Рис. 5. Оценка компьютерной грамотности

Fig. 5. The computer literacy assessment