Взаимодействие пользователя с интерфейсами информационных систем для мобильных устройств: исследование опыта

В
е

е
исследовани опыта

заимодействи
пользователей с интерфейсами
информационных систем
для мобильных устройств:

Учебное пособие

2021

Москва

И
М
НФРАОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ  (ОмГТУ)
О. Н.  Ткаченко

УДК 004.51(075.8)
ББК 32.973.2044я731
Т48

Ткаченко О. Н.
Т48
Взаимодействие пользователей с интерфейсами информационных систем для мобильных устройств: исследование опыта : учебное пособие. — Москва : Магистр : ИНФРАМ, 2021. —
152 с.
ISBN 9785977604574
ISBN 9785160127743
ISBN 9785161037584 (online)
Агентство CIP РГБ

Учебное пособие содержит основы оценки опыта взаимодействия пользователей с интерфейсами мобильных приложений. Описаны элементы опыта взаимодействия в системе «человек — компьютер» и рассмотрены методы исследования опыта взаимодействия, выявлены и охарактеризованы показатели оценки
опыта взаимодействия. Рассмотрена специфика мобильных интерфейсов и раскрыты важнейшие аспекты проектирования опыта взаимодействия пользователей с мобильными приложениями.
Материалы учебного пособия могут быть полезны преподавателям и студентам, а также руководителям организаций, проектировщикам интерфейсов,
дизайнерам, которые занимаются изучением вопросов юзабилити и проектирования взаимодействия пользователей с информационными системами, разработкой интерфейсов программ разного вида.

Электронная версия книги доступна в электронной библиотечной системе
www.znanium.com

УДК 004.51(075.8)
ББК 32.973.2044я731

ISBN 9785977604574
© ОмГТУ, 2017
ISBN 9785160127743
© Издательство «Магистр», 2017

Введение .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 7

ГЛАВА
1

Опыт взаимодействия пользователей информационных
систем
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

1.1. Категории пользовательских интерфейсов информационных
систем .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 9

1.2. Элементы опыта взаимодействия в системе
«человек—компьютер» .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 14

1.3. Способы и инструменты исследования опыта взаимодействия .  .  .  .  . 24

1.4. Показатели оценки опыта взаимодействия .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 44

Контрольные вопросы
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 53

ГЛАВА
2

Проектирование опыта взаимодействия пользователей
мобильных приложений с учетом характеристик профиля . . . . . . 55

2.1. Особенности интерфейсов мобильных устройств
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 55

2.2. Проектирование опыта взаимодействия с мобильным
приложением .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 68

2.3. Оценка полезности и организации интерфейса мобильного
приложения .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 88

2.4. Анкетирование как метод общей оценки опыта взаимодействия
пользователя мобильного приложения .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 105

Контрольные вопросы
.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 127

Заключение .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 129

Библиографический список .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 131

Приложения

Приложение А. Пять компетенций проектирования опыта
пользователя . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141

Взаимодействие пользователей с интерфейсами для мобильных устройств
5

Приложение Б. Список стандартов по эргономике,
проектированию пользовательских интерфейсов и юзабилити . . . 143
Приложение В. Комплексные показатели качества
. . . . . . . . 146
Приложение Г. Показатели оценки опыта взаимодействия
пользователя с интерфейсом ИС . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
Приложение Д. Основные жесты при работе с сенсорными
экранами . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150

Оглавление

Современный уровень развития информационнокоммуникационных технологий обеспечивает возможность применения информационных систем для решения разнообразных задач в любой
сфере человеческой деятельности. Усложнение информационных
систем влекут за собой расходы на проектирование, обучение
пользователей, внедрение и поддержку таких систем.
Взаимодействие пользователя с внешней для него системой,
которая создана для решения какихто задач, осуществляется посредством интерфейса. Сейчас известны два подхода проектирования интерфейсов: инженернотехнический (алгоритмический) и
когнитивный. Первый подход связан с акцентированием внимания в процессе разработки интерфейса на функциональных возможностях системы, второй — на когнитивных особенностях и ограничениях пользователей. Интерфейс информационной системы
должен создавать условия для комфортной и результативной работы пользователя. В этой связи представляется, что чем более сложной является информационная система, тем более простым, понятным и наглядным должен быть ее интерфейс.
С позиции человекоориентированного проектирования интерфейс должен воплощать опыт взаимодействия пользователя с
информационной системой. Проектирование опыта взаимодействия в настоящее время рассматривается как новая область научнопрактической деятельности, использующая знания и методы из
различных научных сфер: психологии, антропологии, социологии,
информатики, графического и промышленного дизайна. При этом
междисциплинарный подход обогащает и одновременно с этим
создает сложности в точном определении термина «опыт взаимодействия», а также принципов, методов его проектирования и последующей оценки.
Множество проблем в области изучения опыта взаимодействия
пользователей с интерфейсами информационных систем рассматриваются в рамках статей, размещаемых на сайтах разработчиков
ПО и исследовательских организаций, а также в блогах различных
экспертов. Наиболее авторитетным можно считать ресурс «NielВзаимодействие пользователей с интерфейсами для мобильных устройств
7

senNormanGroup», на котором выкладываются результаты изысканий в области UXдизайна и юзабилити специалистов из исследовательской группы Нильсена—Нормана с 1998 г.
Однако проблема проектирования опыта взаимодействия и последующая оценка успешности этой работы является практически
не освещенной в российской теоретической и специализированной литературе. Разработчики программных продуктов на практике самостоятельно осваивают новую для них прикладную область,
знания о которой черпают из зарубежных источников информации. Российская наука осуществляет фундаментальные исследования в области техники и технологий, нацеленных на совершенствование и разнообразие способов взаимодействия пользователя с
системой. В связи с вышесказанным актуализируется необходимость обобщения теоретических и практических сведений о проектировании опыта взаимодействия и способах его тестирования
посредством обращения прежде всего к англоязычной литературе.
Первая часть учебного пособия посвящена описанию элементов опыта взаимодействия в системе «человек—компьютер», а также методов и инструментов исследования опыта взаимодействия.
Автор указывает требования к проектированию взаимодействия
пользователя с интерфейсом информационной системы, которые
содержатся в международных и российских стандартах по
эргономике, проектированию пользовательских интерфейсов и
юзабилити. В итоге выявляются и подробно характеризуются показатели оценки опыта взаимодействия.
Во второй части подробно рассматривается специфика мобильных интерфейсов и аспекты проектирования опыта взаимодействия пользователей с мобильными приложениями. Тестирование интерфейсов мобильных приложений можно осуществлять в
ручном и автоматизированном режиме, а исследование опыта
взаимодействия необходимо производить только с привлечением
конкретных пользователей. Автор описывает процедуры методов
исследования опыта взаимодействия пользователей с интерфейсами мобильных приложений. Мобильные устройства становятся
все более популярными и используются повсеместно, что
актуализирует необходимость получения знаний в области проектирования опыта взаимодействия пользователей с мобильными
интерфейсами в целях проектирования и разработки конкурентоспособных отечественных цифровых продуктов.

8
Взаимодействие пользователей с интерфейсами для мобильных устройств

Введение

ГЛАВА

1.1. Категории пользовательских интерфейсов информационных систем /
1.2. Элементы опыта взаимодействия в системе «человек — компьютер» /
1.3. Способы и инструменты исследования опыта взаимодействия / 1.4. Показатели оценки опыта взаимодействия

1.

Понятие «интерфейс» широко используется в различных исследованиях, связанных с изучением вопросов человекомашинного
взаимодействия.
Этимологически интерфейс (от лат. «inter» — «между», «face» —
«поверхность») — это средство связывания (взаимодействия) элементов или частей. Качество интерфейса как подстроенной под
пользователя перцептивной среды определяется характером взаимодействия пользователя с этой средой.
В широком плане интерфейс определяет параметры, процедуры
и характеристики взаимодействия объектов (разных информационных систем или частей системы). «Интерфейс — совокупность
средств и правил, обеспечивающих взаимодействие устройств вычислительной машины или системы обработки информации и
(или) программ» [81, с. 4].
В данном контексте понятие «интерфейс» представляется как
технология общения пользователя (биологической системы) и
программы (информационной системы). Человекомашинный
(пользовательский) интерфейс рассматривается как «комплекс технических и информационнопрограммных средств, посредством
которых осуществляется диалоговый режим взаимодействия человекаоператора и вычислительных средств компьютеризированного образца» [22, с. 9].
Иными словами, пользовательский интерфейс служит для
взаимодействия человека, который стремится решить некоторую

Взаимодействие пользователей с интерфейсами для мобильных устройств
9

задачу при помощи имеющихся знаний, умений и навыков обращения с техническими и программными средствами ПК, и процесса — прикладной программы, которая должна выполнить задание, согласно некоторым действиям со стороны человека. В связи
с этим выделяют две формы интерфейса: внешнюю (машинную
часть) и внутреннюю (психофизиологическую часть).
Машинная часть интерфейса включает следующие элементы:
1) программные средства, которые в совокупности обеспечивают диалог пользователя и программы, а также визуализацию результатов на экране;
2) технические средства, необходимые для отображения информации, и органы управления;
3) дизайн рабочего места с учетом эргономических требований.
Человеческая (психофизиологическая) часть интерфейса реализуется пользователем в силу его знаний, умений, навыков взаимодействия с ПК, а также психологических и физических характеристик, что указывает на готовность и способность пользователя к
выполнению определенных задач профессиональной, учебной,
повседневной деятельности.
Данный аспект проектирования интерфейсов в настоящее
время находится под пристальным вниманием и исследователейтеоретиков, и практиков, занимающихся разработкой программного обеспечения. В создании современных так называемых человекоориентированных интерфейсов учитываются особенности
ментальной сферы человека, возможные физические и психологические ограничения, возникающие при общении с программой. В более прогрессивном смысле концепция человекоориентированного проектирования интерфейсов включает не только
аспекты эргономики (учет принципов восприятия, двигательных
и познавательных навыков пользователей), но также эмоциональные и социальные факторы, а также общее отношение к процессу взаимодействия.
Пользовательский интерфейс — это специально проектируемая среда общения пользователя с прикладной программой.
Подобное общение предполагает регламентированный обмен информацией между человеком и компьютером, осуществляемый в
реальном масштабе времени и направленный на совместное решение конкретной задачи [1, с. 15].
Любой пользовательский интерфейс должен обеспечивать выполнение следующих четырех основных функций:

10
Взаимодействие пользователей с интерфейсами для мобильных устройств

1. Опыт взаимодействия пользователей информационных систем

1) управление информационной системой путем реализации
действий пользователя: инициация, прерывание, отмена и др.;
2) ввод данных пользователем и отклик системы;
3) отображение данных, которые вводятся пользователем;
4) поддержка пользователя в процессе диалога при помощи
различных средств обратной связи, а также сообщение об ошибочных и случайных действиях пользователя или других неполадках
системы.
В информационной системе могут быть использованы следующие виды диалогов: посредством меню, команд, манипуляций (например, перетаскивание объектов по экрану), заполнения форм.
Взаимодействие пользователя с программой является двунаправленным:
— ввод (Input), предлагающий пользователю возможность
управления информационной системой;
— вывод (Output) — ответ системы на произведенные пользователем манипуляции.
Именно процессы ввода/вывода сообщений обеспечивают обмен информацией между пользователем и программой. Существуют определенные правила такого обмена информацией, которые
формулируются на основе схожести способов взаимодействия человека и компьютера.
Развитие компьютерной техники и технологий приводило к
появлению и эволюции способов взаимодействия человека с компьютером, что впоследствии способствовало формированию интерфейсов следующих типов [39]:
1) командный интерфейс был первоначально реализован в виде
пакетной технологии, а позже — командной строки. Способ взаимодействия: пользователь подает «команду» (при помощи перфокарты, перфоленты, введения фразы в командной строке при нажатии клавиш клавиатуры) информационной системе, которая
распознает и выполняет команду, а потом выводит результат (на
алфавитноцифровое печатающее устройство (АЦПУ), ленту пишущей машинки, на алфавитноцифровом дисплее);
2) WIMPинтерфейс (Window — окно, Image — образ, Menu —
меню, Pointer — указатель) в процессе развития был реализован на
двух уровнях: простой графический интерфейс и полный WIMPинтерфейс. Способ взаимодействия основан на использовании четырех базовых графических элементов: окно, пиктограмма, меню,
указатель;

Взаимодействие пользователей с интерфейсами для мобильных устройств
11

1.1. Категории пользовательских интерфейсов информационных систем

3) SILKинтерфейс (Speech — речь, Image — образ, Language —
язык, Knowlege — знание). Интерфейс подобного типа обеспечивает возможность речевого общения человека и информационной
системы. Информационные системы, которые обеспечивают речевое взаимодействие с пользователем, часто называют интеллектуальными. Интерфейсы интеллектуальных систем позволяют организовать диалог человека с информационной системой на комфортном, человеческом уровне.
Речевое взаимодействие основано на том, что компьютер получает команды в речевой форме, анализирует звуковые сигналы на
разных уровнях, интерпретирует их смысл, выполняет команды,
результат выполнения преобразует в речевую форму. Однако естественный диалог между людьми крайне редко осуществляется с
привлечением какогото одного канала передачи сообщений. Так,
в процессе разговора активно используется жестикуляция, различные выражения лица и др.
При проектировании интерфейсов предпринимаются попытки
приблизить диалог пользователя с компьютером к человеческой
форме общения за счет использования дополнительных каналов
передачи информации: речи, артикуляции губ, жестов, направления взгляда, размера зрачка и др. Такое взаимодействие названо
мультимодальным, а осуществляется оно посредством многомодальных интерфейсов которые создаются на основе речевой,
биометрической (мимический интерфейс), семантической технологий. Подобные технологии находятся на этапе развития и пока
получили распространение лишь в некоторых системах: картографических, медицинских, виртуальной реальности, робототехнике,
вебприложениях и т.д.
В будущем технологии интерпретации информации, поступающей от различных визуальных, слуховых и тактильных каналов, будут активно использоваться и в повседневной деятельности
в целях эффективного и естественного «общения» человека с различными автоматизированными средствами управления и коммуникации.
Актуальность исследований в области разработки многомодальных интерфейсов обусловлена необходимостью повышения
эффективности и гибкости человекомашинного взаимодействия.
Такие интерфейсы более просты в освоении и использовании,
обеспечивают адаптивность к специфическим условиям функционирования и меняющимся условиям эксплуатации, устойчивы в

12
Взаимодействие пользователей с интерфейсами для мобильных устройств

1. Опыт взаимодействия пользователей информационных систем

работе. Все это позволяет расширить спектр задач, которые можно
решить с помощью информационных систем, и удовлетворить потребности пользователей с разными возможностями.
Многомодальные интерфейсы предоставляют возможности
выбора модальностей и переключение между ними, что позволяет
сделать доступными функции программ людям в условиях временной невозможности использования ввода информации определенного типа, а также людям с ограниченными возможностями.
Графический пользовательский интерфейс (WIMPинтерфейс)
предоставляет достаточно упрощенный способ взаимодействия:
печать с помощью клавиатуры, управление виртуальными объектами курсором на экране, отображение визуальной информации
(текстовой или графической) на экране монитора. Пользователь
вынужден «приспосабливаться» к компьютеру, ограничивая свои
чувства и осваивая регламентированные способы взаимодействия
с программой.
С одной стороны, внедрение многомодальных интерфейсов
влечет изменения в представлениях пользователей о способах их
распознавания разными органами чувств, значительные изменения в привычном проектировании программного обеспечения,
появление новых технических устройств. С другой стороны, уже
созданы и совершенствуются устройства, обеспечивающие многомодальный вариант взаимодействия: мобильные устройства
(смартфоны и планшеты), очки и костюмы виртуальной реальности и др.
Современные мобильные устройства — наиболее доступные в
повседневной деятельности устройства, предоставляющие человеку возможность ввода информации с помощью голоса, клавиатуры
и сенсорного экрана. Интерфейсы программ для мобильных устройств обозначили переход от одномодальных к многомодальным,
естественным интерфейсам. Популярный исследователь мобильных интерфейсов Люк Вроблевски отмечает вполне обоснованную
и закономерную тенденцию перехода от графических (WIMP) к естественным пользовательским интерфейсам (NUI — Natural UserInterface) с такими принципиальными характеристиками, как
«превращение контента в интерфейс, прямое взаимодействие
пользователя с контентом, отказ от визуальных элементов, не относящихся к контенту» [3, с. 38].
Исследование специфики диалога пользователя с мобильным
интерфейсом и, соответственно, оценка качества подобных интерВзаимодействие пользователей с интерфейсами для мобильных устройств
13

1.1. Категории пользовательских интерфейсов информационных систем

фейсов могут осуществляться после понимания того, как формируется и проектируется опыт взаимодействия пользователя с информационной системой, а детальнее — с приложениями мобильных
устройств.

1.

Пользователи воспринимают информационную систему через
пользовательский интерфейс, который представляется им не только как внешний вид программы, но и как сама программа. Развитие компьютерных средств и технологий делает возможным проектирование достаточно сложных информационных систем, для
успешной работы с которыми совсем не обязательно знакомиться
с внутренним устройством программного продукта.
Прошлое поколение ЭВМ было ограничено в вычислительных
мощностях, поэтому для выполнения какогото задания пользователю нужно было не только уметь использовать функциональные
возможности программы, но и знать принципы ее работы для устранения или предотвращения сбоев и ошибок. В связи с этим стало важным исследование поведения (действия) пользователя по
отношению к системе в процессе решения задач и определение
того, как она будет реагировать на это поведение и приспосабливаться к нему, чтобы в процессе выполнения задания не допустить
ошибок.
Для диалога пользователя с современными, сложными информационными системами требуется проектирование простых и понятных интерфейсов. Таким образом, актуализируется необходимость проектирования опыта взаимодействия (User Experience Design,
UX Design) человека с внешней для него системой.
При использовании какоголибо бытового электрического
прибора или при решении какойто задачи с помощью компьютерной программы у людей появляется некоторый опыт «общения» с внешней системой, созданной для выполнения ограниченного набора функций. Изучение этого опыта позволяет оценить,
как программа или устройство используется в реальных жизненных условиях и как она себя ведет (манера поведения). «Опыт
взаимодействия касается не того, как устройство функционирует
«внутри» (хотя это иногда имеет большое значение). Опыт взаимодействия имеет отношение к тому, как устройство работает «снару14
Взаимодействие пользователей с интерфейсами для мобильных устройств

1. Опыт взаимодействия пользователей информационных систем