Взаимодействие человека с компьютером

Академическая дисциплина, изучающая взаимоотношения между компьютерными системами и их пользователями.

Монитор компьютера обеспечивает визуальный интерфейс между машиной и пользователем.

Взаимодействие человека и компьютера ( HCI ) — это исследование в области разработки и использования компьютерных технологий , в котором основное внимание уделяется интерфейсам между людьми ( пользователями ) и компьютерами . Исследователи HCI наблюдают за тем, как люди взаимодействуют с компьютерами, и разрабатывают технологии, которые позволяют людям взаимодействовать с компьютерами новыми способами. Устройство, позволяющее взаимодействовать между человеком и компьютером, известно как « Интерфейс человек-компьютер (HCI) ».

Как область исследований взаимодействие человека и компьютера находится на стыке информатики , поведенческих наук , дизайна , медиаисследований и ряда других областей исследования . Этот термин был популяризирован Стюартом К. Кардом , Алленом Ньюэллом и Томасом П. Мораном в их книге 1983 года « Психология взаимодействия человека и компьютера». Первое известное использование было сделано Карлайлом в 1975 году. ^[1] Этот термин предназначен для обозначения того, что, в отличие от других инструментов с конкретным и ограниченным использованием, компьютеры имеют множество применений, которые часто включают открытый диалог между пользователем и компьютером. Понятие диалога уподобляет взаимодействие человека и компьютера взаимодействию между людьми: аналогия, которая имеет решающее значение для теоретических соображений в этой области. ^{[2] [3]}

Введение

Люди взаимодействуют с компьютерами разными способами, и интерфейс между ними имеет решающее значение для облегчения этого взаимодействия. HCI также иногда называют взаимодействием человека и машины (HMI), взаимодействием человека и машины (MMI) или взаимодействием компьютера и человека (CHI). Настольные приложения, интернет-браузеры, карманные компьютеры и компьютерные киоски используют распространенные сегодня графические интерфейсы пользователя (GUI). ^[4] Голосовые пользовательские интерфейсы (VUI) используются для систем распознавания и синтеза речи, а новые мультимодальные и графические пользовательские интерфейсы (GUI) позволяют людям взаимодействовать с воплощенными символьными агентами способом, которого невозможно достичь с помощью других парадигм интерфейса. . Рост области взаимодействия человека и компьютера привел к повышению качества взаимодействия и появлению множества новых областей исследований. Вместо разработки обычных интерфейсов различные направления исследований сосредотачиваются на концепциях мультимодальности ^{[ нужна цитация ]} по сравнению с унимодальностью, интеллектуальных адаптивных интерфейсов над интерфейсами, основанными на командах/действиях, и активных интерфейсов над пассивными интерфейсами. ^[5]

Ассоциация вычислительной техники (ACM) определяет взаимодействие человека и компьютера как «дисциплину, которая занимается проектированием, оценкой и внедрением интерактивных вычислительных систем для использования человеком, а также изучением основных явлений, окружающих их». ^[4] Ключевым аспектом HCI является удовлетворенность пользователей, также называемая удовлетворенностью конечных пользователей компьютерными технологиями. Далее говорится:

«Поскольку взаимодействие человека и компьютера изучает общение человека и машины, оно основано на вспомогательных знаниях как со стороны машины, так и со стороны человека. Со стороны машины актуальны методы компьютерной графики , операционных систем , языков программирования и сред разработки. С человеческой стороны актуальны теория коммуникации , дисциплины графического и промышленного дизайна , лингвистика , социальные науки , когнитивная психология , социальная психология и человеческие факторы , такие как удовлетворенность пользователей компьютеров . И, конечно же, актуальны методы инженерии и дизайна». ^[4]

Благодаря междисциплинарному характеру HCI, его успеху способствуют люди с разным опытом.

Плохо спроектированные человеко-машинные интерфейсы могут привести ко множеству неожиданных проблем. Классическим примером является авария на Три-Майл-Айленде , авария, связанная с ядерным взрывом, в результате расследования которой был сделан вывод, что конструкция человеко-машинного интерфейса, по крайней мере, частично ответственна за катастрофу. ^{[6] [7] [8]} Аналогичным образом, несчастные случаи в авиации стали результатом решений производителей использовать нестандартные летные приборы или компоновку квадранта дроссельной заслонки: хотя предполагалось, что новые конструкции превосходят базовое взаимодействие человека с машиной, пилоты уже укоренилась «стандартная» компоновка. Таким образом, концептуально хорошая идея привела к непредвиденным результатам.

Человеко-компьютерный интерфейс

Интерфейс человек-компьютер можно охарактеризовать как точку связи между пользователем-человеком и компьютером. Поток информации между человеком и компьютером определяется как цикл взаимодействия . Цикл взаимодействия имеет несколько аспектов, в том числе:

• Визуальная основа : Визуальное взаимодействие человека с компьютером, вероятно, является наиболее распространенной областью исследований взаимодействия человека с компьютером (HCI).
• На основе звука . Взаимодействие между компьютером и человеком на основе звука является еще одной важной областью систем HCI. Эта область имеет дело с информацией, полученной с помощью различных аудиосигналов.
• Среда задач : Условия и цели, поставленные перед пользователем.
• Машинная среда : компьютерная среда подключена, например, к ноутбуку в комнате общежития студента колледжа.
• Области интерфейса : Непересекающиеся области включают в себя процессы, связанные с самими людьми и компьютерами, тогда как перекрывающиеся области включают только процессы, связанные с их взаимодействием.
• Поток ввода : поток информации начинается в среде задач, когда у пользователя возникают некоторые задачи, требующие использования компьютера.
• Выход : поток информации, исходящий из машинной среды.
• Обратная связь : циклически проходит через интерфейс, который оценивает, модерирует и подтверждает процессы, проходящие от человека через интерфейс к компьютеру и обратно.
• Подходит : это соответствует конструкции компьютера, пользователю и задаче для оптимизации человеческих ресурсов, необходимых для выполнения задачи.
  • Визуальный HCI ----
    1. Анализ выражения лица: эта область фокусируется на визуальном распознавании и анализе эмоций по выражению лица.
    2. Отслеживание движений тела (крупномасштабное). Исследователи в этой области концентрируются на отслеживании и анализе крупномасштабных движений тела.
    3. Распознавание жестов. Распознавание жестов включает в себя идентификацию и интерпретацию жестов, сделанных пользователями, которые часто используются для прямого взаимодействия с компьютерами в сценариях команд и действий.
    4. Обнаружение взгляда (отслеживание движения глаз). Обнаружение взгляда включает в себя отслеживание движения глаз пользователя и в основном используется для лучшего понимания внимания, намерений или фокуса пользователя в контекстно-зависимых ситуациях.
       Хотя конкретные цели каждой области различаются в зависимости от приложения, в совокупности они способствуют улучшению взаимодействия человека и компьютера. Примечательно, что визуальные подходы изучались как альтернатива или вспомогательное средство другим типам взаимодействия, таким как методы, основанные на звуке и датчиках. Например, чтение по губам или отслеживание движений губ доказали свою эффективность в исправлении ошибок распознавания речи.
  • HCI на основе аудио ---- Взаимодействие на основе звука при взаимодействии человека с компьютером (HCI) является важной областью, ориентированной на обработку информации, полученной через различные аудиосигналы. Хотя природа звуковых сигналов может быть менее разнообразной по сравнению с визуальными сигналами, предоставляемая ими информация может быть очень надежной, ценной, а иногда и уникальной информативной. Области исследований в этой области включают в себя:
    1. Распознавание речи. В этой области основное внимание уделяется распознаванию и интерпретации разговорной речи.
    2. Распознавание говорящего: исследователи в этой области концентрируются на идентификации и различении разных говорящих.
    3. Слуховой анализ эмоций: были предприняты усилия по включению человеческих эмоций в интеллектуальное взаимодействие человека и компьютера путем анализа эмоциональных сигналов в аудиосигналах.
    4. Обнаружение искусственных шумов/знаков: сюда входит распознавание типичных человеческих слуховых знаков, таких как вздохи, одышка, смех, плач и т. д., что способствует анализу эмоций и разработке более интеллектуальных систем HCI.
    5. Музыкальное взаимодействие: относительно новая область в HCI, которая включает в себя создание музыки и взаимодействие с ней с применением в арт-индустрии. Эта область изучается как в аудио-, так и в визуальных системах HCI.
  • HCI на основе датчиков ---- Этот раздел охватывает широкий спектр областей с широкими приложениями, каждая из которых предполагает использование физических датчиков для облегчения взаимодействия между пользователями и машинами. Эти датчики могут варьироваться от простых до очень сложных. К конкретным направлениям относятся:
    1. Взаимодействие с помощью пера: особенно актуально для мобильных устройств, поскольку основное внимание уделяется жестам пера и распознаванию рукописного ввода.
    2. Мышь и клавиатура: хорошо зарекомендовавшие себя устройства ввода, обсуждаемые в разделе 3.1, обычно используемые в вычислительной технике.
    3. Джойстики: еще одно общепризнанное устройство ввода для интерактивного управления, обычно используемое в играх и симуляциях.
    4. Датчики и дигитайзеры отслеживания движения: передовая технология, которая произвела революцию в таких отраслях, как кино, анимация, искусство и игры. Эти датчики в таких формах, как носимые тканевые датчики или датчики суставов, обеспечивают более захватывающее взаимодействие между компьютерами и реальностью.
    5. Тактильные датчики: особенно важны в приложениях, связанных с робототехникой и виртуальной реальностью, обеспечивая обратную связь на основе прикосновения. Они играют решающую роль в повышении чувствительности и осведомленности роботов-гуманоидов, а также в медицинской хирургии.
    6. Датчики давления: также важны в робототехнике, виртуальной реальности и медицинских приложениях, предоставляя информацию на основе давления, оказываемого на поверхность.
    7. Датчики вкуса и запаха. Несмотря на то, что они менее популярны по сравнению с другими областями, исследования проводились в области датчиков вкуса и запаха. Эти датчики различаются по уровню зрелости: некоторые из них хорошо зарекомендовали себя, а другие представляют собой передовые технологии.

Цели для компьютеров

Взаимодействие человека и компьютера изучает способы, которыми люди используют или не используют вычислительные артефакты, системы и инфраструктуры. Большая часть исследований в этой области направлена ​​на улучшение взаимодействия человека с компьютером за счет повышения удобства использования компьютерных интерфейсов. ^[9] Все чаще обсуждается вопрос о том, как правильно понимать удобство использования, как оно связано с другими социальными и культурными ценностями, когда оно является желательным, а когда нежелательным свойством компьютерных интерфейсов. ^{[10] [11]}

Большая часть исследований в области взаимодействия человека и компьютера интересует:

• Методы проектирования новых компьютерных интерфейсов, позволяющие оптимизировать конструкцию по желаемым свойствам, таким как обучаемость, находимость, эффективность использования.
• Методы реализации интерфейсов, например, с помощью программных библиотек .
• Методы оценки и сравнения интерфейсов с точки зрения их удобства использования и других желательных свойств.
• Методы изучения использования человека и компьютера и его социокультурных последствий в более широком смысле.
• Методы определения того, является ли пользователь человеком или компьютером.
• Модели и теории использования человека с компьютером, а также концептуальные основы для проектирования компьютерных интерфейсов, такие как когнитивистские модели пользователя, теория деятельности или этнометодологические описания использования человека с компьютером. ^[12]
• Перспективы, которые критически отражают ценности, лежащие в основе вычислительного проектирования, использования компьютеров и исследовательской практики HCI. ^[13]

Представления о том, чего стремятся достичь исследователи в этой области, могут различаться. Преследуя когнитивистскую точку зрения, исследователи HCI могут попытаться согласовать компьютерные интерфейсы с ментальной моделью своей деятельности, которую люди имеют. Следуя посткогнитивистской перспективе, исследователи HCI могут стремиться согласовать компьютерные интерфейсы с существующими социальными практиками или существующими социокультурными ценностями.

Исследователи HCI заинтересованы в разработке методологий проектирования, экспериментировании с устройствами, прототипировании программного обеспечения и аппаратных систем, изучении парадигм взаимодействия и разработке моделей и теорий взаимодействия.

Дизайн

Принципы

Пользователь напрямую взаимодействует с оборудованием для ввода и вывода данных , таким как дисплеи , например, через графический интерфейс пользователя . Пользователь взаимодействует с компьютером через этот программный интерфейс, используя заданное оборудование ввода и вывода ( I/O ).
Программное и аппаратное обеспечение подобраны таким образом, чтобы обработка пользовательского ввода происходила достаточно быстро, а задержка компьютерного вывода не мешала рабочему процессу .

При оценке текущего пользовательского интерфейса или разработке нового пользовательского интерфейса учитываются следующие принципы экспериментального проектирования :

• На раннем этапе основное внимание уделяется пользователю(ям) и задаче(ям): устанавливается количество пользователей, необходимых для выполнения задачи(й), и определяются соответствующие пользователи (кто-то, кто никогда не использовал интерфейс и будет не использовать интерфейс в будущем, скорее всего, не является действительным пользователем). Кроме того, определяется задача(и), которые будут выполнять пользователи, и частота выполнения этой задачи(й).
• Эмпирическое измерение: интерфейс тестируется на реальных пользователях, которые ежедневно контактируют с интерфейсом. Результаты могут различаться в зависимости от уровня производительности пользователя, и типичное взаимодействие человека с компьютером не всегда может быть представлено. Определяются количественные характеристики юзабилити , такие как количество пользователей, выполняющих задачу(и), время выполнения задачи(й) и количество ошибок, допущенных при выполнении задачи(й).
• Итеративное проектирование . После определения того, какие пользователи, задачи и эмпирические измерения следует включить, выполняются следующие этапы итеративного проектирования:
  1. Проектирование пользовательского интерфейса
  2. Тест
  3. Анализ результатов
  4. Повторить

Итеративный процесс проектирования повторяется до тех пор, пока не будет создан разумный и удобный интерфейс. ^[14]

Методологии

С момента зарождения этой области в 1980-х годах были разработаны различные стратегии, определяющие методы проектирования взаимодействия человека и ПК . Большинство философий планирования основаны на модели взаимодействия клиентов, создателей и специализированных инфраструктур. Ранние методы рассматривали психологические процедуры клиентов как неудивительные и поддающиеся количественной оценке и призывали специалистов по планированию обращаться к субъективной науке, чтобы установить зоны (например, память и внимание) при структурировании пользовательского интерфейса. Современные модели, как правило, сосредоточены на постоянном обмене информацией и обсуждении между клиентами, создателями и специалистами и требуют создания специализированных фреймворков с учетом тех видов встреч, которые необходимы клиентам, а не создания пользовательского опыта вокруг готовой фреймворка. .

• Теория деятельности : используется в HCI для характеристики и рассмотрения условий, в которых происходит взаимодействие человека с компьютерами. Гипотеза действия дает структуру для рассуждений о действиях в этих конкретных обстоятельствах и освещает дизайн взаимодействий с точки зрения действия. ^[15]
• Пользовательско-ориентированный дизайн (UCD): передовая, широко распространенная теория планирования, основанная на возможности того, что клиенты должны стать основным фокусом плана любой платформы ПК. Клиенты, архитекторы и специализированные эксперты сотрудничают, чтобы определить требования и ограничения клиента и создать основу для поддержки этих компонентов. Часто планы, ориентированные на клиента, основаны на этнографических исследованиях ситуаций, в которых клиенты будут ассоциироваться с этой структурой. Это обучение похоже на совместную разработку , которая подчеркивает вероятность того, что конечные клиенты смогут эффективно внести свой вклад посредством общих сессий по планированию и семинаров.
• Принципы проектирования пользовательского интерфейса : эти стандарты можно учитывать при проектировании клиентского интерфейса : устойчивость, простота, проницаемость, доступность, последовательность, структура и обратная связь. ^[16]
• Ценностно-чувствительный дизайн (VSD): метод создания инноваций, учитывающий интересы людей, которые непосредственно используют дизайн, а также тех, на кого дизайн влияет прямо или косвенно. VSD использует итеративный процесс планирования, который включает три вида экзаменов: теоретические, точные и специализированные. Прикладные исследования направлены на понимание и формулирование различных частей дизайна, а также его качеств или любых противоречий, которые могут возникнуть у пользователей дизайна. Точные исследования — это субъективные или количественные планы изучения вещей, используемые для определения понимания создателями качеств, потребностей и практик клиентов. Специализированные проверки могут включать либо исследование того, как отдельные лица используют соответствующие достижения, либо рамочные планы. ^[17]

Дизайн дисплея

Дисплеи — это искусственные артефакты, предназначенные для поддержки восприятия соответствующих системных переменных и облегчения дальнейшей обработки этой информации. Прежде чем проектировать дисплей, необходимо определить задачу, которую он должен решать (например, навигация, управление, принятие решений, обучение, развлечение и т. д.). Пользователь или оператор должен иметь возможность обрабатывать любую информацию, которую генерирует и отображает система; следовательно, информация должна отображаться в соответствии с принципами поддержки восприятия, осведомленности о ситуации и понимания.

Тринадцать принципов дизайна дисплеев

Кристофер Викенс и др. определили 13 принципов дизайна дисплеев в своей книге « Введение в инженерию человеческого фактора ». ^[18]

Эти принципы человеческого восприятия и обработки информации можно использовать для создания эффективного дизайна дисплея. Снижение количества ошибок, сокращение необходимого времени обучения, повышение эффективности и повышение удовлетворенности пользователей — вот лишь некоторые из многих потенциальных преимуществ, которых можно достичь, используя эти принципы.

Некоторые принципы могут не применяться к различным проявлениям или ситуациям. Некоторые принципы также могут показаться противоречивыми, и не существует простого решения, позволяющего сказать, что один принцип важнее другого. Принципы могут быть адаптированы к конкретному проекту или ситуации. Достижение функционального баланса между принципами имеет решающее значение для эффективного дизайна. ^[19]

Принципы восприятия

1. Сделайте дисплеи разборчивыми (или слышимыми) . Разборчивость дисплея имеет решающее значение и необходима для разработки удобного дисплея. Если отображаемые символы или объекты не различимы, оператор не сможет эффективно их использовать.

2. Избегайте абсолютных ограничений в суждениях . Не просите пользователя определить уровень переменной на основе одной сенсорной переменной (например, цвета, размера, громкости). Эти сенсорные переменные могут содержать множество возможных уровней.

3. Обработка сверху вниз . Сигналы, скорее всего, воспринимаются и интерпретируются исходя из того, что ожидается, исходя из опыта пользователя. Если сигнал представлен вопреки ожиданиям пользователя, возможно, потребуется предоставить больше физических доказательств этого сигнала, чтобы гарантировать его правильное понимание.

4. Прирост избыточности . Если сигнал представлен более одного раза, вероятность того, что он будет понят правильно, выше. Это можно сделать, представляя сигнал в альтернативных физических формах (например, цвет и форма, голос и печать и т. д.), поскольку избыточность не подразумевает повторение. Светофор — хороший пример избыточности, поскольку цвет и положение избыточны.

5. Сходство вызывает путаницу. Используйте различимые элементы . Сигналы, которые кажутся похожими, скорее всего, будут перепутаны. Соотношение схожих характеристик к различным приводит к тому, что сигналы становятся похожими. Например, A423B9 больше похож на A423B8, чем 92 на 93. Ненужно похожие признаки следует удалить, а несходные — выделить.

Принципы ментальной модели

6. Принцип живописного реализма . Дисплей должен выглядеть как переменная, которую он представляет (например, высокая температура на термометре отображается как более высокий вертикальный уровень). Если имеется несколько элементов, их можно настроить так, как если бы они выглядели в представленной среде.

7. Принцип движущейся части . Движущиеся элементы должны двигаться по образцу и направлению, совместимому с мысленной моделью пользователя того, как они на самом деле движутся в системе. Например, подвижный элемент высотомера должен двигаться вверх с увеличением высоты.

Принципы, основанные на внимании

8. Минимизация стоимости доступа к информации или стоимости взаимодействия . Когда внимание пользователя переключается с одного места на другое для доступа к необходимой информации, это влечет за собой затраты времени и усилий. Конструкция дисплея должна минимизировать эти затраты, позволяя располагать часто используемые источники в ближайшем возможном положении. Однако ради снижения этих затрат не следует жертвовать адекватной разборчивостью.

9. Принцип совместимости по близости . Для выполнения одной задачи может потребоваться разделение внимания между двумя источниками информации. Эти источники должны быть мысленно интегрированы и иметь тесную ментальную близость. Затраты на доступ к информации должны быть низкими, чего можно достичь разными способами (например, близостью, связью посредством общих цветов, узоров, форм и т. д.). Однако близость дисплея может быть вредной, поскольку создает слишком много беспорядка.

10. Принцип множественности ресурсов . Пользователь может легче обрабатывать информацию из разных ресурсов. Например, визуальная и слуховая информация может быть представлена ​​одновременно, а не вся визуальная или вся слуховая информация.

Принципы памяти

11. Замените память зрительной информацией: познания в мире . Пользователю не нужно сохранять важную информацию исключительно в рабочей памяти или извлекать ее из долговременной памяти. Меню, контрольный список или другой дисплей могут помочь пользователю, упрощая использование его памяти. Однако использование памяти иногда может принести пользу пользователю, устраняя необходимость глобальной ссылки на некоторые знания (например, опытный оператор компьютера предпочитает использовать прямые команды из памяти, чем обращаться к руководству). Использование знаний в голове пользователя и знаний в мире должно быть сбалансировано для эффективного дизайна.

12. Принцип прогнозирующей помощи . Проактивные действия обычно более эффективны, чем реактивные. Дисплей должен исключить ресурсоемкие когнитивные задачи и заменить их более простыми перцептивными задачами, чтобы уменьшить умственные ресурсы пользователя. Это позволит пользователю сосредоточиться на текущих условиях и рассмотреть возможные будущие условия. Примером прогностического средства является дорожный знак, показывающий расстояние до определенного пункта назначения.

13. Принцип последовательности . Старые привычки других дисплеев легко перенесутся для поддержки обработки новых дисплеев, если они разработаны последовательно. Долговременная память пользователя будет вызывать действия, которые, как ожидается, будут подходящими. Дизайн должен учитывать этот факт и использовать согласованность между различными дисплеями.

Текущее исследование

Темы взаимодействия человека и компьютера включают следующее :

Социальные вычисления

Социальные вычисления — это интерактивное и совместное поведение между технологиями и людьми. В последние годы произошел взрыв социальных исследований, посвященных взаимодействиям как единице анализа, поскольку существует множество технологий социальных вычислений, включая блоги, электронную почту, социальные сети, быстрый обмен сообщениями и различные другие. Большая часть этих исследований основана на психологии, социальной психологии и социологии. Например, одно исследование показало, что люди ожидали, что компьютер с мужским именем будет стоить дороже, чем машина с женским именем. ^[20] Другие исследования показывают, что люди воспринимают свое взаимодействие с компьютерами более негативно, чем люди, несмотря на то, что они ведут себя по отношению к этим машинам одинаково. ^[21]

Взаимодействие человека и компьютера, основанное на знаниях

При взаимодействии человека и компьютера обычно существует семантический разрыв между пониманием человеком и компьютером взаимного поведения. Онтология , как формальное представление знаний, специфичных для предметной области, может использоваться для решения этой проблемы путем решения семантической неоднозначности между двумя сторонами. ^[22]

Эмоции и взаимодействие человека и компьютера

При взаимодействии людей и компьютеров исследования изучали, как компьютеры могут обнаруживать, обрабатывать и реагировать на человеческие эмоции для разработки эмоционально интеллектуальных информационных систем. Исследователи предложили несколько «каналов обнаружения аффекта». Потенциал передачи человеческих эмоций автоматизированным и цифровым способом заключается в повышении эффективности взаимодействия человека с компьютером. Влияние эмоций на взаимодействие человека с компьютером изучалось в таких областях, как принятие финансовых решений с использованием ЭКГ и обмен организационными знаниями с использованием отслеживания глаз и чтения лиц в качестве каналов обнаружения аффекта. В этих областях было показано, что каналы обнаружения аффектов способны обнаруживать человеческие эмоции , и эти информационные системы могут включать данные, полученные из каналов обнаружения аффектов, для улучшения моделей принятия решений.

Интерфейсы мозг-компьютер

Интерфейс мозг-компьютер (BCI) представляет собой прямой путь связи между расширенным или проводным мозгом и внешним устройством. BCI отличается от нейромодуляции тем, что обеспечивает двунаправленный поток информации. BCI часто направлены на исследование, картирование, помощь, улучшение или восстановление когнитивных или сенсомоторных функций человека. ^[23]

Взаимодействие безопасности

Взаимодействия безопасности — это изучение взаимодействия между людьми и компьютерами, особенно в том, что касается информационной безопасности . Проще говоря, его цель — повысить удобство использования функций безопасности в приложениях конечных пользователей .

В отличие от HCI, корни которого уходят в первые дни существования Xerox PARC в 1970-х годах, по сравнению с этим HCISec является зарождающейся областью исследований. Интерес к этой теме совпадает с интересом к интернет-безопасности , которая стала областью широкого общественного интереса только в самые последние годы.

Если функции безопасности не удобны в использовании, это могут быть следующие распространенные причины:

• они были добавлены случайно
• они были поспешно исправлены для устранения недавно обнаруженных ошибок безопасности .
• они рассматривают очень сложные случаи использования без использования программного мастера.
• их дизайнерам интерфейса не хватало понимания соответствующих концепций безопасности.
• их дизайнеры интерфейсов не были экспертами по юзабилити (часто это означает, что они сами были разработчиками приложений)

Факторы перемен

Традиционно использование компьютера моделировалось как пара человек-компьютер, в которой они были связаны узким явным каналом связи, таким как текстовые терминалы. Была проделана большая работа, чтобы сделать взаимодействие между вычислительной системой и человеком более отражающим многомерную природу повседневного общения. Из-за потенциальных проблем взаимодействие человека с компьютером сместило акцент с интерфейса, чтобы реагировать на наблюдения, как это сформулировал Д. Энгельбарт: «Если бы простота использования была единственным действительным критерием, люди бы придерживались трехколесных велосипедов и никогда не пробовали велосипеды». ^[24]

То, как люди взаимодействуют с компьютерами, продолжает быстро развиваться. На взаимодействие человека и компьютера влияет развитие вычислительной техники. К этим силам относятся:

• Снижение затрат на оборудование, что приводит к увеличению объема памяти и более быстрым системам.
• Миниатюризация оборудования, ведущая к портативности
• Снижение требований к электропитанию, что приводит к портативности
• Новые технологии отображения, ведущие к упаковке вычислительных устройств в новые формы
• Специализированное оборудование, обеспечивающее новые функции
• Рост развития сетевых коммуникаций и распределенных вычислений
• Все более широкое использование компьютеров, особенно людьми, не связанными с компьютерной профессией.
• Увеличение инноваций в методах ввода (например, голос, жесты , перо) в сочетании со снижением затрат приводит к быстрой компьютеризации людей, ранее не принимавших участия в компьютерной революции .
• Более широкие социальные проблемы, ведущие к улучшению доступа к компьютерам групп населения, находящихся в настоящее время в неблагоприятном положении.

Ожидается, что с 2010 года ^[update]будущее HCI ^[25] будет включать следующие характеристики:

• Повсеместные вычисления и связь . Ожидается, что компьютеры будут обмениваться данными через высокоскоростные локальные сети, общенациональные глобальные сети, а также портативно с помощью инфракрасных, ультразвуковых, сотовых и других технологий. Данные и вычислительные услуги будут доступны в портативном режиме из многих, если не из большинства, мест, куда путешествует пользователь.
• высокофункциональные системы . Системы могут иметь большое количество связанных с ними функций. Существует так много систем, о которых у большинства пользователей, как технических, так и нетехнических, нет времени изучать традиционно (например, из толстых руководств пользователя).
• Массовая доступность компьютерной графики . Возможности компьютерной графики, такие как обработка изображений, графические преобразования, рендеринг и интерактивная анимация, получают широкое распространение по мере того, как недорогие чипы становятся доступными для включения в обычные рабочие станции и мобильные устройства.
• Смешанная техника . Коммерческие системы могут обрабатывать изображения, голос, звуки, видео, текст, форматированные данные. Пользователи могут обмениваться ими по каналам связи. Отдельные области бытовой электроники (например, стереосистемы, DVD-плееры, телевизоры) и компьютеры начинают сливаться. Ожидается, что компьютерная и печатная сферы будут перекрестно ассимилироваться.
• Высокоскоростное взаимодействие . _ Ожидается, что скорость взаимодействия людей и машин существенно увеличится из-за изменений в скорости, компьютерной графике, новых носителях и новых устройствах ввода/вывода. Это может привести к качественно другим интерфейсам, таким как виртуальная реальность или вычислительное видео.
• Большой и тонкий дисплей . Новые технологии отображения развиваются, позволяя создавать огромные дисплеи, а также тонкие, легкие и малопотребляющие дисплеи. Это оказывает большое влияние на мобильность и, вероятно, позволит разработать бумажные системы взаимодействия с компьютером на основе пера, которые по ощущениям сильно отличаются от нынешних настольных рабочих станций.
• Информационные утилиты . Ожидается, что коммунальные службы общественной информации (такие как банковские услуги на дому и магазины) и специализированные отраслевые услуги (например, прогноз погоды для пилотов) будут распространяться. Скорость распространения может ускориться за счет внедрения высокоскоростного взаимодействия и улучшения качества интерфейсов.

Научные конференции

Одной из главных конференций для новых исследований в области взаимодействия человека и компьютера является ежегодно проводимая конференция Ассоциации вычислительной техники (ACM) по человеческому фактору в вычислительных системах , обычно называемая коротким названием CHI (произносится как Кай или Кхай ). CHI организован Специальной группой ACM по взаимодействию компьютера и человека ( SIGCHI ). CHI — это большая конференция, на которую приезжают тысячи участников, и ее масштабы довольно широки. В нем принимают участие ученые, практики и представители отрасли, а спонсорами являются такие компании, как Google, Microsoft и PayPal.

Ежегодно по всему миру проводятся десятки других небольших, региональных или специализированных конференций, связанных с HCI, в том числе: ^[26]

• ACEICFAASRS: ACE – Международная конференция по будущему применению искусственного интеллекта, датчиков и робототехники в обществе
• АКТИВЫ: Международная конференция ACM по компьютерам и доступности.
• CSCW: конференция ACM по совместной работе с компьютерной поддержкой
• CC: Орхусская десятилетняя конференция по критическим вычислениям
• CUI: конференция ACM по диалоговым пользовательским интерфейсам
• DIS: конференция ACM по проектированию интерактивных систем
• ECSCW: Европейская конференция по совместной работе с компьютерной поддержкой
• ГРУППА: Конференция ACM по поддержке групповой работы
• HRI: Международная конференция ACM/IEEE по взаимодействию человека и робота.
• HCII: Международное взаимодействие человека и компьютера
• ICMI: Международная конференция по мультимодальным интерфейсам
• ITS: конференция ACM по интерактивным столешницам и поверхностям
• MobileHCI : Международная конференция по взаимодействию человека и компьютера с мобильными устройствами и сервисами
• NIME: Международная конференция по новым интерфейсам для музыкального выражения
• OzCHI: Австралийская конференция по взаимодействию человека и компьютера
• TEI: Международная конференция по материальному , встроенному и воплощенному взаимодействию
• Ubicomp: Международная конференция по повсеместным вычислениям
• UIST: Симпозиум ACM по программному обеспечению и технологиям пользовательского интерфейса
• i-USer: Международная конференция по пользовательской науке и инженерии
• INTERACT: Конференция IFIP TC13 по взаимодействию человека и компьютера
• IHCI: Международная конференция по интеллектуальному взаимодействию человека и компьютера.

Смотрите также

• КАПЧА
• Цифровое живое искусство
• Феминистский HCI
• HCI Bibliography — веб-проект по предоставлению библиографии литературы по взаимодействию человека с компьютером.
• Информационная архитектура
• Информационный дизайн
• Внимательность и технологии
• Схема взаимодействия человека и компьютера
• Тест Тьюринга
• Дизайн пользовательского опыта
•  Портал взаимодействия человека и компьютера

Сноски

1. Карлайл, Джеймс Х. (июнь 1976 г.). «Оценка влияния автоматизации делопроизводства на общение высшего руководства». Материалы национальной компьютерной конференции и выставки AFIPS '76 , состоявшейся 7–10 июня 1976 г. Материалы Национальной компьютерной конференции и выставки 7–10 июня 1976 г. стр. 611–616. дои : 10.1145/1499799.1499885. S2CID  18471644. В ссылках встречается использование «взаимодействия человека и компьютера».
2. Сучман, Люси (1987). Планы и запланированные действия. Проблема человеко-машинного общения. Нью-Йорк, Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521337397. Проверено 7 марта 2015 г.
3. Дуриш, Пол (2001). Где действие: основы воплощенного взаимодействия. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 9780262541787.
4. Хьюитт; Беккер; Карта; Кэри; Гасен; Мантей; Перлман; Сильный; Верпланк. «Учебная программа ACM SIGCHI по взаимодействию человека и компьютера». АСМ СИГЧИ. Архивировано из оригинала 17 августа 2014 года . Проверено 15 июля 2014 г.
5. Гуркан, Фатих; Чагилтай, Нергиз Эрчил; Чагилтай, Курсат (07 февраля 2021 г.). «Сопоставление тем и тенденций исследований взаимодействия человека и компьютера от их существования до сегодняшнего дня: обзор на основе тематического моделирования за последние 60 лет». Международный журнал взаимодействия человека и компьютера . 37 (3): 267–280. дои : 10.1080/10447318.2020.1819668. ISSN  1044-7318. S2CID  224998668.
6. Эрговеб. «Что такое когнитивная эргономика?». Ergoweb.com. Архивировано из оригинала 28 сентября 2011 года . Проверено 29 августа 2011 г.
7. "NRC: Справочная информация об аварии на Три-Майл-Айленде" . Nrc.gov. Архивировано из оригинала 24 августа 2019 года . Проверено 29 августа 2011 г.
8. «Отчет президентской комиссии по аварии на острове Три-Майлз» (PDF) . 14 марта 2019 г. Архивировано из оригинала (PDF) 9 апреля 2011 г. Проверено 17 августа 2011 г.
9. Грудин, Джонатан (1992). «Полезность и удобство использования: проблемы исследования и контексты развития». Взаимодействие с компьютерами . 4 (2): 209–217. дои : 10.1016/0953-5438(92)90005-z.
10. Чалмерс, Мэтью; Галани, Арети (2004). «Шовное переплетение». Материалы 5-й конференции «Проектирование интерактивных систем: процессы, практики, методы и приемы» (PDF) . стр. 243–252. дои : 10.1145/1013115.1013149. ISBN 978-1581137873. S2CID  12500442. Архивировано (PDF) из оригинала 1 августа 2020 г. Проверено 4 октября 2019 г.
11. Бархуус, Луиза; Поличар, Валери Э. (2011). «Расширение возможностей через целостность: смартфоны в повседневной жизни». Персональные и повсеместные вычисления . 15 (6): 629–639. дои : 10.1007/s00779-010-0342-4 .
12. Роджерс, Ивонн (2012). «Теория HCI: классическая, современная и современная». Обобщающие лекции по человекоцентрированной информатике . 5 (2): 1–129. дои : 10.2200/S00418ED1V01Y201205HCI014.
13. Сенгерс, Фиби ; Бонер, Кирстен; Дэвид, Шей; Джозеф, Кэй (2005). «Светоотражающий дизайн». Материалы 4-й десятилетней конференции «Критические вычисления: между смыслом и чувствительностью» . Том. 5. С. 49–58. дои : 10.1145/1094562.1094569. ISBN 978-1595932037. S2CID  9029682.
14. Грин, Пол (2008). Итеративный дизайн. Лекция представлена ​​в журнале Industrial and Operations Engineering 436 (Человеческий фактор в компьютерных системах), Мичиганский университет, Анн-Арбор, Мичиган, 4 февраля 2008 г.
15. Каптелинин, Виктор (2012): Теория деятельности . В: Соегаард, Мэдс и Дам, Рикке Фриис (ред.). «Энциклопедия взаимодействия человека и компьютера». Фонд Interaction-Design.org. Доступно в Интернете по адресу http://www.interaction-design.org/encyclepedia/activity_theory.html. Архивировано 23 марта 2012 г. на Wayback Machine.
16. «Обоснование шаблонов проектирования HCI» . Архивировано из оригинала 28 сентября 2019 г. Проверено 26 августа 2019 г.
17. Фридман Б., Кан младший, PH, Борнинг, А., и Кан, PH (2006). Ценностно-чувствительный дизайн и информационные системы. Взаимодействие человека с компьютером и информационные системы управления: Основы. М. Е. Шарп, Нью-Йорк, 348–372.
18. Викенс, Кристофер Д., Джон Д. Ли, Или Лю и Салли Э. Гордон Беккер. Введение в инженерию человеческого фактора. Второе изд. Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон Прентис Холл, 2004. 185–193.
19. Браун, К. Марлин. Рекомендации по проектированию человеко-компьютерного интерфейса. Интеллект Книги, 1998. 2–3.
20. Посар, Марек (2014). «Процессы статуса во взаимодействии человека и компьютера: имеет ли значение пол?». Компьютеры в поведении человека . 37 (37): 189–195. дои :10.1016/j.chb.2014.04.025.
21. Посар, Марек; Риндеркнехт, Р. Гордон (2015). «Людям нравится работать с компьютерами больше, чем с людьми?». Компьютеры в поведении человека . 51 : 232–238. дои : 10.1016/j.chb.2015.04.057 .
22. Донг, Хай; Хуссейн, Фарух; Элизабет, Чанг (2010). «Ориентированная на человека платформа семантических услуг для среды цифровых экосистем». Всемирная паутина . 13 (1–2): 75–103. дои : 10.1007/s11280-009-0081-5. hdl : 20.500.11937/29660 . S2CID  10746264.
23. Крукофф, Макс О.; Рахимпур, Шервин; Слуцкий, Марк В.; Эдгертон, В. Реджи; Тернер, Деннис А. (01 января 2016 г.). «Улучшение восстановления нервной системы с помощью нейробиопрепаратов, тренировки нейронного интерфейса и нейрореабилитации». Границы в неврологии . 10 : 584. дои : 10.3389/fnins.2016.00584 . ПМК 5186786 . ПМИД  28082858. 
24. Фишер, Герхард (1 мая 2000 г.). «Моделирование пользователя во взаимодействии человека и компьютера». Пользовательское моделирование и взаимодействие с пользователем . 11 (1–2): 65–86. дои : 10.1023/А:1011145532042 .
25. СИНХА, Гаурав; ШАХИ, Рахул; ШАНКАР, Мани. Взаимодействие человека с компьютером. В: Новые тенденции в технике и технологиях (ICETET), 3-я Международная конференция, 2010 г. IEEE, 2010. с. 1–4.
26. «Поиск конференций: hci» . www.confsearch.org . Архивировано из оригинала 20 августа 2009 г. Проверено 15 мая 2009 г.

дальнейшее чтение

Академические обзоры области

• Джули А. Джако (ред.). (2012). Справочник по взаимодействию человека и компьютера (3-е издание). ЦРК Пресс. ISBN 1-4398-2943-8 
• Эндрю Сирс и Джули А. Джако (ред.). (2007). Справочник по взаимодействию человека и компьютера (2-е издание). ЦРК Пресс. ISBN 0-8058-5870-9 
• Джули А. Джако и Эндрю Сирс (ред.). (2003). Справочник по взаимодействию человека и компьютера. Махва: Лоуренс Эрлбаум и партнеры. ISBN 0-8058-4468-6 
• Дикс, А. (2004). Взаимодействие человека и компьютера (3-е изд.). Пирсон Образование. ISBN 0-1304-6109-1 

Исторически ^{важная классика _}

• Стюарт К. Кард , Томас П. Моран , Аллен Ньюэлл (1983): Психология взаимодействия человека и компьютера . Эрлбаум, Хиллсдейл, 1983 ISBN 0-89859-243-7 

Обзоры истории области

• Джонатан Грудин : Движущаяся цель: эволюция взаимодействия человека и компьютера. В Эндрю Сирсе и Джули А. Джеко (ред.). (2007). Справочник по взаимодействию человека и компьютера (2-е издание). ЦРК Пресс. ISBN 0-8058-5870-9 
• Майерс, Брэд (1998). «Краткая история технологии взаимодействия человека и компьютера». Взаимодействия . 5 (2): 44–54. CiteSeerX  10.1.1.23.2422 . дои : 10.1145/274430.274436. S2CID  8278771.
• Джон М. Кэрролл : Взаимодействие человека и компьютера: история и статус. Запись в энциклопедии на Interaction-Design.org
• Кэрролл, Джон М. (2010). «Концептуализация возможной дисциплины взаимодействия человека и компьютера». Взаимодействие с компьютерами . 22 (1): 3–12. doi : 10.1016/j.intcom.2009.11.008.
• Сара Кандеяс, С. и А. Вейга. Диалог между человеком и машиной: роль теории и технологии языка , Сандра М. Алуизио и Стелла Э.О. Тагнин, Новые языковые технологии и лингвистические исследования, Дорога с двусторонним движением: гл. 11. Издательство Кембриджских ученых. ( ISBN 978-1-4438-5377-4 ) 

Социальные науки и HCI

• Насс, Клиффорд; Фогг, Би Джей; Мун, Янгме (1996). «Могут ли компьютеры быть товарищами по команде?». Международный журнал человеко-компьютерных исследований . 45 (6): 669–678. дои : 10.1006/ijhc.1996.0073 .
• Насс, Клиффорд; Мун, Янгме (2000). «Машины и бездумность: социальная реакция на компьютеры». Журнал социальных проблем . 56 (1): 81–103. дои : 10.1111/0022-4537.00153. S2CID  15851410.
• Посард, Марек Н. (2014). «Процессы статуса во взаимодействии человека и компьютера: имеет ли значение пол?». Компьютеры в поведении человека . 37 : 189–195. дои :10.1016/j.chb.2014.04.025.
• Посар, Марек Н.; Риндеркнехт, Р. Гордон (2015). «Людям нравится работать с компьютерами больше, чем с людьми?». Компьютеры в поведении человека . 51 : 232–238. дои : 10.1016/j.chb.2015.04.057 .

Академические журналы

• Транзакции ACM при взаимодействии компьютера и человека
• Поведение и информационные технологии [1]
• Взаимодействие с компьютерами
• Международный журнал взаимодействия человека и компьютера
• Международный журнал человеко-компьютерных исследований
• Взаимодействие человека и компьютера [2] [3]

Сборник документов

• Рональд М. Бекер , Джонатан Грудин , Уильям А.С. Бакстон, Сол Гринберг (ред.) (1995): Чтения по взаимодействию человека и компьютера. Навстречу 2000 году . 2. изд. Морган Кауфманн, Сан-Франциско, 1995 ISBN 1-55860-246-1 
• Митхун Ахамед, Разработка архитектуры интерфейса сообщений для операционных систем Android (2015). [4]

Работы одного или нескольких авторов, часто нацеленные на более широкую аудиторию.

• Якоб Нильсен : Инженерия юзабилити . Academic Press, Бостон, 1993 ISBN 0-12-518405-0 
• Дональд А. Норман : Психология повседневных вещей . Основные книги, Нью-Йорк, 1988 ISBN 0-465-06709-3 
• Джеф Раскин : Гуманный интерфейс . Новые направления проектирования интерактивных систем . Аддисон-Уэсли, Бостон, 2000 ISBN 0-201-37937-6 
• Брюс Тоньяццини : Tog об интерфейсе . Аддисон-Уэсли, ISBN Ридинга, 1991 г. 0-201-60842-1 

Учебники

• Алан Дикс , Джанет Финли, Грегори Абоуд и Рассел Бил (2003): Взаимодействие человека и компьютера . 3-е издание. Прентис Холл, 2003. http://hcibook.com/e3/ ISBN 0-13-046109-1. 
• Ивонн Роджерс, Хелен Шарп и Дженни Прис : Дизайн взаимодействия: за пределами взаимодействия человека и компьютера , 3-е изд. John Wiley & Sons Ltd., ISBN 2011 г. 0-470-66576-9 
• Хелен Шарп, Ивонн Роджерс и Дженни Прис : Дизайн взаимодействия: за пределами взаимодействия человека и компьютера , 2-е изд. John Wiley & Sons Ltd., 2007 ISBN 0-470-01866-6 
• Мэтт Джонс (дизайнер взаимодействия) и Гэри Марсден (2006). Дизайн мобильных взаимодействий , John Wiley and Sons Ltd.

Внешние ссылки

• Плохие проекты с учетом человеческого фактора
• Библиография HCI Wiki, насчитывающая более 100 000 публикаций.
• Библиография HCI Более 100 000 публикаций о HCI.
• Цифровая библиотека человеко-ориентированного компьютерного образования
• Веблиография HCI