Технологии интерфейсов

Пакетная технология. На вход компьютера подается последовательность символов, в кото-рых по определенным правилам указывается последовательность запущенных на выполнение про-грамм. После выполнения очередной программы запускается следующая и т.д. Машина по опре-деленным правилам находит для себя команды и данные. В качестве этой последовательности мо-жет выступать, например, перфолента, стопка перфокарт, последовательность нажатия клавиш электрической пишущей машинки (типа CONSUL). Машина также выдает свои сообщения на перфоратор, алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ), ленту пишущей машинки.

Технология командной строки. В качестве единственного способа ввода информации от че-ловека к компьютеру служит клавиатура, а компьютер выводит информацию человеку с помощью алфавитно-цифрового дисплея (монитора). Эту комбинацию (монитор + клавиатура) стали называть терминалом, или консолью.

Технология командной строки уже работала на монохромных алфавитно-цифровых диспле-ях. Поскольку вводить позволялось только буквы, цифры и знаки препинания, то технические ха-рактеристики дисплея были не существенны. В качестве монитора можно было использовать те-левизионный приемник и даже трубку осциллографа.

Обе эти технологии реализуются в виде командного интерфейса - машине подаются на вход команды, а она как бы "отвечает" на них. Преобладающим видом файлов при работе с командным интерфейсом стали текстовые файлы - их и только их можно было создать при помощи клавиату-ры. На время наиболее широкого использования интерфейса командной строки приходится появ-ление операционной системы UNIX и появление первых восьмиразрядных персональных компью-теров с многоплатформенной операционной системой CP/M.

Графический интерфейс. Идея графического интерфейса зародилась в середине 70-х годов,

когда в исследовательском центре Xerox Palo Alto Research Center (PARC) была разработана кон-цепция визуального интерфейса. Предпосылкой графического интерфейса явилось уменьшение времени реакции компьютера на команду, увеличение объема оперативной памяти, а также разви-тие технической базы компьютеров. Первая система с графическим интерфейсом 8010 Star Infor-mation System группы PARC, таким образом, появилась за четыре месяца до выхода в свет первого компьютера фирмы IBM в 1981 году. Первоначально визуальный интерфейс использовался только в программах. Постепенно он стал переходить и на операционные системы, используемых сначала на компьютерах Atari и Apple Macintosh, а затем и на IBM -- совместимых компьютерах.

Графический интерфейс пользователя за время своего развития прошел две стадии. Об эво-люции графического интерфейса с 1974 по настоящее время будет рассказано ниже.

Простой графический интерфейс.

На первом этапе графический интерфейс очень походил на технологию командной строки. Отличия от технологии командной строки заключались в следующим.

a) При отображении символов допускалось выделение части символов цветом, инверсным изображением, подчеркиванием и мерцанием. Благодаря этому повысилась выразительность изо-бражения.

b) В зависимости от конкретной реализации графического интерфейса курсор может пред-ставляться не только мерцающим прямоугольником, но и некоторой областью, охватывающей не-сколько символов и даже часть экрана. Эта выделенная область отличается от других, невыделен-ных частей (обычно цветом).

c) Нажатие клавиши Enter не всегда приводит к выполнению команды и переходу к следую-щей строке. Реакция на нажатие любой клавиши во многом зависит от того, в какой части экрана находился курсор.

d) Кроме клавиши Enter, на клавиатуре все чаще стали использоваться "серые" клавиши управления курсором (см. раздел, посвященный клавиатуре в выпуске 3 данной серии.)

e) Уже в этой редакции графического интерфейса стали использоваться манипуляторы (типа мыши, трекбола и т.п. - см. рисунок A.4.) Они позволяли быстро выделять нужную часть экрана и перемещать курсор.

Типичным примером использования этого вида интерфейса является файловая оболочка Nor-tron Commander (о файловых оболочках смотри ниже) и текстовый редактор Multi-Edit.

WIMP - интерфейс

Вторым этапом в развитии графического интерфейса стал "чистый" интерфейс WIMP, Этот подвид интерфейса характеризуется следующими особенностями.

1. Вся работа с программами, файлами и документами происходит в окнах - определенных очерченных рамкой частях экрана.

2. Все программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представляются в виде значков - иконок. При открытии иконки превращаются в окна.

3. Все действия с объектами осуществляются с помощью меню. Хотя меню появилось на первом этапе становления графического интерфейса, оно не имело в нем главенствующего значе-ния, а служило лишь дополнением к командной строке. В чистом WIMP - интерфейсе меню стано-вится основным элементом управления.

4. Широкое использование манипуляторов для указания на объекты. Манипулятор перестает быть просто игрушкой - дополнением к клавиатуре, а становится основным элементом управле-ния. С помощью манипулятора УКАЗЫВАЮТ на любую область экрана, окна или иконки, ВЫ-ДЕЛЯЮТ ее, а уже потом через меню или с использованием других технологий осуществляют управление ими.

Следует отметить, что WIMP требует для своей реализации цветной растровый дисплей с высоким разрешением и манипулятор. Также программы, ориентированные на этот вид интерфей-са, предъявляют повышенные требования к производительности компьютера, объему его памяти, пропускной способности шины и т.п. Однако этот вид интерфейса наиболее прост в усвоении и интуитивно понятен. Поэтому сейчас WIMP - интерфейс стал стандартом де-факто.

Ярким примером программ с графическим интерфейсом является операционная система Mi-crosoft Windows.

Речевая технология

С середины 90-х годов, после появления недорогих звуковых карт и широкого распростране-ния технологий распознавания речи, появился так называемый "речевая технология" SILK - ин-терфейса. При этой технологии команды подаются голосом путем произнесения специальных за-резервированных слов - команд. "Речевая" технология является простейшей реализацией SILK - интерфейса.

Биометрическая технология ("Мимический интерфейс".)

Эта технология возникла в конце 90-х годов XX века. Для управления компьютером исполь-зуется выражение лица человека, направление его взгляда, размер зрачка и другие признаки. Для идентификации пользователя используется рисунок радужной оболочки его глаз, отпечатки паль-цев и другая уникальная информация. Изображения считываются с цифровой видеокамеры, а за-тем с помощью специальных программ распознавания образов из этого изображения выделяются команды. Эта технология, по-видимому, займет свое место в программных продуктах и приложе-ниях, где важно точно идентифицировать пользователя компьютера.

Семантический (общественный) интерфейс.

Этот вид интерфейса возник в конце 70-х годов XX века, с развитием искусственного интел-лекта. Его трудно назвать самостоятельным видом интерфейса - он включает в себя и интерфейс командной строки, и графический, и речевой, и мимический интерфейс. Основная его отличитель-ная черта - это отсутствие команд при общении с компьютером. Запрос формируется на естест-венном языке, в виде связанного текста и образов. По своей сути это трудно называть интерфей-сом - это уже моделирование "общения" человека с компьютером.