"مکانیسم انتقال" - خلاصه درس. فناوری کلاس سوم. آموزش طراحی انواع مدل های فنی با مکانیزم درایو. انتقال متقاطع - هنگامی که چرخ ها در جهات مختلف می چرخند. انواع دنده: 1 - تسمه; 2 - زنجیر؛ 3 - دندانه دار. محصولات با انتقال: نوار نقاله، جرثقیل، آسیاب. بخش اصلی طراحی آسیاب مکانیزم انتقال است.

"رابط کامپیوتر" - رابط کاربری. نرم افزار. خدمات رفاهی. کامپیوتر شخصی به عنوان یک سیستم ارائه شده توسط سیستم عامل کامپیوتر. ورودی ها و خروجی ها را مشخص کنید. رابط سخت افزاری رابط سخت افزاری-نرم افزاری. سیستم عامل. فایل های متنی برنامه های سیستمی رابط سخت افزار-نرم افزار - تعامل بین سخت افزار و نرم افزارکامپیوتر.

"فناوری در کلاس درس" - اشکال سازمان می تواند متفاوت باشد: درس، گروه، فردی، جفت. من از کلاس های 5 تا 11 از روش های فعال و تعاملی استفاده می کنم. انواع فناوری ها: فناوری یادگیری شخص محور. فناوری آموزش توسعه ای. فناوری یادگیری دانش آموز محور فناوری طراحی و تحقیق.

"فناوری های آموزشی در مدرسه" - آزمایشگاه مسائل حل نشده. حمایت روش شناختی از پروژه های خلاق موسسات آموزشی و معلمان. فناوری های بازی افزایش استفاده از فناوری اطلاعات و ارتباطات در فرآیند آموزشی. انتشار تجربیات پیشرفته آموزشی. کاهش تعداد تکرار کننده ها رشد مهارت های معلمان، تاثیر بر کیفیت درس.

"تکنولوژی 6 - 7 - 8 درجه" - انرژی الکتریکی چگونه اندازه گیری می شود؟ چه اندازه گیری اندازه یک محصول شانه را تعیین می کند؟ بر اساس باورهای رایج، آغاز همه زندگی به چه معناست؟ کدام قسمت تمام قسمت های کار چرخ خیاطی را به حرکت در می آورد؟ مواد اولیه ساخت کالسکه برای سیندرلا. شیارهای روی تیغه سوزن چه وظیفه ای دارند؟

"بخش های فناوری" - و بخش ما از مهره های براق ساخته شده است - زیبایی غیر معمول. موضوع - فناوری Patchwork مدتهاست که برای بسیاری از مردم شناخته شده است. اعیاد و آیین های ملی، لباس ملی. آنها در مورد سنت های مردمان مختلف، اعیاد و آیین های ملی صحبت می کنند. بعد از پخت دونات ها را کمی خنک کنید و با سیر له شده رنده کنید.

^

طبقه بندی رابط

یعنی یک رابط مجموعه ای از قوانین است. مانند هر قواعدی، آنها را می توان تعمیم داد، در یک "کد" جمع آوری کرد و بر اساس یک ویژگی مشترک گروه بندی کرد. بنابراین، ما به مفهوم " نوع رابط" به عنوان ترکیبی از روش های مشابه تعامل بین انسان و کامپیوتر. ما می‌توانیم طبقه‌بندی شماتیک زیر را برای رابط‌های ارتباطی مختلف انسان و رایانه پیشنهاد کنیم.

^ انواع مدرن رابط ها عبارتند از:

1) رابط فرمان.رابط فرمان به این دلیل نامیده می شود که در این نوع رابط، شخص به کامپیوتر دستوراتی می دهد و کامپیوتر آنها را اجرا می کند و نتیجه را به شخص می دهد. رابط فرمان به عنوان یک فناوری و فناوری دسته ای پیاده سازی شده است خط فرمان.

2) ^ WIMP - رابط(پنجره - پنجره، تصویر - تصویر، منو - منو، اشاره گر - اشاره گر). ویژگی مشخصه این نوع رابط این است که گفتگو با کاربر نه با استفاده از دستورات، بلکه با استفاده از تصاویر گرافیکی - منوها، پنجره ها و عناصر دیگر انجام می شود. اگرچه دستورات در این رابط به ماشین داده می شود، اما این کار به صورت غیر مستقیم و از طریق تصاویر گرافیکی انجام می شود. این نوع رابط در دو سطح فناوری پیاده سازی می شود: یک رابط گرافیکی ساده و یک رابط WIMP "خالص".

3) ^ SILK - رابط(گفتار - گفتار، تصویر - تصویر، زبان - زبان، دانش - دانش). این نوع رابط به شکل معمولی ارتباط انسانی نزدیک‌ترین است. در چارچوب این رابط یک "مکالمه" معمولی بین یک شخص و یک کامپیوتر وجود دارد. در همان زمان، کامپیوتر با تجزیه و تحلیل گفتار انسان و یافتن عبارات کلیدی در آن، دستوراتی را برای خود پیدا می کند. همچنین نتیجه اجرای دستور را به فرمی قابل خواندن توسط انسان تبدیل می کند. این نوع رابط بیشترین تقاضا را برای منابع سخت افزاری رایانه دارد و بنابراین عمدتاً برای اهداف نظامی استفاده می شود.

^ 1. رابط عمومی - بر اساس شبکه های معنایی

در فصل های بعدی با این نوع رابط ها بیشتر آشنا خواهید شد.
^

تکنولوژی دسته ای

از نظر تاریخی، این نوع فناوری برای اولین بار ظاهر شد. قبلاً روی ماشین‌های رله Sues و Zuse وجود داشت (آلمان، 1937).

ایده ساده است : دنباله ای از نمادها به ورودی رایانه ارائه می شود که در آن، طبق قوانین خاصی، دنباله برنامه هایی که برای اجرا راه اندازی شده اند نشان داده می شود. پس از اجرای برنامه بعدی، برنامه بعدی راه اندازی می شود و به همین ترتیب. ماشین طبق قوانین خاصی دستورات و داده ها را برای خود پیدا می کند. این دنباله می تواند به عنوان مثال، یک نوار کاغذ پانچ، یک پشته از کارت های پانچ، یا دنباله ای از فشار دادن کلیدهای یک ماشین تحریر برقی (نوع CONSUL) باشد. این دستگاه همچنین پیام های خود را به یک پانچ، یک واحد چاپ الفبایی (ADP) یا یک نوار ماشین تحریر ارسال می کند.

با ظهور نمایشگرهای الفبایی، عصر فناوری واقعا کاربرپسند - خط فرمان - آغاز شد.
^

فناوری خط فرمان

با این فناوری به عنوان تنها راهصفحه کلید برای وارد کردن اطلاعات از یک شخص به رایانه استفاده می شود و رایانه با استفاده از نمایشگر الفبایی عددی (مانیتور) اطلاعات را به شخص نمایش می دهد. این ترکیب (مانیتور + صفحه کلید) ترمینال یا کنسول نامیده شد.

دستورات در خط فرمان تایپ می شوند. خط فرمان یک علامت اعلان و یک مستطیل چشمک زن است - وقتی کلیدی را فشار می دهید، نمادها در مکان مکان نما ظاهر می شوند و مکان نما به سمت راست حرکت می کند. این بسیار شبیه به تایپ یک دستور در ماشین تحریر است. با این حال، بر خلاف آن، حروف بر روی صفحه نمایش نمایش داده می شوند، نه روی کاغذ، و یک کاراکتر اشتباه تایپ شده را می توان پاک کرد. این فرمان با فشار دادن کلید Enter (یا Return) به پایان می رسد، که سپس به ابتدای خط بعدی منتقل می شود. از این موقعیت است که کامپیوتر نتایج کار خود را بر روی مانیتور نمایش می دهد. سپس این روند تکرار می شود.

فناوری خط فرمان قبلاً روی نمایشگرهای الفبایی عددی تک رنگ کار می کرد. از آنجایی که فقط امکان وارد کردن حروف، اعداد و علائم نگارشی وجود داشت، مشخصات فنینمایش قابل توجهی نبود. یک گیرنده تلویزیون و حتی یک لوله اسیلوسکوپ می تواند به عنوان مانیتور استفاده شود.

نوع غالب فایل ها هنگام کار با رابط فرمان تبدیل شده است فایل های متنی- آنها و فقط آنها را می توان با استفاده از صفحه کلید ایجاد کرد.
^

رابط کاربری گرافیکی

رابط گرافیکی چگونه و چه زمانی ظاهر شد؟

ایده او در اواسط دهه 70، زمانی که مفهوم رابط بصری در مرکز تحقیقات Xerox Palo Alto (PARC) توسعه یافت، آغاز شد. پیش نیاز رابط گرافیکی کاهش زمان واکنش کامپیوتر به یک دستور، افزایش صدا بود حافظه دسترسی تصادفیو همچنین توسعه پایه فنی کامپیوترها. اساس سخت افزار این مفهوم، البته، ظاهر نمایشگرهای الفبایی عددی بر روی رایانه ها بود، و این نمایشگرها قبلاً دارای اثراتی مانند "سوسو زدن" کاراکترها، وارونگی رنگ (تغییر طرح کلی کاراکترهای سفید در پس زمینه سیاه به عکس، یعنی کاراکترهای سیاه روی پس‌زمینه سفید، زیر کاراکترها. این افکت‌ها به کل صفحه نمایش داده نمی‌شود، بلکه فقط به یک یا چند کاراکتر می‌رسد.

گام بعدی ایجاد یک نمایشگر رنگی بود که به همراه این افکت‌ها، کاراکترها را در 16 رنگ در پس‌زمینه با یک پالت (یعنی مجموعه رنگ) از 8 رنگ نمایش می‌داد. پس از ظهور نمایشگرهای گرافیکی، با قابلیت نمایش هر گونه تصویر گرافیکی به صورت نقاط متعدد بر روی صفحه نمایش با رنگ های مختلف، هیچ محدودیتی برای تخیل در استفاده از صفحه نمایش وجود نداشت! اولین سیستم با رابط گرافیکیبنابراین سیستم اطلاعات ستاره 8010 گروه PARC چهار ماه قبل از عرضه اولین کامپیوتر IBM در سال 1981 ظاهر شد. در ابتدا، رابط بصری فقط در برنامه ها استفاده می شد. به تدریج، او شروع به تغییر سیستم‌عامل‌هایی کرد که ابتدا در رایانه‌های Atari و Apple Macintosh و سپس در رایانه‌های سازگار با IBM استفاده می‌شدند.

از زمان های گذشته و همچنین تحت تأثیر این مفاهیم، ​​فرآیندی برای یکسان سازی استفاده از صفحه کلید و ماوس توسط برنامه های کاربردی وجود داشت. ادغام این دو روند منجر به ایجاد یک رابط کاربری شد که با آن، چه زمانی حداقل هزینه هازمان و هزینه برای بازآموزی کارکنان، شما می توانید با هر محصول نرم افزاری کار کنید. این بخش به شرح این رابط اختصاص داده شده است که برای همه برنامه ها و سیستم عامل ها مشترک است.

رابط کاربری گرافیکی در طول توسعه خود دو مرحله را پشت سر گذاشته است. تکامل رابط گرافیکی از سال 1974 تا به امروز در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.
^

رابط گرافیکی ساده

در مرحله اول، رابط کاربری گرافیکی بسیار شبیه به فناوری خط فرمان بود. تفاوت های فناوری خط فرمان به شرح زیر بود.

الف) هنگام نمایش کاراکترها، می توان برخی از کاراکترها را با رنگ، تصویر معکوس، زیر خط و سوسو زدن برجسته کرد. با تشکر از این، بیان تصویر افزایش یافته است.

ب) بسته به اجرای خاص رابط گرافیکی، مکان نما ممکن است نه تنها با یک مستطیل لرزان، بلکه با ناحیه ای که چندین کاراکتر و حتی بخشی از صفحه را پوشش می دهد، نشان داده شود. این ناحیه انتخاب شده با سایر قسمت های انتخاب نشده (معمولاً از نظر رنگ) متفاوت است.

ج) فشار دادن کلید Enter همیشه دستور را اجرا نمی کند و به خط بعدی می رود. واکنش به فشار دادن هر کلید تا حد زیادی به مکان مکان نما روی صفحه بستگی دارد.

د) علاوه بر کلید Enter، کلیدهای مکان نما خاکستری به طور فزاینده ای در صفحه کلید رایج شده اند (به بخش صفحه کلید در شماره 3 این مجموعه مراجعه کنید.)

ه) قبلاً در این نسخه از رابط گرافیکی، دستکاری‌کننده‌ها شروع به استفاده از آن‌ها کردند (مانند ماوس، گوی توپ و غیره - به شکل A.4 مراجعه کنید.) آنها امکان انتخاب سریع قسمت مورد نظر از صفحه و حرکت دادن آن را فراهم کردند. مکان نما

برنج. الف.4. دستکاری کننده ها

به طور خلاصه می توان موارد زیر را بیان کرد ویژگی های متمایز کنندهاین رابط

1) انتخاب مناطق از صفحه نمایش.

2) تعریف مجدد کلیدهای صفحه کلید بسته به زمینه.

3) استفاده از کنترل کننده ها و کلیدهای صفحه کلید خاکستری برای کنترل مکان نما.

4) استفاده گسترده از مانیتورهای رنگی.

ظاهر این نوع رابط همزمان با استفاده گسترده از سیستم عامل MS-DOS است. این او بود که این رابط را به توده ها معرفی کرد، به لطف آن دهه 80 با بهبود این نوع رابط، بهبود ویژگی های نمایش شخصیت و سایر پارامترهای مانیتور مشخص شد.

یک مثال معمولی از استفاده از این نوع رابط، پوسته فایل Nortron Commander (به پوسته فایل زیر مراجعه کنید) و ویرایشگر متن Multi-Edit است. آ ویرایشگرهای متن Lexicon، ChiWriter و واژه پردازمایکروسافت ورد برای Dos نمونه ای از این است که چگونه این رابط از خودش پیشی گرفته است.

مانند هر دستگاه فنی، یک کامپیوتر از طریق مجموعه ای از قوانین خاص که هم برای ماشین و هم برای شخص الزام آور است، اطلاعات را با یک فرد مبادله می کند. این قوانین در ادبیات کامپیوتری رابط نامیده می شوند. رابط کاربری می تواند قابل درک یا غیرقابل درک باشد، دوستانه یا غیر قابل درک باشد. صفت های زیادی بر آن اعمال می شود. اما یک چیز ثابت است: وجود دارد و شما نمی توانید از آن فرار کنید.

رابط- اینها قوانین تعامل بین سیستم عامل و کاربران و همچنین سطوح همسایه در شبکه کامپیوتری است. فناوری ارتباط انسان و رایانه به رابط بستگی دارد.

رابط- این اول از همه یک سری قوانین است. مانند هر قواعدی، آنها را می توان تعمیم داد، در یک "کد" جمع آوری کرد و بر اساس یک ویژگی مشترک گروه بندی کرد. بنابراین، ما به مفهوم "نوع رابط" به عنوان ترکیبی از روش های مشابه تعامل بین انسان و رایانه رسیدیم. می‌توانیم طبقه‌بندی شماتیک زیر را از رابط‌های ارتباطی مختلف انسان و رایانه پیشنهاد کنیم (شکل 1).

تکنولوژی دسته ایاز نظر تاریخی، این نوع فناوری برای اولین بار ظاهر شد. قبلاً روی ماشین‌های رله Sues و Zuse وجود داشت (آلمان، 1937). ایده آن ساده است: دنباله ای از نمادها به ورودی رایانه ارائه می شود که در آن، طبق قوانین خاصی، دنباله برنامه هایی که برای اجرا راه اندازی شده اند نشان داده می شود. پس از اجرای برنامه بعدی، برنامه بعدی راه اندازی می شود و به همین ترتیب. ماشین طبق قوانین خاصی دستورات و داده ها را برای خود پیدا می کند. این دنباله می تواند به عنوان مثال، یک نوار کاغذ پانچ، یک پشته از کارت های پانچ، یا دنباله ای از فشار دادن کلیدهای یک ماشین تحریر برقی (نوع CONSUL) باشد. این دستگاه همچنین پیام های خود را به یک پانچ، یک واحد چاپ الفبایی (ADP) یا یک نوار ماشین تحریر ارسال می کند.

چنین ماشینی یک "جعبه سیاه" (به طور دقیق تر، "کابینت سفید") است که اطلاعات به طور مداوم در آن عرضه می شود و همچنین دائماً جهان را از وضعیت خود "اطلاع می دهد". شخصی در اینجا تأثیر کمی بر عملکرد دستگاه دارد - او فقط می تواند عملکرد دستگاه را متوقف کند، برنامه را تغییر دهد و رایانه را دوباره راه اندازی کند. متعاقباً، زمانی که ماشین‌ها قدرتمندتر شدند و می‌توانستند به چندین کاربر به طور همزمان سرویس دهند، کاربران برای همیشه منتظر ماندند مانند: "من داده‌ها را به دستگاه ارسال کردم. منتظر هستم تا پاسخ دهد. و آیا اصلاً پاسخ می‌دهد؟" - به بیان ملایم، خسته کننده شد. علاوه بر این، مراکز کامپیوتری، پس از روزنامه ها، به دومین «تولیدکننده» عمده کاغذ باطله تبدیل شده اند. بنابراین، با ظهور نمایشگرهای الفبایی، عصر فناوری واقعا کاربر پسند - خط فرمان - آغاز شد.

رابط فرمان.

رابط فرمان به این دلیل نامیده می شود که در این نوع رابط، شخص به کامپیوتر دستوراتی می دهد و کامپیوتر آنها را اجرا می کند و نتیجه را به شخص می دهد. رابط فرمان در قالب فناوری دسته ای و فناوری خط فرمان پیاده سازی شده است.

با استفاده از این فناوری، صفحه کلید تنها راه ورود اطلاعات از شخص به رایانه است و رایانه با استفاده از نمایشگر الفبایی عددی (مانیتور) اطلاعات را به فرد نمایش می دهد. این ترکیب (مانیتور + صفحه کلید) ترمینال یا کنسول نامیده شد.

دستورات در خط فرمان تایپ می شوند. خط فرمان یک نماد اعلان و یک مستطیل چشمک زن - مکان نما است. وقتی کلیدی را فشار می دهید، نمادها در محل نشانگر ظاهر می شوند و مکان نما به سمت راست حرکت می کند. این فرمان با فشار دادن کلید Enter (یا Return) به پایان می رسد، که سپس به ابتدای خط بعدی منتقل می شود. از این موقعیت است که کامپیوتر نتایج کار خود را بر روی مانیتور نمایش می دهد. سپس این روند تکرار می شود.

فناوری خط فرمان قبلاً روی نمایشگرهای الفبایی عددی تک رنگ کار می کرد. از آنجایی که فقط امکان وارد کردن حروف، اعداد و علائم نگارشی وجود داشت، مشخصات فنی نمایشگر قابل توجه نبود. یک گیرنده تلویزیون و حتی یک لوله اسیلوسکوپ می تواند به عنوان مانیتور استفاده شود.

هر دوی این فناوری ها در قالب یک رابط فرمان پیاده سازی می شوند - دستورات به عنوان ورودی به دستگاه داده می شود و همانطور که بود به آنها "پاسخ" می دهد.

فایل های متنی در هنگام کار با رابط فرمان به نوع غالب فایل ها تبدیل شدند - آنها و تنها آنها می توانند با استفاده از صفحه کلید ایجاد شوند. زمانی که رابط خط فرمان بیشتر مورد استفاده قرار گرفت، ظهور سیستم عامل بود. سیستم های یونیکسو ظهور هشت بیت اول کامپیوترهای شخصیبا سیستم عامل چند پلتفرمی CP/M.

رابط WIMP(پنجره - پنجره، تصویر - تصویر، منو - منو، اشاره گر - اشاره گر). ویژگی مشخصه این نوع رابط این است که گفتگو با کاربر نه با استفاده از دستورات، بلکه با استفاده از تصاویر گرافیکی - منوها، پنجره ها و عناصر دیگر انجام می شود. اگرچه دستورات در این رابط به ماشین داده می شود، اما این کار به صورت غیر مستقیم و از طریق تصاویر گرافیکی انجام می شود. ایده یک رابط گرافیکی در اواسط دهه 70 آغاز شد، زمانی که مفهوم رابط بصری در مرکز تحقیقات Xerox Palo Alto (PARC) توسعه یافت. پیش نیاز رابط گرافیکی کاهش زمان واکنش کامپیوتر به یک فرمان، افزایش مقدار RAM و همچنین توسعه پایه فنی کامپیوترها بود. اساس سخت افزار این مفهوم، البته، ظاهر نمایشگرهای الفبایی عددی بر روی رایانه ها بود، و این نمایشگرها قبلاً دارای اثراتی مانند "سوسو زدن" کاراکترها، وارونگی رنگ (تغییر طرح کلی کاراکترهای سفید در پس زمینه سیاه به عکس، یعنی کاراکترهای سیاه روی پس‌زمینه سفید، زیر کاراکترها. این افکت‌ها به کل صفحه نمایش داده نمی‌شود، بلکه فقط به یک یا چند کاراکتر می‌رسد. گام بعدی ایجاد یک نمایشگر رنگی بود که به همراه این افکت‌ها، کاراکترها را در 16 رنگ در پس‌زمینه با یک پالت (یعنی مجموعه رنگ) از 8 رنگ نمایش می‌داد. پس از ظهور نمایشگرهای گرافیکی، با قابلیت نمایش هر گونه تصویر گرافیکی به صورت نقاط متعدد بر روی صفحه نمایش با رنگ های مختلف، هیچ محدودیتی برای تخیل در استفاده از صفحه نمایش وجود نداشت! بنابراین اولین سیستم با رابط گرافیکی، سیستم اطلاعات ستاره 8010 گروه PARC، چهار ماه قبل از عرضه اولین کامپیوتر IBM در سال 1981 ظاهر شد. در ابتدا، رابط بصری فقط در برنامه ها استفاده می شد. به تدریج، او شروع به تغییر سیستم عامل کرد که ابتدا در رایانه های Atari و Apple Macintosh و سپس در رایانه های سازگار با IBM استفاده می شد.

از زمان های گذشته و همچنین تحت تأثیر این مفاهیم، ​​فرآیندی برای یکسان سازی استفاده از صفحه کلید و ماوس توسط برنامه های کاربردی وجود داشت. ادغام این دو گرایش منجر به ایجاد یک رابط کاربری شد که با کمترین زمان و هزینه صرف شده برای بازآموزی کارکنان، می توانید با هر محصول نرم افزاری کار کنید. این بخش به شرح این رابط اختصاص داده شده است که برای همه برنامه ها و سیستم عامل ها مشترک است.

رابط کاربری گرافیکی در طول توسعه خود دو مرحله را پشت سر گذاشته و در دو سطح فناوری پیاده سازی شده است: یک رابط گرافیکی ساده و یک رابط WIMP "خالص".

در مرحله اول، رابط کاربری گرافیکی بسیار شبیه به فناوری خط فرمان بود. تفاوت های فناوری خط فرمان به شرح زیر بود:

Ú هنگام نمایش کاراکترها، مجاز بود برخی از کاراکترها را با رنگ، تصویر معکوس، زیر خط و سوسو برجسته کنید. با تشکر از این، بیان تصویر افزایش یافته است.

Ú بسته به اجرای خاص رابط گرافیکی، مکان نما ممکن است نه تنها به عنوان یک مستطیل سوسو زننده، بلکه به عنوان ناحیه ای که چندین کاراکتر و حتی بخشی از صفحه را پوشش می دهد ظاهر شود. این ناحیه انتخاب شده با سایر قسمت های انتخاب نشده (معمولاً از نظر رنگ) متفاوت است.

Ú فشار دادن کلید Enter همیشه دستور را اجرا نمی کند و به خط بعدی منتقل نمی شود. واکنش به فشار دادن هر کلید تا حد زیادی به مکان مکان نما روی صفحه بستگی دارد.

Ú علاوه بر کلید Enter، کلیدهای کنترل مکان نما "خاکستری" به طور فزاینده ای در صفحه کلید استفاده می شود (به بخش صفحه کلید در شماره 3 این مجموعه مراجعه کنید.)

Ú قبلاً در این نسخه از رابط گرافیکی، دستکاری‌کننده‌ها شروع به استفاده کردند (مانند ماوس، توپ و غیره - به شکل A.4 مراجعه کنید.) آنها امکان انتخاب سریع قسمت مورد نظر صفحه و حرکت مکان‌نما را فراهم کردند. .

به طور خلاصه می توان به ویژگی های متمایز این رابط اشاره کرد:

Ú انتخاب مناطق صفحه نمایش.

Ú بازتعریف کلیدهای صفحه کلید بسته به زمینه.

Ú استفاده از کنترل کننده ها و کلیدهای صفحه کلید خاکستری برای کنترل مکان نما.

Ú استفاده گسترده از مانیتورهای رنگی.

ظاهر این نوع رابط همزمان با استفاده گسترده از سیستم عامل MS-DOS است. این او بود که این رابط را به توده ها معرفی کرد، به لطف آن دهه 80 با بهبود این نوع رابط، بهبود ویژگی های نمایش شخصیت و سایر پارامترهای مانیتور مشخص شد.

یک مثال معمولی از استفاده از این نوع رابط، پوسته فایل نورترون فرمانده و ویرایشگر متن Multi-Edit است. و ویرایشگرهای متن Lexicon، ChiWriter و واژه پرداز مایکروسافت وردبرای Dos نمونه ای از این است که چگونه این رابط از خودش پیشی گرفته است.

دومین مرحله در توسعه رابط گرافیکی، رابط WIMP خالص بود.این نوع فرعی رابط با ویژگی های زیر مشخص می شود:

Ú همه کارها با برنامه ها، فایل ها و اسناد در ویندوز اتفاق می افتد - قسمت های خاصی از صفحه که توسط یک قاب مشخص شده است.

Ú همه برنامه ها، فایل ها، اسناد، دستگاه ها و سایر اشیاء به صورت آیکون ارائه می شوند. با باز شدن آیکون ها به پنجره تبدیل می شوند.

Ú تمام اقدامات با اشیاء با استفاده از منو انجام می شود. اگرچه منو در اولین مرحله توسعه رابط گرافیکی ظاهر شد، اما نقش غالبی در آن نداشت، بلکه تنها به عنوان افزودنی به خط فرمان عمل می کرد. در یک رابط WIMP خالص، منو به عنصر کنترل اصلی تبدیل می شود.

Ú استفاده گسترده از دستکاری کننده ها برای اشاره به اشیا. دستگاه اشاره گر دیگر فقط یک اسباب بازی نیست - افزودنی به صفحه کلید، اما به عنصر کنترل اصلی تبدیل می شود. با استفاده از یک دستکاری، آنها به هر قسمت از صفحه نمایش، پنجره یا نماد اشاره می کنند، آن را انتخاب می کنند و تنها پس از آن آنها را از طریق منو یا با استفاده از فناوری های دیگر کنترل می کنند.

لازم به ذکر است که WIMP به نمایشگر شطرنجی رنگی با کیفیت بالاو یک دستکاری همچنین، برنامه‌هایی که به سمت این نوع واسط می‌روند، تقاضاهای بیشتری را برای عملکرد رایانه، ظرفیت حافظه آن، پهنای باند گذرگاه و غیره ایجاد می‌کنند. با این حال، این نوع رابط ساده ترین و شهودی برای یادگیری است. بنابراین، اکنون رابط WIMP به یک استاندارد واقعی تبدیل شده است.

نمونه بارز برنامه های دارای رابط گرافیکی سیستم عامل مایکروسافت ویندوز است.

ابریشم- رابط (گفتار - گفتار، تصویر - تصویر، زبان - زبان، دانش - دانش). این نوع رابط به شکل معمولی ارتباط انسانی نزدیک‌ترین است. در چارچوب این رابط یک "مکالمه" معمولی بین یک شخص و یک کامپیوتر وجود دارد. در همان زمان، کامپیوتر با تجزیه و تحلیل گفتار انسان و یافتن عبارات کلیدی در آن، دستوراتی را برای خود پیدا می کند. همچنین نتیجه اجرای دستور را به فرمی قابل خواندن توسط انسان تبدیل می کند. این نوع رابط بیشترین تقاضا را برای منابع سخت افزاری رایانه دارد و بنابراین عمدتاً برای اهداف نظامی استفاده می شود.

از اواسط دهه 90، پس از ظهور ارزان قیمت کارت های صداو استفاده گسترده از فناوری های تشخیص گفتار، رابط SILK به اصطلاح "فناوری گفتار" ظاهر شد. با استفاده از این فناوری، با تلفظ کلمات رزرو شده خاص - دستورات، دستورات به صورت صوتی داده می شود.

کلمات باید واضح و با همان سرعت تلفظ شوند. بین کلمات مکث لازم است. با توجه به توسعه نیافتگی الگوریتم تشخیص گفتار، چنین سیستم هایی نیاز به فردی دارند از پیش تعیین شدهبرای هر کاربر خاص

فناوری "Speech" ساده ترین پیاده سازی رابط SILK است.

فناوری بیومتریک ("رابط تقلید")

این فناوری در اواخر دهه 90 قرن بیستم ظهور کرد و هنوز در زمان نگارش در حال توسعه است. برای کنترل کامپیوتر از حالت چهره، جهت نگاه، اندازه مردمک چشم و سایر علائم استفاده می شود. برای شناسایی کاربر، از الگوی عنبیه چشم، اثر انگشت و سایر اطلاعات منحصر به فرد استفاده می شود. تصاویر از یک دوربین فیلمبرداری دیجیتال گرفته می شود و سپس برنامه های ویژهدستورات تشخیص الگو از این تصویر استخراج می شوند. این فناوری احتمالاً جایگاه خود را در محصولات و برنامه های نرم افزاری پیدا می کند که در آن شناسایی دقیق کاربر رایانه مهم است.

هر بار که کامپیوتر خود را روشن می کنید، با رابط کاربری(رابط کاربری، UI)، که ساده و بدیهی به نظر می رسد، اما صنعت برای ساخت آن تلاش زیادی کرده است. بیایید به دهه 1990 برگردیم، زمانی که محاسبات دسکتاپ همه جا حاضر شد و نگاهی به توسعه فناوری های رابط کاربری بیندازیم. بیایید همچنین به چگونگی تکامل ابزارهای برنامه نویسی UI و آنچه امروز هستند نگاه کنیم. روی میز 1 لیستی از وظایف اصلی توسعه UI را نشان می دهد که بر اساس آن تجزیه و تحلیل فناوری های مختلف برای پیاده سازی رابط های کاربر به دسته ها تقسیم شده است. هر یک از این دسته ها شامل فناوری هایی است که یک یا چند مشکل را تقریباً به یک شکل حل می کنند.

فرم های ورودی متصل به DBMS

یکی از دسته‌بندی‌های اصلی ابزارهای توسعه UI شامل ابزارهایی است که بر فرم‌های ورود داده‌ها مرتبط با DBMS‌های رابطه‌ای متمرکز هستند. ماهیت این رویکرد ایجاد یک رابط کاربری برای برنامه ها با ساخت فرم هایی است که مقادیر فیلدهای پایگاه داده را در کنترل های مربوطه نشان می دهد: فیلدهای متنی، لیست ها، چک باکس ها، جداول و غیره. جعبه ابزار به شما امکان می دهد در چنین فرمی پیمایش کنید و ارتباط مستقیمی بین کنترل ها و داده ها در پایگاه داده برقرار کنید. توسعه دهنده نیازی به نگرانی در مورد قفل کردن، انتقال، تبدیل و به روز رسانی داده ها ندارد - برای مثال، وقتی کاربر شماره رکورد را در یک فرم تغییر می دهد، فیلدهای باقی مانده آن به طور خودکار به روز می شوند. به طور مشابه، اگر کاربر مقدار را در یک فیلد مرتبط با هر رکوردی از پایگاه داده تغییر دهد، این تغییر فوراً در آن ذخیره می شود. برای رسیدن به این هدف، نیازی به نوشتن کد خاصی ندارید - فقط اتصال یک کنترل یا کل فرم را به یک منبع داده اعلام کنید. بنابراین، پشتیبانی از اتصال داده در ابزارهای این دسته یکی از موارد است نقاط قوت این روش. وظایف چیدمان و استایل UI در چنین محیط هایی با کمک طراحان فرم و API های شی گرا تخصصی حل می شود. کنترل‌کننده‌های رویداد (که روش‌هایی هستند که در زبان برنامه‌نویسی میزبان محیط توسعه پیاده‌سازی می‌شوند) معمولاً برای کنترل رفتار رابط کاربری ارائه می‌شوند، در حالی که عبارات (از جمله عبارات منظم) برای کنترل مقادیر ورودی استفاده می‌شوند. نمایندگان معمولی این دسته از ابزارهای متعدد هستند دسترسی مایکروسافتو Oracle Forms.

کنترل کننده های قالب

از اواسط دهه 1990، فناوری‌های ساخت رابط کاربری بر اساس الگوهای پیاده‌سازی شده در زبان‌های نشانه‌گذاری به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. از مزایای اصلی قالب ها، انعطاف پذیری و گستردگی امکانات برای ایجاد رابط کاربری وب پویا، به ویژه از نظر طراحی ساختار و چیدمان است. در ابتدا، این ابزارها از قالب هایی استفاده می کردند که در آنها طرح و ساختار UI با استفاده از یک زبان نشانه گذاری مشخص شده بود و اتصال داده ها با استفاده از بلوک های کوچک یک زبان سطح بالا (جاوا، C#، PHP، Python و غیره) انجام می شد. دومی را می توان در ترکیب با علامت گذاری استفاده کرد. به عنوان مثال، با قرار دادن برچسب های نشانه گذاری در یک حلقه جاوا، تصاویر تکراری مانند جداول و لیست ها می تواند ایجاد شود. نیاز به تغییر مکرر نحو در یک صفحه وب، توسعه و تصحیح کد را برای برنامه نویسان دشوار می کرد، بنابراین حدود ده سال پیش انتقال از زبان های سطح بالا به کتابخانه های برچسب نشانه گذاری تخصصی و زبان های بیان ایجاد شده برای وب خاص آغاز شد. فن آوری ها

تگ‌های نشانه‌گذاری برای پیاده‌سازی توابع معمولی برنامه‌های کاربردی وب مورد استفاده قرار گرفتند و عبارات برای دسترسی به داده‌ها و توابع فراخوانی ذخیره شده در اشیاء سرور استفاده شدند. یک نماینده معمولی این گروه، فناوری JavaServer Pages (JSP) است که کتابخانه برچسب آن، JSP Standard Tag Library، از وظایفی مانند: دستکاری اسناد XML، حلقه ها، شرایط، پرس و جوی DBMS (پیوند داده ها) و بین المللی سازی (قالب بندی داده ها) پشتیبانی می کند. ). زبان عبارت JSP-EL، که به عنوان یک ابزار اتصال داده عمل می کند، یک نماد مناسب برای کار با اشیاء و ویژگی های برنامه ارائه می دهد.

تعدادی ابزار توسعه وب شبیه JSP وجود دارد: برای برنامه‌ریزی و تعریف ساختار (از الگوها استفاده می‌کنند)، برای اتصال داده‌ها با استفاده از زبان عبارت، و رفتار رابط کاربری با استفاده از کنترل‌کننده‌های رویداد که با استفاده از زبان ECMAScript و رابط برنامه‌نویسی Document Object پیاده‌سازی شده‌اند، مشخص می‌شود. مدل. قالب‌بندی داده‌ها با استفاده از کتابخانه‌های برچسب تخصصی برای استایل‌سازی انجام می‌شود ظاهرمعمولاً از CSS (Cascading Style Sheets) استفاده می شود. نمایندگان محبوب این دسته از ابزارها: ASP، PHP، Struts، WebWork، Struts2، Spring MVC، Spyce و Ruby on Rails.

ابزارهای شی گرا و مبتنی بر رویداد

بخش قابل توجهی از ابزارها برای ایجاد رابط کاربری مبتنی بر یک مدل شی گرا هستند. این ابزارها معمولاً کتابخانه ای از عناصر رابط کاربری آماده را ارائه می دهند و مزایای اصلی آنها سهولت در کامپایل بلوک های قابل استفاده مجدد از اجزای سادهو یک فرآیند شهودی و انعطاف‌پذیر برای رفتار برنامه‌نویسی و تعامل مبتنی بر کنترل‌کننده‌های رویداد. در این ابزارها، تمام وظایف توسعه UI با استفاده از APIهای شی تخصصی حل می شود. این دسته شامل محیط‌های زیر می‌شود: ویژوال بیسیک, MFC, AWT, Swing, SWT, Delphi, Google Web Toolkit, Cocoa Touch UIKit, Vaadin و غیره. این شامل جعبه ابزار Nokia Qt نیز می شود که تعدادی مفاهیم اصلی را ارائه می دهد. برخی از جعبه‌های ابزار با استفاده از کنترل‌کننده‌های رویداد، تمامی پیچیدگی‌های تعامل بین عناصر طراحی رابط کاربری را مدیریت می‌کنند، و در Qt، علاوه بر اینها، «سیگنال‌ها» و «شکاف‌ها» نیز وجود دارد: هر زمان که یک رویداد خاص اتفاق می‌افتد، یک سیگنال توسط مؤلفه UI ارسال می‌شود. اسلات روشی است که در پاسخ به یک سیگنال خاص نامیده می شود که می تواند به صورت اعلامی با هر تعداد اسلات مرتبط باشد و برعکس، یک اسلات می تواند به تعداد دلخواه سیگنال دریافت کند. عنصری که سیگنال را ارسال می کند "نمی داند" کدام شکاف آن را دریافت می کند. بنابراین، عناصر UI با اتصالات سیگنال به اسلات به طور ضعیف جفت می شوند. این مکانیسم استفاده از اصل کپسوله‌سازی را ترویج می‌کند و توانایی تعریف رفتار UI را به صورت توضیحی فراهم می‌کند.

هیبریدها

فناوری های هیبریدی در دنیای توسعه UI نسبتاً جدید هستند همه منظوره- همراه با قالب ها و زبان های بیان، چنین ابزارهایی از یک API شی استفاده می کنند. یک نماینده معمولی JavaServer Faces است: کتابخانه های برچسب برای توصیف ساختار و طرح و همچنین قالب بندی داده ها خدمت می کنند. زبان بیان - برای اتصال عناصر و رویدادها به اشیاء سرور و کد برنامه؛ Object API - برای نمایش عناصر، مدیریت وضعیت آنها، مدیریت رویدادها و کنترل ورودی. سایر ابزارهای محبوب در این دسته عبارتند از ASP.NET MVC، Apache Wicket، Apache Tapestry، Apache Click و ZK Framework.

Adobe Flex از نظر مفهومی شبیه به فناوری های این دسته است زیرا از قالب ها برای ساختار و چیدمان استفاده می کند و برنامه نویسی به طور کامل در ActionScript انجام می شود. مانند Qt، Flex مکانیزمی برای حل مشکلات مربوط به رفتار برنامه نویسی و اتصال داده ها فراهم می کند.

جعبه ابزار اعلامی

چنین ابزارهایی آخرین روند در ابزارهای توسعه UI هستند. آنها از زبان‌های مبتنی بر XML و JSON (JavaScript Object Notation) برای مشخص کردن ساختار رابط کاربری استفاده می‌کنند و در درجه اول از نمادهای اعلامی برای سایر وظایف طراحی UI استفاده می‌کنند. برخلاف رویکردهای ترکیبی که عمدتاً برای رابط های وب طراحی شده اند، روش های اعلامی نیز در توسعه برنامه های کاربردی بومی برای پلتفرم های موبایل و دسکتاپ استفاده می شوند.

API رابط کاربری اندروید مبتنی بر رویداد، شی گرا است، اما همراه با اصلی، سیستم عامل دارای یک API کمکی مبتنی بر XML است که به شما امکان می دهد ساختار و طرح رابط کاربری را اعلام کنید و همچنین به سبک آن بپردازید. عناصر و مدیریت خواص آنها. توصیفی از رابط، ساختار آن را به وضوح بیشتر نشان می دهد و به اشکال زدایی کمک می کند. به شما امکان می دهد طرح را بدون کامپایل مجدد تغییر دهید. به انطباق با پلتفرم‌ها، اندازه‌های صفحه نمایش و نسبت‌های مختلف کمک می‌کند. هنگام ایجاد رابط‌های کاربر پویاتر، می‌توانید ساختار عناصر را به‌صورت برنامه‌نویسی با استفاده از APIهای شیء تعیین و تغییر دهید، اما اتصال داده‌ها پشتیبانی نمی‌شود. با این حال، Android-Binding وجود دارد - راه حل شخص ثالثبا متن باز، که به شما امکان می دهد عناصر UI را به مدل های داده متصل کنید.

ایجاد رابط کاربری برای برنامه های ویندوزو برنامه های کاربردی اینترنتی غنی به ترتیب مبتنی بر Windows Platform و مایکروسافت سیلورلایت، می توانید از یک فرهنگ لغت XML دیگر - زبان نشانه گذاری برنامه توسعه پذیر (XAML) استفاده کنید. این به شما امکان می دهد ساختار، طرح و سبک رابط کاربری را تعریف کنید، و برخلاف زبان نشانه گذاری اندروید، از اتصال داده و توانایی مدیریت رویدادها پشتیبانی می کند.

نوکیا Qt Quick را به توسعه دهندگان توصیه می کند، یک جعبه ابزار بین پلتفرمی برای دسکتاپ، موبایل و سیستم عامل های تعبیه شده که از QML (یک زبان برنامه نویسی اعلامی مبتنی بر نحو JSON) پشتیبانی می کند. توضیحات رابط کاربری دارد ساختار سلسله مراتبی، و رفتار در ECMAScript برنامه ریزی شده است. در اینجا، مانند Qt معمولی، مکانیسم شکاف سیگنال پشتیبانی می شود. Qt Quick از قابلیت اتصال ویژگی های عناصر UI به یک مدل داده و همچنین مفهوم ماشین حالت پشتیبانی می کند که به شما امکان می دهد رفتار رابط را به صورت گرافیکی مدل کنید.

مثال دیگر Enyo است، یک جعبه ابزار بین پلتفرمی برای ایجاد رابط کاربری در ECMAScript، که در آن ساختار واسط به صورت توضیحی مشخص شده و رفتار توسط کنترل‌کننده‌های رویداد کنترل می‌شود. رویدادها به سه روش پردازش می‌شوند: در سطح اجزای UI فردی، با انتقال از فرزند به والدین بدون اتصال مستقیم، و همچنین با پخش و اشتراک در چنین پیام‌هایی (همچنین بدون اتصال مستقیم). اتصال آزاد عناصر UI توانایی استفاده مجدد و محصور کردن بخش های بزرگی از رابط را بهبود می بخشد. در اصل، نقطه قوت اصلی Enyo مدل کپسوله سازی آن است که به لطف آن رابط کاربری می تواند از بلوک های ساختمانی قابل استفاده مجدد و مستقل با رابط های تعریف شده تشکیل شود. این مدلانتزاع را ترویج می کند و تمام سطوح معماری رابط کاربری را پوشش می دهد. پروژه Enyo در حال کار بر روی اجرای پشتیبانی برای اتصال داده ها است.

Eclipse XML Window Toolkit یکی دیگر از ابزارهایی است که بر توضیحات UI توضیحی تمرکز دارد. هدف اولیه ایجاد آن این بود که همه ابزارهای توسعه رابط کاربری را در Eclipse ترکیب کند، از جمله SWT، JFace، Eclipse Forms و دیگران - همه عناصر آنها به نحوی با XWT مطابقت دارند. ساختار و طرح‌بندی UI در XWT با استفاده از یک زبان مبتنی بر XML مشخص می‌شود و یک زبان عبارت برای اتصال داده‌ها (دسترسی به اشیاء جاوا برنامه) استفاده می‌شود. مدیریت رویداد در جاوا برنامه ریزی شده است و از CSS برای استایل دادن به عناصر رابط استفاده می شود. موتور اجرای برنامه XWT به عنوان یک اپلت جاوا و یک عنصر ActiveX پیاده سازی شده است، به این معنی که تقریباً در هر مرورگری می تواند اجرا شود.

ابزارهای مشابه زیادی در این دسته وجود دارد: به عنوان مثال، در AmpleSDK، XUL به عنوان زبان توصیف رابط کاربری، توابع ECMAScript برای برنامه‌نویسی رفتار پویا، CSS برای استایل‌سازی استفاده می‌شود. Dojo Toolkit رابط را به صورت اعلامی تعریف می‌کند و طیف وسیعی از عناصر از پیش ساخته شده، ذخیره‌سازی شی برای دسترسی به داده‌ها، و یک مدیریت رویداد مبتنی بر ECMAScript با مکانیزم انتشار-اشتراک را فراهم می‌کند. این جعبه ابزار از بین المللی سازی، یک API غنی برای پرس و جوی داده ها، مدولارسازی و وراثت چند کلاسه پشتیبانی می کند.

جعبه ابزار مبتنی بر مدل

بخش قابل توجهی از فناوری های توسعه رابط کاربری مبتنی بر مدل ها و زبان های دامنه خاص است. اینها عمدتاً مدل های رابط هستند، اما مدل های دامنه نیز می توانند استفاده شوند. در هر دو مورد، مدل برای تولید رابط کاربری از قبل مورد نیاز است یا در زمان اجرا تفسیر می شود. این دسته از فناوری‌ها سطح انتزاع را بالا می‌برد، روش‌های سیستماتیک بهبود یافته‌ای را برای طراحی و پیاده‌سازی رابط‌های کاربر ارائه می‌دهد و زیرساختی برای خودکارسازی وظایف مرتبط فراهم می‌کند. با این حال، به گفته برخی از محققان، فناوری های مبتنی بر مدل ارائه نمی دهند روش جهانیادغام رابط کاربری با برنامه، و هنوز هیچ توافقی در مورد اینکه کدام مجموعه از مدل ها برای توصیف رابط کاربری بهینه است، وجود ندارد. مشکل اتصال داده ها حل نشده است و مدل ها برای حل سایر مشکلات توسعه UI ترکیب نشده اند.

با تجزیه و تحلیل نسل‌های رویکردهای مبتنی بر مدل برای توسعه UI از دهه 1990، می‌توان به این نتیجه رسید که امروزه درک عمومی پذیرفته‌شده‌ای از سطوح انتزاع و انواع مدل‌های مناسب برای توسعه رابط‌های کاربری مدرن وجود دارد، اما هنوز اتفاق نظری وجود ندارد. (استانداردها) در مورد اطلاعات (معناشناسی) که باید در آن وجود داشته باشد مدل های مختلف. مدل های وظایف، دیالوگ ها و ارائه ها را می توان اساسی در نظر گرفت: مدل ارائه مشکلات ساختار، برنامه ریزی و سبک سازی را حل می کند. مدل وظیفه مسئول اتصال به داده ها است - برای هر کار، UI و اشیاء منطقی که با آنها کار می شود نشان داده شده است. مدل گفتگو جنبه های رفتاری را پوشش می دهد. نمونه‌ای از یک مدل کار، Concurrent-TaskTrees (CTT) است که می‌تواند همراه با زبان MARIA، که مدل‌های UI باقی‌مانده را پیاده‌سازی می‌کند، استفاده شود. CTT همراه با MARIA یک جعبه ابزار کامل مبتنی بر مدل را ارائه می دهد. خانواده نسبتاً بزرگی از ابزارهای مدل‌سازی رابط کاربری نیز به آن تکیه می‌کنند زبان UML، مدل های موجودیت-رابطه یا مشابه. پروفایل های UML به طور گسترده در ساخت رابط های کاربری برای برنامه های تجاری استفاده می شود. ابزارهای دیگری نیز وجود دارد که به طور فعال مورد استفاده قرار می گیرند - به عنوان مثال، WebRatio، UMLi، Intellium Virtual Enterprise و SOLoist.

رابط های کاربری عمومی

زیرمجموعه‌ای کوچک اما قابل توجه از فناوری‌های رابط کاربری، رابط‌های کاربری را بر اساس کاربر، داده‌ها، وظایف یا انواع دیگر مدل‌های برنامه تولید می‌کنند. رابط به طور کامل یا نیمه خودکار بر اساس مدل تولید می شود. مدل ها همچنین می توانند در زمان اجرا بدون استفاده به عنوان پایه ای برای تولید رابط تفسیر شوند. در هر صورت، به لطف سطح بالای اتوماسیون ساخت UI، فناوری های این دسته باعث صرفه جویی در زمان توسعه دهندگان و کاهش تعداد خطاها می شود و رابط های تولید شده ساختار یکنواختی دارند. با این حال، رابط‌های کاربری عمومی انعطاف‌پذیر نیستند، عملکرد محدود و فرآیند تولید غیرقابل پیش‌بینی دارند. با این حال، با اتصال مستقیم به مدل دامنه، توسعه برنامه های کاربردی با رابط های کاربری عمومی کاملاً امکان پذیر است. حدود دوازده نمونه در این دسته وجود دارد که توسط الگوی معماری پرکاربرد اشیاء برهنه رهبری می شود. تولید خودکار UI را می توان با موفقیت در زمینه های موضوعی خاص استفاده کرد - به عنوان مثال، در طراحی جعبه های محاوره ای و رابط های کاربری برای کنترل از راه دورسیستم های. محققان توسعه بیشتر این دسته از فناوری‌ها را در بهبود تکنیک‌های مدل‌سازی و یافتن راه‌های جدید برای ترکیب مدل‌ها به منظور بهبود راحتی رابط کاربری تولید شده می‌بینند.

روندها و چالش ها

شکل گاهشماری ظاهر ابزارهای مختلف توسعه UI، توزیع آنها بر اساس دسته بندی و حوزه های اصلی کاربرد و در جدول را نشان می دهد. جدول 2 راه هایی را نشان می دهد که هر فناوری مشکلات مختلف توسعه UI را حل می کند.

توسعه وب به منظور توسعه فناوری های رایج با دو روند متضاد مشخص می شود. پس از فناوری‌های مبتنی بر الگو، ابزارهایی با APIهای شی گرا ظاهر شدند که اغلب با قالب‌ها (در مورد رویکردهای ترکیبی) تکمیل می‌شدند یا به طور کامل جایگزین آنها می‌شدند (GWT و Vaadin). در اصل، با توجه به برتری عمومی زبان های شی گرا نسبت به زبان های قالب (ارث، چندشکلی، کپسوله سازی، پارامترسازی، استفاده مجدد و غیره)، این کاملاً منطقی است، نیاز به مفاهیم و مکانیسم های بالغ برای نوشتن UI گسترده. ساختارها و "موفقیت تاریخ" APIهای شی گرا در عصر دسکتاپ.

شایان ذکر است که در مقایسه با روش های امری و شی گرا برای تشکیل UI، روش های اعلامی امروزه به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند - به عنوان مثال، HTML، XML، XPath، CSS، JSON و نمادهای مشابه رایج تر شده اند. بیشتر ساختارهای UI معمولاً ثابت هستند، بنابراین نمادهای اعلامی کار بسیار خوبی در ساختار، طرح‌بندی و اتصال داده‌ها انجام می‌دهند. اما جنبه‌های رفتاری رابط کاربری همچنان با استفاده از الگوی کلاسیک مبتنی بر رویداد پیاده‌سازی می‌شوند، اگرچه در مواردی که از ابزارهای اعلامی استفاده می‌شود استثناهایی وجود دارد.

یک روند قابل توجه در توسعه UI تمرکز بر روی آن است فن آوری های استانداردو پلتفرم ها XML و ECMAScript امروزه بیش از هر زمان دیگری محبوب هستند، اگرچه فناوری های تخصصی، به ویژه فناوری های مبتنی بر مدل، به طور فعال برای فضای زندگی با استانداردهای فنی بزرگ مبارزه می کنند.

می‌توانیم چندین مشکل را نام ببریم که در انتظار حل شدن توسط تامین‌کنندگان ابزارهای توسعه و موارد مورد نیاز برای تعیین معماری‌های چند سطحی هستند. رابط های کاربری برنامه های تجاری در مقیاس بزرگ اغلب از صدها صفحه یا بیشتر تشکیل شده است و در چنین مواردی کاملاً ضروری است. نمای کلی روشنمعماری سیستم یک تکنیک مدل‌سازی جدید وجود دارد که این مشکل را با معرفی مفهوم کپسول حل می‌کند، که محصورسازی دقیق قطعات UI را فراهم می‌کند و اجازه می‌دهد تا معماری در سطوح مختلف جزئیات مشخص شود. کپسول در حال حاضر دارای یک ساختار داخلی است که می تواند به طور پیوسته به صورت بازگشتی در تمام سطوح پایین تر اجزای UI اعمال شود. توسعه دهندگان Enyo و WebML در تلاش برای حل مشکل مشابه هستند.

انعطاف‌پذیری، توسعه‌پذیری و وسعت پشتیبانی ابزار از مزایای واقعی فناوری‌های توسعه رابط کاربری رایج هستند، اما همچنان از سطح نسبتاً پایینی از انتزاع و عدم بیان رنج می‌برند. از سوی دیگر، رویکردهای مبتنی بر مدل باید از به ارث بردن معناشناسی از مدل‌های UI سطح پایین اجتناب کنند، در غیر این صورت مدل‌های UI انتزاعی می‌توانند به پیچیدگی خود پیاده‌سازی UI تبدیل شوند. به جای استفاده از دانش دامنه UI و معناشناسی مدل کاربردی، طراحان UI همچنان باید به طور مستقیم با اجزای سطح پایین کار کنند: جعبه های محاوره ای، منوها و کنترل کننده های رویداد.

فناوری‌های توسعه رابط کاربری یک مشکل جدی دیگر در ارتباط با الزامات سازگاری برای بسیاری از پلتفرم‌های هدف، مشخصه همه برنامه‌های تعاملی مدرن دارند. خوشبختانه، جامعه مدل گرا به موقع پاسخ داد - در سال 2003، یک معماری جهانی یکپارچه را برای فرآیندها، مدل ها و روش های مورد استفاده در ساخت UI های چند پلت فرم پیشنهاد کرد.

تنوع فعلی دستگاه‌ها و پلتفرم‌های محاسباتی تا حدودی یادآور دوران رایانه‌های رومیزی در اواخر دهه 90 است، با ابزارهای فراوانی که توسط فروشندگان مختلف برای ساخت رابط‌های کاربری ارائه می‌شود. تا امروز، HTML5 هنوز مشکل ناهماهنگی فناوری را حل نکرده است پشتیبانی محدودتوابع سخت افزاری و رابط های برنامه نویسی در نهایت، مانند بسیاری از مشکلات مهندسی نرم افزار، توسعه UI امروزه نیاز به درک و فهم دارد راه حل های ساده، که با این حال برای اجرای آنها به تلاش باورنکردنی سازندگان آنها نیاز است.

ادبیات

1. P.P. داسیلوا مدل‌های اعلامی رابط کاربری و محیط‌های توسعه: یک نظرسنجی. Proc. سیستم های تعاملی: طراحی، مشخصات، و تأیید، اسپرینگر، 2000، ص 207-226.
2. G. Meixner، F. Paterno، J. Vanderdonckt. گذشته، حال و آینده توسعه رابط کاربری مبتنی بر مدل // i-com. 2011. جلد. 10، N3، R. 2-11.
3. جی. موری، اف. پاترنو، سی. سانتورو. CTTE: پشتیبانی از توسعه و تجزیه و تحلیل مدل های وظیفه برای طراحی سیستم های تعاملی // IEEE Trans. مهندس نرم افزار 2002، ج. 28، N8، صص 797-813.

ژارکو میایلوویچ([ایمیل محافظت شده]) - مهندس ارشد، دراگان میلیچف([ایمیل محافظت شده]) - دانشیار دانشگاه بلگراد.

Zarko Mijailovic، Dragan Milicev، مروری بر فناوری توسعه رابط کاربری، نرم افزار IEEE، نوامبر/دسامبر 2013، انجمن کامپیوتر IEEE. تمامی حقوق محفوظ است. تجدید چاپ با اجازه.

تعامل اپراتور با رایانه یک پیوند مهم در فرآیند محاسبات در هنگام حل مسائل مختلف کاربردی از ماهیت علمی و صنعتی است. ایجاد برنامه هایی در زمینه سازماندهی روابط بازار هنگام ایجاد سایت های اطلاعاتی برای سازمان ها و شرکت های مختلف، هنگام ایجاد برنامه هایی برای مدیریت فرآیندهای تولید، حسابداری محصولات تولیدی و فروش آنها، مدیریت کیفیت و حتی برای انجام کارهایی مانند مرتب سازی ایمیل توسط منشی. ، ایجاد یک تعامل کاربر پسند با رایانه مورد نیاز است.

طرح- یک فرآیند تکراری که توسط آن نیازمندی های نرم افزار به نمایش های مهندسی نرم افزار تبدیل می شوند. معمولاً در طراحی دو مرحله وجود دارد: طراحی اولیه و طراحی دقیق. طراحی مقدماتی انتزاعاتی در سطح معماری ایجاد می کند؛ طراحی دقیق این انتزاعات را اصلاح می کند. علاوه بر این، در بسیاری از موارد، طراحی رابط متمایز است که هدف از آن ایجاد یک رابط کاربری گرافیکی (GUI) است. نمودار اتصالات اطلاعاتی فرآیند طراحی در شکل 1 نشان داده شده است.

تعریف رابط

در مجموع، رابط (رابط) – این مجموعه ای از اصول منطقی و فیزیکی تعامل بین اجزای ابزار فنی یک سیستم کامپیوتری (CS) است، یعنی مجموعه ای از قوانین الگوریتم ها و توافق نامه های موقت برای تبادل داده بین اجزای یک کامپیوتر (رابط منطقی)، و همچنین مجموعه ای از ویژگی های فیزیکی، مکانیکی و عملکردی اتصال که چنین تعاملی را پیاده سازی می کند (رابط فیزیکی).

رابط اغلب به عنوان سخت افزار و نرم افزاری شناخته می شود که رابط بین دستگاه ها و گره های هواپیما را پیاده سازی می کند.

این رابط تمام ابزارهای منطقی و فیزیکی تعامل بین سیستم رایانه و محیط خارجی، به عنوان مثال، با سیستم عامل، با اپراتور و غیره را پوشش می دهد.

انواع رابط ها

رابط ها با ویژگی هایی مانند ساختار اتصالات، روش اتصال و انتقال داده ها، اصول کنترل و هماهنگ سازی متمایز می شوند.

رابط درون ماشینی - یک سیستم ارتباطی و وسیله ای برای اتصال گره ها و بلوک های کامپیوتری با یکدیگر. رابط درون ماشینی مجموعه ای از خطوط ارتباطی الکتریکی (سیم ها)، مدارهای رابط با اجزای کامپیوتر، پروتکل ها (الگوریتم ها) برای انتقال و تبدیل سیگنال ها است.

دو نوع سازمان در رابط ماشین وجود دارد:

رابط چند اتصالی، که در آن هر بلوک رایانه شخصی توسط سیم های محلی خود به بلوک های دیگر متصل می شود.

یک رابط تک لینک که در نتیجه تمام واحدهای رایانه شخصی از طریق یک گذرگاه مشترک یا سیستم به یکدیگر متصل می شوند.

2. رابط خارجی - سیستم ارتباطات واحد سیستمبا دستگاه های جانبی رایانه یا با رایانه های دیگر

در اینجا ما همچنین می توانیم چندین نوع رابط خارجی را تشخیص دهیم:

رابط دستگاه های جانبی متصل با استفاده از گذرگاه های I/O (ISA، EISA، VLB، PCI، AGP، USB IEEE 1384 SCSI، و غیره)؛

یک رابط شبکه، مانند یک شبکه همتا به همتا یا سرویس گیرنده-سرور، با توپولوژی ستاره، حلقه یا اتوبوس.

3. رابط انسان و ماشین یا رابط انسان و کامپیوتر یا رابط کاربری - این روشی است که در آن یک کار را با استفاده از هر وسیله ای (هر برنامه ای)، یعنی اقداماتی که انجام می دهید و آنچه در پاسخ دریافت می کنید، انجام می دهید.

یک رابط اگر نیازهای انسان را برآورده کند و نقاط ضعف آنها را در نظر بگیرد، انسان محور است.

بخش ماشین از رابط – بخشی از رابط پیاده سازی شده در ماشین (سخت افزار و نرم افزار آن) با استفاده از قابلیت های فناوری کامپیوتر.

بخش انسانی از رابط بخشی از رابط است که توسط شخص با در نظر گرفتن توانایی ها، ضعف ها، عادات، توانایی یادگیری و سایر عوامل پیاده سازی می شود.

رایج ترین رابط ها توسط استانداردهای ملی و بین المللی تعریف شده اند.

در بحث بعدی فقط رابط کاربری در نظر گرفته خواهد شد.

طبقه بندی رابط های کاربری

همانطور که در بالا گفته شد، یک رابط، اول از همه، مجموعه ای از قوانین است که می تواند بر اساس شباهت روش های تعامل یک فرد با یک کامپیوتر ترکیب شود.

سه نوع رابط کاربری وجود دارد: Command، WIMP و SILK.

تعامل رابط های ذکر شده با سیستم عامل ها و فناوری ها در شکل 1 نشان داده شده است:

برنج. 1. تعامل رابط های کاربری فن آوری ها و سیستم عامل های آنها.

1. رابط فرمان، که در آن تعامل انسان با کامپیوتر با دادن دستوراتی به کامپیوتر انجام می شود که آن را اجرا می کند و نتیجه را در اختیار کاربر قرار می دهد. رابط فرمان را می توان به عنوان فناوری دسته ای و فناوری خط فرمان پیاده سازی کرد. در حال حاضر، فناوری دسته‌ای عملاً مورد استفاده قرار نمی‌گیرد و فناوری خط فرمان را می‌توان به عنوان یک راه پشتیبان برای برقراری ارتباط شخص با رایانه یافت.

تکنولوژی دسته ای

از نظر تاریخی، این نوع فناوری ابتدا در رایانه‌های الکترومکانیکی K. Zuse، G. Aikin، و سپس در رایانه‌های الکترونیکی Eckert و Mauchly، در رایانه‌های خانگی Lebedev، Brusentsov، در رایانه IBM-360، در کامپیوتر ES و غیره. ایده آن ساده است و شامل این واقعیت است که دنباله ای از برنامه های نوشته شده، به عنوان مثال، بر روی کارت های پانچ شده و دنباله ای از نمادها که ترتیب اجرای این برنامه ها را تعیین می کنند به ورودی رایانه ارائه می شود. یک شخص در اینجا تأثیر کمی بر عملکرد دستگاه دارد. او فقط می تواند دستگاه را متوقف کند، برنامه را تغییر دهد و کامپیوتر را دوباره راه اندازی کند.

فناوری خط فرمان

با استفاده از این فناوری، از صفحه کلید به عنوان روشی برای اپراتور برای وارد کردن اطلاعات به رایانه استفاده می شود و رایانه با استفاده از نمایشگر الفبایی عددی (مانیتور) اطلاعات را به فرد نمایش می دهد. ترکیب مانیتور و صفحه کلید ترمینال یا کنسول نامیده شد. دستورات در خط فرمان تایپ می شوند که از یک علامت اعلان و یک مکان نما چشمک زن تشکیل شده است و کاراکترهای تایپ شده را می توان پاک و ویرایش کرد. با فشردن کلید "Enter" کامپیوتر دستور را می پذیرد و شروع به اجرای آن می کند. پس از انتقال به ابتدای خط بعدی، کامپیوتر نتایج کار خود را بر روی مانیتور نمایش می دهد. رایج ترین رابط فرمان در بود سیستم عاملام اس داس.

2. OOMU (پنجره، تصویر، منو، اشاره گر)WIMP (پنجره, تصویر, منو, اشاره گر) - رابط.ویژگی مشخصه این رابط این است که گفتگوی کاربر با رایانه نه با استفاده از خط فرمان، بلکه با استفاده از پنجره ها، تصاویر منوی گرافیکی، مکان نما و سایر عناصر انجام می شود. اگرچه دستورات در این رابط به ماشین داده می شود، اما این کار از طریق تصاویر گرافیکی انجام می شود.

ایده یک رابط گرافیکی در اواسط دهه 70 در مرکز تحقیقات زیراکس پالو آلتو (PARC) آغاز شد. پیش نیاز رابط گرافیکی کاهش زمان واکنش رایانه به دستور، افزایش مقدار RAM و همچنین توسعه پایه عناصر، مشخصات فنی رایانه و به ویژه مانیتورها بود. پس از ظهور نمایشگرهای گرافیکی با قابلیت نمایش هرگونه تصویر گرافیکی در رنگ های مختلف، رابط گرافیکی به بخشی جدایی ناپذیر از تمامی رایانه ها تبدیل شد. روند یکسان سازی در استفاده از صفحه کلید و ماوس توسط برنامه های کاربردی به تدریج انجام شد. ادغام این دو گرایش منجر به ایجاد یک رابط کاربری شده است که به شما امکان می دهد با هر برنامه نرم افزاری با حداقل زمان و هزینه ای که برای بازآموزی کارکنان صرف می شود کار کنید.

این نوع رابط در دو سطح پیاده سازی می شود:

رابط گرافیکی ساده؛

رابط کامل WINP.

رابط کاربری گرافیکی ساده ، که در ابتدا بسیار شبیه به فناوری خط فرمان با تفاوت های زیر بود:

هنگام نمایش کاراکترها، به منظور افزایش بیان تصویر، مجاز بود برخی از کاراکترها را با رنگ، تصویر معکوس، خط کشی و سوسو زدن برجسته کنید.

مکان نما را می توان با یک ناحیه مشخص نشان داد که با رنگ هایلایت شده و چندین کاراکتر و حتی بخشی از صفحه را پوشش می دهد.

واکنش به فشار دادن هر کلید تا حد زیادی به مکان قرارگیری مکان نما بستگی داشت.

علاوه بر کلیدهای کنترل مکان نما که اغلب استفاده می شود، دستکاری هایی مانند ماوس، توپ و غیره شروع به استفاده کردند که امکان انتخاب سریع ناحیه مورد نظر صفحه و حرکت مکان نما را فراهم می کند.

استفاده گسترده از مانیتورهای رنگی.

ظاهر یک رابط گرافیکی ساده با استفاده گسترده از سیستم عامل MS DOS همزمان است. نمونه معمولی استفاده از آن پوسته فایل نورتون فرمانده و ویرایشگرهای متن MaltiEdit، ChiWriter، Microsoft Word for DOS، Lexicon و غیره است.

پر شده WIMP -رابط ، دومین مرحله در توسعه رابط گرافیکی بود که با ویژگی های زیر مشخص می شود:

تمام کار با برنامه ها، فایل ها و اسناد در ویندوز انجام می شود.

برنامه ها، فایل ها، اسناد، دستگاه ها و سایر اشیاء به صورت آیکون (آیکون) نمایش داده می شوند که با باز شدن به پنجره تبدیل می شوند.

تمام اقدامات با اشیاء با استفاده از منو انجام می شود که به عنصر کنترل اصلی تبدیل می شود.

دستکاری کننده به عنوان دستگاه کنترل اصلی عمل می کند.

لازم به ذکر است که برای اجرای آن، رابط WIMP نیازمند افزایش نیاز به عملکرد کامپیوتر، ظرفیت حافظه آن، نمایش رنگی شطرنجی با کیفیت بالا، نرم افزار متمرکز بر این نوع رابط است. در حال حاضر رابط WIMP به یک استاندارد واقعی تبدیل شده است و سیستم عامل مایکروسافت ویندوز به نماینده برجسته آن تبدیل شده است.

3. رویاز (گفتار، تصویر، زبان، دانش)ابریشم (سخن، گفتار, تصویر, زبان, دانش) - رابط.این رابط نزدیکترین به شکل عادی ارتباط انسان است. در چارچوب این رابط یک مکالمه عادی بین یک شخص و یک کامپیوتر وجود دارد. در همان زمان، کامپیوتر با تجزیه و تحلیل گفتار انسان و یافتن عبارات کلیدی در آن، دستوراتی را برای خود پیدا می کند. همچنین نتایج اجرای دستور را به فرمی قابل خواندن توسط انسان تبدیل می کند. این نوع رابط نیاز به هزینه های سخت افزاری زیادی دارد، بنابراین در مرحله توسعه و بهبود است و در حال حاضر فقط برای اهداف نظامی استفاده می شود.

رابط SILK برای ارتباط انسان و ماشین از موارد زیر استفاده می کند:

فناوری گفتار؛

فناوری بیومتریک (رابط چهره)؛

رابط معنایی (عمومی).

فناوری گفتار در اواسط دهه 90 پس از ظهور کارت های صوتی ارزان قیمت و پذیرش گسترده فناوری های تشخیص گفتار ظاهر شد. با استفاده از این فناوری، دستورات به صورت صوتی با تلفظ کلمات استاندارد خاص (فرمان‌ها) داده می‌شوند که باید به وضوح و با همان سرعت و با مکث اجباری بین کلمات تلفظ شوند. با توجه به اینکه الگوریتم های تشخیص گفتار به اندازه کافی توسعه نیافته اند، پیکربندی اولیه سیستم کامپیوتری برای یک کاربر خاص مورد نیاز است. این ساده ترین پیاده سازی رابط SILK است.

فناوری بیومتریک ("رابط تقلید") در اواخر دهه 90 آغاز شد و در حال حاضر در حال توسعه است. برای کنترل کامپیوتر از حالت چهره، جهت نگاه، اندازه مردمک و سایر نشانه های فرد استفاده می شود. برای شناسایی کاربر، از الگوی عنبیه، اثر انگشت و سایر اطلاعات منحصر به فرد وی استفاده می شود که از دوربین دیجیتال خوانده می شود و سپس با استفاده از نرم افزار تشخیص تصویر، دستورات از این تصویر استخراج می شود.

رابط معنایی (عمومی). در اواخر دهه 70 قرن بیستم با توسعه هوش مصنوعی بوجود آمد. به سختی می توان آن را یک نوع رابط مستقل نامید، زیرا شامل یک رابط خط فرمان، و رابط های گرافیکی، گفتاری و چهره است. ویژگی اصلی آن عدم وجود دستورات در هنگام برقراری ارتباط با رایانه است. درخواست به زبان طبیعی و در قالب متن و تصاویر مرتبط ایجاد می شود. در اصل، این شبیه سازی ارتباط انسان و کامپیوتر است. در حال حاضر برای مقاصد نظامی استفاده می شود. چنین رابطی در یک محیط نبرد هوایی بسیار ضروری است.