"Overføringsmekanisme" - Leksjonssammendrag. Teknologi 3. klasse. Opplæring i design av ulike tekniske modeller med mekanismedrift. Kryssoverføring - når hjulene spinner i forskjellige retninger. Typer gir: 1 - belte; 2 - kjede; 3 - tannet. Produkter med transmisjon: transportbånd, kran, mølle. Hoveddelen av mølledesignet er overføringsmekanismen.

"Datamaskingrensesnitt" - Brukergrensesnitt. Programvare. Verktøy. Personlig datamaskin som et system. Levert av datamaskinens operativsystem. Spesifiser innganger og utganger. Maskinvaregrensesnitt. Maskinvare-programvare grensesnitt. Operativsystem. Tekstfiler. System programmer. Maskinvare-programvare-grensesnitt - interaksjon mellom maskinvare og programvare datamaskin.

"Teknologi i klasserommet" - Organisasjonsformer kan være forskjellige: leksjon, gruppe, individ, par. Jeg bruker aktive og interaktive metoder fra klasse 5 til 11. Typer teknologier: Teknologi for personsentrert læring. Teknologi for utviklingsutdanning. Teknologi for studentsentrert læring Design og forskningsteknologi.

"Utdanningsteknologi på skolen" - Laboratoriet for uløste problemer. Metodisk støtte til kreative prosjekter av utdanningsinstitusjoner og lærere. Spillteknologier. Økt bruk av IKT i utdanningsløpet. Formidling av avansert pedagogisk erfaring. Reduksjon i antall repeatere. Veksten av lærernes ferdigheter, innvirkningen på kvaliteten på leksjonen.

"Teknologi 6 - 7 - 8 grader" - Hvordan måles elektrisk energi? Hvilket mål bestemmer størrelsen på et skulderprodukt? Hva betydde, ifølge populær tro, begynnelsen på alt liv? Hvilken del setter alle arbeidsdelene til en symaskin i bevegelse? Råvarer for å lage en vogn til Askepott. Hva er funksjonen til sporene på nålebladet?

"Seksjoner av teknologi" - Og vår er laget av skinnende perler - Uvanlig skjønnhet. Emne – Teknologi. Patchwork har lenge vært kjent for mange mennesker. Nasjonale høytider og ritualer, nasjonale klær. De snakker om ulike folkeslags tradisjoner, nasjonale høytider og ritualer. Etter å ha bakt smultringene, avkjøl litt og riv med knust hvitløk.

^

Grensesnittklassifisering

Det vil si at et grensesnitt er et sett med regler. Som alle regler kan de generaliseres, samles i en "kode" og grupperes i henhold til en felles egenskap. Dermed kom vi til konseptet " type grensesnitt" som en kombinasjon av lignende måter for interaksjon mellom mennesker og datamaskiner. Vi kan foreslå følgende skjematiske klassifisering av forskjellige menneske-datamaskin kommunikasjonsgrensesnitt.

^ Moderne typer grensesnitt er:

1) Kommandogrensesnitt. Kommandogrensesnittet kalles så fordi i denne typen grensesnitt gir en person "kommandoer" til datamaskinen, og datamaskinen utfører dem og gir resultatet til personen. Kommandogrensesnittet er implementert som en batch-teknologi og -teknologi kommandolinje.

2) ^ WIMP - grensesnitt(Vindu - vindu, Bilde - bilde, Meny - meny, Peker - peker). Et karakteristisk trekk ved denne typen grensesnitt er at dialogen med brukeren ikke utføres ved hjelp av kommandoer, men ved hjelp av grafiske bilder - menyer, vinduer og andre elementer. Selv om kommandoer gis til maskinen i dette grensesnittet, gjøres dette "indirekte", gjennom grafiske bilder. Denne typen grensesnitt er implementert på to teknologinivåer: et enkelt grafisk grensesnitt og et "rent" WIMP-grensesnitt.

3) ^ SILK - grensesnitt(Tale - tale, Bilde - bilde, Språk - språk, Kunnskap - kunnskap). Denne typen grensesnitt er nærmest den vanlige, menneskelige kommunikasjonsformen. Innenfor rammen av dette grensesnittet er det en normal "samtale" mellom en person og en datamaskin. Samtidig finner datamaskinen kommandoer for seg selv ved å analysere menneskelig tale og finne nøkkelsetninger i den. Den konverterer også resultatet av kommandoutførelsen til en form som kan leses av mennesker. Denne typen grensesnitt er den mest krevende for maskinvareressurser, og derfor brukes den hovedsakelig til militære formål.

^ 1. Offentlig grensesnitt - basert på semantiske nettverk.

I de følgende kapitlene vil du lære mer om disse typene grensesnitt.
^

Batch-teknologi

Historisk sett dukket denne typen teknologi opp først. Den eksisterte allerede på relémaskinene til Sues og Zuse (Tyskland, 1937).

Ideen er enkel : en sekvens av symboler leveres til datamaskininngangen, der, i henhold til visse regler, sekvensen av programmer som er lansert for kjøring er indikert. Etter at neste program er utført, startes det neste, og så videre. Maskinen finner i henhold til visse regler kommandoer og data for seg selv. Denne sekvensen kan for eksempel være en hullpapirtape, en stabel med hullkort eller en sekvens med å trykke på tastene på en elektrisk skrivemaskin (CONSUL-type). Maskinen sender også sine meldinger til en stanse, en alfanumerisk utskriftsenhet (ADP) eller et skrivemaskinbånd.

Med bruken av alfanumeriske skjermer begynte æraen med virkelig brukervennlig teknologi - kommandolinjen.
^

Kommandolinjeteknologi.

Med denne teknologien som den eneste måten Et tastatur brukes til å legge inn informasjon fra en person til en datamaskin, og datamaskinen viser informasjon til en person ved hjelp av en alfanumerisk skjerm (skjerm). Denne kombinasjonen (skjerm + tastatur) ble kalt en terminal eller konsoll.

Kommandoer skrives på kommandolinjen. Kommandolinjen er et ledetekstsymbol og et blinkende rektangel - Når du trykker på en tast, vises symboler ved markørens plassering, og selve markøren flyttes til høyre. Dette ligner veldig på å skrive en kommando på en skrivemaskin. Men i motsetning til det, vises bokstavene på skjermen, ikke på papir, og et feil skrevet tegn kan slettes. Kommandoen avsluttes ved å trykke på Enter (eller Retur), som deretter flytter til begynnelsen av neste linje. Det er fra denne posisjonen at datamaskinen viser resultatene av arbeidet sitt på skjermen. Deretter gjentas prosessen.

Kommandolinjeteknologi fungerte allerede på monokrome alfanumeriske skjermer. Siden det kun var mulig å skrive inn bokstaver, tall og skilletegn, spesifikasjoner visningen var ikke signifikant. En TV-mottaker og til og med et oscilloskoprør kan brukes som monitor.

Den dominerende typen filer når du arbeider med kommandogrensesnittet har blitt tekstfiler- de og bare de kunne lages ved hjelp av tastaturet.
^

GUI

Hvordan og når dukket det grafiske grensesnittet opp?

Ideen hans oppsto på midten av 70-tallet, da konseptet med et visuelt grensesnitt ble utviklet ved Xerox Palo Alto Research Center (PARC). Forutsetningen for det grafiske grensesnittet var å redusere datamaskinens reaksjonstid på en kommando, øke volumet tilfeldig tilgang minne, samt utviklingen av den tekniske basen for datamaskiner. Maskinvaregrunnlaget for konseptet var selvfølgelig utseendet til alfanumeriske skjermer på datamaskiner, og disse skjermene hadde allerede slike effekter som "flimmer" av tegn, fargeinversjon (endre omrisset av hvite tegn på svart bakgrunn til motsatt, det vil si svarte tegn på hvit bakgrunn ), som understreker tegn. Disse effektene strakk seg ikke til hele skjermen, men bare til en eller flere karakterer.

Neste trinn var å lage en fargeskjerm som ville tillate visning, sammen med disse effektene, av tegn i 16 farger på en bakgrunn med en palett (det vil si et fargesett) med 8 farger. Etter fremkomsten av grafiske skjermer, med muligheten til å vise alle grafiske bilder i form av mange prikker på en skjerm i forskjellige farger, var det ingen grenser for fantasien ved bruk av skjermen! Første system med grafisk grensesnitt 8010 Star Information System fra PARC-gruppen dukket dermed opp fire måneder før utgivelsen av den første IBM-datamaskinen i 1981. Opprinnelig ble det visuelle grensesnittet bare brukt i programmer. Gradvis begynte han å bytte til operativsystemer som ble brukt først på Atari- og Apple Macintosh-datamaskiner, og deretter på IBM-kompatible datamaskiner.

Fra en tidligere tid, og også påvirket av disse konseptene, var det en prosess for å forene bruken av tastatur og mus av applikasjonsprogrammer. Sammenslåingen av disse to trendene førte til opprettelsen av et brukergrensesnitt som, når minimumskostnader tid og penger til omskolering av personalet, kan du jobbe med hvilket som helst programvareprodukt. Denne delen er viet en beskrivelse av dette grensesnittet, felles for alle applikasjoner og operativsystemer.

Det grafiske brukergrensesnittet har gått gjennom to stadier under utviklingen. Utviklingen av det grafiske grensesnittet fra 1974 til i dag vil bli diskutert nedenfor.
^

Enkelt grafisk grensesnitt.

I den første fasen var GUI veldig lik kommandolinjeteknologi. Forskjellene fra kommandolinjeteknologien var som følger.

A) Ved visning av tegn var det mulig å fremheve noen tegn med farge, omvendt bilde, understreking og flimring. Takket være dette har uttrykksevnen til bildet økt.

B) Avhengig av den spesifikke implementeringen av det grafiske grensesnittet, kan markøren representeres ikke bare av et flimrende rektangel, men også av et område som dekker flere tegn og til og med en del av skjermen. Dette valgte området skiller seg fra andre uvalgte deler (vanligvis etter farge).

C) Å trykke på Enter-tasten utfører ikke alltid kommandoen og går til neste linje. Reaksjonen på å trykke på en tast avhenger i stor grad av hvor markøren var på skjermen.

D) I tillegg til Enter-tasten, har grå markørtaster blitt stadig mer vanlige på tastaturet (se tastaturdelen i utgave 3 av denne serien.)

E) Allerede i denne utgaven av det grafiske grensesnittet begynte man å bruke manipulatorer (som en mus, styrekule osv. - se figur A.4.) De gjorde det mulig å raskt velge ønsket del av skjermen og flytte markøren.

Ris. A.4. Manipulatorer

For å oppsummere kan vi gi følgende særegne trekk dette grensesnittet.

1) Velge områder på skjermen.

2) Omdefinering av tastaturtaster avhengig av konteksten.

3) Bruke manipulatorer og grå tastaturtaster for å kontrollere markøren.

4) Utbredt bruk av fargeskjermer.

Utseendet til denne typen grensesnitt faller sammen med den utbredte bruken av MS-DOS-operativsystemet. Det var hun som introduserte dette grensesnittet til massene, takket være at 80-tallet ble preget av forbedringen av denne typen grensesnitt, og forbedret egenskapene til karaktervisning og andre skjermparametere.

Et typisk eksempel på bruk av denne typen grensesnitt er Nortron Commander-filskallet (se filskall nedenfor) og Multi-Edit-tekstredigeringsprogrammet. EN tekstredigerere Lexicon, ChiWriter og tekstbehandler Microsoft Word for Dos er et eksempel på hvordan dette grensesnittet har overgått seg selv.

Som alle teknisk innretning, utveksler en datamaskin informasjon med en person gjennom et sett med spesifikke regler som er bindende for både maskinen og personen. Disse reglene kalles et grensesnitt i datalitteratur. Grensesnittet kan være forståelig eller uforståelig, vennlig eller ikke. Mange adjektiver gjelder for det. Men én ting er konstant: den eksisterer, og du kan ikke unnslippe den.

Grensesnitt- dette er reglene for samhandling mellom operativsystem og brukere, samt nabonivåer i datanettverket. Teknologien for menneske-datamaskin kommunikasjon avhenger av grensesnittet.

Grensesnitt– Dette er for det første et sett med regler. Som alle regler kan de generaliseres, samles i en "kode" og grupperes i henhold til en felles egenskap. Dermed kom vi til konseptet "grensesnitttype" som en kombinasjon av lignende måter for interaksjon mellom mennesker og datamaskiner. Vi kan foreslå følgende skjematiske klassifisering av ulike menneske-datamaskin kommunikasjonsgrensesnitt (fig. 1.).

Batch-teknologi. Historisk sett dukket denne typen teknologi opp først. Den eksisterte allerede på relémaskinene til Sues og Zuse (Tyskland, 1937). Ideen er enkel: en sekvens av symboler leveres til datamaskininngangen, der, i henhold til visse regler, sekvensen av programmer som er lansert for kjøring er indikert. Etter at neste program er utført, startes det neste, og så videre. Maskinen finner i henhold til visse regler kommandoer og data for seg selv. Denne sekvensen kan for eksempel være en hullpapirtape, en stabel med hullkort eller en sekvens med å trykke på tastene på en elektrisk skrivemaskin (CONSUL-type). Maskinen sender også sine meldinger til en stanse, en alfanumerisk utskriftsenhet (ADP) eller et skrivemaskinbånd.

En slik maskin er en "svart boks" (nærmere bestemt et "hvitt skap"), hvor det hele tiden tilføres informasjon og som også konstant "informerer" verden om dens tilstand. En person her har liten innflytelse på driften av maskinen - han kan bare pause driften av maskinen, endre programmet og starte datamaskinen på nytt. Deretter, da maskinene ble kraftigere og kunne betjene flere brukere samtidig, ventet brukere for alltid som: "Jeg sendte data til maskinen. Jeg venter på at den skal svare. Og vil den svare i det hele tatt?" – det ble mildt sagt kjedelig. I tillegg har datasentre, etter aviser, blitt den andre store "produsenten" av returpapir. Derfor, med bruken av alfanumeriske skjermer, begynte æraen med virkelig brukervennlig teknologi - kommandolinjen.

Kommandogrensesnitt.

Kommandogrensesnittet kalles så fordi i denne typen grensesnitt gir en person "kommandoer" til datamaskinen, og datamaskinen utfører dem og gir resultatet til personen. Kommandogrensesnittet er implementert i form av batchteknologi og kommandolinjeteknologi.

Med denne teknologien er et tastatur den eneste måten å legge inn informasjon fra en person til en datamaskin, og datamaskinen viser informasjon til personen ved hjelp av en alfanumerisk skjerm (skjerm). Denne kombinasjonen (skjerm + tastatur) ble kalt en terminal eller konsoll.

Kommandoer skrives på kommandolinjen. Kommandolinjen er et ledetekstsymbol og et blinkende rektangel - en markør. Når du trykker på en tast, vises symboler ved markørens plassering, og selve markøren flyttes til høyre. Kommandoen avsluttes ved å trykke på Enter (eller Retur), som deretter flytter til begynnelsen av neste linje. Det er fra denne posisjonen at datamaskinen viser resultatene av arbeidet sitt på skjermen. Deretter gjentas prosessen.

Kommandolinjeteknologi fungerte allerede på monokrome alfanumeriske skjermer. Siden det kun var mulig å legge inn bokstaver, tall og skilletegn, var de tekniske egenskapene til skjermen ikke vesentlige. En TV-mottaker og til og med et oscilloskoprør kan brukes som monitor.

Begge disse teknologiene er implementert i form av et kommandogrensesnitt - kommandoer blir gitt til maskinen som input, og den "svarer" så å si på dem.

Tekstfiler ble den dominerende typen filer når man jobbet med kommandogrensesnittet - de og bare de kunne lages ved hjelp av tastaturet. Tiden da kommandolinjegrensesnittet ble mest brukt var fremveksten av operativsystemet. UNIX-systemer og utseendet til den første åttebiten personlige datamaskiner med multiplattformoperativsystemet CP/M.

WIMP-grensesnitt(Vindu - vindu, Bilde - bilde, Meny - meny, Peker - peker). Et karakteristisk trekk ved denne typen grensesnitt er at dialogen med brukeren ikke utføres ved hjelp av kommandoer, men ved hjelp av grafiske bilder - menyer, vinduer og andre elementer. Selv om kommandoer gis til maskinen i dette grensesnittet, gjøres dette "indirekte", gjennom grafiske bilder. Ideen om et grafisk grensesnitt begynte på midten av 70-tallet da konseptet med et visuelt grensesnitt ble utviklet ved Xerox Palo Alto Research Center (PARC). Forutsetningen for det grafiske grensesnittet var en reduksjon i datamaskinens reaksjonstid på en kommando, en økning i mengden RAM, samt utvikling av den tekniske basen til datamaskiner. Maskinvaregrunnlaget for konseptet var selvfølgelig utseendet til alfanumeriske skjermer på datamaskiner, og disse skjermene hadde allerede slike effekter som "flimmer" av tegn, fargeinversjon (endre omrisset av hvite tegn på svart bakgrunn til motsatt, det vil si svarte tegn på hvit bakgrunn ), som understreker tegn. Disse effektene strakk seg ikke til hele skjermen, men bare til en eller flere karakterer. Neste trinn var å lage en fargeskjerm som ville tillate visning, sammen med disse effektene, av tegn i 16 farger på en bakgrunn med en palett (det vil si et fargesett) med 8 farger. Etter fremkomsten av grafiske skjermer, med muligheten til å vise alle grafiske bilder i form av mange prikker på en skjerm i forskjellige farger, var det ingen grenser for fantasien ved bruk av skjermen! Det første systemet med et grafisk grensesnitt, 8010 Star Information System fra PARC-gruppen, dukket dermed opp fire måneder før utgivelsen av den første IBM-datamaskinen i 1981. Opprinnelig ble det visuelle grensesnittet bare brukt i programmer. Gradvis begynte han å bytte til operativsystemer, først brukt på Atari- og Apple Macintosh-datamaskiner, og deretter på IBM-kompatible datamaskiner.

Fra en tidligere tid, og også påvirket av disse konseptene, var det en prosess for å forene bruken av tastatur og mus av applikasjonsprogrammer. Sammenslåingen av disse to trendene førte til opprettelsen av et brukergrensesnitt som, med minimal tid og penger brukt på omskolering av personalet, kan jobbe med et hvilket som helst programvareprodukt. Denne delen er viet en beskrivelse av dette grensesnittet, felles for alle applikasjoner og operativsystemer.

Det grafiske brukergrensesnittet har gått gjennom to stadier under utviklingen og er implementert på to teknologinivåer: et enkelt grafisk grensesnitt og et "rent" WIMP-grensesnitt.

I den første fasen var GUI veldig lik kommandolinjeteknologi. Forskjellene fra kommandolinjeteknologien var som følger:

Ú Ved visning av tegn var det tillatt å fremheve noen tegn med farge, omvendt bilde, understreking og flimring. Takket være dette har uttrykksevnen til bildet økt.

Ú Avhengig av den spesifikke implementeringen av det grafiske grensesnittet, kan markøren vises ikke bare som et flimrende rektangel, men også som et område som dekker flere tegn og til og med en del av skjermen. Dette valgte området skiller seg fra andre uvalgte deler (vanligvis etter farge).

Ú Å trykke på Enter-tasten utfører ikke alltid kommandoen og går til neste linje. Reaksjonen på å trykke på en tast avhenger i stor grad av hvor markøren var på skjermen.

Ú I tillegg til Enter-tasten, har "grå" markørkontrolltaster blitt stadig mer brukt på tastaturet (se avsnittet om tastaturet i utgave 3 av denne serien.)

Ú Allerede i denne utgaven av det grafiske grensesnittet begynte man å bruke manipulatorer (som en mus, styrekule osv. - se figur A.4.) De gjorde det mulig å raskt velge ønsket del av skjermen og flytte markøren .

For å oppsummere kan vi sitere følgende karakteristiske trekk ved dette grensesnittet:

Ú Velge områder på skjermen.

Ú Omdefiner tastaturtaster avhengig av kontekst.

Ú Bruke manipulatorer og grå tastaturtaster for å kontrollere markøren.

Ú Utbredt bruk av fargemonitorer.

Utseendet til denne typen grensesnitt faller sammen med den utbredte bruken av MS-DOS-operativsystemet. Det var hun som introduserte dette grensesnittet for massene, takket være at 80-tallet ble preget av forbedringen av denne typen grensesnitt, og forbedret egenskapene til karaktervisning og andre skjermparametere.

Et typisk eksempel på bruk av denne typen grensesnitt er Nortron Commander-filskallet og Multi-Edit-tekstredigeringsprogrammet. Og tekstredigerere Lexicon, ChiWriter og tekstbehandler Microsoft Word for Dos er et eksempel på hvordan dette grensesnittet har overgått seg selv.

Den andre fasen i utviklingen av det grafiske grensesnittet var det "rene" WIMP-grensesnittet. Denne undertypen av grensesnitt er preget av følgende funksjoner:

Ú Alt arbeid med programmer, filer og dokumenter skjer i vinduer - visse deler av skjermen er omgitt av en ramme.

Ú Alle programmer, filer, dokumenter, enheter og andre objekter presenteres i form av ikoner. Når de åpnes, blir ikonene til vinduer.

Ú Alle handlinger med objekter utføres ved hjelp av menyen. Selv om menyen dukket opp på det første stadiet av utviklingen av det grafiske grensesnittet, hadde den ikke en dominerende rolle i den, men fungerte bare som et tillegg til kommandolinjen. I et rent WIMP-grensesnitt blir menyen hovedkontrollelementet.

Ú Utstrakt bruk av manipulatorer for å peke på objekter. Pekeenheten slutter å være bare et leketøy - et tillegg til tastaturet, men blir hovedkontrollelementet. Ved å bruke en manipulator peker de på et hvilket som helst område av skjermen, vinduet eller ikonet, velger det og kontrollerer dem først gjennom menyen eller ved hjelp av andre teknologier.

Det skal bemerkes at WIMP krever et fargerasterdisplay med høy oppløsning og en manipulator. Også programmer orientert mot denne typen grensesnitt stiller økte krav til datamaskinens ytelse, minnekapasitet, bussbåndbredde osv. Imidlertid er denne typen grensesnitt den enkleste å lære og intuitiv. Derfor har nå WIMP-grensesnittet blitt en de facto standard.

Et slående eksempel på programmer med et grafisk grensesnitt er Microsoft Windows-operativsystemet.

SILKE- grensesnitt (Tale - tale, Bilde - bilde, Språk - språk, Kunnskap - kunnskap). Denne typen grensesnitt er nærmest den vanlige, menneskelige kommunikasjonsformen. Innenfor rammen av dette grensesnittet er det en normal "samtale" mellom en person og en datamaskin. Samtidig finner datamaskinen kommandoer for seg selv ved å analysere menneskelig tale og finne nøkkelsetninger i den. Den konverterer også resultatet av kommandoutførelsen til en form som kan leses av mennesker. Denne typen grensesnitt er den mest krevende for maskinvareressurser, og derfor brukes den hovedsakelig til militære formål.

Siden midten av 90-tallet, etter ankomsten av billig lydkort og den utbredte bruken av talegjenkjenningsteknologier, dukket det såkalte "taleteknologi" SILK-grensesnittet opp. Med denne teknologien gis kommandoer med stemmen ved å uttale spesielle reserverte ord - kommandoer.

Ord må uttales tydelig, i samme tempo. En pause er nødvendig mellom ordene. På grunn av underutviklingen av talegjenkjenningsalgoritmen, krever slike systemer individuelle forhåndsinnstilt for hver enkelt bruker.

"Tale"-teknologi er den enkleste implementeringen av SILK-grensesnittet.

Biometrisk teknologi ("Mimic interface.")

Denne teknologien dukket opp på slutten av 90-tallet av det 20. århundre og er fortsatt under utvikling i skrivende stund. For å kontrollere datamaskinen brukes en persons ansiktsuttrykk, retningen på blikket hans, størrelsen på pupillen og andre tegn. For å identifisere brukeren brukes et mønster av iris i øynene, fingeravtrykk og annen unik informasjon. Bildene tas fra et digitalt videokamera og deretter spesielle programmer mønstergjenkjenningskommandoer trekkes ut fra dette bildet. Denne teknologien vil sannsynligvis finne sin plass i programvareprodukter og applikasjoner der det er viktig å identifisere datamaskinbrukeren nøyaktig.

Hver gang du slår på datamaskinen, takler du brukergrensesnitt(Brukergrensesnitt, UI), som virker enkelt og åpenbart, men bransjen har lagt ned mye arbeid i å få det til. La oss se tilbake til 1990-tallet, da stasjonær databehandling ble allestedsnærværende, og ta en titt på utviklingen av UI-teknologier. La oss også se på hvordan UI-programmeringsverktøy har utviklet seg og hva de er i dag. I tabellen 1 viser en liste over hovedoppgavene til UI-utvikling, på grunnlag av hvilken analyse av ulike teknologier for implementering av brukergrensesnitt, delt inn i kategorier, ble utført. Hver av disse kategoriene inkluderer teknologier som løser ett eller flere problemer på omtrent samme måte.

Inndataskjemaer knyttet til DBMS

En av hovedkategoriene for UI-utviklingsverktøy består av verktøy fokusert på dataregistreringsskjemaer knyttet til relasjonelle DBMS-er. Essensen av denne tilnærmingen er å lage et brukergrensesnitt for applikasjoner ved å bygge skjemaer som viser verdiene til databasefeltene i de tilsvarende kontrollene: tekstfelt, lister, avmerkingsbokser, tabeller osv. Verktøysettet lar deg navigere gjennom et slikt skjema og etablere en direkte forbindelse mellom kontroller og data i databasen. Utvikleren trenger ikke å bekymre seg for å låse, overføre, transformere og oppdatere data - når brukeren for eksempel bytter postnummer i et skjema, oppdateres de resterende feltene automatisk. På samme måte, hvis brukeren endrer verdien i et felt knyttet til en post fra databasen, lagres denne endringen umiddelbart i den. For å oppnå dette trenger du ikke å skrive noen spesiell kode - bare erklære bindingen av en kontroll eller et helt skjema til en datakilde. Dermed er databindingsstøtte i verktøy i denne kategorien en av de styrker denne metoden. Oppgavene med UI-layout og styling i slike miljøer løses ved hjelp av skjemadesignere og spesialiserte objektorienterte APIer. Hendelsesbehandlere (som er metoder implementert i vertsprogrammeringsspråket til utviklingsmiljøet) er vanligvis gitt for å kontrollere oppførselen til brukergrensesnittet, mens uttrykk (inkludert regulære uttrykk) brukes til å kontrollere inngangsverdier. Typiske representanter for denne tallrike kategorien verktøy er Microsoft Access og Oracle Forms.

Malbehandlere

Teknologier for å bygge brukergrensesnitt basert på maler implementert i markup-språk har vært mye brukt siden midten av 1990-tallet. Hovedfordelene med maler er fleksibiliteten og bredden av muligheter for å lage dynamiske nettbrukergrensesnitt, spesielt når det gjelder utforming av struktur og layout. Opprinnelig brukte disse verktøyene maler der oppsettet og strukturen til brukergrensesnittet ble spesifisert ved bruk av markup language, og databinding ble oppnådd ved bruk av små blokker med høynivåspråk (Java, C#, PHP, Python, etc.). Sistnevnte kan brukes i kombinasjon med markeringer; for eksempel, ved å bygge inn markup-tagger i en Java-løkke, kan iterative visuals som tabeller og lister opprettes. Behovet for ofte å endre syntaks på en nettside gjorde det vanskelig for programmerere å utvikle og korrigere kode, så for omtrent ti år siden begynte overgangen fra høynivåspråk til spesialiserte markup tag-biblioteker og uttrykksspråk laget for spesifikke web teknologier.

Markup-tagger begynte å bli brukt for å implementere typiske funksjoner i webapplikasjoner, og uttrykk ble brukt for å få tilgang til data og anropsfunksjoner lagret i serverobjekter. En typisk representant for denne gruppen er JavaServer Pages (JSP)-teknologien, hvis tag-bibliotek, JSP Standard Tag Library, støtter oppgaver som: manipulering av XML-dokumenter, løkker, betingelser, DBMS-spørring (databinding) og internasjonalisering (dataformatering) ). JSP-EL-uttrykksspråket, som fungerer som et databindingsverktøy, tilbyr en praktisk notasjon for arbeid med applikasjonsobjekter og egenskaper.

Det finnes en rekke JSP-lignende webutviklingsverktøy: for planlegging og definering av struktur (de bruker maler), for databinding ved bruk av et uttrykksspråk, og UI-atferd spesifiseres ved hjelp av hendelsesbehandlere implementert ved hjelp av ECMAScript-språket og Document Object-programmeringsgrensesnittet Modell. Dataformatering utføres ved hjelp av spesialiserte tag-biblioteker for styling utseende Vanligvis brukes CSS (Cascading Style Sheets). Populære representanter for denne kategorien verktøy: ASP, PHP, Struts, WebWork, Struts2, Spring MVC, Spyce og Ruby on Rails.

Objektorienterte og hendelsesbaserte verktøy

En betydelig andel av verktøyene for å lage brukergrensesnitt er basert på en objektorientert modell. Disse verktøyene tilbyr vanligvis et bibliotek med ferdiglagde brukergrensesnittelementer, og hovedfordelene deres er at det er enkelt å kompilere gjenbrukbare blokker fra enkle komponenter og en intuitiv, fleksibel prosess for programmering av atferd og interaksjon basert på hendelsesbehandlere. I disse verktøyene løses alle UI-utviklingsoppgaver ved hjelp av spesialiserte objekt-APIer. Denne kategorien inkluderer miljøer: Visual Basic, MFC, AWT, Swing, SWT, Delphi, Google Web Toolkit, Cocoa Touch UIKit, Vaadin osv. Dette inkluderer også Nokia Qt-verktøysettet, som tilbyr en rekke originale konsepter. Noen verktøysett håndterer all kompleksiteten av interaksjon mellom UI-designelementer ved å bruke hendelsesbehandlere, og i Qt, i tillegg til disse, er det "signaler" og "slots": et signal sendes av UI-komponenten hver gang en spesifikk hendelse inntreffer. Et spor er en metode som kalles som svar på et spesifikt signal som kan assosieres deklarativt med et hvilket som helst antall spor, og omvendt kan en spor motta så mange signaler som ønsket. Elementet som sender signalet "vet ikke" hvilket spor som vil motta det. Dermed er UI-elementer løst koblet av signal-til-spor-forbindelser. Denne mekanismen fremmer bruken av innkapslingsprinsippet og gir muligheten til deklarativt å definere UI-adferd.

Hybrider

Hybridteknologier er relativt nye i verden av UI-utvikling generelt formål- sammen med maler og uttrykksspråk bruker slike verktøy et objekt-API. En typisk representant er JavaServer Faces: tag-biblioteker tjener til å beskrive strukturen og layouten, samt formatere data; uttrykksspråk - for å binde elementer og hendelser til serverobjekter og applikasjonskode; objekt-API - for å vise elementer, administrere deres tilstand, håndtere hendelser og kontrollere input. Andre populære verktøy i denne kategorien er ASP.NET MVC, Apache Wicket, Apache Tapestry, Apache Click og ZK Framework.

Adobe Flex er konseptuelt lik teknologier i denne kategorien fordi den bruker maler for struktur og layout, og programmering gjøres helt i ActionScript. I likhet med Qt gir Flex en mekanisme for å løse problemer knyttet til programmeringsatferd og databinding.

Deklarative verktøysett

Slike verktøy er den siste trenden innen UI-utviklingsverktøy. De bruker XML- og JSON-baserte språk (JavaScript Object Notation) for å spesifisere strukturen til brukergrensesnittet, og bruker først og fremst deklarativ notasjon for andre UI-designoppgaver. I motsetning til hybride tilnærminger, hovedsakelig designet for nettgrensesnitt, brukes deklarative tilnærminger også i utviklingen av native applikasjoner for mobile og stasjonære plattformer.

Android-brukergrensesnitt-APIen er hendelsesdrevet, objektorientert, men sammen med den viktigste har operativsystemet en tilleggs-API basert på XML, som lar deg deklarere strukturen og utformingen av brukergrensesnittet, samt stil dets elementer og administrere deres egenskaper. En deklarativ beskrivelse av grensesnittet viser strukturen tydeligere og hjelper til med feilsøking; lar deg endre oppsettet uten rekompilering; hjelper til med å tilpasse seg ulike plattformer, skjermstørrelser og sideforhold. Når du oppretter mer dynamiske brukergrensesnitt, kan du spesifisere og endre strukturen til elementer programmatisk ved hjelp av objekt-API-er, men databinding støttes ikke. Det er imidlertid Android-binding - tredjeparts løsning Med åpen kilde, som lar deg binde UI-elementer til datamodeller.

Opprett brukergrensesnitt for Windows-programmer og funksjonelt rike Internett-applikasjoner basert på henholdsvis Windows Platform Foundation og Microsoft Silverlight, kan du bruke en annen XML-ordbok - eXtensible Application Markup Language (XAML). Den lar deg definere strukturen, oppsettet og stilen til brukergrensesnittet, og i motsetning til Android-markeringsspråket støtter det databinding og muligheten til å håndtere hendelser.

Nokia anbefaler Qt Quick til utviklere, et verktøysett på tvers av plattformer for stasjonære, mobile og innebygde operativsystemer som støtter QML (et deklarativt skriptspråk basert på JSON-syntaks). Brukergrensesnittbeskrivelsen har hierarkisk struktur, og virkemåten er programmert i ECMAScript. Her, som i vanlig Qt, støttes signal-slot-mekanismen. Qt Quick støtter muligheten til å binde egenskapene til UI-elementer til en datamodell, samt konseptet med en tilstandsmaskin, som lar deg grafisk modellere oppførselen til grensesnittet.

Et annet eksempel er Enyo, et verktøysett på tvers av plattformer for å lage brukergrensesnitt i ECMAScript, der grensesnittstrukturen er spesifisert deklarativt og atferden kontrolleres av hendelsesbehandlere. Hendelser behandles på tre måter: på nivå med individuelle brukergrensesnittkomponenter, ved overføring fra barn til forelder uten direkte binding, og også ved å kringkaste og abonnere på slike meldinger (også uten direkte binding). Løs kobling av UI-elementer forbedrer muligheten til å gjenbruke og innkapsle store deler av grensesnittet. I hovedsak er Enyos hovedstyrke dens innkapslingsmodell, takket være hvilken brukergrensesnitt kan komponeres fra gjenbrukbare, selvstendige byggeklosser med definerte grensesnitt. Denne modellen fremmer abstraksjon og dekker alle arkitektoniske nivåer i brukergrensesnittet. Enyo-prosjektet jobber med å implementere støtte for databinding.

Eclipse XML Window Toolkit er et annet verktøysett som fokuserer på deklarative UI-beskrivelser. Det første målet med opprettelsen var å kombinere alle UI-utviklingsverktøy i Eclipse, inkludert SWT, JFace, Eclipse Forms og andre - alle elementene deres har på en eller annen måte korrespondanse i XWT. Strukturen og utformingen av brukergrensesnittet i XWT er spesifisert ved hjelp av et XML-basert språk, og et uttrykksspråk brukes for databinding (tilgang til applikasjonens Java-objekter). Hendelseshåndtering er programmert i Java, og CSS brukes til å style grensesnittelementer. XWT-applikasjonskjøringsmotoren er implementert som en Java-applet og et ActiveX-element, noe som betyr at den kan kjøres i nesten alle nettlesere.

Det er mange lignende verktøy i denne kategorien: i AmpleSDK, for eksempel, brukes XUL som UI-beskrivelsesspråk, ECMAScript-funksjoner brukes til programmering av dynamisk atferd, CSS brukes til styling. Dojo Toolkit definerer grensesnittet deklarativt og gir et bredt spekter av forhåndsbygde elementer, objektlagring for datatilgang og en ECMAScript-basert hendelsesbehandler med en publiserings-subscribe-mekanisme. Verktøysettet støtter internasjonalisering, et rikt API for å spørre etter data, modularisering og arv av flere klasser.

Modellbaserte verktøysett

En betydelig del av UI-utviklingsteknologiene er basert på modeller og domenespesifikke språk. Dette er hovedsakelig grensesnittmodeller, men domenemodeller kan også brukes. I begge tilfeller er modellen nødvendig for å generere brukergrensesnittet på forhånd eller tolkes under kjøring. Denne klassen av teknologier hever abstraksjonsnivået, tilbyr forbedrede systematiske metoder for å designe og implementere brukergrensesnitt, og gir en infrastruktur for å automatisere relaterte oppgaver. Men ifølge noen forskere gir ikke modellbaserte teknologier universell metode integrasjon av brukergrensesnittet med applikasjonen, og det er fortsatt ingen enighet om hvilket sett med modeller som er optimalt for å beskrive UI. Problemet med databinding er ikke løst, og modeller har ikke blitt kombinert for å løse andre UI-utviklingsproblemer.

Ved å analysere generasjoner av modellbaserte tilnærminger til UI-utvikling siden 1990-tallet, kan vi komme til den konklusjon at det i dag er en allment akseptert forståelse av abstraksjonsnivåene og typer modeller som er egnet for å utvikle moderne brukergrensesnitt, men det er fortsatt ingen konsensus. (standarder) angående informasjon (semantikk) som bør inneholdes ulike modeller. Modeller av oppgaver, dialoger og presentasjoner kan betraktes som grunnleggende: presentasjonsmodellen løser problemene med strukturering, planlegging og stilisering; oppgavemodellen er ansvarlig for binding til data - for hver oppgave er brukergrensesnittet og logiske objekter som skal arbeides med, angitt; dialogmodellen dekker atferdsaspekter. Et eksempel på en oppgavemodell er Concurrent-TaskTrees (CTT), som kan brukes sammen med MARIA-språket, som implementerer de resterende UI-modellene. CTT kombinert med MARIA gir et komplett modellbasert verktøysett. En ganske stor familie av UI-modelleringsverktøy er også avhengige av UML språk, enhetsrelasjonsmodeller eller lignende. UML-profiler er mye brukt i å bygge brukergrensesnitt for forretningsapplikasjoner. Det er andre verktøy som brukes aktivt – for eksempel WebRatio, UMLi, Intellium Virtual Enterprise og SOLoist.

Generiske brukergrensesnitt

En liten, men betydelig undergruppe av brukergrensesnittteknologier genererer brukergrensesnitt basert på bruker, data, oppgaver eller andre typer applikasjonsmodeller. Grensesnittet genereres basert på modellen helt eller semi-automatisk. Modeller kan også tolkes under kjøretid uten å bli brukt som grunnlag for grensesnittgenerering. I alle fall, takket være det høye automatiseringsnivået av UI-konstruksjon, sparer teknologier i denne kategorien utviklertid og reduserer antall feil, og de genererte grensesnittene har en enhetlig struktur. Generiske brukergrensesnitt er imidlertid ikke fleksible, har begrenset funksjonalitet og en uforutsigbar generasjonsprosess. Med en direkte kobling til domenemodellen er det imidlertid fullt mulig å utvikle applikasjoner med generiske brukergrensesnitt. Det er omtrent et dusin eksempler i denne kategorien, ledet av det mye brukte arkitektoniske mønsteret Naked Objects. Automatisk UI-generering kan med hell brukes i visse fagområder - for eksempel i utformingen av dialogbokser og brukergrensesnitt for fjernkontroll systemer. Forskere ser videre utvikling av denne klassen av teknologier i å forbedre modelleringsteknikker og finne nye måter å kombinere modeller på for å forbedre brukervennligheten til det genererte brukergrensesnittet.

Trender og utfordringer

Figuren viser kronologien for utseendet til ulike UI-utviklingsverktøy, deres fordeling etter kategori og hovedapplikasjonsområder, og i tabell. Tabell 2 viser måtene hver teknologi løser ulike UI-utviklingsproblemer på.

Nettutvikling med det formål å utvikle vanlig brukte teknologier er preget av to motstridende trender. Etter malbaserte teknologier dukket det opp verktøysett med objektorienterte APIer, som oftest ble supplert med maler (i tilfelle av hybride tilnærminger) eller erstattet dem fullstendig (GWT og Vaadin). I prinsippet er dette ganske logisk, gitt den generelle overlegenheten til objektorienterte språk over malspråk (arv, polymorfisme, innkapsling, parameterisering, gjenbruk, etc.), behovet for modne konsepter og mekanismer for å komponere omfattende brukergrensesnitt strukturer, og "historiesuksessen" til objektorienterte APIer i skrivebordstiden.

Det er bemerkelsesverdig at sammenlignet med imperative og objektorienterte metoder for å danne brukergrensesnitt, har deklarative metoder blitt mer utbredt i dag - for eksempel blir HTML, XML, XPath, CSS, JSON og lignende notasjoner ofte brukt. De fleste UI-strukturer er vanligvis statiske, så deklarative notasjoner gjør en god jobb med strukturering, layout og databinding. Men de atferdsmessige aspektene ved brukergrensesnittet er fortsatt implementert ved å bruke det klassiske hendelsesdrevne paradigmet, selv om det finnes unntak når deklarative midler brukes.

En merkbar trend i UI-utvikling er et fokus på standard teknologier og plattformer. XML og ECMAScript er mer populære i dag enn noen gang, selv om spesialiserte teknologier, spesielt modellbaserte teknologier, aktivt kjemper om boareal med store tekniske standarder.

Vi kan nevne flere problemer som venter på å bli løst av leverandører av utviklingsverktøy og de som kreves for å spesifisere flernivåarkitekturer. Brukergrensesnittene til store forretningsapplikasjoner består ofte av hundrevis av sider eller mer, og i slike tilfeller er det helt nødvendig klar oversikt system arkitektur. Det er en ny modelleringsteknikk som løser dette problemet ved å introdusere konseptet med en kapsel, som gir streng innkapsling av UI-fragmenter og lar arkitekturen spesifiseres på ulike detaljnivåer. Kapselen har allerede en intern struktur som kan brukes konsekvent rekursivt på alle lavere nivåer av UI-komponenter. Utviklerne av Enyo og WebML prøver å løse et lignende problem.

Fleksibilitet, utvidbarhet og bredde i verktøystøtte er reelle fordeler med vanlige UI-utviklingsteknologier, men de lider fortsatt av et ganske lavt abstraksjonsnivå og mangel på uttrykksevne. På den annen side bør modellbaserte tilnærminger unngå å arve semantikk fra UI-modeller på lavt nivå, ellers kan abstrakte UI-modeller bli like komplekse som selve UI-implementeringen. I stedet for å bruke UI-domenekunnskap og applikasjonsmodellsemantikk, er UI-designere fortsatt pålagt å jobbe direkte med komponenter på lavt nivå: dialogbokser, menyer og hendelsesbehandlere.

UI-utviklingsteknologier har et annet alvorlig problem knyttet til tilpasningskravene for mange målplattformer, karakteristisk for alle moderne interaktive applikasjoner. Heldigvis reagerte det modellorienterte fellesskapet i tide - i 2003 foreslo det en samlende universell arkitektur for prosessene, modellene og metodene som ble brukt til å bygge multiplattform-grensesnitt.

Det nåværende mangfoldet av dataenheter og plattformer minner litt om den stasjonære PC-æraen på slutten av 90-tallet, med sin overflod av verktøy som tilbys av forskjellige leverandører for å bygge brukergrensesnitt. Per dags dato har HTML5 ennå ikke løst problemet med teknologisk inkonsekvens pga begrenset støtte maskinvarefunksjoner og programmeringsgrensesnitt. Til syvende og sist, som med mange programvaretekniske problemer, krever UI-utvikling i dag forståelig og enkle løsninger, som imidlertid krever utrolig mye innsats fra skaperne deres for å implementere.

Litteratur

1. P.P. Da Silva. Deklarative modeller for brukergrensesnitt og utviklingsmiljøer: En undersøkelse. Proc. Interactive Systems: Design, Specification, and Verification, Springer, 2000, s. 207-226.
2. G. Meixner, F. Paterno, J. Vanderdonckt. Fortid, nåtid og fremtid for modellbasert brukergrensesnittutvikling // i-com. 2011. vol. 10, N3, R. 2-11.
3. G. Mori, F. Paterno, C. Santoro. CTTE: Støtte for utvikling og analyse av oppgavemodeller for interaktiv systemdesign // IEEE Trans. Software Eng. 2002, vol. 28, N8, s. 797-813.

Zharko Mijajlovic([e-postbeskyttet]) - senior Ingeniør, Dragan Milichev([e-postbeskyttet]) - Førsteamanuensis, Universitetet i Beograd.

Zarko Mijailovic, Dragan Milicev, A Retrospective on User Interface Development Technology, IEEE Software, november/desember 2013, IEEE Computer Society. Alle rettigheter forbeholdt. Gjengitt med tillatelse.

Operatørens interaksjon med datamaskinen er et viktig ledd i databehandlingsprosessen når man skal løse ulike anvendte problemer av både vitenskapelig og industriell art. Opprette programmer innen organisering av markedsrelasjoner når du oppretter informasjonssider for ulike organisasjoner og bedrifter, når du lager programmer for å administrere produksjonsprosesser, regnskap for produserte produkter og deres salg, kvalitetsstyring og til og med for en slik oppgave som sortering av e-post av en sekretær , kreves utvikling av en brukervennlig interaksjon med en datamaskin.

Design– en iterativ prosess der programvarekrav blir oversatt til tekniske representasjoner av programvaren. Vanligvis er det to stadier i design: foreløpig design og detaljdesign. Foreløpig design skaper abstraksjoner på arkitektonisk nivå; detaljert design foredler disse abstraksjonene. I tillegg skiller man i mange tilfeller ut grensesnittdesign, hvis formål er å lage et grafisk brukergrensesnitt (GUI). Diagrammet over informasjonsforbindelser for designprosessen er vist i fig.

Grensesnittdefinisjon.

Alt i alt, grensesnitt(grensesnitt) – dette er et sett med logiske og fysiske prinsipper for samhandling mellom komponentene i tekniske midler i et datasystem (CS), det vil si et sett med regler for algoritmer og midlertidige avtaler for utveksling av data mellom komponenter i en datamaskin (logisk grensesnitt), samt et sett med fysiske, mekaniske og funksjonelle egenskaper ved forbindelsesmidler som implementerer slik interaksjon (fysisk grensesnitt).

Grensesnitt ofte referert til som maskinvare og programvare som implementerer grensesnittet mellom enheter og flynoder.

Grensesnittet dekker alle logiske og fysiske midler for samhandling mellom datasystemet og det eksterne miljøet, for eksempel med operativsystemet, med operatøren, etc.

Typer grensesnitt

Grensesnitt utmerker seg ved slike egenskaper som strukturen til tilkoblinger, metoden for tilkobling og overføring av data, prinsippene for kontroll og synkronisering.

In-maskin grensesnitt – et kommunikasjonssystem og midler for å koble datanoder og blokker med hverandre. Intramaskingrensesnittet er et sett med elektriske kommunikasjonslinjer (ledninger), grensesnittkretser med datakomponenter, protokoller (algoritmer) for overføring og konvertering av signaler.

Det er to typer organisering i maskingrensesnittet:

Multi-tilkoblingsgrensesnitt, der hver PC-blokk er koblet til andre blokker med sine lokale ledninger;

Et enkeltledd grensesnitt, som et resultat av at alle PC-enheter er koblet til hverandre via en felles- eller systembuss.

2. Eksternt grensesnitt – kommunikasjonssystem systemenhet med eksterne enheter eller med andre datamaskiner

Her kan vi også skille mellom flere typer eksternt grensesnitt:

Grensesnitt for perifere enheter koblet til ved hjelp av I/O-busser (ISA, EISA, VLB, PCI, AGP, USB IEEE 1384 SCSI, etc.);

Et nettverksgrensesnitt, for eksempel et peer-to-peer- eller klient-server-nettverk, med stjerne-, ring- eller busstopologier.

3. Menneske-maskin-grensesnitt eller menneske-datamaskin-grensesnitt eller brukergrensesnitt - dette er måten du utfører en oppgave på ved hjelp av noen midler (hvilket som helst program), nemlig handlingene du utfører og hva du mottar som svar.

Et grensesnitt er menneskesentrert hvis det oppfyller menneskelige behov og tar hensyn til deres svakheter.

Maskindel av grensesnittet – en del av grensesnittet implementert i maskinen (maskinvare og programvare) ved bruk av datateknologiens muligheter.

Menneskelig del av grensesnittet er en del av grensesnittet implementert av en person som tar hensyn til hans evner, svakheter, vaner, læringsevne og andre faktorer.

De vanligste grensesnittene er definert av statlige og internasjonale standarder.

I den følgende diskusjonen vil kun brukergrensesnittet bli vurdert.

Klassifisering av brukergrensesnitt

Som nevnt ovenfor er et grensesnitt først og fremst et sett med regler som kan kombineres basert på likheten mellom måtene en person samhandler med en datamaskin på.

Det er tre typer brukergrensesnitt: kommando-, WIMP- og SILK-grensesnitt.

Samspillet mellom de listede grensesnittene med operativsystemer og teknologier er vist i fig. 1:

Ris. 1. Samhandling av brukergrensesnitt av deres teknologier og operativsystemer.

1. Kommandogrensesnitt, der menneskelig interaksjon med en datamaskin utføres ved å gi datamaskinen kommandoer, som den utfører og gir resultatet til brukeren. Kommandogrensesnittet kan implementeres som batchteknologi og kommandolinjeteknologi. For øyeblikket brukes batchteknologi praktisk talt ikke, og kommandolinjeteknologi kan finnes som en sikkerhetskopi for en person å kommunisere med en datamaskin.

Batch-teknologi.

Historisk sett dukket denne typen teknologi først opp på de elektromekaniske datamaskinene til K. Zuse, G. Aikin, og deretter på de elektroniske datamaskinene til Eckert og Mauchly, på de innenlandske datamaskinene til Lebedev, Brusentsov, på IBM-360-datamaskinen, på ES datamaskin, og så videre. Ideen er enkel og består i det faktum at en sekvens av programmer skrevet for eksempel på hullkort og en sekvens av symboler som bestemmer rekkefølgen for utførelse av disse programmene, leveres til datamaskininngangen. En person her har liten innflytelse på driften av maskinen. Han kan bare sette maskinen på pause, endre program og starte datamaskinen på nytt.

Kommandolinjeteknologi.

Med denne teknologien brukes et tastatur som en metode for operatøren for å legge inn informasjon i en datamaskin, og datamaskinen viser informasjon til personen ved hjelp av en alfanumerisk skjerm (monitor). Skjerm-tastaturkombinasjonen ble kalt en terminal eller konsoll. Kommandoer skrives på kommandolinjen, som består av et ledetekstsymbol og en blinkende markør, og tegnene som er skrevet kan slettes og redigeres. Ved å trykke "Enter"-tasten godtar datamaskinen kommandoen og begynner å utføre den. Etter å ha flyttet til begynnelsen av neste linje, viser datamaskinen resultatene av arbeidet på skjermen. Det vanligste kommandogrensesnittet var i operativsystem MS DOS.

2. OOMU (vindu, bilde, meny, peker)PYSE (vindu, bilde, Meny, pekeren) - grensesnitt. Et karakteristisk trekk ved dette grensesnittet er at brukerens dialog med datamaskinen utføres ikke ved hjelp av kommandolinjen, men ved hjelp av vinduer, grafiske menybilder, en markør og andre elementer. Selv om kommandoer gis til maskinen i dette grensesnittet, gjøres dette gjennom grafiske bilder.

Ideen om et grafisk grensesnitt oppsto på midten av 70-tallet ved Xerox Palo Alto Research Center (PARC). Forutsetningen for det grafiske grensesnittet var en reduksjon i datamaskinens reaksjonstid på en kommando, en økning i mengden RAM, samt utvikling av elementbasen, tekniske egenskaper til datamaskinen og spesielt skjermer. Etter fremkomsten av grafiske skjermer med muligheten til å vise alle grafiske bilder i forskjellige farger, ble det grafiske grensesnittet en integrert del av alle datamaskiner. Prosessen med forening i bruken av tastatur og mus av applikasjonsprogrammer fant gradvis sted. Sammenslåingen av disse to trendene har ført til opprettelsen av et brukergrensesnitt som lar deg jobbe med hvilken som helst programvareapplikasjon med minimal tid og penger brukt på omskolering av ansatte

Denne typen grensesnitt er implementert i to nivåer:

Enkelt grafisk grensesnitt;

Fullt WINP-grensesnitt.

Enkel GUI , som til å begynne med var veldig lik kommandolinjeteknologi med følgende forskjeller:

Ved visning av tegn, for å øke uttrykksevnen til bildet, var det tillatt å fremheve noen av tegnene med farge, omvendt bilde, understreking og flimring;

Markøren kan representeres av et bestemt område, uthevet i farger og dekker flere tegn og til og med deler av skjermen;

Reaksjonen på å trykke på en hvilken som helst tast begynte i stor grad å avhenge av hvor markøren var plassert.

I tillegg til de ofte brukte markørkontrolltastene, begynte manipulatorer som en mus, styrekule, etc. å bli brukt, noe som gjorde det mulig å raskt velge ønsket område på skjermen og flytte markøren;

Utbredt bruk av fargeskjermer.

Utseendet til et enkelt grafisk grensesnitt faller sammen med den utbredte bruken av MS DOS-operativsystemet. Et typisk eksempel på bruken er Norton Commander-filskallet og tekstredigerere MaltiEdit, ChiWriter, Microsoft Word for DOS, Lexicon, etc.

Full PYSE -grensesnitt , var den andre fasen i utviklingen av det grafiske grensesnittet, som er preget av følgende funksjoner:

Alt arbeid med programmer, filer og dokumenter skjer i windows;

Programmer, filer, dokumenter, enheter og andre objekter er representert som ikoner (ikoner), som når de åpnes blir til vinduer;

Alle handlinger med objekter utføres ved hjelp av menyen, som blir hovedkontrollelementet;

Manipulatoren fungerer som hovedkontrollenheten.

Det skal bemerkes at for implementeringen krever WIMP-grensesnittet økte krav til datamaskinytelse, minnekapasitet, rasterfargeskjerm av høy kvalitet, programvare fokusert på denne typen grensesnitt. For tiden har WIMP-grensesnittet blitt en de facto-standard, og Microsoft Windows-operativsystemet har blitt dens fremtredende representant.

3. ROYAZ (tale, bilde, språk, kunnskap)SILKE (tale, bilde, Språk, kunnskap) - grensesnitt. Dette grensesnittet er nærmest den normale menneskelige kommunikasjonsformen. Innenfor rammen av dette grensesnittet er det en normal samtale mellom en person og en datamaskin. Samtidig finner datamaskinen kommandoer for seg selv ved å analysere menneskelig tale og finne nøkkelsetninger i den. Den konverterer også resultatene av kommandoutførelsen til en form som kan leses av mennesker. Denne typen grensesnitt krever store maskinvarekostnader, derfor er den i utviklings- og forbedringsstadiet og brukes foreløpig kun til militære formål.

SILK-grensesnittet for kommunikasjon mellom mennesker og maskiner bruker:

Tale teknologi;

Biometrisk teknologi (ansiktsgrensesnitt);

Semantisk (offentlig) grensesnitt.

Taleteknologi dukket opp på midten av 90-tallet etter bruken av rimelige lydkort og den utbredte bruken av talegjenkjenningsteknologier. Med denne teknologien gis kommandoer med stemmen ved å uttale spesielle standardord (kommandoer), som må uttales tydelig, i samme tempo, med obligatoriske pauser mellom ordene. Tatt i betraktning at talegjenkjenningsalgoritmer ikke er tilstrekkelig utviklet, kreves individuell foreløpig konfigurasjon av datasystemet for en spesifikk bruker. Dette er den enkleste implementeringen av SILK-grensesnittet.

Biometrisk teknologi ("Mimic Interface") oppsto på slutten av 90-tallet og er for tiden under utvikling. For å kontrollere datamaskinen brukes ansiktsuttrykk, blikkretning, pupillstørrelse og andre tegn på en person. For å identifisere en bruker brukes et mønster av iris, fingeravtrykk og annen unik informasjon, som leses fra et digitalkamera, og deretter hentes kommandoer ut fra dette bildet ved hjelp av programvare for bildegjenkjenning.

Semantisk (offentlig) grensesnitt oppsto tilbake på slutten av 70-tallet av det tjuende århundre, med utviklingen av kunstig intelligens. Det kan neppe kalles en uavhengig type grensesnitt, siden det inkluderer et kommandolinjegrensesnitt og grafikk-, tale- og ansiktsgrensesnitt. Hovedfunksjonen er fraværet av kommandoer når du kommuniserer med en datamaskin. Forespørselen genereres i naturlig språk, i form av lenket tekst og bilder. I hovedsak er det en simulering av menneske-datamaskin-kommunikasjon. Brukes for tiden til militære formål. Et slikt grensesnitt er ekstremt nødvendig i et luftkampmiljø.