Что такое интерфейс в системе. Что такое интерфейс? Понятие, типы и структура. Интерфейс операционной системы

Интерфейс являет собою специальные программные средства, которые выполняют функцию вывода графического изображения и позволяют обмениваться данными между пользователем и компьютером или другим техническим устройством.

Что такое интерфейс?

Самым простым примером интерфейса выступает пульт дистанционного управления. Данное техническое средство помогает взаимодействовать и “общаться” телевизору и человеку. Другими примерами могут послужить приборные панели в автомобиле, рычаги в самолете и т. д. Несмотря на довольно обширную сферу, при постановке вопроса: “Что такое интерфейс?” в большинстве случаев у людей возникают ассоциации с компьютерами, мобильными телефонами и другими техническими устройствами подобного типа.

Интерфейс являет собою совокупность различных элементов, которые сами по себе также могут иметь сложную многоуровневую структуру. Например, экран дисплея включает в себя окна, которые состоят из определенных панелей, кнопок и т. д. Основной характеристикой программно-аппаратных средств является эффективность и простота использования. Исходя из этого, интерфейс часто позиционируется как удобный, дружественный, понятный, интуитивный и т. д.

Основные составляющие

Для того чтобы понять, что такое интерфейс, нужно разобраться с его основными элементами. Их набор зависит от того, что именно использует человек. Если это, например, компьютерная программа, то сюда относятся самые разные виртуальные панели, кнопки, окна и другие подобные составляющие. Кроме того, интерфейс может быть интерактивным, т. е. воздействовать на человека при помощи разнообразных звуков, сигналов, лампочек, вибромоторов и т. д. Что касается непосредственно пользователя, то взаимодействовать с интерфейсом он может при помощи разных переключателей, рычагов, кнопок или даже определенных жестов и голосовых команд.

Структура понятия

Очень часто под интерфейсом понимают внешний вид программы. Это не совсем так, поскольку кроме визуальных характеристик данное техническое понятие включает набор дополнительных функций и элементов. Ниже приведены некоторые из них:

Технология ввода информации.
Способ вывода данных.
Задачи пользователя.
Различные элементы, которые позволяют управлять программой.
Обратная связь.
Элементы навигации между различными структурами и компонентами программы.
Средства графического отображения команд.

Основные элементы

В большинстве случаев стандартный интерфейс технического устройства состоит из следующих элементов:

Кнопка. Может быть сдвоенной, флаговой и др.
Значок или иконка.
Обычный или иерархический список.
Поля для редактирования.
Меню, которое может быть главным, контекстным и ниспадающим.
Разные панели.
Вкладки, метки и всплывающие подсказки.
Окна, в частности диалоговые.
Полоса прокрутки, ползунок и т. д.

Дополнительные элементы

Кроме вышеуказанных основных составляющих, интерфейс может иметь и дополнительные элементы, которые используются не во всех технических устройствах.

Индикатор уровня. Позволяет отслеживать определенную величину.
Элементы последовательного набора.
Различные счетчики.
Отображение информации поверх всех остальных составляющих.
Скрываемые элементы интерфейса, которые исчезают, когда они не используются, и др.

Классификация

Что касается типологии, то, в зависимости от определенных критериев, различают разные виды интерфейсов. При этом практически с каждым годом их количество и структура меняется и усовершенствуется. Ниже представлены самые распространенные типы.

Командный интерфейс. Данное техническое средство основано на вводе определенных команд и их последовательности. На экран устройства выводится специальное окно, куда пользователь вводит конкретную команду и получает соответствующий результат. Данный вид интерфейса менее удобен для обычного пользователя, поскольку требует знания команд и процесса их ввода.
Интерфейс-меню. В данном случае на экране технического устройства отображаются примеры команд и меню с конкретными действиями. Для того чтобы выбрать необходимую команду, достаточно просто подвести курсор к определенному символу и подтвердить свои действия. На данный момент это самый популярный способ общения между компьютером и пользователем. Данный тип интерфейса не требует специальных знаний, и работать подобным образом может даже ребенок.
Речевой интерфейс. Позволяет переключаться между командами и определенными действиями посредством голосовых указаний. Самый удобный и перспективный вид общения компьютера и пользователя. На данный момент пока малораспространенный, присутствует преимущественно в дорогих технических устройствах.

Пользовательский интерфейс

Данное понятие включает в себя комплексный набор элементов, которые пользователь видит на экране и при помощи которых он взаимодействует с компьютером. От того, насколько он удобен в использовании, зависит результат деятельности человека. Исходя из этого, все мировые корпорации, которые занимаются компьютерными технологиями, особое внимание уделяют не только процессу написания программ, но и их оптимизации под нужды конкретных групп пользователей. Над устройством интерфейса работают дизайнеры, художники и даже психологи, и разрабатывается он с учетом специальных требований людей, физических возможностей, состояния их здоровья и т. д.

Понятие параллельного и последовательного интерфейса

Для компьютеров и других подобных устройств важную роль играет задача передачи данных в определенном количестве. Для того чтобы передать данные на группу битов, существует два подхода к структуре и организации интерфейса:

Параллельный интерфейс . В этом варианте для каждого бита из группы тех, что передаются, используется собственная сигнальная линия, и все они передаются вместе в один определенный момент. В качестве примера можно назвать порт подключения принтера.
Последовательный интерфейс . В этом случае используется только одна сигнальная линия, и биты предаются по очереди, друг за другом, при этом на каждый из них отводится определенный отрезок времени. Пример - последовательная шина USB.

Каждый из указанных типов интерфейсов имеет свои плюсы и минусы. Несмотря на то что использование параллельного варианта является более простым и быстрым решением, для его осуществления требуется большое количество проводов и кабелей. Передающие линии последовательного интерфейса имеют более сложную структуру, однако стоят намного дешевле. Соответственно, если линию нужно протянуть на длительное расстояние, то намного выгоднее тянуть кабеля последовательного интерфейса, чем несколько проводов параллельного.

Вместо послесловия

Таким образом, интерфейс исполняет роль посредника между компьютером или другим техническим устройством и пользователем. Относительно того, насколько он будет удобен и прост в эксплуатации, зависит качество работы с данным оборудованием. Для того чтобы окончательно разобраться в том, что такое интерфейс, следует также изучить его классификацию, базовые понятия и основные составляющие. С каждый годом интерфейсы различных технических устройств усовершенствуются, меняется подход к их структуре и основным функциям.

Мы живем в веке информационных технологий. Современные реалии наполняют нашу жизнь терминами и понятиями, которые мы активно используем, далеко не всегда будучи уверенными в их значении. Например, вы сможете дать определение слову «интерфейс»? А насколько ваше определение корректно?

Если обратиться к различным источникам, можно получить несколько толкований слова «интерфейс»:

это граница между двумя устройствами или системами, обусловленная их качествами
это все множество средств и способов, обеспечивающее взаимодействие между двумя структурами или системами

Например, если вы – автолюбитель, то руль, педали и рычаг переключения скоростей – интерфейс управления автомобилем. Панель микроволновой печи, где вы можете выставить время и мощность нагревания, — ее интерфейс. Дистанционный пульт кондиционера или телевизора тоже можно назвать интерфейсом. У корабля он является рубкой. Таким образом, интерфейс – это посредник или проводник, помогающий управлять чем-либо.

Этот термин возник вместе с появлением первых ЭВМ – электронных вычислительных машин. Тогда взаимодействие осуществлялось посредством перфокарт, которые нужно было вставить в машину. Может быть, у кого-то дома еще лежат стопки этих желтых картонок с рядами отверстий по краям. Для того, чтобы управлять вычислительной машиной того времени, «команды» ей программисты набивали вручную на перфокарте с помощью шила.

Виды интерфейсов

Благодаря этому экскурсу в историю мы только что открыли, что бывают разные виды интерфейса. Этот, посредством перфокарт, называется командным интерфейсом . Получив команды в виде перфокарт, компьютер выдавал результат. Это так называемая пакетная технология. Человек формировал пакеты задач в виде перфокарт, они в свою очередь обрабатывались пакетом программ. Результат распечатывался на бумаге. Метод был неидеальным, так как слишком велик был риск человеческого фактора.
Технологии шагнули вперед, и на компьютерах начали устанавливать операционные системы с функцией командной строки. Перфокарты более не использовались. Для ввода команд применялась клавиатура. Результат отображался на экране монитора. Это технология командной строки. Она применяется и до сих пор. Обычному пользователю ноутбука ни к чему знать, где находится командная строка, а вот профессионалы ей пользуются как основным инструментом работы. Если вы хотите себя почувствовать себя хакером, найдите через Пуск – Стандартные командную строку, и, удерживая клавишу Alt, наберите код 128. В командной строке отобразится символ «А». Если набрать код 160, мы получим «а».

Интерфейс Windows 8

Прогресс не стоит на месте, и со временем выработался привычный для нас вид интерфейса – графический интерфейс . Именно к нему можно применить понятие дружественного или интуитивно понятного интерфейса. За его появление стоило б поблагодарить Стива Джобса, но, к сожалению, с благодарственным письмом ему мы немного опоздали. Он первый сообразил, как можно облегчить управление компьютером, используя мышь. Его конкуренты не придумали ничего нового, лишь много позже скопировали этот способ взаимодействия машины и человека. Мы управляем компьютером, кликая мышкой по иконам программ. Даже человек без навыка работы на компьютере довольно быстро сообразит, как набрать текст или запустить пасьянс «Косынка», ориентируясь только на картинки. Называется такой тип управления компьютером «WIMP» интерфейсом. W – window (окно), I – image (картинка, изображение), M – menu (меню), P – pointer (указатель). То есть можем открывать окошки на мониторе, выбирать необходимые нам пиктограммы или картинки, работать в программах посредством меню, используя курсор мыши или тачпада, или навигационные клавиши клавиатуры.

Чем более простой и понятный интерфейс имеет игра или программа, тем больше вероятности, что она приживется на нашем компьютере. Именно поэтому сейчас так востребована профессия разработчика. От него зависит, канет ли программа в Лету или обоснуется на ноутбуке. Но мало разработать удобный интерфейс. Его необходимо постоянно оптимизировать и выпускать обновления.
Все знают, кто такой маркшейдер, благодаря фразе: «Окей, Гугл, кто такой маркшейдер?» Вот так ненавязчиво мы подошли к третьему виду интерфейса – SILK интерфейсу . S – speech (речь), I – image (картинка, образ), L – language (язык), K – knowledge (знание). При таком типе интерфейса управлять программой или компьютером можно, используя свое поведение. Например, Гугл на наших телефонах управляется речью. Это речевая технология. Во многих играм своим персонажем можно управлять, двигаясь самому. Компьютер получает команды через движения человека, считываемые видеокамерой. Это биометрическая технология.

Графический интерфейс Windows (знакомо, не правда ли?)

Понятие интерфейс пришло в наш лексикон в эпоху появления вычислительных машин. У этого термина есть несколько значений. Однако все они, как правило, сводятся к взаимодействию человека и машины. Наиболее распространенным толкованием слова «интерфейс» является следующее определение: это совокупность средств, помогающих человеку управлять компьютером.

Рассмотрим несколько фактов из истории становления этого понятия.

Первые компьютеры обладали внушительными размерами, крошечной памятью, а для ввода программ и данных они использовали перфокарты.

Перфокарта — древний компьютерный артефакт

Перфокарты – это небольшие полоски с отверстиями, проделываемыми программистами вручную. И подобный интерфейс с очень большой натяжкой можно было назвать удобным. Скорее, это отсутствие всяких удобств.

Потом появились компьютеры с операционной системой, работа с которым осуществлялась посредством командной строки. Чтобы запустить программу или выполнить определенные действия, человек должен был в этой командной строке написать команду. Такой интерфейс как метод взаимодействия человека и машины был более удобен.

Безусловно, писать команды и получать результаты в виде графиков и текста гораздо удобнее, нежели проделывать отверстия в перфокартах и читать машинный код.

И, наконец, последним типом интерфейса (которым мы пользуемся и сейчас) стал GUI интерфейс графический (Graphical User Interface).

Множество элементов GUI в ОС Windows

Любая современная операционная система умеет работать с графическим интерфейсом, поскольку он более читабелен и удобен.

Что такое интерфейс? Это процесс управления компьютером с помощью клавиатуры и мышки. Согласитесь, очень удобно одним щелчком по иконке или надписи включать фильмы, запускать программы или работать в Фотошопе.

Нужно сказать, что за такой комфорт мы должны поблагодарить компанию Apple и Стива Джобса. Именно он использовал результаты первых примитивных экспериментов с мышью на своих моделях компьютеров. Остальные лишь скопировали данную идею, и то намного позднее. Кстати, от Apple завоевали любовь многих пользователей именно своим «дружественным» интерфейсом.

Первый графический интерфейс в Apple Macintosh (1984 год)

Здесь настолько все удобно сделано, что редкий пользователь «Мака» перейдет на компьютер другого производителя. Хотя они не мощнее конкурентов, да и ПО для них достать довольно проблематично. Просто программисты и дизайнеры очень постарались для создания такого сверх удобного интерфейса. Другие системы его заимствовали с разной степенью успеха.

В последнее время графический интерфейс получил новый виток развития. Это стало возможным благодаря появлению сенсорной технологии. Как мы видим, средства взаимодействия с машинами совершенствуются и становятся все более естественными и удобными.

Например, сенсорная панель управления на холодильнике или микроволновке – это также интерфейс . Нужно отметить, что интерфейс имеется не только у ОС, но и у любой другой программы, например у игры. Безусловно, программы с красивым и удобным меню больше привлекают наше внимание и остаются «жить» на жестком диске. Неадекватные же программы с плохо реализованным интерфейсом, наоборот, отбивают всякое желание пользоваться ими.

Но есть у понятия «интерфейс» и другие значения, которые сводятся к средствам, предназначенным для ввода/вывода данных. Если посмотрите на заднюю панель своего компьютера, то увидите там несколько входов для подключения устройств.

Эти входы (разъемы) также являются интерфейсами разного назначения. Известный всем USB-разъем, к примеру, можно считать USB-интерфейсом. Поскольку он помогает компьютеру «общаться» с флэшками, принтерами, модемами, внешними жесткими дисками и прочими устройствами.

И в завершение, приведем еще одно толкование этого слова. В современных языках программирования существуют такие методы, которые называются «interface». Эти методы применяют при написании программы с той целью, чтобы она (программа) могла взаимодействовать с операционной системой. Это определенные куски программы, предназначенные для «общения», но уже не с человеком, а с другой программой.

Возможно, вам будет интересно:

Skymonk - это десктопный клиент предназначенный для загрузки файлов с многих популярныхфайлообменников: ShareFlare.net, Sms4File.com, Vip-File.com, Letitbit.net. Программа очень проста в использовании, благодаря полному переводу на русский язык. С ее помощью можно работать с прямыми ссылками, так же как в DownloadMaster. Несмотря на простоту SkyMonk, пользователи не знают, для чего он нужен, и как им пользоваться, об этом мы поговорим ниже. Sky Monk имеет два режима…

Не многие пользователи персонального компьютера слышали, что у операционной системы Windows есть разрядность – х32, х64 или х84. Лишь немногие в курсе, что это такое и зачем оно надо. На сегодняшний день разрядностей у ОС Windows только две – 32 и 64 бита. Что же до х86 – это всего лишь обозначение 32-х битной версии, то есть если указано, что операционная система 86-х битная, то…

Сегодня планшетный компьютер прочно вошел в нашу жизнь. Эти устройства постоянно совершенствуются, и речи об остановке в развитии планшетов быть не может. Основное отличие «планшетников» от других подобных «девайсов», по которому его можно отличить, заключается в наличии большого сенсорного экрана. Размеры его практически совпадают с размерами всего планшета. А все комплектующие располагаются в корпусе под экраном. Как правило, диагональ экрана планшетного компьютера варьируется в пределах…

На сегодняшний день существует множество способов оплаты товаров и услуг с помощью интернета. Одним из таким способов является расчет через систему Яндекс.Деньги. Если вы еще не слышали о том, что такое Яндекс.Деньги, то эта статья для вас. Ссылка на сайт сервиса - money.yandex.ru Яндекс.Деньги (сокращенно ЯД) является сейчас одной из самых широко используемых платежных систем, реализующих идею электронных денег. Система позволяет в режиме реального времени осуществлять…

Слово интерфейс может иметь множество определений, однако основное определение действует в сфере компьютерной техники. Интерфейс здесь означает средство, которое помогает пользователю взаимодействовать с играми, программами или операционным системами. Это средство делает программы узнаваемыми и облегчает работу с ними. Для примера можно взять интерфейс программы Paint. Если человек умеет с ней работать, то ему под силу будет и работа с иными программами, имеющими подобный интерфейс.

Можно объяснить термин другими словами, как совокупность разных средств, с помощью которых человек управляет вычислительной техникой. Основные задачи интерфейса – это ввод и вывод информации. Помимо этого, он помогает управлять программным обеспечением, обмениваться данными и проводить командные операции. Данные операции проводятся с помощью внешних носителей информации.

Как интерфейс можно характеризовать заднюю панель компьютера. Это обусловлено возможностью подключать к нему разные устройства с помощью входов. Панели управления, которые находятся на стиральных машинах или в автомобилях, также являются интерфейсом.

Само слово «интерфейс» позаимствовано в английском языке. Его буквальный перевод означает взаимодействие между лицами, в таком же значении оно и используется. В современных технологиях, интерфейс – это уникальные системные связи, которые обеспечивают передачу информации между двумя объектами или более. Хотя данное понятие чаще всего используется в компьютерных технологиях, присутствует оно и в других областях науки и техники. К примеру, в инженерной психологии интерфейсом называют коммуникации машин с людьми.

Необходимость интерфейсов

Представим, что сложное оборудование составлено из связей, блоков и других различных узлов. Также оборудование связано и с самим пользователем. Последняя связь должна быть выражена в логической форме. Это система, которая предоставляет информацию, а также характеризует сигналы. Компьютерные интерфейсы логически можно представить себе как системы, созданные на основании математики. То есть, математически, это системы понятий Булевой алгебры. Физически же его можно представить как совокупность чипов, электронных деталей, проводков и других частей, которые между собой обмениваются импульсами тока.

С помощью интерфейса компьютер вообще может работать. Именно он обеспечивает связь процессора и оперативной памяти, устройствами печати, а также с видеокартой. Помимо этого с помощью интерфейса можно работать в Интернете, связываться с иными устройствами и с иными пользователями.

Проще сказать, без данного средства работа вычислительной техники не может быть выполнена. В компьютерных технологиях сегодня применяются разные типы интерфейсов, которые нужны, чтобы работать программисту, необходимы они и для обычных пользователей ПК.

Интерфейс программы

Интерфейсом программы именуют разные части, с использованием которых может производиться управление этой программой. В программе интерфейс выглядит как окошки, кнопочки, которые используются для того, чтобы программа могла совершить действия, которых вы от неё ждете.

Приведем простой пример в использовании компьютерных программ. Для того чтобы посмотреть фильм, необходимо воспользоваться такой программой, как видеоплеер. В программе запускается та строка, которая обозначает фильм, после чего он отображается на экране. Программа для просмотра фильмов также имеет свой интерфейс, который служит для того, чтобы управлять. Так, с помощью кнопок, присутствующих на плеере, можно сделать звук громче или тише, поставить фильм на паузу или выполнить другие необходимые действия.

Графический интерфейс

Графический интерфейс – это пользовательский интерфейс, в котором используются изображения вместо цифр. Изображения в нем заменяют также и буквы, это кнопки или иконки. Яркий пример интерфейса графического типа – это рабочий стол Виндоуз. Работа в этом интерфейсе заключается в том, чтобы обеспечивать работу программы с помощью кликов.

По сравнению с тем, что происходит ввод и вывод через командную строку, графический интерфейс простой и понятный. Не так часто для того, чтобы пользоваться графическим интерфейсом, необходимы специальные знания компьютера. Графический интерфейс часто интуитивно понятен, еще его называют дружелюбным.

Графический интерфейс имеет и свои недостатки, главный из которых – это большой объем памяти, который необходим для того, чтобы в графическом виде представлять себе программу. Но современные программы этот недостаток преодолели, поскольку память современных компьютеров увеличивается с каждым новым выпуском. Но вместе с этим усложняется и сам интерфейс, теперь он занимает больше памяти, но становиться удобнее и эффективнее.

Что касается игр, то в них также существует графический интерфейс, чтобы пользователь мог взаимодействовать с компьютером во время игры. Он обеспечивает также и общение пользователей друг с другом. Почти во всех играх интерфейс сложный, и он позволяет управлять игрой с помощью кнопок и мышкой.

Действия игровых персонажей обеспечиваются действиями пользователя, и способы реализации их стандартны для всех практически игр. Часто пользователю предоставляется возможность поменять настройки интерфейса для того, чтобы ему удобнее было играть. Сейчас появились и новые возможности управления, так, при создании сенсорных экранов, управлять игрой можно с помощью прикосновения пальцев руки.

Виды интерфейса

Помимо того, что интерфейс существует игровой, программный и графический, бывает также интерфейс следующих видов:

внешний;
внутренний.

Внутренний интерфейс представляет собой методы и свойства, к ним доступ осуществляется посредством иных средств данного объекта. Еще их именуют приватными.

Внешним интерфейсом именуют методы и свойства, которые снаружи доступны пользователям. Такие методы называют публичными. Данные виды можно рассмотреть наглядно, взяв за пример кофеварку. Внутри кофеварки спрятан кипятильник, элемент, который нагревает, тепловой предохранитель и так далее. Все это можно назвать внутренним интерфейсом. Детали, которые его составляют, обеспечивают работоспособность прибора. Для этого они взаимодействуют друг с другом. К примеру, для работы кофеварки её нагревательный элемент подключен к кипятильнику.

Ко внутреннему интерфейсу кофеварки подобраться тяжело, он закрыт от пользователя пластмассовым корпусом. Детали прибора скрыты, и пользователю доступен только внешний интерфейс. Когда приобретена кофеварка, то пользователю доступен только внешний интерфейс. Знать о внутреннем интерфейсе совсем не обязательно, для пользования прибором необходим только внешний его интерфейс.

Такие же примеры касаются и остальных бытовых приборов, к примеру, стиральная машинка, телевизор и прочее. Существует внутренний интерфейс и у компьютера, он не доступен пользователю, однако при поломке прибора, приходится взаимодействовать именно с ним.

Таким образом, интерфейс характеризуют как средства, с помощью которых удается взаимодействовать с вычислительными машинами, управлять бытовыми приборами и так далее. Он бывает внешним и внутренним. Пользователю доступен только внешний интерфейс приборов и машин.

Взаимодействие оператора с вычислительной машиной является важным звеном вычислительного процесса при решении различных прикладных задач как научного, так и производственного плана. Создание программ в области организации рыночных отношений при создании информационных сайтов различных организаций и предприятий, при создании программ управления производственными процессами, учета выпускаемой продукции и ее реализации, управления качеством и даже при такой задаче, как сортировка электронной почты секретарем, требуется разработка удобного для пользователя взаимодействия с ЭВМ.

Проектирование – итерационный процесс, при помощи которого требования к ПС транслируются в инженерные представления ПС. Обычно в проектировании выделяют две ступени: предварительное проектирование и детальное проектирование. Предварительное проектирование формирует абстракции архитектурного уровня, детальное проектирование уточняет эти абстракции. Кроме того, во многих случаях выделяют интерфейсное проектирование, цель которого – сформировать графический интерфейс пользователя (GUI). Схема информационных связей процесса проектирования приведена на рис.

Определение интерфейса.

В общем, интерфейс (interface ) – этосовокупность логических и физических принципов взаимодействия компонентов технических средств вычислительной системы (ВС), т. е. совокупность правил алгоритмов и временных соглашений по обмену данными между компонентами ВС (логический интерфейс), а также совокупность физических, механических и функциональных характеристик средств подключения, реализующих такое взаимодействие (физический интерфейс).

Интерфейс нередко называют также технические и программные средства, реализующие сопряжение между устройствами и узлами ВС.

Интерфейс распространяется на все логические и физические средства взаимодействия вычислительной системы с внешней средой, например с операционной системой, с оператором и т.п.

Виды интерфейсов

Интерфейсы различают по таким характеристикам, как структура связей, способ подключения и передачи данных, принципы управления и синхронизации.

Внутримашинный интерфейс – система связи и средств сопряжения узлов и блоков ЭВМ между собой. Внутримашинный интерфейс представляет собой совокупность электрических линий связи (проводов), схем сопряжения с компонентами компьютера, протоколов (алгоритмов) передачи и преобразования сигналов.

Различают два варианта организации внутри машинного интерфейса:

Многосвязный интерфейс, при котором каждый блок ПК связан с другими блоками своими локальными проводами;

Односвязный интерфейс, в результате которого все блоки ПК связаны друг с другом через общую или системную шину.

2. Внешний интерфейс – система связи системного блока с периферийными устройствами ЭВМ или с другими ЭВМ

Здесь можно выделить также несколько типов внешнего интерфейса:

Интерфейс периферийных устройств, подключаемых с помощью шин ввода-вывода (ISA, EISA, VLB, PCI, AGP, USB IEEE 1384 SCSI и др.);

Сетевой интерфейс, типа одноранговой сети или сети клиент-сервер с топологиями типа звезда, кольцевая или шинная.

3. Интерфейс «человек-машина» или интерфейс «человек-компьютер» или пользовательский интерфейс – это способ, которым вы выполняете какую-либо задачу с помощью каких-либо средств (какой-либо программы), а именно совершаемые вами действия и то, что вы получаете в ответ.

Интерфейс является ориентированным на человека, если он отвечает нуждам человека и учитывает его слабости.

Машинная часть интерфейса – часть интерфейса, реализованная в машине (аппаратно-программной ее части) с использованием возможностей вычислительной техники.

Человеческая часть интерфейса – это часть интерфейса, реализуемая человеком с учетом его возможностей, слабостей, привычек, способности к обучению и других факторов.

Наиболее распространенные интерфейсы определены государственными и международными стандартами.

В дальнейшем изложении будет рассматриваться только интерфейс пользователя.

Классификация интерфейсов пользователя

Как было указано выше интерфейс – это, прежде всего набор правил, которые можно объединить по схожести способов взаимодействия человека с компьютером.

Различают три вида интерфейсов пользователя: командный, WIMP и SILK – интерфейсы.

Взаимодействие перечисленных интерфейсов с операционными системами и технологиями показано на рис.1:

Рис. 1. Взаимодействие интерфейсов пользователя их технологий и операционных систем.

1. Командный интерфейс , при котором взаимодействие человека с компьютером осуществляется путем подачи компьютеру команд, которые он выполняет и выдает результат пользователю. Командный интерфейс может быть реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки. В настоящее время пакетная технология практически не используется, а технология командной строки можно встретить в виде резервного способа общения человека с компьютером.

Пакетная технология.

Исторически этот вид технологии появился первым на электромеханических вычислительных машинах К. Цюзе, Г. Айкина, а затем на электронных вычислительных машинах Эккерта и Моучли, на отечественных ЭВМ Лебедева, Брусенцова, на ЭВМ IBM-360, на ЕС ЭВМ и так далее. Идея его проста и состоит в том, что на вход компьютера подается последовательность программ, набитых, например, на перфокартах и последовательность символов, определяющих порядок выполнения этих программ. Человек здесь имеет малое влияние на работу машины. Он может лишь приостановить работу машины, сменить программу и снова запустить ЭВМ.

Технология командной строки.

При этой технологии в качестве способа ввода информации оператором в ЭВМ служит клавиатура, а компьютер выводит информацию человеку с помощью алфавитно-цифрового дисплея (монитора). Комбинацию монитор-клавиатура стали называть терминалом или консолью. Команды набираются в командной строке, представляющей собой символ приглашения и мигающий курсор, при этом набранные символы можно стирать и редактировать. По нажатию клавиши «Enter» («Ввод») ЭВМ принимает команду и начинает ее выполнять. После перехода в начало следующей строки компьютер выдает на монитор результаты своей работы. Наиболее распространенным командный интерфейс был в операционной системе MS DOS.

2. ООМУ (окно, образ, меню, указатель) WIMP (window , image , menu , pointer ) - интерфейс. Характерной чертой этого интерфейса является то, что диалог пользователя с компьютером ведется не с помощью командной строки, а с помощью окон, графических образов меню, курсора и других элементов. Хотя в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается через графические образы.

Идея графического интерфейса зародилась в средине 70-х годов в исследовательском центре фирмы Xerox Palo Alto Research Center (PARC). Предпосылкой графического интерфейса явилось уменьшение времени реакции компьютера на команду, увеличение объема оперативной памяти, а также развитие элементной базы, технических характеристик ЭВМ и в частности мониторов. После появления графических дисплеев с возможностью вывода любых графических изображений различного цвета графический интерфейс стал неотъемлемой частью всех компьютеров. Постепенно проходил процесс унификации в использовании клавиатуры и мыши прикладными программами. Слияние этих двух тенденций привело к созданию такого пользовательского интерфейса, с помощью которого при минимальных затратах времени и средств на переучивание персонала можно работать с любыми программными приложениями

Этот вид интерфейса реализован в виде двух уровней:

Простой графический интерфейс;

Полный WINP – интерфейс.

Простой графический интерфейс , который на первом этапе очень походил на технологию командной строки со следующими отличиями:

При отображении символов с целью повышения выразительности изображения допускалось выделение части символов цветом, инверсным изображением, подчеркиванием и мерцанием;

Курсор мог быть представлен некоторой областью, выделенной цветом и охватывающей несколько символов и даже часть экрана;

Реакция на нажатие любой клавиши во многом стало зависеть от того, в какой части находится курсор.

Кроме часто используемых клавиш управлением курсором стали использоваться манипуляторы типа мыши, трекбола и т.п., которые позволяли быстро выделять нужную область экрана и перемещать курсор;

Широкое использование цветных мониторов.

Появление простого графического интерфейса совпадает с широким распространением операционной системы MS DOS. Типичным примером его использования является файловая оболочка Norton Commander и текстовые редакторы MaltiEdit, ChiWriter, Microsoft Word для DOS, Лексикон и др.

Полный WIMP -интерфейс , явился вторым этапом развития графического интерфейса, который характеризуется следующими особенностями:

Вся работа с программами, файлами и документами происходит в окнах;

Программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представляются в виде значков (иконок), которые при открытии превращаются в окна;

Все действия с объектами осуществляются с помощью меню, которое становится основным элементом управления;

Манипулятор выступает в качестве главного средства управления.

Следует отметить, что WIMP-интерфейс требует для своей реализации повышенного требования к производительности компьютера, объему его памяти качественного растрового цветного дисплея программного обеспечения, ориентированного на этот вид интерфейса. В настоящее время WIMP-интерфейс стал стандартом де-факто, а операционная система Microsoft Windows стала ярким его представителем.

3. РОЯЗ (речь, образ, язык, знания) SILK (speech , image , language , knowledge ) - интерфейс. Этот интерфейс наиболее приближен к обычной человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный разговор человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результаты выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Этот вид интерфейса требует больших аппаратурных затрат, поэтому находится в стадии разработки и совершенствования и используется пока только в военных целях.

SILK- интерфейс для общения человека с машиной использует:

Речевую технологию;

Биометрическую технологию (мимический интерфейс);

Семантический (общественный) интерфейс.

Речевая технология появилась в середине 90-х годов после появления недорогих звуковых карт и широкого распространения технологий распознавания речи. При этой технологии команды подаются голосом путем произнесения специальных стандартных слов (команд), которые должны выговариваться четко, в одном темпе с обязательными паузами между словами. Учитывая, что алгоритмы распознавания речи недостаточно развиты, требуется индивидуальная предварительная настройка компьютерной системы на конкретного пользователя. Это простейшая реализация SILK- интерфейса.

Биометрическая технология («Мимический интерфейс») возникла в конце 90-х годов и в настоящее время находится в стадии разработки. Для управления компьютером используется выражение лица, направление взгляда, размер зрачка и другие признаки человека. Для идентификации пользователя используется рисунок радужной оболочки его глаз, отпечатки пальцев и другая уникальная информация, которая считывается с цифровой камеры, а затем с помощью программы распознавания образов из этого изображения выделяются команды.

Семантический (общественный) интерфейс возник еще в конце 70-х годов ХХ века, с развитием искусственного интеллекта. Его трудно назвать самостоятельным видом интерфейса, так как он включает в себя и интерфейс командной строки, и графический, и речевой, и мимический интерфейсы. Основной его особенностью является отсутствие команд при общении с компьютером. Запрос формируется на естественном языке, в виде связанного текста и образов. По сути - это моделирование общения человека с компьютером. В настоящее время используется для военных целей. Такой интерфейс крайне необходим в обстановке ведения воздушного боя.