Текст книги "Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем"

Автор книги: Джефф Раскин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 22 страниц) [доступный отрывок для чтения: 9 страниц]

1.6. Определение человекоориентированного интерфейса

Можно создать самолет с любыми техническими характеристиками, которые только пожелает Министерство военно-воздушных сил, если при этом не требуется, чтобы он мог летать.

Вилли Мессершмидт (выдающийся немецкий авиаконструктор времен второй мировой войны)

Интерфейс является ориентированным на человека, если он отвечает нуждам человека и учитывает его слабости. Чтобы создать такой интерфейс, необходимо иметь представление о том, как действуют люди и машины. Кроме того, следует развить в себе способность чувствовать те трудности, с которыми сталкиваются люди. И это не всегда просто. Мы настолько привыкли к тому, как работают программы, что соглашаемся принять их методы работы как данность, – даже в тех случаях, когда их интерфейсы неоправданно сложны, запутанны, неэкономны и побуждают людей к ошибкам.

Многие из нас испытывают раздражение, например, от того, что для запуска (иначе говоря, загрузки) компьютера требуется какое-то время. В 1999 году была реклама одного автомобильного радиоприемника со встроенным компьютером, в которой утверждалось, что «в отличие от домашнего компьютера, эта система не заставит вас долго ждать, пока она загрузится». Внимательное изучение шести наиболее серьезных работ в области разработки интерфейсов показывает, что даже в этих книгах, написанных в основном в то время, когда разработке интерфейсов стали придавать важное значение, проблема загрузки не упоминается (Shneiderman, 1987; Norman, 1988; Laurel, 1990; Tognazzini, 1992; Mayhew, 1992; Cooper, 1995). Тем не менее, я уверен, что каждый из названных авторов всецело согласился бы с тем, что сокращение или устранение задержки при запуске компьютера улучшило бы эффективность его использования, тем более что я еще не встречал пользователя, у которого такая задержка не вызывала бы раздражение. Однако никогда не существовало технической необходимости в том, чтобы компьютер после включения начинал работать более чем через несколько секунд. Наши компьютеры долго загружаются только лишь потому, что многие дизайнеры и разработчики не потрудились сделать интерфейс в этом отношении ориентированным на человека. Кроме того, некоторые люди думают, что если компьютеры с медленной загрузкой продаются миллионами, то это якобы свидетельствует об их высокой производительности.

Нельзя сказать, что проблема долгой загрузки машины всегда игнорировалась. Уже вышедший из употребления Apple Newton, Palm Pilot и другие карманные компьютеры могут запускаться мгновенно, а появление на некоторых компьютерах «спящего режима» – состояния, в котором компьютер потребляет меньше энергии, чем в обычном режиме, и из которого он может быть быстро переведен в рабочее состояние, – это шаг в правильном направлении.

Инженерам удавалось с успехом решать и более сложные проблемы. Например, в ранних моделях телевизоров необходимо было ждать около минуты, пока разогревалась катодная трубка кинескопа. В некоторых моделях инженеры добавили специальную схему, которая поддерживала катодную трубку в теплом состоянии, что позволило сократить время достижения рабочей температуры. (Поддержание катодной трубки в разогретом состоянии потребовало бы большого расхода электричества и уменьшило бы срок ее службы.) В другом варианте был разработан кинескоп с катодной трубкой, которая разогревалась в течение нескольких секунд. И в том и в другом случае интересы пользователя были удовлетворены. В начале двадцатого столетия был создан автомобиль на паровой тяге, называвшийся Стенли Стимер (Stanley Steamer). Несмотря на все свои очевидные достоинства, этот механизм не имел успеха из-за одного недостатка: чтобы тронуться с места, от момента зажигания до достижения необходимого давления в котле требовалось подождать 20 минут.

Принцип разработки, согласно которому программные продукты не должны вынуждать пользователя ждать без необходимости, можно считать очевидным и ориентированным на человека. Таким же является и стремление не подгонять пользователя. В общем виде этот принцип можно было бы сформулировать следующим образом: «Ритм взаимодействия должен устанавливаться самим пользователем».

Не требуется обладать большими техническими знаниями, чтобы понять, что большая пропускная способность коммуникационных линий может ускорить передачу веб-страниц. Однако другие взаимосвязи иногда бывают не столь очевидны. Поэтому для разработчиков интерфейсов «человек-машина» важно знать внутренние механизмы технологии. В противном случае у них не будет возможности оценивать достоверность утверждений, высказанных, например, программистами или специалистами по аппаратной разработке относительно осуществимости тех или иных элементов интерфейса.

2. Когнетика и локус внимания

Он плакал и раздражался, но все было тщетно.

Доминик Манчини, говоря не о «зависшем» компьютере, а об Эдуарде V, короле Англии. «Occupatione Regni Anglie per Riccardum Tercium (1483)». Цитата приводится в книге Алисон Уир «Принцы в башне» (1992)

При всей сложности компьютеров и других продуктов современной технологии «машинная» часть интерфейса «человек-машина» легче поддается пониманию, чем человеческая – намного более сложная и изменчивая. Тем не менее, многие (возможно, даже очень многие) факторы человеческой производительности не зависят от возраста, пола, культурного происхождения или уровня компетентности пользователя. Эти свойства человеческой производительности и способности к обучению имеют непосредственное отношение к основам разработки любого интерфейса. В частности, тот факт, что мы имеем один локус[1]1
  Локус – место, положение (лат.) – Примеч. науч. ред.


[Закрыть] внимания, оказывает влияние на многие аспекты разработки интерфейсов «человек-машина».

2.1. Эргономика и когнетика: что мы можем и чего не можем

Познай себя!

Надпись возле Дельфийского Оракула. Плутарх «Морали»

Используйте машину или инструмент в соответствии с их возможностями и ограничениями, и они сослужат вам хорошую службу. Разрабатывайте интерфейс «человек-машина» в соответствии с возможностями и слабостями человека, и вы поможете пользователю не только справиться с работой, но и сделать его более счастливым, более продуктивным человеком.

Руководства по разработке продуктов, взаимодействующих с нами физически, обычно содержат конкретную информацию, основанную на свойствах и возможностях человеческого скелета и органов чувств. Совокупность сведений в этой области составляет науку эргономику. На основе этих знаний можно проектировать стулья, столы, клавиатуры или дисплеи, которые с высокой степенью вероятности будут удобны для своих пользователей. Тем не менее, нельзя пренебрегать тщательным тестированием разрабатываемых продуктов. Вы не станете проектировать машину, обслуживание которой предусматривает, чтобы один человек оперировал двумя переключателями, расположенными в трех метрах друг от друга. Очевидно, что людей с такими физическими размерами не бывает. Тема эргономики в компьютерной технике, выходящая за пределы данного изложения, рассматривается в обзоре разработок интерфейсов, представленном в книге Мэйхью (Mayhew, 1992, гл. 12). В эргономике учитывается статистическая волатильность параметров человеческого тела. Можно спроектировать автомобильное кресло, подходящее для 95 % населения, тогда как остальным 5 % потенциальных покупателей автомобиля такие кресла покажутся неудобными. Создание кресла, которое можно было бы регулировать в широком диапазоне, в том числе для редких пользователей с ростом 1 м или еще более редких с ростом 2,5 м, было бы механически невыполнимым или же потребовало значительных затрат.

Большая часть машин, созданных нашей цивилизацией, были механическими и взаимодействовали с нами главным образом физически. Соответственно, наши физические ограничения сравнительно легко учесть. Постепенно человеческие изобретения стали иметь все большее отношение к области интеллектуальных задач, нежели физических. Мы должны овладеть эргономикой сознания, если мы хотим создавать интерфейсы, которые могли бы хорошо работать. Удивительно, но мы часто не замечаем собственные ментальные ограничения, поэтому для определения границ возможностей нашего сознания мы должны прибегнуть к тщательному наблюдению и экспериментированию.

Изучение прикладной сферы наших ментальных способностей называется когнитивным проектированием, или когнетикой. Некоторые когнитивные ограничения очевидны: например, нельзя ожидать от обычного пользователя способности перемножать в уме 30-значные числа за 5 секунд, поэтому нет смысла разрабатывать интерфейс, который требовал бы от пользователя такой способности. Однако мы часто не учитываем другие ментальные ограничения, которые оказывают неблагоприятное влияние на нашу продуктивность при работе с интерфейсами «человек-машина», хотя эти ограничения присущи каждому человеку. Интересно отметить, что все известные компьютерные интерфейсы, а также многие некомпьютерные интерфейсы «человек-машина» разработаны с расчетом на некие когнитивные способности, которыми, как показывают эксперименты, мы на самом деле не обладаем. Большая часть трудностей, связанных с использованием компьютеров и подобных устройств, возникает скорее из-за низкого качества интерфейса, чем из-за сложности самой задачи или же недостатка старания или умственных способностей у пользователя.

Когнетика, так же как и эргономика, учитывает статистическую природу различий между людьми. Тем не менее, следует прежде всего рассмотреть сами ограничения, присущие нашим когнитивным способностям, поскольку знания об этих ограничениях пока мало находили практическое применение.

К счастью, нам не придется рассматривать физическую структуру мозга хотя бы потому, что наши сегодняшние знания об этом органе весьма неопределенны. Успешный интерфейс вполне может быть разработан на основе прагматического и эмпирического взгляда на то, что может и чего не может человеческий ум, сколько времени требуется человеческому сознанию и телу на выполнение тех или иных задач и какие условия повышают вероятность совершения ошибки.

2.2. Когнитивное сознательное и когнитивное бессознательное

О, доктор Фрейд, доктор Фрейд, если бы только вы занимались чем-нибудь другим!

Давид Лазар «Доктор Фрейд», 1951

Использование таких терминов, как сознательное и бессознательное, которые имеют вполне определенное значение в психологии, философии и истории и применяются для описания аспектов функционирования нашего мышления, может вызывать некоторые затруднения. В контексте технического проектирования имеет смысл пользоваться более ограниченными понятиями когнитивного сознательного и когнитивного бессознательного. Еще более точными были бы термины эмпирическое сознательное и эмпирическое бессознательное, однако более благозвучные варианты, предложенные Килстромом (Kihlstrom), уже стали общепринятыми (Cohen and Schooler, 1997, с. 137). Понимание того, что мы обладаем этими двумя отдельными наборами ограниченных ментальных способностей, а также того, как они работают во взаимодействии с интерфейсами «человек-машина», важно для разработки интерфейсов в той же степени, в какой знание о размере и силе человеческой руки важно для разработки клавиатуры.

Дадим краткое определение: бессознательными называются те ментальные процессы, которые вы не осознаете в тот момент, когда они происходят. Когнитивное бессознательное – это не грандиозное мифическое порождение фрейдистской психологии, а явление, которое можно продемонстрировать с помощью простого эксперимента, о котором мы скажем далее. Несмотря на обилие книг, посвященных вопросам и парадоксам сознания, изложенный в этой главе подход, взятый из книги Бернарда Баарса «Когнитивная теория сознания» (Bernard J. Baars. A Cognitive Theory of Consciousness, 1988), позволяет избежать дилемм, свойственных данному вопросу, и обращает нас только к тому, что мы можем непосредственно наблюдать и о чем можем делать конкретные выводы. Как сказано в предисловии к этой книге, «в науке применяется одна испытанная временем стратегия: оставить на время философские вопросы и сосредоточиться на тех, которые являются эмпирически разрешимыми». Когнетика – это практическая дисциплина. Хотя теоретические исследования могут разъяснять неясное и, в конце концов, приводить к надежным практическим результатам, мы все же стремимся избегать их до тех пор, пока не почувствуем эти результаты. (Аналогичным образом изучение роста человеческих костей, которое может дать полезные сведения с точки зрения эргономики, все же скорее относится к области физиологии, чем собственно к эргономике.)

Сознание и модели человеческого разума

Хотя трактовка когнитивных свойств сознания, предложенная Баарсом, является полезной, его теория разума, в которой моделями служат современные цифровые компьютерные структуры, имеет уже меньшую ценность. Такой подход, на мой взгляд, сомнителен, особенно по той причине, что мыслители издавна использовали последние достижения в области технологии в качестве моделей понимания человеческого существа, а со следующим шагом в технологическом развитии отказывались от них или же ограничивали их применение.

Дон Норман, когнитивный психолог, хорошо знакомый с компьютерами, говорил о человеческом разуме в терминах вычислительных устройств (Norman, 1981). Дж. P. Андерсон (Anderson, 1993) еще в 1976 году построил модель ментальных операций на основе так называемых продукций – инструмента, который широко использовался в свое время для описания синтаксиса компьютерных языков. Хотя такие аналогии и могут быть полезны, некоторые ученые склонны придавать чрезмерное значение этой метафоре. Я предполагаю, что в ближайшие несколько лет появится большое количество психологических теорий, использующих архитектуру «клиент-сервер», Интернет и Всемирную сеть с ее гипертекстовыми ссылками и броузерами в качестве моделей работы отдельных аспектов сознания.

Следует с осторожностью относиться к этой тенденции, в противном случае мы можем создать аналогии, которые не будут иметь никакой нейрофизиологической основы. В XVII столетии Вселенная и ее обитатели часто описывались в терминах часового механизма (Dijksterhuis, 1961, с. 495). Однако на фоне нашего сегодняшнего понимания как часовых механизмов, так и организмов, эта метафора утратила свою яркость. В XIX столетии метафора парового двигателя встречалась во многих философских трактатах о физиологии человека. Сегодня мы знаем, что ценность этой аналогии ограничивается главным образом объяснением метаболизма, поскольку метаболическую систему можно назвать тепловым двигателем организма.

Тема сознания рассматривается также в двух других известных книгах: «Новый разум императора» Роджера Пенроуза (Penrose, The Emperor's New Mind, 1989) и «Объясненное сознание» Даниела Денетта (Dennett, Consciousness Explained, 1991). Несмотря на то что чтение этих произведений довольно захватывающе, они, к сожалению, не представляют ценности с точки зрения разработки интерфейсов «человек-машина». Обобщая, можно сказать, что без непосредственного подтверждения того или иного примера функционального параллелизма следует избегать слишком буквального понимания метафор, в которых человеческий мозг уподобляется компьютеру.

____________

Поскольку рассуждения о том, что является сознательным или бессознательным, кажутся весьма далекими от наших повседневных забот, попытаемся наглядно продемонстрировать их значение в обычной жизни. Попробуйте ответить на следующий вопрос: какая последняя буква в вашем имени? До тех пор пока вы не прочитали предыдущее предложение, вы, вероятно, не думали об этой букве и ее связи с вашим именем. Вы знаете (и уже давно знали), что это за буква и какое место она занимает в вашем имени, но вы не обращали на это своего внимания. Вы не думали, не размышляли об этом. Или, если пользоваться нашей терминологией, вы не осознавали это. Данная информация не запрашивалась, однако вы смогли ее получить, когда в этом возникла необходимость. То место, откуда была извлечена буква, мы будем называть когнитивным бессознательным. Когнитивное бессознательное – это необязательно какое-то физическое место, хотя оно должно быть представлено определенными физическими процессами в мозге. Представление о том, что бессознательное и сознательное должны соответствовать определенным областям мозга, не совсем верно. Скорее, они могут им соответствовать. Изменение состояния в момент осознания буквы – это один из возможных механизмов процесса. Другой возможный вариант – это наличие в мозге определенного указывающего устройства, и перемещение воспоминания или мысли из одной области мозга в другую вызывает также и перемещение этого указателя. Вполне возможно, что мысли и воспоминания распределены по всему мозгу, наподобие того, что происходит при голографической записи изображений.

Мы могли бы рассмотреть и другие возможные механизмы и объяснения, но в этом нет необходимости. Для нас важно сейчас только отметить, что в один момент вы не осознавали, какой буквой заканчивается ваше имя, а в другой момент стали осознавать. Хотя иногда я использую здесь метафору перемещения в пространстве, говоря о мысли как о чем-то перемещающемся из области сознательного в область бессознательного или наоборот, все же не следует понимать это образное выражение как указание на некую модель функционирования мозга. (Возможно, исследования физической структуры мозга смогут подтвердить обоснованность такой модели, но для нас это сейчас не имеет значения.)

Когда я пользуюсь в этой книге терминами сознательное и бессознательное, то, как правило, подразумеваю под ними понятия когнитивного сознательного и когнитивного бессознательного. Когда вы подумали о последней букве в вашем имени, то эта мысль, вызванная прочитанным предложением, стала частью вашего сознания. Это изменение состояния вашей мысли – от бессознательного к сознательному – показывает, что у вас есть, по крайней мере, две формы знания. Для того чтобы построить науку когнетику, мы должны отказаться от солипсизма[2]2
  Солипсизм – теория, согласно которой считается, что единственное доступное знание – это знание о себе. – Примеч. науч. ред.


[Закрыть] в нашем подходе и принять, что другие люди смогли бы сделать те же наблюдения относительно своих ментальных процессов, какие только что сделали и вы.

Такой стимул, как, например, прочтение некоторой части этой книги, может вызвать перемещение какой-то информации или ощущения, или любого другого содержимого вашей памяти или знаний из области бессознательного, где оно хранится, в область сознательного, где вы его осознаете. Обращаете ли вы внимание на ощущения от одежды, в которую вы сейчас одеты? В каких местах она стянута, а в каких сидит свободно? До тех пор пока вы не прочитали эти предложения, направившие ваше внимание на одежду, вы, вероятно, не осознавали того напряжения, которое она оказывает на части вашего тела. Вы также можете вспомнить, например, какое-нибудь приятное недавнее событие, и при этом у вас, возможно, возникнет (перейдя из когнитивного бессознательного в когнитивное сознательное) то эмоциональное состояние, которое сопровождало это событие. Теперь обратите внимание на ощущение, связанное с тем, что вы держите в руках эту книгу (если вы читаете ее в печатном варианте), или с тем устройством, посредством которого вы управляете компьютером (если вы читаете книгу в электронном варианте). Думаю, что проведенные эксперименты помогли вам убедиться в существовании когнитивного бессознательного и когнитивного сознательного, а также в том, что с помощью некоторого стимула можно вызвать переход какой-либо ментальной конструкции из одной области в другую.

Сознательно переживать бессознательные процессы вы не можете по определению. Такой бессознательный процесс, как, например, отслеживание давления в мочевом пузыре, служит стимулом к тому, чтобы осознанной стала необходимость опорожнить его.

Однако в связи с этим возникает один трудный вопрос: кто здесь подразумевается под местоимением «вы»? Можно ли провести различие между вами и вашим сознанием? Поскольку нам предстоит говорить о техническом проектировании, я обойду этот вопрос стороной и просто скажу, что в нашем случае под словом «вы» будет подразумеваться сочетание вашего физического существа и всех присущих ему физических и ментальных феноменов. Для понимания принципов построения интерфейсов нет необходимости рассматривать вопрос возможного различия между вами, вашим сознательным и вашим бессознательным «я».

Вполне вероятно, что воспоминания или ключи к ним физически хранятся в каких-то областях мозга, поскольку в некоторых случаях непосредственная электрическая стимуляция отделов мозга, которая иногда проводится при хирургических операциях, способна вызвать воспоминание, т. е. сделать это воспоминание осознанным. С помощью стимуляции одной области мозга можно многократно вызывать определенное воспоминание, состояние или ощущение, тогда как с помощью стимуляции другой области можно многократно вызывать другие переживания. Исследования мозга, предпринятые с использованием методики магнитно-резонансного представления (magnetic-resonance imaging, MRI), а также позитронно-эмиссионной томографии (positron-emission tomography, PET), позволяют выявить физическую основу различных ментальных процессов. Эти методики упомянуты в связи с тем, что в будущем они могут оказать непосредственную помощь в разработке и особенно в тестировании интерфейсов. Например, существует обратная корреляция между уровнем поглощения глюкозы определенной зоной мозга испытуемого, что является показателем потребления энергии в данной физической структуре его мозга, и степенью легкости, с которой испытуемый использует тестируемый элемент интерфейса. В будущем измерение параметров мозговой активности может найти более широкое применение в качестве средства тестирования интерфейсов. Тем не менее, рассмотрение указанных методов выходит за рамки предмета этой книги.

Приведенные примеры описывали ситуации, когда ментальные конструкции перемещались из области бессознательного в область сознательного. Следующий пример демонстрирует обратную ситуацию. Внезапный звук или другое неожиданное событие может отвлечь ваше внимание от того, чем вы были заняты в этот момент – например, от чтения книги, – к вопросу о причине этого звука. Скажем, услышав звук падающей с полки лампы, вы подумаете: наверное, это кот туда забрался. После того как вы возвратитесь к чтению, знание о происшедшем событии переместится из вашего когнитивного сознательного в когнитивное бессознательное.

Кроме того, существуют пограничные случаи, а также есть многое, что нам еще не известно о сознательном и бессознательном. Например, каждый сталкивался с ситуацией, когда никак не вспомнить чье-либо имя, хотя оно буквально вертится на языке. Иногда вы все же вспоминаете это имя, и тогда можно сказать, что данное воспоминание становится полностью осознанным. В других случаях воспоминание так и остается ускользающим. Существует ли промежуточное состояние между сознательным и бессознательным? Можно ли зафиксировать состояние сознания в момент, когда информация об имени «движется» из одной области мозга в другую? Можно ли считать «почти вспомненное» имя свидетельством частичной, прерываемой связи, наподобие неплотного, искрящего электроконтакта? Эти вопросы довольно интересны, тем не менее, нам необязательно нужны ответы на них; так же как в космологии – нам известно, что вселенная расширяется, хотя мы и не знаем ответа на вопрос, что послужило причиной этого расширения, т. е. что было до так называемого «большого взрыва», с которого, по мнению большинства космологов, и началось существование нашей вселенной.

Как я уже сказал, мы не станем углубляться в какую-либо из метафор, описывающих работу человеческого мозга. В то же время, мы не можем избежать построения его ментальных моделей. (Кстати, поразительно, что мы строим модели нашего мозга внутри нашего мозга.) Пока же я предлагаю читателю представлять сознательное и бессознательное как некие два отдела. Эти отделы являются не просто разными областями или состояниями, в которых хранятся мысли или воспоминания, но они имеют разные способы взаимодействия с окружающим миром и с воспринимаемыми понятиями. Как было установлено когнитивными психологами за последние сто лет, когнитивное сознательное и когнитивное бессознательное обладают свойствами, которые выходят за пределы нашего знания или незнания о них.

В табл. 2.1 обобщены различия между когнитивным сознательным и когнитивным бессознательным. Из нее видно, что когнитивное сознательное включается в тех случаях, когда вы сталкиваетесь с ситуацией, которая кажется новой или представляет угрозу, или когда вам требуется принять нешаблонное решение, т. е. такое, которое основано на происходящем именно здесь и сейчас. Понять логическое содержание проблемы возможно только в том случае, если вы осознаете наличие этой проблемы. Когнитивное сознательное работает последовательно и может оперировать только одним вопросом или контролировать только одно действие в течение некоторого промежутка времени. Человек может осознавать одновременно от 4 до 8 отдельных мыслей или объектов. Как правило, каждые несколько секунд сознательная память очищается.

Сознательное проявляется при решении ветвящихся задач. Необходимо сказать, что иногда трудно отличить ветвящуюся задачу от неветвящейся. Например, торможение по сигналу светофора может относиться и к тому и к другому типу задачи. С одной стороны, если вы просто реагируете на красный свет нажатием педали тормоза, данная задача является неветвящейся и, следовательно, обрабатывается когнитивным бессознательным. С другой стороны, если в момент, когда вы приближаетесь к светофору, на нем зажигается желтый сигнал, и поэтому вам требуется принять решение, пересекать ли перекресток без остановки или остановиться, то здесь уже вступает в действие когнитивное сознательное. Пока вы изучаете некоторую задачу, вы можете воспринимать ее как ветвящееся событие, требующее сознательного внимания. По мере повторения задачи ее выполнение может стать неветвящимся и автоматическим. В разделе 2.3 мы начнем рассматривать эти свойства и те следствия из них, которые имеют значение с точки зрения разработки интерфейсов.

Таблица 2.1. Свойства когнитивного сознательного и когнитивного бессознательного