Презентация к уроку "Программные среды, организация и средства человеко-машинного интерфейса"

Тема

ПРОГРАММНЫЕ СРЕДЫ, ОРГАНИЗАЦИЯ И СРЕДСТВА ЧЕЛОВЕКОМАШИННОГО ИНТЕРФЕЙСА, МУЛЬТИСРЕДЫ И ГИПЕРСРЕДЫ

Скороходова Дарья Сергеевна – преподаватель информатики

Цель урока:

Формировать знания о компьютерных программах и их работе

Содержание:

1. Программные среды

2. Понятие человеко-машинного интерфейса

2.1 Текстовый (текст ориентированный) интерфейс

2.2 Смешанный (псевдографический) интерфейс

2.3 Графический интерфейс

3.Мультисреды и гиперсреды.

программная среда Интегрированная совокупность технических и программных средств, при помощи которых 

осуществлятсяразработка программ

Многофункциональные программные среды позволяют опытному программисту экспериментировать при решении новых классов проблем, выбирая подходящие сочетания различных методов

Одной из первых многофункциональных сред искусственного интеллекта является LOOPS, в которой в рамках единой архитектуры обмена сообщениями были объединены четыре парадигмы программирования, перечисленные ниже.

Паради́гма программи́рования  — это совокупность идей и понятий, определяющих стиль написания  компьютерных программ  (подход к программированию).

• Процедурно-ориентированное программирование . Эта парадигма была представлена языком LISP, в котором активным компонентом являются процедуры, а пассивным — данные, несмотря на то, что в LISP процедуры сами по себе также являются данными, поскольку имеют вид списков. В рамках единой среды процедуры могут быть использованы для обработки внешних данных, в частности изменения значений общедоступных переменных.

2.Программирование, ориентированное на правила . Эта парадигма аналогична предыдущей, но роль процедур играют правила "условие-действие". В среде LOOPS наборы правил сами по себе являются объектами, которые можно рекурсивно вкладывать один в другой. Таким образом, часть "действие" одного правила, в свою очередь, может активизировать подчиненный набор правил. С множествами правил связываются управляющие компоненты, с помощью которых в простейшей форме выполняется разрешение конфликтов.

3.Объектно-ориентированное программирование. Структурированные объекты обладают свойствами и процедур, и данных, причем побочные эффекты обычно локализуются в пределах объекта. Обработка поступающих сообщений приводит к передаче данных или изменению их значений, но все манипуляции данными выполняются под управлением того компонента, который обратился к объекту. При этом вызывающий объект совершенно не интересует, как хранятся данные и как они модифицируются внутри объекта.

4.Программирование, ориентированное на данные. Доступ к данным и обновление данных запускает определенные процедуры, причем не имеет значения, почему изменен компонент данных, — то ли это результат побочного эффекта, то ли результат действия других процедур. С переменными, в которых хранятся значения данных, связываются определенные процедуры, подобно тому, как это делается в слотах фрейма, причем такие переменные часто называют активными величинами. В таких приложениях, как моделирование, этот стиль программирования оказывается довольно продуктивным, поскольку позволяет распространить эффект изменения какого-либо компонента на прочие, с ним связанные.

В рамках основной объектно-ориентированной парадигмы модули среды, поддерживающие разные стили программирования, можно комбинировать.

Автоматизированная система управления − это человеко-машинная система , включающая объект управления и автоматизированные управляющие устройства. Часть функций управления в этих системах выполняет человек. Важным компонентом автоматизированной системы является SCADA−система. SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) − это совокупность аппаратно-программных средств, с помощью которых обеспечиваются мониторинг (непрерывное наблюдение, контроль), анализ и управление параметрами технологического процесса.

Слово интерфейс (от англ. - поверхность раздела, перегородка) определяет место или способ соединения, соприкосновения, связи.

Человеческо-машинное взаимодействие  (HCI - Human-Computer Interaction) - это наука, которая изучает, как люди используют компьютерные системы, чтобы решить поставленные задачи. HCI обеспечивает нас знаниями о компьютере и человеке для того, чтобы взаимодействие между ними было более эффективным и более удобным. HCI включает в себя несколько различных дисциплин. Это требуется для того, чтобы разработчики программного обеспечения понимали основы деятельности, поведения и ментальной специфики человека в соответствии с проектируемой системой

Психология

Лингвистика

Информатика

Эргономика

Человеко-машинный интерфейс - это широкое понятие, охватывающее инженерные решения, обеспечивающие взаимодействие оператора с управляемыми им машинами.

Сложность создания человеко-машинного интерфейса состоит в том, что данные, которые нужно “донести” до пользователя, нужно “донести” так, чтобы пользователю было это “донесение” удобным и понятным.

Человеко-машинный интерфейс условно можно разделить на 3 подгруппы : текстовый (текст ориентированный) интерфейс; смешанный (псевдографический) интерфейс; графический интерфейс.

Текстовый (текст ориентированный) интерфейс

К такому виду человеко-машинного интерфейса можно привести интерфейс командной строки DOS или Shell - интерпретатор Linux.

Пользователь взаимодействует с вычислительной системой с помощью клавиатуры, набирая специальные команды, для задания различных опций служат параметры.

Для эффективного использования их пользователю необходимо знать синтаксис всех команд, плюс знать, какие нужно использовать ключи или опции для каждой из них. Это является главным недостатком этой подгруппы человеко-машинных интерфейсов. Кроме того, текстовая природа выводимых данных делает трудной, а под час и совершенно невозможной работу с определённым классом приложений, в первую очередь графических, или тех, где используются разнородные данные, например Web-браузеры.

В основном текстовый интерфейс применяется в таких сферах, как операционные системы, чаты и компьютерные игры. В операционных системах такой вид интерфейсов применяется как командная строка.

Смешанный (псевдографический) интерфейс

Псевдографический интерфейс обособлен присутствием графических интерфейсных элементов, например, кнопки, индикаторы процесса выполнения, меню. Как пример можно привести известную программу FAR

Для пользования этой системой уже не нужно наизусть помнить многочисленные команды и опции, сообщения имеют более удобный и привычный вид. Но интерфейс все равно остается текст ориентированным, а значит трудности с отображением различных данных остаются - о типе файла можно узнать только по расширению, а не как в Windows - еще и по иконке.

Псевдографический человеко-машинный интерфейс является промежутком между чисто текстовым интерфейсом и графическим. Такой вид человеко-машинного интерфейса в большинстве случаев обладает всеми преимуществами текстового интерфейса (использование мощных языков, расширяемость), и устраняет некоторые недостатки (позволяет легче управлять системой, нагляднее представить файловую систему, например). Но большинство недостатков практически те же - бедность вариантов представления данных, невыразительность интерфейса, нарастающая сложность при попытке перенести команду с множеством опций в режим, когда в окне нужно просто выбрать нужные пункты

Графический интерфейс

Графический человеко-машинный интерфейс - это система средств для взаимодействия пользователя с компьютером, основанная на представлении всех доступных пользователю системных объектов и функций в виде графических компонентов экрана (окон, значков, меню, кнопок, списков и т.п.). При этом, в отличие от текстового интерфейса, пользователь имеет произвольный доступ (с помощью клавиатуры или устройства координатного ввода типа "мышь") ко всем видимым экранным объектам.

Впервые Графический интерфейс был предложен учёными из исследовательской лаборатории Xerox PARC в 1970-х. В 1973 году в лаборатории Xerox PARC собирают молодых людей, недовольных политикой США (война во Вьетнаме) и дают свободу исследований. В результате на свет появляется концепция графического интерфейса WIMP (Windows, Icons, Menus, Point-n-Click). В рамках этой концепции создаётся компьютер Alto.

Графический интерфейс со своей многозадачностью был использован в 1985 году в операционной системе AmigaOS.

К этому виду интерфейсов относятся такие системы как, Mac OS, Solaris, GNU/Linux, Microsoft Windows, NeXTSTEP

В графическом человеко-машинном интерфейсе все элементы пользовательского интерфейса, как и сами данные в окнах, отображаются в графическом режиме, с помощью 256, 16-битной или 32-битной глубины цветового буфера.

Общим для всех систем с графическим интерфейсом есть понятие окна. Окно - прямоугольная область экрана, куда программа выводит свои данные и откуда получает команды. Есть два различных подхода.

Первый - это десктоп. Десктоп - это окно, которое имеет максимальные размеры и занимает весь экран. Как пример можно рассмотреть 2 скриншота системы Microsoft Windows.

Второй подход - система формирует виртуальный десктоп гораздо большего размера, чем дисплей. Окна могут размещаться на всей площади этого десктопа, а на экране отображается лишь те окна или их части, которые попадают в область отображения реального экрана. Такой подход обязывает постоянно и независимо от других окон держать в видимой области окно специальной программы - оконного менеджера, который показывает в масштабе расположение всех окон на виртуальном десктопе и ту область, которая отображается в данный момент.

Есть большой плюс - это удобство. Ведь в графических интерфейсах можно реализовать то, что нельзя в остальных.