Gebruikersomgeving

De gebruikersinterface (volgens de Society for Computer Science , afdeling mens-computerinteractie en interfacegebruik ; Engelse gebruikersinterface) of zelfs gebruikersinterface is het punt of de handeling waarbij een persoon met een machine of een werkeenheid in interactie plaatsvindt. In het eenvoudigste geval is dit een lichtschakelaar: hij behoort noch aan mensen, noch aan de "machine" (lamp), maar is de interface tussen beide.

Systematisch gezien behoort de gebruikersinterface tot de mens-machine-systemen (MMS): mens ↔ mens-machine-interface ↔ machine . Er zijn verschillende wetenschappen aan het onderwerp gewijd, zoals informatica , cognitief onderzoek en psychologie . In onderzoek behandelt de discipline mens-computerinteractie het onderwerp.

Om ervoor te zorgen dat een gebruikersinterface nuttig en zinvol is voor mensen, moet deze worden aangepast aan hun behoeften en mogelijkheden. De basiskennis voor een ergonomisch en gebruiksvriendelijk interfaceontwerp wordt ontwikkeld in de wetenschappelijke discipline ergonomie . De specifieke werkterreinen hier zijn cognitieve ergonomie, systeemergonomie en software-ergonomie ( usability engineering ).

Mens-machine interface

De gebruikersinterface wordt ook "man-machine interface" (MMS) of "human machine interface" (HMI) of "man machine interface" (MMI) genoemd en stelt de operator onder bepaalde omstandigheden in staat om naast de systeemstatus ook de status van het systeem te controleren. bedienen van de machine en ingrijpen in het proces. De informatie (" feedback ") wordt ofwel via bedieningspanelen met signaallampen, displayvelden en knoppen ofwel via software via een visualisatiesysteem dat bijvoorbeeld op een terminal draait , geleverd. Bij de lichtschakelaar bestaat de visuele feedback uit de indruk "licht" en de schakelstand "aan" of "donker" en "uit". Het bestuurdersgedeelte van een auto heeft tal van gebruikersinterfaces - van de bedieningsapparaten (pedalen, stuur, versnellingspook en indicatorhendel, enz.) tot de visuele feedback van de "machine" -auto (displays voor snelheid, bereik, radio programma, navigatiesysteem, enz.).

Voorbeelden

Foto's

• 

  Historische mens-machine interface van een stoomlocomotief

• 

  Moderne mens-machine-interface van een ICE

• 

  Gebruikersinterface van een Japans toilet

• 

  Op spraak gebaseerde gebruikersinterface op Google Glass

• 

  MMS in een opnamestudio (analoog)

• 

  MMS voor postproductie (film)

• 

  MMS in een suikerfabriek

• 

  Noodknop

• 

  Toont de voorkant van een modern HMI-paneel zoals het vaak wordt gebruikt in de industrie.

• 

  Toont een moderne HMI uit de industrie en mogelijke interfaces. De interfaces zijn slechts exemplarisch omdat de interfaces zijn aangepast aan de eisen.

• 

  Digitale oscilloscoop voor het meten en weergeven van elektrische spanningen

schema's

• 

  Sommige randapparatuur zijn mens-machine-interfaces. Daarachter bevinden zich de IC's waarop de software draait.

• 

  Verschillende mens-machine-interfaces vereisen elk aangepaste software-implementaties.

Succes en falen van gebruikersinterfaces

Het succes van een technisch product hangt niet alleen af ​​van de factoren prijs, betrouwbaarheid en levensduur, maar ook van de factor beheersbaarheid en gebruiksvriendelijkheid . Idealiter wordt een gebruikersinterface intuïtief uitgelegd, zonder training. Ondanks zijn populariteit en eenvoud is de lichtschakelaar geen ideale gebruikersinterface, maar eerder het compromis van een conflict van doelstellingen . Dit houdt in dat de schakelaar rechtstreeks op het in te schakelen apparaat, dus op de lamp zelf, moet worden aangesloten (zodat men er niet naar hoeft te zoeken). Aan de andere kant moet het in de buurt van de deur zijn (waar het meestal is), zodat je niet in het donker naar de lamp hoeft te zoeken. Daarnaast bepaalt de stand van de lichtschakelaar meestal niet duidelijk of de lamp aan of uit staat. Dit kan het oplossen van problemen bij storingen (stroomuitval, doorgebrande zekering, defecte lamp) bemoeilijken.

Een even populaire, maar niet ideale interface is het aanraakgevoelige scherm : hier wordt bijvoorbeeld door het aanraken van het schermsymbool voor e-mail het programma opgeroepen dat de e-mail oppikt. Als u echter op het pictogram drukt, verbergt de vinger het pictogram zelf. Dit levert meestal geen problemen op, maar het is onmogelijk om precies met uw vingers op het scherm te tekenen of te schrijven.

Bij duurzame producten worden de gebruikersinterfaces in de loop der jaren geoptimaliseerd. Zo ontbreken er twee schakelaars die in de jaren 80 nog gangbaar waren bij afspeelapparaten voor audio of video: De functionaliteit van de schakelaars om naar het vorige of volgende nummer te springen is geïntegreerd in de schakelaars voor snel vooruit- of terugspoelen. In plaats daarvan is de gebruikersinterface complexer geworden omdat elk van de twee knoppen nu twee functies vervult. Voor de ontwikkelaars van gebruikersinterfaces speelt reductie een centrale rol, zoals in dit voorbeeld: Het reduceren van toegang tot een complexe machine tot slechts enkele bedieningselementen kan de basisbediening vergemakkelijken, maar doet meestal geen recht aan de complexiteit.

Met de zeer complexe besturingssystemen van moderne computers wordt dit doelconflict opgelost door twee categorieën gebruikersinterfaces: de ene toont de gebruiker de pictogrammen, de prullenbak, de mappen, enz. voor dagelijks gebruik, die hij onmiddellijk begrijpt en kan gebruiken zonder enige leercurve: de klik op een link opent bijvoorbeeld de doelwebsite. De andere stelt hem in staat om diep in het computersysteem in te grijpen via de opdrachtregelinterface , maar vereist veel leren. taskkill /F /IM iexplore.exe alle Internet Explorer-gerelateerde processen op een Windows-systeem.

Markeringen

Omdat veel machines een aanzienlijk risico kunnen vormen, moet een mens-machine-interface zo duidelijk en ondubbelzinnig zijn dat deze zelfs in paniek veilig kan worden bediend. Aan de noodstopschakelaar worden daarom speciale eisen gesteld. Internationale normen in overeenstemming met de IEC / EN 60073 (VDE 0199), IEC / EN 60204-1 (VDE 0113 deel 1) is gebaseerd op de bekende kleuren van het verkeer lichten in het verkeer en leiden de kleuren van de bedieningselementen van drukknoppen van deze. De kleuren op de displaykolommen van machines moeten in de aangegeven volgorde worden gebruikt.

Er zijn ook symbolen aanwezig, in overeenstemming met IEC 60417-5007, bijvoorbeeld:

symbool	functie
${\displaystyle <span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">|</span></span>}${\ weergavestijl \ midden}	beginnen
${\displaystyle <span\; class="mwe-math-element"><span\; class="mwe-math-mathml-inline\; mwe-math-mathml-a11y"\; style="display:\; none;">◯</span></span>}${\ displaystyle \ bigcirc}	hou op

Dergelijke symbolen zijn voordelig vanwege de wijdverspreide kleur ametropie, maar net als een aantal waarschuwingsborden toelichting behoeven.

Geautomatiseerde gebruikersinterface

Een computergebaseerde gebruikersinterface, of GUI, eigenlijk een gebruikersinterface, is het deel van een computerprogramma dat de gebruiker communiceert. In DIN EN ISO 9241-110 wordt de term gebruikersinterface gedefinieerd als "alle componenten van een interactief systeem (software of hardware) die informatie en bedieningselementen verschaffen die de gebruiker nodig heeft om een ​​specifieke werktaak uit te voeren met het interactieve systeem compleet ."

Er zijn de volgende soorten geautomatiseerde gebruikersinterfaces:

• Representatieve gebruikersinterface (Engels, tastbare gebruikersinterface TUI)

  Met deze (recente) benadering wordt de systeemfunctionaliteit belichaamd door fysieke objecten, die tegelijkertijd kunnen worden bestuurd en gelezen. Een muis is geen TUI in strikte zin, omdat het slechts een generiek invoerapparaat is. Het doel van TUI-ontwikkeling is om samenwerking, leren en ontwerpen aan te moedigen door digitale informatie fysieke vormen te geven, waarbij gebruik wordt gemaakt van het menselijk vermogen om fysieke objecten en materialen te voelen en te manipuleren

  

  Reactable, een elektronisch muziekinstrument als voorbeeld van een tastbare gebruikersinterface.

  • bijvoorbeeld een spreadsheet , een matrix in tabelvorm , zoals gebruikt in spreadsheetprogramma's
  • een tekstpagina van een WYSIWYG- tekstverwerkingsprogramma dat een vel papier voorstelt dat in een typemachine is geklemd of de daaruit gegenereerde afdrukpaginaweergave
• Brain-computer interface (Engl. Brain Computer Interface BCI)

  Hiermee kan een computer via gedachten worden bediend, dus zonder de ledematen te gebruiken. Een groot toepassingsgebied is de ondersteuning van lichamelijk gehandicapten.

• Grafische gebruikersinterfaces (Engelse grafische gebruikersinterface GUI)

  Met grafische gebruikersinterfaces kunnen complexe oppervlakken worden ontworpen, die meestal met de muis kunnen worden bediend, maar optioneel ook met andere invoerapparaten. KDE of Aqua zijn voorbeelden van GUI's. In GUI's worden de interactie-elementen vaak weergegeven als afbeeldingssymbolen ( pictogrammen ). GUI-iconen zijn symbolisch-picturale metaforen en vinden hun oorsprong in de kantoorwereld van de jaren zeventig.

• Opdrachtregel (Engelse opdrachtregelinterface CLI)

  Opdrachtregels vereisen dat de gebruiker de juiste opdrachten invoert met het toetsenbord. Command line interpreter (Engels. Command Line Interpreter Afgekort. Ook CLI) is een voorbeeld van een opdrachtregel. Aan het begin van de computergeschiedenis waren CLI's de enige gebruikersinterface, daarom wordt de meer algemene term shell nog steeds vaak gebruikt als synoniem voor de term opdrachtregel.

  

  DEC VT100 Terminal voor opdrachtregels

• Natuurlijke gebruikersinterfaces (Engl. Natural User Interface NUI)

  Natuurlijke gebruikersinterfaces zoals een touchscreen zijn aanraakgevoelig en reageren op vinger- en handbewegingen. De op gebaren gebaseerde bediening is gebaseerd op natuurlijke, vertrouwde bewegingen en maakt intuïtief gebruik van interactieve apparaten mogelijk. Een digitaal, kunstmatig invoersysteem (zoals een muis of toetsenbord ) is niet langer nodig, maar het oppervlak vangt en interpreteert de aanraking van de gebruiker.

• Spraakgestuurde gebruikersinterface (Engels, Voice User Interfaces VUI)

  De gebruiker communiceert met een systeem door gesproken woord via spraakgebaseerde gebruikersinterfaces. De output bestaat uit vooraf opgenomen geluid of tekst die wordt overgebracht door een synthetische stem . Ingangen vereisen spraakherkenning of een combinatie met andere invoerparadigma's zoals tekstinvoer, muisklik of DTMF- signalen op telefoons. Een voorbeeld van een VUI zijn toespraak dialoogvenster systemen , interactieve telefonische aankondiging diensten en bellen systemen.

• perceptueel gestuurde gebruikersinterface (Engels. Perceptual User Interface PUI)

  Deze aanpak is nog in ontwikkeling. Onder andere het Fraunhofer Institute for Digital Media Technology en de junior onderzoeksgroep Perceptual User Interfaces van het Max Planck Institute for Computer Science Saarbrücken houden zich bezig met dit onderwerp. ^[1] De combinatie van GUI , VUI en elektronische gebarenherkenning is bedoeld om de communicatie met de computer te vergemakkelijken.

• Karakter-georiënteerde gebruikersinterfaces (TUI Text User Interface )

  Karakter-georiënteerde gebruikersinterfaces zijn op tekst gebaseerd, maar vereisen geen commando's van de gebruiker, maar worden meestal gepresenteerd in de vorm van menu's die worden bediend met het toetsenbord en zelden met de muis. Een voorbeeld van een tekstgebruikersinterface is de bestandsbeheerder Norton Commander . Er werd bepaald dat een pull-down menusysteem bovenaan het scherm, een statusbalk onderaan het scherm en sneltoetsen voor alle veelvoorkomende functies hetzelfde zouden moeten blijven. Dit droeg in belangrijke mate bij aan de snelheid waarmee gebruikers een applicatie konden leren, waardoor het snel werd ontwikkeld en de industriestandaard werd.

De gebruikersinterfaces kunnen, maar hoeven niet noodzakelijkerwijs, elementen uit de lagere niveaus te bevatten; De Midnight Commander heeft bijvoorbeeld een shell geïntegreerd, maar behoort nog steeds tot de tekstgebruikersinterfaces.

Menu's zijn onafhankelijk van het feit of een gebruikersinterface grafisch, tekstueel, auditief of anderszins is ontworpen.

Zo'n visualisatiesysteem bestaat vaak uit een pc met een scherm en een toetsenbord of muis . Sommige systemen vereisen een bedrijfsspecifieke computer, waarvan de meeste op een gewone pc kunnen worden geïmplementeerd.

Besturingstechnologie

Configureerbare computerondersteunde gebruikersinterfaces zorgen voor communicatie en uitwisseling ( procesvisualisatie ) tussen een PLC en mensen in de regeltechniek (ook Supervisory Control en data acquisitie , SCADA kort) en zijn daarom een integraal onderdeel van een controle systeem .

Typerend voor een SCADA-systeem is het centrale alarmbeheer , het archiveren van gegevens, het aanmaken van tijdschakelprogramma's en een berichtendienst ( SMS , e-mail, tekst-naar-spraak). Een SCADA bevat een HMI-systeem als gebruikersinterface. Sommige van deze systemen zoals: B. InTouch of WinCC bevatten een geïntegreerde grafische editor en een overvloed aan industriële symbolen, b.v. B. Motoren , kleppen , leidingen of schakelaars .

Afhankelijk van de programmering kunnen de symboolobjecten dan worden gewijzigd met het toetsenbord, de muis of de besturingsinformatie.

Individuele schermobjecten, afbeeldingen en pagina's creëren vervolgens een gebruikersinterface die de functies en de opgeslagen gegevens van de machine reproduceert.

Richtlijnen

Als onderdeel van de documentatie, de aanbieder van een computer besturingssysteem publiceert meestal een set van richtlijnen voor het gestandaardiseerd ontwerp van de user interface, om in het Engels aangeduid als de human interface richtlijnen of stijl gids . Vaak wordt rekening gehouden met de principes van software-ergonomie . Applicatiesoftware wordt dan ook beoordeeld op hoe goed deze aan deze norm voldoet.

Dergelijke richtlijnen zijn b.v. B. bekend van OpenStep ^[2] ( Apple , ^[3] NeXTStep, GNUSTep etc.), IBM ( Common User Access ^[4] ), GNOME , ^[5] KDE , ^[6] Java Swing en Windows . ^[7]

Zie ook

• Oog volgen
• Ontwerp voor iedereen
• ISO 13407 : Gebruikersgericht ontwerp van interactieve systemen (verouderde ISO)
• Menselijke factor
• Webinterface
• Informatie-architectuur
• Interactie ontwerp
• Gebruikswaar

literatuur

• Basis- en veiligheidsregels voor de coderingsprincipes van mens-machine-interfaces voor weergaveapparaten en besturingseenheden . Europese norm 60073: 2002, Duitse versie. VDE Verlag, Berlijn 2003.
• Basis- en veiligheidsregels voor de mens-machine-interface - markering van de aansluitingen van elektrische apparatuur en bepaalde specifieke geleiders, inclusief algemene regels voor een alfanumeriek identificatiesysteem . EN 60445: 2000, Duitse versie. VDE Verlag, Berlijn 2000.
• Basis- en veiligheidsregels voor de mens-machine-interface - identificatie van geleiders met behulp van kleuren of numerieke tekens . EN 60446: 1999, Duitse versie. VDE Verlag, Berlijn 1999.
• Basis- en veiligheidsregels voor de werkingsprincipes van de mens-machine-interface . EN 60447: 2004, Duitse versie. VDE Verlag, Berlijn 2004.
• Veiligheid van machines - Elektrische uitrusting van machines - Algemene eisen . EN 60204-1 : 1997, Duitse versie. VDE Verlag, Berlijn 1998.
• Jef Raskin : De intelligente interface . Addison-Wesley, München 2001, ISBN 3-8273-1796-7 .
• Paul Chlebek: op gebruikersinterface gerichte software- architectuur . Vieweg, Wiesbaden 2006, ISBN 978-3-8348-0162-3 .
• DIN EN ISO 9241-110 principes van dialoogontwerp. Beuth Verlag, Berlijn 2006.
• DIN EN ISO 9241-210 Proces voor het ontwerpen van bruikbare interactieve systemen.
• Peter Frieß, Andreas Fickers (red.): Gerhard Bueß en Udo Voges praten over de mens-machine-interface en de perspectieven en grenzen van mechanisatie in de moderne chirurgie (= TechnikDialog , nummer 18). Deutsches Museum / Lemmens, Bonn 2000, ISBN 3-932306-30-9 . ^[8e]

web links

Commons : gebruikersinterface - verzameling afbeeldingen, video's en audiobestanden

• Junior onderzoeksgroep "Perceptual User Interfaces" aan het Max Planck Instituut voor Computerwetenschappen Saarbrücken
• Leerstoel voor mens-computerinteractie aan de Universiteit van Konstanz
• Master of Advanced Studies in Human Computer Interaction Design Interdisciplinaire en deeltijdstudies aan de universiteiten van Rapperswil & Basel, Zwitserland
• Master in mens-computerinteractie aan de Universiteit van Siegen
• Instituut voor mens-machine-interactie aan de RWTH Aachen University
• W3C-modelgebaseerde gebruikersinterfaces
• Mens-machine interactie . In: Jens Fromm en Mike Weber, eds., 2015: ÖFIT Trend Show: Public Information Technology in the Digitalized Society. Berlijn: Competentiecentrum Publieke IT. ISBN 978-3-9816025-2-4 .

Individueel bewijs

1. ↑ zie artikel op netzspannung.org
2. ↑ GNUSTep / OpenStep-interfacerichtlijnen
3. ↑ Richtlijnen voor de menselijke interface van Apple
4. ^ IBM-ontwerpconcepten
5. ^ GNOME-richtlijnen voor menselijke interface .
6. ↑ Richtlijnen voor de KDE-gebruikersinterface
7. ↑ Richtlijnen voor interactie met gebruikerservaring in Windows
8. ↑ Udo Voges, Ph.D. - AIFB Instituut voor Toegepaste Computerwetenschappen en Formele Beschrijvingsmethoden, KIT Karlsruhe Institute of Technology , Karlsruhe