CC BY
18
НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 13 № 3-2021 РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
Эок 10.36724/2409-5419-2021-13-3-20-27
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ КАЧЕСТВА ГРАФИЧЕСКОГО ИНТЕРФЕЙСА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА СВЯЗИ
ФЕДОРОВА Светлана Викторовна
Сведения об авторе:
адъюнкт Военной академии связи им. С.М. Буденного, г. Санкт-Петербург, Россия, svetafedorov@mail.ru
АННОТАЦИЯ
Введение: повышение степени автоматизации разрабатываемых средств и комплексов связи влечет за собой увеличении сложности программных продуктов их управления. Ввиду ограниченных возможностей человека, встает вопрос об эргономичности человеко-машинных интерфейсов, а именно программного пользовательского интерфейса, позволяющем увеличить эффективность всей человеко-машинной системы. Цель исследования: целью исследования является определение структуры и состава программного пользовательского интерфейса, его параметров, оказывающих влияние на надежность деятельности оператора при управлении программно-аппаратным комплексом связи. Методы: поскольку современные методы оценки программных интерфейсов не позволяют произвести всестороннюю количественную оценку его параметров, решение задачи предлагается осуществить с использованием методов теории систем выявляя количественные, достоветные и объективные сведения об исследуемом программном пользовательском интерфейсе. Предлагаемое математическое описание программного пользовательского интерфейса необходимо для определения показателя качества интерфейса, отражающего степень его эргономичности. Результаты: использование предлагаемого математического описания программного пользовательского интерфейса основанного на определении параметров элементов, входящих в его состав, и дальнейшее определение многокритериального показателя его качества и эргономичности позволит оценить влияние значений параметров элементов интерфейса на показатель его качества, а при проектировании сложных интерфейсов изменение этих параметров позволит проанализировать и выявить такие параметры элементов пользовательского интерфейса, при которых показатель его качества имеет наилучшие значения. Практическая значимость: представленные результаты предлагается использовать при проведении оценки функциональной надежности перспективных разрабатываемых программно-аппаратных комплексов связи и моделировании процесса взаимодействии оператора с этим комплексом посредством программного пользовательского интерфейса. Вывод: оценка функциональной надежности программно-аппаратного комплекса связи основанная на результатах взаимодействия оператора с программным пользовательским интерфейсом комплекса связи, многокритериальный показатель качества которого отражает степень его эргономичности, позволит на ста-ди проектирования перспективных программно-аппаратных комплексов связи оценить влияние параметров элементов интерфейса на безошибочность действий оператора.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: пользовательский интерфейс; графический интерфейс; качество интерфейса; показатель качества;эргономическая оценка интерфейса.
Для цитирования: Федорова С.В. Определение многокритериального показателя качества графического интерфейса программно-аппаратного комплекса связи // Наукоемкие технологии в космических исследованиях Земли. 2021. Т. 13. № 3. С. 20-27. Doi: 10.36724/2409-5419-2021-13-3-20-27
Введение
Развитие и разработка перспективных комплексов средств связи и автоматизации управления неотъемлемо связаны с повышением степени автоматизации рабочего места оператора. Управление техникой за счет использования программно-аппаратных средств приводит к повышению производительности, сокращению времени выполнения процесса, увеличению точности и стабильности выполняемых операций. Взаимодействие оператора с программным обеспечением комплекса — основная составляющая его деятельности. Это взаимодействие осуществляется через пользовательский интерфейс, включающий аппаратную и программную составляющую. Аппаратный пользовательский интерфейс представляет собой устройства ввода, вывода и отображения информации, используемые при осуществлении диалога с программой управления программно-аппаратным комплексом. Программный пользовательский интерфейс непосредственно обеспечивает диалог оператора с программой и визуализацию элементов управления комплексом на экране. Наиболее широкое применение получил графический интерфейс типа «Window (окно), Image (образ), Menu (меню), Pointer (указатель)» (WIMP) [1,2].
К настоящему времени проведено достаточное количество исследований [3-5] доказывающих влияние пользовательского интерфейса на результат трудовой деятельности операторов. Так «плохо» спроектированный пользовательский интерфейс может стать источником стресса и психологического дискомфорта оператора, которые приведут к уменьшению производительности оператора и возрастанию количества ошибок в его работе.
Анализ существующих методик оценки
эргономичности графического интерфейса
Проектирование и разработка графического пользовательского интерфейса (далее интерфейса), как правило, возложены на специалиста осуществляющего проектирование и разработку всего программного обеспечения образца техники [6-8]. Такой специалист обычно не обладает знаниями в области эргономики программного обеспечения и «пишет» интерфейс лишь с учетом выполняемых техникой функций, заданных в тактико-техническом задании заказчиком и собственными субъективными представлениями о понятности и удобстве интерфейса. А так как около 80% информации человек получает через органы зрения, вопрос построения интерфейса крайне важен [9]. Это построение не может и не должно быть исключительно интуитивным, а значит, необходимы формальные методики, модели и алгоритмы для выполнения этих задач.
В настоящее время существует серии стандартов ГОСТ Р ИСО 9241, ГОСТ Р ИСО 14915, ГОСТ РВ 0029 и др., касающиеся эргономики программного обеспечения
и устанавливающие требования, правила и рекомендации проектирования пользовательских интерфейсов — как общецелевых, так и специализированных. Оценка уровня эргономичности интерфейса проводится с помощью контрольного списка применимости и соответствия требованиям, критерии которых двоичны (да/нет). Для допустимого и высокого уровня эргономичности отношение количества выполненных требований к общему количеству требований, применимых к оцениваемому интерфейсу — показатель степени выполнения эргономических требований К
А А инт
должен быть не менее 0,80. Существующая система стандартов позволяет определить соответствие требованиям, но не предоставляет точного оценочного критерия и методических средств анализа разработанного интерфейса, не позволяет провести количественную оценку его параметров качества, в том числе и эргономических.
На сегодняшний день существует достаточно много методик оценки эргономичности интерфейса [10], но они используются разрозненно, в зависимости от принятых у разработчиков способов его разработки и методов оценки. К таким методам относятся:
- оценка, основанная на сравнении и соответствии среде;
- экспертная оценка;
- анкетирование пользователей;
- количественная оценка, базирующаяся на экспериментальных данных;
- формальные методы оценки (информационный поиск, информационная производительность (закон Хика), модель GOMS, оценка сложности системы Тима Комбера и Джона Мелтби, XAOS—модель (визуальная сложность интерфейса), LOC-CC модель автоматического тестирования).
Каждый из этих методов обладает рядом недостатков и не позволяет с достаточной полнотой дать оценку по всем эргономическим параметрам интерфейса с учетом высоких темпов развития в области информационных технологий. Например, методы с привлечением экспертов имеют большую продолжительность и не имеют доказательств правильности, методы с привлечением реальных пользователей не всегда реализуемы, а потенциальный недостаток существующих методов количественных и формальных оценок — неэтичность оценки работы человека по одному параметру, по которому в дальнейшем судить о производительности и удобстве интерфейса в целом.
- Анализ недостатков существующих методик оценки эргономичности интерфейса указывает о необходимости решения следующих проблем:
- необходимо формальное математическое описание интерфейса — описание его структуры, введение параметров и их количественная оценка;
- необходимы многокритериальная методика и алгоритм оценки интерфейса;
НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 13 № 3-2021
РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
- необходимо определение критериев и условий оптимальности интерфейса, соответствующие требованиям эргономично сти.
Математическое описание графического
интерфейса
Графические пользовательские интерфейсы большинства прикладных программ используемых в современных программно-аппаратных комплексах связи и автоматизированных системах управления построены на основе стандартных элементов управления, предоставляемых графической оболочкой операционной системы. В интерфейсах такого типа преобладают статические элементы, предназначенные для ввода и вывода информации. В связи с этим дальнейшая работа будет ориентирована на описание и оценку графического пользовательского интерфейса такого типа [1].
Математическая модель интерфейса Е представляет собой упорядоченный набор величин: — структурного описания интерфейса, В — описания интерфейса как целостного графического образа — битовой карты, М — множество характеристик дискретной координатной плоскости интерфейса
Р = (5, В, И).
Структурное описание интерфейса представляет собой совокупность описаний множества элементов, из которых состоит интерфейс и взаимосвязей между ними. Поскольку в графическом пользовательском интерфейсе WIMP-типа любой элемент может содержать в себе другие элементы, т.е. как бы быть контейнером для других, имеет место отношение подчиненности между элементами, формирующее их древовидную структуру. Начальная экранная форма интерфейса является при этом главным контейнером, внутри которого размещены все его элементы. Расположение элемента внутри контейнера определяется его координатами в соответствии с характеристиками координатной плоскости М. А именно, элемент да-уровня ограничивает элементы расположенные внутри него, т.е. элементы подуровня, входящие в его состав, не могут выходить за границы элемента, в котором они расположены. Границы элемента да-уровня определяются характеристиками этого элемента в координатной плоскости. Они размещают (ограничивают, выравнивают) элементы координатами, началом которых является верхний левый угол, а координатные оси направлены вправо и вниз.
Таким образом структурное описание интерфейса имеет вид:
S = ( Sn),
где 5 — элемент интерфейса, индекс которого определяет его положение в структуре и взаимосвязь между элементами.
При этом структурное описание самого элемента имеет следующий вид:
Sn =( P
(P", Snm, а"),
Рп
— множество параметров элемента с индексом п,
гпт п
5 — множество элементов, входящих в его состав, а — линейный порядок во множестве 5™, определяющий последовательность элементов в 5".
Поскольку в графических пользовательских интерфейсах WIMP-типа пользователь может интерактивно взаимодействовать только с одним элементом интерфейса
Ч Ч п
линейный порядок а определяет цепочку перемещения между елементами.
Структура элементов интерфейса будет иметь вид, представленный на рисунке.
Множество характеристик метрики дискретной координатной плоскости интерфейса представляет собой
выражение вида: M = (ax,Ay,Nx,Ny ^, где Д. —
шаг по
Структурная схема множества элементов ГПИ
оси абсцисс (мм), Д — шаг по оси ординат (мм), Nx—число узлов координатной сетки по оси абсцисс, Ny -число узлов координатной сетки по оси ординат. Все координаты (x, y) в плоскости экранной формы интерфейса определены таким образом, что их значения кратны Д. и Ду соответственно.
Битовая карта графического интерфейса — матрица чисел B = |~by],i = 1...Nx, j = \...Ny — состоит из элементарных элементов изображения (пикселей) и представляет собой множество прямоугольных областей b .., имеющих геометрические размеры Ax х Ay, каждый из которых окрашен одним цветом с... Следовательно, каждая прямоугольная область представляет собой by xy, y у, c ¡^, где х = /-Д.,y.. Цвет с. задается параметрами аддитивной цветовой модели RGB, поскольку в настоящее время большинство устройств отображения информации построены по принципу «излучения» света [11-13].
Математическое описание элемента графического интерфейса
Для структурного описания элемента интерфейса !? необходимо определить его основные параметры, и составить по ним математическую модель элемента интерфейса, которая будет универсальной по отношению к основным элементам интерфейса WIMP-типа1,2,3.
Основные элементы интерфейса данного типа можно разделить на две группы. К первой группе относятся элементы, предназначенные для ввода/вывода информации и команд от пользователя (меню, полоса прокрутки, блок списка, редакторы, кнопки и т.д.), ко второй — только для вывода информации и оформления других элементов (статический текст, блок группировки, курсор графического манипулятора, индикатор процесса и т.д.).
У каждого элемента можно выделить следующие основные параметры:
- информационные параметры элемента I, представляющие собой множество надписей Т, множество изображений Р, уровни информационной нагруженности I и I
Тогда формальное описание элемента интерфейса будет иметь вид:
h = {т, P, in, iout)
D = (fnt, k, s, frt, b, m, e Sn = {pn,Snm,an) = ( L = ((x„Л),...,(,y)) ) =.... (1)
Snm = ^pnm snmw anm j
Математическая модель самого графического пользовательского интерфейса представляет собой следующее выражение:
lsn =( Pn, Snm ,a") F = (S,B,M) = ( M = (Ax,Ay,Nx,Ny)
\B = Ы
I = 1т р 1 1 У
- визуальные параметры элемента Б (параметры оформления): используемый шрифтП, кегель к, начертание 5, цвет текста (переднего плана) /Н и фона Ь, используемые изменения т текста (например, подчеркивание), используемые эффекты е (например, мерцание текста)
D = ( М, к, s, frt, Ь, т, в);
- геометрическое расположение элемента на экранной форме интерфейса, заданная его контуром L — замкнутая ломаная линия, являющаяся упорядоченной последовательностью точек с координатами х и у , ограниченная характеристиками метрики М
1 = {(х\, У\),..., (х, Уi)),' = 1,2,3,....
Таким образом, параметры элемента интерфейса можно формально описать следующим набором:
II = {Т, Р, 1Ы, 10Ш) Рп = (I, D, Ь) = 1 D = (/пХ, к, s, /Л, Ъ, т, г) \Ь = ((x1, у),..., (х, у))
Вадзинский Р. Н. Справочник по вероятностным распределениям. СПб.: Наука, 2016. 295 с.
2Венцель Е.С. Теория вероятностей. 10-е изд., стер. М.: Академия, 2017. 576 с. 3Виленкин Н. Я., Куницкая Е. С., Мордкович А. Г. Математический анализ. Интегральное исчисление. М.: Просвещение, 2016. 176 с.
M = (Д x, a y, Nx, Ny)
B = Ы
hn = {г, P, , iout)
Dn =( fnt, k, s, frt, b, m, e Sn =( Ln = ((x„ y),..., (, yt))
Snm pnm Snmw anm^
(2)
\a
Многоточие в формулах 1 и 2 означает, что данное математическое описание не конечно, но имеет ограничения в соответствии с количеством уровней элементов в структуре интерфейса.
Операторы описания
Используя полученные математические описания интерфейса и его элементов (формулы 1 и 2) введем операторы, необходимые для оценки качества элементов и интерфейса4 [14].
Множество всех элементов, входящих в состав интерфейса
4Мальцев А.И. Алгебраические системы. М.: Наука, 2017. 392 с.
n
a
НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 13 № 3-2021 РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
Общее количество элементов в структуре интерфейса — мощность множества элементов
©ж(F) = \©s (F)|.
Битовая карта (графический образ) элемента интерфейса S
&в () = {( = (Xj, yij, j e F ^ B): (, yj)e l} .
Битовая карта (графический образ) покрываемая кор-туром L
&в (F,L) = { = (xy,ytj,j е F ^ B): (,yij) e L}.
Оператор построения цвета модели RGB по величинам трех составляющих r, g, b
®RGB (r, g, b).
При этом величина красной цветовой составляющей цвета с равна ©R(c) = R(c)e [0,1], зеленой — ©G(c) = = G(c) е[0,1], синей — ©B(c) = B(c) е[0,1].
Евклидова метрика «цветового расстояния», задающая расстояние между двуми цветами c. и c. определяется следующим выражением:
dC(ct, Cj ) =
Координаты элемента интерфейса имеют значение координаты точки верхнего левого угла элемента
©^ (5") = (xn,y") = (min(xi),min(yi)) : (x,yt) e L с Q.
Качество графического интерфейса,
элемента и их показатели
Качество графического пользовательского интерфейса, как и большинства других систем, напрямую зависит от качества входящих в его состав элементов [1, 14, 16]. Качество элемента QS„, в соответствии с предложенными математическим описанием и основными параметрами, будем определять по следующим его составляющим показателям:
- визуальная эффективность Vis (visual) — степень соответствия внешнего вида элемента выполнению поставленных перед ним задач;
- информационная эффективность Inf (information) — соответствие информационных параметров элемента его назначению и выполняемых им функций;
- геометрическая эффективностьArr (arrange)—правильность расположения элемента в структуре интерфейса;
- уместность Com (compatibility) — необходимость и совместимость элемента в контексте реализации ГПИ в целом.
QS„ = Vis + Inf + Arr + Com. (3)
Необходимо также отметить, что графический пользовательский интерфейс техники в целом состоит из элементов различного назначения: элементы управления техникой, сервисные элементы, элементы оформления, вспомогательные элементы. Далее будут рассмотрены только элементы управления техникой, так как для осуществлении трудовой деятельности оператору необходимо взаимодействие с этими элементами.
Как уже отмечалось выше, основными элементами графического интерфейса являются: статический текст или изображение St (наприме, индикатор процесса), полоса прокрутки Scr, блок списка (список) Bx, редакторы (текстовые и числовые) Ed, кнопки Bt.
Тогда качество группы однотипных элементов представляет собой среднее значение качества елементов, входящих в группу. Например, для группы элементов статического текста качество группы элементов будет иметь вид:
tk ■ Qsti
Qst = м-, (4)
n
где n — количество елементов в группе, к. — весовой коэффициент значимости элемента в интерфейсе в целом, определяется для каждого элемента интерфейса, основываясь на алгоритме анализа иерархий, при этом сумма ко-
n
эффициентов в группе равна единице X k = 1.
i=1
Суммируя средние показатели качества групп элементов, можно определить общий показатель качества интерфейса:
Q = Qst + Qscr + Qbx + QEd + QBt. (5)
Используя выражения 3-5 можно оценить качество интерфейса по одному из показателей качества элементов, например определение визуальной эффективности интерфейса будет иметь вид:
QVis = VisSt + VisScr + VisBx + VisEd + VisBt. (6)
При это визуальная эффективность группы элементов статического текста (изображения) определяется по формуле:
Iki -Vis,
St,
i=1
VisSt =
Для остальных групп элемента визуальная эффективность определяется подобным способом.
Проанализируя формулы 3,5,6 справедливо следующее выражение, определяющее качество интерфейса:
Q = Опз + + Шгг + ОСот.
Таким образом, определив параметры элементов интерфейса можно формально описать качество не только элемента, но и провести ее улучшение для повышения показателя качества интерфейса. А имея функцию качества, можно провести ее улучшение для повышения показателя качества интерфейса. Не смотря на концептуальную простоту, предложенный подход дает общий способ оценки качества интерфейса.
Заключение
Надежность сиситемы оператор — программно-аппаратный комплекс совокупная характеристика техники и обслуживающих ее людей. Безошибочность и надежность деятельности оператора зависит от эргономических показателей техники, к которым относятся как эргономические показатели организации рабочего места, так и эргономические показатели формы и вида предъявления потока рабочей информации, а для оператора программно-аппаратного комплекса это программный пользовательский интерфейс. В связи с развитием современных технологий и повышением степени автоматизации рабочих мест оператора, оценка эргономичности пользовательского интерфейса становится особенно актуальной. Полученные формальное математическое описание интерфейса и элементов, входящих в его состав, выявленные параметры используемых в интерфейсе элементов и вычисленный с их помощью многокритериальный показатель качества интерфейса, исключают ряд недостатков существующих методик оценки эргономич-ности интерфейса. Основанная на полученных результатах методика оценки эргономичности интерфейса позволит получить количественные, достоверные и объективные сведения о графическом пользовательском интерфейсе, которые сложно получить без проведения вычислений (например, методом экспертных оценок).
Литература
1. Семёнов С. С., Фёдоров В. Г., Фёдорова С. В. Классификация пользовательских интерфейсов программно-аппаратных комплексов связи
и автоматизированных систем управления военного назначения // Сборник трудов III Межвузовской научно-практической конференции «Проблемы технического обеспечения войск в современных условиях». СПб.: ВАС, 2018. Т. 1. С. 360-366.
2. Федоров В. Г., Федорова С. В., Спицын О. Л. Способ выделения структурно-топологических неоднородностей заданного фрагмента сети связи. // I-methods. 2019. Т. 11. № 2. С. 1-13
3. Shneiderman B., Plaisant C., Cohen M., Jacobs S. Elmqvist N., Diakopoulos N. Designing the User Interface: Strategies for Effective Human— Computer Interaction. 6th Edition. Pearson. 2017. 624 p.
4. Бурков Е. А., Падерно П. И., Сопина О. П. Анализ и комплек-сирование методов оценки алгоритмов деятельности // Труды Третьей Международной научно-практической конференции «Человеческий фактор в сложных технических системах и средах» (Эрго-2018). (Санкт-Петербург, Россия, 4-7 июля 2018) / Под ред. А. Н. Анохина, А. А. Обознова, П. И. Падерно, С. Ф. Сергеева. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Межрегиональная эргономическая ассоциация, 2018. С. 275-281.
5. Казаков А. В., Кипер А. В. Эксплуатационно-технические характеристики интерфейсов автоматизированных комплексов связи в математической модели оценки надежности деятельности человека-оператора // Сборник трудов II Межвузовской научно-практической конференции «Проблемы технического обеспечения войск в современных условиях». СПб.: ВАС, 2017. Т. 1. С. 117-121.
6. Анохин А. Н., Малишевский В. С. Методы предпроектно-го анализа при создании операторского интерфейса. // Труды Второй Международной научно-практической конференции «Человеческий фактор в сложных технических системах и средах» (Эрго-2016). СПб.: Межрегиональная эргономическая ассоциация, ФГАОУ ДПО «ПЭИПК», Северная звезда, 2016. С. 357-363.
7. Семёнов С. С., Фёдорова С. В. Мешков С. А. Решение задачи оценки надежности функционирования системы «человек — машина» с использованием показателя эффективности взаимодействия оператора и программно — аппаратного комплекса связи военного назначения // Материалы межведомственной научно-теоретической конференции «Актуальные вопросы развития технического обеспечения в современных условиях». СПб.: ВА МТО, 2018. Ч. 8. С. 162-169.
8. Федоров В. Г., Стародубцев Ю. И., Бегаев А. Н. Методика оценки управляемости фрагмента сети связи общего пользования с учетом влияния множественности центров управления и деструктивных программных воздействий // Вопросы кибербезопасности. 2017. № 4(22). С. 32-39.
9. Коморников П. М., Морозов Р. В., Фатьянова Е. В. О подходах в оценке надежности системы «оператор — аппаратно-программные средства связи» // Сборник трудов III Межвузовской научно-практической конференции «Проблемы технического обеспечения войск в современных условиях». СПб.: ВАС, 2018. Т. 1. С. 303-307
10. Евсевичев Д. А., Самохвалов М. К. Автоматизация расчета эргономических параметров средств отображения информации на рабочем месте авиадиспетчера // Информационные системы. 2017. № 3 (49). С. 70-78.
11. Aalipour M., Ayele Y. Z., Barabadi A. Human reliability assessment (HRA) in maintenance of production process: a case study // International Journal of System Assurance Engineering and Management. 2016. No. 7. Pp. 229-238.
12. Чернышева О. Н. Проблемы нормирования параметров предметной среды и ее эргономическая оценка и проектирование // Труды Второй международной научно-практической конференции «Человеческий фактор в сложных технических системах и средах» (Эрго 2016). (Санкт-Петербург, Россия, 6-9 июля 2016) / Под ред. А. Н. Анохина, П. И. Падерно, С. Ф. Сергеева. — СПб.: Межрегиональная
п
НАУКОЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В КОСМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЗЕМЛИ, Т 13 № 3-2021
РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
эргономическая ассоциация, ФГАОУ ДПО «ПЭИПК», Северная звезда, 2016. С. 83-86.
13. Стародубцев Ю. И., Федоров В. Г. Способ обнаружения источника сетевых атак на автоматизированные системы // Проблемы экономики и управления в торговле и промышленности. 2016. № 1 (13). С. 87-92.
14. Алюшин М. В., Талалаев А. А. Обеспечение надежности профессиональной деятельности эксплуатационного и диспетчерского персонала электроэнергетики // Труды Третьей Международной научно-практической конференции «Человеческий фактор в сложных технических системах и средах» (Эрго-2018). (Санкт-Петербург, Россия, 4-7 июля 2018) / Под ред. А. Н. Анохина, А. А. Обознова, П. И. Падерно, С. Ф. Сергеева.— СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Межрегиональная эргономическая ассоциация, 2018. С. 306-314.
15. Богомолов А. В., Зинкин В. Н., Алёхин М. Д., Свиридюк Г. А., Келлер А. В. Информационно-логическое моделирование сбора и обработки информации при оценивании функциональной надежности оператора авиационных эргатических систем управления // Труды Третьей Международной научно-практической конференции «Человеческий фактор в сложных технических системах и средах» (Эрго-2018). (Санкт-Петербург, Россия, 4-7 июля 2018) / Под ред. А. Н. Анохина, А. А. Обознова, П. И. Падерно, С. Ф. Сергеева. СПб.: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», Межрегиональная эргономическая ассоциация, 2018. С. 315-323.
16. Стародубцев Ю. И., Чукариков А. Г., Корсунский А. С., Федоров В. Г. Способ защиты инфотелекоммуникационных сетей критически важных объектов от сетевых компьютерных атак // Автоматизация процессов управления. 2018. № 1 (51). С. 14—19.
DETECTION OF A MULTI-CRITERIA INDICATOR OF THE QUALITY OF THE GRAPHICAL INTERFACE OF THE SOFTWARE AND HARDWARE COMMUNICATION COMPLEX
SVETLANA V. FEDOROVА
Saint Petersburg, Russia, svetafedorov@mail.ru
ABSTRACT
Introduction: increasing the degree of automation of the developed means and communication complexes entails an increase in the complexity of software products for their management. Due to the limited human capabilities, the question arises about the ergonomics of human-machine interfaces, namely, the software user interface, which allows to increase the efficiency of the entire human-machine system. The purpose of the study is to determine the structure and composition of the software user interface, its parameters that affect the reliability of the operator's activities when managing the software and hardware complex of communication. Methods: since modern methods of evaluating software interfaces do not allow for a comprehensive quantitative assessment of its parameters, the solution of the problem is proposed to be carried out using the methods of system theory, revealing quantitative, reliable and objective information about the software user interface under study. The proposed mathematical description of the software user interface is necessary to determine the quality indicator of the interface, reflecting the degree of its ergonomics. Results: the use of the proposed mathematical description of the software user interface based on the definition of the parameters of the elements that make up it, and the further definition of the multi-criteria indicator of its quality and ergonomics will allow us to assess the impact of the values of the parameters of the interface elements on the indicator of its quality, and when designing complex interfaces, changing these parameters will allow us to analyze and identify such parameters of the user interface elements, in which the indicator of its quality has
KEYWORDS: user interface; graphical interface; interface quality; quality indicator;ergonomic evaluation of the interface.
the best values. Practical significance: the presented results are proposed to be used in assessing the functional reliability of promising developed software and hardware communication systems and modeling the process of operator interaction with this complex through a software user interface. Conclusion: the evaluation of the functional reliability of the software and hardware communication complex based on the results of the operator's interaction with the software user interface of the communication complex, the multi-criteria quality indicator of which reflects the degree of its ergonomics, will allow at the design stage of promising software and hardware communication complexes to assess the influence of the parameters of the interface elements on the error-free actions of the operator.
REFERENCES
1. Semenov S. S., Fedorov V. G., Fedorova S. V. Klassifikacija pol'zova-tel'skih interfejsov programmno-apparatnyh kompleksov svjazi i avtom-atizirovannyh sistem upravlenija voennogo naznachenija [Classification of user interfaces of software and hardware communication systems and automated control systems for military purposes]. Sbornik trudov III Mezh-vuzovskoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Problemy tehnicheskogo obespechenija vojsk v sovremennyh uslovijah" [Proc. of the III Interuni-versity scientific and practical conference "Problems of technical support of troops in modern conditions"]. St. Petersburg: VAS, 2018. Vol. 1. Pp. 360-366. (In Rus)
2. Fedorov V. G., Fedorova S. V., Spitsyn O. L. A method for identifying structural and topological inhomogeneities of a given fragment of a communication network. I-methods. 2019. Vol. 11. No. 2. Pp. 1-13. (In Rus)
3. Shneiderman B., Plaisant C., Cohen M., Jacobs S. Elmqvist N., Diakopou-
los N. Designing the User Interface: Strategies for Effective Human - Computer Interaction. 6th Edition. Pearson, 2017. 624 p.
4. Burkov E. A., Paderno P. I., Sopina O. P. Analiz i kompleksirovanie metodov ocenki algoritmov dejatel'nosti [Analysis and integration of methods for evaluating algorithms of activity]. Trudy Tret'ej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Chelovecheskij faktor vslozhnyh tehnicheskih siste-mah i sredah". [Proc. of the Third International Scientific and Practical Conference "The human factor in complex technical systems and environments" (Ergo-2018)]. (St. Petersburg, Russia, July 4-7, 2018) Ed. by A. N. Anokhin, A.A. Oboznov, P. I . Paderno, S. F. Sergeev. St. Petersburg: SPbGETU "LETI", Interregional Ergonomic Association, 2018. Pp. 275-281. (In Rus)
5. Kazakov A. V. Kiper A. V. Jekspluatacionno-tehnicheskie harakteristiki in-terfejsov avtomatizirovannyh kompleksov svjazi v matematicheskoj modeli ocenki nadezhnosti dejatel'nosti cheloveka-operatora [Operational and technical characteristics of interfaces of automated communication complexes in a mathematical model for evaluating the reliability of human operator activity]. Sbornik trudov II Mezhvuzovskoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Problemy tehnicheskogo obespechenija vojsk v sovremennyh uslovijah" [Proc. of the II Interuniversity scientific and practical conference "Problems of technical support of troops in modern conditions"]. St. Petersburg: VAS, 2017. Vol. 1. Pp. 117-121. (In Rus)
6. Anokhin A. N., Malishevsky V. S. Metody predproektnogo analiza pri sozdanii operatorskogo interfejsa [Methods of pre-project analysis when creating an operator interface]. Trudy Vtoroj Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Chelovecheskij faktor v slozhnyh tehnicheskih sistemah i sredah". [Proc. of the Second International scientific and practical conference "The Human factor in complex technical systems and environments" (Ergo-2016)]. Saint Petersburg: interregional ergonomic Association, North star, 2016. Pp. 357-363. (In Rus)
7. Semenov S. S., Fedorova S. V. Meshkov S. A. Reshenie zadachi ocenki nadezhnosti funkcionirovanija sistemy "chelovek - mashina" s ispol'zovaniem pokazatelja jeffektivnosti vzaimodejstvija operatora i programmno - appa-ratnogo kompleksa svjazi voennogo naznachenija [Solving the problem of evaluating the reliability of the "man - machine" system using the efficiency indicator of interaction between the operator and the software and hardware complex of military communications]. Materialy mezhvedomst-vennoj nauchno-teoreticheskoj konferencii "Aktual'nye voprosy razvitija tehnicheskogo obespechenija v sovremennyh uslovijah" [Proc. of the STC "Actual issues of technical support development in modern conditions"]. St. Petersburg: VA MTO, 2018. Vol. 7. Pp. 162-169. (In Rus)
8. Fedorov V. G., Starodubtsev Yu. I., Begaev A. N. Methodology for assessing the controllability of a fragment of a public communication network taking into account the influence of multiple control centers and destructive program impacts. Voprosy kiberbezopasnosti [Cybersecurity issues]. 2017. No. 4 (22). Pp. 32-39. (In Rus)
9. Komornikov P. M., Morozov R.V., Fatyanova E. V. O podhodah v ocenke nadezhnosti sistemy "operator - apparatno-programmnye sredstva svjazi" [On approaches in assessing the reliability of the system "operator-hardwaresoftware communication tools"]. Sbornik trudov III Mezhvuzovskoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Problemy tehnicheskogo obespechenija vojsk v sovremennyh uslovijah" [Proc. of the III Interuniversity scientific and practical conference "Problems of technical support of troops in modern conditions"]. St. Petersburg: VAS, 2018. Vol. 1. Pp. 303-307. (In Rus)
10. Evsevichev D. A., Samokhvalov M. K. Avtomatizacija rascheta jergo-nomicheskih parametrov sredstv otobrazhenija informacii na rabochem
meste aviadispetchera [Automatied calculation of ergonomic parameters of the information display means at the workplace of the air traffic controller]. Informacionnye sistemy [Information systems]. 2017. No. 3 (49). Pp. 70-78. (In Rus)
11. Aalipour M., Ayele Y. Z., Barabadi A. Human reliability assessment (HRA) in maintenance of production process: a case study. International Journal of System Assurance Engineering and Management. 2016. No. 7. Pp. 229-238. (In Rus)
12. Chernysheva O. N. Problemy normirovanija parametrov predmetnoj sredy i ee jergonomicheskaja ocenka i proektirovanie [Problems of normalizing the parameters of the subject environment and its ergonomic assessment and design]^ Trudy Vtoroj mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Chelovecheskij faktor v slozhnyh tehnicheskih sistemah i sredah". [Proc. of the Second International scientific and practical Conference "Human factor in complex technical systems and environments" (Ergo 2016)]. (St. Petersburg, Russia, 6-9 July 2016) Ed. by A. N. Anokhin, P. I. Paderno, S. F. Sergeev. St. Petersburg: Interregional Ergonomic Association, FSAOU DPO "PEIPK", Severnaya Zvezda, 2016. Pp. 83-86. (In Rus)
13. Starodubtsev Yu. I., Fedorov V. G. Sposob obnaruzhenija istochnika setevyh atak na avtomatizirovannye sistemy [The method of detecting the source of network attacks on automated systems]. Problemy jekonomiki i upravlenija v torgovle ipromyshlennosti [Problems of economics and management in trade and industry]. 2016. No. 1 (13). Pp. 87-92. (In Rus)
14. Alyushin M.V., Talalaev A. A. Obespechenie nadezhnosti profes-sional'noj dejatel'nosti jekspluatacionnogo i dispetcherskogo persona-la jelektrojenergetiki [Ensuring the reliability of professional activity of operational and dispatching personnel of electric power]. Trudy Tret'ej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Chelovecheskij faktor v slozhnyh tehnicheskih sistemah i sredah" . [Proc. of the Third International Scientific and Practical Conference "The human factor in complex technical systems and environments" (Ergo-2018)]. (St. Petersburg, Russia, July 4-7, 2018) Ed. by A. N. Anokhin, A. A. Oboznov, P. I. Paderno, S. F. Sergeev. St. Petersburg: SPbGETU "LETI", Interregional Ergonomic Association, 2018. Pp. 306-314. (In Rus)
15. Bogomolov A. V., Zinkin V. N., Alyokhin M. D., Sviridyuk G.A., Keller A. V. Informacionno- logicheskoe modelirovanie sbora i obrabotki informacii pri ocenivanii funkcional'noj nadezhnosti operatora aviacionnyh jergaticheskih sistem upravlenija [Information-l ogical modeling of information collection and processing in assessing the functional reliability of the operator of aviation ergatic control systems]. Trudy Tret'ej Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii "Chelovecheskij faktor v slozhnyh tehnicheskih sistemah i sredah". [Proc. of the Third International Scientific and Practical Conference "The human factor in complex technical systems and environments" (Ergo-2018)]. (St. Petersburg, Russia, July 4-7, 2018). Ed. by A. N. Anokhin, A. A. Oboznov, P. I. Paderno, S. F. Sergeev. St. Petersburg: SPbGETU "LETI", Interregional Ergonomic Association, 2018. Pp. 315-323. (In Rus)
16. Starodubtsev Yu. I., Chukarikov A. G., Korsunsky A. S., Fedorov V. G. Method of protecting infotelekommunikatsionnyh networks of critical objects from network computer attacks. Avtomatizatsiya protsessov upravleniya [Automation of control processes]. 2018. No. 1 (51). Pp. 14-19. (In Rus)
INFORMATION ABOUT AUTHOR:
Fedorova S. V., postgraduate student, S. M. Budyonny Military Academy of communications.
For citation: Fedorova S.V. Detection of a multi-criteria indicator of the quality of the graphical interface of the software and hardware communication complex. H&ES Research. 2021. Vol. 13. No. 3. Pp. 20-27. Doi: 10.36724/2409-5419-2021-13-3-20-27 (In Rus)
