CC BY
244
УДК 004.5
А. Н. Анохин, д-р. техн. наук,
Обнинский институт атомной энергетики — филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» Н. А. Назаренко, канд. техн. наук,
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ»
Проектирование интерфейсов
Ключевые слова: система «человек—машина», человеко-машинный интерфейс, стандартизация, этапы проектирования, функциональное проектирование, стереотип пользователя, кодирование информации, экологический интерфейс
Статья посвящена актуальным вопросам и методам проектирования человеко-машинного интерфейса (ЧМИ) сложных систем. Даются краткая характеристика влияния ЧМИ на деятельность человека и обзор существующих стандартов в данной области. Описывается сложившаяся в мировой практике последовательность проектирования ЧМИ, состоящая из этапов анализа, эскизного и детального проектирования, изготовления и реализации, верификации и валидации. Подробно обсуждаются три основные задачи проектирования ЧМИ — функциональное проектирование, визуальное проектирование и проектирование взаимодействия, а также их методология. Рассматриваются качества информационного и визуального дизайна, проблемы кодирования и группирования информации, композиции и визуального «шума». В заключительном разделе обсуждается концепция экологического интерфейса, составляющая одну из современных тенденций эволюции ЧМИ.
Введение
Проектирование интерфейса — одна из наиболее ответственных задач эргономического обеспечения функционирования сложных человеко-машинных систем (СЧМ). Получившее свое начало от создания пультов управления с традиционными «железными» приборами, сегодня проектирование человеко-машинных интерфейсов (ЧМИ) — это чрезвычайно широкая сфера, охватывающая огромный спектр цифровых электронных устройств, таких как обычные и карманные компьютеры, гад-жеты, смартфоны, навигаторы и др. Расширение спектра устройств привело даже к расслоению эргономики на «традиционную эргономику» и «юза-билити» (от англ. usability — удобство использования). Адепты второго направления считают своей вотчиной экранные интерфейсы с любым программным обеспечением — от операционных систем до конкретных приложений. Однако, если присмотреться внимательно, то выясняется, что объекты,
предметы и методы исследования обоих направлений абсолютно совпадают, что делает такое разделение весьма условным.
В настоящей статье мы попробуем разобраться в общих принципах и современном состоянии дел с проектированием ЧМИ, а также рассмотреть некоторые достижения в этой области.
1. Влияние интерфейса на деятельность
Сегодня значительная часть разрабатываемых интерфейсов предназначена для выполнения трудовой деятельности профессионалами в различных областях. Очевидно, что от ЧМИ всецело зависят функциональные возможности контроля и управления системой, эффективность и в значительной мере надежность деятельности человека. Кроме того, ЧМИ способен существенно влиять на функциональное и эмоциональное состояние человека, вызывая удовлетворение работой или, наоборот, являясь источником стресса и психологического дискомфорта. Негативное влияние ЧМИ на состояние человека объясняется такими факторами, как неоптимальное распределение функций между человеком и машиной, навязывание неадекватной нагрузки или темпа выполнения трудовой деятельности без учета человеческих возможностей или особенностей решаемых задач, неудобная организация взаимодействия между пользователем и системой. Так, слишком медленный темп трудовой деятельности оператора или длительное отсутствие задач может привести к монотонии и, как следствие, к утомляемости и сонливости, что отрицательно скажется не только на эффективности функционирования всей системы, но и на здоровье оператора [1].
Очевидно, что эффективный ЧМИ должен обеспечивать всестороннее использование потенциальных возможностей человека-оператора, технических и программных средств, высокую безошибочность и быстродействие оператора в процессе применения ЧМИ по назначению. Хорошо спроектированный ЧМИ должен обеспечивать максимальный комфорт деятельности оператора, в том
числе исключать неоправданное повышение напряженности деятельности, снижение уровня психологических, психофизиологических и физиологических характеристик, необходимых для эффективного и комфортного выполнения профессиональной деятельности.
Базовым условием достижения должного качества проектируемого ЧМИ является следование общепринятым и апробированным нормам, стандартам и руководствам в данной области.
2. Стандартизация проектирования интерфейсов
Стандартизация проектирования ЧМИ берет свое начало с конца 50-х — начала 60-х годов прошлого века. В 1960-е годы на Западе появляются первые руководства и стандарты в области ЧМИ, которые затем переводятся на русский язык и адаптируются к отечественным реалиям. Сегодня основными источниками международных стандартов в данной области являются Международная организация по стандартизации (ISO — International Standards Organization), Международная электротехническая комиссия (IEC — International Electrotechnical Commission). Технический комитет ISO TC-159 издал более сотни стандартов по эргономике, из которых почти половина посвящена ЧМИ. Коллекция стандартов IEC также включает несколько десятков документов, содержащих требования к ЧМИ — как к общецелевым, так и к специализированным, например к пунктам управления АЭС.
Помимо международных стандартов, во многих странах и отдельных отраслях промышленности этих стран создаются собственные национальные стандарты. Издателем таких стандартов в США является Национальный институт стандартов (ANSI — American National Standards Institute), в РФ — Федеральное агентство по техническому регулированию. Существенную роль в области национальной стандартизации вопросов ЧМИ играют военные ведомства, национальные авиационные комитеты, а также органы надзора в сфере ядерных и других опасных технологий. Так, в США приобрели огромную популярность серии руководств по ЧМИ, изданные Федеральной авиационной администрацией (FAA — Federal Aviation Administration) и Комиссией по ядерному регулированию (NRC — Nuclear Regulatory Commission), в Великобритании активно применяются стандарты серии Def Stan 00-25, выпущенные Министерством обороны. К сожалению, в РФ отсутствует практика использования военных стандартов, а эргономистам приходится прибегать либо к устаревшим ГОСТам 1970-х годов (их на сегодняшний день чуть более 30), либо к иностранной литературе, которая не всегда согла-
суется с отечественными реалиями и культурными стереотипами.
Большое количество нормативных и справочных документов создает впечатление, что проектирование интерфейсов — рутинный процесс. Это не совсем так. Правила и рекомендации, содержащиеся в литературе, позволяют «отсечь» откровенно некорректные конструкторские решения, например не писать красными буквами на синем фоне и не делать сенсорную кнопку на экране диаметром 3 мм. Допустим, при этом отсекается пятая часть пространства возможных решений. Но остается еще 80 %, среди которых есть как очень или просто плохие, так и очень или просто хорошие решения. Позиционирование результата проектирования в этой «положительной» области по сей день остается творческим процессом, основанным порой на трудноформализуемых интуитивных решениях, озарениях и даже вкусе разработчика.
3. Процедура проектирования интерфейса
Обзор современных стандартов и руководств позволяет сформулировать сложившуюся в настоящее время процедуру проектирования ЧМИ. Она включает в себя следующие последовательно реализуемые этапы: 1) анализ и выработку требований; 2) эскизное и детальное проектирование; 3) изготовление и реализацию; 4) верификацию (тестирование) и валидацию (утверждение).
Наиболее ответственным этапом, способным существенно повлиять на эффективность будущего интерфейса, является этап анализа, включающий в себя функциональный анализ ЧМИ, анализ пользовательских стереотипов и ограничений, распределение функций между человеком и машиной.
Важная часть предпроектного анализа — исследование группы потенциальных пользователей системы, в ходе которого выявляются цветовые, двигательные и другие стереотипы данной социальной и (или) профессиональной группы, а также ограничения, накладываемые такими факторами, как возможности и антропометрические характеристики потенциальных пользователей, условия работы с интерфейсом. Например, бессмысленно предлагать миниатюрное устройство с сенсорным экраном человеку больших размеров, работающему на Севере при 40-градусном морозе и ветре. Источниками стереотипов и ограничений служат эргономические стандарты, руководства и справочники, опросы будущих пользователей, опыт эксплуатации интерфейсов, подобных проектируемому. Результатом предпроектного анализа являются детальные технические и функциональные требования к ЧМИ.
Эскизное и детальное проектирование — это рутинная процедура, в ходе которой выбираются
№ 2(B)/20l0[
биотехносфера
способы кодирования информации, разрабатываются сами коды, подбирается оборудование для реализации ЧМИ, отрисовывается и компонуется внешний вид интерфейса и т. п. Важным является привлечение к проектированию будущего пользователя, т. е. совместное проектирование (за рубежом используется термин participatory design). Основные факторы и правила проектирования будут рассмотрены далее.
Опуская изготовление и реализацию интерфейса, рассмотрим вопросы его верификации и вали-дации. Верификация — это процедура проверки того, насколько ЧМИ отвечает исходным техническим требованиям, предъявленным на этапе технического задания. В ходе верификации тестируется программное и техническое обеспечение, выполняется экспертиза эргономических и потребительских качеств ЧМИ, анализируются характеристики работы человека с интерфейсом.
Валидация — это процедура, которая позволяет убедиться, что спроектированный ЧМИ реально позволяет человеку решать поставленные перед ним задачи. Валидация готового интерфейса должна производиться в условиях, максимально приближенных к реальным. Например, валидация ЧМИ для атомных станций или самолетов должна выполняться на полномасштабных тренажерах, имитирующих все основные реальные ситуации.
В идеале верификация и валидация должны проводиться на всех этапах жизненного цикла ЧМИ — после распределения функций между человеком и машиной, после эскизного проектирования и выбора средств реализации интерфейса и, наконец, после его изготовления.
В ходе проектирования ЧМИ решаются три основные задачи — функциональное проектирование, визуальное проектирование и проектирование взаимодействия. Рассмотрим их более подробно.
4. Функциональное проектирование интерфейса
Цель функционального проектирования — определение набора возможностей, которые должен предоставлять интерфейс человеку для эффективного и качественного выполнения своей профессиональной деятельности. Основой функционального проектирования ЧМИ является функциональный анализ [2], в ходе которого строится иерархия функций управления системой. Для этого работа системы представляется как совокупность взаимодействующих функций, описываемых на различных уровнях абстракции — абстрактном, обобщенном, физическом и др. Например, на абстрактном уровне функционирование системы, такой как электростанция, представляется как совокупность процессов преобразования и передачи вещества и энер-
гии. На физическом уровне эти же функции рассматриваются в привязке к конкретному оборудованию — парогенератору, турбине, насосу и т. п.
На следующем этапе определяются функции управления системой, после тщательного анализа которых выполняется распределение этих функций человеку и автоматике. Функции, назначенные человеку, детализируются до отдельных задач и операций, которые подвергаются исследованию одним из многочисленных известных методов, таких как, например, метод иерархического анализа задач (HTA — Hierarchical Task Analysis) [3], обобщенный структурный метод [4]. В результате анализа задач вырабатываются требования к точности, надежности и быстродействию человека, а также выявляются потенциальные ошибки и ограничения на его работу.
Очевидно, что функциональный анализ призван в итоге предоставить оператору наиболее полный спектр функциональных возможностей, а анализ задач позволяет учесть когнитивные и деятельност-ные компоненты выполнения операций, что, в свою очередь, влечет за собой эмоциональную разгрузку, снижение затраченного времени на выполнение профессиональных задач и, как правило, снижение вероятности возникновения различных ошибок.
5. Визуальное проектирование интерфейса
Целью визуального проектирования является кодирование и представление информационной модели системы в виде, пригодном для ее эффективного восприятия с помощью зрительного анализатора человека. Напомним, что в современных СЧМ человек-оператор, как правило, не соприкасается непосредственно с объектом управления и работает лишь с его информационной моделью, т. е с организованной по определенным правилам совокупностью информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды. Информационная модель является для оператора «заменителем» объекта и источником информации, на основании которой он формирует конкретную задачу управления, проводит анализ и оценку сложившейся ситуации, принимает решения, планирует управляющие воздействия и оценивает результаты их реализации. Строго говоря, для кодирования информации могут использоваться не только визуальная, но и другие модальности, например слуховая и вибротактильная, однако в данном разделе мы подробно остановимся лишь на зрительной.
Результатом визуального проектирования являются информационный и визуальный дизайн интерфейса. Информационный дизайн — это совокупность решений о способах представления различной информации, в том числе ее группирование, категоризация. Под визуальным дизайном понимается внешний вид интерфейса, включая его компоновку и эстети-
ческие качества. Рассмотрим эти аспекты визуального проектирования более подробно.
Составными частями информационного дизайна являются способы кодирования, группирования и категоризации информации. Визуальное кодирование информации — это использование различных свойств визуального объекта, таких как, например, цвет или форма для передачи смысла и значения информации. Наиболее известными и часто применяемыми средствами кодирования являются форма, цвет, направление, расположение в пространстве, размер, яркость, текстура, частота мельканий и др. Для выбранных способов кодирования строятся алфавиты кодирования, каждому элементу которых присваивается определенное значение информации. Так, при использовании цвета в качестве способа кодирования информации необходимо задать значения для каждого конкретного цветового тона и оттенка, например красный — «ошибка», черный — «доступный объект», серый — «недоступный объект». Каждый визуальный объект может быть носителем сразу нескольких свойств, сочетание которых является информационно более емким. Например, значение параметра может изображаться в виде числа (способ кодирования — алфавитно-цифровые символы), а при выходе этого параметра за определенные границы число может окрашиваться в красный цвет (способ кодирования — цвет).
При выборе способов кодирования и построении алфавитов кодов необходимо соблюдать следующие условия, обеспечивающие быстрое и безошибочное толкование информации.
1. Должны применяться адекватные способы кодирования. Так, не следует использовать словесное описание для количественной информации: «24» воспринимается несравненно легче, чем «двадцать четыре».
2. Визуальные коды должны однозначно толковаться, т. е. с каждым элементом алфавита кодирования должно быть сопоставлено одно и только одно значение. Это условие зачастую нарушается. Так, в промышленности принято красным цветом изображать неисправность, с одной стороны, и обозначать открытое состояние арматуры, с другой стороны.
3. Разработчик должен принимать во внимание стереотипы, ассоциации и привычки будущих пользователей интерфейса. Наиболее известными стереотипами являются такие, как вправо или вверх — «больше», влево или вниз — «меньше», красный — «опасность», зеленый — «нормальное состояние». Стереотипы могут зависеть от предыдущего опыта пользователя. Например, в энергетике США красный цвет используется для обозначения открытого состояния, а в военно-морском флоте — закрытого состояния клапана. Цветовое кодирование является крайне сложным и тонким
процессом. Известно, что человек не только разделяет все цвета на теплые и холодные, но и подсознательно наделяет каждый цвет определенными свойствами и ассоциациями. Используя данный факт, можно не только побуждать оператора к каким-либо действиям, но также и оказывать влияние на его психоэмоциональное и психофизиологическое состояние.
Чтобы избежать неоднозначного толкования кодов, часто применяют избыточное кодирование, когда одну и ту же информацию представляют с помощью нескольких кодов. Например, опасность кодируется одновременно красным цветом и миганием, способствующим заодно и привлечению внимания.
После разработки кодов необходимо обеспечить их единообразное применение. Единообразие в дизайне существенно помогает выстроить эффективную коммуникацию с оператором, не запутывая и не перегружая его. Оно проявляет себя во многих аспектах информационного дизайна. Единообразие элементов повышает толерантность операторов к системе, обеспечивая формирование у него стереотипов деятельности, а также дает чувство контроля над системой, повышая долю интуитивно выполняемых действий.
Как отмечалось выше, второй составляющей информационного дизайна является группирование визуальных объектов. Группирование позволяет пользователям понять, каким образом одни объекты, данные и инструменты связаны с другими, какова их соподчиненность и причинно-следственная связь, какова правильная последовательность действий. Наиболее распространенным способом группирования является пространственное группирование. Грамотное расположение и группирование объектов на поверхности панели или на площади экрана выполняются с учетом порядка выполнения задач и подзадач, направления движения взгляда — слева направо и, как правило, сверху вниз. В принципе, для группирования и создания иерархии объектов может использоваться любое визуальное свойство, например цвет, когда определенная группа объектов окрашивается в один цвет, или размер, когда более важные объекты имеют больший размер.
Качественные кодирование и группирование объектов способны существенно облегчить когнитивные процессы и разгрузить память человека. Так, группирование может облегчить визуальное сравнение объектов, показать причинно-следственную связь, объединить текст, графику и данные в один целостный образ. Более подробно эти возможности раскрыты в концепции экологического интерфейса, рассматриваемой в конце данной статьи.
Визуальный дизайн сводится к оформлению и расположению визуальных объектов таким образом, чтобы обеспечить не только эффективный, но
№ 2(8)/20!0[
биотехносфера
и привлекательный интерфейс, работа с которым была бы комфортной и не очень утомительной. Элементами визуального дизайна являются компоновка объектов, композиция интерфейса, а также применение различных художественных средств и приемов.
С помощью визуального дизайна можно управлять вниманием, выделяя при этом доминирующие элементы, и последовательностью восприятия информации человеком, определяя направление движение зрачков. Исследования в данной области показывают, что движение глаз у разных людей происходит по одинаковым траекториям, так как это движение бессознательно и инстинктивно. Если компоновка интерфейса удачна, то траектория движения взгляда обладает двумя важными характеристиками: во-первых, она плавная, во-вторых, она обеспечивает пользователю своего рода «экскурсию» по ЧМИ, раскрывая имеющиеся возможности и при этом не перегружая его подробностями [6]. Соответственно неудачные компоновочные решения приведут к скачкообразному движению глаз, что, в свою очередь, вызовет быстрое утомление глаз, снижение работоспособности оператора и различные заболевания глаз.
Компоновка предоставляемой оператору информации и элементов управления служит механизмом уменьшения нагрузки на память пользователя. Интерфейс должен защищать память от излишней загруженности. При этом учет перцептивных и когнитивных закономерностей восприятия и переработки информации позволил сформулировать правила графического расположения информации, адекватного структуре действий субъекта труда [5]. Снижение нагрузки на память происходит с помощью механизмов распознавания, использования долговременной памяти вместо кратковременной, ассоциаций и структурирования объектов понятным для пользователя способом.
При неудачном визуальном представлении информации зачастую вместо ожидаемого облегчения трудовой деятельности интерфейс увеличивает психологическую напряженность труда, что является причиной возникновения ошибок, снижения скорости выполнения задач, низкой удовлетворенности пользователя своим трудом.
Наиболее часто встречающимися проблемами визуального дизайна являются визуальный «шум» и беспорядок. Визуальный шум — это избыточная информация, чаще всего возникающая вследствие немотивированного использования художественных средств. Примером визуального шума являются тени, рисуемые под объектами, имитация объема там, где это совершенно не нужно, излишнее усложнение формы объектов, применение пестрых текстур и т. п. К визуальному шуму и пестрому визуальному дизайну может привести использование слишком длинных алфавитов кодирования,
например большого (более семи-восьми) количества цветов. Визуальный шум опасен тем, что он отвлекает внимание оператора от существенной информации и чреват быстрым утомлением. Беспорядочное размещение визуальных объектов является следствием пренебрежения законами композиции. Беспорядок не так безобиден, как это может показаться на первый взгляд, поскольку он, с одной стороны, увеличивает время поиска нужного объекта, а с другой стороны, утомляет пользователя, внося дисгармонию с подсознательным стремлением человека к порядку.
В ходе визуального проектирования возникают такие проблемы, как:
• противоречивые стереотипы (например, разное расположение цифровых клавиш на калькуляторах и на телефонах; увеличение сверху вниз, если объекты представлены списком, и снизу вверх, если речь идет о росте значения параметра) и ассоциации пользователей (более подробно эта проблема рассмотрена в работе [7]);
• сложности с визуализацией многомерной информации (информации с более чем двумя переменными) на двухмерной поверхности;
• ограничения, накладываемые оборудованием и технологией изготовления интерфейса, например разрешающая способность и площадь экрана дисплея, чувствительность сенсорных панелей, габаритные размеры приборов и органов управления.
6. Проектирование взаимодействия
Проектирование взаимодействия — это описание возможного поведения пользователя и определение того, как система будет реагировать на его действия и приспосабливаться к нему [8]. Взаимодействуя с интерфейсом, человек реализует следующие виды трудозатрат:
• когнитивная работа — понимание поведения системы, т. е. объекта управления и ЧМИ;
• мнемоническая работа — запоминание устройства системы, ее поведения, названий и расположения объектов данных и элементов управления, а также других связей между объектами;
• зрительная работа — поиск стартовой точки взгляда, поиск одного объекта среди многих, расшифровка визуальной планировки, выявление различий между элементами интерфейса идр.;
• физическая работа — воздействия на органы управления и манипуляторы — нажатия кнопок, клавиш и их комбинации, перемещения мыши, переключение режимов.
В принципе, оптимизация взаимодействия сводится к минимизации любого вида трудозатрат пользователя до допустимого уровня, обеспечивающего необходимую степень готовности оператора (отметим, что полное избавление человека от рабо-
биотехносфера
|№ 2(В)/2010
ты приведет к его засыпанию и деградации как специалиста).
В целом действия оператора можно разделить на первичные (или основные) и вторичные (или вспомогательные). Первичные действия направлены на решение основных задач профессиональной деятельности. Например, первичными действиями оператора электростанции являются включение насоса, открытие задвижки, изменение положения органа регулирования. Первичным действием для пользователя телефона является разговор с другим абонентом, а для пользователя текстового редактора — ввод и форматирование текста. Ко вторичным действиям относятся операции, подготавливающие и обеспечивающие исполнение первичных действий. Так, перед тем как включить насос, оператор должен вызвать требуемый видеокадр на экран; перед тем как начать разговор по телефону, пользователь должен найти нужного абонента в списке и вызвать его. Работая в текстовом редакторе, мы совершаем огромное количество действий, таких как позиционирование курсора, периодическое сохранение файла, доступ к необходимым функциям через выпадающие меню и списки. Основной объем вторичных действий составляет навигация по ЧМИ.
В работе [6] приводятся следующие принципы проектирования эффективного взаимодействия пользователя с интерфейсом.
1. Необходимо максимально упрощать задачу пользователя, предугадывать его намерения и контекстно предоставлять требуемый набор функций.
2. Необходимо организовать физическое и (или) виртуальное пространство и выполнение операций, соответствующие представлениям пользователя и не заставляющие его мириться с поставленными условиями.
3. Необходимо использовать статические и динамические подсказки, информирующие пользователя об актуальных и новых функциях и фокусирующие его внимание на некоторых из огромного количества механизмах взаимодействия.
4. Для привлечения внимания пользователя и донесения важной информации в распоряжении разработчиков имеется широкий набор различных кинематических эффектов. Однако следует помнить о риске перегрузить пользователя, вместо того чтобы применять их для пояснения событий, отражения взаимоотношений, привлечения внимания, улучшения работы и создания иллюзии виртуального пространства.
5. Необходимо обеспечить адекватную реакцию интерфейса на происходящие в нем события. Автозаполнение форм, предложение поисковых запросов, предварительный просмотр в режиме реального времени, индикатор выполнения и перио-
дическое обновление предоставляют возможность создания живого интерфейса, отвечающего на действия пользователя.
7. Современные тенденции в проектировании интерфейсов
Спектр современных технических, программных средств и технологий изготовления интерфейса огромен. Виртуальная реальность, сенсорные технологии, беспроводная связь, стереоскопические и реально объемные трехмерные дисплеи, изощренные манипуляторы — все это создает невероятное поле деятельности для разработчика ЧМИ. Не пытаясь объять необъятное, в данной статье мы остановимся лишь на одном из направлений развития интерфейсов — так называемом экологическом интерфейсе.
Понятие «экологический интерфейс» (ecological interface) вошло в обиход в США и Канаде в начале—середине 1990-х годов благодаря публикациям Кима Вайсента (К. Vicente) [9]. Термин «экологический» скорее всего взят по аналогии с экологической психологией и трактуется как среда, приспособленная для продуктивного и комфортного решения конкретных задач. В Великобритании подобный подход получил название интерфейса, ориентированного на решение задач (task-based interface).
В своих работах К. Вайсент предлагал использовать передовые способы визуального кодирования и представления информации, помогающие пользователю — оператору или диспетчеру сложной системы — быстро оценивать и прогнозировать состояние объекта управления и принимать решения. Синтез формы представления информации выполняется на основе функционального анализа объекта управления и анализа задач оператора, выполняемых в соответствии с идеями Иена Расмуссена (J. Rasmussen). В ходе этого анализа выявляются основные когнитивные операции, такие как сопоставление нескольких различных параметров, экстраполяция трендов и т. п., которые приходится выполнять человеку в процессе решения своих профессиональных задач. Для поддержки таких операций разрабатываются специальные графические образы, например позволяющие быстро сопоставлять значения параметров с привязкой или без привязки к технологическому оборудованию (рис. 1).
Необходимо отметить, что вопрос о сложных способах кодирования и группирования информации возник задолго до публикаций Вайсента. Известны работы в области гештальт-психологии, когнитивной графики, ассоциативного восприятия и др.
Данный подход был использован одним из авторов настоящей статьи для создания прототипа
№ 2(8)/20lÔ[
биотехносфера
Рис. 1
Интерфейсы: а — традиционный; б — экологический G — расход; L — уровень
О 500 1000 1500 2000 2500 3000
БСМ БУСМ-2
БУСМ-2 80 сек.
БСМ
Рис. 2
.............................. ■" ■ .................. ililililij H
JM Ш ЩF fr-1 { j-
i-
1 Jlllllllll
-80
-1000
с--1200
500 1000 1500 2000 2500 3000
Прототип экологического интерфейса для управления материальным балансом БС
системы поддержки оператора, управляющего оборудованием контура многократной принудительной циркуляции (КМПЦ) энергоблока АЭС с реактором РБМК. Одной из проблем управления КМПЦ является регулирование уровня в барабане-сепараторе (БС), который крайне уязвим для любых возмущений технологического процесса. Материальный баланс и, следовательно, уровень воды в БС зависят от количества отбираемого из него пара и воды, количества поступающей в него пароводяной смеси и питательной воды и теплогидрав-
лических параметров этих сред — температуры и давления. Показанный на рис. 2 графический образ позволяет не только легко увидеть деба-ланс материальных сред, но и спрогнозировать время возможного наступления нежелательных событий.
| Л и т е р а т у р а |
1. Падерно П. И., Попечителев Е. П. Надежность и эргономика биотехнических систем / Под общ. ред. Е. П. Попечителев а. СПб.: Элмор, 2007. 264 с.
2. IEC 61839. Nuclear power plants. Design of control rooms. Functional analysis and assignment. Geneva, Switzerland: IEC, 2000.
3. Stanton N. A. Hierarchical task analysis: development, applications, and extensions // Applied Ergonomics. 2006. N 1 (37). P. 55-79.
4. Губинский А. И. Надежность и качество функционирования эргатических систем. Л.: Наука, 1982. 270 с.
5. Купер А., Рейман Р., Кронин Д. Алан Купер об интерфейсе. Основы проектирования взаимодействия. СПб.: Символ-Плюс, 2009. 688 с.
6. Скотт Б., Нейл Т. Проектирование веб-интерфейсов. СПб.: Символ-Плюс, 2010. 352 с.
7. Анохин А. Н. Актуальные вопросы эргономики // Человеческий фактор: сер. «Проблемы психологии и эргономики». 2009. №№ 3 (49). С. 101-106.
8. Гаррет Дж. Веб-дизайн: книга Джесса Гаррета. Элементы опыта взаимодействия. СПб.: Символ-Плюс, 2008. 192 с.
9. Vicente К. J., Rasmussen J. Ecological interface design: theoretical foundations // IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics. 1992. N 22. P. 1-18.
биотехносфера
|№ 2(83/2010
