CC BY
94
СЕМАНТИЧЕСКИ ДРУЖЕСТВЕННЫЙ ИНТЕРФЕЙС В ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СПРАВОЧНО-АНАЛИТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ (ИСА ГИС)
Александр Юрьевич Матерук
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры картографии и геоинформатики, тел. 8(383)361-06-35, e-mail: [email protected]
Елена Степановна Утробина
Сибирская государственная геодезическая академия, 630108, г. Новосибирск, ул. Плахотного, 10, кандидат технических наук, доцент кафедры картографии и геоинформатики, тел. 8(383)361-06-35, e-mail: [email protected]
Статья касается вопроса разработки семантически дружественного интерфейса в инструментальной справочно-аналитической ГИС (ИСА ГИС), для неподготовленного (с работой в ГИС) пользователя. В ней рассмотрены понятия и классификация интерфейсов, на основе чего сформулированы требования к современному и перспективному интерфейсу ИСА ГИС. Представлены основные элементы дружественного интерфейса, которые помогут обеспечить максимально удобное взаимодействие неподготовленного пользователя с программой.
Ключевые слова: инструментальная справочно-аналитическая система, разработка семантически дружественного интерфейса ИСА ГИС, понятия и классификация интерфейсов.
SEMANTICALLY FRIENDLY INTERFACE IN THE REFERENCE-ANALYTICAL GIS TOOL
Alexander Yu. Materuk
Ph.D., Assoc. Prof., department of Cartography and GIS, SSGA, 10 Plakhotnogo st., Novosibirsk 630008, phone: 8 (383) 361-06-35, e-mail: [email protected]
Elena S. Utrobina
Ph.D., Assoc. Prof., department of Cartography and GIS, SSGA, 10 Plakhotnogo st., Novosibirsk 630008, phone: 8 (383) 361-06-35, e-mail: [email protected]
The paper deals with the development of the semantically friendly interface in the reference-analytical GIS tool for users unfamiliar with this system. The concepts and the classification of interfaces are considered. On this basis the requirements to the up-to-date promising interface of the reference-analytical GIS are stated. The basic elements of the friendly interface, which are to facilitate unskilled users work with the program, are presented.
Key words: reference-analytical GIS tool, development of semantically friendly interface in reference-analytical GIS, concepts and classification of interfaces.
Исследование выполнено при финансовой поддержке ФУП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» 2009-2013 годы (ГК № 02.740.110735).
Современные программно - технологические средства ГИС очень эффективны, но сложны в освоении и применении, поэтому требуют специальной профессиональной подготовки конечных пользователей. Для внедрения ИСА ГИС в различные области знаний и сферы применения, необходимо, чтобы специалисты различных служб, принимающие решения, без особых сложностей и дополнительного целевого обучения могли максимально быстро и естественно осваиваться в родной по существу, но новой, несколько непривычной функционально - терминологической среде используемого программного средства. Тогда такие предметно компетентные, но операционно неподготовленные пользователи начнут быстрее включаться в новую среду и станут успешнее выполнять операции, характерные для профессиональных ГИС, работать с геоданными и проводить анализ нужной пространственной информации. Для этого необходим соответствующий интерфейс, который будет помогать пользователю неискушённому в специфике компьютерных технологий, решать нужные задачи. Особо следует отметить желательность построения, так называемого дружественного (подсказывающего) интерфейса в части пространственных запросов, где неподготовленный пользователь стремится сделать свой информационный заказ в обычных, даже обиходных терминах, которые, на самом деле, часто, являются просто размытыми и не совпадающими со строгими однозначными терминами специализированных программных средств. В этой постановке задачи необходимо детально рассмотреть вопрос о том, каким именно должен стать подобный интерфейс для ИСА ГИС.
Интерфейс - это совокупность логических и физических принципов взаимодействия компонентов технических средств вычислительной системы между собой и с внешним субъектом управления (пользователем). Выделяют: внутримашинный интерфейс, представляющий собой систему связи и средств сопряжения узлов и блоков электронно - вычислительной машины (ЭВМ), то есть компьютера, между собой; внешний интерфейс - систему связи системного блока с периферийными устройствами ЭВМ или с другими ЭВМ; пользовательский интерфейс - часть программы, с которой непосредственно взаимодействует пользователь, иначе говоря, часть программы, реализующей функции, отвечающие за взаимодействие с пользователем. Можно также сказать, что пользовательский интерфейс - это совокупность правил взаимодействия пользователя с аппаратно - программными средствами компьютера, по которым пользователь решает свои задачи.
Различают три вида интерфейсов пользователя:
1. Command - интерфейс обеспечивающий строго регламентированное взаимодействие человека с компьютером путем подачи текстуальных команд пользователем и обратной выдачи компьютером сообщений;
2. WIMP (window, image, menu, pointer) - графический интерфейс, где диалог осуществляется с помощью аппарата так называемых окон, картинок (образов, иконок и тому подобного), меню, курсора, всплывающих подсказок и других элементов того же рода;
3. SILK (speech, image, language, knowledge) - интерфейс приближенный к общению в обычной человеческой форме, где компьютер выступает как бы собеседником человека и находит для себя (сам определяет) точные команды, анализируя (почти) свободную человеческую речь и отыскивая в ней ключевые фразы.
Обычный пользователь, в действительности, слабо, знает всю понятийно -терминологическую среду интерфейса, то есть оказывается недостаточно или совсем неподготовленным, и ему остро необходим удобный, адекватный, умный, а лучше сказать - дружественный интерфейс, обладающими свойствами интерфейса третьего вида (SILK).
Представляется целесообразным собрать воедино и обозреть вместе все общие требования к интерфейсу современных интерактивных программных систем компьютерной обработки данных, вообще, и справочным системам, в частности. Одновременно с этим, основываясь на имеющемся значительном опыте проектирования и эксплуатации систем пространственного геомоделирования, представляется полезным сразу подработать совокупность таких требований применительно к подобным системам это: гибкость
(структурная); раскрываемость и разворачиваемость; охватность; предоставительность; привязанность названий; простота; соотносительность состава; естественность, понятность; откликаемость; терпимость (снисходительность) к уровню подготовки пользователя, привлекательность (эстетичность) и лёгкость восприятия; эргономичность.
На следующем шаге рассмотрения можно конкретизировать черты интерфейса, который можно было бы назвать дружественным интерфейсом именно для ИСА ГИС.
В разработке интерфейса первой встаёт задача тщательного и всестороннего налаживания перехода от предметного (потребительского) языка пользователя к языку инструментальной области пространственного моделирования. Поскольку термины и толкования предметной области могут существенно отличаться или даже противоречить терминам и толкованиям области пространственного моделирования. Интерфейс не только должен быть, как бы, предельно восприимчивым к языку пользователя и иметь широкий понятийно -лексический кругозор, но и позволять пользователю постепенно обучаться, двигаясь от простейших минимальных схем к более развёрнутым, осваивая систему за минимально возможное время. Сказанное ставит уже более высокую и трудную задачу - создания не просто дружественного, а семантически дружественного интерфейса.
Для ИСА ГИС в первом приближении можно предложить следующий состав семантически дружественного интерфейса это: словарь - справочник (глоссарий); всплывающие подсказки; расширенный (смысловой) поиск; сословник (синонимический словарь); дерево (возможных) действий - контекстную схему процесса.
Стремясь к упрощению интерфейса, повышению его понятности для использования его потребителями различных профессиональных категорий, к
сожалению, невозможно остаться в таком понятийно - лексическом поле, которое бы полностью совпадало с таким же полем у каждого потребителя (пользователя) в его сфере. Это вызвано тем, что процесс создания карт, их анализ, и, соответственно, язык компьютерной картографической информатики, существенно специфичны. Поэтому каждый пользователь нуждается в словаре -справочнике с толкованием специализированных терминов (глоссарий).
В нём, как и положено, должны содержаться ключевые термины, употребляемые в картографии и геоинформатике. Но, кроме того, в глоссарии ИСА ГИС следует разместить и ключевые отраслевые (предметные, прикладные) термины для тех отраслей, которые, как предполагается, станут пользователями создаваемой системы. Такими отраслями являются, например, социальная сфера, экономика, экология и другие.
Всплывающие подсказки являют собой универсальный инструмент и применимы в разных обстоятельствах. Такая подсказка появляется при подведении курсора к интересующему объекту или в случае недопустимого действия (например, ввода текста вместо числа). Это могут быть подсказки: поясняющие суть команд интерфейса или операций; призывающие к выполнению операции; рекомендующие наилучшее выполнение следующей операции - что можно / следует вводить дальше предупреждающие.
Интерфейс ИСА ГИС разрабатывался в соответствии с условием использования минимального количества кнопок с короткими и четкими названиями, чтобы не портить восприятие и не пугать сложностью потребителя. Однако не всегда можно найти такое короткое название кнопки, которое бы точно передавало всю суть её функции. Более того, неподготовленный пользователь, как не надписывай ему кнопку в начале работы, часто совсем не знает и не сможет понять её назначения. Во всех таких случаях совершенно необходимо давать пояснения через всплывающие подсказки (они также служат своего рода дополнительным средством обучения интерфейсу). Для создания простого пошагового интерфейса необходимо, чтобы названия команд отражали результат (или продукт или задачу) и в тоже время были просты и понятны пользователю. Здесь также могут помочь всплывающие подсказки. Всплывающие подсказки годятся и в ходе работы с уже упомянутым глоссарием. Так пользователю -предметнику во многих случаях мало одного толкования термина геоинформационного (пространственного) моделирования; ему всё-таки не обойтись без дополнительных пояснений. Но отсылать пользователя для прочтения таких пояснений к разделу Помощь или Словарь, не всегда целесообразно, поскольку непрерывность работ нарушается, внимание пользователя переключается, что снижает эффективность его работы.
Расширенный (смысловой) поиск уже стал штатной функцией в лучших интернет - поисковиках. Основной метод здесь - расширение поиска по всем производным (смежным) словоформам от одной исходной, заданной в запросе. Это позволяет особенно, не задумываясь, достаточно свободно формулировать запрос. Такой механизм очень удобен не только неподготовленному, но и опытному пользователю, поскольку не всегда можно точно запомнить ту единственную базовую форму, в которой записано штатное название операции
или объекта. Задача интернет - поиска практически реализуется через подключаемые специализированные программы - поисковики, которые, в свою очередь, используют также достаточно непростое специализированное лингвистическое программное обеспечение. Это означает, что вопрос о включении расширенного поиска при разработке ИСА ГИС является не столько концептуальным, сколько организационно - техническим.
Понятие расширенного поиска в настоящее время развивается и в сторону подключения синонимии, хотя делается это пока только частично, поскольку семантическая подоплёка синонимии в полном объёме далеко не разработана даже теоретически. Однако синонимию полезно использовать и за рамками расширенного поиска, например, вместе с другими средствами интерфейса. Синонимический ряд может быть предоставлен через тот же аппарат всплывающих подсказок. В показываемом синонимическом ряде пользователь может легко увидеть знакомый эквивалент и, тем самым, сходу понять значение того термина который был ему неясен. Например, пользователь может не знать, что означает команда конвертировать. Но, если при наведении курсора на эту команду, ему будет показан соответствующий синонимический ряд, а именно: конвертация, трансформирование, переформатирование, преобразование, переделка, то он, наверняка, увидит знакомое, известное ему слово и сразу поймёт смысл того доселе незнакомого ему термина (команды), на котором он остановился.
Необходимо отметить, что возможности синонимии могут задействоваться практически во всех составляющих интерфейса. Например, при запросе пользователя на наличие в базе ИСА ГИС карты процентного соотношения объектов, какой - либо определённой категории с общим количеством объектов, это определение требуемой карты может быть проверено в словаре системы на наличие эквивалентов (синонимов). При этом будет установлено, что такая карта имеется, но она просто записана под другим основным названием - карта удельного веса заданных объектов или явлений, что по сути своей являет одно и тоже.
Организационно - технически программный аппарат синонимии (синонимически словарь - сословник) в настоящее время реализуется как самостоятельная единица и оформляется отдельным продуктом (синонимайзером), а не является неотъемлимой (скрытой внутри) частью лингвистических программ оперирования словоформами или программ расширенного поиска. Таким образом, программные синонимайзеры (сословники) можно использовать отдельно и включить в состав программного обеспечения ИСА ГИС.
Дерево (возможных) действий или контекстная схема процесса является востребованным и полезным средством. Оно позволяет увидеть за рамками текущей операции более широкую картину процесса. Увидев полную схему процесса можно найти и точку процесса, в которой ты находишься, оценить проделанную работу и полученные результаты, обозреть варианты дальнейшего движения работ и решить, что делать дальше и так далее. Необходимость в таком средстве очевидна, особенно для многошаговых вариативных процессов,
к которым относятся и процессы, связанные с картографическими моделями и геоинформационными услугами. Такая необходимость может возникнуть даже у опытного пользователя.
Выработанный подход к построению интерфейса систем вида ИСА ГИС, разумеется, нуждается в практической апробации, но все его черты, так или иначе, уже видны в современных, наиболее передовых информационных системах.
© А.Ю. Матерук, Е.С. Утробина, 2012
