CC BY
24РО! 10.25257/КБ.2021.3.22-27 УДК 004.5+938.85
СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В СИСТЕМАХ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОЙ ОХРАНЫ - ОТ КОЛЛИЗИЙ К ГАРМОНИЗАЦИИ
КРОТОВ Андрей Игоревич
Научно-исследовательский центр «Охрана» Росгвардии, Москва, Россия
МОРОЗОВ Алексей Николаевич
Научно-исследовательский центр «Охрана» Росгвардии, Москва, Россия
СОКОЛОВ Сергей Викторович
Доктор технических наук, профессор Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия
В статье рассмотрен фрагмент истории становления и развития человеко-машинного взаимодействия в системе «оператор - пульт централизованного наблюдения» вневедомственной охраны Росгвардии в аспекте взаимосвязи технического прогресса с формированием человеческого опыта и основанной на нём картине мира.
Ключевые слова: охрана, программное обеспечение, интерфейс, иХ-дизайн, компьютерные технологии, интерактивный пользователь.
Одной из важнейших государственных структур, решающих задачи противодействия криминальным угрозам в отношении прав личности, сохранности культурных и материальных ценностей, является вневедомственная охрана Федеральной службы войск национальной гвардии Российской Федерации.
Строевые подразделения вневедомственной охраны (СПВО) осуществляют деятельность в том числе по охране объектов, имущества физических и юридических лиц, а также по обеспечению оперативного реагирования на сообщения о срабатывании охранной, охранно-пожарной и тревожной сигнализации, поступающие на пункты централизованной охраны (ПЦО) (мониторинговые центры).
Важной составной частью ПЦО являются пульты централизованного наблюдения (ПЦН), в настоящее время представляющие собой сложные устройства на базе персональных компьютеров, где сходятся и откуда исходят все каналы управления состоянием охраняемых объектов. Автоматизированные рабочие места (АРМ) ПЦО работают под управлением специализированного программного обеспечения, разработанного в соответствии с современными представлениями о способах организации человеко-машинного взаимодействия.
Однако так было не всегда, поскольку развитие систем централизованного наблюдения неразрывно связано с уровнем развития радиоэлектроники, компьютерных информационных технологий и соответствующей времени технической культуры работающих в этих областях специалистов.
Пройденный вневедомственной охраной путь от создания до превращения в один из столпов индустрии безопасности служит ярким положительным примером решения комплекса сложных организационных, экономических и технических задач.
История становления и развития пультов централизованного наблюдения, начавшаяся с создания в начале 1960-х гг. простейших устройств, состоящих из электрических контактов и звонков в качестве средств оповещения до современных интегрированных систем безопасности представляет особый интерес. Знание
этой истории может помочь разработчикам современных систем безопасности глубже понять внутреннюю логику их функционирования и развития, ставить и решать новые перспективные задачи.
Начало службе вневедомственной охраны положило постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 29 октября 1952 года № 4633-1835 «Об использовании в промышленности, строительстве и других отраслях народного хозяйства работников, высвобождающихся из охраны, и мерах по улучшению дела организации охраны хозяйственных объектов министерств и ведомств» [1].
Этим и последующими решениями на милицию стала возлагаться охрана предприятий, учреждений, организаций, квартир граждан и других объектов.
В настоящее время подразделения вневедомственной охраны включены в структуру Федеральной службы войск национальной гвардии Российской Федерации.
«ТЕХНИКА РЕШАЕТ ВСЁ»
С начала 1960-х гг. был взят курс на охрану объектов с использованием технических средств. Для этого при ЦНИИПО МВД СССР было создано Специальное конструкторское бюро с небольшой механической мастерской [2].
Эффективным решением для охраны объектов оказалось использование систем передачи извещений (СПИ), в состав которых входило объектовое оборудование, ретрансляторы и пульты централизованного наблюдения. Однако с момента появления первых СПИ («Центр КМ», «Нева», «Комета») и до конца 80-х годов XX в. ПЦН представляли собой громоздкие сооружения в виде массивных металлических шкафов. На один такой ПЦН подключалось несколько десятков объектовых устройств, для управления которыми на передней панели ПЦН располагалось соответствующее количество пар тумблеров и световых индикаторов.
Наряду с несомненной для своего времени эффективностью использования ПЦН для охраны объектов, они имели ряд недостатков. Один из них относится к проблеме человеко-
машинного взаимодействия и связан с коллизиями восприятия предметной области работающих за ПЦН операторов и других специалистов. По факту оператор осуществлял охрану объектов, а по форме взаимодействовал со световыми индикаторами и тумблерами. Таким образом на когнитивном уровне понятие «объекты охраны» трансформировалось в понятие «ПЦН». Проекция заменила реальность и сформировала своеобразную субкультуру, в которой технические понятия превалировали над реальными сущностями. Условно говоря, на когнитивном уровне «объект» превратился в «тумблер». В дальнейшем по мере развития микропроцессоров и устройств на их основе появились ПЦН небольшого размера, в которых вместо тумблеров использовались цифровые индикаторы, но существа дела это не меняло. Возник даже устойчивый термин «пультовой номер». Позже это сыграло негативную роль при появлении ПЦН на базе персональных компьютеров с объектно-ориентированным интерфейсом.
Дальнейшее развитие способов человеко-машинного взаимодействия в системе «оператор — ПЦН» связано с развитием компьютерных технологий. При этом возможности по созданию пользовательских интерфейсов в решающей степени зависят от возможностей аппаратных платформ, а периоды развития естественным образом следуют периодам развития компьютерных систем [3].
В период до начала 80-х годов XX в. значительная часть компьютеров работала в основном в пакетном режиме, используя перфокарты (перфоленты) для ввода программ и данных и устройство построчной печати для вывода. При этом фактически не было оснований говорить о пользовательском интерфейсе — не существовало самого понятия «интерактивного пользователя» в современном смысле этого слова.
С 80-х годов ХХ в. начинают получать широкое распространение мини- и микро-ЭВМ, языки программирования высокого уровня для работы с данными различного формата и бизнес-вычислений, а не только для решения уравнений. Для работы пользователей с ЭВМ стали использоваться алфавитно-цифровые терминалы на основе электронно-лучевых трубок
(аналог телевизоров того времени). Однако в целом взаимодействие пользователя с компьютером принципиально не изменилось. Работать стало быстрее и удобнее, но по своей сути алфавитно-цифровые терминалы не могли предоставить пользователям «дружественный» интерфейс в его современном понимании.
Тем не менее это не могло не сказаться на развитии вневедомственной охраны вообще и ПЦН в частности. В конце 80-х начале 90-х годов ХХ в. стали появляться ПЦН на базе персональных компьютеров, что привело к резкому повышению качества работы операторов и, как следствие, к повышению надёжности охраны. АРМ ПЦН за счёт повышения информативности и автоматизации ряда процессов (получения информации по охраняемым объектам, периодических проверок контроля состояния объектов, составления отчётов и др.) позволили резко повысить скорость работы оператора, уменьшить количество ошибок, а в конечном счёте — повысить производительность труда, расширить зону обслуживания.
Однако у этих АРМ были недостатки в части построения пользовательских интерфейсов. Они были связаны не только с возможностями компьютеров того времени, но и с теми самыми коллизиями восприятия реальности со стороны специалистов. Недостатки пользовательских интерфейсов АРМ ПЦН первого поколения связаны с тем, что при их разработке доминировала сложная в применении техническая культура программистов и инженеров, сформированная опытом работы с ПЦН первого поколения. Как известно, для программиста потребности процесса программирования зачастую получают приоритет перед потребностями пользователей [4, 5]. Это находило своё выражение в том, что при создании интерфейса программисты думали в первую очередь о демонстрациях возможностей программы, а не об удобстве работы с ней.
«ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ РЕШАЕТ ВСЁ»
Революцию в информационных технологиях произвело появление персонального
компьютера с графическим интерфейсом, многозадачными операционными системами и развитыми объектно-ориентированными языками программирования (начало 90-х гг. XX в.). Графический интерфейс стал стандартом для прикладных интерфейсов, которые (по сравнению с интерфейсами «командной строки») обеспечивают относительную простоту изучения и применения, лёгкость переноса знания, приобретённого при использовании одного приложения для применения в другом. Произошёл качественный скачок в технологии разработки программного обеспечения: центр тяжести стал переноситься на удобство человеко-машинного взаимодействия, создание средств общения пользователей с ЭВМ. Персональный компьютер с большим количеством программных продуктов различного назначения стал незаменимым инструментом для широкого круга специалистов и других потребителей.
С появлением графического интерфейса появилась новая специальность - проектирование взаимодействия или UX-дизайн (от англ. User Experience, прим. ред.). Технические особенности перешли на второй план, приоритетными стали потребности и пожелания пользователей.
Человеко-машинный интерфейс, в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60447-2000 «Интерфейс человеко-машинный. Принципы приведения в действие», определяется как «технические средства, предназначенные для обеспечения непосредственного взаимодействия между оператором и оборудованием и дающие возможность оператору управлять оборудованием и контролировать его функционирование». В связи с этим человеко-компьютерное взаимодействие изучается как с компьютерной стороны, так и с человеческой. С человеческой стороны для этого используются теория коммуникации, лингвистика, социология, когнитивная психология и другие дисциплины.
Проектирование взаимодействия возникло в конце 1970-х — начале 1980-х гг., когда специалисты нескольких компаний Силиконовой долины изучали вопросы, связанные с взаимодействием людей и компьютеров. Классическими работами в области проектирования
взаимодействия стали работы Алана Купера [3] и Джефа Раскина [4].
В основе идеологии UX-дизайна лежат понятия «опыт» и «возможность» [4—6]. Одно из определений понятия «опыт» звучит как «отражение в человеческом сознании объективного мира, получаемое восприятием...» [7]. Таким образом, понятие «опыт» имеет прямое отношение к взаимосвязи процессов мышления и познания, проблеме образования общего знания из конкретных чувственных восприятий.
При попытке ответить на этот вопрос можно использовать парадигму, созданную И. Кантом [8]. Согласно ей, общее знание возникает из подведения чувственных данных (ощущений, восприятий) под априорные категории (чистые рассудочные понятия). Следовательно, «опыт» в UX-дизайне это системное личное представление личности об элементах внешнего мира, основанное на восприятии первичных феноменов (ощущений, переживаний) и т. д. Совокупность личных опытов представляет собой собирательный образ целевой аудитории — «персонажей».
Опыт включает в себя, в частности, полезные и вредные навыки. Или, вернее сказать, любой навык можно рассматривать с точки зрения его полезности как способствующий выполнению каких-либо действий, так и препятствующий ей. К полезным качествам навыков можно отнести возможность выполнять нужные действия при минимальных участиях сознания. К отрицательным — препятствие для формирования новых навыков.
Как уже отмечалось, проектирование взаимодействия ориентируется на потребности и пожелания пользователей. Формально это означает, что пользователи всегда правы. Если мы хотим разработать «дружественный» интерфейс, то, казалось бы, не должны ставить под сомнение их опыт. Проблема однако заключается в том, что заранее пользователи не могут ничего сказать относительно вновь создаваемых продуктов или услуг, удобны и нужны ли они им или нет. Основателю промышленного автомобилестроения Генри Форду принадлежит фраза: «Если бы я спросил
людей, что им нужно, они бы сказали — более быстрые лошади» [9].
Но всё же есть ряд человеческих качеств, которые всегда актуальны. Эти качества и лежат в основе принципов удобства взаимодействия. О них речь пойдёт ниже.
Непосредственно соотнесённым с понятием «опыт» оказывается понятие «возможность». Возможности продукта или услуги зачастую предшествуют человеческому опыту и определяют его. Манипуляция возможностями позволяет конструировать те или иные формы опыта.
Вопросы о возможности спроектировать опыт взаимодействия разрабатывал известный специалист в области проектирования человеко-машинного взаимодействия А. Купер [4]. В соответствии с его рекомендациями в ходе конструирования виртуального опыта пользователя должен быть учтён опыт его существования в реальности, в частности, в физическом мире. В то же время говорится о том, что «предметы внешнего мира «апеллируют» к субъекту посредством предоставляемых ими возможностей» [6].
Описывая возможное «поведение» интерфейса, А. Купер говорит о том, что «задача разработчика — предъявить пользователю набор возможностей и сделать их доступными в качестве таковых. В конечном итоге, проектируя поведение интерфейса, разработчик проектирует поведение и формирует опыт пользователя, задавая диапазон его возможных действий» [6].
ОТ КОЛЛИЗИЙ К ГАРМОНИЗАЦИИ
До какого-то момента программисты мыслили в парадигме «техника охраняет объекты». На практике это воплощалось в создание онтологических моделей и интерфейсов, ориентированных на функциональные возможности технических средств охраны.
Появление графического интерфейса и ЦК-дизайна, дальнейшее развитие теории и практики проектирования человеко-машинного взаимодействия привело к появлению парадигмы «объекты охраняются техникой». Пришло осознание и появились возможности создавать
объектно-ориентированные модели и интерфейсы. Виртуальный «тумблер» и виртуальная «лампочка» стали заменяться графическими планами и другими наглядными и понятными операторам сущностями — изображениями элементов охраняемых объектов.
Следствием новой парадигмы стала идея создания унифицированного интерфейса дежурных операторов АРМ ПЦН.
В самом деле — интерфейс, ориентированный на технические средства не только не может (в силу разнообразия типов технических средств), но и не должен быть унифицированным. Ибо будет ограничивать потенциальные возможности создания новых устройств и систем с неизвестными заранее характеристиками.
И наоборот — в интерфейсе, ориентированном на охраняемые объекты, заложены основы для унификации, ведь характеристики охраняемых объектов не так разнообразны, стабильны во времени и в разумных пределах известны априори.
При создании унифицированного интерфейса были решены следующие задачи [10]:
— сформулировано понятие унификации применительно к предметной области;
— выбран критерий унификации;
— обеспечено удобство работы пользователя («юзабилити»);
— обеспечена «диффузия инновации».
Одно из определений унификации — это
«приведение к единообразию» (ГОСТ 1.1—2002 «Межгосударственная система стандартизации. Термины и определения. Приложение А»). Применительно к АРМ ПЦН понятие унификации было сформулировано как «приведение к единообразию средств общения», то есть пользовательского интерфейса.
В качестве критерия унификации было выбрано требование возможности замены или подключения к АРМ неизвестного заранее типа СПИ без изменения пользовательского интерфейса.
Для обеспечения удобства пользователя были учтены психофизиологические особенности восприятия информации человеком, связанные с конфигурацией поля зрения и культурной традицией.
Проблема «диффузии инновации» заключается в том, что пользователям всегда проще работать с тем, к чему они уже привыкли. Психологи полагают, что только 10 % информации человек воспринимает глазами, остальное — мозгом в форме устойчивых логических связей между элементами информации («вредные» навыки) [11]. Поэтому любой новый интерфейс, даже при наличии явных преимуществ перед старым, первоначально будет сталкиваться с трудностями восприятия, поскольку разрушает ранее сложившиеся в голове оператора логические связи.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
За сравнительно небольшой срок с начала 1960-х гг. технические средства систем централизованного наблюдения вневедомственной охраны прошли огромный путь от простейших устройств, состоящих из электрических контактов и звонков в качестве средств оповещения до современных интегрированных систем безопасности.
В настоящее время в условиях цифровой трансформации и перехода к информационному обществу происходит внедрение цифровых технологий во все сферы деятельности СПВО, что повышает надёжность охраны, качество предоставляемых услуг и производительность труда. При этом появление новых информационных технологий, решений и продуктов на их основе открывает не только новые возможности, но и ставит новые проблемы. Одной из таких проблем является проблема выбора. Если в недавнем прошлом автоматизация и информатизация СПВО применялась, в основном, для решения собственных задач (например, в виде программного обеспечения АРМ ПЦН), то в настоящее время они проникают во все ниши, начиная от предоставления потребителям услуг с использованием облачных технологий и заканчивая техническими средствами охраны на основе однокристальных систем, способных выполнять функции целого компьютера с соответствующим увеличением функциональных возможностей. Тут-то и возникают проблемы выбора, поскольку взаимодействие человека с компьютерными системами имеет свою специфику.
Но это уже тема для отдельного разговора.
ЛИТЕРАТУРА
1. Постановление Совета Министров СССР от 29 октября 1952 г. № 4633-1835 «Об использовании в промышленности, строительстве и других отраслях народного хозяйства работников, высвобождающихся из охраны, и мерах по улучшению дела организации охраны хозяйственных объектов министерств и ведомств».
2. Лепшкин В. Вневедомственная охрана. Из истории создания
[Электронный ресурс] // Каталог «ОПС. Охранная и охранно-пожарная сигнализация. Периметральные системы» — 2014. С. 8—11. Режим доступа: http://secuteck.ru/articles2/ OPS/vnevedomstvennaya-ohrana-iz-istorii-sozdaniya (дата обращения 23.04.2021 г.).
3. вэн Дам Э. Пользовательские интерфейсы нового поколения [Электронный ресурс] // Открытые системы. СУБД. 1997. № 6. Режим доступа: osp.ru/os/1997/06/179308 (дата обращения 23.04.2021 г.).
4. Купер А. Психбольница в руках пациентов. Алан Купер об интерфейсах. / Пер. с англ. Самородских Е. СПб: Питер, 2018. 384 с.
5. Раскин Д. Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем / Пер. с англ. Асотов Ю. СПб: Символ-Плюс, 2017. 263 с.
6. Долинина М. В. Понятия «опыт» и «возможность» в контексте проектирования человеко-машинного взаимодействия // Философские проблемы информационных технологий и киберпространства. 2013. № 1. С. 42—50.
7. Ожегов С. И. Словарь русского языка, под ред. С. П. Обнорского, гос. изд-во иностранных и национальных словарей, М.: 1952.-с. 848.
8. Суржанская Ю. В. Концепт как философское понятие // Вестник Томского государственного университета. 2011. № 2(14). С. 70—77.
9. Jacobsen J., MeyerL. Praxisbuch Usability und UX. Rheinwerk Computing, 2019, 555 s.
10. Кротов А. И, Колесов К В., Морозов А. Н. Пользовательский интерфейс унифицированного АРМ дежурного пульта управления // Алгоритм безопасности. 2019. № 1. С. 40-43.
11. Кэрролл Л., Стерлинг Ф, Брежнева Е. Всё зависит от тебя. Матрица восприятия реальности. М.: АСТ, 2013. 256 с.
FORMATION AND DEVELOPMENT OF HUMAN-MACHINE INTERACTION IN CENTRALIZED SECURITY SYSTEMS -FROM COLLISIONS TO HARMONY
KROTOV Andrey
Science-Research Center «Ohrana»
of the Federal National Guard Troops Service, Moscow, Russia
MOROZOV Alexey
Science-Research Center «Ohrana»
of the Federal National Guard Troops Service, Moscow, Russia SOKOLOV Sergey
Grand Doctor in Technical Sciences, Professor
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia
Abstract: The formation and development fragment of history of human-machine interaction in the operator -central observation panel system of the Non-departmental Security Service of the Federal National Guard Troops Service in terms of technological progress relationship with the formation of human experience and the world picture based on it is considered in the article.
Key words: security, software, interface, UX-design, computer technologies, interactive user.
