6        4. свойства информационных технологий

Информационная технология - это представленное в проектной форме, т. е. в формализованном виде, пригодном для практического использования, концентрированное выражение научных знаний, сведений и практического опыта, позволяющее рациональным образом организовать тот или иной достаточно часто повторяющийся информационный процесс. При этом достигается экономия затрат труда, энергии или материальных ресурсов, необходимых для реализации данного процесса.

В качестве общего критерия эффективности любых видов технологий можно использовать экономию социального времени, которая достигается в результате их практического использования. Эффективность этого критерия особенно хорошо проявляется на примере информационных технологий. Какие же виды информационных технологий представляются с точки зрения этого критерия наиболее перспективными сегодня и в ближайшем будущем? Необходимость, экономии социального времени ориентирует наше внимание, в первую очередь, на технологии, связанные с наиболее массовыми информационными процессами, оптимизация которых, как представляется, и должна дать наибольшую экономию социального времени именно благодаря их широкому и многократному использованию.

Анализируя роль и значение информационных технологий для современного этапа развития общества, можно сделать вполне обоснованные выводы о том, что эта роль является стратегически важной, а значение этих технологий в ближайшем будущем будет быстро возрастать. Именно этим технологиям принадлежит сегодня определяющая роль в области технологического развития государства. Аргументами для этих выводов является ряд уникальных свойств информационных технологий, которые и выдвигают их на приоритетное место по отношению к производственным и социальным технологиям. Наиболее важные из этих свойств, приводятся ниже.

В числе отличительных свойств информационных технологий, имеющих стратегическое значение для развития общества, представляется целесообразным выделить следующие наиболее важные.

1. Информационные технологии позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, которые сегодня являются наиболее важным стратегическим фактором его развития. Опыт показывает, что активизация, распространение и эффективное использование информационных ресурсов (научных знаний, открытий, изобретений, технологий, передового опыта) позволяют получить существенную экономию других видов ресурсов: сырья, энергии, полезных ископаемых, материалов и оборудования, людских ресурсов, социального времени.

2. Информационные технологии позволяют оптимизировать и во многих случаях автоматизировать информационные процессы, которые в последние годы занимают все большее место в жизнедеятельности человеческого общества. Общеизвестно, что развитие цивилизации происходит в направлении становления информационного общества, в котором объектами и результатами труда большинства занятого населения становятся уже не материальные ценности, а главным образом, информация и научные знания. В настоящее время в большинстве развитых стран большая часть занятого населения в своей деятельности в той или иной мере связана с процессами подготовки, хранения, обработки и передачи информации и поэтому вынуждена осваивать и практически использовать соответствующие этим процессам информационные технологии.

3. Информационные процессы являются важными элементами других более сложных производственных или же социальных процессов. Поэтому очень часто и информационные технологии выступают в качестве компонентов соответствующих производственных или социальных технологий.

Информационные технологии сегодня играют исключительно важную роль в обеспечении информационного взаимодействия между людьми, а также в системах подготовки и распространения массовой информации. Эти средства быстро ассимилируются культурой нашего общества, так как они не только создают большие удобства, но снимают многие производственные, социальные и бытовые проблемы вызываемые процессами глобализации и интеграции мирового сообщества, расширением внутренних и международных экономических и культурных связей, миграцией населения и его все более динамичным перемещением по планете. В дополнение ставшим уже традиционными средствам связи (телефон, телеграф радио и телевидение) в социальной сфере все более широк используются системы электронных телекоммуникаций, электронная почта, факсимильная передача информации и другие виды связи.

В числе отличительных свойств информационных технологий, имеющих стратегическое значение для развития общества, представляется целесообразным выделить следующие семь наиболее важных.

1 ИТ позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, которые сегодня являются наиболее важным стратегическим фактором его развития. Опыт показывает, что активизация, распространение и эффективное использование информационных ресурсов (научных знаний, открытий, изобретений, технологий, передового опыта) позволяют получить существенную экономию других видов ресурсов: сырья, энергии, полезных ископаемых, материалов и оборудования, людских ресурсов, социального времени.

2. ИТ позволяют оптимизировать и во многих случаях автоматизировать информационные процессы, которые в последние годы занимают все большее место в жизнедеятельности человеческого общества. Общеизвестно, что развитие цивилизации происходит в направлении становления информационного общества, в котором объектами и результатами труда большинства занятого населения становятся уже не материальные ценности, а, главным образом, информация и научные знания. В настоящее время в большинстве развитых стран большая часть занятого населения в той дли иной мере связана с процессами подготовки, хранения, обработки и передачи информации и, поэтому, вынуждена осваивать и практически использовать соответствующие этим процессам ИТ.

3.  Информационные процессы являются важными элементами других более сложных производственных или же социальных процессов. Поэтому очень часто и информационные технологии выступают в качестве компонентов соответствующих производственных или социальных технологий. При этом они, как правило, реализуют наиболее важные,"интеллектуальные" функции этих технологий. Характерными примерами являются системы автоматизированного проектирования промышленных изделий, гибкие автоматизированные и роботизированные производства, автоматизированные системы управления технологическими процессами и т.п.

4.  ИТ сегодня играют исключительно важную роль в обеспечении информационного взаимодействия между людьми, а также в системах подготовки и распространения массовой информации. В дополнение к ставшим уже традиционными средствами связи (телефон, телеграф, радио и телевидение) в социальной сфере все более широко используются системы электронных телекоммуникаций, электронная почта, факсимильная передача информации и другие виды связи. Эти средства быстро ассимилируются культурой современного общества, так как они не только создают большие удобства, но и снимают многие производственные, социальные и бытовые проблемы, вызываемые процессами глобализации и интеграции мирового общества, расширением внутренних и международных экономических и культурных связей, миграцией населения и его все более динамичным перемещением по планете.

5. ИТ занимают сегодня центральное место в процессе интеллектуализации общества, развития его системы образования и культуры. Практически во всех развитых и во многих развивающихся странах компьютерная и телевизионная техника, учебные программы на оптических дисках и мультимедиа - технологии становятся привычными атрибутами не только высших учебных заведений, но и обычных школ системы начального и среднего образования. Использование обучающих информационных технологий оказалось весьма эффективным методом и для систем самообразования, продолженного обучения, а также для систем повышения квалификации и переподготовки кадров.

6. ИТ играют в настоящее время ключевую роль также и в процессах получения и накопления новых знаний. При этом, на смену традиционным методам информационной поддержки научных исследований путем накопления, классификации и распространения научно-технической информации приходят новые методы, основанные на использовании вновь открывающихся возможностей информационной поддержки фундаментальной и прикладной науки, которые предоставляют современные информационные технологии.

Современные методы получения и накопления знаний базируются на теории искусственного интеллекта, методах информационного моделирования, когнитивной компьютерной графики, позволяющих найти решения плохо формализуемых задач, а также задач с неполной информацией и нечеткими исходными данными.

7. Принципиально важное для современного этапа развития общества значение развития ИТ заключается в том, что их использование может оказать существенное содействие в решении глобальных проблем человечества и, прежде всего, проблем, связанных с необходимостью преодоления переживаемого мировым сообществом глобального кризиса цивилизации. Ведь именно методы информационного моделирования глобальных процессов, особенно в сочетании с методами космического информационного мониторинга, могут обеспечить уже сегодня возможность прогнозирования многих кризисных ситуаций в регионах повышенной социальной и политической напряженности, а также в районах экологического бедствия, в местах природных катастроф и крупных технологических аварий, представляющих повышенную для общества.

Понятие платформы

В традиционном понимании платформа — это комплекс аппаратных и программных средств, на котором функционирует программное обеспечение пользователя ЭВМ. Основа аппаратной платформы (hardware-платформы) — процессор. Тип процессора определяет архитектуру аппаратных средств - аппаратную платформу, т. е. тип и характеристики компьютера.

Существует несколько направлений развития аппаратных платформ -для персональных компьютеров, рабочих станций, миником-пьютеров, больших компьютеров и суперкомпьютеров. В мире пер; сональных компьютеров, занимающих в настоящее время лидирующие позиции в обеспечении информационных технологий управления, наиболее широко распространены персональные компьютеры с процессорами Intel (семейство процессоров х86). Кроме того, в борьбу за лидерство в производстве нового поколения процессоров х86 включились компании,Advanced Micro Devices (AMD), Cyrix Corp.

Еще одним ярким представителем мира персональных компьютеров являются компьютеры Macintosh фирмы Apple.

Понятия «программная платформа» (software-платформа), или «программное обеспечение» вошли в жизнь с развитием компьютерной индустрии. Без программного обеспечения компьютер — всего лишь электронное устройство, которое не управляется и потому не может приносить пользы. В зависимости от функций, выполняемых программным обеспечением, его можно разделить на две большие группы: системное и прикладное программное обеспечение.

Системное программное обеспечение— это «программная оболочка» аппаратных средств, предназначенная для отделения остальных программ от непосредственного взаимодействия с оборудованием и организации процесса обработки информации в компьютере. Прикладное программное обеспечение предназначено для решения определенных задач пользователя. К системному программному обеспечению относятся такие типы программ, как операционные системы, различные сервисные средства, функционально дополняющие возможности операционных систем, инструментальные средства (системы управления базами данных, программирования, оболочки экспертных систем).

Основная компонента системного программного обеспечения — операционная система выполняет следующие функции:

1) организация многоцелевой работы компьютера, при которой возможно одновременное выполнение нескольких программ пользователя;

2) организация хранения программ и данных пользователя на носителях информации и, возможно, санкционирование доступа к этой информации;

3) обеспечение взаимодействия с пользователем на основе графического интерфейса;

4) обеспечение сетевых возможностей, т. е. возможности доступа к информации, хранимой в памяти другого компьютера локальной или глобальной сети.

Последняя функция в настоящее время стала стандартной для любой современной операционной системы. Тем не менее, проводя классификацию операционных систем, можно выделить две их группы по данному признаку. Это, во-первых, системы, предназначенные для использования в узлах коммуникаций корпоративных сетей, и системы для рабочих станций сети. Примером таких систем могут служить Microsoft Windows NT Server 4.0, Novell Netware 4.x (для узлов коммуникаций) и Microsoft Windows NT Workstation 4.0 — (для рабочих станций).

Программная платформа комплекса «1С:Предприятие»

Примером использования программной платформы как таковой является комплекс «1С:Предприятие».

В этом случае программная платформа представляет собой так называемый framework, в котором функционирует бизнес-приложение (конфигурация). С одной стороны framework можно считать фундаментом для построения приложений, а с другой - средой исполнения.

Под термином «framework» понимается программный каркас, который выполняет код написанный для него, а не исполняется сам.

Кроме того, платформа содержит, разумеется, и инструментарий, необходимый для разработки, администрирования и поддержки бизнес-приложений. Такое приложение является самостоятельной сущностью и может выступать в качестве отдельного программного продукта, но полностью опирается на технологии платформы.

Понятие платформы и платформенно-ориентированного построения приложений сейчас является общепринятым и трактуется гораздо шире, чем просто способность работать в определенной операционной системе. Под платформой понимается среда исполнения и набор технологий, используемые в качестве основы для построения определенного круга приложений. Фактически, приложения базируются на нескольких платформах, образующих многослойный пирог. При этом важно, что платформа предоставляет разработчику определенную модель, как правило, изолирующую его от понятий и подробностей более низкоуровневых технологий и платформ. Такова и платформа «1С:Предприятие», позволяющая использовать самые разные технологии более низкого уровня, не меняя кода бизнес-приложений.

Например, она предлагает разработчику собственную модель работы с данными и изолирует его от особенностей конкретного хранилища данных, а это позволяет, не изменяя бизнес-приложение использовать в нем различные хранилища. К примеру, в качестве БД при решении задач небольшого масштаба может применяться собственный файловый движок, а для работы в масштабе предприятия - MS SQL Server.

Ключевым качеством платформы «1С:Предприятие», пожалуй, является достаточность ее средств для решения задач, стоящих перед бизнес-приложениями. Это позволяет обеспечить очень хорошую согласованность всех технологий и инструментов, которыми пользуется разработчик. Ведь часто именно наличие «швов» между различными технологиями становится причиной самых серьезных проблем. Простейший пример - система типов. В платформе «1С:Предприятие» разработчик использует одну систему типов данных и для взаимодействия с БД, и для реализации бизнес-логики, и для построения интерфейсных решений. Поэтому у него нет проблем, связанных с преобразованием типов при переходах между разными уровнями прикладной системы.

Классификация информационных технологий.

Информационные технологии могут обслуживать различные предметные области: бухгалтерский учет, управление персоналом, производственный менеджмент и пр. Существенное влияние на особенности ИТ в этом случае оказывают тип обрабатываемых данных и уровень автоматизации задач управления, тип пользовательского интерфейса и способ построения сети ЭВМ.

Классификация компьютерных информационных технологий в зависимости от типа обрабатываемой информации приведена на рис.6.1.

Рис. 6.1. Классификация компьютерных информационных технологий в зависимости от типа обрабатываемой информации

Классификация компьютерных информационных технологий по степени автоматизации задач управления, типу пользовательского интерфейса и способу построения сети ЭВМ приведена на рис.6.2.

Рис.6.2. Классификация компьютерных информационных технологий по степени автоматизации задач управления, типу пользовательского интерфейса и способу построения сети ЭВМ

С учётом целостного восприятия информационных технологий сожно выделить следующие её виды:

1. Базовая информационная технология

2. Предметная информационная технология

3. Обеспечивающая информационная технология

4. Функциональная информационная технология

Базовая информационная технология

Понятие информационной технологии не может быть рассмотрено отдельно от технической (компьютерной) среды, т.е. от базовой информационной технологии.

Аппаратные (технических) средства, предназначенные для организации процесса переработки данных (информации, знаний), а также аппаратные (технические) средства, предназначенные для организации связи и передачи данных (информации, знаний) называют базовыми информационными технологиями.

С появлением компьютеров, у специалистов, занятых в самых разнообразных предметных областях (банковской, страховой, бухгалтерской, статистической и т.д.), появилась возможность использовать информационные технологии. В связи с этим возникла необходимость в определении понятия существовавшей до этого момента традиционной (присущей той или иной предметной области) технологии преобразования исходной информации в требуемую результатную. Таким образом, появилось понятие предметной технологии. Необходимо помнить, что предметная технология и информационная технология влияют друг на друга.

Предметная технология

Под предметной технологией понимается последовательность технологических этапов по преобразованию первичной информации в результатную в определенной предметной области, независящая от использования средств вычислительной техники и информационной технологии.

Упорядоченную последовательность взаимосвязанных действий, выполняемых в строго определенной последовательности с момента возникновения информации до получения заданных результатов называют технологическим процессом обработки информации.

Технологический процесс обработки информации зависит от характера решаемых задач, используемых технических средств, систем контроля, числа пользователей и т.д.

В связи с тем, что информационные технологии могут существенно отличаться в различных предметных областях и компьютерных средах, выделяют такие понятия как обеспечивающие и функциональные технологии.

Обеспечивающая и функциональная информационная технологии

Обеспечивающие информационные технологии - это технологии обработки информации, которые могут использоваться как инструментарий в различных предметных областях для решения различных задач.

Обеспечивающие технологии могут базироваться на совершенно разных платформах. Это связано с наличием различных вычислительных и технологических сред. Поэтому при их объединении на основе предметной технологии возникает проблема системной интеграции, которая заключается в необходимости приведения различных ИТ к единому стандартному интерфейсу.

Такая модификация обеспечивающих информационных технологий, при которой реализуется какая-либо из предметных технологий представляет собой функциональную информационную технологию.

Функциональная информационная технология образует готовый программный продукт (или часть его), предназначенный для автоматизации задач в определенной предметной, области и заданной технической среде.

Преобразование (модификация) обеспечивающей информационной технологии в функциональную может быть выполнена не только специалистом-разработчиком систем, но и самим пользователем. Это зависит от квалификации пользователя и от сложности необходимой модификации.

В зависимости от вида обрабатываемой информации, информационные технологии могут быть ориентированы на:

обработку данных (например, системы управления базами данных, электронные таблицы, алгоритмические языки, системы программирования и т.д.);

обработку тестовой информации (например, текстовые процессоры, гипертекстовые системы и т.д.);

обработку графики (например, средства для работы с растровой графикой, средства для работы с векторной графикой); обработку анимации, видеоизображения, звука (инструментарий для создания мультимедийных приложений);

обработку знаний (экспертные системы).

Следует помнить, что современные информационные технологии могут образовывать интегрированные системы, включающие обработку различных видов информации.

Технология обработки информации на компьютере может заключаться в заранее определенной последовательности операций и не требовать вмешательства пользователя в процесс обработки. В данном случае диалог с пользователем отсутствует и информация будет обрабатываться в пакетном режиме обработки.

Экономические задачи, решаемые в пакетном режиме, характеризуются следующими свойствами:

•     алгоритм решения задачи формализован, процесс ее решения не требует вмешательства человека;

•     имеется большой объем входных и выходных данных, значительная часть которых храниться на магнитных носителях;

•     расчет выполняется для большинства записей входных файлов;

•     большое время решения задачи обусловлено большими объемами данных;

•     регламентность, т.е. задачи решаются с заданной периодичностью.

В том случае, если необходимо непосредственное взаимодействие пользователя с компьютером, при котором на каждое свое действие пользователь получает немедленные действия компьютера, используется диалоговый режим обработки информации. Диалоговый режим является не альтернативой пакетному, а его развитием. Если применение пакетного режима позволяет уменьшить вмешательство пользователя в процесс решения задачи, то диалоговый режим предполагает отсутствие жестко закрепленной последовательности операций обработки данных (если она не обусловлена предметной технологией).

Таким образом, с точки зрения участия или неучастия пользователя в процессе выполнения функциональных информационных технологий все они могут быть разделены на пакетные и диалоговые.

Понятие распределенной функциональной информационной технологии

Наложение функциональных информационных технологий на управленческую структуру позволяет создать распределенную систему решения предметных задач.

Распределенность информационных процессов реализуется с помощью технических средств (компьютеры участников функциональной информационной технологии при сетевом обмене данными) и программных средств. При этом могут быть использованы технологии распределенных баз данных (распределенность хранимых данных), либо технологии распределенной обработки данных.

Распределенные функциональные информационные технологии находят широкое применение в практике коллективной работы (системы автоматизированного проектирования, автоматизированные банковские системы, информационные системы управления на предприятиях и т.д.).

Объектно-ориентированные информационные технологии.

Объектно-ориентированная технология основана на выявлении и установлении взаимодействия множества объектов и используется чаще всего при создании компьютерных систем на стадии проектирования и программирования.

Объектно-ориентированный подход использует объектную декомпозицию, при которой статическая структура системы описывается в терминах объектов и связей между ними, а поведение системы описывается в терминах обмена сообщениями между объектами.

Объект - это предмет, событие, явление, которые выполняют определенные функции и являются источником или потребителем информации.

Объект системы обладает собственным поведением, моделирует поведение объекта реального мира. В качестве объектов могут выступать, например, пользователи, программы, клиенты, документы, файлы, таблицы, базы данных и т.д.

Объект содержит инструкции (программный код), определяющие действия, которые может выполнять объект, и обрабатываемые данные.

Свойство - характеристика объекта, его параметр.

Все объекты наделены определенными свойствами, которые в совокупности выделяют объект из множества других объектов.

Объект обладает качественной определенностью, что позволяет выделить его из множества других объектов и обусловливает независимость создания и обработки от других объектов.

Метод - программа действий над объектом или его свойствами.

Метод реализуется с помощью программного кода, связанного с определенным объектом; осуществляет преобразование свойств, изменяет поведение объекта.

Объект может обладать набором заранее определенных встроенных методов обработки, либо созданных пользователем или заимствованных в стандартных библиотеках, которые выполняются при наступлении заранее определенных событий, например, однократное нажатие левой кнопки мыши, вход в поле ввода, выход из поля ввода, нажатие определенной

клавиши и т.п.

По мере развития систем обработки данных создаются стандартные библиотеки методов, в состав которых включаются типизированные методы обработки объектов определенного класса (аналог - стандартные подпрограммы обработки данных при структурном подходе), которые можно заимствовать для различных объектов.

Событие - изменение состояния объекта.

Внешние события генерируются пользователем (например, клавиатурный ввод или нажатие кнопки мыши, выбор пункта меню, запуск макроса); внутренние события генерируются системой.

Объектно-ориентированный подход является удобным средством моделирования предметной области.

Объектно-ориентированный подход базируется на объектной модели, включающей основные элементы:

абстрагирование;

инкапсуляция;

модульность;

иерархия.

Вспомогательными элементами модели, не являющиеся обязательными, выступают:

типизация;

параллелизм;

устойчивость.

Дадим краткую характеристику указанных выше элементов.

Абстрагирование – это выделение существенных характеристик анализируемого объекта или процесса.

Абстрагирование позволяет сконцентрировать внимание на внешних особенностях объекта, позволяет отделить самые существенные особенности его поведения от несущественных деталей их реализации.

Инкапсуляция – это процесс отделения друг от друга отдельных элементов объекта, определяющих его устройство и поведение.

Инкапсуляция служит для того, чтобы изолировать интерфейс объекта, отражающий его внешнее поведение, от внутренней реализации объекта. Абстрагирование и инкапсуляция являются взаимно дополняющими операциями.

Модульность – это свойство системы, связанное с возможностью ее декомпозиции на ряд внутренне связных, но слабо связанных между собой модулей.

Иерархия – это ранжированная или упорядоченная система абстракций, расположение их по уровням.

Основными видами иерархических структур применительно к сложным системам являются структура классов (иерархия по номенклатуре) и структура объектов (иерархия по составу).

Типизация – это ограничение, накладываемое на класс объектов и препятствующее взаимозаменяемости различных классов.

Типизация позволяет защититься от использования объектов одного класса вместо другого.

Параллелизм – это свойство объектов находиться в активном или пассивном состоянии и различать активные и пассивные объекты между собой.

Устойчивость – это свойство объекта существовать во времени и/или в пространстве.

Декомпозиция сложных систем с целью построения их информационных моделей на основе объектно-ориентированного подхода оперирует понятиями: объект, класс, экземпляр.

Объект - это абстракция множества предметов реального мира, обладающих одинаковыми характеристиками и законами поведения.

Основной характеристикой объекта является состав его атрибутов (свойств).

Атрибуты - это специальные признаки, посредством которых можно задать правила описания свойств объектов.

Экземпляр объекта - это конкретный элемент множества.

Например, объектом может являться лицевой счет клиента банка, а экземпляром этого объекта - конкретный номер счета.

Объекты могут объединяться в классы ( группы или наборы - в различных программных системах возможна другая терминология).

Класс - это множество предметов реального мира, связанных общностью структуры и поведением.

Элемент класса - это конкретный элемент данного множества.

Например, выделяем класс лицевых счетов клиентов.

Обобщая эти определения, можно сказать, что объект - это типичный представитель класса, а термины «экземпляр объекта» и «элемент класса» равнозначны.

Понятия полиморфизма и наследования определяют эволюцию объектно-ориентированной системы, что подразумевает определение новых классов объектов на основе базовых.

Полиморфизм интерпретируется как способность объекта принадлежать более чем одному типу.

Наследование выражает возможность определения новых классов на основе существующих с возможностью добавления или переопределения данных и методов.

Использование объектно-ориентированных технологий позволяет иметь более эффективные решения в системах организационного управления.

Объектно-ориентированные технологии реализуются на основе специальных языков моделирования.

Язык моделирования – это нотация, которая используется методом для описания информационных процессов.

Нотация представляет собой совокупность графических объектов, которые используются в моделях.

Примером нотации могут выступить диаграммы классов, определяющие, каким образом представляются такие элементы и понятия, как класс, ассоциация и множественность.

Для различных методик объектно-ориентированного проектирования характерны следующие черты:

объект описывается как модель некоторой сущности реального мира;

объекты, для которых определены места хранения, рассматриваются во взаимосвязи, и применительно к ним создаются программные модули системы.

Проводится объектно-ориентированный анализ:

осуществляется идентификация объектов и их свойств;

устанавливается перечень операций (методов обработки), выполняемых над каждым объектом, в зависимости от его состояния (событий);

определяются связи между объектами для образования классов;

устанавливаются требования к интерфейсу с объектами.

Основными этапами объектно-ориентированного проектирования выступают:

разработка диаграммы аппаратных средств системы обработки данных, показывающей процессоры, внешние устройства, вычислительные сети и их соединения;

разработка структуры классов, описывающей связь между классами и объектами;

разработка диаграмм объектов, показывающих взаимосвязи с другими объектами;

разработка внутренней структуры программного продукта.

В качестве современного средства моделирования можно указать на унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language).

Стандарты пользовательского интерфейса информационных технологий.

При разработке, тестировании и оценке качества пользовательского интерфейса необходимо применять соответствующие государственные и отраслевые стандарты.

Прогресс в разработке пользовательских интерфейсов привел к появлению соответствующих стандартов — сначала на уровне ведущих компаний-разработчиков, а позднее и ISO. В их основе лежит накопленный опыт разработки и оценки качества наиболее продвинутых программных проектов. С другой стороны, стандарты содержат определенный элемент произвольности, а также испытывают на себе давление производителей. В этом смысле стандартизация олицетворяет консервативную сторону прогресса. Но, однажды возникнув, стандарт становится общепризнанным и часто обязательным нормативом дальнейшего прогресса в соответствующей области.

Структура и классификация пользовательских интерфейсов

В дизайне пользовательского интерфейса можно условно выделить декоративную и активную составляющие. К первой относятся элементы, отвечающие за эстетическую привлекательность программного изделия. Активные элементы подразделяются на операционные и информационные образы моделей вычислений и управляющие средства пользовательского интерфейса, посредством которых пользователь управляет программой. Управляющие средства различных классов программных изделий могут значительно различаться. Поэтому необходимо провести хотя бы предварительную классификацию интерфейсов и соответствующих им управляющих средств.

На первом уровне такой классификации полезно выделить классы интерфейсов, происхождение которых связано с используемыми базовыми техническими средствами человеко-машинного взаимодействия. Исторически, появление таких средств вызывает возникновение новых классов пользовательского интерфейса. Впрочем, с появлением новых средств использование интерфейсов старых классов не обязательно полностью прекращается. Классы интерфейса являются слишком широкими понятиями. Классы, задаваемые базовыми интерактивными средствами, целесообразно разбить на подклассы, например, в пределах графического класса различаются подклассы: двухмерные и трехмерные интерфейсы. По этой классификации широко распространенный интерфейс WIMP относится к первому из указанных подклассов. Сегодня развиваются такие новые классы интерфейсов, как SILK (речевой), биометрический (мимический) и семантический (общественный).

В основе управляющих средств пользовательского интерфейса лежит тот или иной интерфейсный язык. При этом роль синтаксиса играют используемые графические образы и их динамические свойства. О типах управляющих средств пользовательского интерфейса мы будем говорить, имея в виду различные формы (элементы дизайна) типизированных управляющих элементов пользовательского интерфейса определенного подкласса. Дизайн конкретных реализаций интерфейса может включать композицию, вообще говоря, различных типов управляющих средств, информационные образы предметной области и декоративные элементы (в первую очередь метафоры интерфейса). Компоненты дизайна не произвольны, а образуют некоторое стилевое единство.

Таким образом, мы приходим к понятию интерфейсного стиля программных изделий. Понятие стиля не является устоявшимся. Согласно, «если речь идет о достаточно большом проекте, то в рассмотрение вводится еще и понятие стиля — социально узнаваемого образа, который ассоциируется с этим проектом, продуктом и его составными частями. И в этом смысле дизайн интерфейса, безусловно, должен не противоречить, а подчеркивать общий стиль проекта».

Тип интерфейса — языковый аспект

Система управляющих средств пользовательского интерфейса конкретного подкласса является одновременно шаблоном возможного «текста» на некотором (неявном) языке пиктограмм управления и имитацией с помощью средств машинной графики управляющей панели инструмента обработки данных. В разных типах интерфейса удельная роль языковой и имитационной составляющей может быть различной. Трактовка управляющих средств пользовательского интерфейса как языка пиктограмм не нова: «функциональность программной системы следует считать семантикой ее интерфейса». При этом роль синтаксиса играют выразительные формы интерфейса и последовательности манипуляций с ними. В таком виде интерфейса, как командная строка, язык пиктограмм вырождается в конкретный программный язык управления заданиями. Таким образом, управляющая составляющая интерфейса приложения является конкретной реализацией явно или неявно выбранного типа пользовательского интерфейса, его синтаксиса, дизайна и манипуляционных свойств. Выбор типа (или типов) интерфейса в развитом приложении должен определяться характером предметной области, что не исключает возможности миграции элементов стиля из одной области в другую.

Показатель синтаксической правильности пользовательского интерфейса вводится в предположении существование некоторого эталона «правильного» интерфейса, в качестве которого естественно считать нормативные документы (стандарты), содержащие явное или неявное описание синтаксиса на уровне пиктограмм и способов манипуляции ими.

Знаковая система графического пользовательского интерфейса определяется конечным словарем графических управляющих элементов (ГУЭ). Каждый ГУЭ обладает стандартизированными свойствами описанного вида, составляющими его регламент. Нарушение регламента ГУЭ следует рассматривать как ошибку проектирования пользовательского интерфейса.

Что касается подкласса WIMP, то соответствующие нормативные документы для офисных приложений первоначально были предложены ведущими разработчиками (в рамках проекта SSA от IBM, Microsoft, Apple) и оказали решающее влияние на содержание принятых позднее ряда международных стандартов пользовательского интерфейса.

Правильность управляющих средств пользовательского интерфейса конкретного приложения — это соответствие управляющих средств синтаксису интерфейсов соответствующего типа. Для экспертной оценки правильности управляющих средств пользовательского интерфейса на основе таких стандартов удается сформировать списки оценочных элементов (в терминах ГОСТ 28195-89 «Оценка качества программных продуктов. Общие положения»). В англоязычной литературе говорят о контрольных списках (cheklists). Обратим внимание на отличие элементов контрольных списков от тестов (test cases), используемых при обычном тестировании. Обычные тесты являются конкретными частными значениями входных данных, в то время как элементы контрольных списков — это обобщенные правила оформления и функционирования управляющих средств пользовательского интерфейса. Тестирование правильности пользовательского интерфейса возможно, если в формулировке требований к пользовательскому интерфейсу в техническом задании на программный продукт указывается тип (стиль) выбранного интерфейса, что, кстати, требует ГОСТ Р ИСО/МЭК 12119-2000 (п. 3.1.5).

Качество интерфейса — эргономический аспект

Качество определяется в ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93 как «объем признаков и характеристик продукции или услуги, который относится к их способности удовлетворять установленным или предполагаемым потребностям». При комплексной оценке показателей качества программного продукта качество пользовательского интерфейса вносит определяющий вклад в такую субхарактеристику качества, как практичность (usability) (ГОСТ Р ИСО/МЭК 9126-93). С семиотической точки зрения качество соотносится со стандартизированностью как семантика и прагматика с синтактикой. Другими словами, качество характеризует содержание (смысл) и полезность текста, в то время как стандартизированность — грамотность (корректность).

В качестве пользовательского интерфейса можно выделить два аспекта интерфейса — функциональный и эргономический. О качестве функциональности интерфейса трудно говорить безотносительно предметной области, например, сформулировать «руководящие принципы функциональности» пользовательского интерфейса. Формально его можно связать со степенью «соответствия задаче» (ISO 9241-10-1996, p.10).

Поскольку интерфейс является физическим динамическим устройством, взаимодействующим с пользователем, то наряду с абстрактно-синтаксическим возникает и дополняющий его независимый эргономический аспект, который, в зачаточной форме и соответствует обычному текстовому объекту (размер шрифта, цветовое оформление, размер и толщина книги, защита от старения и разрушения, навигация по страницам и т.д.). В случае компьютерного интерфейса появляются новые особенности, связанные с комфортностью экранного представления, достаточной оперативностью реакции программного средства на действия пользователя, удобством манипулирования мышью и клавиатурой (и их скоростными показателями).

Нормативные требования по эргономике пользовательского интерфейса отличаются по своей природе от синтаксических и манипуляционных правил — они относятся к психофизиологическим свойствам конкретной реализации уже выбранного типа (стиля) пользовательского интерфейса (и соответствующего стандарта) в конкретном приложении. В этих условиях эргономические стандарты могут лишь требовать достижения некоторых общих руководящих эргономических принципов, которым должно удовлетворять реализация в приложении выбранного тип (стиля). При этом предполагается, что приложение должно оптимально инкорпорировано в техническую среду. Ряд более ранних стандартов (стандарты ISO 9241 P.3-9) касаются именно этой среды (клавиатура, дисплеи, устройства ввода с клавиатуры и мыши, мебель рабочей станции и показатели рабочей среды, например, освещение или уровни шума). Эргономические аспекты пользовательского интерфейса приложения являются естественным расширением эргономики технических средств и рабочего места. Сегодня существует два подхода к оценке эргономического качества, которые можно отнести к методам «черного» и «белого ящика».

Критерии оценки информационных технологий

Общие подходы к оценке информационных технологий

В качестве достаточно универсального общего критерия эффективности любых видов технологий можно использовать экономию социального времени, которая достигается в результате их практического использования.

Эффективность данного критерия особенно хорошо проявляется на примере информационных технологий.

Необходимость экономии социального времени opиeнтиpуeт наше внимание, в первую очередь, на технологии, связанные с наиболее массовыми информационными процессами, оптимизация которых, как представляется, должна дать наибольшую экономию социального времени именно благодаря их широкому и многократному использованию.