Б С Бусигін - Прикладна інформатика - страница 10

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83 

Комп'ютер - це інтерфейс доступу до цифрових даних.

Мова ІМЬ.

4.1.Хто і як управляє комп'ютером

Починаючи працювати з ПК, як правило, людина не замислюється над тим, наскільки складний      процес      здійснюється при г&   трансформації інформації у ланцюзі "думка -^   результат" (рис. 4.1, 4.2). Адже для того, щоб організувати процес рішення задачі обробки інформації, потрібно попередньо сформулювати у      ^ "завдання машині" у термінах та діях, які

""■^ЛЦІ зрозумілі самій машині, тобто програмно. І І якщо інтерфейс поміж розумовими (рос.-мыслительными) процесами людини і його руховими (рос.-двигательными) функціями і органами природою організовано споконвічно (рос.-изначально), то з комп'ютером усе значно складніше, так як він складається з комплексу різнорідних та достатньо складних різноманітних електромеханічних пристроїв. Тому, доводиться на межі взаємодії не тільки поміж людиною і комп'ютером, але й на межах (рос. -границах) взаємодії між усіма його компонентами вирішувати проблеми узгодження їхньої роботи на рівні стандартизації і спряження відповідних інтерфейсів, як програмних, так і апаратних.

Рис. 4.1. Незабаром з комп'ютером можна буде розмовляти

Проблема перетворення

думки у послідовність управляючих дій

Проблема перетворення думки у внутрішні команди комп'ютера.)

Проблема представленн я результату на пристроях візуалізації

Обробка

Рис. 4.2. Переходні перетворення інформації при іі обробці на ПК

Під межами взаємодії, природно, розуміються ділянки простору, на яких відбувається передача даних від однієї сутності до іншої (наприклад, з'єднання (рос. -разъём) є ділянкою, де спрягаються вхідний штекер зовнішнього пристрою і гніздо виходу пристрою, до котрого підключається останнє).

Іншими словами, головна задача інтерфейсу - забезпечити двосторонню передачу даних, а значить і інформації.

Само по собі складне і багатофункціональне англомовне (і) поняття "інтерфейс"   достатньо   багатозначне.   Енциклопедія  пропонує наступні

трактування і змістовні відтінки цього терміну (рис. 4.3)._

ІНТЕРФЕЙС (як іменник (рос.-существительное) позначає):

1) область, де зустрічаються і взаємодіють дві системи;

2) інтерфейс користувача, який складається з набору кнопок, списків команд (меню), команд операційної системи, форматів графічних дисплеїв та інших пристроїв, які підтримуються комп'ютером або програмою. Графічний інтерфейс користувача (ГІК)(англійською мовою - GUI-Graphic User Interface) забезпечує більш менш "образно орієнтований" (picture-oriented) спосіб взаємодії з новими технічними засобами і технологіями. Звичайно, GUI більш зручний або дружній при роботі з комп'ютерними системами.

3) програмний інтерфейс складається з набору тверджень, функцій, опцій і інших засобів, які висловлюють програмні інструкції і дані, які передбачені програмою або мовою для використання їх програмістом.

4) фізичний або логічний інтерфейс підтримує з'єднання будь-якого пристрою з будь-яким з'єднанням або іншим пристроєм.

5) як глагол (з'єднувати, зв'язувати), означає взаємодію з іншим користувачем або об'єктом. По відношенню до апаратних засобів інтерфейс означає створення фізичного з'єднання, що дозволяє двом частинам обладнання сполучатися або працювати разом ефективно._

Рис. 4.3. Багатозначність поняття інтерфейс

Щоб краще зрозуміти зміст і деякі окремі значення цього терміну розглянемо інтерфейс автомобільної дороги (рис. 4.4). Розроблений сумісними зусиллями спеціалістів різних країн світу він зрозумілий усім автомобілістам тому, що система дорожніх знаків вивчається у час проходження відповідних курсів. Дивлячись на той або інший дорожній знак водій розуміє, що чекає його далі на дорозі і розуміє, які дії необхідно виконувати у час Рис. 4.4. Інтерфейс дороги руху по різним її ділянкам. Більш того, - дорожні знаки проїжджаючи на автомобілі по автостраді у

любій країні, йому нема необхідності знати мову цієї країни бо загальні для водіїв усіх

74країн дорожні знаки і є мовою взаємодії з системою під назвою "дорога".

Природа комп'ютера значно складніша багатьох інших систем і об'єктів, з якими людині приходиться взаємодіяти. До того ж вона є надзвичайно динамічною у багатьох відношеннях.

По-перше, конфігурація і склад пристроїв ПК надзвичайно мінливі. Сюди ж потрібно віднести різноманітність та багатофункціональність програмних компонентів, які використовуються.

По-друге, природа, масштабі змін у формі існування і розміри об'ємів даних і інформації, якими обмінюються користувач и комп'ютер іноді важко піддаються осмисленню і формалізації (на даному етапі розвитку науки).

У самому загальному наближенні (рос.-приближении), можна сказати, що даними для комп'ютера являються зареєстровані об'єктивні сигнали або факти. І ті і інші уводяться в його пам'ять у вигляді послідовностей цифрових дискретних (а не аналогових!) сигналів (рис. 4.5), або текстових символів з деякого їх носія або іншого пристрою (клавіатури, жорсткого або гнучкого диску, CD-ROM, бази даних, цифрових або аналогових датчиків та ін.).

а) б)

Рис. 4.5. Приклад аналогового сигналу (а) і його дискретного (цифрованого) образу (б)

Прикладами сигналів можуть служити дані, які передаються супутниками з планет Сонячної системи, куди вони були послані. Сюди ж можна віднести і фотографії у цифровому вигляді, і температурні режими на поверхні планет, які досліджуються і багато іншого.

Прикладами зареєстрованих фактів можуть служити результати перепису населення або зведення (рос.-сведения) про геологічні характеристики Землі, визначені у конкретний проміжок (рос.-промежуток) часу і уведені в комп'ютер. У свою чергу, кожна дискретна величина (дискретний знак, цифра або число) уявляються у схемах і пристроях комп'ютера також у вигляді дискретних двоїчних сигналів 0 і 1 (рис. 4.6).

Інформацією ж, являється суб'єктивна динамічна складова результату обробки даних.

Взагалі кажучи, інформацією називаються зведення (рос.-сведения), які невідомі до їх отримання і є об'єктом зберігання, передачі і обробки. Тобто

інформацією є динамічний результат застосування суб'єктивних методів обробки до об'єктивних даних, який усвідомлений одержувачем (рос.- осознан

получателем). Якщо результату (осознання) немає, це значить, що інформаціяне сприйнята. Наприклад, щоб узнати, як працює той чи інший складний пристрій, необхідно відкрити інструкцію и почати її читати (динамічна складова процесу отримання інформації). Однак, якщо інструкція надрукована на китайській мові, ніякої інформації людині отримати не вдасться, якщо вона не володіє цією мовою (рис.4.7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і і

 

 

 

1 1 1 1 1 1

 

і і і

 

 

1 1 1 1 1 1 1 1 1-1-1-

і—

і і і

і—іі—

1-

1—

Рис. 4.6. Уявлення дискретних двоїчних сигналів 0 и 1, яке реалізується у вигляді синхронних імпульсів (0-нема імпульсу, 1 -є імпульс).

Дані завжди об'єктивні, майже якщо і несуть у собі неправдиву інформацію. У якій би формі вони не були б виражені, це завжди зареєстровані сигнали, тобто об'єкти матеріальної природи. А ось інформація може бути як об'єктивною, так і суб'єктивною, як істинною, так і неправильною -вона не являється об'єктом матеріальної природи. Властивості інформації залежать не тільки від змісту даних, але і від властивостей методів, за допомогою яких вона отримана, і більш за все від погодження (рос.-согласования) уявлення інформації з можливостями одержувача (реципієнта).

При всьому цьому не треба забувати, що практично уся інформація, що зараз накопичується на сучасних носіях інформації запам'ятовується, зберігається а потім використовується у вигляді нулей і одиниць. Тому, комп'ютер є інтерфейсом доступу до використання усієї цієї безлічі даних, які продовжують постійно накопичуватися! (рис. 4.8).

Які б дані не уводилися у комп'ютер: текст на любій мові, звук, зображення, фотографії, дані про різноманітні об'єкти Землі- все це перетворюється в процесі уводу у комп'ютер тільки у нулі і одиниці. У такому ж вигляді все це знаходиться на жорстких і гнучких магнітних і лазерних компакт- дисках і обробляється у пристроях ПК програмами, які уявлені теж у вигляді цифр 0 і 1.

Рис. 4.7. Китайькі ієрогліфи (складні у перекладі і вимові).

Рис. 4.8. Двоїчні цифри 0 і 1 - універсальний хоронитель й передавач

інформації і даних

Об'єм інформації необхідний для нормального функціонування сучасного суспільства росте приблизно пропорційно квадрату (!!!) розвитку промислового потенціалу ведучих країн світу. Доля робочої сили, що зайнята питаннями накопичування і обробки інформації вже давно і багатократно перевищує долю робочої сили, зайнятої безпосередньо у матеріальному виробництві.

У даному контексті, процес взаємодії користувача з комп'ютером у самому загальному вигляді можна уявити наступним чином (рис.4.9). Користувач уводить інформацію для себе (для запису на диск, обробки і т.д.), а також і для управління комп'ютером, чергуючи (рос.-чередуя) дані і команди. Комп'ютер, виконуючи вказівки, виконує завдання, відображаючи для користувача на екран дисплея результати роботи і різноманітні повідомлення (поточний стан, повідомлення про помилки, підказки і інш.)

-Підказки

Дані Стан

системи -Помилка

-Справка

—Команди

—Дані

Користувач

Рис. 4.9. Процес діалогу користувача з комп'ютером

Що головне у цьому процесі? Щоб відповісти на це питання, потрібно чітко уявляти о якої взаємодії йде мова. Очевидно, що у випадку адекватної реакції з боку другої системи, необхідна присутність наступних концептуальних складових:

О наявність інформаційних потоків з обох сторін;

© угода про протокол1 обміну даними;

© додержання специфікацій2 протоколу обміну даними;

© забезпечення інтерфейсу взаємодії у рамках увіду-вивіду з боку обох

систем.

4.2. Принципи формування інтерфейсу користувача

Взагалі кажучи, UI (User Interface - інтерфейс користувача) у комп'ютерних системах складається з екрану, миші, клавіатури і підтримується операційною системою. У сучасних ПК інтерфейс користувача може складатися з динаміків, мікрофонів, а також, у випадку спеціалізованих

Протокол обміну даними - набір правил і угод, які визначають формати даних і процедури передачі для обміну інформацією поміж системами (процесами), що взаємодіють.

2 Специфікація - повний опис вимог.

3 Увід-вивід - обмін даними під керівницьтвом комп'ютера.пристроїв, з ручок їх управління, датчиків, що фіксують напрям погляду або чутливих до торкання місць на екрані. Такі екрани часто йменуються сенсорними і були вперше широко застосовані у копіювальних апаратах фірми Xerox, які практично не мали механічних і електричних елементів управління. Користувач бачив на рідкокристалічному екрані зображення кнопок з розшифровкою їх функціонального призначення. Натиснення пальцем у місці розташування потрібної кнопки викликало розкриття нового, наступного екрану з зображеннями кнопок більш низького рівня. І так далі. Тому вони значно перевершували по простоті управління апарати багатьох інших фірм, панелі управління котрих, були густо (рос.-обильно) усіяні багатьма кнопками і клавішами, число котрих іноді доходило до 80-ти.

На початку свого розвитку операційні системи забезпечували як пакетний, так і діалоговий режими роботи з користувачем. У пакетному режимі операційна система автоматично виконує задану послідовність команд, яка записується попередньо у так звані командні "бет-файли" з розширенням .BAT. Сутність же діалогового або інтерактивного4 режиму полягає у тому, що операційна система знаходиться у стані очікування команди користувача і, отримав її, розпочинає виконання, а виконав, повертає відгук і чекає чергову команду. Властивість операційної системи перервати поточну роботу і відреагувати на подію, що визвана користувачем за допомогою управляючих пристроїв, сприймається нами як діалоговий (інтерактивний) режим роботи.

Сучасні операційні системи можуть одночасно забезпечувати інтерфейс командної стрічки і графічний інтерфейс користувача. У першому випадку пристроєм управління є клавіатура. Управляючі команди, котрі користувач повинен попередньо вивчити (!) і навчитися застосовувати, уводяться у поле командної стрічки, де їх можна також і редагувати. Відправка команди на виконання ОС здійснюється після натиснення клавіші Enter. Для комп'ютерів платформи ІВМ РС інтерфейс командної стрічки забезпечується сімейством операційних систем під загальною назвою MS-DOS (версій від 1.0 до 6.2).

За останні роки методи організації інтерфейсу у системі "людина-комп'ютер" отримали значний розвиток і набули визначеної логічної завершеності. Проте, в операційній системі ПК Windows і до наших часів збережено споконвічний інтерфейс командної стрічки, вікно котрої відкривається після вибору з меню5 кнопки Пуск команди Командна строчка (Command prompt) (рис. 4.10).

Qj Командная строка Рис. 4.10. Команда Командная строка з меню кнопки Пуск

У вікні, що відкривається можуть виконуватися усі команди MS-DOS (рис. 4.11).

4 Інтерактивний - режим, у котрому користувач задає програмі команди і уводить дані у період її роботи. Такий режим як правило припускає обмін текстовими командами (запитами) і відповідями (запрошеннями).

5 Меню - список якостей об'єктів і команд, що до них застосується (тобто способів перетворення) у операційній системі і в працюючих під її управлінням додатків.

Графічний інтерфейс користувача забезпечується операційними системами Windows хх (різних версій), у котрих як орган управління окрім клавіатури може використовуватися миша або адекватний пристрій позиціювання. Доступ до пристроїв та їх властивостям може бути забезпечено з вікна Панель управления (Control panel) (рис. 4.12)

Рис. 4.11. Створення каталогів і текстових файлів у командній стрічці операційної системи Windows XP за допомогою команд MS-DOS (md, cd, copy) і логічного імені пристроїв (клавіатури і дисплея) con

Рис. 4.12. Інтерфейс доступу до пристроїв комп'ютера та їх властивостям в ОС Windows

Таким чином, робота з графічною операційною системою заснована на взаємодії активних і пасивних екранних елементів управління. Активним елементом управління є покажчик (рос.-указатель) миші (курсор) - графічний об'єкт, переміщення якого на екрані синхронізовано з переміщенням миші. Пасивними елементами управління роботою додатків (рос.-приложений) служать слідуючи графічні елементи управління: вікна ОС і додатків, екранні кнопки, значки, перемикачі (рос.-переключатели), прапорці (рос.-флажки), списки, що розкриваються, стрічки меню і багато іншого. Програмно, доступ до елементів інтерфейсу ОС здійснюється на рівні бібліотеки компонентів Windows API.

Для створення такого інтуїтивно зрозумілого і комфортного інтерфейсу спочатку необхідна метафора6, відштовхнувшись від котрої можна починати реалізацію функцій, які потребуються від нього. Адже для користувача "з вулиці", незнайомому з усіма тонкостями апаратних і програмних засобів комп'ютера, необхідно усі "болти і гайки" операційної системи сховати всередину зручної і привабливої графічної упаковки. В основу WIMP-інтерфейсів лягли три наступні метафори: "конкретний об'єкт" (WIMP), "що бачиш - то й отримаєш" (WYSIWYG) і "робочій стіл" (Desktop) (рис. 4.13).

Рис. 4.13. Робочій стіл (Desktop) операційної системи Windows 2000 з піктограмами папок, а також зовнішніх та внутрішніх пристроїв

6 Метафора - (від греч. тйарпога - переніс (рос.-перенос)) - троп або механізм мови, який входить до ужитого (рос.-употреблённого) слова, що визначає (рос.-обозначает) деякий клас речей (рос.-предметов), явищ і т.і., для характеризування або найменування об'єкту, що входить у інший клас, або найменування іншого класу об'єктів, аналогічного даному у якомусь сенсі (рос.-смысле). У розширительному змісті термін "метафора" використовується до будь яких видів уживання (рос.-употребления) слів у непрямому значенні.

Абревіатура WIMP уявляє наступні поняття:

W (windows - вікна) - інформація візуалізується користувачеві на екрані дисплея у вигляді одного або декількох вікон;

I (icons - іконки ) - об'єкти, з котрими система і користувач мають справу

8

і зображуються піктограмно у вигляді іконок;

M (mouse - миша) - вибірка провадиться за допомогою маніпулятора типу

"миша";

P (pop-up - випливати) - означає розкриття контекстних9 меню, котрі автоматично випливають на екрані при клацанні правою кнопкою миші у будь який момент роботи з системою у будь якому місці екрану (рис. 4.14).

б)

а)

в)

Рис. 4.14. Контекстне меню Робочого столу, яке розкривається (а). Об'єкт Мой компьютер (б) і відповідне йому контекстне меню (в)

Метафора "конкретний об'єкт" уведена для того, щоб користувач не вивчав ні семантику комп'ютерної системи (стрічки команд, об'єкти комп'ютерної системи і їх зв'язки з об'єктами задач, що вирішуються), ні синтаксис команд комп'ютерної системи, а користувався фізичними (графічними) уявленнями об'єктів їх піктограмами (іконками).

На робочому столі метафорою файлів є пачки бумаг або папок, а каталогів - ящики  в  картотеці,  які  видвигаються  і т.д.  Канцелярські операції

у Іконка - невід'ємний атрібут аби якої кнопки або файлу в операційній системі Windows, що дозволяє легко розпізнати тип об'єкту або конкретний об'єкт. Більш точніше тип файлу визначається за його розширенням (.DOC, .EXE и т.д.). Значки можуть хранитися у окремих файлах з розширенням .ICO, у програмних файлах (.EXE), у динамічно формуємих біблиотеках (.DLL) и т.і.

8 Піктограма - графічне уявлення (зображення) об'єкта на екрані комп'ютера (аналог - іконка). Піктограми мають сам комп'ютер (значок «Мой компьютер»), файли, логічні диски, принтери і т.і.

9 Контекстне меню - меню, що відкривається операційною системою або додатком у результаті клацання правою кнопкою миши по деякому об'єкту. Такі меню містять команди, які використовуються у контексті операційної обстановки у даний момент роботи з даним об'єктом.припускають (рос. -предполагают) наявність фізичних дій над цими об'єктами. Так, для зберігання файлу людина збирає пачку ділових бумаг, підходить до шафи для зберігання, відкриває ящик і кладе пачку всередину. При перейменуванні файлу людина постирає старе ім'я і напише нове, а запис файлу у новий каталог може бути виконана шляхом перетаскування його за допомогою миші на іконку потрібного каталогу и т.д.

Метафора WYSIWYG (What You See Is What You Get-''що бачиш - то й отримаєш") описує такі інтерфейси, у котрих фактично ефект аби якої дії миттєво відображається на дисплеї. Це значить, що екран повинен імітувати засоби друку, і якщо користувач хоче надрукувати частину тексту курсивом, він і на екрані повинен набрати цей текст курсивом. Якщо файл знищується, користувач бачить, що файл зникає з відображеного на екрані списку файлів, тобто інтерфейс ефективно забезпечує інформацію про статус об'єкта, підтверджуючи, що дія була виконана.

Метафора "робочій стіл" дозволяє користувачеві мати перед собою усі необхідні для роботи документи і легко переключатися з одного на інший, тобто "тасувати папери на столі" і здійснювати з ними всі необхідні дії. На такому столі легко уживаються засоби для роботи з текстами, електронні таблиці для фінансового планування і різні допоміжні засоби: калькулятор, годинник, щоденник, записна книжка и т.д.

Інтерфейсом доступу до об'єктів і компонентів комп'ютера служать їхні ярликі10, які уявляються операційною системою відповідними іконками. Розташовані у необхідних місцях на робочому столі, у каталогах та інших місцях доступу вони дозволяють користувачу оперативно зв'язувати різнорідні компоненти комп'ютера. Наприклад, операційна система забезпечує можливість, коли переміщення (буксирування) ярлику документа текстового редактора Word (розташованого одночасно і у деякому каталогу і на Робочому столі Windows (теж моделі каталогу!)) на іконку принтера приведе до друку файла (рис. 4.15). Природно, якщо принтер підключено до даного ПК!

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83 


Похожие статьи

Б С Бусигін - Прикладна інформатика