Интерфейс: новые направления в проектировании компьютерных систем

Разработчики языков программирования и эксперты по интерфейсам слишком редко работают вместе, и хотя когнетика позволяет усовершенствовать компьютерные интерфейсы, следует в максимальной степени использовать также сочетание современных методов разработки языков программирования с нашими знаниями о человеческих фактоpax. Этот вопрос, до сих пор сохраняющий свою актуальность, был рассмотрен в одной из самых ранних книг Вейнберга в области разработки интерфейсов человек-машина «Психология компьютерного программирования» (Weinberg, «Psychology of Computer Programming», опубликована в 1971 г.), которая намного опередила свое время и до сих пор остается для нас откровением.

7.2. Режимы и кабели

Программное обеспечение работает на основе аппаратного обеспечения. Если вы не можете определить, как соединить между собой блоки аппаратного обеспечения, программное обеспечение превращается в бесполезные биты информации. Кабель – несколько проводов или волоконно-оптических линий, соединенных вместе и имеющих на каждом конце по разъему, – является одним из простейших элементов аппаратного обеспечения. Кабели должны присоединяться и отсоединяться от компьютера независимо от того, включен он или нет (кабели, которые нельзя заменять без выключения питания («not hot-swappable»), являются модальными!). У пользователя не должна возникать необходимость изменять конфигурацию устройств, как это требуется при использовании SCSI-соединений. В стандартах USB и FireWire эти проблемы учитываются. Однако есть другие проблемы интерфейсов, которые не учитываются даже в новых стандартах. Например, ситуация, когда кабель имеет неподходящий «пол» разъема, вызывает раздражение. Поскольку кабели могут иметь разные разъемы («папа» и «мама»), и так как некоторые части оборудования могут иметь соединители или для одного типа разъема («папа»), или для другого («мама»), это приводит к тому, что каждый тип кабеля может иметь огромное число модификаций. Многие владельцы компьютеров покупают адаптеры для инверсии «пола», поскольку они дешевле и меньше по размеру, чем кабели. Допустим, что у вас есть только кабель с двумя типами разъемов («папа-мама»), а вам требуется соединить два устройства, в которых есть разъемы только одного типа («мама»). В этом случае вы можете либо приобрести кабель с двумя разъемами соответствующего типа («папа-папа»), либо купить адаптер типа «папа-мама» и присоединить его к одному из концов («мама») кабеля, который у вас уже есть. В результате вы получите кабель («папа-папа»), который будет подходить для соединения двух устройств с симметричными разъемами («мама-мама»).

Эту проблему можно избежать, но методы, которые обычно предлагаются, не работают. Одно из решений, о котором я слышал, заключается в том, чтобы на оборудовании устанавливать разъемы одного типа (скажем, «мама»), а на кабелях все разъемы сделать другого типа (соответственно, «папа»). Но даже в этом случае будут нужны адаптеры типа «мама-мама» для соединения двух коротких кабелей в один длинный, или же производители должны будут подумать о выпуске кабельных шнуров типа «папа-мама», чтобы их можно было использовать для удлинения. Следуя этой логике, можно прийти к ситуации, в которой потребуется использовать все возможные комбинации между соединениями «папа» и «мама» на кабелях и адаптерах, даже если по стандарту все соединения на оборудовании будут иметь разъемы типа «мама».

Обычная соединительная пара состоит из штекерного разъема («папа») и гнездового разъема («мама»). В результате появляется набор из следующих восьми типов деталей, которые могут использоваться как соединители для оборудования и кабельных шнуров:

• соединитель «папа» для оборудования;

• соединитель «мама» для оборудования;

• соединитель «папа» для кабельных шнуров;

• соединитель «мама» для кабельных шнуров;

• адаптеры «папа-мама»;

• адаптеры «мама-папа»;

• адаптеры «папа-папа»;

• адаптеры «мама-мама».

При использовании гермафродитных соединителей любые два кабеля можно соединить вместе и любой кабель может быть присоединен к любому разъему в оборудовании. Таким образом, весь набор типов соединителей сводится к следующим двум типам:

• соединитель для оборудования;

• соединитель для кабельных шнуров.

С точки зрения электротехники для каждого вида сигнала требуется использовать свой тип кабеля, но в каждом классе кабелей ни с точки зрения электротехники, ни с точки зрения производства ничто не мешает использовать гибридные (так называемые гермафродитные) соединители, не разделяющиеся на тип «папа» или «мама». Любые два соединителя-гермафродита данного класса могут быть соединены вместе. Более того, любой вид соединения для проведения электронного сигнала или питания может быть выполнен с помощью гермафродитных соединителей. Они могут использоваться в качестве многоштекерных соединителей, разъемов питания, а также для коаксиальных кабелей. [52]

52

Некоторые кабели, используемые для соединения оборудования, расположенного на больших расстояниях друг от друга (например, фотографические стробоскопические источники света), снабжены соединителями-гермафродитами. Другой пример – это вышедшие из употребления коаксиальные радиочастотные соединители питания для регистра общего назначения.

Если имеются два гермафродитных соединителя данного класса, вы можете их использовать как два разных кабеля или соединить их в один длинный кабель. В некоторых случаях соединитель-гермафродит мог бы быть не сложнее и не дороже соединителя с определенным «полом». Однако это не всегда будет так. Во многих случаях гермафродитный соединитель будет несколько сложнее и дороже в производстве, но это будет оправдываться следующими факторами:

• большее удобство для пользователя;

• более простые инструкции;

• меньший объем производственной наладки;

• меньшее количество деталей, которые нужно складировать продавцам и распространителям.

На рис. 7.1 показана схема четырехпроводного линейного гермафродитного соединителя. При линейном расположении n проводов требуется минимум 2n-1 контактов. По схеме проводов на рис. 7.2 можно понять, каким образом работают такие соединители. На рис. 7.3 показаны выходы из гермафродитного коаксиального соединителя. Эту идею можно использовать и для многожильных редакторакоаксиальных проводов. Для того чтобы получить более удобные интерфейсы человек-машина, мы готовы платить за более сложные компьютеры. Этот же принцип должен быть применен к сумасшедшему клубку проводов и кабелей, которым вечно опутан компьютер и пользователь. Может показаться, что нужна какая-то линейная схема с меньшим, чем 2n-1, числом контактов, но здесь следует учесть возможность использования кабелей для удлинения.

Рис. 7.1. Гермафродитный четырехпроводный соединитель. Четыре провода обозначены как а, b, с и d

Рис. 7.2. Гермафродитные кабели могут использоваться для соединения компонентов оборудования (см. нижнюю и верхнюю части каждой колонки), а также для удлинения кабелей (см. правую колонку)

Рис. 7.3. Выходы в гермафродитном коаксиальном соединителе. Внешняя изолирующая оболочка с четырьмя зубцами, аналогичными изображенным, но с увеличенными концами и соединительным расширением снизу (не показаны), служит для сцепления

7.3. Этика и управление разработкой интерфейсов

Разумный человек приспосабливает себя к миру. Неразумный человек стремится приспособить мир к себе. Следовательно, весь прогресс зависит от людей неразумных.

Бернард Шоу

Трудно создать хороший интерфейс, если руководство не понимает, что разработка интерфейса является достаточно важным этапом. В краткосрочной перспективе тщательный подход к разработке интерфейса может увеличить расходы и время на создание продукта. Мой опыт показывает, что краткосрочный подход является неверным даже в краткосрочном периоде, поскольку улучшение пользовательского интерфейса часто упрощает разработку. Тщательное проектирование и детальное определение технических и других требований не замедляют, а, наоборот, ускоряют процесс разработки. Создание качественного интерфейса полезно и с точки зрения долгосрочной перспективы, поскольку в результате приводит к:

• большей продуктивности работы пользователя;

• большему удобству для пользователя;

• большей ценности в глазах покупателя;

• уменьшению расходов на поддержку покупателей;

• ускорению и упрощению процесса внедрения;

• преимуществу перед конкурентами на рынке;

• лояльности к данной марке;

• упрощению инструкций и онлайновой помощи;

• более безопасным продуктам.

Разработчики интерфейсов редко когда имеют возможность контролировать, в какой момент в процессе разработки проекта начнется создание интерфейса и какое значение будет придаваться его проблемам. В тех случаях, когда созданию интерфейса отдается главенствующая роль, как это было в проекте Macintosh, это дает поразительные результаты.

Если не учитывать, что данная область является довольно новой, и поэтому мало кто из специалистов в этой области пока поднялся до управляющих должностей, другой проблемой является то, что разработчики интерфейсов имеют небольшое влияние. Однако идет некоторая работа по решению этой проблемы с помощью предложения образовательных стандартов и тестов. Тем не менее, обладание такого сертификата у специалиста еще не является гарантией его компетентности. Здесь речь идет о другой стороне этой проблемы. Даже если разработчик является достаточно компетентным, от него (или нее) часто требуют создавать плохие интерфейсы. В этом отношении можно только позавидовать врачам, потому что для них предусмотрены юридические защитные меры, которые позволяют им выполнять свою работу правильно. Например, врач может предъявить судебный иск за незаконное увольнение при отказе выполнять действия, угрожающие состоянию здоровья пациентов. Строительные инженеры могут обращаться в суд в случае увольнения за отказ нарушить каноны, принятые в их профессии.