Περιεχόμενα Περίληψη... 19 Αλληλεπίδραση ανθρώπου υπολογιστή... 19 Ανάπτυξη διαδραστικών συστημάτων... 20 Στόχοι και οργάνωση του βιβλίου... 21 Σε ποιους απευθύνεται το βιβλίο;... 24 Η προσέγγιση που ακολουθεί το βιβλίο... 24 Δομή του βιβλίου... 27 Ευχαριστίες... 29 1 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές & μοτίβα σχεδίασης... 31 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης... 32 Γλώσσα διαταγών... 33 Μενού επιλογών... 34 Φόρμες... 35 Διεπαφές γραφικών και απευθείας χειρισμός... 36 Παραθυρικό περιβάλλον... 37 Διαδίκτυο... 40 Υπερ-κείμενο, πολυμέσα, και Παγκόσμιος Ιστός... 42 Διεπαφές 3Δ... 44
8 ΑΛΛΗΛΕΠΙ ΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Αρχές σχεδίασης και ευχρηστίας διαδραστικών συστημάτων... 46 Οι αρχές σχεδίασης του Norman... 47 Η έννοια της ευχρηστίας σύμφωνα με τους Dix et al... 50 Οι δέκα αρχές ευχρηστίας του Nielsen... 52 Οι αρχές σχεδίασης διεπαφών του Schneiderman... 54 Οι στόχοι της διαδραστικής σχεδίασης σύμφωνα με τους Preece et al.... 56 Η σημασία των αρχών σχεδίασης και ευχρηστίας: διατύπωση στόχων ανάπτυξης και δημιουργία μετρήσιμων δεικτών αξιολόγησης... 57 Μερικά σχεδιαστικά μοτίβα διεπαφών και αλληλεπιδράσεων... 58 Οργάνωση και δομή του περιεχομένου... 59 Παραθυρικό περιβάλλον... 59 Υπερ-κείμενο... 62 Εμφάνιση και στυλ... 64 Παραθυρικό περιβάλλον... 64 Υπερ-κείμενο... 64 Πλοήγηση... 67 Παραθυρικό περιβάλλον... 67 Υπερ-κείμενο... 68 Προσαρμογή... 69 Παραθυρικό περιβάλλον... 69 Υπερ-κείμενο... 70 Διαταγές/επιλογές χρήστη... 72 Παραθυρικό περιβάλλον... 72 Υπερ-κείμενο... 72 Είσοδος δεδομένων... 74 Επιλογή μεταξύ λίγων εναλλακτικών... 74 Επιλογή μεταξύ πολλών εναλλακτικών και πολλαπλή επιλογή... 75 Σύνοψη... 76 2 Βασικές έννοιες ανάπτυξης διαδραστικών συστηµάτων... 77 Κύκλος ζωής... 78 Μοντέλο του καταρράκτη... 78 Σπειροειδές μοντέλο... 81 Αστεροειδές μοντέλο... 83
Περιεχόμενα 9 Μοντέλο ανθρωποκεντρικής ανάπτυξης διαδραστικών συστημάτων κατά ISO 14307... 85 Στοιχεία εμπειρίας χρήστη... 87 Ένα απλό μοντέλο διαδραστικής σχεδίασης... 88 Η σημασία των μοντέλων κύκλου ζωής για την ανάπτυξη διαδραστικών συστημάτων... 90 Ζητούμενα και στόχοι της ανάπτυξης... 91 Λειτουργικότητα... 92 Ευχρηστία... 93 Προσβασιμότητα... 95 Αισθητική... 97 Επιπτώσεις στη συνεργασία ανθρώπων και ομάδων... 99 Εμπειρία του χρήστη... 102 Σχετικά με το εύρος των ζητούμενων ή στόχων της ανάπτυξης διαδραστικών συστημάτων... 104 Γενικευμένες προσεγγίσεις ανάπτυξης διαδραστικών συστημάτων...105 Γνωστική προσέγγιση... 105 Προσέγγιση βασισμένη σε δραστηριότητες... 111 Ανθρωποκεντρική προσέγγιση... 115 Προσέγγιση συστημάτων (συστηματική και συστημική)... 118 Έμπειρη προσέγγιση... 120 Εξατομικευμένη προσέγγιση... 122 Σύνοψη...123 3 Έρευνα και αναζήτηση... 125 Αρχές...126 Απαιτήσεις: μερικές διευκρινίσεις... 126 Πλήθος δεδομένων και διάκριση μεταξύ συλλογής και ερμηνείας τους... 127 Η έρευνα απαιτήσεων αφορά κυρίως τους χρήστες, αλλά όχι μόνο... 128 Η σημασία της μελέτης του πλαισίου... 129 Η έρευνα απαιτήσεων πρέπει να σχεδιαστεί... 130
10 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Μέθοδοι...132 Παρατήρηση... 132 Συνεντεύξεις... 134 Αναζήτηση πλαισίου... 136 Ερωτηματολόγια... 138 Αυτο-αναφορά... 139 Μελέτη υπάρχουσας τεκμηρίωσης... 140 Ομάδες εστίασης... 141 Επισκόπηση μεθόδων έρευνας απαιτήσεων... 142 Μοντέλα, τεχνικές, και παραδοτέα...143 Πλούσιες εικόνες... 143 Μοντέλα εργασίας... 145 Μοντέλα ροής (εργασίας)...145 Μοντέλα αλληλουχίας...148 Μοντέλα αντικειμένων...151 Μοντέλα κουλτούρας...153 Μοντέλα του φυσικού χώρου...154 Η σημασία των μοντέλων εργασίας...155 Ανάλυση εργασιών... 156 Ιεραρχική ανάλυση εργασιών...157 Δομές γνώσης εργασιών...159 Η σημασία της ανάλυσης εργασιών...160 Ομαδοποίηση χρηστών και προσωπείων... 161 Ανάλυση ανταγωνιστικών συστημάτων... 164 Καταγραφή και έλεγχος περιεχομένου... 165 Καταγραφή στοιχείων εταιρικής ταυτότητας... 165 Διαγράμματα συνάφειας και ταξινόμηση καρτών... 166 Πίνακες διαθέσεων... 167 Στόχοι και προδιαγραφές... 168 Ανάλυση SWOT... 170 Σύνοψη...172 4 Σχεδίαση... 173 Προκαταρκτική σχεδίαση: αρχές...174 Η σημασία της προκαταρκτικής σχεδίασης... 174
Περιεχόμενα 11 Ομαδική διαδικασία ερμηνείας δεδομένων και κατάθεσης ιδεών... 175 Οι ιδέες βασίζονται στην έρευνα απαιτήσεων... 175 Προκαταρκτική σχεδίαση: μέθοδοι...176 Καταιγισμός ιδεών... 176 Συναντήσεις ερμηνείας... 178 Σχεδίαση βασισμένη σε σενάρια... 179 Άλλες μέθοδοι... 182 Προκαταρκτική σχεδίαση: μοντέλα, τεχνικές, και παραδοτέα...183 Όραμα... 183 Εννοιολογικό μοντέλο... 185 Εικονογραφημένα σενάρια... 187 Σχεδίαση περιβάλλοντος πελάτη... 189 Σχεδίαση της αρχιτεκτονικής των πληροφοριών: χάρτες περιεχομένου, δένδρα πλοήγησης, και διαγράμματα ροής... 191 Άλλα παραδοτέα... 195 Αναλυτική σχεδίαση: αρχές και στρατηγικές πρωτοτυποποίησης...196 Ταχεία πρωτοτυποποίηση... 196 Ανακυκλώσιμη πρωτοτυποποίηση... 196 Τμηματική πρωτοτυποποίηση... 197 Οριζόντια πρωτοτυποποίηση... 197 Κατακόρυφη πρωτοτυποποίηση... 198 Πρωτοτυποποίηση χαμηλής πιστότητας... 198 Πρωτοτυποποίηση υψηλής πιστότητας... 198 Αναλυτική σχεδίαση και πρωτοτυποποίηση: μέθοδοι, τεχνικές, και παραδοτέα...199 Πρωτοτυποποίηση σε χαρτί (σκίτσα και συνθέσεις)... 199 Πρωτότυπα σε πλέγματα... 203 Σχέδια οθονών... 206 Άλλες μέθοδοι και τεχνικές... 208 Σύνοψη...209
12 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ 5 Αξιολόγηση... 211 Αρχές...212 Γενικές κατηγορίες μεθόδων αξιολόγησης... 212 Γενικοί στόχοι... 214 Ειδικοί στόχοι και μέτρα αξιολόγησης... 215 Σχεδίαση της αξιολόγησης και επιλογή μεθόδων... 221 Μέθοδοι επιθεώρησης...222 Ευρετική αξιολόγηση... 223 Γνωστική περιήγηση... 225 Τυπική επιθεώρηση ευχρηστίας... 227 Άλλες μέθοδοι επιθεώρησης... 230 Δοκιμές με χρήστες στο εργαστήριο...231 Ελεγχόμενα πειράματα με χρήστες... 231 Δοκιμές πρωτοτύπων σε χαρτί... 235 Δοκιμές με παρακολούθηση βλέμματος... 238 Μέθοδοι αναζήτησης σε συνδυασμό με δοκιμές... 244 Πρωτόκολλα διεξαγωγής δοκιμών...244 Ερωτηματολόγια και συνεντεύξεις...245 Μέθοδοι αξιολόγησης στο πραγματικό περιβάλλον...246 Απομακρυσμένη αξιολόγηση διαδραστικών συστημάτων... 246 Μελέτες πεδίου, περιπτώσεων, και μακροχρόνιες μελέτες... 250 Αξιολόγηση πιλοτικής λειτουργίας και πραγματικής χρήσης... 251 Τεκμηρίωση και παραδοτέα...252 Αναφορά αξιολόγησης... 252 Η χρήση της στατιστικής στην αξιολόγηση διαδραστικών συστημάτων... 255 Περιγραφική στατιστική...255 Συμπερασματική στατιστική...259 Η σημασία της στατιστικής ανάλυσης στην αξιολόγηση...263 Σύνοψη...264
Περιεχόμενα 13 6 Μια ματιά στο μέλλον: φυσική αλληλεπίδραση ανθρώπου-υπολογιστή... 267 Παραδοσιακές διεπαφές χρήστη και φυσική αλληλεπίδραση...268 Κιναισθητική αλληλεπίδραση...270 Πολυαπτική αλληλεπίδραση...273 Αλληλεπίδραση με παρακολούθηση βλέμματος...276 Φωνητική αλληλεπίδραση...279 Αλληλεπίδραση με μικρές οθόνες...280 Πολυμορφική φυσική αλληλεπίδραση...283 Σύνοψη...284 Βιβλιογραφία... 287 Ευρετήριο... 303
ΚΕΦΑΛΑΙΟ Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές και μοτίβα σχεδίασης Ο στόχος του κεφαλαίου είναι να αποτελέσει μια εκτενή εισαγωγή σε βασικές έννοιες και πρακτικά θέματα σχεδίασης της αλληλεπίδρασης ανθρώπου - υπολογιστή. Πιο συγκεκριμένα, παρουσιάζονται τα εξής: (α) Σημαντικά σχεδιαστικά υποδείγματα (paradigms) και επιτεύγματα του πεδίου της αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή: η γλώσσα διαταγών, τα μενού ε- πιλογών, οι φόρμες, οι διεπαφές (διασυνδέσεις) γραφικών, το παραθυρικό περιβάλλον, το Διαδίκτυο, τα υπερμέσα, και οι 3Δ (τρισδιάστατες) διεπαφές. (β) Γενικές αρχές σχεδίασης και ευχρηστίας διαδραστικών συστημάτων, όπως έ- χουν διατυπωθεί από σημαντικούς επιστήμονες σε σημαντικά βιβλία του χώρου: Norman, Dix et al., Nielsen, Schneiderman, Preece et al., κ.ά. (γ) Σχεδιαστικά μοτίβα (design patterns) διεπαφών και αλληλεπιδράσεων, μέσω παραδειγμάτων σημαντικών αρχών σχεδίασης και ευχρηστίας. Τα σχεδιαστικά μοτίβα αφορούν: οργάνωση και δομή του περιεχομένου, εμφάνιση και στυλ, πλοήγηση, προσαρμογή, διαταγές/επιλογές χρήστη, και εισαγωγή δεδομένων.
32 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Υποδείγματα αλληλεπίδρασης Τα υποδείγματα αλληλεπίδρασης (interaction paradigms), ή στυλ αλληλεπίδρασης (interaction styles), αφορούν τους γενικευμένους τρόπους με τους οποίους αλληλεπιδρούμε με τους υπολογιστές. Κάθε υπόδειγμα αλληλεπίδρασης μπορεί να περιγραφεί σε σχέση με τα εξής: (α) συστατικά της διεπαφής, (β) δράσεις χρηστών και αλληλεπιδράσεις που υποστηρίζονται, (γ) τυπικές εφαρμογές, (δ) μεταφορές στις οποίες βασίζεται και συμβάσεις που ακολουθούνται, (ε) μέσα παρουσίασης και περιεχόμενο που υποστηρίζει (στ) εγγενείς δυνατότητες και περιορισμούς Μολονότι πλέον η σχεδίαση διαδραστικών συστημάτων μπορεί να γίνει με τον συνδυασμό ολοένα και περισσότερων υποδειγμάτων αλληλεπίδρασης, η διάκρισή τους δεν έχει μόνον ιστορική αξία. Καθώς δημιουργούνται νέα πεδία ανάπτυξης διαδραστικών συστημάτων, η επιλογή του υποδείγματος αλληλεπίδρασης (ή ο συνδυασμός χαρακτηριστικών γνωρισμάτων) είναι ζητούμενο της σχεδίασης. Επίσης, η επίγνωση των ιδιαίτερων δυνατοτήτων και περιορισμών για το κάθε στυλ αλληλεπίδρασης μπορεί να βοηθήσει τον σχεδιαστή να αποφασίσει τις κατευθυντήριες γραμμές της σχεδίασης. Καθένα από τα υποδείγματα, όταν πρωτοεμφανίστηκε, ήταν ιδιαίτερα ξεχωριστό και ανεξάρτητο από τα υπόλοιπα για την αλληλεπίδραση των ανθρώπων με τους υπολογιστές. Π.χ., η γλώσσα διαταγών αποτελούσε για χρόνια το μοναδικό υπόδειγμα αλληλεπίδρασης με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή. Βέβαια, στην πορεία παρατηρείται συγχώνευση των υποδειγμάτων σε κάθε είδους εφαρμογές. Π.χ., η σχεδίαση της αλληλεπίδρασης με τα κινητά τηλέφωνα, ενώ ακολουθεί σε πολλές λειτουργίες το υπόδειγμα των μενού επιλογών, σε κάποιες άλλες ακολουθεί τα υποδείγματα του υπερ-κειμένου και του παραθυρικού περιβάλλοντος, ενώ σε άλλες το παράδειγμα των πολυαπτικών χειρονομιών και της 3Δ αλληλεπίδρασης (π.χ., μπορείτε να συνδεθείτε σε εικονικούς κόσμους και να παίξετε παιχνίδια μέσα από το iphone).
1 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές και μοτίβα σχεδίασης 33 Γλώσσα διαταγών Η γλώσσα διαταγών (command language) αποτελούσε για πολλά χρόνια το μοναδικό στυλ αλληλεπίδρασης με τον υπολογιστή. Αφορά ένα σύνολο από διαταγές τις οποίες ο χρήστης πληκτρολογεί στην κονσόλα, ενώ οι αποκρίσεις εμφανίζονται με μηνύματα κειμένου στην οθόνη. Ουσιαστικά, κάθε διαταγή του χρήστη ενεργοποιεί ένα πρόγραμμα το οποίο, με τη σειρά του, ενεργοποιεί άλλα προγράμματα. Γενικά, υπήρχαν δύο κατηγορίες προγραμμάτων: τα προγράμματα κελύφους (shell μια άλλη λέξη για τη διεπαφή) που παρείχαν πρόσβαση στο λειτουργικό σύστημα, και τα προγράμματα χρήστη. Κάθε διαταγή συνοδευόταν από έναν αριθμό παραμέτρων (του προγράμματος), με τις οποίες οι χρήστης μπορούσε να καθορίσει τον ακριβή τρόπο με τον οποίο ήθελε να εκτελεστεί η διαταγή. Τυπικές εφαρμογές του υποδείγματος της γλώσσας διαταγών ήταν όλες αυτές που αφορούσαν την πρόσβαση στους πόρους του υπολογιστή (οι εφαρμογές του λειτουργικού συστήματος, και οι επεκτάσεις τους). Στην εποχή της γλώσσας διαταγών, οι υπολογιστές χρησιμοποιούνταν για προγραμματισμό και για υπολογισμούς δεν ήταν τα πολυσύνθετα εργαλεία που είναι σήμερα. Οι χρήστες του υπολογιστή ήταν προγραμματιστές και πολύ καλοί γνώστες της γλώσσας διαταγών. Η γλώσσα διαταγών είναι ένα πανίσχυρο εργαλείο αλληλεπίδρασης όσο α- φορά την αμεσότητα με την οποία οι έμπειροι χρήστες εκτελούν σύνθετες λειτουργίες. Για παράδειγμα, η διαταγή dir /w > toc.txt του MS DOS ζητάει από το σύστημα να εμφανίσει τα περιεχόμενα του τρέχοντος καταλόγου (directory), ή φακέλου για την ακρίβεια μόνο τα ονόματα των αρχείων (/w) και να ανακατευθύνει το αποτέλεσμα (>) στο αρχείο με το όνομα "toc.txt". Πώς γίνεται αυτό σε παραθυρικό περιβάλλον; Είναι ενδεικτικό ότι πολλοί χρήστες των υπολογιστών αρνούνταν να χρησιμοποιήσουν το παραθυρικό περιβάλλον για πολλά χρόνια αφότου είχε εμφανιστεί, ενώ ακόμη και σήμερα κάποιοι προγραμματιστές προτιμούν τη γλώσσα διαταγών όταν είναι διαθέσιμη. Παρόλη τη χρησιμότητα της γλώσσας διαταγών για τους προγραμματιστές, αυτή ήταν ένα τρομερά δύσχρηστο στυλ αλληλεπίδρασης για όλους τους άλλους, επειδή απαιτούσε μακροχρόνια εκπαίδευση. Επιπλέον, το περιβάλλον
34 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ χρήσης δεν ήταν καθόλου ελκυστικό, χωρίς δυνατότητες γραφικών, ήχου, κίνησης, κλπ. Οι χρήστες έπρεπε να θυμούνται τις διαταγές και να ξέρουν α- κριβώς τι θέλουν να κάνουν. Οι δυνατότητες βοήθειας ήταν πολύ περιορισμένες, και η αναφορά σε εγχειρίδια χρήσης και εκμάθησης καθημερινή πρακτική. Έτσι, ακόμη και συνήθεις χρήσιμες εφαρμογές για μεγάλες ομάδες χρηστών, όπως π.χ. η δημιουργία και η εκτύπωση κειμένων, γίνονταν από ειδικούς χρήστες. Μενού επιλογών Τα μενού επιλογών εμφανίστηκαν μετά από τη γλώσσα διαταγών και συνυπήρξαν με αυτή ως στυλ αλληλεπίδρασης. Αρχικά, τα μενού επιλογών βασίζονταν σε κείμενο (text-based). Τώρα υπάρχουν σε πολλές μορφές, σχεδόν σε κάθε μορφή διεπαφής (διασύνδεσης). Ένα μενού επιλογών παρουσιάζει τις επιλογές που είναι δυνατές στην τρέχουσα φάση της αλληλεπίδρασης, και ο χρήστης επιλέγει μια από αυτές. Έτσι, δε χρειάζεται να θυμάται τις διαταγές τις βλέπει μπροστά του. Βέβαια, χρειάζεται να τις αναγνωρίζει και να καταλαβαίνει τι κάνει η κάθε μία. Τα βασικά θέματα σχεδίασης μενού επιλογών περιλαμβάνουν οργάνωση των επιλογών, βάθος (επιπέδων πλοήγησης) και υπομενού, αναγνωρισιμότητα επιλογών, κλπ. Σημαντικές αρχές σχεδίασης και ευχρηστίας για τα μενού είναι η εξοικείωση (familiarity), και η συνέπεια (consistency). Σύμφωνα με τις συνήθεις τεχνικές και συμβάσεις, οι επιλογές πρέπει να είναι 4-12, η ομαδοποίηση να είναι θεματική, να υποστηρίζεται η χρήση πλήκτρων συντόμευσης, κ.ά. Γενικότερα, η σχεδίαση των μενού πρέπει να περιλαμβάνει (και να προβλέπει) τις πιο πιθανές και σύνθετες ενέργειες του χρήστη (Shneiderman & Pleasant, 2010). Στις τελευταίες εκδόσεις του MS Office, η νέα διεπαφή (διασύνδεση) της Κορδέλας (Ribbon user interface) έχει συγχωνεύσει τα μενού με άλλα συστατικά του παραθυρικού περιβάλλοντος όπως οι καρτέλες (tabs) και τα εικονίδια (Εικόνα 1.1).
1 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές και μοτίβα σχεδίασης 35 Εικόνα 1.1 Σύνθετο μενού επιλογών στο MS Word 2007. Φόρμες Οι φόρμες (forms) είναι μια άμεση μεταφορά από την πραγματική ζωή, όπου συχνά καλούμαστε να συμπληρώσουμε έντυπα τα οποία έχουν αυτή τη μορφή (π.χ. υπεύθυνη δήλωση του ν. 1599/1986, φορολογική δήλωση, κ.ά.). Ι- στορικά, οι φόρμες εμφανίστηκαν ως ένας τρόπος καταχώρισης στοιχείων σε βάσεις δεδομένων, και σιγά-σιγά έχουν υιοθετηθεί και σε διάφορα σύγχρονα στυλ αλληλεπίδρασης (πάλι όμως, κυρίως γι' αυτόν τον σκοπό) και ιδιαίτερα στο Διαδίκτυο. Εξάλλου, τα λογιστικά φύλλα είναι μια ιδιαίτερη περίπτωση φόρμας με δυνατότητες υπολογισμού τιμών κελιών από άλλα κελιά, προσθήκης έτοιμων συναρτήσεων, κ.ά. Το βασικό στοιχείο σχεδίασης μιας φόρμας συμπλήρωσης δεδομένων είναι ότι ο χρήστης πρέπει να διευκολύνεται όσο το δυνατόν περισσότερο στη συμπλήρωση και να καταλαβαίνει τι πρέπει να κάνει. Υπάρχει πληθώρα οδηγιών για τη συμπλήρωση φορμών, όπως οι εξής επέκταση των (Shneiderman & Pleasant, 2010): 1. Να είναι σαφής ο τίτλος της φόρμας. 2. Πληροφορίες για νέους χρήστες να παρέχονται σε ξεχωριστές οθόνες. 3. Τα πεδία της φόρμας να είναι οργανωμένα στην οθόνη με "λογικό" τρόπο. 4. Τα πεδία να εμφανίζονται με ομοιόμορφη πυκνότητα στην οθόνη. 5. Συνέπεια και λιτότητα ορολογία και στυλ κειμένου.
36 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ 6. Σαφήνεια στο μέγεθος και τον τύπο των πεδίων συμπλήρωσης. 7. Δυνατότητα αλλαγών και αντιμετώπισης σφαλμάτων. 8. Δυνατότητα αυτόματων υπολογισμών και συμπλήρωσης. 9. Να αναφέρονται σαφώς προαιρετικά πεδία, αν υπάρχουν. 10. Σαφείς οδηγίες για το τι πρέπει να κάνει ο χρήστης όταν ολοκληρώσει την καταχώριση των στοιχείων. 11. Δυνατότητα προσωρινής αποθήκευσης της φόρμας. 12. Αν γίνει λάθος στη συμπλήρωση, το σύστημα να κατευθύνει ανάλογα τον χρήστη και να επαναφέρει τα πεδία που έχουν ήδη συμπληρωθεί σωστά. Οι παραπάνω είναι μερικές μόνον από τις σχετικές σχεδιαστικές οδηγίες. Δυστυχώς, συχνά δεν εφαρμόζονται στη σχεδίαση των φορμών, με αποτέλεσμα η συμπλήρωσή τους να αποτελεί πονοκέφαλο ακόμη και για έμπειρους χρήστες. Βέβαια, τα μεγάλα προβλήματα αφορούν διαδραστικά συστήματα που απευθύνονται σε όλους τους χρήστες, μεταξύ των οποίων και παιδιά, ηλικιωμένοι, κ.ά. Για παράδειγμα, κατά την ηλεκτρονική ψηφοφορία έχουν αναφερθεί περιπτώσεις αποτυχίας συμπλήρωσης της απαιτούμενης φόρμας δεδομένων στις ΗΠΑ (ιδιαίτερα από ηλικιωμένους χρήστες), όπου και εφαρμόζεται για τις προεδρικές εκλογές. Αντίστοιχα προβλήματα παρατηρήθηκαν και κατά την απογραφή των δημοσίων υπαλλήλων στην Ελλάδα το 2010. Τα προβλήματα ευχρηστίας κατά τη συμπλήρωση φορμών δεν είναι ασφαλώς προνόμιο του ψηφιακού περιβάλλοντος, αλλά υπάρχουν και στην πραγματική ζωή για παράδειγμα, ακόμη και στην περίπτωση συμπλήρωσης των πιο απλών φορολογικών δηλώσεων, πολλοί πολίτες χρειάζονται τη βοήθεια λογιστή. Γενικά, η σχεδίαση φορμών απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή και αξιολόγηση, επειδή μπορεί να οδηγήσει τους χρήστες σε σημαντικά λάθη. Διεπαφές γραφικών και απευθείας χειρισμός Οι διεπαφές (διασυνδέσεις) γραφικών με τον χρήστη (Graphical User Interfaces GUI) πρωτοεμφανίστηκαν στις αρχές της δεκαετίας του 1960 (Myers, 1998) και εξελίσσονται συνεχώς μέχρι σήμερα. Βασικές κατηγορίες των διεπαφών γραφικών είναι (μεταξύ άλλων) το παραθυρικό περιβάλλον και το υπερ-κείμενο (υπερμέσα, πολυμέσα) που περιγράφονται στη συνέχεια.
1 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές και μοτίβα σχεδίασης 37 Η γενικότερη έννοια που συνδέεται με τις διεπαφές γραφικών είναι ο απευθείας χειρισμός (direct manipulation), που ορίζεται ως οποιαδήποτε διεπαφή στην οποία (Shneiderman & Pleasant, 2010): Τα στοιχεία που ενδιαφέρουν τον χρήστη αναπαρίστανται στην οθόνη. Οι ενέργειες του χρήστη έχουν άμεσο αποτέλεσμα, και είναι αθροιστικές (λαμβάνουν υπόψη τους τις προηγούμενες ενέργειες) και αντιστρεπτές. Ο χρήστης χειρίζεται τα αντικείμενα απευθείας συνήθως μέσω μιας συσκευής κατάδειξης, και δεν πληκτρολογεί διαταγές. Η συμβολή του υποδείγματος είναι τεράστια στις θεμελιώδεις παραδοχές της επιστημονικής κοινότητας για τον σκοπό του υπολογιστή συνέβαλε δηλαδή σε μια επιστημονική επανάσταση (με σοβαρές κοινωνικές διαστάσεις) σύμφωνα με την ορολογία του (Kuhn, 1970). Παραθυρικό περιβάλλον Το παραθυρικό περιβάλλον είναι ένα σύνθετο υπόδειγμα αλληλεπίδρασης, το οποίο συνήθως αναφέρεται με το ακρώνυμο WIMP (Windows, Icons, Menus/Mouse, Pointers/Pull down menus Παράθυρα, Εικονίδια, Μενού/ Ποντίκι, Δείκτες/Πτυσσόμενα μενού). Το παραθυρικό περιβάλλον ήταν το πρώτο που έδειξε στην πράξη τις δυνατότητες χρήσης των υπολογιστών στην καθημερινή δουλειά γραφείου. Οι εφαρμογές γραφείου που χρησιμοποιούμε σήμερα, όπως η σουίτα εφαρμογών MS Office αποτελούν τα πιο τυπικά παραδείγματα διαδραστικών συστημάτων γραφείου. Το παραθυρικό περιβάλλον αποτελείται από δεκάδες απλά συστατικά διεπαφής (interface components) όπως πλαίσια παραθύρων (frames), κουμπιά (buttons), μενού (menus), ετικέτες (labels), πεδία κειμένου (text fields), λίστες επιλογών (selection lists), ράβδους κύλισης (scrollbars), περιοχές κειμένου (text areas), συμβουλές οθόνης (tooltips), πλαίσια ελέγχου (checkboxes), όρια (borders). Καθένα από αυτά τα συστατικά υπάρχει σε διαφορετικά είδη και κάποιες παραλλαγές, ανάλογα με την γλώσσα προγραμματισμού (Εικόνα 1.2). Η σχεδίαση ενός διαδραστικού συστήματος που ακολουθεί το υπόδειγμα του παραθυρικού περιβάλλοντος συχνά διακρίνεται στα της διεπαφής και της
38 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ αλληλεπίδρασης του χρήστη. Η σχεδίαση της διεπαφής αφορά τη σύνθεση στοιχείων της διεπαφής από τα απλά συστατικά που είναι διαθέσιμα, με στόχο τη δημιουργία νέων, σύνθετων συστατικών αλληλεπίδρασης. Η σχεδίαση της αλληλεπίδρασης σε ένα παραθυρικό περιβάλλον αφορά κυρίως τη διάρθρωση των διαλόγων και τη δυναμική παροχή βοήθειας και ενδείξεων στον χρήστη κατά την αλληλεπίδραση. Η δυναμική παροχή ενδείξεων πρέπει να σχεδιάζεται και να υλοποιείται με πολλούς τρόπους που εξαρτώνται από την εργασία και τη γενικότερη δραστηριότητα (π.χ. καθώς γράφουμε κείμενο, να μας επισημαίνονται τα ορθογραφικά λάθη). Εικόνα 1.2 Η εφαρμογή επίδειξης swing set demo δείχνει αρκετές από τις δυνατότητες των αντικειμένων του παραθυρικού περιβάλλοντος της γλώσσας προγραμματισμού Java.
1 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές και μοτίβα σχεδίασης 39 Η σχεδίαση ενός διαδραστικού συστήματος που ακολουθεί το υπόδειγμα του παραθυρικού περιβάλλοντος απαιτεί γνώση και πείρα στα εξής: (α) Γενικές αρχές (principles) σχεδίασης και ευχρηστίας (δείτε την ενότητα "Αρχές σχεδίασης και ευχρηστίας διαδραστικών συστημάτων" πιο κάτω). (β) Καθιερωμένα σχεδιαστικά μοτίβα (δείτε την ενότητα "Μερικά σχεδιαστικά μοτίβα διεπαφών και αλληλεπιδράσεων" στη συνέχεια). (γ) Κατευθυντήριες οδηγίες σχεδίασης και ανάπτυξης (εξαρτώνται και από την τεχνολογία), όπως π.χ. οι οδηγίες που αφορούν την προσβασιμότητα του παραθυρικού περιβάλλοντος π.χ. (IBM, 2009). (δ) Επίσης, απαιτείται έρευνα και χρήση κατάλληλων μεταφορών (metaphors) για τα σύνθετα αντικείμενα της διεπαφής γραφικών, τις εικόνες και τα εικονίδια που θα σχεδιαστούν, και για το λεξιλόγιο που θα χρησιμοποιηθεί. Το παραθυρικό περιβάλλον χρησιμοποιεί εγγενώς ένα πλήθος μεταφορών: παράθυρα, μενού, έγγραφα, κάδος ανακύκλωσης, φάκελοι, ποντίκι, κ.ά. είναι όλα μεταφορές (άλλες επιτυχείς και άλλες όχι), κυρίως από το περιβάλλον γραφείου αλλά όχι μόνον από αυτό. Τα πλεονεκτήματα του παραθυρικού περιβάλλοντος είναι πάρα πολλά, και μπορούν να συνοψιστούν στα εξής (Shneiderman & Pleasant, 2010): Οι χρήστες μπορούν να αναγνωρίζουν τις ενέργειες που θέλουν να εκτελέσουν, αντί να τις μαθαίνουν και να τις απομνημονεύουν. Αυτό συνεπάγεται ευκολία μάθησης. Ευελιξία για άπειρους και έμπειρους χρήστες, οι οποίοι μπορούν να εκτελούν σύνθετες λειτουργίες μέσω συντομεύσεων (shortcuts). Άμεση και στοχευμένη ανάδραση από το σύστημα. Δυνατότητα αντιστροφής και ακύρωσης ενεργειών. Οι χρήστες έχουν μεγαλύτερο έλεγχο του συστήματος. Τα προβλήματα του παραθυρικού περιβάλλοντος σχετίζονται με την κατανόηση κάποιων εννοιών που δεν υπάρχουν στην πραγματική ζωή, όπως
40 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ αντιγραφή/επικόλληση, αναίρεση, και γενικότερα σύνθετων εννοιών χειρισμού των ψηφιακών αντικειμένων (Αβούρης, 2000), όπως π.χ. διάφορες έννοιες επεξεργασίας εικόνας, ήχου, κ.ά. Επίσης, κάποιες σύνθετες λειτουργίες απαιτούν την εκτέλεση πολλών βημάτων από τους χρήστες, και σε αυτές τις περιπτώσεις οι πιο έμπειροι προτιμούν τη χρήση περιβάλλοντος γλώσσας διαταγών. Τέλος, η αποτυχημένη σχεδίαση εικονιδίων και οργάνωση των πληροφοριών μπορεί να κάνει το διαδραστικό σύστημα ιδιαίτερα δύσχρηστο και δυσνόητο στους χρήστες του. Διαδίκτυο Το Διαδίκτυο (Internet) έχει εξαπλωθεί με εκθετικό ρυθμό την τελευταία 15- ετία, και έχει αναδειχθεί σε ένα από τα κυρίαρχα μέσα μαζικής επικοινωνίας, συνεργασίας, και επιχειρηματικότητας. Είναι πολύ νωρίς ακόμη για να κατανοήσουμε τις επιδράσεις από την εξάπλωση του Διαδικτύου στην καθημερινή μας ζωή. Ένα είναι σίγουρο: οι εξελίξεις είναι τόσο ραγδαίες που δεν προλαβαίνουμε να τις συνειδητοποιήσουμε! Η ανακάλυψη και η εξάπλωση του Διαδικτύου έχει παρομοιαστεί με την ανακάλυψη της τυπογραφίας στον δυτικό κόσμο στα μέσα του 15ου αιώνα. Όπως οι διεπαφές (διασυνδέσεις) γραφικών, έτσι και το Διαδίκτυο έχει προκαλέσει μια επιστημονική επανάσταση την οποία βιώνουμε καθημερινά. Αν και το Διαδίκτυο υπήρχε από τη δεκαετία του 1960 σε διάφορες μορφές, η έκρηξη αυτή συνέβη στις αρχές του 1990 όταν συνδυάστηκε το υπερ-κείμενο και τα υπερμέσα με την ανακοίνωση των προτύπων HTTP (Hyper Text Transfer Protocol Πρωτόκολλο Μεταφοράς Υπερ-κειμένου) και HTML (Hyper Text Markup Language Γλώσσα Σήμανσης Υπερ-κειμένου), και την ανάπτυξη του πρώτου φυλλομετρητή (του Mozilla). Όπως σημειώνουν οι (Dix, Finlay, Abowd, & Beale, 2004) το Διαδίκτυο είναι πρωτίστως ένα κοινωνικό φαινόμενο, και η ενασχόληση με τον υπολογιστή έχει αλλάξει άρδην, από μια "αντικοινωνική" δραστηριότητα, σε μια δραστηριότητα ελεύθερης πρόσβασης σε ανθρώπους και πληροφορίες. Παρότι υπάρχουν και άλλα μεγάλα δίκτυα, όπως π.χ. δορυφορικά δίκτυα, τηλεφωνικά δίκτυα, δίκτυα κινητής τηλεφωνίας, κ.ά. το Διαδίκτυο συγκεντρώνει μερικά πολύ σημαντικά πλεονεκτήματα:
1 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές και μοτίβα σχεδίασης 41 Είναι κοινόχρηστο μέσο, ελεύθερης πρόσβασης, απεριόριστο σε "χωρητικότητα", (ουσιαστικά) ανεξέλεγκτο, και εύχρηστο. Πλέον, είναι πολλοί αυτοί που μπορούν όχι μόνο να χρησιμοποιήσουν αλλά και να δημιουργήσουν περιεχόμενο και υπηρεσίες στο Διαδίκτυο. Η διάθεση των ανθρώπων ανά τον κόσμο για εθελοντική δημιουργία περιεχομένου έχει οδηγήσει και στο φαινόμενο του κοινωνικού λογισμικού (social software) ή, αλλιώς, των εφαρμογών δεύτερης γενιάς του Διαδικτύου (Web 2.0). Υποστηρίζει σύγχρονη και ασύγχρονη επικοινωνία: υπάρχουν εφαρμογές όπως συνομιλία κειμένου (text chat), τηλεδιάσκεψη, διαδικτυακή τηλεφωνική συνομιλία, κ.ά., που υποστηρίζουν σύγχρονη επικοινωνία, και άλλες όπως το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο (e-mail), τα ιστολόγια (blogs), τα φόρουμ (forum), κ.ά., που αποθηκεύουν περιεχόμενο και υποστηρίζουν ασύγχρονη επικοινωνία και συνεργασία. Η δυνατότητα επιλογής σύγχρονης ή ασύγχρονης επικοινωνίας προσφέρει τεράστια ευελιξία: μας δίνει την δυνατότητα να επικοινωνήσουμε όποτε εμείς θέλουμε, με τον τρόπο που προτιμούμε. Επίσης, έχουμε πρόσβαση και από άλλες συσκευές, εκτός του κλασικού Η/Υ. Αποθηκεύει και μεταδίδει ψηφιακό περιεχόμενο κάθε μορφής, όπως κείμενα, εικόνες, φωτογραφίες, ήχοι, βίντεο, κ.ά. Πλέον, το Διαδίκτυο προσφέρει ένα χώρο οικουμενικής αποθήκευσης και πρόσβασης σε πολλές μορφές πληροφοριών (από κείμενα έως και πολυμέσα) που αφορούν οτιδήποτε: από προσωπικές και οικογενειακές στιγμές, μέχρι ιστορικά γεγονότα και επιστημονική γνώση. Σήμερα, το Διαδίκτυο περιλαμβάνει και άλλες τεχνολογίες ή μορφές δικτύων, όπως π.χ. τα τηλεφωνικά δίκτυα (δε νοείται κινητό τηλέφωνο χωρίς πρόσβαση στο Διαδίκτυο). Επίσης, οι τεχνολογίες παραγωγής και αποθήκευσης περιεχομένου συγχωνεύονται με αυτές που υποστηρίζει το Διαδίκτυο (π.χ. πρότυπο MP3 για μουσική, JPEG & PNG για ψηφιακή αποθήκευση φωτογραφίας, MPG για βίντεο, κ.ά. ενώ εξαφανίζονται σταδιακά το φιλμ και το βινύλιο). Τέλος, οι υπολογιστικές συσκευές "μετατρέπονται" σιγά-σιγά σε μικρούς φορητούς υπολογιστές, και νέες μορφές φορητών Η/Υ γίνονται όλο και πιο "αναγκαίες" για τους ανθρώπους (π.χ. κινητά τηλέφωνα, ηλεκτρονικά βιβλία, φορητές μικροσυσκευές αναπαραγωγής MP3, κ.ά.).
42 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Στις μέρες μας, το Διαδίκτυο προσφέρει την δυνατότητα δημιουργίας υπηρεσιών για κάθε κοινωνική δραστηριότητα, όπως π.χ. έρευνα, εκπαίδευση, μάθηση, εμπόριο και επιχειρηματικότητα, διακυβέρνηση και υπηρεσίες, νέα μέσα, και γενικότερα "δημιουργικές βιομηχανίες" (όπως τηλεόραση, δημοσιογραφία /τύπος, ραδιόφωνο, μουσική, κινηματογράφος, σχεδίαση προϊόντων, κλπ.). Υπερ-κείμενο, πολυμέσα, και Παγκόσμιος Ιστός Το υπερ-κείμενο (hypertext) αποτελεί μια υλοποίηση του γενικότερου υποδείγματος απευθείας χειρισμού, και αναφέρεται και ως υπερμέσα (hypermedia) που είναι πιο σωστός όρος, αν και δε χρησιμοποιείται εκτεταμένα. Επίσης, τα πολυμέσα (multimedia) είναι σχετική έννοια με το υπερ-κείμενο, ε- πειδή περιέχουν τα ίδια βασικά συστατικά διεπαφής με αυτό, αν και διαφοροποιούνται κάπως ως προς τις εφαρμογές. Τα βασικά συστατικά του υπερκειμένου είναι οι υπερσύνδεσμοι (hyperlinks) που μπορεί να περιέχονται σε οποιοδήποτε συστατικό: κείμενο, εικόνες και εικονίδια, φωτογραφίες, διαγράμματα, πίνακες, φόρμες καταχώρισης στοιχείων, ήχους, και βίντεο. Οι υ- περσύνδεσμοι αποτελούν συνδέσεις με άλλες θέσεις υπερ-κειμένου οι οποίες συνδέονται ιεραρχικά και σημασιολογικά. Εφαρμογές του υπερ-κειμένου υπήρχαν από το τέλος της δεκαετίας του '70 σε συστήματα βοήθειας προς τον χρήστη. Όμως, με την ανάπτυξη του Παγκόσμιου Ιστού (World Wide Web), το υπερ-κείμενο έχει εξελιχθεί πλέον στο βασικό υπόδειγμα διεπαφής γραφικών, μαζί με το παραθυρικό περιβάλλον. Τα πλεονεκτήματα του υπερ-κειμένου είναι πάρα πολλά, όπως ενδεικτικά τα εξής: Η ευκολία κατανόησης του υπερ-κειμένου είναι δεδομένη, επειδή αποτελεί μεταφορά του κειμένου της πραγματικής ζωής. Η χρήση και η πλοήγηση στο υπερ-κείμενο είναι διαισθητική, και είναι εύκολες ακόμη και από άπειρους χρήστες. Οι τεχνολογικές δυνατότητες παρουσίασης των πληροφοριών είναι πολλές και οι περιορισμοί λίγοι, και κυρίως πλέον εξαρτώνται από τον σχεδιαστή. Τα δυνατά μέσα και οι μορφές αναπαράστασης των πληροφοριών είναι πολλά και συμπληρωματικά: κείμενο, οπτικοποιήσεις πληροφοριών, ήχος, βίντεο, κ.ά.
1 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές και μοτίβα σχεδίασης 43 Τα βασικά μειονεκτήματα του υπερ-κειμένου συνδέονται με τις σχεδιαστικές δυσκολίες και τους εγγενείς περιορισμούς αυτού του στυλ αλληλεπίδρασης, και μπορούν να συνοψιστούν στα εξής: Πλοήγηση (navigation): Η πλοήγηση σε υπερ-κείμενο είναι εύκολη ως προς τον χειρισμό της, αλλά δημιουργεί προβλήματα σε σχέση με τον προσανατολισμό του χρήστη (την αίσθηση του πού βρίσκεται κάθε στιγμή) και την αποτελεσματική εκτέλεση εργασιών (δημιουργείται το συναίσθημα της μη ολοκλήρωσης της εργασίας). Γι' αυτό σχεδιάζονται βοηθήματα όπως ιστορικό πλοήγησης, σύνδεσμοι προς την προηγούμενη, την επόμενη, την πρώτη, και την τελευταία σελίδα, μηχανισμοί αποθήκευσης προηγούμενων πληκτρολογήσεων, σύνδεσμοι που έχετε επισκεφθεί στο παρελθόν, σελιδοδείκτες (bookmarks), κ.ά. Αναζήτηση: Η αναζήτηση στο υπερ-κείμενο συχνά καθυστερεί πολύ ή και αποτυγχάνει όταν βασίζεται μόνο σε λέξεις-κλειδιά (keywords), ιδιαίτερα όταν ο χρήστης δε γνωρίζει καλά την ορολογία και όταν οι πιθανές σελίδες είναι πολλές 1. Για να υποστηριχθεί αποτελεσματικά η αναζήτηση σε υπερκείμενο απαιτούνται σύνθετοι μηχανισμοί σημασιολογικής ανάλυσης του διαθέσιμου περιεχομένου και των συνδέσμων (link analysis) οι οποίοι υποστηρίζονται από τις σύγχρονες μηχανές αναζήτησης. Υπερφόρτωση με πληροφορίες (information overload) και πνευματική κόπωση: Ο τεράστιος όγκος των πληροφοριών που είναι πλέον διαθέσιμες στον Παγκόσμιο Ιστό προκαλεί το φαινόμενο της υπερφόρτωσης με πληροφορίες (Maes, 1994) με διάφορες μορφές. Γι' αυτό, εκτός από τη δημιουργία υπερ-κειμένων και πληροφοριών που ζητούν οι χρήστες (information pull), 1 Mια (παλαιότερη) πρακτική πολλών σχεδιαστών δικτυακών τόπων ήταν να αναφέρουν (επίτηδες) πολλές φορές στο κείμενό τους κάποιες λέξεις-κλειδιά, στην προσπάθεια τους να καταλάβουν υψηλότερη θέση στα αποτελέσματα των μηχανών αναζήτησης. Τα πρώτα χρόνια του Διαδικτύου οι μηχανές αναζήτησης απλώς μετρούσαν τις εμφανίσεις των λέξεωνκλειδιών στη σελίδα: όσο περισσότερες οι εμφανίσεις, τόσο πιο "ψηλά" ήταν η σελίδα στα αποτελέσματα. Έπειτα, έκαναν πλειστηριασμό λέξεων-κλειδιών μεταξύ των ηλεκτρονικών ε- πιχειρήσεων, για το ποια εταιρεία θα τοποθετηθεί πιο ψηλά. Από το 1998, με την εμφάνιση της, η Google επέλεξε να μην προωθεί επιχειρηματικές σελίδες στην κορυφή των αποτελεσμάτων αναζήτησης, αλλά να ταξινομεί τα αποτελέσματα με όσο το δυνατόν αντικειμενικά κριτήρια, το πιο βασικό από τα οποία είναι ποιες άλλες σελίδες παραπέμπουν σε άλλες σελίδες (έχουν υπερσυνδέσμους προς αυτές). Με άλλα λόγια, όσο περισσότερες σελίδες έχουν συνδέσμους προς μια σελίδα, τόσο πιο ψηλά τοποθετείται αυτή στα επιστρεφόμενα αποτελέσματα.
44 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ απαιτείται και η προώθηση πληροφοριών προς αυτούς ανάλογα με τα ενδιαφέροντά τους (information push). Έτσι αναπτύσσονται ιδιαίτερα τα συστήματα προτάσεων recommendation systems (Resnick & Varian, 1997) και οι τεχνολογίες προσαρμοστικού Ιστού adaptive Web (Brusilovsky, Kobsa, & Nejdl, 2007) που έχουν σημαντικές (εμπορικές κυρίως) ε- φαρμογές. Υπάρχει μεγάλος αριθμός οδηγιών για τη σχεδίαση και την ευχρηστία δικτυακών τόπων που αφορούν και το υπερ-κείμενο. Το πιο σημαντικό σύνολο τέτοιων οδηγιών είναι οι Research-Based Web Design & Usability Guidelines (GSA, 2006), οι οποίες είναι συνολικά 209 οδηγίες χωρισμένες σε 18 θεματικές ενότητες. Η πιο διάσημη οδηγία σχεδίασης για το υπερ-κείμενο πάντως είναι write for the Web (να γράφετε για τον Παγκόσμιο Ιστό), η οποία προτρέπει τους σχεδιαστές και δημιουργούς περιεχομένου να γράφουν συνοπτικά και περιεκτικά, επειδή οι χρήστες σαρώνουν γρήγορα το κείμενο μέχρι να βρουν το σημείο που τους ενδιαφέρει. Διεπαφές 3Δ Οι τρισδιάστατες (3Δ) διεπαφές (3D user interfaces) περιλαμβάνουν ένα εύρος συστημάτων, όπως είναι τα συστήματα εικονικής πραγματικότητας (virtual reality VR), τα επιτραπέζια εικονικά περιβάλλοντα (desktop virtual environments), η επαυξημένη πραγματικότητα (augmented reality AR), και οι δικτυωμένοι εικονικοί κόσμοι (networked virtual worlds) που είναι ι- διαίτερα δημοφιλείς τα τελευταία χρόνια. Επίσης, σχετική είναι η φυσική αλληλεπίδραση του χρήστη (με τρόπους επικοινωνίας που χρησιμοποιούμε όλοι στο φυσικό μας περιβάλλον όπως φωνή, κινήσεις, χειρονομίες, κ.ά.) με νέες μορφές διαδραστικών συστημάτων που είναι πανταχού παρούσες στο φυσικό περιβάλλον. Η σχεδίαση και η ανάπτυξη συστημάτων εικονικής πραγματικότητας ασχολείται τόσο με το λογισμικό (software) όσο και με το υλικό (hardware). Το υλικό της διεπαφής περιλαμβάνει γάντια δεδομένων που υποστηρίζουν χειρισμό αντικειμένων και ανάδραση, κράνη και οθόνες κεφαλής (headmounted displays). Επειδή το υλικό υποστήριξης της εικονικής πραγματικότητας είναι ακριβό και παρουσιάζει αρκετά προβλήματα ευχρηστίας, τα τε-
1 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές και μοτίβα σχεδίασης 45 λευταία χρόνια είναι δημοφιλή τα επιτραπέζια εικονικά περιβάλλοντα 3Δ τα οποία δεν απαιτούν τη χρήση εξειδικευμένου υλικού διεπαφής. Εικόνα 1.3 Άποψη εικονικού περιβάλλοντος 3Δ (Vosinakis, P. Koutsabasis, & Zaharias, 2011). Οι διεπαφές 3Δ προσφέρουν στους χρήστες ειδικές ικανότητες όπως να περνούν μέσα από τοίχους, υποκαταστάσεις (substitutions) όπως η χρήση κάποιας χειρονομίας για πλοήγηση αντί της κίνησης όλου του σώματος, και χαρακτηρίζονται από περιορισμούς (limitations) όπως π.χ. η ενδεχόμενη απουσία ανάδρασης αφής tactile feedback (Kaur, 1999). Τυπικές λειτουργίες του χρήστη σε ένα εικονικό περιβάλλον είναι οι εξής: Περπάτημα: κίνηση με σταθερή ταχύτητα στον εικονικό κόσμο. Τηλεμεταφορά: όπου ο χρήστης δείχνει (π.χ. με το ποντίκι) στο μέρος που θέλει να πάει, και μεταφέρεται εκεί. Αλλαγή σημείου παρατήρησης (viewpoint): ο χρήστης κοιτάζει τον κόσμο από άλλη οπτική γωνία οι συνήθεις οπτικές γωνίες είναι η άποψη πρώτου προσώπου (first person view) όπου βλέπουμε τον κόσμο σε συνθήκες βαρύτητας, και η άποψη από ψηλά ("God's view").
46 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ Εξέταση αντικειμένων: οι χρήστης εστιάζει σε ένα αντικείμενο, για το ο- ποίο μπορεί να δει επιπλέον πληροφορίες και να το χειριστεί. Ευθυγράμμιση (straighten up): ο χρήστης διορθώνει τη θέση του σε σχέση με το σκηνικό. Οι διεπαφές 3Δ αποτελούν ένα τεράστιο πεδίο έρευνας και ανάπτυξης. Μερικά σημαντικά σχεδιαστικά ζητήματα περιλαμβάνουν τα εξής (Bowman, Kruijff, Laviola, & Poupyrev, 2004): Επιλογή και χειρισμός (selection and manipulation) των ψηφιακών αντικειμένων. Ταξίδι (travel), δηλαδή μετάβαση από μια ψηφιακή τοποθεσία σε μια άλλη. Εύρεση δρόμου (wayfinding) στον ψηφιακό κόσμο, η οποία περιλαμβάνει τόσο την κατανόηση της ανθρώπινης γνωστικής διεργασίας όσο και τη βοήθεια μέσω οροσήμων (landmarks), χαρτών, κ.ά. Έλεγχος συστήματος (system control), μέσω χειριστηρίων και τεχνικών κατάλληλων για διεπαφές 3Δ (π.χ. με χειρονομίες του χρήστη). Συμβολική είσοδος δεδομένων (symbolic input), η οποία επίσης παρουσιάζει ιδιαίτερα προβλήματα στις διεπαφές3δ ιδιαίτερα όταν δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί το πληκτρολόγιο. Η ενσάρκωση (embodiment) των ανθρώπων στον εικονικό κόσμο, η οποία έχει ιδιαίτερες ψυχολογικές και τεχνολογικές διαστάσεις που σχετίζονται σε μεγάλο μέρος με την αναπαράσταση εικονικών ανθρώπων virtual humans (Vosinakis & Panayiotopoulos, 2001). Αρχές σχεδίασης και ευχρηστίας διαδραστικών συστημάτων Οι αρχές (principles) σχεδίασης και ευχρηστίας διαδραστικών συστημάτων έχουν διατυπωθεί από σημαντικούς επιστήμονες του χώρου της αλληλεπίδρασης ανθρώπου-υπολογιστή. Πρόκειται για προτάσεις που αποτελούν βασικές "αλήθειες", ή "παραδοχές", για την ισχύ της ευχρηστίας, και προκύ-
1 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές και μοτίβα σχεδίασης 47 πτουν μέσα από την εμπειρία σχεδίασης και αξιολόγησης. Είναι γενικές και περιγραφικές, και συνήθως εξηγούνται με παραδείγματα καλής ή κακής ε- φαρμογής. Οι αρχές είναι ανεξάρτητες από τη τεχνολογία, αν και κάποιες είναι ασφαλώς επηρεασμένες από την επικρατούσα τεχνολογία τη στιγμή που διατυπώθηκαν. Οι αρχές σχεδίασης του Norman Ο (D. A. Norman, 1988) στο βιβλίο του με τίτλο The Design of Everyday Things αναφέρεται σε ένα σύνολο από γενικές αρχές σχεδίασης διαδραστικών προϊόντων όχι μόνο λογισμικού αλλά κάθε είδους βιομηχανικών προϊόντων που χρησιμοποιούμε καθημερινά. Το βιβλίο δίνει έμφαση σε ανέκδοτες ιστορίες και εμπειρίες χρήσης, καταφέρνοντας να ευαισθητοποιήσει τους σχεδιαστές βιομηχανικών και διαδραστικών προϊόντων και συστημάτων. Αν και αποσκοπεί στην αναγνώριση των αρχών σχεδίασης, δεν τις απαριθμεί επειδή αυτές προκύπτουν μέσα από τις εμπειρίες και τις παρατηρήσεις του συγγραφέα μπορούν όμως να συνοψιστούν στα εξής: Υπονοούμενες δυνατότητες ή νύξεις (affordances). Η ιδιότητα αφορά το να υπονοεί το προϊόν ή το σύστημα τους τρόπους με τους οποίους μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τους χρήστες του. Ο όρος αναφέρεται πρώτα από τον ψυχολόγο (Gibson, 1977) ως "οι πιθανότητες δράσης που υπονοούνται από το περιβάλλον/αντικείμενο και μπορεί να αντιληφθεί ο παρατηρητής". Ο Norman εδώ διευκρινίζει ότι ο σχεδιαστής οφείλει να συμπεριλάβει νύξεις τις οποίες μπορούν να καταλάβουν οι χρήστες στους οποίους απευθύνεται το σύστημα. Προφανώς εδώ, η σχεδίαση λαμβάνει υπόψη της τις ιδιαίτερες γνώσεις και το υπόβαθρο της συγκεκριμένης ομάδας χρηστών στην οποία απευθύνεται. Πολλά διαδραστικά συστήματα χρησιμοποιούν τεχνικές αλληλεπίδρασης οικείες μόνο σε συγκεκριμένες κατηγορίες χρηστών. Επίσης, πολλές διαφημιστικές εκστρατείες εμπεριέχουν νύξεις οικείες στο στοχευόμενο κοινό, οι ο- ποίες συχνά είναι ακόμη και προκλητικές για άλλες κοινωνικές ομάδες. Νοητικό μοντέλο (conceptual model). Η σχεδίαση θα πρέπει να αποσκοπεί στη μετάδοση του νοητικού μοντέλου του προϊόντος ή συστήματος στους χρήστες. Η έννοια του νοητικού μοντέλου αναφέρεται στην προσωπική κατανόηση που αποκτά ο καθένας μας για τα αντικείμενα ή συστήματα με τα
48 ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΗ οποία αλληλεπιδρά, κυρίως όσο αφορά την εσωτερική τους λειτουργία. Έτσι, συχνά αυτό που έχει σημασία δεν είναι να κατανοήσουμε τις ακριβείς ενέργειες ή βήματα χρήσης αλλά τη γενικότερη λειτουργία ή φιλοσοφία πίσω από κάποιο αντικείμενο ή σύστημα. Αυτή θα μας βοηθήσει να αναζητήσουμε και τις ενέργειές μας με αυτό. Π.χ., η γενικότερη κατανόηση του τρόπου λειτουργίας μιας μηχανής παραγωγής καφέ espresso (το νερό βράζει και ο ατμός διοχετεύεται μέσα από το δοχείο των κόκκων του καφέ στην έξοδο της μηχανής, όπου υγροποιείται πάλι) μπορεί να μας καθοδηγήσει στην κατάλληλη δράση την πρώτη φορά που δε θα βγει ο καφές από τη μηχανή μας ενώ αυτή θα κάνει περίεργους θορύβους: πριν επικοινωνήσουμε με την αντιπροσωπεία, καλό θα ήταν να ελέγξουμε αν η μηχανή είναι συνδεδεμένη με την παροχή νερού! Επίσης, επειδή το νοητικό μοντέλο των σχεδιαστών για το σύστημα είναι πολύ διαφορετικό από αυτό των χρηστών (πολλοί χρήστες δεν ξέρουν πώς λειτουργεί η μηχανή), θα πρέπει να εμφανιστεί ένα κατάλληλο μήνυμα στον χρήστη (οι οικιακές μηχανές δεν έχουν τέτοια δυνατότητα, τουλάχιστον ακόμη). Ορατότητα (visibility). Η επανάσταση που έφεραν οι διεπαφές χρήστη μέσω γραφικών (GUI) σε σχέση με τη γλώσσα διαταγών αφορά πρωτίστως την αρχή της ορατότητας: τώρα τα στοιχεία της διεπαφής είναι ορατά, και ο χρήστης τα επιλέγει/ενεργοποιεί. Βέβαια, υπάρχουν πολλά παραδείγματα συστημάτων των οποίων οι λειτουργίες δεν είναι ορατές, με αποτέλεσμα να υ- ποχρησιμοποιούμε ή να ανατρέχουμε σε εγχειρίδια χρήσης. Ένα κλασικό παράδειγμα είναι η τηλεφωνική συσκευή γραφείου, της οποίας πολλές χρήσιμες λειτουργίες δεν είναι ορατές στον χρήστη, όπως η αναμονή κλήσης, η προώθηση κλήσης, η εκτροπή κλήσης και η επαναφορά, ο προγραμματισμός πλήκτρων (π.χ. τονική κλήση), η αποθήκευση αριθμού σε ένα πλήκτρο για άμεση κλήση, η διαχείριση των τηλεφωνικών μηνυμάτων, ο προγραμματισμός αυτόματης απάντησης ή σύνδεσης σε τηλεφωνητή, η ενεργοποίηση μουσικής κατά την αναμονή, η διαχείριση κλήσεων (αναπάντητες, εξερχόμενες, εισερχόμενες), και οι πληροφορίες κλήσης (διάρκεια, κόστος, κλπ.). Ανάδραση (feedback). Αναφέρεται και ως ανατροφοδότηση και αφορά τη γνωστοποίηση (ηχητική, οπτική, απτική) από το σύστημα της προόδου ή του αποτελέσματος των ενεργειών του χρήστη. Όσο πιο μεγάλη ποικιλία έχει η ανάδραση, τόσο πιο εύκολη είναι η εκμάθηση του συστήματος από τον χρήστη και τόσο πιο πλούσιο το νοητικό μοντέλο και η εμπιστοσύνη που ανα-
1 Υποδείγματα αλληλεπίδρασης, αρχές και μοτίβα σχεδίασης 49 πτύσσει ο χρήστης προς αυτό. Οι πρώτες εκδόσεις των λειτουργικών συστημάτων των Windows είχαν μόνον έναν τρόπο ανάδρασης σχεδόν για όλες τις ενέργειες του χρήστη: την περίφημη κλεψύδρα! Τώρα υπάρχουν ιδιαίτεροι τρόποι ανάδρασης (μηνύματα, ήχοι, εμφάνιση προόδου, και υπολοίπου χρόνου, κλπ.) σχεδόν για κάθε ενέργεια του χρήστη. Περιορισμοί (constraints). Κάθε σχεδίαση έχει περιορισμούς. Αυτοί θα πρέπει να είναι ορατοί στον χρήστη. Ο Norman διακρίνει γενικά τους περιορισμούς σε φυσικούς (μορφή, περίγραμμα, φυσικές ιδιότητες, κλπ.), εννοιολογικούς (που εξαρτώνται από το πλαίσιο χρήσης), πολιτισμικούς (που ε- ξαρτώνται από το υπόβαθρο του χρήστη), και λογικούς (που εξαρτώνται από τις βασικές γνώσεις για τη λειτουργία των αντικειμένων). Σε ένα διαδραστικό σύστημα, οι περιορισμοί είναι διαφορετικοί κάθε στιγμή της αλληλεπίδρασης. θα πρέπει επομένως να είναι ορατό τι μπορεί να επιτευχθεί σε κάθε δεδομένη στιγμή. Π.χ., το κουμπί "Επικόλληση" πρέπει να είναι απενεργοποιημένο αν ο χρήστης δεν έχει επιλέξει και αντιγράψει κάτι στο Πρόχειρο (Clipboard). Σχεδίαση ανθεκτική σε σφάλματα. Το λάθος είναι αναπόδραστο στοιχείο της ανθρώπινης φύσης. Κάνουμε λάθη συνεχώς στον προφορικό λόγο, στον γραπτό λόγο, στον χειρισμό αντικειμένων και συσκευών, στον χειρισμό Η/Υ, κ.ά., λόγω ελλιπούς κατανόησης, φυσικών αδυναμιών μας, κόπωσης, έλλειψης συγκέντρωσης, συνήθειας, κλπ. Η σχεδίαση πρέπει να προβλέπει και να αντιμετωπίζει τα λάθη των χρηστών. Ο σχεδιαστής οφείλει: 1. Να αναζητά τις αιτίες των σφαλμάτων ώστε να σχεδιάζει με στόχο την αποφυγή τους. 2. Να ελαχιστοποιεί τις συνέπειες των λανθασμένων ενεργειών του χρήστη. 3. Να παρέχει δυνατότητα αναίρεσης (undo) ενεργειών. 4. Να σχεδιάζει εύκολους τρόπους διόρθωσης των σφαλμάτων. 5. Να αλλάξει τη νοοτροπία του σχετικά με ενδεχόμενα λάθη των χρηστών: οι χρήστες έχουν κάποιο σκοπό για την αλληλεπίδραση, τον οποίο προσπαθούν να πετύχουν, και το ότι κάνουν λάθη δεν έχει σχέση με τον σκοπό τους αλλά με τη σχεδίαση του συστήματος.