Какие виды интерфейса существуют и в чем их особенности
Интерфейс
Интерфейс (interface) — это совокупность средств, методов и правил, предназначенных для взаимодействия элементов системы (или целых систем) между собой.
Дословный перевод с английского: interface — «точка соприкосновения».
Например, пульт от телевизора, компьютерная мышь, навигационное меню сайта, кнопки, разъемы — все это элементы интерфейса той или иной системы, с которыми может взаимодействовать другая сторона (человек, робот, другое ПО и т. д.).
Всего различают несколько видов интерфейса:
Человеко-машинный — предназначен для взаимодействия человека-оператора с машиной, механизмом (пульты, рычаги, кнопки и т. д.).
Пользовательский — предназначен для взаимодействия пользователя (человека) с программно-аппаратными компонентами компьютерной системы (клавиатура, мышь, сенсорный экран, микрофон).
Аппаратный — предназначен для взаимодействия физических устройств друг с другом (порты, разъемы, шлюзы и т. д.).
Пользовательский интерфейс в свою очередь разделяется на несколько подвидов:
Командная строка — взаимодействие с компьютером осуществляется посредством ввода команд на специальном (машинном) языке в командную строку. Например, в операционных системах ПК.
Графический интерфейс — взаимодействие с помощью программных функций, которые представлены в виде графических элементов (меню, значки, кнопки на экране, окна и т. д.). Например, интерфейс сайта.
SILK interface (Speech Image Language Knowledge) — команды даются с помощью голоса, речи.
Жестовый интерфейс — управление с помощью жестов (сенсорный экран, джойстик, руль и т. д.).
Нейрокомпьютерный (нейронный) интерфейс — обмен данными между человеческим мозгом и электронным устройством осуществляется с помощью биологической обратной связи и встроенных электронных имплантатов. Например, имитация сетчатки глаза для восстановления зрения.
Интерфейс
Об интерфейсе часто говорят, когда имеют в виду взаимодействие человека и компьютера или приложений. В статье разберем определение интерфейса, что это за взаимодействия, их виды и особенности.
Что такое интерфейс
Интерфейс — это «проводник» между человеком и программой, операционной системой, техническим устройством или способ взаимодействия приложений между собой. Человек дает команды с помощью интерфейса, устройство их анализирует и отвечает. Основные задачи, для решения которых он предназначен:
ввод и отображение информации (звук, изображение);
управление отдельными приложениями;
обмен данными с другими устройствами;
взаимодействие с операционной системой.
Интерфейс подразумевает взаимодействие не только человека и техники, но и компьютер-программа, программа-программа, компьютер-устройство. Например, когда устройства подключают к системному блоку компьютера, как способ взаимодействия используют разъем.
Виды интерфейсов
Одни виды взаимодействия позволяют получить больше контроля над компьютером или смартфоном, но требуют дополнительных навыков. Другие — более комфортные, но предоставляют меньше возможностей. У каждого типа есть свои особенности.
Командная строка
Через командную строку можно выполнить максимальное количество операций — это прямой способ общения с операционной системой. Чтобы набрать команду, нужно ввести текст на языке компьютера и нажать Enter, компьютер начнет выполнять.
Минус способа в том, что он подходит только подготовленным пользователям. В командной строке нет вспомогательных графических элементов, для взаимодействия придется освоить язык, а чтобы команды работали — нельзя допускать ошибок.
Графический и текстовый
Графика упрощает взаимодействие с компьютером, с ней работать гораздо легче и комфортнее, чем с текстом. В роли графического интерфейса выступают такие элементы:
другие графические элементы.
Например, при взаимодействии с Windows используют иконки и окна, для ввода подключают мышь. На смартфоне устройством ввода служит сенсорный дисплей.
Текстовый интерфейс не использует изображения: команды отдаются с помощью текста и информация предоставляется в текстовом виде.
Жестовый, голосовой, тактильный и нейронный
Жестовое взаимодействие позволяет отдавать команды движениями пальцев. Оно применяется при работе с сенсорным экраном смартфона. Например, жест «вверх» заставляет появиться всплывающее окно.
Голосовой интерфейс — это управление голосом. Гаджет распознает и выполняет звуковые команды.
Тактильный подразумевает взаимодействие с помощью осязания: вибрация или чувствительность к силе нажатия.
Нейронный интерфейс передает команды прямо из мозга в компьютер, для этого в мозг вживляют электроды. Его применяют в медицине: так парализованный человек может общаться с окружающим миром.
Программный, аппаратный, аппаратно-программный
Взаимодействие программ между собой обеспечивает программный интерфейс. Программы направляют запросы друг другу и получают ответы. Например, чтобы постоянно показывать актуальную погоду в виджете или на компьютере, одна программа постоянно отправляет запрос другой, а та — предоставляет свежие данные.
Аппаратный предназначен для организации связи между физическими устройствами через разъемы и слоты. А когда компьютер считывает информацию с жесткого диска — это совместная работа программы и физического устройства, то есть, аппаратно-программный интерфейс.
Пользовательский интерфейс
Все, с чем взаимодействует обычный пользователь, когда включает компьютер, заходит на сайт или в приложение, все, что человек видит на экране — это пользовательский интерфейс.
Веб, игровой сайт
Веб-интерфейс позволяет работать через браузер. Это взаимодействие программ в интернете. Например, можно зайти на сайт магазина и там же оплатить покупки. Браузер в этом случае будет веб-интерфейсом, благодаря которому страницы взаимодействуют.
Игровой — это то, как пользователь может взаимодействовать с игрой, какие команды может отдавать, в какой форме представлена игровая информация и как игра будет реагировать на действия.
Материальный
Это тактильный контакт с гаджетами. Он включает в себя прикосновения к сенсорному экрану, действия с мышкой или джойстиком.
Интерфейс в телефонах
На смартфонах используют сенсорный экран, который подразумевает жестовой и тактильный интерфейсы. Пользователь прикасается к элементам, операционная система или приложение получают от него команды и выполняют их.
Каким должен быть интерфейс
Важно, чтобы интерфейс соответствовал целям и контексту. Если это взаимодействие специалиста с компьютером, то главное — это способность обеспечивать получение информации и выполнение задач. Для обычного пользователя он имеет не только техническое, но и эстетическое значение: работа с ним должна быть удобной и понятной.
Заключение
Для пользователей интерфейс — основа работы с ПК или телефоном. От того, насколько проста или сложна эта система, будет зависеть удобство управления устройством. Разработчики могут менять системные структуры для сложных задач. Неопытным пользователям лучше покупать устройства с понятным интерфейсом, чтобы облегчить себе работу.
Интерфейс
Это совокупность программных инструментов, которые помогают человеку построить диалог с алгоритмом.
Как мы отдаем команды машинам? Чтобы открыть иконку любимой игры на десктопе мы используем мышку, чтобы переключить канал на ТВ – нужен пульт, а для совершения покупки в интернете мы выбираем нужный товар и ищем на сайте кнопку «Оформить заказ». Все это разновидности интерфейсов – набор средств, которые помогают нам (одной системе) взаимодействовать с машинами (другой системой).
Зачем они нужны? Чтобы взаимодействие различных систем стало возможным. Какие виды интерфейсов мы можем встретить? Как они должны выглядеть? И почему об этом так важно знать владельцу сайта, разбираемся подробнее.
Что такое интерфейс
Интерфейс(англ. interface – взаимодействие, сопряжение) в широком смысле – это место соприкосновения двух функциональных объектов. Если говорить более узко, то интерфейс – это «мост», посредник между человеком, программами и машинами, иными системами. Это инструменты взаимодействия, с помощью которых одна система контактирует и строит диалог с другой.
С помощью интерфейсов мы отдаем команды программам и устройствам. Они их анализируют, совершают необходимые действия и выдают ответ. С помощью того же или уже другого интерфейса. Вот какие задачи они помогают нам решать:
Что важно: интерфейсы обеспечивают взаимодействие не только человека и машин, но и машин, программ, аппаратных средств между собой. Например, взаимодействие компьютеров и их компонентов осуществляется через USB-интерфейс.
Типы интерфейсов
Интерфейсы бывают разными. Во-первых, они отличаются по характеру систем, которые взаимодействуют между собой. Во-вторых, отличается характер их реализации. В-третьих, отличаются возможности интерфейсов. Одни дают вам полный доступ к программной части ПК, но чтобы их использовать, нужны специальные знания. Другие – удобные в использовании, но функционал, который они открывают, ограничен.
Рассмотрим основные типы интерфейсов подробнее.
Пользовательский интерфейс
UI (англ. user interface) или интерфейс пользователя. Именно этот тип взаимодействия имеют в виду чаще всего, когда вспоминают про интерфейс.
Он предназначен для организации контакта между человеком и программно-аппаратными средствами, компонентами компьютерной системы. С его помощью пользователи взаимодействуют с операционными системами и программами, находящимися под их управлением.
Средствами реализации пользовательского интерфейса чаще всего выступают такие инструменты, как:
При этом UI-интерфейс в зависимости от операционной системы может быть реализован в нескольких формах. Самый популярный – графический интерфейс. Но есть и другие. Рассмотрим основные виды UI.
Графический интерфейс
GUI (англ. graphical user interface) или графический интерфейс пользователя. Это система взаимодействия, предоставляющая пользователям доступ к системным объектам и инструментам управления через визуализацию информации – через графические элементы на мониторе.
Чаще всего для экранного отображения команд и результатов их выполнения используются окна. Элементы управления программами отображаются визуально внутри окон – в форме:
Управление этими элементами осуществляется с помощью средств реализации, указанных выше – например, с помощью мыши или сенсорного дисплея. Так как различные программы в рамках одной ОС используют идентичные визуальные элементы управления, процесс освоения новых программ для пользователей максимально упрощен. Они учатся на основе ранее полученного опыта.
Пример GUI, с которым мы сталкиваемся ежедневно – web-интерфейс. Это любой интернет-браузер, через который мы читаем новости, делаем покупки, смотрим погоду и заказываем пиццу. С его помощью мы взаимодействуем с другими сайтами – программами в интернете. Каждый сайт тоже имеет свой интерфейс, через который система взаимодействует с вами. И это тоже графический web-интерфейс.
Текстовый интерфейс
TUI (англ. Text user interface) или текстовый интерфейс пользователя. Это система взаимодействия человека и машины посредством команд и откликов с помощью набора буквенно-цифровых символов – текста.
Лучший пример TUI – командная строка. Это прямой способ диалога с ОС. Он характеризуется низкой требовательностью к ресурсам и высокой скоростью отклика. Имеет немало преимуществ перед GUI в части удобства использования, поэтому алгоритмы с текстовым интерфейсом пишутся и сегодня. Прежде всего, для профессиональных программ и оборудования с низкой производительностью.
Недостаток TUI – ограниченность изобразительных средств. Его могут использовать лишь подготовленные пользователи, имеющие специальные знания. Чтобы команды работали, они должны быть введены точно и без ошибок. Для повышения юзабилити многие профессиональные программы используют интерактивные элементы, за счет которых создают более дружественную среду для работы.
Жестовый интерфейс
Это технология взаимодействия, использующая в качестве средств ввода устройства, которые понимают команды при помощи жестов. Главный мотив реализации такого интерфейса – уход от традиционных компьютерных меню приложений с целью повышения юзабилити и эргономичности управления.
Реализацию таких интерфейсов можно встретить в смартфонах и планшетных ПК с сенсорным экраном, в ноутбуках с тачпадами и прочих устройствах. В них реализована технология считывания координат с нескольких точек – так называемый мультитач (multitouch). Второй пример – жесты мышью/джойстиком, которые алгоритм преобразует в команды. Третий – охранные системы, которые реагируют на движение.
Жесты могут считываться в пространстве или на поверхности устройства, с помощью рук или головы, могут совершаться пультом или перчаткой – все это жестовый интерфейс. Он бывает контактным (тактильным) и бесконтактным. Он сложен в реализации, но легок в использовании и интуитивно понятен пользователям.
Голосовой интерфейс
Это средство бесконтактного взаимодействия человека с машиной, где инструментом для ввода выступает микрофон и программа распознавания голосовых сообщений. Раньше это было чем-то из разряда научной фантастики. Сегодня голосовой интерфейс можно встретить в поисковиках, приложениях на смартфонах, мобильных виртуальных помощниках. «Окей, Гугл», «Alexa» от Амазон – все из этой оперы.
Но это хорошие примеры. На самом деле, реализация голосового интерфейса связана с определенными сложностями. Люди не привыкли терпеть «машину, которая не понимает». Поэтому любое устройство или программа с голосовым интерфейсом должна работать безупречно. При реализации этой технологии должны учитываться когнитивная модель целевой аудитории, решаемые задачи, процессы, которые нужно автоматизировать.
Интерфейс программ
API (англ. application programming interface) или программный интерфейс приложений. Это инструменты взаимодействия компьютерных программ между собой. Функции и структуры программных объектов прописаны специальными алгоритмами.
Часто выполнены как отдельная библиотека данных ОС, используются в интернет-протоколах, в описании структур приложений. API описывает абстракцию функциональности программных объектов и по модели реализации является аналогом протокола.
API это некий программный компонент, который помогает разработчикам вставлять вызовы исполняемых кодов одних программ в коды других объектов. Такая технология позволяет взаимодействовать программам, созданным разными разработчиками. Общий стандарт API помогает алгоритмам, написанным на разных языках программирования, обмениваться сообщениями, командами, иными сигналами. Это может происходить как в пределах одного ПК, так и в рамках компьютерной сети.
Интерфейс программ с машинами
Взаимодействие между программами и компьютерами, оборудованием и другими машинами реализовано с помощью операционных систем. Они контролируют работу исполняемых кодов программ и драйверов, передавая команды центральному процессору машин.
Например, смартфон. На него установлено множество приложений – мессенджеры, игры, почта, погода и масса других. Все они взаимодействуют с телефоном через операционную систему – Android или iOS. Не было бы операционной системы – приложение не получилось бы установить на гаджет.
Аппаратный интерфейс
Взаимодействие машин, компьютеров, оборудования и их компонентов обеспечивает интерфейс аппаратных средств. Он реализован с помощью кабелей, проводов, разъемов, шин и прочих контактных технических портов. Например, основные компьютерные устройства и их компоненты подключаются к ПК через USB.. Это принтеры, устройства ввода, флэшки. Не менее широкое применение находят инструменты бесконтактной коммуникации, такие как Wi-Fi или Bluetooth. Часто их совмещают с контактными. Например, беспроводные компьютерные мыши, принимающий модуль которых подключается через USB.
Каким должен быть интерфейс
Ключевая цель любого интерфейса – обеспечение диалога, продуктивного контакта взаимодействующих функциональных систем.
Если мы говорим про UI-интерфейс, с разновидностями которого большинству из нас приходится сталкиваться ежедневно, его главная задача – облегчение для пользователя процесса управления программой или устройством.
Рассмотрим на примере графического web-интерфейса отдельного взятого сайта, с которым взаимодействует пользователь. Он должен:
Заключение
Итак, интерфейс – это нечто более широкое, чем вы себе представляли. Все это довольно сложно и не понятно человеку без подготовки.
Для рядового пользователя – интерфейс, это лишь место соприкосновения с программой и машиной. Тот инструмент, с помощью которого строится диалог с алгоритмом. Пользователь не хочет задумываться, он хочет, чтобы было просто и понятно. Задача любого интерфейса – помочь в этом.
Интерфейсы: терминология, разновидности, особенности
Развитие техники и информационных технологий привело к тому, что в мире начали появляться новые термины. Понятие интерфейса фигурирует в разговоре о компьютерах и мобильных устройствах довольно часто. То же самое касается термина «объект класса». Считают, что все это предназначается для взаимодействия людей с современными машинами.
Определение
Интерфейсом принято называть некий «проводник», обеспечивающий взаимодействие людей с утилитами, операционными системами и техустройствами. Также описывают контактирование софта между собой. Юзер должен давать разнообразные команды, а технический объект их обрабатывает. Далее – проводит анализ и предоставляет тот или иной ответ. Видов интерфейсов очень много. И каждый имеет собственные особенности, о которых необходимо знать программистам и обычным среднестатистическим пользователям.
К главным задачам, которые решают с помощью интерфейсов относят:
Подразумевается, что виды interface обеспечивают связь не только человек-техника, но и ПК-утилита, приложение-приложение, компьютер-допустройство. Пример – к системному блоку подключают при помощи USB-разъема периферийные девайсы.
Внимание: все типы существующих интерфейсов тесно связаны с программированием.
Что необходимо знать – терминология
Перед изучением рассматриваемой темы, необходимо обязательно изучить несколько терминов. Они помогут разобраться в видах интерфейсов более качественно, называя вещи «своими именами».
В программировании (без которого изучаемая тема немыслима) основополагающую роль играет объект. Представляет собой сущность цифрового пространства, наделенную тем или иным состоянием и поведением. Обладает определенными атрибутами (свойствами) и операциями над ними. Все объекты относятся к так называемым классам. Они определяют поведение объекта. Последний элемент также называют экземпляром класса.
Важно: относятся соответствующие термины ООП. Среди их свойств выделяют инкапсуляции, полиморфизм и наследование:
На самом деле терминов больше. Но на первых порах достаточно этих.
О разновидностях
Объектно-ориентированное программирование и другие способы создания приложений немыслимы без изучаемой тематики. Интерфейсов на самом деле очень много. Стоит заострить внимание на самых популярных и распространенных из них. Тех, которые используют современные программеры на практике.
Командные строки
Первое, с чем сталкиваются системные администраторы и программисты. Это – самостоятельное программное обеспечение, которое входит в состав операционной системы. Отвечает за взаимосвязь юзеры с ОС. Позволяет обрабатывать различные команды. Это – способ «общения» с устройством на его «родном» языке.
Называется также консольным. Запускается в личной оболочке (наглядный пример — BIOS). Не требуется обычному среднестатистическому пользователю. А вот профессионалам он необходим, так как служит основным инструментарием работы с ПК.
Недостатки – необходимость знания команд для выполнения операций. Набирать их приходится вручную и без ошибок. Преимущества – возможность создать и обработать команду без задействования графических элементов.
Важно: в Windows можно открыть командную строку сочетанием клавиш Win + W, а затем обработать команду «cmd» (без кавычек).
Графические и текстовые
Каждый пользователь может использовать графические объекты класса (GUI). Встречается во всех существующих сегодня операционных системах, а также практически в каждой утилите. Иногда называется WIMP. Аббревиатура произошла от сокращения слов Window, Icon, Menu, Pointing device.
К основным составляющий графического интерфейса относят:
В ОС человек кликает по иконкам, олицетворяющим приложения и файлы. Это и есть графический интерфейс. Облегчает работу пользователя с устройством, предоставляя среднестатистическому человеку широкий спектр возможностей. Навигация производится посредством курсора мышки.
Важно: это не визуальный объект, представляющий собой набор одноименных образов: значков, надписей в том или ином месте дисплея. Визуальные структуры могут быть как текстовыми, так и графическими.
Текстовые объекты класса используются во время ввода-вывода сведений, предоставления информации, наборе цифр и букв, символики псевдографики. Задействованы базовые составляющие графического оформления, к которым относят: выпадающие списки, флажки и так далее.
К преимуществам относят:
Командная строчка является частью текстового интерфейса. Некоторые утилиты задействуют в процессе работы развитые оконные системы. В них для интерактивного взаимодействия используются джойстики, клавиатуры и мышки.
Жестовые, тактильные, нейронные и голосовые
В числе современных объектов класса есть системы, при которых человек осуществляет управление техникой при помощи «нестандартных» методов. А именно – жестами, голосом и так далее.
При подобных обстоятельствах принято выделять:
Обычно подобные технологии внедряются в сложной инновационной технике.
Программные, аппаратные и аппаратно-программные
Следующие интерфейсы отвечают за взаимодействие приложений с теми или иными девайсами. Так выделяют:
Но есть и более привычные и активно используемые среднестатистическим пользователем варианты развития событий.
Пользовательский
Пользовательский интерфейс – то, что человек, работающий с девайсом, видит перед собой, куда он кликает. Некая внешняя оболочка утилиты или задействованного устройства, предназначенная для более комфортного пользовательского использования.
Под интерфейсом изначально в качестве объекта класса принимают именно пользовательскую интерпретацию. У нее понятная структура, не требующая особых навыков и знаний. Но в последних версиях Windows с ним возникают затруднения, так как некоторые «привычные» элементы спрятаны. Приходится некоторое время привыкать к «оформлению» ОС.
Почти все объекты программирования относятся к пользовательскому «стилю общения» с устройствами и утилитами. Он включает в себя различные типы данных. Под его управлением осуществляется ввод и вывод информации.
Игровые и веб
Веб-«представление» — это сайт или их совокупность, представляющий структуру для контактов с серверами или девайсами посредством специальных протоколов. Они называются HTTP. Для реализации поставленной задачи могут использоваться интернет-обозреватели.
Не нужно путать данную разновидность с сетевым, где для «общения» используется девайс передачи данных посредством компьютерных сетей (VLAN-подключение).
Имеются и «игровые объекты». Обладает тесной связью с игровым дизайном, но выходит за его пределы. Пользователь запускает игру, которая подключается к различным вселенным. Игровая «оболочка» — это точка соприкосновения. С ее помощью клиенты получают от игрушки желаемые сведения, а также управляют персонажами и функциями. Обязательно будет введен при создании различных развлекательных приложений.
Материальные
Называются также осязательными классами. Обеспечивают контакт людей с электроникой. Для этого используются осязаемые структуры. Пример: мышь, которую двигает человек. Вместе с тем перемещается курсор на экране ноутбука.
Телефонный
Существует и еще один весьма крупный класс. Это – мобильный. Характеризуется SIMP (Screen-Icon-Menu-Pointer). В мобильных платформах окна считаются элементами структуры. Растягиваются на весь дисплей. Переключение производится графическими составляющими или движениями пальцев (тапами).
Современные гаджеты используют:
Популярные мобильные платформы используют брендинг. Значит, создатели оборудования могут вносить корректировки в программы. Ключевое слово здесь – «могут». Это позволяет совершенствовать дизайн и функционал.
Системные структуры в мобильных устройствах создаются для того, чтобы решать различные типы задач. Разница будет заключаться в наборе предлагаемого софта.
Мобильные объекты класса предусматривают также:
Все это – составляющие ООП, имеющие аналоги на ПК. Только в упомянутом случае они подстраиваются под мобильные гаджеты.
Важно: современные смартфоны и планшеты предусматривают новые структуры. Пример – беспроводная связь.
Понятие языков
Языки интерфейса – это не те, что устанавливаются при наборе текстовых данных. Они представляют собой нечто используемое при загрузке ОС, в разнообразных меню, диалоговых окнах, справках. Объекты класса без них немыслимы. Языки разрешено менять, если к основному «подключен» хотя бы один дополнительный.
Для того, чтобы узнать, какой именно язык Windows установлен на компьютере, стоит выполнить следующие действия:
Теперь понятно, что такое объект класса, а также какими бывают соответствующие «элементы». Разработчики создают разнообразные структуры и оформления для пользователей – чтобы те могли более быстро и комфортно работать с ПО. И без интерфейсов не существует ни одна техника.
Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!