Интерфейсы информационных систем

Министерство образования и науки Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ




П.В. ТЕРЕЩЕНКО, В.А. АСТАПЧУК




                ИНТЕРФЕЙСЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ




Утверждено Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия








НОВОСИБИРСК

2012

УДК 004.512(075.8) Т 35



Рецензенты:
д-р физ.-мат. наук, профессор В.В. Аксёнов канд. пед. наук, доц. НИ. Лыгина

Работа подготовлена на кафедре автоматизированных систем управления


      Терещенко П.В.
Т 35 Интерфейсы информационных систем: учеб. пособие / П.В. Терещенко, В.А. Астапчук. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2012.-67 с.
         ISBN 978-5-7782-2036-2
         Учебное пособие посвящено вопросам системного представления интерфейсов автоматизированных информационных систем. Дана характеристика основных интерфейсов. Рассмотрены вопросы построения концептуальной модели пользователя, использования стандартов, правил и принципов в проектировании пользовательских интерфейсов.
         Учебное пособие соответствует ООП по направлению 230100 «Информатика и вычислительная техника». Уровень подготовки - бакалавриат. Материалы учебного пособия могут быть использованы студентами других специальностей, а также широким кругом специалистов, занимающихся проблемами разработки автоматизированных информационных систем.







ISBN 978-5-7782-2036-2

УДК 004.512(075.8)

© Терещенко П.В., Астапчук В.А., 2012
© Новосибирский государственный технический университет, 2012

ОГЛАВЛЕНИЕ


Введение..................................................... 4
  1. ИНТЕРФЕЙСЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (АИС)............................................... 6
   1.1. Структура автоматизированной информационной системы . 6
   1.2. Проблемы интеграции компонентов АИС ................. 8
   1.3. Классификация интерфейсов АИС ...................... 11
      1.3.1. Интерфейсы конечного пользователя ............. 11
      1.3.2. Интерфейсы архитектурных компонентов .......... 13
      1.3.3. Интерфейсы функциональных компонентов.......... 14
      1.3.4. Интерфейсы программных компонентов (программные интерфейсы) .......................................... 15
      1.3.5. Интерфейсы аппаратных средств ................. 16
   1.4. Профили открытых систем. Стандартизация интерфейсов.  17
  2. ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ ИНТЕРФЕЙСЫ (ПИ)....................... 18
   2.1. Стандарты юзабилити в проектировании пользовательских интерфейсов............................................. 20
   2.2. Пользователи как часть АИС. Понятие ментальной модели пользователя ........................................... 31
   2.3. Организационный контекст проектирования модели пользователя ............................................... 38
   2.4. Корпоративная информация и управление .............. 43
   2.5. Удовлетворение информационных потребностей пользователей и концепции разработки АИС.............................. 45
   2.6. Выбор системы автоматизации и типичные ошибки разработки ПИ...................................................... 49
  3. РАЗРАБОТКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИХ ИНТЕРФЕЙСОВ................ 55

   3.1. Этапы проектирования ПИ в жизненном цикле разработки информационной системы........................................... 55
   3.2. Принципы и правила проектирования пользовательских интерфейсов ........................................................ 57

Заключение ................................................... 63

Литература...................................................... 64

        ВВЕДЕНИЕ

   Требования, предъявляемые к современным информационным системам (ИС), например, в крупных предприятиях, органах государственного управления, учреждениях науки и образования, весьма высоки. Эти требования связаны прежде всего с необходимостью интеграции задач, которые раньше могли решаться автономно - автоматизированные процессы производства, планирования, управления, снабжения и сбыта, а также интеграции разных технологий (обработка данных, текстов, изображений, машинная графика и т. д.). Другими словами, современные ИС уровня предприятия являются по своей сути интегрированными системами. Кроме того, требуется обеспечивать интеграцию ИС как по вертикали - между системами разных рангов, так и по горизонтали - между системами или компонентами одного ранга, когда они должны взаимодействовать, будучи включены в иерархию подчиненности, или реализуя связанные бизнес-процессы разных предприятий, например, при организации цепочек поставок, отношений с заказчиками и бизнес-партнерами и т. д. Следует отметить, что любая ИС - это не только программы, данные и коммуникации, но и люди (заказчики, пользователи, аналитики, разработчики), организационные структуры, а также цели, стимулы работы предприятия и отдельных людей. И все эти компоненты должны быть непротиворечивым образом соединены (интегрированы) в единую систему. Таким образом, возникает проблема согласования информационных потоков между различными участниками интеграции, что обеспечивается выбором (проектированием, реализацией) соответствующих интерфейсов. Как следствие, подготовке специалистов по проектированию и

4

разработке ИС, способных обеспечить интеграцию различных компонентов ИС, должно уделяться особое внимание.
   С учетом различной функциональности взаимодействующих компонентов в одном пособии невозможно подробно отразить все методы и технологии интеграции, поэтому материал, изложенный в учебном пособии, ориентирован на пользовательские интерфейсы, важность грамотного проектирования и реализация которых осознана ведущими фирмами-производителями программного обеспечения уже давно. Об этом говорит тот факт, что проектирование пользовательского интерфейса рассматривается ими как отдельный процесс в рамках жизненного цикла любого программного продукта.

        1. ИНТЕРФЕЙСЫ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ (АИС)

        1.1. Структура автоматизированной информационной системы

   Обобщенная структура любой ИС состоит из двух взаимодействующих частей:
   •    функциональной части, представляющей собой набор тесно взаимодействующих функциональных компонентов (прикладных программ), обеспечивающих поддержку повседневной деятельности всей организации целиком;
   •    среды или системной части, обеспечивающей исполнение прикладных программ.
   Не вдаваясь в существо прикладных задач, решаемых в АИС, спецификации функций компонентов АИС можно группировать следующим образом:
   •    функции, обслуживающие взаимодействие пользователя с АИС;
   •    функции организации процессов обработки данных;
   •    функции представления и хранения данных;
   •    коммуникационные функции.
   Структура каждого компонента АИС может быть иерархически описана с точки зрения:
   •    пользователя (пользовательский интерфейс);
   •    проектировщика системы (среда проектирования);
   •    прикладного программиста (системы и инструментальные средства /среды программирования);
   •    системного программиста (архитектура ЭВМ);


6

   •     разработчика аппаратуры (интерфейсы оборудования).
   Такое разделение позволяет выделить две группы интерфейсов:
   •     интерфейсы взаимодействия прикладных программ со средой ИС (Application Program Interface - API);
   •     интерфейсы взаимодействия самой ИС с внешней для нее средой (External Environment Interface - EEI).
   Эти две группы интерфейсов определяют спецификации внешнего описания среды ИС - архитектуру с точки зрения конечного пользователя, проектировщика ИС, прикладного программиста, разрабатывающего функциональные части ИС.
   Спецификации внешних интерфейсов среды ИС и, как будет видно далее, спецификации интерфейсов взаимодействия между компонентами самой среды - это точные описания всех необходимых функций, служб и форматов определенного интерфейса. Совокупность таких описаний составляет модель открытых систем (Open Systems Environment / Reference Model - OSE/RM) (рис. 1).
   В OSE/RM используется два типа элементов:
   •     логические объекты, включающие в себя прикладное программное обеспечение (ППО), прикладные платформы и внешнюю функциональную среду;
   •     интерфейсы, содержащие интерфейс прикладной системы и интерфейс обмена с внешней средой.
   В контексте эталонной модели OSE прикладное программное обеспечение включает в себя непосредственно коды программ, данные, документацию, тестирующие, вспомогательные и обучающие средства.
   Прикладная платформа состоит из совокупности программно-аппаратных компонентов, реализующих системные услуги, которые используются ППО.
   Внешняя среда платформ состоит из элементов, внешних по отношению к ППО и прикладной платформе (например, внешние периферийные устройства, услуги других платформ, операционных систем или сетевых устройств).
   Интерфейс прикладной программы (Application Program Interface -API) является интерфейсом между ППО и прикладной платформой. Основная функция API - поддержка переносимости ППО. Классификация API производится в зависимости от типа реализуемых услуг: взаимодействие в системе «пользователь- компьютер», обмен информацией между приложениями, внутренние услуги системы, коммуникационные услуги.

7