Имитационная компьютерная модель для оценки и тестирования согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов
Аннотация
Цель исследования — повышение работоспособности пользователей программных продуктов, обладающих графическими пользовательскими интерфейсами.
На основе анализа исследований таких дисциплин, как визуальная эстетика, человеко-компьютерное взаимодействие, гештальт-психология, нейроэстетка, перцептивная психология и эргономика были выявлены и систематизированы закономерности оптимальной согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов. Дальнейший синтез полученных данных с результатами исследований автора настоящей статьи позволил разработать научно-методические и инструментальные средства оценки согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов.
Определены нагрузки интерфейсов, воздействующие на пользователя в течение рабочего дня при использовании ряда программных продуктов, а также их состав в виде спектров показателей оценки согласованности информационно-функциональных элементов интерфейсов. Построены аналитические модели когнитивной, визуальной и моторной нагрузок, воздействующих на пользователей программных продуктов. Предложена оригинальная формула оценки работоспособности пользователей в программах. Реализована имитационная компьютерная модель для оценки и тестирования согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов, позволяющая в режиме реального времени отслеживать изменения когнитивной, визуальной и моторных нагрузок при смене значений характеристик моделей пользователей и интерфейсов. Также модель помогает автоматизировать процесс оценки и сравнения аналогичных по функциональному наполнению и предназначению интерфейсов между собой для выбора наиболее подходящего программного продукта. Полученные результаты могут быть использованы разработчиками программного обеспечения при тестировании программных продуктов в целях выявления дефектов и их последующего исключения. Также результаты исследования могут применяться для выбора и обоснования определённого программного продукта из множества аналогичных по функциональному направлению и предназначению в аспекте достижения более высокой работоспособности пользователей в выбранном продукте.
Таким образом, представленные в статье научно-методические и инструментальные средства позволяют проводить оценку и тестирование интерфейсов программных продуктов в аспекте согласованности их информационно-функциональных элементов.
Литература
2. Максимов А.В. Методы поддержки принятия решений в оперативном управлении при чрезвычайных ситуациях: обзор исследований // Национальная безопасность и стратегическое планирование. 2023. № 2(42). С. 91—102.
3. Бородушко И.В., Матвеев А.В. Вопросы управления развитием ИТ-компаний как стратегически значимых организационных систем: принципы информационного обеспечения и методы обработки данных // Информационное общество. 2023. № 5. С. 22—34.
4. Курта П.А. Взаимодействие пользователя с информационной системой. Часть 3. Оценка эффективности // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2021. № 4. С. 58—72.
5. Вострых А.В. Метод и алгоритмы многокритериальной оценки графических пользовательских интерфейсов программных продуктов МЧС России // Национальная безопасность и стратегическое планирование. 2022. № 4(40). С. 57—64.
6. Вострых А.В. Метод оценки эффективности графических пользовательских интерфейсов программных продуктов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2022. № 10. С. 19—28.
7. Уэйншенк С. 100 новых главных принципов дизайна. Как удержать внимание. СПб.: Питер, 2016.
8. Самарин М.А., Максимов А.В. Архитектура информационной системы анализа закономерностей в информационных потоках // Вестник Санкт-Петербургского ун-та Государственной противопожарной службы МЧС России. 2023. № 2. С. 177—185.
9. Израилов К.Е., Курта П.А. Обзор способов построения динамических адаптивных интерфейсов и их интеллектуализация // Вестник Санкт-Петербургского ун-та Государственной противопожарной службы МЧС России». 2023. № 4. С. 119—132.
10. Раскин Д. Интерфейс. Новые направления в проектировании компьютерных систем. М.: Символ, 2007.
11. Курта П.А. Эффективностная модель интерфейса взаимодействия пользователя с информационным сервисом запросного типа // Труды учебных заведений связи. 2023. Т. 9. № 6. С. 102—115.
12. Черный В.С. Гипербарическая оксигенация как средство коррекции работоспособности спортсменов ситуационного характера деятельности на этапе предсезонных сборов // Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2022. № 2. С. 411—415.
13. Вострых А.В. Алгоритм оценки согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов // Вестник СПбГУТ. 2023. Т. 1. № 2. С. 3—9.
14. Смирнов Д.А., Мамаева И.А. Классификация внешних факторов, влияющих на работоспособность человека // Актуальные вопросы развития науки и технологий: Сборник статей молодых учёных. Караваево, 2023. С. 437—448.
15. Востриков В.А. Физическая работоспособность как критерий надёжности спортсменов // Вестник Башкирского гос. педагогического ун-та им. М. Акмуллы. 2022. № 1—3(62). С. 129—130.
16. Курта П.А. Взаимодействие пользователя с информационной системой. Часть 2. Алгоритмы обнаружения недостатков // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2020. № 10. С. 34—44.
17. Израилов К.Е., Курта П.А. Моделирование уязвимостей в интерфейсах транспортной инфраструктуры умного города // Информационные технологии в управлении: Материалы XV конф. по проблемам управления. СПб.: Концерн, 2022. С. 237—240.
18. Вострых А.В. Оптимизация управления организационными системами путём улучшения динамики работоспособности операторов программных продуктов // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2024. № 3(34). С. 18—27.
19. Вострых А.В. Влияние психофизиологических и когнитивных характеристик пользователей на их работоспособность в программных продуктах // Вестник Санкт-Петербургского ун-та Государственной противопожарной службы МЧС России. 2024. № 3. С. 45—53.
20. Бородушко И.В., Матвеев А.В., Максимов А.В. Информационно-аналитическая поддержка проблемно-ориентированного управления стратегически значимыми организационными системами России // Современные наукоемкие технологии. 2022. № 7. С. 26—31
21. Буйневич Д.В., Матвеев А.В., Покусов В.В. Способ оценки информационно-технического взаимодействия. Часть 1. Модели информационных систем // Вестник Санкт-Петербургского ун-та Государственной противопожарной службы МЧС России. 2020. № 3. С. 108—116.
22. Курта П.А. Взаимодействие пользователя с информационной системой. Часть 1. схема взаимодействия и классификация недостатков // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2020. № 8—9. С. 35—45.
23. Антонова Н.Л., Бабикова И.И. Информационная безопасность в условиях цифровой экономики // Заметки ученого. 2020. № 13. С. 111—117.
---
Для цитирования: Вострых А.В. Имитационная компьютерная модель для оценки и тестирования согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов // Вестник МЭИ. 2025. № 2. С. 170—178. DOI: 10.24160/1993-6982-2025-2-170-178
#
1. Borodushko I.V., Matveev A.V. Problemno-orientirovannoe Upravlenie Razvitiem Informatsionno-kommunikatsionnykh Tekhnologiy v Rossiyskoy Federatsii. XXI Vek: Itogi Proshlogo i Problemy Nastoyashchego Plyus. 2022;11;2(58):38—43. (in Russian).
2. Maksimov A.V. Metody Podderzhki Prinyatiya Resheniy v Operativnom Upravlenii pri Chrezvychaynykh Situatsiyakh: Obzor Issledovaniy. Natsional'naya Bezopasnost' i Strategicheskoe Planirovanie. 2023;2(42):91—102. (in Russian).
3. Borodushko I.V., Matveev A.V. Voprosy Upravleniya Razvitiem IT-kompaniy kak Strategicheski Znachimykh Organizatsionnykh Sistem: Printsipy Informatsionnogo Obespecheniya i Metody Obrabotki Dannykh. Informatsionnoe Obshchestvo. 2023;5:22—34. (in Russian).
4. Kurta P.A. Vzaimodeystvie Pol'zovatelya s Informatsionnoy Sistemoy. Chast' 3. Otsenka Effektivnosti. Izvestiya SPbGETU LETI. 2021;4:58—72. (in Russian).
5. Vostrykh A.V. Metod i Algoritmy Mnogokriterial'noy Otsenki Graficheskikh Pol'zovatel'skikh Interfeysov Programmnykh Produktov MCHS Rossii. Natsional'naya Bezopasnost' i Strategicheskoe Planirovanie. 2022;4(40):57—64. (in Russian).
6. Vostrykh A.V. Metod Otsenki Effektivnosti Graficheskikh Pol'zovatel'skikh Interfeysov Programmnykh Produktov. Pribory i Sistemy. Upravlenie, Kontrol', Diagnostika. 2022;10:19—28. (in Russian).
7. Ueynshenk S. 100 Novykh Glavnykh Printsipov Dizayna. Kak Uderzhat' Vnimanie. SPb.: Piter, 2016. (in Russian).
8. Samarin M.A., Maksimov A.V. Arkhitektura Informatsionnoy Sistemy Analiza Zakonomernostey v Informatsionnykh Potokakh. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Un-ta Gosudarstvennoy Protivopozharnoy Sluzhby MCHS Rossii. 2023;2:177—185. (in Russian).
9. Izrailov K.E., Kurta P.A. Obzor Sposobov Postroeniya Dinamicheskikh Adaptivnykh Interfeysov i Ikh Intellektualizatsiya. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Un-ta Gosudarstvennoy Protivopozharnoy Sluzhby MCHS Rossii». 2023;4:119—132. (in Russian).
10. Raskin D. Interfeys. Novye Napravleniya v Proektirovanii Komp'yuternykh Sistem. M.: Simvol, 2007. (in Russian).
11. Kurta P.A. Effektivnostnaya Model' Interfeysa Vzaimodeystviya Pol'zovatelya s Informatsionnym Servisom Zaprosnogo Tipa. Trudy Uchebnykh Zavedeniy Svyazi. 2023;9;6:102—115. (in Russian).
12. Chernyy V.S. Giperbaricheskaya Oksigenatsiya kak Sredstvo Korrektsii Rabotosposobnosti Sportsmenov Situatsionnogo Kharaktera Deyatel'nosti na Etape Predsezonnykh Sborov. Aktual'nye Problemy Fizicheskoy i Spetsial'noy Podgotovki Silovykh Struktur. 2022;2:411—415. (in Russian).
13. Vostrykh A.V. Algoritm Otsenki Soglasovannosti Informatsionno-funktsional'nykh Elementov Graficheskikh Pol'zovatel'skikh Interfeysov. Vestnik SPbGUT. 2023;1;2:3—9. (in Russian).
14. Smirnov D.A., Mamaeva I.A. Klassifikatsiya Vneshnikh Faktorov, Vliyayushchikh na Rabotosposobnost' Cheloveka. Aktual'nye Voprosy Razvitiya Nauki i Tekhnologiy: Sbornik Statey Molodykh Uchenykh. Karavaevo, 2023:437—448. (in Russian).
15. Vostrikov V.A. Fizicheskaya Rabotosposobnost' kak Kriteriy Nadezhnosti Sportsmenov. Vestnik Bashkirskogo Gos. Pedagogicheskogo Un-ta im. M. Akmully. 2022;1—3(62):129—130. (in Russian).
16. Kurta P.A. Vzaimodeystvie Pol'zovatelya s Informatsionnoy Sistemoy. Chast' 2. Algoritmy Obnaruzheniya Nedostatkov. Izvestiya SPbGETU LETI. 2020;10:34—44. (in Russian).
17. Izrailov K.E., Kurta P.A. Modelirovanie Uyazvimostey v Interfeysakh Transportnoy Infrastruktury Umnogo Goroda. Informatsionnye Tekhnologii v Upravlenii: Materialy XV Konf. po Problemam Upravleniya. SPb.: Kontsern, 2022:237—240. (in Russian).
18. Vostrykh A.V. Optimizatsiya Upravleniya Organizatsionnymi Sistemami Putem Uluchsheniya Dinamiki Rabotosposobnosti Operatorov Programmnykh Produktov. Sibirskiy Pozharno-spasatel'nyy Vestnik. 2024;3(34):18—27. (in Russian).
19. Vostrykh A.V. Vliyanie Psikhofiziologicheskikh i Kognitivnykh Kharakteristik Pol'zovateley na Ikh Rabotosposobnost' v Programmnykh Produktakh. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Un-ta Gosudarstvennoy Protivopozharnoy Sluzhby MCHS Rossii. 2024;3:45—53. (in Russian).
20. Borodushko I.V., Matveev A.V., Maksimov A.V. Informatsionno-analiticheskaya Podderzhka Problemno-orientirovannogo Upravleniya Strategicheski Znachimymi Organizatsionnymi Sistemami Rossii. Sovremennye Naukoemkie Tekhnologii. 2022;7:26—31. (in Russian).
21. Buynevich D.V., Matveev A.V., Pokusov V.V. Sposob Otsenki Informatsionno-tekhnicheskogo Vzaimodeystviya. Chast' 1. Modeli Informatsionnykh Sistem. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Un-ta Gosudarstvennoy Protivopozharnoy Sluzhby MCHS Rossii. 2020;3:108—116. (in Russian).
22. Kurta P.A. Vzaimodeystvie Pol'zovatelya s Informatsionnoy Sistemoy. Chast' 1. Skhema Vzaimodeystviya i Klassifikatsiya Nedostatkov. Izvestiya SPbGETU LETI. 2020;8—9:35—45. (in Russian).
23. Antonova N.L., Babikova I.I. Informatsionnaya Bezopasnost' v Usloviyakh Tsifrovoy Ekonomiki. Zametki Uchenogo. 2020;13:111—117. (in Russian)
---
For citation: Vostrykh A.V. A Simulation Computer Model for Evaluating and Testing the Consistency of Information and Functional Elements of Graphical User Interfaces. Bulletin of MPEI. 2025;2:170—178. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2025-2-170-178