2.5.2. Проектирование пользовательского интерфейса

Разрабатываемое нами программное средство состоит из трех программ, каждая из которых содержит свой пользовательский интерфейс. При реализации пользовательских интерфейсов каждой из программ необходимо опираться на ряд принципов (В.В. Головач, 2003; ГОСТ Р МЭК 60447-2000; В.М. Мунипов, 2001):

Пользовательский интерфейс должен обеспечивать приемлемость рабочей нагрузки. Рабочая нагрузка должна быть в пределах ограниченных возможностей пользователя и, где возможно, прямое управление системой должно заменяться набором транзакций с нею.

Пользовательский интерфейс должен быть прост в обучении и использовании. Интерфейс отвечает требованиям легкости обучения, если он обеспечивает последовательное обучение пользователя за минимальное время с минимальными усилиями со стороны пользователя

Пользовательский интерфейс должен соответствовать ожиданиям пользователя. Интерфейс должен соответствовать предыдущему опыту или образованию пользователя. Так, если пользователь хорошо имеет опыт работы с определенными интерфейсами, то рекомендуется создавать новые интерфейсы в похожем стиле. Например, стандартом проектирования интерфейсов является серия продуктов Microsoft Office, они задают стандарт в области меню и элементов управления. Также желательно использовать базовые элементы программного интерфейса, предоставляемого операционной системой семейства Windows (см. приложение Д).

Пользовательский интерфейс должен быть устойчив к ошибкам. Интерфейс считается устойчивым к ошибкам, если несмотря на очевидные ошибочные действия пользователя требуемый результат может быть достигнут без или с минимальными корректирующими действиями. Не должно возникать фатальных ошибок, или по крайней мере, должно выдаваться развёрнутое сообщение.

Пользовательский интерфейс должен предоставлять пользователю обратную связь. Должна быть обеспечена немедленная обратная связь, касающаяся статуса системы и деятельности пользователя.

Пользовательский интерфейс должен управляемым. Организация интерфейса должна позволять пользователю в течение всей работы управлять диалогом для достижения поставленной цели. Система не должна быть постоянно занята внутренними действиями, позабыв о пользователе, сценарии работы должны быть доступны для управления пользователем на всех стадиях работы программы.

Использование этих принципов при построении пользовательского интерфейса позволяет учитывать психологические особенности пользователей и увеличивать эффективность работы с программой.

2.6. Реализация и эксплуатация программного средства

Для успешного выполнения программы необходимо выдержать следующие требования к программному обеспечению и аппаратуре.

Таблица 2.3 – Минимальные характеристики ПЭВМ для выполнения программы

Параметр	Значение
Тактовая частота процессора, МГц, не менее	350
Место на жестком диске для установки программы, МБ, не менее	30
Объем ОЗУ, МБ, не менее	256
Разрешение, поддерживаемое видеокартой, пиксель, не менее	800 Х 600
Разрядность цветовой палитры видеокарты, бит, не менее	16
Разрешение, поддерживаемое монитором, пиксель, не менее	800 Х 600
Монитор, не хуже	SVGA/15’’/85 Гц
Примечание - Для установки программного обеспечения, рекомендуется оборудовать ПЭВМ устройством чтения компакт-дисков.

На ПЭВМ должна быть установлена операционная система Windows 2000 или XP. Для нормального отображения информации в Windows должно быть установлено разрешение не менее 800Х600 пикселов, цветовая палитра не менее 256 цветов.

На ПЭВМ должны быть установлены следующие программы¹:

1. Visual C++ 6.0;

2. Simulink 5.0;

Необходимым условием является инсталляция этих программ (и, следовательно - доступность для операционной системы путей к ним). При нарушении этого условия (например, инсталляция Visual C++ 6.0 без прописывания путей к нему; копирование, а не инсталляция пакета Simulink) утилита не будет иметь доступа к этим программам и не сможет функционировать.

В директории с утилитой должна находиться директория с именем Source_RTW, содержащая файлы cl.exe и rc.exe. Эти файлы входят в состав Visual C++.

Инсталляционный пакет программного средства представлен исполняемым файлом «Setup.exe». Для инсталляции программы необходимо запустить исполняемый файл «Setup.exe» и далее следовать указаниям программы-инсталлятора. По завершению инсталляции на рабочем столе Windows появятся пиктограммы, показанные на рисунке 2.8.

Рисунок 2.8 – Пиктограммы для запуска программ

Последовательно рассмотрим реализацию каждой из трех программ, входящих в разрабатываемое нами программное средство.

1. Программа КМС

Программа «Конвертор моделей Simulink» предназначена для преобразования кода алгоритмов математической обработки, полученного на основе моделей Simulink, в динамически компонуемые библиотеки. Создаваемые Dll имеют две особенности: унифицированный интерфейс передачи данных, позволяющий использовать их в любой среде разработки и независимость работы Dll от математической среды. В которой был создан алгоритм математической обработки данных.

Начало выполнения программы определяется запуском из директории инсталляции исполняемого файла «КМС.exe», либо двойным щелчком указателя «Мышь» по пиктограмме «КМС» (см. рисунок 2.8.) на рабочем столе Windows. На монитор ПЭВМ выводится главное окно программы, показанное на рисунке 2.9.

Рисунок 2.9 - Главное окно программы КМС

Главное окно содержит следующие элементы управления:

Кнопка «RTW - код» (позиция 1) предназначена для вывода на экран монитора диалогового окна «Обзор папок», предназначенного для выбора директории с кодом алгоритма математической обработки данных, созданными на основе модели Simulink.

Редактор текстовой строки (позиция 2) предназначен для ввода описания создаваемой математической процедуры.

Кнопка «Параметры…» (позиция 3) предназначена для вывода на экран монитора диалогового диалоговое окно «Параметры», в котором задаются глобальные константы, используемые в программе.

Кнопка «Сигналы…» (позиция 4) вызывает диалоговое окно «Установка параметров сигналов», в котором устанавливаются форматы используемых сигналов и их размерности.

Кнопка «Компиляция» (позиция 5) запускает процесс создания Dll.

Кнопка «Выход» (позиция 6) предназначена для завершения программы.

Редактор текстовой строки (позиция 7) отображает имя создаваемой Dll. По умолчанию, это имя совпадает с именем модели Simulink, которая используется для построения Dll. Желательно изначально называть исходную модель в Simulink таким образом, чтобы ее название совпадало с именем необходимой Dll.

Редактор текстовой строки (позиция 8) отображает путь к указанной пользователем директории, в которой находятся файлы для построения Dll.

Рисунок 2.10 - Окно программы «Установка параметров сигналов»

Окно «Установка параметров сигналов» показано на рисунке 2.10 и содержит следующие элементы управления:

В рамке «Входы» находятся элементы управления, предназначенные для редактирования и отображения информации о входных сигналах (позиции 1-5).

Строка в позиции 1 предназначена для отображения номера входа, параметры которого необходимо установить. Работает в режиме «Только для чтения».

Выпадающий список (позиция 2) дает возможность выбрать формат входного сигнала. Если формат сигнала Scalar, то выпадающий список работает в режиме «Только для чтения» и показывает «Scalar». В этом случае параметры данного входного сигнала заносятся в список (позиция 13) автоматически. Если формат сигнала Vector или Matrix, то оператору нужно выбрать формат сигнала из значений выпадающего списка.

Редактор текстовой строки (позиция 3) отображает тип данных входного сигнала. Работает в режиме «Только для чтения».

Редактор текстовой строки «Строки» (позиция 4) предназначен для отображения значения размерности строки данных входного сигнала. Для формата сигнала Scalar размерность автоматически устанавливается равной единице, для Vector и Matrix – задается оператором.

Редактор текстовой строки «Столбцы» (позиция 5) предназначен для отображения значения размерности столбца данных входного сигнала. Для формата сигнала Scalar размерность автоматически устанавливается равной единице, для Vector и Matrix – задается оператором.

Кнопка «Добавить» (позиция 6) заносит информацию о данном входном сигнале в список (позиция 13).

В рамке «Выходы» находятся элементы управления, предназначенные для редактирования и отображения информации о выходных сигналах (позиции 7-11).

Строка в позиции 7 предназначена для отображения номера выхода, параметры которого необходимо установить. Работает в режиме «Только для чтения».

Выпадающий список (позиция 8) дает возможность выбрать формат выходного сигнала. Если формат сигнала Scalar, то выпадающий список работает в режиме «Только для чтения» и показывает «Scalar». В этом случае параметры данного выходного сигнала заносятся в список (позиция 13) автоматически. Если формат сигнала Vector или Matrix, то оператору нужно выбрать формат сигнала из значений выпадающего списка.

Строка в позиции 9 предназначена для отображения типа данных элементов выходного сигнала. Работает в режиме «Только для чтения».

Редактор текстовой строки «Строки» (позиция 10) предназначен для отображения значения размерности строки данных выходного сигнала. Для формата сигнала Scalar размерность автоматически устанавливается равной единице, для Vector и Matrix – задается оператором.

Редактор текстовой строки «Столбцы» (позиция 11) предназначен для отображения значения размерности столбца данных выходного сигнала. Для формата сигнала Scalar размерность автоматически устанавливается равной единице, для Vector и Matrix – задается оператором.

Кнопка «Добавить» (позиция 12) заносит информацию о данном выходном сигнале в список (позиция 13).

Список (позиция 13) предназначен для вывода на экран информации о входных и выходных сигналах, параметры которых определены.

Кнопка «OK» (позиция 14) – подтверждение выбранных установок.

Кнопка «Отмена» (позиция 15) – отмена выбранных установок.

Для создания Dll необходимо выполнить следующую последовательность действий:

1. Инициировать выполнение исполняемого файла «КМС.exe».

2. Нажать на кнопку «RTW – код».

3. В диалоговом окне «Обзор папок» выбрать папку с файлами, полученными из модели Simulink.

4. Если в модели используются входы или выходы сигналов формата Vector или Matrix - нажать на кнопку «Сигналы…». В окне программы «Установка параметров сигналов» нужно установить необходимые параметры сигналов.

5. При необходимости задать имя модели (если имя модели по умолчанию не приемлемо).

6. Ввести описание модели.

7. Нажать на кнопку «Компиляция». В результате будет создана Dll, которая будет находиться в той же папке, что и исполняемый файл «КМС.exe».

8. Нажать на кнопку «Выход».

   2. Программа ТМС

Программа «Тестирование моделей Simulink» предназначена для идентификации и верификации Dll, созданных с помощью программы КМС и содержащих алгоритмы математической обработки данных.

Рисунок 2.11 - Главное окно программы ТМС

Начало выполнения программы определяется запуском из директории инсталляции исполняемого файла «ТМС.exe», либо двойным щелчком указателя «Мышь» по пиктограмме «ТМС» (см. рисунок 2.8.) на рабочем столе Windows. На монитор ПЭВМ выводится главное окно программы, показанное на рисунке 2.11.

Главное окно содержит следующие элементы управления:

Список «Выберите тестируемую Dll» (позиция 1) предназначен для отображения имен Dll, находящихся в директории, в которой находится программа.

Строка в позиции 2 предназначена для отображения имени тестируемой Dll.

Графическое изображение (позиция 3) отображает схематичное изображение алгоритма математической процедуры в среде Simulink, реализованной в тестируемой Dll.

Кнопка «Картинка» (позиция 4) вызывает диалоговое окно «Изображение модели» (см. рисунок 2.12), в котором отображается графическое изображение алгоритма математической процедуры в среде Simulink, реализованной в тестируемой Dll.

Кнопка «Загрузка» (позиция 5) вызывает диалоговое окно «Обзор папок», позволяющее выбрать папку с файлами, используемыми для тестирования Dll.

Кнопка «Проверка» (позиция 6) – тестирование Dll .

Кнопка «Выход» (позиция 7) – выход из программы.

Редактор текстовой строки (ссылка 8) выводит описания тестируемой Dll.

В рамке «Выходы» (позиция 9) расположены элементы управления, предназначенные для вывода информации о выходных сигналах.

Таблица (позиция 10) отображает параметры выходных сигналов алгоритма, реализованного в тестируемой Dll. Отображаются следующие параметры: номер сигнала, тип элементов сигнала, формат сигнала, размерность сигнала (для форматов сигнала Vector и Matrix).

Строка в позиции 11 предназначена для отображения количества выходных сигналов в тестируемой Dll.

В рамке «Входы» (позиция 12) расположены элементы управления, предназначенные для вывода информации о входных сигналах.

Таблица (позиция 13) отображает параметры входных сигналов модели, реализованной в тестируемой Dll. Отображаются следующие параметры: номер сигнала, тип элементов сигнала, формат сигнала, размерность сигнала (для форматов сигнала Vector и Matrix).

Строка в позиции 14 предназначена для отображения количества входных сигналов в тестируемой Dll.

Рисунок 2.12 - Окно «Изображение модели»

Для верификации Dll необходимо выполнить следующую последовательность действий:

1. Инициировать выполнение исполняемого файла «ТМС.exe».

2. В списке (позиция 1 на рисунке 2.11) двойным нажатием левой кнопки манипулятора «Мышь» выбрать Dll для верификации.

3. Нажать на кнопку «Загрузка». В появившемся диалоговом окне «Обзор папок» выбрать папку с файлами для тестирования Dll. Правила создания этих файлов приводятся в приложении Е.

4. Нажать на кнопку «Проверка». Результатом работы программы является сообщение о том, правильно или неправильно математическая процедура, содержащаяся в Dll.

5. Нажать на кнопку «Выход».

2. Программа МОПИ

Программа «Математическое обеспечение психологических исследований» предназначена для проведения математической обработки данных с учетом особенностей работы психологов и психометрических исследований. Программа предоставляет возможность проводить статистические процедуры, которые чаще всего используются психологами в их практической деятельности. Все математические процедуры, используемые в данной программе, были получены с помощью программ КМС и ТМС.

Рисунок 2.13- Главное окно программы ТМС

Начало выполнения программы определяется запуском из директории инсталляции исполняемого файла «МОПИ.exe», либо двойным щелчком указателя «Мышь» по пиктограмме «МОПИ» (см. рисунок 2.8.) на рабочем столе Windows. На монитор ПЭВМ выводится главное окно программы, показанное на рисунке 2.13.

Главное окно содержит следующие элементы управления:

Меню (позиция 1) предназначено для настроек программы и для вызова справочной информации.

Закладка «Мат. обработка» (позиция 2) предназначена для доступа к функциям математической обработки данных (показана на рисунке 2.13.).

Закладка «Психометрика» (позиция 2) предназначена для доступа к функциям расчета психометрических характеристик тестов (показана на рисунке 2.14.).

Закладка «Результат» (позиция 2) предназначена для отображения результатов выполнения математической обработки и психометрических процедур (показана на рисунке 2.15.).

Кнопки в позициях 6 и 7 предназначены для открытия и закрытия файла с данными для математической обработки. Для представления данных используется текстовый файл с расширением «*.prn» и содержащий один или два столбца данных. При открытии файла, полный путь к нему отображается в строке «Источник данных» (позиция 5).

Редактор текстовой строки «Размер выборки» (позиция 8) предназначен для ввода значения, по которому будет отсекаться данные, если столбцы с данными имеют разный размер.

Поле «Описательная статистика» (позиция 9) предназначено для выбора методов описательной статистике, которые пользователь хочет использовать. Программа предоставляет возможность рассчитывать моду, медиану, математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение. Все методы в программе могут рассчитываться одновременно.

Поле «Корреляционный анализ» (позиция 10) предназначено для выбора видов корреляционного анализа, которые пользователь хочет использовать. В программе предоставляет возможность вычислять два самых популярных среди психологов коэффициента корреляции – Пирсона и Спирмена.

Поле «Анализ номинативных данных» (позиция 11) предназначено для выбора метода расчета данных Хи-квадрат Пирсона, который в подавляющее большинство психологов использует, при необходимости обсчета номинативных данных.

Поле «Непараметрические методы» (позиция 12) предназначено для выбора непараметрических критериев Манна-Уитни и Крускала-Уоллиса.

Поле «Параметрические методы» (позиция 13) предназначено для выбора параметрических критериев Фишера и Стьюдента (для независимых выборок).

Кнопка «Пуск» (позиция 14) запускает обсчет данных с помощью выбранных пользователем процедур.

Кнопка «Выход» (позиция 15) предназначена для выхода из программы.

При переключении на закладку «Психометрика» (позиция 3 на рисунке 2.13) на экране монитора отображается окно, показанное на рисунке 2.14, в котором пользователь может воспользоваться процедурами вычисления психометрических характеристик тестов.

Рисунок 2.14- Закладка «Психометрика»

Закладка «Психометрика» содержит следующие элементы управления:

Кнопки в позициях 2 и 3 предназначены для открытия и закрытия файла с данными для психометрических процедур. Для представления данных используется текстовый файл с расширением «*.prn», содержащий матрицу данных, в которой по горизонтали располагаются номера испытуемых, а по вертикали – номера вопросов. При открытии файла, полный путь к нему отображается в строке «Источник данных» (позиция 1).

Редактор текстовой строки «Размер выборки» (позиция 4) предназначен для ввода значения, по которому будет отсекаться данные, если столбцы и строки с данными имеют разный размер.

Поле «Вычисление описательных статистик» (позиция 5) предназначено для включения вычисления математического ожидания, СКО и дисперсии. То есть тех данных, которые рассчитываются на первом этапе работы с тестами.

Поле «Определение «нормальности» распределения» (позиция 6) предназначено для включения расчета «нормальности» распределения. Эта процедура проводится на втором этапе работы с тестами.

Поле «Вычисление различных видов надежности» (позиция 7) предназначено для выбора видов надежности, которые хочет рассчитать пользователь. Программа предоставляет возможность рассчитать ретестовую надежность (с помощью корреляции Пирсона и Спирмена) и внутреннюю согласованность (с помощью формулы Спирмена-Брауна и коэффициента «альфа» Кронбаха).

Все вычисления в программе производится по нажатию на кнопку «Пуск» и отображаются на закладке «Результаты», представленной на рисунке 2.15.

Рисунок 2.15- Закладка «Результаты»