Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Проектирование интерфейсов




Обзор специализированного инструментария показал, что наибольшему числу требований удовлетворяют средства для разработки интерфейса, основанные на моделях. Поэтому предлагаемый в работе подход является развитием моделеориентированного подхода. Новый подход также, как и моделеориентированный, исходит из раздельной разработки и модифицирования интерфейса и прикладной программы, разделения интерфейса на компоненты, необходимости инструментальной поддержки их проектирования, раздельной модификации, повторного использования, а также автоматической генерации кода интерфейса по модели.

Новым является определение модели пользовательского интерфейса, которая содержит лишь ту информацию, которая может подвергнуться изменению в его жизненном цикле. Проектирование интерфейса связано с четырьмя основными классами систем понятий:

- системой понятий пользователя, в терминах которой он осуществляет свое взаимодействие с прикладной программой;

- одной из систем понятий, в терминах которой определяются различные типы диалога;

- системой понятий для определения сценарий диалога;

-системой понятий, в терминах которой осуществляется связь между прикладной программой и пользовательским интерфейсом.

Таким образом, модель интерфейса содержит четыре компоненты, каждая из которых определяется в терминах одной из этих систем понятий. В терминах этих же систем понятий обеспечивается интеллектуальная поддержка разработчика с использованием структурных и графических редакторов, а также определяются связи между компонентами.

Для обеспечения поддержки проектирования и реализации различных типов диалогаразработчику интерфейса предлагаются три системы понятий, каждая из которых поддерживает проектирование одного из типов диалога – система понятий графического пользовательского интерфейса, поддерживающего разработку интерфейсов, основанных на формах или WIMP-интерфейсов (windows, icons, menus, pointing devices), система понятий графических статических сцен, и система понятий для формирования текстов (в дальнейшем количество систем таких понятий предполагается увеличить).

Для обеспечения «открытости» инструментария предлагаются следующие решения:

- явное представление систем понятий в форме моделей онтологий[1];

- предоставление разработчику структурных и графических редакторов для формирования разных компонент модели интерфейса, управляемых моделями онтологий;

- предоставление специалистам, осуществляющим сопровождение инструментария, редакторов моделей онтологий и модели генерации кода, которая описывает соответствия между компонентами модели интерфейса и инструкциями целевого языка программирования.

Изменение моделей онтологий не приводит к модификации кода редакторов, которыми эти модели управляют, поскольку редакторы реализуются как интерпретаторы моделей онтологий. Если изменение онтологий требует изменений генератора кода интерфейса, то они осуществляются внесением изменений в модель генерации кода.

Для обеспечения открытости средств оценивания проекта интерфейса, эти средства модели должны управляться базой знаний о дефектах. База знаний формируется и модифицируется с помощью редактора базы знаний о дефектах, управляемого моделью онтологии дефектов интерфейса, и, соответственно, является расширяемой (модифицируемой).

Повторная используемость компонент интерфейса обеспечивается многоуровневыми библиотеками повторно используемых компонентов.

Таким образом, модель интерфейса проектируется на основе универсальных моделей онтологий для формирования каждого компонента модели интерфейса. В интерфейсе можно выделить следующие универсальные модели онтологий: D – модель онтологии пользователя; G – модель онтологии представления, которая состоит из трех моделей онтологий, определяющих один из типов диалога (G1, G2, G3); S – модель онтологии сценария диалога, L – модель онтологии связи с прикладной программой. Каждая из моделей онтологий имеет вид: < Name, OS >, где Name – множество имен, Name ={< n, { sn }>}, n - имя термина, sn - характеристика (атрибут) этого термина. OS – множество онтологических соотношений. Формирование компонента модели интерфейса сводится к заданию значений понятий соответствующей универсальной модели онтологии. Соответственно, модель интерфейса есть {D ¢, G ¢, L ¢, S ¢ }.

Модель онтологии пользователя определяет четыре класса терминов: группы, понятия, характеристики и области возможных значений (ОВЗ). Группа – это традиционное в предметной области объединение концептуально связанных групп и/или понятий. Понятия делятся на простые, не имеющие внутренней структуры, и составные. Составные понятия обладают набором характеристик. Характеристика также может быть простой или составной; в последнем случае она обладает набором характеристик. Каждая простая характеристика или простое понятие описываются ОВЗ либо качественных, перечисляемых в описании ОВЗ, либо числовых (в этом случае ОВЗ задается диапазоном значений). Качественные значения могут быть «взаимоисключающими» или «совместными».

Модель онтологии представления. Данная модель онтологии состоит из трех моделей онтологий - модели онтологии графического пользовательского интерфейса, модели онтологии графических статических сцен на плоскости, модели онтологии для формирования текстов. Каждая из моделей онтологий позволяет реализовать один из типов диалога.

Рис. 53 Модель системы понятий пользователя

Модель онтологии графического пользовательского интерфейса (ГПИ) предназначена для формирования компонента представления информации на основе экранных форм. Она определяет две основные группы элементов – окна и оконные элементы управления, а также три дополнительные группы – панели управления, оконные меню и вспомогательные средства.

Модель онтологии графических статических сцен на плоскости определяет базовое графическое изображение, наполнения и примитивы. Базовое графическое изображение - это произвольный графический рисунок, схема, эскиз и т. п., являющееся основой для нанесения на него различных изображений. Базовое графическое изображение определяются своим именем, изображением, типом и соответствующим типу описанием его составляющих. Наполнение задает возможные варианты цветового и рельефного изображения базы. Для каждого базового изображения может быть задано множество возможных наполнений, которые определяются именем наполнения, его цветом и текстурой. Примитив задает возможные варианты изображений, наносимых на базовое изображение. Для каждой базы может быть задано множество возможных примитивов. Каждый примитив определяется именем, типом и соответствующим типу описанием. Тип примитива может быть либо предопределенным, либо строящимся, либо сложным. У предопределенных примитивов изображение определено заранее. Для строящегося примитива необходимо задать имя, форму примитива, цвет линии и фона. Сложный примитив – это совокупность строящихся примитивов, соединенных между собой линиями заданного цвета и типа.

Модель онтологии для формирования текстов определяетконструкции для описания структуры и способа порождения текста на основе результатов (выходных данных прикладной программы).

Конструкции для описания структуры и способа порождения текста состоят из последовательности элементов описания, каждый из которых определяет зависимость порождаемого текста от выходных данных прикладной программы. Конструкциями онтологии для формального описания структуры и способа порождения текста являются: альтернатива, цикл, выводимое множество и строка. Цикл и альтернатива, в свою очередь, также содержат элементы описания текста в качестве компонент.

На рис. 2 представлены экранные формы, соответствующие трем типам диалога для фрагмента модели системы понятий пользователя, представленной на рис.1. Экранные формы проектируются с помощью описанных выше моделей онтологий. Так, рис. 54А соответствует типу диалога, основанному на экранных формах, рис. 54Б - типу диалога, основанному на графических сценах. В этом случае заполнение результатов осмотра больного включает формы с изображением схемы полей зрения и множеством условных обозначений, которые наносятся на эти формы и служат результатами осмотра. На рис. 54В приведен фрагмент текста, описывающий те же данные и сформированный на основе модели онтологии для формирования текстов.

А Б В

Рис.54 Представление информации из раздела медицины «офтальмология» в различных формах:

А – интерфейс, основанный на формах; Б- интерфейс, основанный на графических сценах; В – интерфейс в виде текста.

Модель онтологии сценария диалога определяет абстрактные термины для описания реакций на события (наборы действий, выполняемых при возникновении событий, источники событий, вид режимов переходов между окнами, способы выбора экземпляров окна и др.). Вершины графа данной модели онтологии соответствуют оконным классам модели онтологии графического пользовательского интерфейса, дуги графа – переходам между вершинами. Каждая вершина описывается именем класса модели онтологии графического пользовательского интерфейса, именем окна, множественностью, а также реакцией окна на события. Различается три типа множественности: единичная, конечная и произвольная. Реакция окна на события - это набор действий, выполняемых при возникновении различных событий. Каждая реакция описывается тройкой: источником событий (экземпляр оконного класса, прикладная программа, оконный элемент управления), именем события, принадлежащего источнику и реакцией на событие. Каждая дуга описывает режим перехода между окнами, способ выбора нового окна, а также событие, которое инициирует переход и вызов функций прикладной программы. Любой из трех типов диалогов использует оконные классы модели онтологии ГПИ, что позволяет описать сценарий диалога, соответствующий различным типам диалога.

Модель онтологии связи с прикладной программой определяет множество программных интерфейсов, предоставляемых прикладной программой. Каждый программный интерфейс описывает модель взаимодействия с программой, которая может быть локальной и распределенной, а также список функций, предоставляемых данным интерфейсом. Каждая функция характеризуется типом возвращаемого значения и множеством параметров, также определяемых типом.

Управление процессом проектирования и генерацией программного кода на основе онтологий.

Управление проектированием пользовательского интерфейса осуществляется разработчиком пользовательского интерфейса, а модели онтологий, которые управляют структурными и графическими редакторами, регламентируют набор правил для задания понятий, их характеристик и значений, определяющих специфику каждого компонента пользовательского интерфейса. На рис. 54 изображена базовая архитектура инструментального комплекса.

Рис. 54 Базовая архитектура инструментального комплекса для разработки пользовательского интерфейса.

 

Генератор кода каждому компоненту модели онтологии сопоставляет набор исходных кодов на некотором языке программирования и связывает их вместе. Кроме того, генератор вносит в программный код дополнительные конструкции, предоставляющие возможность редактирования полученного кода в одном из существующих средств разработки для данного языка программирования, а также коды программных интерфейсов, структур данных и организации взаимодействия (набора инструкций связывания интерфейса и прикладной программы). В настоящее время разработан прототип инструментального средства, который поддерживает генерацию кода на языках C# и Java.

Для поддержки проектирования и реализации различных типов диалога предлагаются три модели онтологии – модель онтологии графического пользовательского интерфейса, графических статических сцен на плоскости, модель онтологии для формирования текстов. В результате, одной модели системы понятий пользователя и модели связи с прикладной программой может соответствовать несколько типов диалога, основанных на экранных формах, графических сценах, текстах. Для расширения типов реализуемых диалогов в настоящее время разработана модель онтологии графических динамических сцен на плоскости, разрабатывается редактор таких сцен, модель и методы автоматической генерации диалогов, основанных на динамических сценах.

Модель интерфейса состоит из следующих компонентов: модели системы понятий пользователя, модели представления, модели сценария диалога и модели связи с прикладной программой. Инструментальная поддержка проектирования обеспечивается набором редакторов для проектирования. Сформированная с их помощью модель затем автоматически преобразуется в исполнимый код на некоторый целевой язык программирования.

Инструментальный комплекс поддерживает раздельную разработку и модификацию интерфейса и прикладной программы, а также связывание кода отдельно разработанных компонентов.

Интеллектуальная поддержка разработчика осуществляется на основе проблемно-независимых моделей онтологий, отражающих специфику каждого компонента модели, а также структурных и графических редакторов, управляемых этими моделями онтологий и освобождающих, таким образом, разработчиков от изучения различных языков для формирования компонентов модели.

Для обеспечения «открытости» инструментария графические и структурные редакторы реализованы как интерпретаторы моделей онтологий. Для их модификации предлагаются редакторы моделей онтологий, это позволяет изменять онтологии без изменения кода; если модифицирование инструментария требует изменения кода интерфейса, разработчик вносит их в модель генерации кода, которая описывает соответствия между компонентами модели интерфейса и инструкциями целевого языка программирования.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-20; Просмотров: 1887; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.029 сек.