Giao diện người máy

Đ ỗ TRUNG TUẤN

GIAO DIỆN
NGƯỜI - MÁY

NHÀ XUẤT BÀN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT


ĐÔ TRUNG TUÃN

GIAO DIỆN NGƯỞI - MÁY
■

NHÀ XUẮT BẢN KH O A HỌC VÀ KỸ THUẬT

HÀ NÔI - 2007


LỜI NÓI ĐẦU
Cỉìiiyẽn dc giao diện người-ináv nhăm cung cáp các kiến thức về mô
hìnli tương lac giiìa người dùng và máy lính, dế học vién ùép cận các
máu ihiốl kê giao diện, tự ilìiếi kế giao diện phần mểm.
Chuyên đé về hộ thống giao diện người-máy dã dược giới thiệu irong
chưưng trình dào lạo bậc đại học và sau đại học trong đa số các chương
ninh khung, dược bố trí thời lượng 45 tiéì, lức 3 đơn vị học trình. Để
theo dõi tối nòi dung trong lài liệu, học viên nén trang bị trước kiến thức
vé (i) ngón ngữ iập trình; (ii) hệ ihóiig điều hành máy tính.
Tài liệu dà được dùng trong nhiéu năm, từ 20CX) đến 2004, irong bậc
học dai học \ à sau dại học ngành cóng nghệ thõng tin. Cuối mỗi chương
cỏ mộl số nhãn xél và mội vài câu hỏi, nhằm diếm lại các khía cạnh cần
nhấn Iiìạnh trong chương.

IVong mổi chương, các phán đánh số theo I. 11... tiếp theo là I . l, 1.2...
Một số thuại ngữ sìr dụng chưa chính xác dược ghi chú cuối trang. Trong
mỗi mục có ilìế là các phương chàm dùng trong llìiết kế giao diện ngườimáy, nên Irong tài liệu các nguvèn lác, phương châm được viết theo
phòng chữ Iiehiêng.
C'huyên dé giao diện người-máỵ liên quan đến Iihiều ngành khoa học.
V^iệc gàn chuyên đề với tìmg ngành đế ihiêì kế, xây dựng giao diện cho
từng ngành la cần ihiêl. Do vậy, ĩrong quá irình sirdụne lài liệu, người
(!ùn« nèn bỏ Min^ các thí du và đăc điếm riêna của cỉìuỵên lìaành, đẻ đal
hiẽu quá, \'ìf;i đáp ứng phương chàm giao diện Iigười-nìáy lỉiưc chất là
gi.u) diện giữa COII nsưừi và con ngưừi.

rác I!iả


MỤC LỤC

Lời Iiói d ầ u ................................................ .....................................................3

Chươniĩ I GIỚI THIÊU VỂ TƯƠNG TÁC NGƯỜI-MÁY ........................ 7
I. Tổng quan về H C l...................................................................................... 8
II. Các ihành phán của H C l.........................................................................16
III. Kếi lu ậ n .............................................................................^..................24

Chươỉig II. VAI TRÒ CỦA CON NGƯỜI TRONG GIAO D IỆ N ......... 25
I.N hân thức v ớ i l ỉ C I ................................................................. ................. 25
II.

Tri giác và thể hiện.......................................................................... 29

III. Chú ý và việc n h ớ ................................................................ ................. 38

IV . Tri thức và mô hình thần k in h ............................................................. 39
V. Ân dụ giao diện và mô hình khái n iệ m ................................................ 41
V I. Học theo ngữ n g h ĩa ...............................................................................45
V II. Khía cạnh xã h ộ i..................................................................................48
Khía cạnh lổ chức ............................................................................... 49
IX. K ế ilu ậ n ..................................................................................................52

Chương UI. KHỈA CẠNH CỎNG NGHỆ TRONG GIAO DIỆN................ 54
I. Thiết bị vào dữ liệ u ................................................................... ............55
II. ITiiết bị xuấi dừ liệu ..............................................................................62
III. Các kiểu tương tá c ................................................................................69
IV . Thiết kế các hẹ thống cửa s ổ ............................................................. 133
V. I lỏ liụ cùa ngưừi ilìin^ và llìùng Un trực l u y ế n ................................... 1

V I. ITiiêì kế làm việc hợp tác và moi trườiìg áo..................... ................. 141
V II. Kêì liián ..................................................................... ........................145


Chươriỉị /\ . CÁC PHƯƠNG PHÁP V À KĨ TH U ÀT
THIỂT KỂ TƯƠNG T Á C ..................................................... 146
I. (ìiớ i Ihiệu..................................................................................... ........ 146
II. Các nguyên lắc thiêì kế hướng ngirời dùng ..........................................152
III. Phương pháp ihiết kế hướng người d ù n g .............................................159
IV. Thu thập yêu c ầ u ................................................................................... 211
V. Phân lích nhiệm v ụ .................................................................................216
VI. Thiết kế giao diện có cấu trúc ............................................................ 221
V II. Nhìn chung về thiết k ế ..................................................... ..................225
V III. Kết luận ^ ............................................................................................229

Chương V. TRỢ GIÚP THIẾT KỂ TƯƠNG TÁC ....................................231

I. Thiết kế trợ g iú p .......................................................................................231
II. Các nguyên lắc và qui lu ậ t..................................................................... 233
III. Các chuẩn và độ đo..........................................................................

236

IV . Thiết kế cản bán................................................................................... 240
V. Máu thử........................................................................................ .........243
V I. Trợ giúp phần m ề m ...............................................................................247
V II. Kêì lu ậ n ................................................................................................ 253

Chươn^VI. ĐÁNH GIÁ TRONG THIẾT KỂ TƯƠ NG T Á C .................. 255
I. Vai Irò cùa đánh giá ................................................................................256
II. Quan sát, giám sát, lựa chon cùa người dùng .....................................258
III. Kinh nghiệm về đánh g iá .... ................................................................ 259
IV . M ỏi irường dánh giá ............................................................................. 261
V. Kêì !uận ............................................' .................................................. 264
K Ể T LU À N ................................. ...................... ........ ................................. 265
TÀ! LIÊU THAM K H Ả O ......... ................................................................... 266

6


Chương /

GIÓI THIỆU VỂ TƯƠNG TÁC NGƯÒI-MÁY
('liiio diện người-máy. viêt tắt là H C l' được nhữiig người làm còng
nghệ thông Ún biết chính ihức vào 1985. nhàn Hội nghị đáu liẽn cùa
về giao diện hói-irá lời. lổ chức tại Rome, Ilaly. Các ihuậl ngữ như
HCl hay c m \ tương tác nguời-máy, hay giao diện thân thiện tương tác

ngiròi dùng dáu cuôV... nhàm vào giao diện giữa con người và thiết bị.
Viẽc kháo cứu ỈỈC l dã dươc dé cập trong chương trình khung HCI là
A C M SICiCHI Ỉ992, liên quaii đến (i) công nghệ và ihiết kế và phát triến
giao ciện; (ii) hiện Iirợiìg và li thuyếl iươiig lác ngirời-máy.
T y jớ c

khi bảl đầu các khía cạnh chi tiết về HCl. người la trao đổi với

rhuyẽn gia vê chuyên imành này, ông Terry \Vinograd, được biẽì lircmg
lác n 2 ười-má\ không nhảm Uĩơng tác người-máy mà là tương tác giữa
con Iiiỉười

VỚI

con người.

Khi phát Iriến công nghé thông tin, người ta mặc nhiên xem đã có
HCl. Tuy nhicn, dù có ihấy được vai irò của HCl hay khòng, người ía
dềii Ihấy bâl tui nếu khổng đê cập tương tác người-máy:
•

Con niiười càng ngày càng ihuận liẹn với máy tính, truyền ihông,

tức la quá licn nghi. Tuy nhiên người ta không tư mình thực hiện các

iliiiiian ( 'n n i p u t e r I n l c r a c ĩ i o n

thếeitíi
’ rlunian c o n ip u ĩc r in ie ría c c
^

H n i i - u s o r ! r i c n d s ỉ i i p intcrav I i \ e in ie rí.ic e


chương trình như cách đây chục nảm;
•

Con người không còn khá nàng điều khiển máy, tức điểu khiến hẽ

íhống điều hành máy tính os^ và sử dụng các câu lệnh. Đế có các sáng
tạo, ý iường nguyên sơ, cẩn irái qua các bước đi ban dáu với hệ thổiìg
máy thỏ sơ. Do vậy có tàj liệu vể lương tác người-máy đề cập chi các
nhược điếm cùa giao diện không phù hợp để người la có thể tránh.
HCI liên quan đến nhiều lĩnh vực, như tâm lí, xã hội học, và mô h ìn h /
hệ thống, thiết kế... Việc nghiên cứu HCl có thế tiến hành theo các khía
cạnh sau:
1. Nghiên cứu tổng quan vể liC I;
2. Hoặc khía cạnh mang tính người/ hoặc khía cạnh k ĩ thuậi liên
quan;
3. Các phưcmg pháp thiết kế HCI;
4. Các trợ giúp vể công nghệ để xây dựng HCI;
5. Các phưcmg pháp dánh giá HCl.

I.T Ổ N G Q U A N V Ể H C I
Mục dích của việc xem xél các khía cạnh về HCI là;
1. M ò tả H C I;
2. Trao đổi đế thấy HCI là quan irọng trong công nghệ đã phát Inển
trong 30 nãm qua;
3. M ô lả HCI trong việc cái thiên nàng suất và ihiếi kế hệ thống an
loàn;

4. Cách thưc HCi phai tricn, tính đên các loại người dùng da dang
khi thiết kế hệ ĩhổng;

l ! é t h ố n g (liéii h à n h niá> línlì


5. M ỏ lá HCl trong hệ ihống gay cấn.
M áy lính lần dáii vào 1950 khó sử dụng, chi dùng riêng cho những
nhà khoa học, do (i) máy lớn và dát; (ii) chi dùng cho những chuyên gia;
(iii) lì người biết cách làm cho máy lính dẻ dùng hơn. Sau này vào 1^)70,
khi có máy vi tính, iưưng tác người-máy khác hẳn.

/,i. Nhu cầu thiết ké HCI khi th a y đối công nghê
Đe bán dược nhiéu, máv tíĩih cán được ihiếl kế lốt hơn nữa,tiến đến
máy tính (i) tiện dùng; (ii) có tri ihức.
G íc nhà lâm lí. xã hội học nhái Irí ràng tính phức tạp của các hệ
ihống lính loán hầu hết là do giao diện giữa ngirời dùng với máy tính quá
nghèo nàn. D. Norman^, 1992, cho rầng hai nguyên tác đám báo giao
diện lốt là:
ỉ. Tính hiến hiên. Người ta cần ihể hiện dược các dối urợng và ihế
hiện là rõ ràng;
2. 'ĩính lác dộng. Tính tác động được là tính tự để xuâì các chức năng
đã có.
Viẹc sán xuất máy lính cách đây irên bốn chục năm những chi nhàm
vào lính sử dụng của máy lính, có nghla người ihiết kế hệ thống chi nghĩ
dến khá nàng hệ thống. Sau đó, người ta ihấy phài quan tâm dến lương
lác người-máy. Giữa những năm 70 của thế ki trước, Moran xác định
giao diện người-máy M M I' nhir là khia cạnh cúa hệ thống dê ngưtti dùng
liếp xúc.
C'ác CỎIÌÍI ty máy tính dược báo trước \'ề khía cạnh vật lí cúa giao diện

đế chiếm ihị irưíTiig. Những người nghiên cim hàn lâm cũng xéi đến kha

( i iá o sir \ c ! ICI. Đ a i hoc ( ' a l i ĩ o n i i a . S a n D i c g o . M ì
M an m a ch in c inieríacc

0


nàng liạn chế cùa Iigirỡi lroiìiz urơiig lac, (lề cập tám ii sư diins- Cìiữii
những năm 80. IỈC’1 dược mô ta như nghiẽiì cứu mới.
sơ:

VỚ I

dinh íìịiliĩa (iơỉì

Í(ÌỊ7 n l i ữ ỉ ỉ i Ị q u á Ị r ì i i l ỉ . Ì ì ộ ỉ ỉ l ỉ o ạ i , v ủ Ỉ i o ạ ỉ d ộ n ^ ỉ ì ì à í h o i ỉ i Ị ( Ị I K Ỉ d ó c o n

m^ưíYỉ sử diiỊỊịị và Ỉinrỉii* ỉúi \'o'i iììủy. Cìari dây có dịnh nglũa dặc irirng
hơn: tươn^ íúc Ịi^ười-nìá\ lù lĩiili yực liciỉ quan íỉến íluêì ke, clánlỉ iĩiú va

cài íìậĩ những hệ

iììúx Ỉíỉìlt iKơỉìiỉ tác cho Việc sử d iiìiịị cua ỉì^uòi và

lié/ỉ quan cíến việc tỉgliièn cứu các lìiệỉì ìuợn^ cỊiiciiìlì nỏ.

L2. Thách thức của HCI
Trong chục năm qua. \ớ i kiến thức hạn chế người ta vần cám iháy có
nhiều yêu cầu dối với ihiẽì kế giao diện hiệu quá. llì iế l kế lỉC l là iháclì

thức do (i) nến cônư nghệ phái triển nhanh; (ii) lốc độ pháỉ minh; ( iii)
mối irường mạng, mạnu íích hơp số ISDN^. lỉa i thách thức quan Irong là:
1. Cách tồn lại chung với thay đổi cua cỏna Iiuhệ;
2. Cách đàm báo ĩhicì kế cho ra IlC l lót như là nền cho các cón^
nghệ mới.
Hanhdóngcùa
nguOi dùng

...
Phànhỏi cùa
hẻthốí>g

Chuacố
chuỏng

Chiiỏngkẻu

ị Chitócò
Ị chuống

Chưaco
ỵ

thóng

Chuôngkóu

Hanh đỏng ciia

nguỡi đung?

Hinh 1. Giao diện giữa ngưòi vòi điện thoại

liìonu qua qua trình urơnu lác với máy diện íhoại, các thao UK noi
c1ườniz. chuycn thổnu tin. imái íỉiàTiig iruyéiì.

Intei eraĩcd sen icc (iivMtaỉ ncuvork
10

Iiiiirờỉ la ilìáv sư cân ihiõi


của giii3 (ỉiệMi tương lác írona dời

S O IÌ2 .

llọ cũng dìing máy dọc video ciế

cho llìáy giao diện là quan trọng.
Klì( ng thê phù nhận tliực lê là các hệ ihổna máy lính đã trang bị giao
diện tổ;. Vấn ciổ không phai ỏ chỏ các chức nàng máy tính lăng nhanh
dên nòi giao diện khòng plùi hơp, nià vân dề ờ khâu ihiêì kế tồỉ. Nsười la
thấy ó tỏ lăng trẽn 100 diéii khiến, gấp 10 lán dối với radio, inà không
gãy bâì liện cho người diều khien.

1.3. D ic h n g h iê n c ứ u c ủ a H C I
Đíc.i cùa việc nghiên cứu lỉC l la cho ra hệ Ihống dùng dược và an
toàn. Đích dược tóm lắí như là phát triéii hay cải ihiện tính an loàn, tiện
dụng \ ì hiệu quả của hệ ihống có máy lính; trong đó hệ thống có nghĩa
góm ca môi trường trong lí thuyêt liệ ihống. chứ không chi nhàm phầiì

cứng/ phán mềm máy tính.

'Yím tiện ích nhàm vào các chức Iiãim của hệ thống, là nhữns diều có
thc làn dược. Việc cải thiện lính hiệu quá là yếu tố lựlhãn.
Đe có giao diệĩì sử dụng lổi. dặc tá HCl cần:
ỉ . Hiếu héì các nhân tố, như tâm lí. ihực liền, lố chức và nhân lố xã
hội. Điều này cho phép xác định cách ihao lác và lạo diều kiện
cho công nghệ có hiệu quá;
2.

Phát triến các công cụ và k ĩ ihuậi đế nsíirời ihiết kế đám báo hệ
ihốna máy línlì phù lìỢp với các hoạt động của con người dùne
máy:

^

{y.u íiươc Iirơn^ lác an toàn, hicu quá cá vé ihuậl ngữ lương tác
ngirời-máy và lương lác nhỏm.

L4, Tiên hoá vủa HCI
Nt icu lìnlì \'Lfc lién cỊiian dcii ỈIC Ỉ. l ãt la HCỈ dóii có vị trí lionu lo


cliức và xã hội. Tvỉ thức \'à khả nãng con người rất quan Irọiìg trong giao
diện. 'Fuy lương lác ngưừi-máy liên quan nhiéu dén khía cạnh còng nghệ,
những năm 70 và (ỉáu nhữiig năm 80 cùa ihố ki irirớc. người la tliáy nhiều
khía cạnh liên quan đến quá trình xử lí thông ũn lừ phía các nhà lâm lí.

Tổ chCrc xả hội và
công việc

Làm m áy tinh phù hợp
VỚI con người

Xừ lí thỏng tin
mang tính nguởi
Ngốn ngử,
tương tác
Có kiến thức về
giao diện

Kiến trúc hội
thoại
Thiết bị
nhập dữ liệu

Công cụ và kĩ
thuật càỉ đệt

Hình 2. Những lĩnh vực của tư ơng tác ngưòi-m áy (ACM SIGCHI®, 1992)

Các hệ thống nổi bậl đầu liên là (i) hệ ihỏng Dynabook cùa Xerox:
(ii) trạm làm việc Star cho nhu cầu cá nhân; và (iii) máy Apple ỉ.isa
1980, là liền !hân của máy Apple Macintosh. Khái niệnì về
W YS1WYG*'.,. thông dụn g đần.

' ‘l ài liẽii c li ư ( tn g I n n h I i ( ' ỉ c ù a A C M . l ìộ i l in h o c N ĩ
“ Cìraphics uscr intcríace
\ V h a t y o i i s c c is \vh al yo ii g e l

12


L5. Tcc dộn g qu an trọng của HCI
M im hoạ sinh dộng về lỉC I ihirờng tUrợc chọn là ứng dụng lài chính,
tiền nùu tiết kiệm... rõ ràng và dể hiếu, 'riií dụ minh họa khác là xứ lí
vãn bản, tính toán irực liếp trong bàng lính diện tử... lự dộng hoá vãn
phòng.
v ể vhía cạnh lổ chức: irong xà hội luôn có iương tác giữa một nhóm
người neo cách lự nhiên. Nè'u hệ ihống có giao diện phù hợp. đạt dược
các nhii cẩu của lổ chức và hợp với phát Iriến cùa công nghệ thì hệ thống
dạt hiệi quả, như nêu irong hình vẽ.

'ĩu \ nhiên không phải lất cả các hệ thống đều dạl được thành công.
Đế gỏỊ phần thay đổi kếi quà áp dụng còng nghệ mới, người ta gợi ý chi
liêì hoi các khía cạnh sau:
•

Nlội dung công việc dược mó lả : ai làm gl, khi nào, ra sao và bao

nhiêu '

1970

1980

1990

Hỉnh 3. Vế chi phí cho việc tổ chức, so với giá phần cứ ng
va gia phán mém còng nghè th ò iiy tin

• Chính sáclì nhân sư có thế là kéì C]uà của nội dung cổng việc (ihí

du lincãy, co llìổng tin...);
•
inỡỉ;

riioa mãn cổiig lác nhám ihúc dấy. dicu khicn, học thêm kĩ nanu


•

Chính tịuycn và ánh hirỡiig có ihc lác dỏng den cá nhàn, nhóm;

•

M ói trường làm việc : thay (lổi không gian và \ ’ị 11 ỉ íhiẽt hị ra sao ?
M ục đích sử dụng
Sử dung hệ thống k ĩ thuảt để
điếu khiển

Sử dung hé thõng ki Ihuãt
như còng cu

tác đ ộ n g đến công việc
Không cấn k ĩ nâng
C ấn có câu trúc
Bí giám sát
Cô lảp

Có kĩ nâng
Không cấn cáu trúc
Đươc tự do
Có lién tương tác xả hôi

<7
tác đ ộ n g đến con người

K hông thoả mãn
Bi câng thảng

Đươc thoải mái
Không bi câng

ị
tác đ ộ n g đến tổ c h ử t
Năng suất cao hơn
C ó cơ c h ế điếu khiển
Cứng nhắc

Nàng suất binh thường
Cấn chú ý chát lượng
Mếm dẻo

Hinh 4. Tác d ộ ng của c ò n g nghệ th ò n g tin đòi vỏ i cò n g việc

thành công 20%
ỉác động phụ 40%
Tổ chức

= i>

thất bại 40%

Hình 5. Tỉ lệ thà nh c ô n g của còng nghệ th ô n g tín

14


1.6. Khi có sai sót vê HCI
Đõ rgirơi khác thây dược ích lợi của HCI, người ta thường (lán ra các
llií (lụ sii sót khi kliòiig dám báo n c i tốt. Sai sót về MCI liên quan ciến
nhiéii li)at động troiia tliê giới, từ nhiều lĩnh vực, chứ khỗng riêng trong
lĩnh vự: còng Iiahệ ihống tin. Chẳiig hạn dẫn chứng về thám hoạ hạt
nhãn, ci) (i) đèn báo van đóng không sáng; ( ii) đèn chi thị có sự cô khi
cần diể.i khicn; ( iii) hệ ilìỏna báo dộng không hoạt động do mất thông
tin...
Một só sai sót \'ề thiết kế n c i được người ta thống kê, như minh họa
trong nột số hình sau:

Hình 6. Óng thu ốc đánh răng thường khó sử d ụ n g nếu không có dầu đụ c lả

Hình 7. Hộp đựng băng vid e o kh ô n g thuận tiện


■ I in iiw n r

a

Q S ỈS Ì

Hỉnh 8. Nhiều giao diện th iế t bị không ghi rõ cách ghép nôi

Hỉnh 9. Người dùng không rõ cách m ỏ cửa ra vào

II. CÁC THÀNH PHẦN CỦA HCI
Mục đích phần này là xem xét bán chấl đa lĩnh vực cùa HCI và qua
irình thiêì kế HCl, gổm các vấn dề sau:

16

•

M ô tá các thành phần của HCI theo cách thiết kế HCl:

•

Yêu cđu vể các lĩnh MÍC khác liẽn quan dến fỉC l;

•

Cần ciếĩ) kì nàng và các lĩiih \'ực dé thiết kê HCl lối;


•

Dùnu các ùến bộ trong thiếl kế lỉC l.

//./. HCI thuôc đa lĩnh vưc
l'hi du vé giao diện trên íraim điện tử cùa Xerox PARC; nhà nghiên

cini cua hãng dã dùng giao diện này để liên kết các un điếm cúa irang
dicn từ do máy lính đặi bàn. như khả nảng xử lí, liên lạc. xử lí file và
Ihòng un (Johnson, 1993). Đạc lính của giao diện này: (i) người dùng có
ihê urơiig iàc với hệ ihống qua giấy, hay điện tử; (ii) sử dụng khuôn dạng
như trong hình đè nêu vấn đề một cách chi tiết; ( iii) dùng được nhiều
chức nãng.

Nhản tỗ vé tổ chức

S S lB ẫ

Đáo tao. chĩnh sách.
thiệt ké công tác

Nhân lố vế an toàn, síte kboẻ
câng thảng, ốm dau,
bénh tàt

Người dừng

ỉ

(

Dẻ khó. đon đièu.
khéo léo. phàn công

Nhân i6 vế tiện nghi
Thiếl bi, phỏng ốc

Câu trúc hôi ỉhoai
Ngỏn ngữ tưnhiẽf

Nhản tố vế công việc
*
^

ốn, nhíèt đỏ,

Nhân thửc
Nâng động
Thoải mái
Cả tinh
KỊnh nghjệ.rn.

Giao diện người dùng
ĩh ié t bi nháp
Thiét bi xuát

Nhân lố về môi trường

í

Hỗ tro đa phương tién
Đố hoạ, 30

Nhân tố vé nâng suẩt
tâng chát lương
tâng sản phẩm
phát rrnnh

Giảm ỉhời gian

Ràng b u ộ c;
Gia
Thữ qian
Thiẽt bị
Hạ táng

Chức lìàng bè thống :
phắn cứng
phỉỉn mắm
ứng dung

Hình 10. Các nhản tò tro n g HCI

17


Logo đơn Vỉ
Lựa chon
K huôn da ng cần điến

thứ nhất

tén

th ứ hai

đia chi

th ứ ba

Hình 11. Trang giấy điện tử của Xerox PARC

IL2. Các lĩnh vực hẫ trợ HCI
M ột số lĩnh vực hỏ irơ cho HCI được liệt kẽ Irong hình. M ội sô lĩnh
vực quan trọng gổni :

Khoa lỉọc inúy Ỉíiỉli. Câu hỏi đặi ra cho khoa học máy lính là "ur

1.

động hoá được gì

Nó giúp HCl hiếu được tri thức và kha nãiìg

cùa còng nghệ và ý tưởng về liềm năng. Trong các nãm qua dã có
ngôn ngữ ihế hệ 4. hệ thống quản lí giao diện dó hoạ U IM S ‘\
Tâm lí học xả hội và tổ chức

T rỉết hoc

Nhân tố con người và tương tảc

Ngòn ngữ học

Công nghệ

Trí tué nhản tạo

Thiết kê’

Công nghé thông tin
Tâm ii học nhận thức

Nhân chủng hoc
Xã hòi hoc

Hình 12. Các lĩnh vực phục vụ HCI

I íỉỉỉì li học nhạn hicí. Nganh này cho phép hicLi hanỉi VI con ngirỜ!

2.

ihco cách xử lí ihỏna Ún như nghe, càin thấy, học, nuhĩ. nếm, IIUỪI
Ngoài ra còn có nhận biéì phàn tán.

ỉ

18

:

User inieríace managcmcni systciìì


,v

'I (ỈỈH li học tổ chức và .\ã hội. Năm 1990 Vaske và Granthain xác
(iiiih 4 vàn cié mà tâm lí học xã hội đé cập, liên quan dến việc nshién

cứu bàn chãi và kết quà của hành vi con người: (i) ánh hiròng cúa cá
Iihan cỉến thái dộ và hành vi cùa ngirời khác; (ii) tác động của mội
lìhóm len thái dộ và hành vi ciia các ỉhành viên; ( iii) lác động cùa
moi ihànli viên lên các hoạt dộns và cấu trúc cùa nhóm; (iv) mối
quan hệ giữa cấu trúc và các hoạt dộng cùa các nhóm khác nhau. Vai
tro cùa lâm lí học tổ chức và xã hội cho phép người thiêì kế hiếu
dươc các cấu Irúc xã hội và cách thức lin học hóa.

4.

D oiỉiị íliúì liay nlỉâỉỉ tổ con ỉỉ^ười. Nó được phát triến dựa trên nhiều
lĩnh vực từ sau dại chiến thế giới lần thứ IK có mục dích xác định và
thtei kế các công cụ và các tác dộng da dạng dối với công việc, môi
inrờnii, giai trí khác nhau, đế phù hợp với khà năng của người dùng.
Vai trò của dộiiíỉ ihái học là chuyển các thòn2 tin từ các khoa học
nêu ircii sanu ncĩr cánh của llìiếl kế, với mục dích là lăng cường hiệu
nans. an loàn, hiệu quả. Người la dã nghiên cứu ánh hưởng của phần
cứnư/ plìáiì mém với khá nàng ihu nhận ihỏng tin cùa người.

5.

N iĩoii n:^i7 lioc. l1ieo Lyons 1970, ngôn nsữ học là khoa học nghiẽn
cứu ve nuỏn nszừ. thuận lợi cho IIC I về lí llìuyếí và về hiểu biêì.

6.

7 n luẹ Iilicỉii !ụ{>. A l'^ liên quan dến thiêì kế chương trình máy lính
ihonu minỉi. mỏ phóng khía cạnh khác nhau của hành vi thông minh
cua con nmrời. V ới lỉC K AI giúp ihe hiện cấu iriic cũa Iri thức dùng
uoniĩ uiái vấn dề. Các tri thức, phương pháp A I dược dùng để phát

Iriẽn hệ thõng học và hệ chuyên gia với giao diện thông minh.

7.

T ỉic ì hạc, u ĩ hội học vù ỉiliáỉỉ cltúiìg học. Do các khoa học này là
mCMii dèo. mà m á y tính là cimg nhác, nên cần xéi đến cá c khía cạnh

luiy ironsi lỉC I. Việc íìùng phương pháp xã hội nhànì chính xác hoá
tuoiiii tác nuirời-máv.

I•

AulKial inỉclligcncc

19



Cóỉiỉỉ nghệ vù ĩỉiìếĩ kể. Công nshệ là khoa liọc ứnu duiia. llèn c^uan
dếiì xây dựng niỏ hình và kiểm tra. Côns nghệ diiiìg cln) \' 1CC Ị)hái
hiện và ímg dụng. Thiết kế dùng cho k ĩ năng sáng lao. Ngưoi la dùng
ihiếl kế 2D, 3D'^ irong hệ ihông máy tính.

IL3. Mô h ìn h kh ái niêm của HCI
Vai Irò của HCI irong thiết kế hệ thống là tăng cirờng clìâì lượng
iưcmg lác giữa con người và hệ thống máy lính. Cần dùng tri thức vé inục
đích của con người, khả năng con người, hạn chế của con người tlối \'ới
iri thức về khá năng và hạn chế cùa máy lính. Có nhiểu dạng lương tác \'à
cần biết khả năng của thiết bị và công nghệ.

M òi trường
bèn ngoài

Hỉnh 13. Mò hinh HCI (Eason, 1991)

M ỏ hình về HCl thể hiện các vai trò: (i) con người; (ii) cóng viẽc. tức
các ìioạl đ ộng , (iu) mòi u ư ừ n g licn qimn đen khúv cạ nh lổ chức, xf\ hội.

vậl lí; (iv) cõng nghệ. Mô hình lỉC l được nhìn iheo các mức: (i) mức
người dùng tương lác với máy lính dế dại được cồng \'iêc cu thè; ÍII) ỈÌ1 ỨC

M

20

Tw o . lliree dimension


cóng việc; (iii) niức cho thấy vai irò của công việc irong môi trường.
c ả c yéu cấ u

Hinh 14. Vòng đòi nhiệm vụ vói nhiệm vụ nhỏ (C arrol, 1990)

Mổi thành phán cùa HCl urơng lác với nhau, lác động đến khía cạnh
khác cùa hệ ihống, lương ứng với cách ihức làm việc của con người. Để
ihiêì kế hệ thống lối hơn, cần hiểu về nhữiig nhiệm vụ cùa con người
ihực hiện hay mong muôn; kiến thức này có được do quan sát Irực tiếp,
coi như bán chãi ngầm định ciia quá trình thiết kế.

IL4. Thiết k ế H C I
Do máy tính phức tạp, quá trình thiết kế hệ thống là quá trình lâu dài
\’à phức tạp, tuỳ ihuộc vào nhóm ihiết kế. Hãng ihiết kế hệ thống lớn
cóm nhiều chuvên gia \'à bao quát nhiều lĩnh vực đa dạng. Trước khi
ihiết kế chi tiếỉ, cần Irả lời:
□ Thiêì kế ỈỈC I là gì ? phân biệt thiết kế HCI với thiết kế phần mềm
Iroiig cổng nshệ phần mểm theo "m ô hình ihác nước"?
□ Ai ihaiĩì gia vào quá trình ihiết kế ?
□

riiiê ì kê có sáng lạo là gì ?

riiiét kè iheo mổ hinh ihác nước như trong hình là hoàn loànluyến
tính, ngáiìì đinh ràng các yêu cầu cho hệthống được

ihuihập lừ

đáu,

ihỏng tin dirơc xử lí rói chuyến cho ihiếi kế, được mã hoá và kiểm tra.

2!


P h â n

tíc h

c ả c

đ â c

y d u

c ả u

ló

Thiẻ! kê hè íf>ỏng
phản

iTiém

Thưc htén vá thử nghtẻm

Ttch hơp và ỉhử fíẻ thông

Hinh 15. Mò hình thác nước

Việc thiết kế HCI luân iheo các giả thuyết:
□

Con người là trung tâm \’à cần dến ý kiến của người dùng irong
quá liin h thiết kế giao diện;

□

Tích hợp tri llìức và kiến thức chuyên gia lừ nhiều lĩnh vưc, dùng
cho ihiết kế HCI;

□

Lặp nhiều lần đế kiểm Ira lốt. đế đáp ứng yêu cầu người dùng.
T ri Ih ứ c

v ả

k ĩ n â n g

v é

•
C á c c ó n g

C ô n g

n g h è

c ụ

th d n g lin
P h ư đ n g

x ả

p h á p

th ié l k é

h ư ớ n ^

n 9 ifơ i đ iù n g

h ỏ i h o c
H ư ó n g

T ả m

ii h o c

n h ả n

N h ả n c h ủ n g

th ử c

■Ki nàng vè HCI-

C á c

d ả n

p h ư o n g

p h a p

đ à n h

g tã

h ọ c
C á c c ò n g

ạ i

p h á rỉ m é m

C á c

c ụ

th ừ n g h iẻ m

T rié t h ọ c
C ó n g

ể

N h 6 m

(í

Phản lich vièn hé Ihóng
Kĩ sư pnàn mém
Thiél kố 4Ó hoạ
ìhiét kéđổ hoạ

/ý
.V .

4u C

th iè l k ẻ

N h o m
s ả n

tạ i n h a

v é

C h u y è n

th iè l k é

v ể

g ia o

p h ẩ m

• đ a o

ta o

- ứ n g

d u n g

• t ư < I« U

ttinh Ihiél ké
iư v á n

n g h iẻ m

Ĩ k ể

Ih iẻ t k ể
N gO 0 i q u ả n

N h ó m

c ỏ n g

n g h ẻ
K m h

T M

• p h ề n

n g u O i đ ù rtg

Cài đạt

Tổ rh»'ic
Ngươi quản li

m é m

Ngưỡi

cuốt

d iẻ n

Hỉnh 16. Những đòi tư ợng cấn th iế t tro n g vòng đời th iế t kẻ

22


Mol so quan ĩàm troim quá Irình thiẽì kế ỈIC I:
1

( 'Ún dứiì tì^iuYi (lùiiỉ>. Viẹc nàv nhàm ihu dược véu cáu người dìing

thon.iz I]ua ihực ĩiẻn cùa lìọ. ĩ^hương pháp, ki ihuậi ihu thập dữ liệu một
cách íâm lí đươc dùng. Naười dùng là ai ? họ dược coi là người dùng
còng nghệ, và là người quán lí, tiếp llìỊ, người lập trình... Người ihiết kế
(ló hoa xác dịnh dồ hoạ thích hơp irong HCI.
2. 1 ích hợp cúc tri thức khác nliait. Có ba nguồn iri ihức chuyên gia
(i) Iiực (iếp từ nguồn Iri thức; (ii) lừ các còng cụ do người nghiên cứu
hay nhà lư vân phái Iriến: (iii) lừ bản thân chuvén gia.
3. Lập lạ i quá írìtilì thiết kế. Lạp lại có tác dụng lấy thêm tri thức
người dùng. Người ta có ihế dùng mô hình cùa H ix và Hartson, 1993, gọi
là “ vòng đời hình sao". Nhấn mạnh ràng Irung tám cùa mô hình này là
dáiih giá, xày ra ờ mọi giai doạn, chứ không ở giai đoạn cuối như mô
hình Iliác nước.

Ẵ

Phân tích nhiệm vụ,
chức năng

Cài đàt

Thử mẫu

A
^

K
^

đánh giá

Hinh 17. Vòng đòi hình sao
CVic lK»ạl (.ÌỌiiẾi lliicl k c sau tlược c u i Id q u a n IIỌ!!^.

•

Phân lích người dùng, côiiii việc và mỗi trường. Cẩn đến phân lích

veu
câu ilico klìia canh
con ỉiiiười;
•
•

F^lìãn lích k ĩ thuật, nhảm khớp yêu cáu người dùne với công nghệ:

23


•

Đặc lã các yêu cầu;

•

'rhiết kế và ihò lìiẹn thiôt kc, gổm cà viết chirơnu Irinh;

•

Thừ mảu \'à dùng các

•

Chương trinh hoá và cài dặl.

C Ỏ IÌ

2 cụ, k ĩ thuậi trợ giúp khác;

M ô hình hình sao được ciùns nhiểu irong lài liệu nàv, và ihiêì kế 1ICI
là quá innh lặp các tri thức phù hợp, cổng cụ, phương pháp. Chính xác ai
sẽ iham gia vào giai đoạn nào của thiết kế chưa xác định dược. Sclion.
1991, dựa trên nhiều quan sát, mò íả cách “ người iham gia íự đè lộ kha
năng phản ánh hiếu biết trực giác vào giữa lúc hành động". Vậv bãim

cách lặp lại sẽ có cơ hội phản ánh kết quá thiết kế.

III. KẾT LUẬN
M ột số khái niệm ban đẩu cho thấy giao diện người-máv liên quan
đến nhiều ngành khoa học. Việc nghiên cứu giao diện người-máy khóng
hản là công việc của những người công nghệ thống tin, mà cùa nhiêu
người nghiên cứu khác.
Đế điếm lại vài vấn đề quan trọne, có vài \'ấn để dùns cho việc irao
đổi về nội dung Irình bày trong chương:
1. Thuật ngữ giao diện người dùng và iLíơng tác người-máy khác
nhau ở đâu ?
2. K hi ihiếi kế hệ thống máy lính, người ta gặp phai xung dội nào ?
3. HCI lốt lệ ihuộc vào người ihiêVkế và nhóm thiẽì kè có kién ihữc
rông vể con người và cồng nghê không ?
4. Nhác lại các nhãn tố quan trọng của liC Ỉ khi phán lích inòí vãn đỏ
vể HCI.

24


Chương II

VAI TRÒ CỦA CON NGƯÒ! TRONG GIAO DIỆN
Chương này đề cập mội sỏ khía cạnh liẽii quan đến vai trò của con
người ĩrong HCl. Các khía cạnh gổm (i) nhận thức với HCI; (ii) tri giác
và thế hiện; ( iii) sự chú ý và việc nhớ; (iv ) Iri thức và mô hình thần kinh;
(v) ẩn dụ giao diện và mõ hình khái niệm; (vi) học theo ngữ nghĩa; (v ii)
khía cạnh xã hội; (v iii) khía cạnh tổ chức.
Các chù đề liên quan dến con người irong HCI thường là trạng thái
lập trung, ihay đổi kiểu, lình cám, sợ hãi, nhầm lản... Theo D. Norman,

yếu tó con người mà HCl thách thức là yếu tố về lính xã hội vằ thái độ,
hành vi của con người.

I. NHẬN THỨC VỚI HCI
Việc xem \'ai Irò của nhận ihức của con người trong thiết kế HCI
nhằm (i) đặc Irinio hoá MCI theo nghía quấ trình nhận thức; (ii) mô tả
cách sử dụns xử lí thông tin như là mô hinh tương tác người dùng; ( iii)
giãi ihích lí do không thoà mãn với mó hình dó và cái mà liếp cận nhận
thức muốn làm; (iv) xác định lúc Híĩirời ta thấy nhận thức là quan Irọng
trons ihiêì kế hệ thống.
Viẽc xử lí thõng lin có vai irò cơ bản trong HCI do đám bào cơ sở lí
íhuvéi dối với mỏ hình nhận biết cùa người dùng. Ngoài ra, niỉirời la còn
xét dên quá irình nhận thức phân lán. quá trình nhãn thức dược thưc hiện
Irong ihc giới Ihực.

25


/ . / . Vién cành nhãn (hức
Ọiiá uhih xử lí thông Iin cùa con neười: Khoânu nam 60, 70 cua ihc
ki Irirớc,

lu r ớ n g

chính của lãm lí học nhận biêi là dạc irưiii: ỉìoá COII

người như bò xử li ihỏng lin; mọi thứ dược cãm nhận, cỉiáni: han Iiliư
nhìn, nghe, sờ. neửi, nêm... được ihỏníỉ íin hoá Irong quá trinh suy imhì.
'llic o Lindsay và Norman, 1977,

lư

tin cíến \'à di ỉừsuv ỉìí^lìĩ coti ỉìiỊười

tiròne cư bàn vé nhận thức là ĩlìỏỊỊíỉ

iỊu a

lììột loạĩ i^iai (loạn có ỉliií' íií.

Nhập thõng tin
hoậc mó phòng

Xuảt thòng tin
hoâc trà lời

mã hoả

lựa chọn
trả lòi

So sánh

thực hiện
trả lờỉ

Hỉnh 18. Các giai đoạn xử lí th ô n g tin của con người (Barber. 1988)

M ở rộng mớ hình xử lí thông tin mang lính neười ; hai mò ròng chíiih
cua mỏ hình xử lí thông lin cơ bán là (i) quá Irình chú ý và (ii) bộ nhớ.

Trong mò hình mớ rộne, nhận thức dược nhìn theo dạng : (i) cách thông
lin đirợc nhận biết bãns bộ xử lí cám nhận: (ii) cách ihông tin dược lưu v;
( lii) cách thông lin được xử lí Irong bộ nhớ.
Sự chu ỳ
Nhập thòng tin
hoặc mó phòng

ĩ

1
=í>

mả hoá

=í>

lựa chọn
trả lời

So sánh

lí

ỉ

=í>

i

Xuất thông tin

hoâc trà lòi

thực hiện
ỉrà lởi

i

Bô nhớ

Hình 19. Các giai doạn xử lí th ô n g tín mở rộng dùng
tro n g m ò hình xử lỉ th ò n g tin

Mỏ hình nhiéii tiiỉãn cùa bộ nhớ mó lá rõ han cách nối kct ba quá
In iih . Đăc Irưní: chính ciia bộ nhớ nàv là ciic íìan« khác nliau t ua Iigãii

nhớ : (i) lìRãn ihu nhậu: (ii) ngãn nhớ iman hạn; (iii) ngăn nhơ \ĩnh cữu.

26