تعامل انسان و کامپیوتر یک حوزه مطالعاتی بین‌رشته‌ای است که بر روی طراحی تکنولوژی کامپیوتر و به ویژه تعامل بین انسان‌ها یا کاربران با کامپیوترها تمرکز دارد. اگر چه این حوزه در ابتدا فقط با کامپیوترها سر و کار داشت، مطالعات آن اما به تدریج شامل طراحی تکنولوژی اطلاعاتی در تقریبا همه شکل‌های آن شده است؛ به عنوان یک حوزه مطالعاتی بین‌رشته‌ای، این حوزه با رشته‌های علوم کامپیوتر، علوم رفتاری، طراحی، مطالعات رسانه و چندین حوزه علمی دیگر پیوند دارد.
اصطلاح تعامل انسان و کامپیوتر برای اولین بار توسط استوارت کی‌کارد، آلن نول، و تامس پی‌موران در کتاب «روانشناسی تعامل بین انسان-کامپیوتر» که در سال ۱۹۸۳ چاپ شد محبوبیت یافت. این اصطلاح به این موضوع اشاره دارد که برخلاف ابزارهای دیگر که کاربردهای محدودی دارند، یک کامپیوتر کاربردهای گسترده‌ای دارد و این مانند یک مکالمه با پایان باز بین کاربر و کامپیوتر اتفاق می‌افتد. این تصور مکالمه باعث تشبیه تعامل بین انسان-کامپیوتر با تعامل بین انسان‌ها می‌شود، مقایسه‌ای که برای تحلیل‌های نظری در این حوزه از اهمیتی کلیدی برخوردار است.
تعامل انسان و کامپیوتر و رابط کاربری
رابط کاربری بین انسان و کامپیوتر اغلب به عنوان نقطه ارتباط بین کاربر انسانی و کامپیوتر شناخته می‌شود. گردش اطلاعات بین این دو اغلب تحت عنوان حلقه‌ی تعامل (Loop of Interaction) شناخته می‌شود؛ این حلقه یک بعدی نیست و شامل چندین جنبه مجزا می‌شود، بعضی از این جنبه‌ها شامل موارد زیر می‌شود:
- دیداری: تعامل دیداری انسان و کامپیوتر.
- شنیداری: تعامل شنیداری انسان و کامپیوتر.
- محیط وظایف: شرایط و اهدافی که از طرف کاربر تعیین می‌شود.
- محیط ماشین: محیطی که کامپیوتر در آن قرار دارد.
- محدوده‌های رابط کاربری: فرایندهایی که به یک تعامل اختصاص دارند.
- گردش ورودی: گردش اطلاعاتی که هنگام انجام وظایف شروع می‌شود.
- خروجی: گردش اطلاعاتی که از محیط ماشین آغاز می‌شود.
- بازخورد: حلقه‌هایی از رابط کاربری، که فرایندها را ارزیابی، تحلیل و تائید می‌کنند.
- هماهنگی: مطابقت بین طراحی کامپیوتری، کاربر و وظیفه‌ای که به کامپیوتر منتقل می‌شود.
رایانه‌ها و عامل‌های هوشمند نرم‌افزاری از سوی دیگر می‌گویند؛ این رشته، علم بررسی تعامل انسان و رایانه است؛ در واقع این علم نقطه تقاطع علوم رایانه و علوم رفتارشناسی طراحی و چند علم دیگر است، ارتباط و تعامل انسان و رایانه از طریق واسط اتفاق می‌افتد؛ که شامل نرم‌افزار و سخت‌افزار است.
اهداف تعامل انسان و کامپیوتر برای کامپیوترها
همان طور که پیشتر اشاره شد، این حوزه به مطالعه نحوه استفاده (یا عدم استفاده) انسان‌ها از سیستم‌های محاسباتی کامپیوتری، سیستم‌ها و زیرساخت‌های ارتباطی می‌پردازد. بخش عمده‌‌ای از تحقیقات این حوزه با هدف بهبود تعامل انسان و کامپیوتر بر روی بهبود کاربردهای رابطه‌های کاربری کامپیوتری متمرکز است. این که کاربرد دقیقا به چه شکلی درک می‌شود، چطور به ارزش‌های اجتماعی و فرهنگی دیگر مرتبط می‌شود و این که چه زمانی رضایت‌بخش است و چه زمانی نیست، از جمله مواردی است که در این حوزه روی آنها مطالعه می‌شود؛ بیشتر تحقیقات در این زمینه اغلب روی یکی از اهداف زیر متمرکز هستند:
- روش‌های طراحی رابط‌های کاربری جدید
- بهبود طراحی اجزای مختلف یک رابط کاربری
- روش‌های به کار گرفتن رابط‌های کاربری در برنامه‌ها
- روش‌های ارزیابی و مقایسه رابط‌های کاربری از نظر استفاده
- مطالعه‌ی استفاده انسان از کامپیوتر و پیامدهای آن
- روش‌های تشخیص این که کاربر انسان است یا کامپیوتر
- مدل‌ها و نظریه‌های استفاده‌ی انسان از کامپیوتر و طراحی رابط‌های کاربری
- طراحی کامپیوتری، استفاده کامپیوتر و همچنین تعامل بین انسان و کامپیوتر
در هر یک از این بخش‌ها محققان به دنبال موارد متفاوتی هستند. آنها وقتی یک نقطه‌نگاه شناخت محور اتخاذ می‌کنند، معمولا به دنبال هماهنگ ساختن رابط‌های کاربری کامپیوتری با مدل ذهنی انسان‌ها در فعالیت‌هایشان هستند. اما وقتی یک نقطه‌نگاه فرا شناختی اتخاذ می‌شود، معمولا به دنبال هماهنگ ساختن رابط‌های کاربری کامپیوتری با تجربیات اجتماعی موجود یا ارزش‌های اجتماعی فرهنگی موجود هستند.
اصول طراحی تعامل انسان و کامپیوتر
در طول دهه‌های گذشته با گسترش مطالعات این حوزه، برخی از اصول تجربی در طراحی این حوزه ایجاد شده است. بعضی از اصول تجربی طراحی مورد استفاده در ارزیابی رابط‌های کاربری کامپیوتری، و همچنین طراحی یک رابط کاربری کامپیوتری جدید، شامل موارد زیر می‌شود:
تمرکز اولیه روی کاربر و وظایف
این که چند کاربر برای انجام یک وظیفه مورد نیاز است، و کاربر مناسب چه کسی است. علاوه بر این، وظایفی که کاربران انجام می‌دهند و این که چطور آنها را باید تعریف کرد از جمله اصول دیگری است که لازم است مورد توجه قرار بگیرد.
معیارهای تجربی
رابط کاربری توسط کاربران واقعی که با رابط کاربری تعامل برقرار می‌کنند تست و آزمایش می‌شود. نتایج می‌تواند با توجه سطح فعالیت کاربران متفاوت باشد و تعامل سنتی انسان و کامپیوتر ممکن است مورد توجه قرار نگیرد. معیارهای کمی استفاده، مثل تعداد کاربرانی که یک وظیفه را اجرا می‌کنند، زمان انجام یک وظیفه، و تعداد ارورها در حین اجرای وظیفه در این بخش مشخص می‌شود.
طراحی بهبودی
پس از مشخص شدن کاربران، وظایف، و معیارهای تجربی لازم، مراحل طراحی بهبودی زیر اجرا می‌شود:
- طراحی رابط کاربری
- آزمایش و تست
- تحلیل نتایج
- تکرار و بهبود مراحل
این فرایند طراحی بهبودی تا زمانی که یک رابط کاربری قابل لمس و کاربرپسند ایجاد شود تکرار شده و ادامه می‌یابد.
روش‌شناسی‌های تعامل انسان و کامپیوتر
از دهه ۱۹۸۰ که این حوزه مطالعاتی ایجاد شد تا به حال روش‌شناسی‌های متفاوتی برای مطالعه تعامل انسان و کامپیوتر ایجاد شده است. روش‌های اولیه به مکانیزم‌های روانی کاربران به عنوان بخشی کلیدی برای تحلیل این تعامل نگاه می‌کردند. برای مثال موضوعاتی مثل به یاد آوردن و توجه کردن از جمله موضوعاتی هستند که در مدل‌های اولیه و قدیمی‌تر مورد تمرکز قرار می‌گرفتند.
مدل‌های جدیدتر و امروزی اما در مجموع تمرکز را روی ورودی‌های آماده و ارتباط بین کلاینت‌ها، سازندگان، و متخصصان گذاشته و چارچوبی تخصصی برای نحوه مواجهه کاربران با سیستم‌های کامپیوتری ارائه می‌دهند. بعضی از اصلی‌ترین روش‌شناسی‌های مورد استفاده در این مطالعات شامل موارد زیر می‌شود:
نظریه فعالیت
بر روی نقاط و ویژگی‌هایی متمرکز است که باعث می‌شوند همکاری بین انسان و کامپیوتر صورت بگیرد. فرضیه فعالیت ساختاری برای استدلال در مورد فعالیت‌های مختلف در این شرایط خاص ایجاد می‌کند، و طراحی تعامل‌ها را از نقطه‌نگاهی مبتنی بر فعالیت مورد بررسی قرار می‌دهد.
طراحی متمرکز بر کاربر
در این روش تمرکز روی کلاینت‌ها و کاربران است و آنها را مرکز توجه چارچوب تعامل کامپیوتر در نظر می‌گیرد. کلاینت‌ها، معماران، و متخصصان با یکدیگر همکاری می‌کنند تا ملزومات و محدودیت‌های کلاینت را تشخیص داده و چارچوبی برای پشتیبانی این اجزا ایجاد کنند. اغلب در این روش تحقیقات فرهنگی و اجتماعی روی موقعیت‌هایی انجام می‌شود که در آنها کاربران در چارچوب نرم‌افزاری مشارکت می‌کنند.
اصول طراحی رابط کاربری
از این استانداردها در هنگام طراحی رابط کاربری (User Interface) کلاینت استفاده می‌شود” مقاومت، سادگی، قابل درک بودن، قابل تامین بودن، ثبات، ساختار و بازخورد از جمله‌ی این استانداردهاست؛ روش‌شناسی‌های بالا شامل چارچوب‌های اصلی به کار رفته در مطالعات تعامل انسان و کامپیوتر می‌شود. هر یک از این روش‌شناسی‌ها شامل اجزا و روش‌ها و تکنیک‌های گوناگونی برای ارزیابی، تحلیل، و طراحی رابط‌های کاربری کامپیوتری می‌شوند.
تعامل انسان و کامپیوتر (HCI) یک حوزه مطالعاتی بین‌رشته‌ای به نسبت جدید است که بر نحوه ارتباط بر قرار کردن انسان‌ها با کامپیوتر برای انجام وظایف مختلف متمرکز است. در این مطالعات جنبه‌های گوناگون این تعامل از نقطه‌نگاه رشته‌های تخصصی مختلف مورد بررسی قرار می‌گیرد. محققان با درک درست نحوه ارتباط افراد و کاربران با سیستم‌های کامپیوتری در انجام وظایف توسط این سیستم‌ها، تلاش می‌کنند سیستم‌هایی با رابط‌های کاربری بهبود یافته ایجاد کنند که افراد به راحتی بتوانند با آنها ارتباط برقرار کنند.
این مطالعات بین‌رشته‌ای از جنبه‌های گوناگون و بر پایه فرضیه‌های متفاوتی به تعامل بین انسان‌ها و کامپیوترها می‌پردازد. در طول چند دهه تحقیقاتی که در این زمینه صورت گرفته، مجموعه‌ای از روش‌شناسی‌ها برای انجام این مطالعات ایجاد شده است. در این مطلب تلاش شد اصول کلی، اهداف، روش‌شناسی‌ها، و همچنین نحوه انجام این مطالعات معرفی شود. در نهایت شایان ذکر است که این بحث یکی از موضوعات پایه‌ای در علوم کامپیوتری است که بیشترین مباحث نظری در رشته کامپیوتر را به خود اختصاص می‌دهد. امیدواریم این مطلب مقدمه مناسبی برای تحقیقات بیشتر در این زمینه به خوانندگان ارائه داده باشد.
