Журнал `Компьютерра` №719

ИНТЕРФЕЙС: Натуральный застой

Сектор информационных технологий развивается динамично. В полной мере это относится к персональным компьютерам. Тактовые частоты процессоров растут как на дрожжах, тепловыделение снижается, диагонали мониторов увеличиваются, цены падают - словом, количественных изменений масса. Однако качественных - единицы. "Гонка мегагерц" совершенно не коснулась человеко-машинных интерфейсов - программно-аппаратного комплекса, которым вот уже более тридцати лет является прочная связка клавиатуры, мыши и графического интерфейса операционной системы. Чтобы разобраться в причинах такого технологического застоя, вспомним историю появления этих устройств.

По мере развития информационных систем и технологий лучшие инженерные умы планеты старались создать среду, с помощью которой разумная единица из плоти и крови сможет эффективно взаимодействовать с устройством, подчиненным двоичной логике. Разумеется, на заре компьютеростроения, когдановая, по-настоящему революционная архитектура засчитанные месяцы сменяла старую, а прирост тактовой частоты процессоров открывал путь к качественно иным программным продуктам, никому и в голову не приходило совершенствовать ставшую, казалось,стандартом де-факто, командную строку. Логично предположить, что и устройство, идеально подходящее для взаимодействия с командной строкой - клавиатура, - совершенно не модифицировалось и полностью устраивало пользователей. Все изменилось,когда компьютеры "пошли в народ".

В 1970 году компания XEROX открывает научно-исследовательский центр XEROX PARC, основанный по настоянию главного научного сотрудника Джека Гольдмана (Jack Goldman). Не до конца ясно, какому дьяволу продали души сотрудники лаборатории,но можно констатировать, что еще на заре своего существования детище XEROX перевернуло все концепции, лежавшие в те времена в основе человекомашинных интерфейсов. Не хочется перечислять все изобретения, которыми одарили инженеры PARC мировое ИТ-сообщество, но несомненно, одной из самых ярких разработок был и остается так называемый GUI (Graphical User Interface), или графический пользовательский интерфейс.Впервые GUI нашел свое воплощение в компьютере XEROX Alto, который увидел свет в 1973 году.Сейчас каждый студент технического вуза знает, в чем состоит принципиальное отличие фреймового интерфейса от оконного и в чем функциональность Microsoft Aero проигрывает опенсорсной оболочке Beryl (www.beryl-project.org). А вот во времена разработки Alto специалистам XEROX пришлось создаватьдля революционного графического интерфейса революционное устройство управления. Такой шаг был не просто маркетинговой стратегией, а реальной необходимостью. Клавиатура при всех своих широких возможностях не могла обеспечить должной интуитивности, присущей GUI.

Так, в том же 1973 году на свет появилась мышь -устройство, изобретенное профессором Стэнфордского университета Дугласом Энгельбартом (Douglas Engelbart) и впоследствии значительно переработанное инженерами PARC для массового (по тем временам) потребителя.

Таково было положение дел к концу 1973 года. Практически таким же оно остается к началу 2008-го.

По окончании войны за мегагерцы и мегабайты (давайте смотреть правде в глаза - сегодня Windows XP, самая популярная ОС, одинаково легко запускается на ПК и с процессором на 600 МГц, и с процессором на 3000 МГц, несмотря на то что между ними несколько "железных" поколений и годы трудов) инженеры вновь обратили взор в сторону GUI. Но не для того,чтобы придумать что-то принципиально новое. Основные направления работ над интерфейсами сегодня четко различимы. К ним относятся:

• Увеличение интуитивности (пользователь не должен прибегать к услугам справки, для того чтобы совершить простейшие действия)

• Унификация (интерфейс должен быть одинаково удобен и функционален на разных типах устройств).

• Общее упрощение (интерфейс должен состоять из минимума элементов).

Как можно заметить, все три пункта тесно связаны друг с другом и продвижения в одной области обязательно затрагивают и две другие.

Стоит ли говорить, что такой подход шлифует существующие решения, не порождая ничего нового? И значит ли это, что очередных революций нам ждать неоткуда, и изобретенные еще в прошлом веке HID-устройства (human interface device) будут неразлучными спутниками человека еще очень долго? Быть может, и так, но нельзя забывать еще об одном не менее важном и уж точно куда более фундаментальном направлении развития человеко-машинных интерфейсов натурализации".

Понятие "натурального", или "естественного", интерфейса подразумевает взаимодействие с машиной посредством естественных для человека средств, ккоторым можно отнести голос, жесты, мимику и пр. Настойчивые попытки "натурализовать" интерфейс все еще не привели ни к чему дельному для управления устройствами мы продолжаем использовать другие устройства. Некоторые эксперты заговорили даже о том, что натуральный интерфейс миф из области вечных двигателей. И хотя программно-аппаратных прототипов уже существует превеликое множество, в промышленную эксплуатацию вводятся в лучшем случае единицы.

Нет ничего удивительного в том, что наиболее ценные по своему потенциалу продукты подобного рода вырастают из узкоспециализированных решений, разрабатывавшихся для работы с графикой, звуком или вовсе из цифровых развлечений.

Именно так несколько лет назад на прилавках магазинов появился полноценный игровой манипулятор EyeToy, по сути своей - обычная веб-камера. Эта камера позиционировалась как дополнительный аксессуар, призванный реанимировать медленно идущие на спад продажи консоли Play Station 2. Продукт стремительно завоевал сердца потребителей - в первую очередь за счет своей программной начинки. EyeToy использовал передовые алгоритмы распознавания образов, что позволяло геймеру самостоятельно включаться в игровой процесс не прибегая к использованию даже геймпада. Позже партнеры Sony выпустили ряд программных продуктов (язык не поворачивается назвать это играми), заточенных под EyeToy, которые позволили значительно расширить целевую аудиторию консоли и при этом увеличить ее (аудитории) средний возраст (беспрецедентный эффект для рынка игровых приставок).

Раз уж мы затронули тему цифровых развлечений,нельзя не вспомнить недавний триумф Nintendo Wii, а точнее, ее манипулятора Wii Remote. Именно "революционный" (на самом деле, собранный на базе простейших акселерометров и ИК-датчиков) джойстик обеспечил консоли колоссальные продажи по всему миру. Отслеживание положения Wii Remote в пространстве вкупе с обратной связью при отсутствии проводов действительно впечатляет. И несмотря на то, что по "натуральности" такой способ управления проигрывает принципам, заложенным в том же EyeToy, со своей задачей он справляется полностью - включение пользователя в игровой процесс максимально. Лишнее свидетельство тому - несколько разбитых в момент "горячих баталий" телевизоров и плазменных панелей ("КТ" сообщала об этом около года назад).

Следующий пример "революционного" интерфейса управления, который медленно, но верно начинает завоевывать кошельки потребителей, заслуживает куда более пристального внимания. Multitouch-дисплеи да и сама технология все чаще и чаще удостаиваются звания главного тренда 2007 года. Сегодня о multitouch знает любой, даже слабо связанный с ИТ обыватель.В первую очередь - благодаря таким громким премьерам года, как Apple iPhone, Microsoft Surface и, пожалуй,HTC Touch. Ажиотаж, возникший вокруг этих продуктов,заметно выходит за привычные нам рамки. Интересно и то, что новая технология начала движение на массовый рынок не с дорогих специализированных решений, а с "народных", относительно дешевых и заведомо популярных телефонов и развлекательных ПК.

Кажется, теперь отпадает необходимость в дополнительных устройствах координатного ввода и даже клавиатурах, интерфейс одновременно интуитивнопонятен, легок в освоении, в разумных пределах натурален и принципиально нов. Говоря о multitouch-интерфейсах, нельзя не упомянуть имя Джефа Хана (Jeff Han), основателя компании Perceptive pixel (www.perceptivepixel.com) и по совместительству разработчика нескольких впечатляющих концептов в данной области. Несмотря на то что его творения не отправляются в массовое производство, демонстрируемые ими возможности куда более интересны, чем возможности продуктов от Apple и Microsoft. Первое, что бросается в глаза, - это высокое (в отличие от Surface) быстро-действие и гибкость интерфейса, вкупе с общей простотой. Джеф сделал упор на программную часть интерфейса, нежели на его аппаратную составляющую,что позволило вывести удобство пользования действительно на новый уровень.

Вышесказанное позволяет надеяться, что ответ на вопрос "Будет ли создан принципиально новый интерфейс взаимодействия между человеком и компьютером?" окажется положительным. С другой стороны, на попутно напрашивающийся вопрос "Когда?" так однозначно ответить уже не получится. Понадобилось более тридцати лет, чтобы сделать хотя бы небольшой шажок в сторону по-настоящему натуральных человеко-машинных интерфейсов. Поэтому можно предположить, что появление действительно массового натурального интерфейса, вопрос не сегодняшнего и даже не завтрашнего дня.

В чем причина столь длительного простоя? Сегодня основная проблема - отнюдь не отсутствие принципиально новых технологий (хотя их недостаток очевиден), а скорее тот набор задач, который мы привыкли решать с помощью клавиатуры и мыши. При рутинных, длительно и методично повторяющихся действиях, когда излишняя концентрация утомляет мозг, а постоянно движущиеся руки (как в случае с Surface) держат в напряжении мышцы, клавиатура перестает казаться атавизмом и выглядит вполне функциональным инструментом для решения сегодняшних (!) задач.

Разумеется, можно уповать на совершенствование алгоритмов распознавания образов в надежде, что с их помощью в недалеком будущем каждая веб-камера сможет отслеживать не только положение вашей головы относительно монитора, но и направление движения зрачков, а быть может, даже эмоции и выражение лица. Можно, наоборот, надеяться на совершенствование (или даже изобретение "с нуля") аппаратной состав ляющей. Сегодня работы ведутся реимущественно на первом направлении - инженеры шлифуют технологии, продвигаясь вперед маленькими шажками. О натуральных интерфейсах при таких условиях речь не идет,комфортное взаимодействие с машиной сегодня обязательно подразумевает использование дополнительных устройств ввода. Но медленное движение вперед -тоже движение, и кто знает, быть может, уже завтра мы сможем говорить с компьютерами на одном языке.