Графический интерфейс пользователя

Графический пользовательский интерфейс (GUI), компьютерная программа, которая позволяет человеку общаться с компьютером с помощью символов, визуальных метафор и указательных устройств. Наиболее известный своей реализацией в Macintosh Apple Inc. и операционной системе Windows корпорации Microsoft, графический интерфейс заменил загадочные и сложные текстовые интерфейсы более ранних вычислений относительно интуитивно понятной системой, которая сделала работу с компьютером не только проще в освоении, но и более приятной и естественной. Графический интерфейс теперь является стандартным компьютерным интерфейсом, а его компоненты сами по себе стали культурными артефактами.



Ранние идеи

Не было ни одного изобретателя графического интерфейса; он развивался с помощью ряда новаторов, каждый из которых улучшал работу предшественника. Первым теоретиком был Ванневар Буш, директор Управления научных исследований и разработок США, который в эссе “Как мы можем думать”, опубликованном в июльском выпуске Atlantic Monthly за 1945 год, представил, как будущие сборщики информации будут использовать компьютерное устройство, которое он назвал “memex”, оснащенное кнопками и рычагами, которые могут получить доступ к огромным объемам связанных данных-идея, которая предвосхищала гиперссылки.

Эссе Буша очаровало Дугласа Энгельбарта, молодого военно-морского техника, который всю жизнь стремился реализовать некоторые из этих идей. В то время как в Стэнфордском исследовательском институте (ныне известном как SRI International), работая над грантом Министерства обороны США, Энгельбарт создал Исследовательский центр увеличения. К середине 1960-х годов компания разработала ряд инноваций, в том числе способ сегментации экрана монитора таким образом, чтобы он выглядел как точка зрения в документе. (Использование нескольких плиток или окон на экране может легко вместить различные документы, что Буш считал крайне важным.)

Команда Энгельбарта также изобрела указательное устройство, известное как “мышь”, а затем деревянный блок размером с ладонь на колесиках, движение которого управляло курсором на экране компьютера. Эти инновации позволили манипулировать информацией более гибким и естественным способом, чем распространенный метод ввода одной из ограниченного набора команд.

Следующая волна инноваций в графическом интерфейсе произошла в Исследовательском центре корпорации Xerox в Пало-Альто (Калифорния) (PARC), куда несколько сотрудников Энгельбарта переехали в 1970-х годах. Новые идеи интерфейса нашли свое применение на компьютерной рабочей станции под названием Xerox Star, которая была представлена в 1981 году.

Хотя процесс был дорогостоящим, Star (и ее предшественник-прототип, Alto) использовали метод, называемый “битовым отображением”, в котором все на экране компьютера было, по сути, картинкой. Битовое отображение не только приветствовало использование графики, но и позволило на экране компьютера отображать именно то, что будет выводиться с принтера—функция, которая стала известна как “то, что вы видите, - это то, что вы получаете”, или WYSIWYG. Ученые-компьютерщики из PARC, в частности Алан Кей, также разработали интерфейс Star, чтобы воплотить метафору: набор небольших картинок, или “значков”, был расположен на экране, который можно было рассматривать как виртуальный рабочий стол.

Значки отображали офисные действия, такие как извлечение файлов из папок и печать документов. С помощью мыши наведите курсор компьютера на значок, а затем нажмите кнопку мыши, команда будет мгновенно выполнена—интуитивно более простой и, как правило, более быстрый процесс, чем ввод команд.

Macintosh для Windows

В конце 1979 года группа инженеров из Apple во главе с соучредителем Стивеном П. Джобсом увидела графический интерфейс во время визита в PARC и была достаточно впечатлена, чтобы интегрировать идеи в два новых компьютера, Lisa и Macintosh, которые тогда находились на стадии проектирования. Каждый продукт получил экран с битовым отображением и изящную мышь размером с ладонь (хотя для простоты в нем использовалась одна командная кнопка в отличие от нескольких кнопок в версиях SRI и PARC).

Программный интерфейс использовал перекрывающиеся окна, а не разбиение экрана на плитки, и имел значки, соответствующие метафоре рабочего стола Xerox. Более того, инженеры Apple добавили свои собственные инновации, в том числе “строку меню”, которая одним щелчком мыши уменьшала “выпадающий” список команд. Другие штрихи включали полосы прокрутки по бокам окон и анимацию при открытии и закрытии окон. Apple даже наняла визуального художника для создания привлекательного "внешнего вида” на экране.

В то время как Lisa впервые вывела принципы графического интерфейса на более широкий рынок, именно более дешевый Macintosh, выпущенный в 1984 году, завоевал миллионы обращений к интерфейсу. Тем не менее, некоторые критики утверждали, что из-за более высоких затрат и более низких скоростей графический интерфейс больше подходит для детей, чем для профессионалов, и что последние будут продолжать использовать старый интерфейс командной строки DOS от Microsoft (дисковая операционная система).

Только после 1990 года, когда Microsoft выпустила ОС Windows 3.0 с первым приемлемым графическим интерфейсом для совместимых с ПК компьютеров International Business Machines Corporation (IBM), графический интерфейс стал стандартным интерфейсом для персональных компьютеров. Это, в свою очередь, привело к разработке различных графических интерфейсов для UNIX и других операционных систем рабочих станций. К 1995 году, когда Microsoft выпустила свою еще более интуитивно понятную ОС Windows 95, не только компоненты графического интерфейса стали синонимом вычислительной техники, но и его изображения нашли свое место в других средствах массовой информации, включая печатный дизайн и даже телевизионную рекламу. Даже утверждалось, что с появлением графического интерфейса инженерия слилась с искусством, чтобы создать новую среду интерфейса.

Распознавание речи

Хотя графический интерфейс продолжал развиваться на протяжении 1990-х годов, особенно по мере того, как функции интернет-программного обеспечения начали появляться в более общих приложениях, разработчики программного обеспечения активно исследовали его замену. В частности, появление “компьютерных приборов” (таких устройств, как персональные цифровые помощники, системы управления автомобилями, телевизоры, видеомагнитофоны, микроволновые печи, телефоны и даже холодильники—все они наделены вычислительными возможностями встроенного микропроцессора) сделало очевидным, что необходимы новые средства навигации и управления. Используя мощные достижения в области распознавания речи и обработки естественного языка, эти новые интерфейсы могут стать более интуитивно понятными и эффективными, чем когда-либо. Тем не менее, как средство связи с машинами, они будут основываться только на революционных изменениях, внесенных графическим пользовательским интерфейсом.