Интерфейс күйлері және қателер

Кіріспе

Компьютер интерфейсіндегі ерекше жағдай – пайдаланушы интерфейстеріндегі уақытша күй.

Пайдаланушы интерфейсін жобалауда режим – компьютерлік бағдарлама немесе кез келген физикалық машина интерфейсіндегі ерекше жағдай, онда бірдей пайдаланушы енгізген дерек басқа жағдайлардағыдан өзгеше нәтижелер береді. Модальды интерфейс құрамдас бөліктеріне стандартты компьютерлік пернетақтадағы Caps Lock және Insert пернелері жатады, олардың екеуі де қолданылғаннан кейін пайдаланушының енгізуін басқа режимге ауыстырады, ал қайта қолданғаннан кейін – қалыпты режимге қайтарады. Ешқандай режимді қолданбайтын интерфейс – режимсіз интерфейс деп аталады. Режимсіз интерфейстер режимдік қателерге жол бермейді, яғни пайдаланушы бір режимге сәйкес келетін әрекетті басқа режимде орындауын болдырмайды, себебі пайдаланушыға мұндай қате жасау мүмкін емес.

Үлгісіз

PARC-тегі Ларри Теслер, жаңадан жұмысқа алынған Сильвия Адамспен жүргізілген пайдаланушы тестінен алынған пікірлер негізінде, модаль емес мәтін өңдеуге қатысты жаңа идеялар ұсынды. Ол Сильвиядан цифрлық мәтіндегі түзететін белгілерді түзету үшін спонтанды түрде әрекеттер жасауын сұрады. Бұл тест Теслердің басшысы Билл Инглишті олардың бұрынғы модальдық интерфейсінің кемшіліктеріне көз жеткізді.

Режим қателері

Интерфейс дизайнында режимдер көбінесе сынға ұшырайды, себебі пайдаланушы интерфейстің қандай күйде екенін ұмытып, басқа режимге қатысты әрекет жасаса, күтпеген және қажетсіз нәтижеге қол жеткізуі мүмкін, бұл режим қатесіне әкелуі мүмкін. Режим қатесі пайдаланушының күтулері күрт бұзылғанда қатты алаңдатып, бағдардан шығаруы мүмкін. Мәселелер жүйе күйінің сезілмейтін түрде өзгеруі (жүйе тарапынан немесе басқа адамның, мысалы, бұрын машинаны пайдаланған пайдаланушының әрекетінен) немесе пайдаланушы күй өзгергенін ұмытып кеткен жағдайда туындайды. Тағы бір жиі кездесетін мәселе – пайдаланушының жұмысын үзуге қабілетті күйдің кенеттен өзгеруі, мысалы, фокус ауыстыру. Мұндай жағдайда пайдаланушы ескі күйді есінде ұстап, кейбір операцияларды орындайтын болса, ал ми күй өзгергенін көрсететін сигналдарды толыққанды қабылдап үлкермейді.

Режим қателерінің мысалдары

Режимдегі қателердің ең көп таралған көзі Caps Lock пернесі болуы мүмкін. Компьютерлік пернетақталарда қол жетімді басқа кең таралған режимдер – басқа құлыптау пернелері, Num Lock және Scroll Lock, сондай-ақ көбінесе Insert пернесі. Диакритикалық белгілерге арналған «өлі» пернелер де қысқа мерзімді режимді құрайды, егер олар келесі терілген таңбаның өзгеретіні туралы визуалды хабарлама бермесе. Компьютерлік пернетақтадағы Lock пернелері модальді пернелер ретінде қолданылуы үшін жасалған болса да, IBM PC аппараттық дизайны осы немесе басқа нақты пернелердің модальді болуын талап етпейді, бірақ бағдарламалық қамтамасыз ету кез келген пернені модальді деп қарауға мүмкіндік береді. (PC BIOS әдетте Caps Lock, Num Lock және Scroll Lock күйлерін іске асырады, сондықтан бұл пернелердің модальдылығы өздігінен туындаған сияқты көрінуі мүмкін, бірақ пернетақтаның I/O үшін BIOS-ты пайдалану техникалық немесе практикалық тұрғыдан қажет емес, және шын мәнінде көптеген заманауи операциялық жүйелер BIOS пернетақтасының I/O-ын қолданбайды.) Латын әліпбиіне негізделмеген тілдерді қолданушы компьютер пайдаланушылары көбінесе екі түрлі пернетақта макетін пайдалануға мәжбүр болады: жергілікті және QWERTY. Бұл қазіргі пернетақта макетімен байланысты режимдегі қателерге әкеледі: көбінесе адам мен интерфейс арасындағы «қазіргі макет» режимінің синхронизациясы жоғалады, нәтижесінде мәтін қажетті емес макетте теріледі, мағынасыз мәтін мен шатасу туындайды. Пайдаланушы интерфейсі элементтеріндегі "(y/n)" сияқты пернетақта пернелері бағдарлама аударылғанда кері әсер ете алады. Көбінесе кездесетін мысал – пайдаланушы мәтін теріп жатқанда қолданбада модальдық қате диалогының кенеттен пайда болуы, бұл фокус ұрлаудың бір түрі; пайдаланушы терілген мәтінді мәтін өрісіне енгізуді күтеді, бірақ күтпеген диалог барлық енгізілген мәліметтерді жоюы мүмкін немесе кейбір пернелерді («иә» үшін «Y» және «жоқ» үшін «N») пайдаланушының ниетіне қайшы түсіндіруі мүмкін, бұл көбінесе қайтарылмайтын деструктивті әрекетке әкеледі. Бағдарламашылар модальдық диалогты көрсету мен пернетақтадан кіріс қабылдауды бастау арасындағы қысқа кешігуді іске асыру арқылы осы мәселені азайта алады. Unix мәтіндік редакторы vi жаңадан бастаушылар үшін әсіресе қиын болуы мүмкін, өйткені ол режимдерді қолданады және бұрынғы нұсқалары режим көрсетуін әдепкі бойынша өшіруге мүмкіндік берген. Көптеген компьютерлік ойындарда пернетақта ойынды басқару және хабарламалар жазу үшін қолданылады. Пайдаланушы ойында кенеттен пайда болған жағдайға ден қоюға тырысқанда «теріп жазу режимінде» екенін ұмытып, басқару элементтерінің жауап бермейтінін (оның орнына командалық пернелер басылған мәтін жолағын) байқауы мүмкін.

The most common source of mode errors may be the Caps Lock key. Other common modes available in PC keyboards are the other lock keys, Num lock and Scroll lock, and often the Insert key. Dead keys for diacritics also create a short term mode, at least if they do not provide visual feedback that the next typed character will be modified. While the Lock keys on PC keyboards are designed with the intention that they be used as modal keys, the IBM PC hardware design does not require these nor any other specific keys to be modal but allows software to treat any key as modal. (The PC BIOS normally implements Caps Lock, Num Lock, and Scroll Lock states, so the modality of these keys may appear intrinsic, but it is neither technically nor practically necessary to use the BIOS for keyboard I/O, and in fact most modern operating systems do not use BIOS keyboard I/O.) PC users whose language is not based on the Latin alphabet commonly have to interact using two different keyboard layouts: a local one and QWERTY. This gives rise to mode errors linked to the current keyboard layout: quite often, the synchronization of "current layout" mode between the human and the interface is lost, and text is typed in a layout which is not the intended one, producing meaningless text and confusion. Keyboard keys in user interface elements like "(y/n)" can have opposite effect if a program is translated. A frequent example is the sudden appearance of a modal error dialog in an application while the user is typing, which is a form of focus stealing; the user expects the typed text to be introduced into a text field, but the unexpected dialog may discard all the input, or may interpret some keystrokes (like "Y" for "yes" and "N" for "no") in a way that the user did not intend, often triggering a destructive action that cannot be reverted. Programmers can mitigate this by implementing a short delay between the modal dialog displaying and it beginning to accept keyboard input. The Unix text editor vi can be notoriously difficult for beginners precisely because it uses modes, and because earlier versions configured mode indication to be turned off by default. In many computer video games, the keyboard is used both for controlling the game and typing messages. A user may forget they are in "typing mode" as they attempt to react to something sudden in the game and find the controls unresponsive (and instead their text bar full of the command keys pressed).

Көлік оқиғаларында

Режимді шатастыру 2009 жылы Air France 447 рейсінің жоғалуына және 228 адамның өмірін жоғалтуға себеп болған оқиғалардың бір бөлігі болды. Ұшқыштар биіктікті жоғалту кезінде рульді тартып, бұл автоматты пилот толыққанды қосылғанда дұрыс реакция болар еді, соның нәтижесінде ұшақ көтерілу конфигурациясына түсер еді. Алайда, ұшақтың жүйелері бітелген жылдамдық сенсорының салдарынан автоматтандырудың төмен деңгейіне ("Airbus терминдерінде тікелей басқару") көшкендіктен, ұшқыштар ұшақты мұрыны жоғарылап, апаттық құлауға түсірді, одан олар қалпына келе алмады. NTSB мәлімдемесіне сәйкес, 2013 жылы Asiana Airlines 214 рейсінің апатына себеп болған факторлардың бірі – "режимдік қателердің ықтималдығын арттырған автогаз және автопилоттің ұшу директоры жүйелерінің күрделілігі" болды. 2015 жылдың 17 қаңтарында "Red7 Alliance" теңіздік жабдықтау кемесі Германиядағы Киль каналының шлюз қақпасына соқтығысып, ауыр зақымдар алды. Тергеу көрсеткендей, кеменің азимут жылдамдық басқару құрылғыларын басқаратын тұтқалар, олар орнатылған режимге сәйкес пайдаланылмаған, нәтижесінде кеме шлюз ішінде тоқтаудың орнына жылдамдық алды. 2017 жылдың 21 тамызында АҚШ Әскери-теңіз күштерінің USS John S. McCain эсминеці Малакка бұғазында коммерциялық танкермен соқтығысып, он экипаж мүшесінің өмірін жоғалтты. АҚШ әскерилері жүргізген тергеуге сәйкес, соқтығысуға бірден бұрын рульді басқару және жылдамдық жүйелері көпір станциялары арасында қайта бөлінген, ал көпір экипажы бұл қайта бөлу туралы толыққанды хабардар болмаған. 2018 жылдың 10 сәуірінде 5000 тонналық VOS Stone кемесі Балтық теңізінде салынып жатқан жел энергиясы платформасынан шықты. Кеме капитаны жүйені сынау үшін рульді басқаруды басқа режимге ауыстыруға шешім қабылдады. Вахтадағы офицермен байланыс жеткіліксіз болғандықтан, уақытша басқару жоғалды, платформамен соқтығысу орын алды, үш экипаж мүшесі жарақаттанды және елеулі зақымдар келтірілді. 2020 жылдың 19 сәуірінде F 35A истребителі Эглин әуе базасында қону кезінде апатқа ұшырап, жойылды. Тергеулер көрсеткендей, ұшақ автогаздың дұрыс емес режимімен дұрыс конфигурацияланбаған, нәтижесінде қону кезінде басқару мүмкін болмай қалды.

Mode confusion was part of the events that led to the loss of Air France Flight 447 in 2009, and the loss of life of 228 people. The pilots reacted to a loss of altitude by pulling on the stick, which would have been an appropriate reaction with the autopilot fully enabled, which would then have put the aircraft in a climbing configuration. However, the airplane's systems had entered a mode of lesser automation ("direct law" in Airbus terms) due to a blocked airspeed sensor, allowing the pilots to put the plane in a nose high stall configuration, from which they did not recover. According to the NTSB, one of the factors contributing to the 2013 Asiana Airlines Flight 214 crash was "the complexities of the autothrottle and autopilot flight director systems which increased the likelihood of mode error". On January 17, 2015, the offshore supply vessel "Red7 Alliance" collided with a lock gate of the Kiel Canal in Germany, damaging it severely. An investigation concluded that the levers controlling the ship's Azimuth thrusters were not used in a way appropriate to the mode they were set to, resulting in the ship accelerating instead of coming to a stop in the lock. On August 21, 2017, the US Navy destroyer USS John S. McCain collided with a commercial tanker in the Strait of Malacca, resulting in the loss of life of ten crew members. An investigation conducted by the US military concluded that immediately prior to the collision, helm and propulsion controls had been redistributed between bridge stations, and the bridge crew was not fully aware of that redistribution. On April 10, 2018, the 5000 ton supply vessel VOS Stone unberthed from a wind platform under construction in the Baltic Sea. The vessel's master decided to put the steering in an alternative mode to perform a test of the system. Insufficient communication with the officer of the watch led to a temporary loss of control, collision with the platform, injury to three crew members, and significant damage. On April 19, 2020, an F 35A fighter jet was destroyed in a landing mishap at Eglin Air Force Base. Investigations concluded that the aircraft was misconfigured with the wrong mode of autothrottle, resulting in the aircraft becoming uncontrollable upon touchdown.

Бағалау

Режимдер пайдаланушының толық назарын аударуға және ондағы мазмұнды мойындауға бағытталған, әсіресе пайдаланушыдан маңызды растау қажет болғанда. Бұл соңғы тәсіл, әдеттегідей, мақсатына сәйкес келмейтіндіктен (жойқын әрекеттердегі қателерден қорғау) тиімсіз деп сынға ұшырайды. Оның орнына, әрекетті кері қайтару мүмкіндігін (мәселен, "кері қайтару" опциясын ұсыну) ұсыну ұсынылады. Режимдер қауіпті немесе қажетсіз операцияларды шектеу үшін белгілі бір жағдайларда табысқа жете алады, әсіресе егер пайдаланушы режимді квази-режим ретінде белсенді түрде қолдаса. Кейде режимдер негізгі визуалды ағымға жақсы сәйкес келмейтін, бірақ тапсырмаға қатысты маңызды ақпаратты көрсету үшін қолданылады, бұл модальдық қателердің қаупін азайтуға көмектеседі. Якоб Нильсен модальдық диалогтардың артықшылығы ретінде пайдаланушының хабардарлығын арттыратынын айтады: «Егер бір нәрсені түзету қажет болса, пайдаланушы осы туралы білуі керек». Осы мақсатта Lightbox дизайны диалогтың қалған визуалды элементтерге қарағанда күшті визуалды контрастын қамтамасыз етеді. Дегенмен, мұндай тәсіл кездейсоқ қателерді азайтуға көмектессе де, модальдық терезе қолданбаның стандартты мүмкіндіктерін пайдалануды тоқтатып, пайдаланушыға қиындықты шешу үшін ешқандай әрекет жасауға, тіпті экранды жылдыру арқылы модальдық терезе ұсынатын опциялардан дұрыс таңдау үшін қажетті ақпаратты көруге мүмкіндік бермейді. Сондай-ақ, бұл пайдаланушының шығу мүмкіншілігі жоқ, зиянды салдары бар тұйыққа түсіп қалғандығына байланысты туындайтын наразылығын да жеңілдетпейді. Xerox PARC және Apple Computer компаниясының қызметкері Ларри Теслер режимдерді соншалықты ұнатпағандықтан, машинасына «NO MODES» деген жеке нөмірлік тақтаны алған. Ол бұл тақтаны 1980 жылдардың басынан 2020 жылы қайтыс болғанға дейін әртүрлі көліктерде қолданды. Ол, басқалармен бірге, «Мені режимге кіргізбеңдер» (Don't Mode Me In) фразасын көп жылдар бойы режимдерді жою немесе азайту үшін ұран ретінде пайдаланды. Денвер өнер мұражайының көрмесі үшін көп сенсорлық үстелдің дизайнері Брюс Уайман бірнеше пайдаланушыға арналған интерфейстер модельсіз болуы керек деп санайды, бұл кез келген пайдаланушыға ерекше назар аудармау үшін қажет.

Modes are intended to grab the user's full attention and to cause them to acknowledge the content present in them, in particular when critical confirmation from the user is required. This latter use is criticised as ineffective for its intended use (protection against errors in destructive actions) due to habituation. Actually making the action reversible (providing an "undo" option) is recommended instead. Though modes can be successful in particular usages to restrict dangerous or undesired operations, especially when the mode is actively maintained by a user as a quasimode. Modes are sometimes used to represent information pertinent to the task that do not fit well into the main visual flow. – thus alleviating the risk of modal errors. Jakob Nielsen states as an advantage of modal dialogs that it improves user awareness. "When something does need fixing, it's better to make sure that the user knows about it." For this goal, the Lightbox design provides strong visual contrast of the dialog over the rest of the visuals. However, while such a method may reduce the risk of inadvertent wrong interactions, it does not solve the problem that the modal window blocks use of the application's normal features and so prevents the user from taking any action to fix the difficulty, or even from scrolling the screen to bring into view information which they need to correctly choose from the options the modal window presents, and it does nothing to alleviate the user's frustration at having blundered into a dead end from which they cannot escape without some more or less destructive consequence. Larry Tesler, of Xerox PARC and Apple Computer, disliked modes sufficiently to get a personalized license plate for his car that read: "NO MODES". He used this plate on various cars from the early 1980s until his death in 2020. Along with others, he also used the phrase "Don't Mode Me In" for years as a rallying cry to eliminate or reduce modes. Bruce Wyman, the designer of a multi touch table for a Denver Art Museum art exhibition argues that interfaces for several simultaneous users must be modeless, in order to avoid bringing any single user into focus.

Мүмкіндігінше аулақ болыңыз

Мүмкін болған жағдайда кері қайтару командасы және қоқыс жәшігі сияқты режимдерге баламалар ұсынылады. HCI зерттеушісі Дональд Норман, жағдайды нақты көрсетуден өзге, режимдік қателерден сақтанудың ең жақсы жолы – пайдаланушыларға жүйенің дұрыс ақыл-ой моделін құруға көмектесу екенін айтады, бұл оларға режимді дәл болжауға мүмкіндік береді. Мысалы, жол тораптарындағы кейбір тоқтау белгілері арқылы мұны көруге болады. Жүргізуші үйіне жақын орналасқан төрт қатарлы тоқтау белгісіне байланысты, басқа да ұқсас тораптарда да төрт қатарлы тоқтау белгісі бар деп ойлауы мүмкін. Егер торап екі қатарлы болса, жүргізуші басқа көлік көрмесе, жолын жалғастыра беруі мүмкін. Әсіресе көру қабілеті шектеулі болса, қарсыдан келе жатқан көлік бірінші көлікке бүйінен соғылып кетуі мүмкін. Жақсырақ дизайн бұл мәселені шешеді, себебі кішкентай схемада қай бағытта тоқтау белгісі бар, қай бағытта жоқ екені көрсетіледі, осылайша жүргізушілердің жағдайды түсіну қабілеті артады.

Дұрыс орналасуы

Модалды басқару элементтері тапсырма ағынында назар орын алған жерде орналастыру тиімді. "Квазимод" термині латын тіліндегі "квази" префиксінен (яғни, шамамен, белгілі бір деңгейде) және ағылшын тіліндегі "mode" сөзінен құралған. Пернетақтадағы Shift, Alt және Control сияқты модификатор пернелері – квазимодальды интерфейске мысалдар. Қолданба пайдаланушы әдейі әрекет жасағанда, мысалы, команданы шақыру үшін пернені басып, тұрғанда сол режимге енеді. Егер қолдау әрекеті команда орындалмай тоқтатылса, қолданба бастапқы күйіне оралады. Бұл техниканың артықшылығы – пайдаланушының команданы шақыру кезінде қолданбаның ағымдағы күйін есте сақтауының қажеті жоқ: бірдей әрекет әрқашан бірдей нәтиже береді. Тек квазимодтарды ғана пайдаланатын және толық режимдері жоқ интерфейс Раскиннің анықтамасына сәйкес модельсіз болып саналады. StickyKeys мүмкіндігі квазимодты режимге айналдырады, модификатор пернелерінің басылуын қалыпты пернелермен тізбектеп орындайды, осылайша оларды бір уақытта басу қажеттігі жойылады. Бұл жағдайда режимдік қателер мүмкіндігінің артуы физикалық мүмкіндігі шектеулі пайдаланушылар үшін қолжетімділіктің жақсаруымен толық өтесіледі.