E-ITSPEA 12: Inimese ja arvuti suhtlus, ergonoomika ja kasutatavus

Sissejuhatuseks

Nagu korduvalt räägitud, oli arvutimaailm mõnda aega ligipääsetav vaid valitud seltskonnale - kuni umbkaudu 70-ndate keskpaigani ei olnud ka erilist tarvidust arvutite kasutusmugavusega tegelda, kuna tegu oli tippspetsialistide kitsa ringi töövahenditega. Sedamööda aga, kuidas kujunes välja personaalarvuti ja selle kasutajaskond hakkas järk-järgult laienema, tekkis vajadus ka kasutajasõbralikkusele suuremat tähelepanu pöörata. Sellega tegelevat teadusharu tuntakse laiemalt "inimese ja arvuti suhtlusena" (ingl. k. Human Computer Interaction ehk HCI). Tegemist on taas kord väga mahuka ja eripalgelise valdkonnaga, millest siin saab vaid väga põgusa ülevaate - samas on see väga oluline nii tarkvara arendajatele (kogu interaktsioonidisaini ja kasutatavuse teema) kui ka eri teenuste halduritele (ergonoomika, kasutuskogemus). Seega ka siin olgu antud väga suur soovitus edasi uurida.

Ergonoomika

Seda terminit (kreekakeelsest ἔργον, "töö" ja νόμος, "seaduspärasus") kasutas esmakordselt 1857. aastal poola teadlane Wojciech Jastrzębowski ning mis hakkas laiemalt levima peale II maailmasõda, kui loodi Briti Ergonoomikaühing. USA-s on sisuliselt sama teadusharu tähistatud mõistetega human factors ja human factors engineering.

Ergonoomika ilmingud ulatuvad aga palju kaugemale ajalukku - eri allikad mainivad neid juba Vana-Egiptuse ja eriti antiik-Kreeka tööriistade ja muude esemete juures (näiteks olevat arstiteaduse üks rajajaid Hippokrates andnud muuhulgas ka näpunäiteid, kuidas arst peaks enda töövahendid paigutama). Uuemast ajast võib veel mainida Frederick W. Taylorit ja tema "teaduslikku" töökorraldust. Lisaks on läbi aegade olnud suureks ergonoomika tugipunktiks militaarsfäär (esimesi tänapäevaseid näiteid võib tuua II maailmasõja aegadest - näiteks laevade õhutõrjesuurtükid, kus kasutati "inimene masina sees"-lähenemist).

Ergonoomika on sisuliselt "mugavaks tegemise kunst", mille sihiks on muuta eseme, protsessi vms kasutamine loomulikuks ja käepäraseks. Laias laastus on siin kolm peamist valdkonda:

füüsiline - ehk kõige tuntum ja arusaadavam, "käepärasuse kunst" ehk püüd muuta keskkond inimkeha jaoks sobivaks. Näidetena võib tuua sobiva kõrguse ja kujuga tooli, arvutihiire kuju, siltide asukoha kõrguse maast jne.
kognitiivne - valdkond, mis tegeleb taju, mälu, otsustusvõime, tähelepanu, tööstressi ja muude peamiselt inimajus toimuvate protsessidega. Inimese ja arvuti suhtluse teemad kuuluvad peamiselt just sellesse valdkonda. Näidetena võib tuua arvuti töölauakujunduse, ikoonid, aga ka näiteks liiklusmärgid.
organisatsiooniline - see valdkond tegeleb inimestevahelise koostöö eri aspektidega. Näiteks kuuluvad siia mitmed juhtimise eri valdkondade teemad (personalitöö, kommunikatsiooni- ja kvaliteedijuhtimine jne), aga ka kaugtöö, e-õpe, mõned ligipääsetavusega seonduvad teemad jpm.

Kasutatavus

Laiemas tähenduses tähistab see mõiste (ingl. k. usability) mingi objekti kasutuslihtsust ja -meeldivust ning selle kasutamaõppimise kergust. IT (eriti Interneti ja veebi, aga kasutajaliideste) kontekstis on selle mõiste laialt kasutusse toonud taanlane Jakob Nielsen, kes on muuhulgas sõnastanud ka selle viis peamist komponenti:

õpitavus - kui kiiresti saab kasutaja objekti esmakordsel kasutamisel selgeks peamised funktsioonid?
tõhusus - kui kiiresti saab kasutaja vajalikud toimingud tehtud, kui objekti kasutamine on selgeks õpitud?
meeldejäävus - kui kiiresti suudab kasutaja vajalikud oskused meelde tuletada, kui mõnda aega ei ole objekti kasutatud?
vead (tegelikult veakindlus) - kui palju kasutaja objekti kasutamisel vigu teeb, kui tõsised need on ja kui raske on neid parandada?
rahulolu - kui meeldiv on kasutuskogemus?

Lisaks toob Nielsen kuuendana välja kasulikkuse (kas objekt teeb seda, mida vaja on?)

Kasutuskogemus

See (ingl. k. user experience, tuntud ka lühendi UX all) on veel üks eelnevatega seonduv mõiste, mille võttis laiemalt kasutusse Donald Norman 90-ndatel ning mis tähistab mingi objekti kasutamisega kaasnevaid emotsioone ja hoiakuid. Sellisena on see mõnevõrra subjektiivsem, dünaamilisem ja sõltub enam kontekstist, milles objekti kasutatakse (näiteks võib tuua ühe ja sama Windowsiga sülearvuti, mida pakutakse MS spetsialistile versus Linuxi häkkerile). Alan Dix ja tema kolleegid on raamatus "Inimese ja arvuti suhtlus" toonud välja mõned faktorid, mis mõjutavad kasutuskogemust:

ergonoomika - seadme kasutamise tülikus (näiteks liiga väikeste klahvidega telefon)
füüsilised mõõtmed - seade ei mahu näiteks taskusse; mõnel juhul tingib seadme iseloom ka mõõtmed (näiteks veoauto võrdluses sõiduautoga)
ohutus - seade võimaldab kergesti tõsiseid lollusi teha või ka seadust rikkuda
ümbrus ja kontekst - kuidas seade sobib ümbritsevaga või tüüpolukordadega
esteetika - seade peaks kena välja nägema
kokkuhoid - seade ei tohiks maksta ülearu
sujuvus - seadme kasutamine peaks olema piisava kogemuse korral sujuv, veakindel ja kiire

Inimene versus arvuti

Alan Dix jt on toonud välja järgmised lähtekohad inimese ja arvuti ning nendevahelise suhtluse kohta:

Inimene:

võime infot töödelda on piiratud
võtab infot vastu ja edastab seda erinevate kanalite kaudu, nagu nägemine, kuulmine, kompimine, liikumine jt
mälu jaguneb tundemäluks, lühimäluks ja pikaajaliseks mäluks
info töötlemine toimub järeldamise, probleemilahendamise, õppimise ja vigade tegemise kaudu
võimeid mõjutavad emotsioonid
eri inimestel võib olla nii sarnaseid kui erinevaid omadusi.

Arvuti:

suur valik sisendseadmeid (tekstisisestus, ekraanivalikud ja joonistamine)
suur valik väljundseadmeid
VR-süsteemid (tegelikult võib need panna teiste S/V seadmete alla)
erinevad lisaseadmed (S/V-seadmed, sensorid sisuliselt iga liiki info jaoks, võimalik tagasiside eri meelte kaudu)
paberiga S/V (printer, skanner)
mälu (füüsiliselt piiratud; lühiajaline ja pikaajaline)
töökiirus (piiratud nii seadmete endi kui võrkude jms kanalite omaga).

Inimese ja arvuti suhtlus (interaktsioon) on lihtsamal kujul esitatav neljaosalise süsteemina:

süsteem - arvuti, millega suheldakse
kasutaja - inimene, kes suhtleb arvutiga
sisend - kanal, mille kaudu inimene edastab arvutisse infot (näiteks klaviatuur)
väljund - kanal, mille kaudu inimene võtab arvutilt infot vastu (näiteks kuvar)

Sisend ja väljund koos moodustavad kasutajaliidese. Kasutajaliidese eri tüübid on näiteks

käsurida - võimas ja paindlik, ent raskesti kasutatav
menüü - lihtne, kuid piiratud
loomulikus keeles käsud - suure potentsiaaliga, aga tänapäeval ei suudeta veel keele nüansse töödelda
päringud ja küsimus-vastus -dialoogid - lihtne, kuid piiratud
sisestuslahtrid ja tabelid - lihtne ja ülevaatlik, kuid piiratud
WIMP (aknad, ikoonid, menüüd ja kursorid) - üks levinuimaid kasutajaliidese vorme tänapäeval; praeguse tehnoloogia juures ilmselt kõige universaalsem
osuta-ja-kliki -liidesed (näiteks interaktiivne kaart või kaubanduskeskuse infotabloo) - lihtne ja ülevaatlik, kuid piiratud
3D-liidesed - suured võimalused, aga võivad olla nii tehnoloogiliselt kui kasutatavuselt keerukad

Visuaalne info ja selle tingimused

Suurema osa informatsioonist saab inimene silmade kaudu - see peab olema võimalikult paljudele inimestele sobivas vormis. Tüüpnäide on rahvusvaheliselt tunnustatud sümboolika, mida kohates inimene üldiselt mõistab tähendust ilma keelt oskamata. Samas on visuaalse info vigadeta vastuvõtuks vajalikud mitmed tingimused:

optimaalne ruum
optimaalne valgustus
optimaalne suurus (tekst, sümbolid)
intuitiivsus

IT sfääri tooduna tähendab see tehnoloogia praeguse taseme juures eelkõige kuvaripildi sobitamist kasutaja vajadustega või siis võimalikult laiale kasutajaskonnale sobivate parameetrite kasutamist:

Ruumi ei optimeerita otseselt, kuid arvestatakse kasutaja tüüpkaugusega kuvarist ning valitakse väljundvorm vastavalt sellele.
Valgustuse optimeerimisel tuleb arvesse võtta nii ekraani valgustugevuse plaanimisel (näiteks ei ole tark action-mängu luues eeldada kasutajalt mõistlikku reaktsioni sekundi murdosa peale ekraani täitvat vägevat plahvatust) kui ka välise valgustuse mõjusid.
Optimaalne suurus - muuhulgas näiteks sobivust erinevate kuvaritüüpide ja lahutusvõimetega.
Intuitiivsus - ekraanil paiknevate peamiste elementide ja juhtfunktsioonide (aknad, menüüd, ikoonid) oskuslik esiletõstmine, aga ka nendes kasutatavate metafooride (mõttekujundite) ühetähenduslikkust.

S/V: lülitid ja juhtimine

Kui visuaalsignaali abil saab inimene üldiselt infot masinast või ka väliskeskkonnast (põder auto ees), siis info sisestamiseks kasutatakse tänapäeval peamiselt mingis vormis lüliteid (siia üldkategooriasse võib liigitada ka klaviatuuri) või osutamist (hiir, puuteekraan).

Oluliseks momendiks on siin seesama ergonoomika, mida esmapilgul on ehk raske IT-ga seostada. Ulmefilmides nähtud kaadrid, kus inimene paigutub pea täielikult masina sisse, on tegelikult ühe sügava idee kandjad - juhtseadmed tuleb paigutada nii, et nende asetus ja asend vastaks inimese füsioloogiale. Mõned näited:

hävituslennuki juhtekraan, mis projitseeritakse kas kiivriviisorile või tuuleklaasile
laeva õhutõrjesuurtükk, mida juhitakse jalgrattalenksude sarnase juhisega (vt. ka "Tähtede sõda"!).

Nagu eespool juba mainitud on paljud sellised rakendused pärit militaarsfäärist - ilmselt on kõrgete panuste (inimelu!) tõttu seal selle valdkonna tähtsust paremini taibatud. Samasse ritta aga võime panna ka arvuti (tegelikult juba kirjutusmasina) tühikuklahvi, hiire väliskuju ja arvuti võrgulüliti paiknemise esipaneelil (vanadel masinatel asus korpuse tagaservas).

IT-lahenduste puhul tuleb pöörata tähelepanu näiteks järgmistele aspektidele:

Juhtseadmete paigutus - hõlmab ka mööblit, asendit valgusallikate jms. suhtes. Eelkõige kuvari asukoht ning klaviatuuri ja hiire asend, kuid ka muud detailid (sageli kasutatava CD-kirjutajaga korpust pole eriti tark kaugele laua alla toppida).
Seadmete valik - tavatasemel eelkõige tähendab valikuid hiir vs kursorikuul või MS "naturaalklaver" vs tavaline klaviatuur. Kuid siia alla käib ka kuvari asendamine punktkirjamonitoriga pimeda kasutaja jaoks või lauaaluse jalgaderuumi suurendamine Martin Müürsepa arvutilaual - ühesõnaga asjad, mille peale tavaliselt ei tulda.
Alternatiivide selge eristamine - tavaliselt saavutatakse seadmete standardse paigutusega, mis teevad vähegi kogenuma inimese jaoks "Esc" ja "Enter"-klahvide segiajamise üsna vähetõenäoliseks. Kui aga ei ole tegemist väljakujunenud ja üldtunnustatud kujundusega (näiteks eriotstarbelised klaviatuurid), tuleb sellele valdkonnale pöörata kõrgendatud tähelepanu - vähemalt vastassuunalisi operatsioone ('Käivita", "Peata") teostavad lülitid tuleb selgelt üksteisest eraldada. Seda tuleks teha paigutuse ("Käima läheb vasakult, seisma pannakse paremalt"), välimuse ("käima käib punasest nupust, seisma jääb mustast") ja/või pinna ("Käivitusnupp on ümmargune, seismapanekunupp kandiline") järgi.

Inimese ja masina dialoog

Inimese ja masina dialoogina võib vaadelda nii ülikeeruka tehisintellektisüsteemiga suhtlemist kui ka tavalise sekretäri tööd Windowsiga. Mõlemal juhul on olemas inimene, masin ning kasutajaliides (S/V). Üldiste inimese-masina dialoogi käsitlevate põhimõtetena võime mainida järgmisi.

Sihipärasus (pangaautomaadile anekdoote ei räägita)
Ülesandega sobiv S/V (näiteks video saatmine printerile pole mõistlik)
Mittelineaarsus (võib esineda valikuid, kordusi ja tagasiliikumist nagu programmides üldiselt)
Masinapoolne tagasiside peab olema piisav
Inimene kontrollib protsessi käiku (sh katkestamise võimalus)
S/V määrab inimene (N: pime kasutaja peab saama info heli või kombitavas vormis)
Sobivus kasutaja profiilile (keel, vanus, sugu, haridustase jne)
Veataluvus
Viisakus (vale parooli korral ei tohi kasutajat "pimedasse saata")
Õpetlikkus
Sobiv keelekasutus (käskiv kõneviis ja "nämmutamine" aitab algajat, aga võib ärritada kogenud kasutajat)

Eraldi tuleks välja tuua erivajadustega kasutajad väga hea kasutatavusindikaatorina (sellest teemast tuleb edaspidi lähemalt juttu). Praktika kinnitab, et tooted, mille kavandamisel on arvestatud puuetega inimeste erivajadusi, on ka muus osas tarbijasõbralikud. Teisalt - mõnigi lisavidin, mis mõnele tavakasutajale tundub veidra lisavõimalusena, on mõne spetsiifilise erivajaduse puhul ainus võimalus toodet kasutada.

Mõned soovitused tarkvara osas

Ühtne kujundus ja sarnased elemendid kogu süsteemi ulatuses - kehtib nii tarkvarapaketi kui veebilehe kohta.
Ühe ekraaniga (aknaga, dialoogiga vms) tuttav inimene peaks olema võimeline orienteeruma kogu süsteemis.
Piktogrammide (ikoonid, nupud, veateated) läbimõeldud kasutus. Piktogramm peab olema üheselt mõistetav ning soovitavalt mitteabstraktne - abstraktse kujundi mõtestamine on keerulisem. Kindlasti tuleks vältida sümboleid, millel on eri kultuurides erinev tähendus (näiteks ringikujuliselt kokku pandud nimetissõrm ja pöial on "OK" ameeriklasele ja "raha" jaapanlasele, kuid mõnes kultuuris on tegemist räige solvanguga mõne meesterahva aadressil).
Nagu juba eespool mainitud, peab süsteem toetama kasutajat, kuid mitte muutuma pealetükkivaks ega jämedaks. Vanamammi, kellele internetipank peale kolmandat vale koodi sisestamist nähvaks: "Ahaa, kräkker! Tee, et sa siit kaod!", oleks ilmselt sügavalt solvunud. Vea põhjuseks võis olla kõigest pealeununenud Caps Lock...
Süsteemi kasutajaliides peaks olema kasutatav ka ilma värvideta. Lisaks mõnele mustvalget monitori kasutavale vanarauafännile on olemas ka värvipimedad inimesed.
Üldine tendents on, et algselt puuetega kasutajate elu lihtsustamiseks mõeldud ja sellisena ehk tavainimesele mõtteliselt kaugeks jäävatest nõuetest saavad aja jooksul üldised standardid. Elu näitab, et mis on algselt mõeldud erivajadustega inimestele, on mugavad ka teistele (kaldteed, laiad uksed, madalal asuvad lülitid). Sellest aga tuleb põhjalikumalt juttu ühes järgnevas teemas.

Lõpetuseks üks hoiatav näide sellest, kuidas tarkvara viga tõi kaasa mitme inimese surma. Therac-25 oli Kanadas ehitatud kiiritusraviaparaat, mis 80-ndate keskpaigas põhjustas mitu surmajuhtumit. Viga tekkis paralleelsete protsesside väheses turvalisuses, kus ühe loenduri ületäitumine võimaldas masinal "tsüklisse minna" ning anda patsiendile järjest sadakond kiirgusdoosi. Nii traagiliste tagajärgedega tarkvaravigu ei ole teada kuigi palju, kuid neid on piisavalt, et tõestada selle valdkonna olulisust.

Kokkuvõtteks

Mida rohkem saavad IT-lahendused "tavainimeste asjaks", seda olulisemaks muutub interaktsioonidisain ja ergonoomika - seda nii riist- kui tarkvara osas. Skaala ühes otsas on lihtsalt meeldivam kasutajakogemus, teises on aga infoühiskonna toimimise efektiivsus, sh tõsiste õnnetusjuhtumite toimumine või ärajäämine. Lisaks otsustab mitmesuguste erivajaduste puhul IT-lahenduse disain selle, kas inimene saab seda kasutada (ja sageli oma erivajadust tublisti kompenseerida) või "saadetakse sant kuu peale"...

Viited

DIX, Alan, FINLAY, Janet, ABOWD, Gregory, BEALE, Russell. Human–Computer Interaction. 3rd Edition. Prentice Hall, 2003. https://hcibook.com/e3/ (leht on hetkel natuke sassis, tasub vaadata "Chapters"-linki)
ROGERS, Yvonne, SHARP, Helen, PREECE, Jenny. Interaction Design: Beyond Human–Computer Interaction, 3rd ed. John Wiley & Sons Ltd., 2011
NIELSEN, Jakob. Usability 101: Introduction to Usability. https://www.nngroup.com/articles/usability-101-introduction-to-usability/
Interaktsioonidisaini Sihtasutuse kirjanduse loend: https://www.interaction-design.org/literature
HCI bibliograafia: https://hcibib.org/

Uuri & kirjuta

Too ajaveebiartiklis üks positiivne ja negatiivne näide kasutatavusest veebis (kasutada võib ülalmainitud Jakob Nielseni kasutatavuse komponente, aga ka muid kriteeriume).

Tagasi kursuse esilehele
Käesoleva materjali kasutamine ja levitamine on sätestatud Creative Commonsi Autorile viitamine + Jagamine samadel tingimustel 3.0 Eesti litsentsi (inglise keeles CC Attribution-ShareAlike ehk BY-SA) või selle uuema versiooniga.