historia ja tulevaisuus...soberit ohjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti teknillinen...

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Käyttöliittymien ja käytettävyyden

Historiaa ja tulevaisuutta

Marko NieminenKäyttöliittymät ja käytettävyys

http://www.soberit.hut.fi/~mhtn

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Käytettävyyden historiaa

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Jo muinaiset kreikkalaiset...

� ... tunsivat tarpeen helpottaa ihmisen toimintaa kehittämällä tehokkaampia työvälineitä� Titaanien jälkeläinen Prometheus valikoi ja kehitteli

kivityökaluja ja teki kauhoja antilooppien luista� Prometheus myös anasti Zeukselta tulen ja toi sen ihmisten

keskuuteen helpottaen näin monia ihmisten askareita

� Myöhemmin (Roe & Meijer1990) tätä aihetta on käsitelty esim. ”toimintojenhelpottamisen” käsitteenavulla (”action facilitation”)

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Ergonomia

� Käytettävyyden ja käyttöliittymäsuunnittelun taustalla on fyysisten työvälineiden ”ihmis-sopivuuteen” liittyvähistoria

� Vuonna 1713 Bernardino Ramazinni (1633-1714) täydensi v. 1700 julkaisemaansa kirjoitusta "De Morbis Artificum” (työntekijöiden sairaudet) työperäisistävaivoista ja ongelmista

� Ergonomia-käsite määriteltiin 1850-luvulla (WojciechJastrzebowski 1857)

� 1900-luvun alussa oli edelleen tärkeää ihmisvoiman

käyttö� tieteellinen liikkeenjohto (F. W. Taylor; ”one best way”)� liikkeiden optimointi (Frank and Lillian Gilbreth)

http://www.ergoweb.com/resources/faq/history.cfm

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Toinen maailmansota

� Tarve optimoida ihmisen toimintaa kriittisissäolosuhteissa

� havaittiin, että ihmisen toiminta voi heikentää teknisesti edistyneiden välineiden toimintaa ja hyötyä

� Aiheita� sopiva lihasvoiman käyttö laitteiden käytössä� sydämen toiminta rasitustilanteissa� ihmisen kokemus maksimitaakasta, jota voidaan nostaa,

työntää tai vetää

� Lähtölaukaus teolliselle ihminen-kone rajapinnan/vuorovaikutuksen tutkimiselle

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Spitfire,ohjaamo

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Human Factors and Ergonomics

Ergonomics

� ”Industrial ergonomics”

� Physical aspects of the workplace

� Force required to lift

� Vibration

� Reaches

Human Factors / Cognitive Ergonomics

� human behavior and attributes

� decision making process

� organization design

� human perception

� relative to design

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Käyttöliittymien ideoijia ja tutkijoita

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Vannevar Bush - Hyperteksti v 1945

� Artikkeli ”As We May Think” (Lehdessä Atlantic Monthly) vuonna 1945 (http://www.theatlantic.com/unbound/flashbks/computer/bushf.htm)

� MEMEX-järjestelmä, johon käyttäjä voi tallettaa kaiken tietonsa: kirjat, kirjeet jne.

� dokumenttien välille oli mahdollista muodostaa linkkejä ja niitä oli mahdollisuus kommentoida

� perustui mikrofilmeihin, ei toteutunut

� Like Emerson's famous address of 1837 on "The American Scholar," this paper by Dr. Bush calls for a new relationship between thinking man and the sum of our knowledge. --THE EDITOR

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

MEMEX

� http://www.kerryr.net/pioneers/memex_pic.htm

� Life 1945

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

J.C.R. Licklider 1960

� ”Man-computer symbiosis”� http://www.memex.org/licklider.pdf

� ”The hope is that, in not too many years, human brains and computing machines will be coupled together very tightly and that the resulting partnership will think as no human brain has ever thought and process data in a way not approached by the information-handling machines we know today”

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

J.C.R. Licklider(http://www.cs.umd.edu/class/fall1999/cmsc434-0201/d-history/tsld012.htm)

� Produced goals that are pre-requisite to “man-computer symbiosis”

� immediate goals: � time sharing of computers among many users � electronic i/o for the display and communication of symbolic and pictorial

information � interactive real time system for information processing and programming � large scale information storage and retrieval

� intermediate goals: � facilitation of human cooperation in the design & programming of large

systems � combined speech recognition, hand-printed character recognition & light-pen

editing

� long term visions: � natural language understanding (syntax, semantics, pragmatics) � speech recognition of arbitrary computer users � heuristic programming

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Ivan Sutherland

� Väitöskirja MITsta 1963:

� "Sketchpad: A Man-machine Graphical Communications System.”

� Ensimmäinen graafinen ja vuorovaikutteinen käyttöliittymä

http://www.sun.com/960710/feature3/sketchpad.html#sketch

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Sketchpad (Ivan Sutherland)

� Sketchpad was a unique program developed for the TX-2 computer, a unique computer in itself. In early 1960s, computers would run "batches" of jobs and were not interactive. The TX-2 was an "on-line" computer used to investigate the use of Surface Barrier transistors for digital circuits. It included a nine inch CRT and a lightpen which first gave Sutherland his idea.

� Sutherland imagined that one should be able to draw on the computer. Sketchpad was able to do just this, creating highly precise drawings. It also introduced important innovations such as memory structures to store objects and the ability to zoom inand out.

http://www.cc.gatech.edu/classes/cs6751_97_fall/projects/abowd_team/ivan/ivan.html

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Douglas Engelbart: NLShttp://www.eecs.mit.edu/AY95-96/events/bush/de.html

� 1962-1968 pioneered a hypermedia-groupware NLS (oNLine System)

� 1968 Fall Joint Computer Conference: world debut of the mouse, hypermedia, and on-screen video teleconferencing

� Augmentation Research Center: ”augmenting the knowledge worker”

� mouse (patented), document management, CSCW

� [video]

� http://sloan.stanford.edu/MouseSite/1968Demo.html

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Alan Kay: Dynabook

� Dynabook 1969: first graphical object-oriented personal portable computer; cardboard mock-up

� The idea of personal computing and the intimate laptop computer

� One of the founders of the Xerox Palo Alto Research Center

� Invention of the now ubiquitous overlapping-window interface and modern object-oriented programming

� After Xerox Chief Scientist of Atari

� From 1984 a Fellow at Apple Computer

http://www.eecs.mit.edu/AY95-96/events/bush/ak.html

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Käyttöliittymienkeskeistä tekniikkaa

� Työasemat ja henkilökohtaiset tietokoneet� 1970-luku: Xerox Alto, Altair, Apple, TV-pelit� 1980-luku: Xerox Star, IBM, Macintosh� 1990-luku: Windows, tehokkaat pelikonsolit

� Elektroniikka� ”Nappulat”: taskulaskimet ja digitaalikellot (70-luku)� Vuorovaikutteiset laitteet: videot, radiot, televisiot� Kommunikaatiotekniikka: kännykät, PDA-laitteet

� Konvergenssi l. tekniikoiden yhdistyminen� Missä menee tietokoneen ja kulutuselektroniikan raja enää?

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Graafiset käyttöliittymätKs. http://toastytech.com/guis/indexlinks.html

� Xerox Alto & Star� http://members.fortunecity.com/pcmuseum/alto.html

� Macintosh

� VisiOn - 1982

� OS/2� http://www.os2voice.org/VNL/past_issues/VNL0901H/vnewsf4.htm

� MS Windows

� Unix/Linux –X-käyttöliittymäympäristöt

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Xerox Star - 1980http://www.acypher.com/wwid/Chapters/05SmallStar.html

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

VisiOn for PC (VisiCalc) - 1982http://members.fortunecity.com/pcmuseum/vision.htm

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

IBM PC 1983?

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Macintosh 512 - 1984http://www.mac512.com/mac512.html

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

GEM - 1985http://www.seasip.demon.co.uk/Gem/History/gem1.html

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

AMIGA Workbench 1.0 – 1985 http://www.gregdonner.org/workbench/wb_10.html

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

GEOS – 1986

GEOS, the Graphical Environment Operating System, was introduced by GeoWorks (then Berkeley Softworks)

back in 1986 as an integrated GUI interface for Commodore 8-bit computers (among others).

It features true point and click technology, with drag and drop access to file copying, printing, and deleting.

http://www.zimmers.net/geos/index.html

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULUMicrosoft Windows 2.1 - 1988

http://www.os2voice.org/VNL/past_issues/VNL0901H/vnewsf4.htm

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Early X Display on a Sun Workstationhttp://www.catb.org/~esr/writings/taouu/html/ch02s06.html

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

IBM OS/2 2.1 – 1989 http://www.os2voice.org/VNL/past_issues/VNL0901H/vnewsf4.htm

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Tandy DeskMate 3.0 – 1990 http://www.nerddom.8m.com/deskmate.html

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Tulevaisuus

”The bottleneck in improving the usefulness of interactive systems increasingly lies not in performing the processing

task itself but in communicating requests and results between the system and its user.

Faster, more natural, and more convenient means for users and computers to exchange information are needed. ”

Jacob & al. 1993

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

The Problem of HCI

� Two powerful information processors (human and computer) attempt to communicate with each other via a narrow-bandwidth, highly constrained interface (Tufte, 1989)

� Research in this area attempts to increase the useful bandwidth across that interface

� Faster, more natural--and particularly less sequential, more parallel--modes of user- computer communication will help remove this bottleneck

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Future Trends in UI/HCI (1993/1998)

� Gesture Recognition

� Multi-Media

� 3D

� Virtual Reality and "Augmented Reality”

� Computer Supported Cooperative Work

� Natural language and speech

� 3D pointing and manipulationand general gesture input

� Simultaneous two-hand input

� Stereo display w/3D pointing

� Virtual input devices

� Speech

� Eye input technology

� Communication and manipulation ofmultidimensional data

� Passive monitoring of userattitude

� Physiological measurements

� Direct connect!

Brad A. Myers. "A Brief History of Human Computer

Interaction Technology." ACM interactions. Vol. 5,

no. 2, March, 1998. pp. 44-54

R.J.K. Jacob, J.J. Leggett, B.A. Myers, and R. Pausch,

"Interaction Styles and Input/Output Devices," Behaviour and

Information Technology, vol. 12, no. 2, pp. 69-79, 1993

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Toimintaympäristö käyttöliittymänä

� Toimintaympäristö� aktiivinen ympäristö pystyy ilmaisemaan tilan ja

tilanteen, jossa ollaan� vuorovaikutus voi tapahtua myös toimintatilassa

olevien muiden välineiden kautta

� Käyttäjän tila� fysiologinen� emotionaalinen

� Sosiaalinen vuorovaikutus

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

ambientROOMIshii & al 1998

(http://spi.www.media.mit.edu/groups/tangible/papers/ambientROOM_CHI98/ambientROOM_CHI98.pdf)

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

3D-interaction: Gestures

� magnetic tracker

� ultrasonic ranging

� video tracking

� HUT/DIVA: conductor following (gestures)

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Ajatusten voimalla?� ”Biofeedback systems”

� Mittausmenetelmien kehittyessä voidaan päästäjopa pelkkien ajatusten voimalla tapahtuvaan vuorovaikutukseen

� Anturit, implantit?

� Star Trekin Borgit?� (TNG: ”The Best of Both Worlds”; The Borg are a blend of the biological and

the technological. Writer Maurice Hurley derived the name "Borg" from the term "Cyborg" (or cybernetic organism).)

http://www.abcnews.go.com/sections/tech/

CuttingEdge/cuttingedge000609.html

A test subject at the University of Rochester

computer science lab looks through 3-D goggles

at a virtual world and turns on electrical

appliancesn by thinking. Sensors attached to his

head pick up the P300 brain signal and relay it to

a computer. (www.cs.rochester.edu)

Controlling Your World

With Brain Waves

SoberITOhjelmistoliiketoiminnan ja –tuotannon instituutti

TEKNILLINEN KORKEAKOULU

Lisätietoja

� Aiheesta on nykyään kirjoitettu jo suhteellisen paljon� Suomeksikin muutama: Kallio 1992: Käyttöliittymät, Metsämäki 1996:

Graafinen käyttöliittymä, Kalimo 1996: Graafisen käyttöliittymän suunnittelu, Sinkkonen & al. 2001: Käyttöliittymäpsykologiaa

� Kurssikirjat� Christine Faulkner: Usability Engineering� Preece 1994: Human-Computer Interaction) kohtuullinen yleiskatsaus

aiheeseen� Carroll 2000: Making Use: Scenario-Based Design of Human-Computer

Interactions

� Shneiderman� 1992: Designing the User Interface, nyt jo 3. painos

� Donald A. Norman � 1991: Miten avata mahdottomia ovia? Tuotesuunnittelun salakarit esittelee

arkipäivän käyttöliittymiä helppolukuisessa muodossa� 1993: Things that Make Us Smart� 1998: The Invisible Computer

� Kansainvälinen aikakauslehti Interactions

2

1