Перечислите виды интерфейса в компьютере
Всем людям, которые работают с компьютером и другой вычислительной техникой, будет полезно узнать, как происходит взаимодействие между пользователями и устройствами. В этой статье мы разберем, что такое интерфейс в информатике, какие требования к нему предъявляются и каких видов он бывает.
О разновидностях
Объектно-ориентированное программирование и другие способы создания приложений немыслимы без изучаемой тематики. Интерфейсов на самом деле очень много. Стоит заострить внимание на самых популярных и распространенных из них. Тех, которые используют современные программеры на практике.
Аппаратные
Этот тип предназначен для связи физических устройств. Сопряжение между приборами, в основном, происходит при помощи различных портов. Здесь можно привести следующие примеры: компьютер и flash-память (USB), принтер и ПК (COM-порт), ПК и монитор (VGA или HDMI).
Классификация
Все виды интерфейсов в информатике классифицируются по парам объектов, которые взаимодействуют между собой:
Пользовательский жестовый
В таком интерфейсе управление осуществляется с помощью жестов. Тот или иной жест выполняет какую-то команду. Так на телефоне свап по экрану вниз выводит системное окно. Данный вид не является самостоятельным и чаще всего является дополнением к GUI. В основном используется на сенсорных устройствах – смартфонах и планшетах.
Требования
В зависимости от решаемой задачи к интерфейсам предъявляются те или иные требования. Например, для взаимодействия между юзером и приложением для телефона, интерфейс должен быть:
- Интуитивно понятным
У пользователя не должно возникать вопросов для чего нужен тот или иной компонент и что произойдет, если будет нажата та или иная кнопка. Это должно быть понятно исходя из опыта использования прошлыми приложениями или программами, иначе юзер будет разочарован. - Дружелюбным
Важно, чтобы человек научился взаимодействовать с приложением за минимально короткое время, при этом не тратя ресурсы на изучение дополнительной информации (например, документации). - Иметь оптимальное число графических элементов
Графических элементов должно быть столько, сколько нужно для решения пользовательских задач. Они не должны создавать лишнюю информационную нагрузку. - Уметь прощать ошибки
Нужно, чтобы человек мог исправлять свои ошибочные действия. Например, должна иметься возможность отмены операции.
Межпрограммные
Синоним к API (от слов application programming interface). Набор способов при помощи которых одна программа может сопрягаться с другой.
Под словом интерфейс, чаще всего, мы имеем в виду пользовательский тип (UI). Его же, в свою очередь, можно разделить на несколько видов:
Пользовательские
Еще известные как UI (от англ. — user interface). Здесь идет взаимодействие пар «человек-устройство» и «человек программа».
Программные, аппаратные и аппаратно-программные
Следующие интерфейсы отвечают за взаимодействие приложений с теми или иными девайсами. Так выделяют:
- Программные интерфейсы – когда утилиты контактируют друг с другом. API (прикладной объе кт) – обмен информацией между софтом, когда один из них отправляет по API запрос, а другой дает ответ. В новостях показывают курсы валют. За них отвечает не редактор, а API. Происходит отправка запроса валютным биржам, после чего дается ответ.
- Аппаратные варианты – физические устройства взаимодействуют друг с другом посредством слотов, разъемов, гнезд и шлюзов. USB – самый распространенный метод. Используется для подключения камер, телефонов, мышек, клавиатур и так далее.
- Аппаратно-программные интерфейсы. Узлы и элементы поддерживают связь при помощи аппаратного управления.
Но есть и более привычные и активно используемые среднестатистическим пользователем варианты развития событий.
Что необходимо знать – терминология
Перед изучением рассматриваемой темы, необходимо обязательно изучить несколько терминов. Они помогут разобраться в видах интерфейсов более качественно, называя вещи «своими именами».
В программировании (без которого изучаемая тема немыслима) основополагающую роль играет объект. Представляет собой сущность цифрового пространства, наделенную тем или иным состоянием и поведением. Обладает определенными атрибутами (свойствами) и операциями над ними. Все объекты относятся к так называемым классам. Они определяют поведение объекта. Последний элемент также называют экземпляром класса.
Важно: относятся соответствующие термины ООП. Среди их свойств выделяют инкапсуляции, полиморфизм и наследование:
- Экземпляр класса – характеристика конкретного объекта, находящегося в памяти. Описывает имеющиеся доступные у него свойства и методы, выстроенные по заложенному в классе принципу. Экземпляры используются при моделировании сущностей настоящего мира. В случае со стиральными машинами можно отнести к экземпляру соответствующего класса «старалку» конкретной модели. Его имя обязательно начинается со строчных букв, чего нельзя сказать о классах.
- Инстанцирование – создание объектов класса. В отличие от обычного «создания» здесь происходит применение не к непосредственным «предметам», а к классам. Подразумевается, что в виртуальной среде создаются экземпляры. Иначе это звучит как «инстанцировать класс».
- Анонимные объекты – принадлежащие к виду класса, но не имеющие имени.
- Инициализация – процесс присвоения начальных значений имеющимся полям «предмета».
- Жизнь объекта – промежуток от создания конструкции до его полного уничтожения.
На самом деле терминов больше. Но на первых порах достаточно этих.
Командные строки
Первое, с чем сталкиваются системные администраторы и программисты. Это – самостоятельное программное обеспечение, которое входит в состав операционной системы. Отвечает за взаимосвязь юзеры с ОС. Позволяет обрабатывать различные команды. Это – способ «общения» с устройством на его «родном» языке.
Называется также консольным. Запускается в личной оболочке (наглядный пример — BIOS). Не требуется обычному среднестатистическому пользователю. А вот профессионалам он необходим, так как служит основным инструментарием работы с ПК.
Недостатки – необходимость знания команд для выполнения операций. Набирать их приходится вручную и без ошибок. Преимущества – возможность создать и обработать команду без задействования графических элементов.
Важно: в Windows можно открыть командную строку сочетанием клавиш Win + W, а затем обработать команду «cmd» (без кавычек).
Понятие языков
Языки интерфейса – это не те, что устанавливаются при наборе текстовых данных. Они представляют собой нечто используемое при загрузке ОС, в разнообразных меню, диалоговых окнах, справках. Объекты класса без них немыслимы. Языки разрешено менять, если к основному «подключен» хотя бы один дополнительный.
Для того, чтобы узнать, какой именно язык Windows установлен на компьютере, стоит выполнить следующие действия:
- Зайти в пункт меню «Панель управления».
- Переключиться в раздел «Язык».
- Посмотреть, что выделено на текущий момент.
Теперь понятно, что такое объект класса, а также какими бывают соответствующие «элементы». Разработчики создают разнообразные структуры и оформления для пользователей – чтобы те могли более быстро и комфортно работать с ПО. И без интерфейсов не существует ни одна техника.
Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!
"Папа" должен подходить к "маме"
- Внешние интерфейсы для подключения периферии.
- Внутренние интерфейсы, расположенные в корпусе ПК.
Внешние интерфейсы для подключения периферии USB
Разъёмы U niversal S erial B us (USB) предназначены для подключения к компьютеру таких внешних периферийных устройств, как мышь, клавиатура, портативный жёсткий диск, цифровая камера, VoIP-телефон (Skype) или принтер. Теоретически, к одному host-контроллеру USB можно подключить до 127 устройств. Максимальная скорость передачи составляет 12 Мбит/с для стандарта USB 1.1 и 480 Мбит/с для Hi-Speed USB 2.0. Разъёмы стандартов USB 1.1 и Hi-Speed 2.0 одинаковы. Различия кроются в скорости передачи и наборе функций host-контроллера USB компьютера, да и самих USB-устройств. USB обеспечивает устройства питанием, поэтому они могут работать от интерфейса без дополнительного питания (если USB-интерфейс даёт необходимое питание, не больше 500 мА на 5 В). Всего существует три типа USB-разъёмов.
- Разъём "тип A": обычно присутствует у ПК.
- Разъём "тип B": обычно находится на самом USB-устройстве (если кабель съёмный).
- Разъём мини-USB: обычно используется цифровыми видеокамерами, внешними жёсткими дисками и т.д.
USB "тип A" (слева) и USB "тип B" (справа).
Кабель расширения USB (должен быть не длиннее 5 м).
Разъёмы мини-USB обычно встречаются на цифровых камерах и внешних жёстких дисках.
Логотип USB всегда присутствует на разъёмах.
Кабель-двойник. Каждый USB-порт даёт 5 В/500 мА. Если нужно больше питания (скажем, для мобильного жёсткого диска), то данный кабель позволяет питаться и от второго USB-порта (500 + 500 = 1000 мА).
Оригинально: в данном случае USB всего лишь обеспечивает питание для зарядного устройства.
Адаптер USB/PS2.
Кабель FireWire с 6-контактной вилкой на одном конце и 4-контактной на другом.
Под официальным названием IEEE-1394 скрывается последовательный интерфейс, повсеместно использующийся для цифровых видеокамер, внешних жёстких дисков и различных сетевых устройств. Его также называют FireWire (от Apple) и i.Link (от Sony). На данный момент 400-Мбит/с стандарт IEEE-1394 сменяется 800-Мбит/с IEEE-1394b (также известным как FireWire-800). Обычно устройства FireWire подключаются через 6-контактную вилку, которая обеспечивает питание. У 4-контактной вилки питание не подводится. Устройства FireWire-800, с другой стороны, используют 9-контактные кабели и разъёмы.
Эта карта FireWire обеспечивает два больших 6-контактных порта и один маленький 4-контактный.
6-контактный разъём с питанием.
4-контактный разъём без питания. Такой обычно используется на цифровых видеокамерах и ноутбуках.
"Тюльпан" (Cinch/RCA): композитный видео, аудио, HDTV
Цветовую кодировку можно только приветствовать: жёлтый для видео (FBAS), белый и красный "тюльпаны" для аналогового звука, а также три "тюльпана" (красный, синий, зелёный) для компонентного выхода HDTV
Разъёмы "тюльпан" используются в паре с коаксиальными кабелями для многих электронных сигналов. Обычно вилки "тюльпан" используют цветовое кодирование, которое приведено в следующей таблице.
Аппаратно-программные
Обеспечение взаимодействия между устройствами и программными комплексами. В персональных компьютерах эту роль берет на себя операционная система.
Пользовательский голосовой
Управление обеспечивается при помощи голосовых команд. Этот интерфейс является самым простым и дружелюбным, так как все команды отдаются, в основном, на родном языке пользователя. Сейчас голосовой вид зарабатывает популярность и может применяться, как дополнительный или самостоятельный системный компонент, замещая при этом GUI.
Пользовательский текстовый
В качестве примера сюда можно привести текстовую строку Windows, которая обеспечивает доступ к элементам операционной системы. Такой тип взаимодействия не является простым, дружественным или интуитивно понятным. Чтобы им воспользоваться, пользователь должен обладать определенными знаниями. На данный момент почти вышел из употребления и его место занял GUI.
Основные определения
Сразу приведем научное определение слова интерфейс.
Интерфейс (от английского слова — interface) — совокупность средств и правил, которые устанавливают взаимодействие между двумя функциональными объектами.
Если говорить простым языком, то интерфейс это мост, который помогает взаимодействовать двум элементам. Причем это необязательно пара «человек-компьютер». Это могут быть пары «компьютер-компьютер», «компьютер-устройство (например, модем или принтер)» и т.д.
С помощью различных интерфейсов решаются следующие задачи:
- Ввод и передача команд;
- Обеспечение контроля над ошибками;
- Облегчение взаимодействия между пользователем и устройствами (или программами);
- Обеспечение обмена информацией между разными элементами.
GUI (графический пользовательский)
GUI (от слов graphical user interface), подразумевает взаимодействие с человеком при помощи графических элементов – значков, кнопок, окон, списков и т.д. Является самым простым для понимания. GUI используется во всех операционных системах, которые предназначены для работы с неподготовленными пользователями и ориентированными на широкую группу потребителей.
В отличие от текстового типа, в GUI пользователь имеет доступ ко всем видимым объектам, которые расположены на экране. Это достигается с помощью устройств ввода информации, таких как клавиатура, мышь и т.д.
Графические и текстовые
Каждый пользователь может использовать графические объекты класса (GUI). Встречается во всех существующих сегодня операционных системах, а также практически в каждой утилите. Иногда называется WIMP. Аббревиатура произошла от сокращения слов Window, Icon, Menu, Pointing device.
К основным составляющий графического интерфейса относят:
- списки;
- меню;
- различные пиктограммы (это – схемы, рисунки, картинки, фото).
В ОС человек кликает по иконкам, олицетворяющим приложения и файлы. Это и есть графический интерфейс. Облегчает работу пользователя с устройством, предоставляя среднестатистическому человеку широкий спектр возможностей. Навигация производится посредством курсора мышки.
Важно: это не визуальный объект, представляющий собой набор одноименных образов: значков, надписей в том или ином месте дисплея. Визуальные структуры могут быть как текстовыми, так и графическими.
Текстовые объекты класса используются во время ввода-вывода сведений, предоставления информации, наборе цифр и букв, символики псевдографики. Задействованы базовые составляющие графического оформления, к которым относят: выпадающие списки, флажки и так далее.
К преимуществам относят:
- емкость в плане ресурсозатратности;
- скорость отображения информации;
- простоту понимания.
Командная строчка является частью текстового интерфейса. Некоторые утилиты задействуют в процессе работы развитые оконные системы. В них для интерактивного взаимодействия используются джойстики, клавиатуры и мышки.
Жестовые, тактильные, нейронные и голосовые
В числе современных объектов класса есть системы, при которых человек осуществляет управление техникой при помощи «нестандартных» методов. А именно – жестами, голосом и так далее.
При подобных обстоятельствах принято выделять:
- Жестовые интерфейсы. В качестве объектов контактирования выступают графические планшеты и сенсорные экраны. Все, что реагирует на движения стилусов и пальцев.
- Голосовые виды. Управление девайсом осуществляется речью. Пример – голосовой помощник «Алиса».
- Тактильный вариант управления. Взаимодействие обеспечивается осязательными ощущениями, получением чувствительной обратной связи.
- Нейронные объекты класса. В них команды передаются электронами, подключенными к мозгу. Встречается при ООП (создание современных игр – анимации в них), медицине.
Обычно подобные технологии внедряются в сложной инновационной технике.
Определение
Интерфейсом принято называть некий «проводник», обеспечивающий взаимодействие людей с утилитами, операционными системами и техустройствами. Также описывают контактирование софта между собой. Юзер должен давать разнообразные команды, а технический объект их обрабатывает. Далее – проводит анализ и предоставляет тот или иной ответ. Видов интерфейсов очень много. И каждый имеет собственные особенности, о которых необходимо знать программистам и обычным среднестатистическим пользователям.
К главным задачам, которые решают с помощью интерфейсов относят:
- отображение и введение данных;
- осуществление управления теми или иными утилитами;
- контактирование с операционными системами.
Подразумевается, что виды interface обеспечивают связь не только человек-техника, но и ПК-утилита, приложение-приложение, компьютер-допустройство. Пример – к системному блоку подключают при помощи USB-разъема периферийные девайсы.
Внимание: все типы существующих интерфейсов тесно связаны с программированием.
Заключение
Вот Вы и познакомились с термином интерфейс в информатике и знаете, чем графический тип отличается от текстового. Материал простой, в нем нет сухих формул. Также на сайте Вы можете прочитать другие статьи, касающиеся информатики. Например, что такое файл и папка.
В современном экономическом словаре понятию интерфейс дается следующее определение: интерфейс – это аппаратно-программные средства, обеспечивающие графическое отображение и обмен информацией между человеком и компьютером. Говоря простым языком, интерфейс, благодаря аппаратуре и программному обеспечению, позволяет компьютеру взаимодействовать с человеком или другими компьютерами.
Различают системный интерфейс – это обеспечение взаимодействия при помощи операционной системы или ее надстройки и прикладной интерфейс – это интерфейсы различных прикладных программ. Системный подразделяется на командный, графический WIMP и SILK-интерфейс. Командный интерфейс выполнен в виде технологии командной строки. Компьютер выводит на экран пустую строку, в которой человек пишет команду и отправляет на реализацию ПК. Интерфейс WIMP работает благодаря командам, но, в отличие от командной строки, здесь используется различные графические образы: окна, меню, указатели. На сегодняшний день широкое распространение получил так называемый "чистый" графический интерфейс. Работа происходит в окнах. Все файлы и программы выполнены в виде "иконок", при нажатии открываются в окна. Повсеместно используются различные меню. Работа ведется при помощи указателей. Интерфейс SILK работает на основе технологии распознавания звуков. Этот вид интерфейса появился после изобретения звуковых карт. Компьютер анализирует человеческую речь, выделяя в ней команды и выполняет их. Используется редко, в основном военными. Необходимо настраивать данный интерфейс на каждого пользователя для правильного распознавания голосовых команд.
Виды интерфейсов:
– интерфейс-меню
– пользовательский
– речевой
– технологический
Интерфейс - это среда соединяющая две составные части некоей системы. Например, провод соединяющий телефон и АТС - проводной интерфейс. Радиоволны соединяющие сотовый телефон и базовую станцию - радиоинтерфейс. Среда соединяющая флешку и компьютер - USB интерфейс. То есть это обобщенное название того, что сединяет две части системы.
У этого термина существуют и другие значения, см. Интерфейс (значения).
Интерфе́йс (англ. interface — поверхность раздела; граница раздела; поверхность контакта; стык, область контакта, взаимодействия; средство осуществления взаимного воздействия, взаимосвязи) — совокупность возможностей, способов и методов одновременного действия (в том числе посредством обмена информацией между ними) двух имеющих общее разграничение, то есть не связанных линейно, информационных систем, устройств или программ, определяемая их характеристиками, а также характеристиками соединения, сигналов обмена и т. п. [источник не указан 40 дней]
В информатике интерфейс рассматривается как общая граница двух отдельно существующих составных частей, посредством которой они обмениваются информацией в режиме одновременности. Этот обмен может быть, как двусторонним, так и односторонним.
Если одна из взаимодействующих систем — человек, чаще говорят лишь о второй системе, то есть об интерфейсе той системы, с которой человек взаимодействует в режиме одновременности.
элементы электронного аппарата (телевизора, автомагнитолы, часов и т. п.) — дисплей, набор кнопок и переключателей для настройки, плюс правила управления ими — интерфейс системы «человек — аппарат»;
клавиатура, мышь и пр. устройства ввода — элементы обеспечения соответствия в режиме одновременности в системе пользовательского интерфейса (в свою очередь, и сами клавиатура и мышь имеют свои средства сопряжения с компьютером, аппаратные и программные).
Этот термин применяется только в информатике, поскольку имеется в виду совокупность унифицированных технических и программных средств и правил (описаний, соглашений, протоколов), обеспечивающих одновременное взаимодействие устройств и/или программ в вычислительной системе или обеспечение соответствия систем. [1]
1 Интерфейсы в вычислительной технике
1.1 Способ взаимодействия физических устройств
1.2 Способ взаимодействия программных компонентов
1.3 Способ взаимодействия человека и техники
2 См. также
3 Примечания
4 Литература
Интерфейсы в вычислительной технике
Интерфейсы являются основой взаимодействия всех современных информационных систем. Если интерфейс какого-либо объекта (персонального компьютера, программы, функции) не изменяется (стабилен, стандартизирован), это даёт возможность модифицировать сам объект, не перестраивая принципы его взаимодействия с другими объектами (так, например, научившись работать с одной программой под Windows, пользователь с большей лёгкостью освоит и другие, потому что они имеют однотипные элементы интерфейса).
В вычислительной системе взаимодействие может осуществляться на пользовательском, программном и аппаратном уровнях. Соответственно, согласно этому, интерфейсы могут существовать как:
Способ взаимодействия физических устройств
Физический (аппаратный интерфейс) — способ взаимодействия физических устройств. Чаще всего речь идёт о компьютерных портах.
Сетевой интерфейс
Сетевой шлюз — устройство, соединяющее локальную сеть с более крупной, например, Интернетом
Шина (компьютер)
Стандартный интерфейс — совокупность унифицированных технических, программных и конструктивных средств, основанных на стандарте, реализующих взаимодействие различных функциональных элементов в информационной системе, обеспечивающих информационную, электрическую и конструктивную совместимость этих элементов. Стык (используется редко [2]) — место соединения устройств сети передачи данных. Связь между понятиями протокола и интерфейса не всегда однозначна: интерфейс может содержать элементы протокола, а протокол, в свою очередь, может охватывать несколько интерфейсов (стыков). Основная идея использования стандартных интерфейсов и протоколов — унификация меж- и внутриси
Развитие техники и информационных технологий привело к тому, что в мире начали появляться новые термины. Понятие интерфейса фигурирует в разговоре о компьютерах и мобильных устройствах довольно часто. То же самое касается термина «объект класса». Считают, что все это предназначается для взаимодействия людей с современными машинами.
Пользовательский
Пользовательский интерфейс – то, что человек, работающий с девайсом, видит перед собой, куда он кликает. Некая внешняя оболочка утилиты или задействованного устройства, предназначенная для более комфортного пользовательского использования.
Под интерфейсом изначально в качестве объекта класса принимают именно пользовательскую интерпретацию. У нее понятная структура, не требующая особых навыков и знаний. Но в последних версиях Windows с ним возникают затруднения, так как некоторые «привычные» элементы спрятаны. Приходится некоторое время привыкать к «оформлению» ОС.
Почти все объекты программирования относятся к пользовательскому «стилю общения» с устройствами и утилитами. Он включает в себя различные типы данных. Под его управлением осуществляется ввод и вывод информации.
Игровые и веб
- отсутствие необходимости установки дополнительного ПО для работы;
- программа-браузер есть по умолчанию во всех ОС;
- язык программирования для создания соответствующих объектов способен освоить каждый.
Не нужно путать данную разновидность с сетевым, где для «общения» используется девайс передачи данных посредством компьютерных сетей (VLAN-подключение).
Имеются и «игровые объекты». Обладает тесной связью с игровым дизайном, но выходит за его пределы. Пользователь запускает игру, которая подключается к различным вселенным. Игровая «оболочка» — это точка соприкосновения. С ее помощью клиенты получают от игрушки желаемые сведения, а также управляют персонажами и функциями. Обязательно будет введен при создании различных развлекательных приложений.
Материальные
Называются также осязательными классами. Обеспечивают контакт людей с электроникой. Для этого используются осязаемые структуры. Пример: мышь, которую двигает человек. Вместе с тем перемещается курсор на экране ноутбука.
Телефонный
Существует и еще один весьма крупный класс. Это – мобильный. Характеризуется SIMP (Screen-Icon-Menu-Pointer). В мобильных платформах окна считаются элементами структуры. Растягиваются на весь дисплей. Переключение производится графическими составляющими или движениями пальцев (тапами).
Современные гаджеты используют:
- iOS (Apple);
- Android;
- Symbian;
- Windows Mobile;
- Palm;
- BlackBerry.
Популярные мобильные платформы используют брендинг. Значит, создатели оборудования могут вносить корректировки в программы. Ключевое слово здесь – «могут». Это позволяет совершенствовать дизайн и функционал.
Системные структуры в мобильных устройствах создаются для того, чтобы решать различные типы задач. Разница будет заключаться в наборе предлагаемого софта.
Мобильные объекты класса предусматривают также:
- гнезда подключения гарнитуры;
- разъем для зарядного устройства;
- голосовые помощники.
Все это – составляющие ООП, имеющие аналоги на ПК. Только в упомянутом случае они подстраиваются под мобильные гаджеты.
Важно: современные смартфоны и планшеты предусматривают новые структуры. Пример – беспроводная связь.
Читайте также: