BTÖ711 - Ünite 4: Paradigmalar

1. BTÖ711 - Ünite 4: Paradigmalar Ömer Arslan

2. Giriş • Etkileşimli bir sistemde kullanıcının bir hedefi gerçekleştirebilmesi o sistemin kullanılabilirliğine bağlıdır. • Etkileşimli sistem tasarımcısı şu sorulara cevap aramalıdır: • Etkileşimli sistemin kullanılabilirliğinden nasıl emin olabilirim? • Etkileşimli sistemin kullanılabilirliğini nasıl ölçebilirim?

3. Giriş • Başarılı sistemlerde kullanılabilirliğin yüksek olduğu ve sonraki gelişmelere model (paradigma) olduğu kabul edilir. • Paradigma: benzer özellikteki öğelerin bir sınıfı, örnek, model, kuramsal çerçeve • Örneğin: Newton fiziği ve kuantum fiziği, fiziğe ait paradigmalardır.

4. Etkileşimde Paradigmalar • İnsan bilgisayar etkileşiminde teknolojik gelişmeler süreci ve bir sonraki adımı etkilemiştir. • Sistemlerin farklı özelliklerine vurgu yapan yaklaşımlar (paradigma) zaman içinde farklılaşmış veya gelişmelere göre paradigmalar da değişmiştir.

5. 1. Zaman paylaşımı

6. 1. Zaman paylaşımı • 1940-50’lerden itibaren mekanik parçalardan, vakum tüplerine, oradan da transistörlü yapıya geçen bilgisayarların kapasiteleri de belirgin şekilde yükseldi. • Bu kapasite artışıyla birlikte bir bilgisayar birden fazla kullanıcının kullanımına imkan sağladı. • İşlemci gücü yüksek bir ana makina ve buna bağlı terminaller (genellikle temel giriş ve çıkış birimlerinden oluşur) ile tek bir merkezden işlemci gücünün, bağlı kullanıcılara tahsis edilmesi zaman paylaşımı yaklaşımına güzel bir örnektir.

7. Fortran programlama dilinde hazırlanmış, delikli kart

8. 1. Zaman paylaşımı • Bir bilgisayarda (mainframe) operatöre gerek duymadan farklı kullanıcılar delikli kartlarla programlama yapabilir hale gelmesiyle insan-bilgisayar etkileşiminde önemli bir dönem başlamış oldu. • Zaman paylaşımı, bilgisayarın farklı zaman dilimlerinde farklı kullanıcıların hizmetine sunulmasını işaret etmektedir.

9. 2. Video DisplayUnit • 1950lerden itibaren görsel yapıdaki bilgilerin işlenmesi adına deneysel çalışmalar yapılamaya başlandı. Bu dönemde en belirgin çalışma ABD hava kuvvetlerinin SAGE projesidir.

10. 2. Video DisplayUnit • 1962’de Sutherland bir televizyon sistemi ve bilgisayarı birleştirerek ilk görsel modelleme ve görsel işlemeyi gerçekleştirdi. • Geliştirilen SkechPad programı, insan bilgisayar etkileşiminde, insanın yeni şeyler üretmesine olanak sağlayarak önemli bir dönemin başlamasını sağladı.

12. 2. Video DisplayUnit • Sutherland’ınSketchPad yazılımının önemi: • Bu yazılımla, bilgi işleme, bilgisayar hafızasındaki sıralanmış ‘bit’lerden, gerçek bir görselliğe dönüştü. Aynı zamanda daha önce insanlar bilgisayarın dilinden konuşmak zorundayken, artık bilgisayarlar insanların davranış ve dilinden daha çok anlar hale geldi.

13. 2. Video DisplayUnit • Sutherland’ınSketchPad yazılımının önemi: 2. Bireysel çabaların bilgisayar tarihinde kökten değişiklikler yapabileceği görüldü.

14. 3. Programlama araçları • Engelbart bilgisayarların, karmaşık problemlerin çözümünde insan zekasını geliştirmek için kullanılabileceğini savunuyordu. • Ekibiyle birlikte bir çok buluş gerçekleştiren Engelbart, doğru araçlarla problemlerin çok daha etkin bir şekilde çözüleceği fikrinden hareketle, programlamayı kolaylaştıracak araçlar geliştirdi. (oNLineSystem) • Bu küçük araçlarla daha karmaşık işlerin halledilebileceği kapsamlı araçlar elde etmeyi amaçlıyordu. Bu fikirden hareketle gelişim süreklilik kazandı.

15. 3. Programlama araçları • Engelbart’ın çalışmalarının insan-bilgisayar etkileşimde önemli olmasının sebebi, basit araçlardan karmaşık programlama araçları oluşturma fikriyle, daha sonra yaygınlaşan fare ve kelime işlemci gibi ürünleri geliştirmesi ve bileşen mantığını kurmasıdır.

16. İlk bilgisayar faresi (Engelbart) • Detaylı bilgi: • http://www.dougengelbart.org/firsts/mouse.html

17. 4. Kişisel Bilgisayar • 1970lerde iyice yaygınlaşan ve erişilebilir hale gelen bilgisayarlarda, Engelbart’ın öncülük ettiği küçük yazılım paketleri sayesinde uzmanlık bilgileri olmadan da bilgisayar kullanılabilir hale geldi. • SeymourPapert, LOGO isimli, çocuklara programlamayı öğretmeyi amaçlayan bir programlama dili geliştirdi.

18. 4. Kişisel Bilgisayar • LOGO programlama dilinde çocuklar basit komutlarla kaplumbağaya benzer bir robotun çizim yapmasını sağlıyordu.

19. 4. Kişisel Bilgisayar • Papert, çocukların anlayabileceği düzeyde bir dil geliştirerek, etkileşimi en üst düzeye çıkardı. • Papert’e göre bir sistemin gücü, kullanım kolaylığından geliyordu.

20. 4. Kişisel Bilgisayar • Alan Kay, 1970’lerde ulaşılabilir, LOGO gibi kullanımı kolay yazılımlarla desteklenmiş ve tek bir kullanıcıya tahsis edilmiş bilgisayarların yaygınlaşacağını ön gördü. • Bu yıllarda Kay ve ekibi Xerox merkezinde sade ve görsel olan smalltalk programlama dili üzerinden geliştirilmiş yazılımla çalışan Dynabook’u üretti.

21. 4. Kişisel Bilgisayar • Dynabookile kişisel bilgisayar, workstation ve mainframearasındaki keskin çizgiler kalktı. • Dynabook, Kay’ın ileri görüşlülüğü sayesinde günümüzde kullandığımız kişisel bilgisayarların formuna temel teşkil etti.

22. Xerox Alto

23. Dynabook

24. 5. Pencere sistemi ve WIMP arayüzü • Kişisel bilgisayarların ticari başarıyla birlikte yaygınlaşması, insanların işlerini eskisinden çok daha fazla bilgisayarlarla yapmasını beraberinde getirdi • Aynı anda birden fazla iş ve konuyla ilgilenebilen insanlar, bilgisayarların da farklı konuları aynı anda veya peş peşe çalışabilecek şekilde olmasının ihtiyacını hissettiler.

25. 5. Pencere sistemi ve WIMP arayüzü • Pencere sistemi, yürütülen işlerin mantıksal ve fiziksel olarak farklı alanlarda gösterilmesini sağladı. • Pencere sistemiyle birlikte etkileşim pencere, ikon, menü ve işaretçi üzerinde yoğunlaştı. Window - Icon - Menu - Pointer

26. 5. Pencere sistemi ve WIMP arayüzü • WIMP arayüzüne sahip ilk ticari bilgisayar Xerox firmasının 8010 Star modelidir. • Xerox 8010 pencere ve WIMP arayüzü teknolojisini, Engelbart’ın NLS ve öncülü Xerox Alto’ya borçludur.

27. Xerox 8010

28. 6. Metafor • Metafor, daha önce bilinen ve anlaşılmış kavramlar üzerinden yeni kavramların anlatılması için kullanılan benzetimlerdir. • Pencere, ikon, menü gibi metaforların yanısıra masaüstü (officedesktop), çalışma sayfası (spreadsheet) gibi metaforlar sayesinde, insanların bilgisayarlara olan yabancılıktan kurtulmasında ve onu daha iyi anlamasında olumlu etkileri oldu.

29. 6. Metafor • Metaforlar başlangıç için insanların anlayış ve yaklaşımlarını olumlu etkilese de daha sonra farklı karmaşalara yol açabilmektedir. • Kelime işlemci için kullanılan daktilo metaforu, bazı farklılıklar nedeniyle kafa karışıklığına yol açmıştır.

30. 6. Metafor • Bilgisayar teknolojisinde metaforlar kültürel farklılıklar nedeniyle, yanlış kullanımlara sebep olabilir. Bu yüzden uluslararası düzeyde kullanılan teknolojilerde kullanılacak metaforların, önyargılara ve yanlış anlaşılmalara sebep olmayacak şekilde seçilmesi önemlidir.

31. 6. Metafor • Dosya işlemlerini yapmak için kullanılan bilgisayarlar İş İstasyonu derken, daha bireysel kullanıma uygun bilgisayarlar için masaüstü metaforu kabul görmüştür. • Metaforlar, insanların yeni teknolojilere uyumunu kolaylaştırmak için kullanışlıdır.

32. 7. Doğrudan müdahle • Ben Shneiderman doğrudan müdahale (directmanuplation) ara yüzlerinin özelliklerini şöyle sıralamıştır: • İlgili objelerin görülebilirliği • Ara yüz faaliyetlerini ve tüm diğer faaliyetlerde hızlı geribildirim • Eylemlerin geri alınabilir olması, bu sayede kullanıcının sistemi keşfetmesi için cesaretlendirilmesi • Eylemlerin sözdizimsel olarak doğru ifadesi ve işlemlerin geçerli olması • Uzun ve karmaşık komut satırlarının yerini, görünür nesnelere doğrudan müdahalenin alması.

33. 7. Doğrudan müdahle • Masaüstü metaforunda doğrudan müdahale için dosya ve klasör hiyerarşisi örnek verilebilir. • Ara yüzde bir dosya farklı bir klasöre taşınmak istendiğinde yapılacak işlem, gerçek hayattakine benzer «sürükle ve bırak»tır. • Komut satırı ile dosya taşıma işlemi sırasında sözdizimi hatası veya yanlış yazım nedeniyle hata yapma olasılığı çok daha yüksektir.

34. 7. Doğrudan müdahle • Norman ve Draper1986 yılında, ara yüzün kendisinin bir sistem olduğunu anlatan ‘dünya-modeli metaforunu’ ortaya koydu. • Bu metaforda: ara yüz kullanıcının etkileşime geçtiği bir dünyadır. Dünya kullanıcının eylemlerine göre değişir ve bu etkileşimde bir aracı yoktur. Buna doğrudan bağlılık denir(directengagement).

35. 7. Doğrudan müdahle • Doğrudan müdahele yaklaşımına göre giriş ve çıkış konusunda kesin bir ayrım yoktur. • Masaüstündeki bir dosya simgesi, bilgisayar için bir çıktı iken, kullanıcı için etkileşimi başlatıcı bir girdi olabilmektedir.

36. 7. Doğrudan müdahle • WYSIWYG: whatyousee is whatyouget • Bu ara yüzde, kullanıcının girdisi ile ürün çıktısı neredeyse aynıdır. • Bir kelime işlemcide girilen metin ile, biçimlendirilmiş metin birbirinden farklı görünüme sahip olabilirken, WYSIWYG metaforuna uygun bir editörde girilen metin ile çıktı aynıdır. • MS WORD ve Notepad buna güzel bir örnek olabilir.

37. 8. Eyleme karşı dil • Sistem-kullanıcı iletişimi eylem metaforunda dolaylı yoldan sağlanır. İki yaklaşım vardır. • İlk yaklaşıma göre, kullanıcı sistemin temel işleyişini bilir, ara yüz bu iletişimde çok fazla aktif rol almaz. • İkinci yaklaşıma göre ise, kullanıcı arka plan işleyişten pek haberdar olmaz ve iletişimin sistem ve kullanıcı arasında etkin bir şekilde sürdürülmesini ara yüz sağlar. sağlar.

38. 8. Eyleme karşı dil • Dil paradigmasında ise, mevcut durum için tanımlanmış bir prosedür ile, örneğin tüm dosyalar üzerinde bir işlemin yapılaması gibi bir döngü tanımlanabilir ve işlem kullanıcı tarafından başlatıldıktan sonra bir daha müdahaleye gerek kalmadan kendiliğinden sonuna kadar devam edebilir.

39. 8. Eyleme karşı dil • Eylem ve dil paradigması birbirinden tamamen ayrı olmak zorunda değildir. • ‘Örnekle programlama’ özelinde, kullanıcı eylemleri sistem tarafından kaydedilip, daha sonra bu eylemlerin tekrarlanması için bir prosedüre dönüştürülebilir. Bu durumda sistem kullanıcının eylemlerini dile dönüştürerek kendi gerçekleştirebilir.

40. 9. Hipermetin • 1945 yılında Vannevar Bush, Memex isminde bir cihaz tanımladı. Bu cihaz yüksek miktarda bilgiyi depolayabiliyor ve bu bilgileri arasındaki ilişkilere göre sunabiliyordu. • 1960larda Memex’i mekanik olarak gerçekleştiremeyen TedNelson, Memex’e benzer olan Xanadu’yumakine dili ile geliştirdi. • Xanadu, doğrusal olmayan bağlantılarla metin ve diğer medyalar ilişkilendirilecek şeklinde tasarlandı.

41. 9. Hipermetin • 60ların ortasında, doğrusal olmayan bağlantılı metinleri tanımlamak için hipermetin kavramını ortaya koyan Nelson, Bush’un Memex fikrini yakaladı. • Yaklaşık 20 yıl sonra hipermetin ticari değer kazandı. • Metin dışında diğer medyaları da içine alarak, doğrusal olmayan bağlantılar kurulmuş formları ise hiperortamı oluşturdu.

42. 10. Multi-modal • Multimodal bir sistem, klavye, fare gibi giriş birimleri grafik ekran veya ses çıkışı gibi çıkışlara sahiptir. • Bu giriş ve çıkışların her biri bir iletişim kanalı varsayılabilir ve yine kullanıcı için her bir bileşen bir etkileşim kanalı olarak düşünülebilir. • İnsanlar görsel ve dokunsal kanallar ile etkileşim kurdukları için, bütün etkileşimli sistemler multi-modal yapıdadır diyebiliriz. • Bazı durumlarda ses ile işitsel kanal üzerinden etkileşim sağlanabilir.

43. 11. Bilgisayar destekli işbirlikçi çalışma • 1960larda farklı mekanlardaki bilgisayarlar arasında iletişimin sağlanması amacıyla ağlar geliştirildi. • Ancak bu ağlar insanların makineler aracılığıyla etkileşimine pek uygun değildi. • Bu bağlamda, insanların elektronik mesajlarla birbirleri ile etkileşim kurabilmeleri adına elektronik posta metaforu geliştirildi.

44. 11. Bilgisayar destekli işbirlikçi çalışma • Eposta, siteler arası alınıp gönderilen iletiler ile insan-insan ve insan-bilgisayar etkileşimini artırdı. • Eposta ve tartışma grupları, asenkron olduğu için daha çok tercih edildi diyebiliriz, ancak telefon görüşmesi gibi senkron iletişim araçlarına da ihtiyaç duyulduğu durumlar olabilir (IRC).

45. 12. World Wide Web • Etkileşimli bilgisayar alanında belki de en önemli ilerleme web’le sağlandı. • Web: • İnternet teknolojisi ile sunulması • Kolay kullanım sunması • Ağırlıklı olarak bilgiyi görsel ara yüzle sunması • Karmaşık veri iletim protokollerini kullanıcıdan gizlemesi • Uzaktaki bilgiye erişimi mümkün kılması gibi özelliklere sahiptir.

46. 12. World Wide Web • Uyumluluk ve standartlaştırma adına • TCP/IP gibi veri iletişim protokolleri • Adresleme için IP/domain servisleri • Web için özel http katmanı • Bilginin sayfalar halinde sunulması için ortak HTML dilinin standartlaştırılması • İçerik konumlandırıcılar için URL (universalresourceloator) standardı geliştirildi. Bilgileri sayfalar halinde sunabilen web’in en çarpıcı özelliği, sayfalar arasında hipermetin tabanlı bağlantılar kurmaya izin vermesidir.

47. 12. World Wide Web • 1989’da Web, Tim Berners Lee tarafından CERN’de elde edilen bilgilerin dağıtımı ve paylaşımı için tasarlandı. • 1960lardan beri var olan internet, etkileşimi kolaylaştıran ara yüzler (tarayıcılar) sayesinde geliştirildikten hemen sonra önce akademik çevrelerde, ardından tüm dünyada popüler hale geldi. • Web dünyayı global bir köy haline getirerek geliştirilen standartlar ile bilgiye erişimi daha demokratik (teoride) hale getirdi diyebiliriz.

48. 13. Ajan tabanlı arayüzler • Ajanlar, kullanıcının davranışlarını analiz ederek, onun bir sonraki davranışını tahmin eder ona yardımcı olmayı amaçlar. • Örneğin Excel yazılımı, otomatik toplam fonksiyonunda basit toplama işlemini muhtemel değerleri kullanıcı seçmeden kendisi tespit ederek kullanım kolaylığı sağlar. • Ajanlar kullanıcının yapmak istediğine engel olmaz, ancak rutin işlerde ihtiyaç duyulduğu zaman işleri kolaylaştırmak için çalışırlar. • E posta filtreleri, crawler yazılımlar (googlealert) vs.

49. 14. Aynı zamanda her yerde bilgi işleme • Xerox PARC öncüsü Weisler’e göre en ideal teknoloji görünmeyendir. Yani günlük hayatın içinde varlığı hissedilmeyecek kadar kaynaşmıştır. • Günümüzde buna örnek olarak mikroçipleri verebiliriz. Otomatik kahve makinasından yürüyen merdivene, hayatımızı her alanda kolaylaştıran ama varlığından çoğu zaman haberdar olmadığımız teknolojilerden faydalanıyoruz.