352 lines
34 KiB
TeX
352 lines
34 KiB
TeX
\documentclass[a4paper, final]{article}
|
||
%\usepackage{literat} % Нормальные шрифты
|
||
\usepackage[14pt]{extsizes} % для того чтобы задать нестандартный 14-ый размер шрифта
|
||
\usepackage{tabularx}
|
||
\usepackage{booktabs}
|
||
\usepackage[T2A]{fontenc}
|
||
\usepackage[utf8]{inputenc}
|
||
\usepackage[russian]{babel}
|
||
\usepackage{amsmath}
|
||
\usepackage[left=25mm, top=20mm, right=20mm, bottom=20mm, footskip=10mm]{geometry}
|
||
\usepackage{ragged2e} %для растягивания по ширине
|
||
\usepackage{setspace} %для межстрочно го интервала
|
||
\usepackage{moreverb} %для работы с листингами
|
||
\usepackage{indentfirst} % для абзацного отступа
|
||
\usepackage{moreverb} %для печати в листинге исходного кода программ
|
||
\usepackage{pdfpages} %для вставки других pdf файлов
|
||
\usepackage{tikz}
|
||
\usepackage{graphicx}
|
||
\usepackage{afterpage}
|
||
\usepackage{longtable}
|
||
\usepackage{float}
|
||
\usepackage{xcolor}
|
||
|
||
|
||
|
||
% \usepackage[paper=A4,DIV=12]{typearea}
|
||
\usepackage{pdflscape}
|
||
% \usepackage{lscape}
|
||
|
||
\usepackage{array}
|
||
\usepackage{multirow}
|
||
|
||
\renewcommand\verbatimtabsize{4\relax}
|
||
\renewcommand\listingoffset{0.2em} %отступ от номеров строк в листинге
|
||
\renewcommand{\arraystretch}{1.4} % изменяю высоту строки в таблице
|
||
\usepackage[font=small, singlelinecheck=false, justification=centering, format=plain, labelsep=period]{caption} %для настройки заголовка таблицы
|
||
\usepackage{listings} %листинги
|
||
\usepackage{xcolor} % цвета
|
||
\usepackage{hyperref}% для гиперссылок
|
||
\usepackage{enumitem} %для перечислений
|
||
|
||
\newcommand{\specialcell}[2][l]{\begin{tabular}[#1]{@{}l@{}}#2\end{tabular}}
|
||
|
||
|
||
\setlist[enumerate,itemize]{leftmargin=1.2cm} %отступ в перечислениях
|
||
|
||
\hypersetup{colorlinks,
|
||
allcolors=[RGB]{010 090 200}} %красивые гиперссылки (не красные)
|
||
|
||
% подгружаемые языки — подробнее в документации listings (это всё для листингов)
|
||
\lstloadlanguages{ SQL}
|
||
% включаем кириллицу и добавляем кое−какие опции
|
||
\lstset{tabsize=2,
|
||
breaklines,
|
||
basicstyle=\footnotesize,
|
||
columns=fullflexible,
|
||
flexiblecolumns,
|
||
numbers=left,
|
||
numberstyle={\footnotesize},
|
||
keywordstyle=\color{blue},
|
||
inputencoding=cp1251,
|
||
extendedchars=true
|
||
}
|
||
\lstdefinelanguage{MyC}{
|
||
language=SQL,
|
||
% ndkeywordstyle=\color{darkgray}\bfseries,
|
||
% identifierstyle=\color{black},
|
||
% morecomment=[n]{/**}{*/},
|
||
% commentstyle=\color{blue}\ttfamily,
|
||
% stringstyle=\color{red}\ttfamily,
|
||
% morestring=[b]",\
|
||
% showstringspaces=false,
|
||
% morecomment=[l][\color{gray}]{//},
|
||
keepspaces=true,
|
||
escapechar=\%,
|
||
texcl=true
|
||
}
|
||
|
||
\textheight=24cm % высота текста
|
||
\textwidth=16cm % ширина текста
|
||
\oddsidemargin=0pt % отступ от левого края
|
||
\topmargin=-1.5cm % отступ от верхнего края
|
||
\parindent=24pt % абзацный отступ
|
||
\parskip=5pt % интервал между абзацами
|
||
\tolerance=2000 % терпимость к "жидким" строкам
|
||
\flushbottom % выравнивание высоты страниц
|
||
|
||
|
||
% Настройка листингов
|
||
\lstset{
|
||
language=python,
|
||
extendedchars=\true,
|
||
inputencoding=utf8,
|
||
keepspaces=true,
|
||
% captionpos=b, % подписи листингов снизу
|
||
}
|
||
|
||
\begin{document} % начало документа
|
||
|
||
|
||
|
||
% НАЧАЛО ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
|
||
\begin{center}
|
||
\hfill \break
|
||
\hfill \break
|
||
\normalsize{МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ\\
|
||
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»\\[10pt]}
|
||
\normalsize{Институт компьютерных наук и кибербезопасности}\\[10pt]
|
||
\normalsize{Высшая школа технологий искусственного интеллекта}\\[10pt]
|
||
\normalsize{Направление: 02.03.01 <<Математика и компьютерные науки>>}\\
|
||
|
||
\hfill \break
|
||
\hfill \break
|
||
\hfill \break
|
||
\large{Лабораторная работа №1}\\
|
||
\large{разработка интерфейса пользователя для интерактивного приложения по теме}\\
|
||
\large{<<Организация семейного похода за грибами>>}\\
|
||
\large{по дисциплине}\\
|
||
\large{<<Разработка человеко-машинного интерфейса>>}\\
|
||
|
||
\hfill \break
|
||
\hfill \break
|
||
\end{center}
|
||
|
||
\small{
|
||
\begin{tabular}{lrrl}
|
||
\!\!\!Студент, & \hspace{2cm} & & \\
|
||
\!\!\!группы 5130201/20101 & \hspace{2cm} & \underline{\hspace{3cm}} &Тищенко А. А. \\\\
|
||
\!\!\!Преподаватель & \hspace{2cm} & \underline{\hspace{3cm}} & Курочкин М. А. \\\\
|
||
&&\hspace{4cm}
|
||
\end{tabular}
|
||
\begin{flushright}
|
||
<<\underline{\hspace{1cm}}>>\underline{\hspace{2.5cm}} 2025г.
|
||
\end{flushright}
|
||
}
|
||
|
||
\hfill \break
|
||
% \hfill \break
|
||
\begin{center} \small{Санкт-Петербург, 2025} \end{center}
|
||
\thispagestyle{empty} % выключаем отображение номера для этой страницы
|
||
|
||
% КОНЕЦ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА
|
||
\newpage
|
||
|
||
\tableofcontents
|
||
|
||
\newpage
|
||
\section*{Введение}
|
||
\addcontentsline{toc}{section}{Введение}
|
||
Цель лабораторной работы --- закрепить навыки системного описания пользовательского интерфейса для интерактивного приложения. В качестве предметной области выбрана организация семейного похода за грибами: сервис должен помогать нескольким поколениям планировать маршрут, следить за безопасностью и вести учёт собранных грибов. В отчёте зафиксированы заинтересованные лица, риски, пользовательские модели и сценарии взаимодействия.
|
||
|
||
\newpage
|
||
\section{Постановка задачи}
|
||
Требуется разработать пользовательский интерфейс интерактивного приложения, помогающего семье планировать и проводить походы за грибами. В отчёте системно описываются цели проекта, заинтересованные лица, требования, портреты пользователей, риски, сценарии задач, методы обработки ошибок и основы информационной модели. Экранные формы будут включены в приложение, поэтому внимание сосредоточено на структурировании требований и диалогов.
|
||
|
||
\subsection*{Контекст и назначение продукта}
|
||
Приложение предназначено для семей с разным уровнем цифровой грамотности, которые хотят безопасно собирать грибы в пригородных лесах. Оно должно объединить подготовку (маршруты, снаряжение), сопровождение в пути (навигация, контрольные точки, экстренные сигналы) и подведение итогов (отчёты и архив).
|
||
|
||
\subsection*{Основные цели решения}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Упростить совместное планирование похода: выбор лесного массива, приглашение участников, согласование времени и проверка готовности по чек-листу.
|
||
\item Повысить безопасность во время маршрута за счёт контроля геопозиций, напоминаний о контрольных точках и понятных действий в экстренной ситуации.
|
||
\item Поддержать интерес семьи через ведение «корзины» найденных грибов, фотофиксацию и краткие рекомендации по бережному сбору.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection*{Функциональные требования первого прототипа}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Планирование похода: создание маршрута с контрольными точками, предварительная загрузка офлайн-карты, проверка погоды и тайминг контрольных сборов.
|
||
\item Совместная подготовка: формирование чек-листа снаряжения, назначение ответственных, отправка приглашений из телефонной книги с подтверждением участия.
|
||
\item Навигация в лесу: отображение текущего положения и расстояния до ближайшей точки, голосовые подсказки, переключение в упрощённый «Проводник» для пожилых участников.
|
||
\item Аварийный режим: кнопка SOS с автоматической отправкой координат, заряда батареи и последней контрольной точки выбранным контактам и волонтёру.
|
||
\item Фиксация находок: добавление фотографий грибов, сохранение координат и заметок, быстрый просмотр общей «корзины» семьи.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection*{Нефункциональные требования и ограничения}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Доступность: крупные элементы управления, настраиваемый шрифт, голосовые подсказки и контрастная тема для слабовидящих пользователей.
|
||
\item Работа в условиях плохой связи: офлайн-кеш карт и контрольных точек, автосохранение маршрута, SMS-резерв для критических уведомлений.
|
||
\item Защита данных: шифрование локального кеша, явное согласие на обмен геопозицией, понятные настройки приватности без скрытых опций.
|
||
\item Производительность: время отклика ключевых действий (открытие карты, отметка точки, отправка SOS) не более 2 секунд на устройствах среднего уровня.
|
||
\item Совместимость: поддержка актуальных версий Android и iOS, веб-доступ через современные браузеры для подготовки похода.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection*{Границы и допущения}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Приложение не принимает медицинских решений и не заменяет связь со службами спасения, а лишь передаёт координаты и контакты.
|
||
\item Классификация грибов выполняется пользователем вручную; автоматическое распознавание фото может быть добавлено позже как дополняющая функция.
|
||
\item Предполагается базовая подготовка похода в зоне стабильной связи для предварительной загрузки карт и рассылки приглашений.
|
||
\item Пользователи согласны делиться минимальным набором данных (имя, телефон, местоположение во время похода) в пределах семьи и выбранных волонтёров.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection*{Критерии готовности лабораторной работы}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Требования сформулированы и увязаны с пользовательскими сценариями: планирование, совместная подготовка, навигация, SOS, фиксация находок.
|
||
\item Риски описаны и снабжены способами смягчения в контексте интерфейса и поведения пользователя.
|
||
\item Модель пользователей, задачи, диалоговые структуры и информационная модель оформлены в отчёте и могут служить основой для построения прототипа экранов.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\section{Цели и заинтересованные лица}
|
||
\subsection{Цель проекта}
|
||
Создать прототип интерфейса мобильного и веб-приложения, который объединяет семью при планировании походов за грибами, обеспечивает безопасность участников и помогает вести инвентаризацию добычи. Продукт должен быть понятен людям с разным опытом в цифровых технологиях и предусматривать офлайн-работу.
|
||
|
||
\subsection{Заинтересованные лица}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Семейные участники: родители, дети, пожилые родственники.
|
||
\item Организатор похода (обычно один из родителей).
|
||
\item Волонтёр-поисковик или знакомый грибник, готовый помочь в случае ЧП.
|
||
\item Разработчики и сопровождение продукта.
|
||
\item Региональные лесничие (получатели статистики посещений и предупреждений).
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection{Ожидания заинтересованных лиц}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Участники хотят простого интерфейса с крупными элементами, режимом офлайн-карт и быстрым доступом к тревожной кнопке.
|
||
\item Организатор ожидает совместного планирования: приглашения, список снаряжения, контроль состава группы.
|
||
\item Пожилые пользователи ждут голосовых подсказок и минимального количества действий на экране.
|
||
\item Поисковики рассчитывают на автоматические координаты в экстренных сообщениях.
|
||
\item Лесничие заинтересованы в агрегации обезличенной статистики посещений и предупреждении о запретах.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection{Критерии оценки результата}
|
||
Успешным считается прототип, в котором пользователь за три шага может: (1) выбрать или создать маршрут, (2) пригласить участников и назначить время сбора, (3) включить режим безопасности. Дополнительно измеряются: время на ввод данных (не более 2 минут), количество ошибок на сценарий (не более одной) и субъективная удовлетворённость (NPS \(>30\)).
|
||
|
||
\section{Планируемые результаты и платформа}
|
||
\subsection{Планируемые результаты использования продукта}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Снижение числа заблудившихся благодаря обмену геометками и контрольным точкам.
|
||
\item Повышение дисциплины сборов через чек-листы снаряжения и уведомления.
|
||
\item Создание семейного архива маршрутов и корзины собранных грибов с фото.
|
||
\item Повышение экологической ответственности через советы по бережному сбору.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection{Риски проекта и использования}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item \textbf{Технические риски}: потеря связи в лесу, разряд батареи, сбой GPS. Смягчается офлайн-кешированием и показом запаса заряда в SOS.
|
||
\item \textbf{Человеческие риски}: забытые контрольные точки, неверное толкование навигационных меток, панические действия у детей. Снижается через упрощённые надписи, голосовые подсказки и дополнительные подтверждения.
|
||
\item \textbf{Риски безопасности данных}: утечка геопозиций и персональной информации. Требуются шифрование, минимизация собираемых данных и прозрачные настройки доступа.
|
||
\item \textbf{Организационные риски}: несогласованность расписания между участниками, отсутствие ответственного взрослого. Покрывается ролями и уведомлениями с подтверждением участия.
|
||
\item \textbf{Риски удобства использования для пожилых}: мелкий шрифт, сложные жесты. Смягчается крупными кнопками, голосовым вводом и настройкой контрастности.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection{Описание технической платформы}
|
||
Прототип ориентирован на мобильные устройства Android/iOS с GPS и ограниченным интернетом в лесу. Веб-версия доступна из браузера для подготовки похода. Хранение данных предполагается в облаке с локальным кешем маршрутов и фотографий. Обмен координатами --- через push-уведомления и SMS-шлюз в аварийном режиме.
|
||
|
||
\section{Требования и модель пользователей}
|
||
\subsection{Формулировка требований к системе}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Поддержка офлайн-карт с предварительным кешированием области.
|
||
\item Совместное редактирование маршрутов и списка снаряжения.
|
||
\item Быстрая отправка SOS с координатами и состоянием батареи.
|
||
\item Защита персональных данных: шифрование хранилища, явное согласие на обмен геоданными.
|
||
\item Адаптивный интерфейс с возможностью увеличения шрифта и контрастной темы.
|
||
\item Локализация: русский по умолчанию, возможность подключить английский.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection{Модель пользователей продукта}
|
||
Основные персонажи:
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item \textbf{Мария, 38 лет, организатор}. Опытный пользователь смартфона, планирует маршрут, отвечает за детей. Цели: быстро собрать группу, убедиться в готовности, контролировать местоположение.
|
||
\item \textbf{Иван, 65 лет, дедушка-грибник}. Сильная предметная экспертиза в грибах, слабый опыт приложений. Цели: делиться знаниями, безопасно перемещаться, не тратить время на сложные меню.
|
||
\item \textbf{Алиса, 12 лет, ребёнок}. Использует телефон для фото, любит геймификацию. Цели: видеть своё местоположение, получать простые задания и напоминания.
|
||
\end{itemize}
|
||
Второстепенные персонажи:
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item \textbf{Сосед Пётр, 45 лет, волонтёр}. Может помочь в поиске, получает уведомления.
|
||
\item \textbf{Инженер техподдержки}. Следит за стабильностью сервиса.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection{Ментальная модель пользователя, метафоры и идиомы}
|
||
Пользователи мыслят поход как совместное путешествие с точками сбора и таймерами. Интерфейс опирается на метафоры: \textit{карта тропы} (основной экран), \textit{корзина} для списка грибов, \textit{костёр} как общий чат. Идиомы: перетаскивание контрольных точек, чек-лист с галочками, крупная красная кнопка SOS.
|
||
|
||
\subsection{Квалификация пользователя}
|
||
Мария --- уверенный пользователь, знакома с мессенджерами и навигацией; Иван --- базовые навыки, нуждается в подсказках и крупном шрифте; Алиса --- цифрово грамотна, но требует защиты от лишних настроек; Пётр --- продвинутый пользователь, ожидает доступ к координатам и логам.
|
||
|
||
\section{Задачи и процессы}
|
||
\subsection{Задачи, решаемые персонажем}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Мария: подготовка маршрута, приглашение участников, контроль присутствия, ведение чек-листа, запуск тревоги.
|
||
\item Иван: просмотр маршрута офлайн, отметка найденных грибов, отправка фото, быстрый вызов помощи.
|
||
\item Алиса: следование маршруту, выполнение мини-квестов (найти безопасные грибы), отправка местоположения родителям.
|
||
\item Пётр: получение SOS, просмотр последней точки, связь с группой.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection{Описание задач и процессов}
|
||
\begin{enumerate}
|
||
\item \textbf{Планирование маршрута (Мария)}: выбрать лесной массив, скачать офлайн-карту, добавить контрольные точки, отправить приглашения. Проверки: наличие связи, объём кеша.
|
||
\item \textbf{Сбор снаряжения (Мария + Иван)}: использовать чек-лист, отмечать исполнителей, получать напоминания. Возможность напечатать список.
|
||
\item \textbf{Навигация в лесу (все)}: просматривать текущее положение, видеть направление к контрольной точке, получать голосовые подсказки.
|
||
\item \textbf{Фиксация находок (Иван)}: сделать фото гриба, классифицировать по шаблону, добавить заметку о месте.
|
||
\item \textbf{Аварийный сигнал (любой участник)}: нажать кнопку SOS, автоматически отправить координаты и заряд батареи выбранным контактам и службам.
|
||
\item \textbf{Аналитика после похода (Мария)}: просмотреть трек, количество собранных грибов, экспортировать в семейный альбом.
|
||
\end{enumerate}
|
||
|
||
\subsection{Описание функций}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Кеширование карт и контрольных точек.
|
||
\item Совместный чек-лист и чат с аудио-сообщениями.
|
||
\item Режим "Проводник" с крупными кнопками и голосовым управлением.
|
||
\item Фотофиксация с шаблонами и автоматическим сохранением координат.
|
||
\item Шаблоны уведомлений SOS и связи с волонтёром.
|
||
\item Экспорт отчёта о походе (GPX, PDF для семейного альбома).
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\subsection{Минимизация накладных расходов}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Предзаполнение форм (дата, привычные участники, прошлые маршруты).
|
||
\item Голосовой ввод заметок для пожилых пользователей.
|
||
\item Шаблоны списков снаряжения под разные погодные условия.
|
||
\item Однакликовое продление маршрута и повторение прошлой поездки.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\section{Диалог и команды}
|
||
\subsection{Структура диалога и её обоснование}
|
||
Диалоговая модель основана на мастер-пошаговом подходе: сначала пользователь формирует маршрут, затем подтверждает состав группы и включает режим навигации. Такой порядок минимизирует когнитивную нагрузку и уменьшает вероятность пропуска ключевых шагов. Для пожилых пользователей важна линейность и повторяемость действий, поэтому глубоких вложенных меню избегаем.
|
||
|
||
\subsection{Структура команд пользователей}
|
||
Основные команды расположены на нижней панели: \textit{Маршрут}, \textit{Группа}, \textit{Корзина}, \textit{SOS}. Дополнительные действия скрыты за контекстным меню карты. Команды формулируются глаголами действия ("Скачать карту", "Отметить точку", "Отправить сигнал"), чтобы снизить неоднозначность.
|
||
|
||
\subsection{Физическая реализация команд пользователей}
|
||
Команды выполняются через большие кнопки и свайпы. Для режима "Проводник" предусмотрены физические кнопки громкости как горячие клавиши: двойное нажатие --- отправка геометки, долгое удержание --- SOS. Это учитывает использование устройства в перчатках.
|
||
|
||
\subsection{Технология ввода данных}
|
||
Используются касания, свайпы и голосовой ввод для заметок и поиска грибов. Формы ограничены минимальным числом обязательных полей. Геоданные и фотографии подставляются автоматически. Для детей ввод ограничен подтверждением родителей через push.
|
||
|
||
\section{Ошибки и обработка}
|
||
\subsection{Описание ошибок пользователей}
|
||
Возможные ошибки: случайное нажатие SOS, неверный выбор контрольной точки, закрытие навигации из-за слабого интернета, дублирование отметок грибов, опоздание на контрольное время.
|
||
|
||
\subsection{Методы обработки ошибок}
|
||
\begin{itemize}
|
||
\item Подтверждение SOS с обратным отсчётом и отменой.
|
||
\item Автосохранение маршрута офлайн при пропадании сети.
|
||
\item Проверка контрольных точек (минимальная дистанция между точками, предупреждение о запретных зонах).
|
||
\item Объединение похожих отметок грибов и предложение удалить дубль.
|
||
\item Напоминания о контрольном времени с эскалацией: уведомление участнику, затем организатору.
|
||
\end{itemize}
|
||
|
||
\section{Информационная модель и дизайн}
|
||
\subsection{Описание структуры информационной модели экранной формы}
|
||
Основной экран --- карта с наложением маршрута, панелью состояния (связь, заряд, шаги) и плавающей кнопкой SOS. Ниже --- горизонтальный список контрольных точек. Карточка точки содержит название, ETA, кнопки "Отметиться" и "Фото". Чат и чек-лист открываются свайпом вверх. Экран приглашения содержит поля: дата, время, список контактов, чек-лист снаряжения, радиокнопки для режима сложности.
|
||
|
||
\subsection{Описание дизайна экранной формы}
|
||
Используются шрифты без засечек (Inter или Roboto), базовый размер 16--18pt для читабельности в лесу. Цветовая палитра: зелёные оттенки для маршрутов, тёплые оранжевые акценты для действий, красный для SOS. Контрастные режимы и крупные кнопки для пожилых пользователей. Пиктограммы грибов и костра помогают ориентироваться.
|
||
|
||
\subsection{Сравнение с нормативными документами}
|
||
Проект следует ISO 9241-161: учитывается доступность (крупные элементы, читабельные шрифты), однозначность команд и предсказуемость диалогов. Учитываются требования по защите данных (GDPR-подобные согласия) и рекомендации по доступности WCAG 2.1 AA: цветовой контраст, фокусируемость элементов, альтернативные описания для иконок.
|
||
|
||
\section{Выводы}
|
||
Проработаны основные аспекты пользовательского интерфейса приложения для семейного похода за грибами: цели и ожидания заинтересованных лиц, модели пользователей, ключевые задачи и процессы, методы снижения ошибок и накладных расходов. Следующим шагом станет разработка экранных форм и интерактивного прототипа с учётом описанных требований.
|
||
|
||
\end{document}
|