IHC_T2_Interfaces_ACH

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Análise e Desenvolvimento de Sistemas
Disciplina: Interação Humano-Computador
INTERAÇÃO HUMANO-COMPUTADOR: INTERFACES
Airton Marcelo Brasil	RA: 0030481611001
Caique de Souza L. Siqueira	RA: 0030481611009
Heitor Rodrigues R. da Silva	RA: 0030481611020
Sorocaba - SP
Março de 2017
Introdução
A Interface é um importante aspecto da área da computação, ela é o intermediário entre o usuário e o programa, não importando seu tipo. Uma boa interface é a diferença entre um programa e um programa produtivo, afinal, quanto mais compreensão o usuário tiver sobre a ferramenta, e quanto mais simples for seu aprendizado, maior será seu entendimento, produtividade e uso sobre a mesma. Esse trabalho abordará a sua história, desde o início em que seu estudo era praticamente nulo, até sua relevância nos dias atuais, além de abordar os tipos de interface, com suas devidas diferenças, e suas tendências em um futuro próximo.
Definições
Interface:
 A definição de interface é o intermédio de comunicação entre humano e máquina, podendo ser interface de usuário e diálogo entre o ser humano e o computador.
Interface de Usuário:
 É todo que envolve o sistema, com seu código, eventos e, basicamente, seu funcionamento, com o usuário do sistema, incluindo suas ações e restrições, e por fim com o meio de comunicação entre os dois, a interface em si, propriamente dita.
Dialogo Humano-Computador:
 É a troca de informações entre humano e maquina, que só acontece quando um observador exterior, sendo ele humano ou maquina, pode dizer que a troca de informações está realmente ocorrendo.
Evolução das interfaces
Evolução de gerações segundo Pressman
Roger S. Pressman (1995) classifica a evolução das interações entre o ser humano e o computador em apenas quatro gerações.
Primeira geração - comandos e interfaces de perguntas ("query interfaces").
A comunicação é puramente textual e é feita via comandos e respostas às perguntas geradas pelo sistema.
Segunda geração - menu simples.
Uma lista de opções é apresentada ao usuário e a decisão apropriada é selecionada via algum código digitado.
Terceira geração - orientada a janela, interfaces de apontar e apanhar.
Estas interfaces são algumas vezes referenciadas como interfaces "WIMP" ("windows, icons, menus, and pointing devices"). Trazem o conceito de mesa de trabalho ("desktop"). 
Quarta geração - hypertexto e multitarefa.
Esta geração (que para ele é a corrente), soma, aos atributos das interfaces de terceira geração, as técnicas de hipertextos e multitarefas.
A quarta geração das interfaces está disponível na maioria das estações de trabalho e dos computadores pessoais atuais. 
Classificação das interfaces segundo Walker
John Walker (1990) redefine a geração dos computadores sob o ponto de vista de como os usuários interagem com ele (afirmando ser este ponto de vista muito mais importante do que o de como eles foram construídos), em 5 gerações:
Primeira geração - painéis com plugues, botões, mostradores e funcionamento dedicado.
Composta pelos sistemas de tabulação e pelo ENIAC, desenvolvidos para resolver problemas específicos, por especialistas com conhecimento preciso e detalhado da operação do hardware. 
O usuário tinha uma relação um a um com o computador, na sala do computador, operando-o através de chaves e botões.
Pelo fato do usuário ser o operador da máquina e controlá-la com pouca ou nenhuma abstração, não havia qualquer mediação entre o computador e seu usuário especialista.
Nos anos cinquenta, o modelo do usuário de um computador era o de um usuário individual, com o tempo totalmente dedicado para a máquina.
Segunda geração - lotes de cartões de dados perfurados e entrada de dados remota ("RJE").
A segunda geração introduziu muitos níveis importantes de mediação e abstrações entre o usuário e o hardware do computador.
Provavelmente, a mudança mais importante foi a autonomia de tempo oferecida, pelo processamento em lotes, para o usuário que, até então, ficava o tempo todo em que durava o processamento de um programa, dedicado a operação do computador.
As linguagens de controle de serviços ("job control languages - JCL"), controlavam as atividades dos computadores sem a necessária intervenção do usuário.
Os lotes de cartões, as listagens de impressoras, os balcões de atendimento e os JCL formaram o ponto central da imagem do usuário dos sistemas de segunda geração.
Terceira geração - tempo compartilhado via teletipo ("teletype timesharing").
Os sistemas operacionais passaram, a proporcionar a execução concorrente de múltiplos serviços, originando o conceito de compartilhamento do computador com uma grande comunidade de usuários, de maneira interativa. 
Os conceitos de produtividade de máquina (que ocasionaram a execução concorrente de programas), deram origem ao conceito de produtividade do usuário, através de uma maior interação conversacional do usuário com o computador, levando ao desenvolvimento dos sistemas de tempo compartilhado dos anos sessenta.
O uso de sistemas em tempo compartilhado proporcionou, aos usuários de sistemas em lotes, os mesmos serviços oferecidos anteriormente, porém acrescidos da facilidade da execução dos trabalhos de modo interativo, permitindo a monitoração de seus progressos de forma "on-line".
O dispositivo interativo (um terminal de impressão lento ou um teletipo com tela em ASCII), permitia o desenvolvimento de computação conversacional.
O usuário digitava uma linha de entrada para o computador, que imediatamente a processava e respondia com outra linha.
No modo de interação conversacional, o usuário conversava com o computador da mesma forma que com outra pessoa, através de uma ligação teletipo a teletipo.
Quarta geração - sistemas de menus.
O desenvolvimento de terminais alfanuméricos rápidos e sofisticados permitiu que se pudesse apresentar, para o usuário, uma grande quantidade de informações de maneira quase que instantânea, possibilitando o desenvolvimento dos menus de escolhas, pelos quais os usuários podiam selecionar o item desejado, simplesmente pressionando uma ou duas teclas.
Estes tipos de menus rapidamente se tornaram padrões para os sistemas de aplicações desenvolvidos para serem operados por pessoas não especializadas em computação.
Quinta geração - controles gráficos e janelas.
Alan Kay e outros pesquisadores do Grupo de Pesquisa em Aprendizado do Centro de Pesquisa de Palo Alto da Xerox, perceberam que o desenvolvimento dos circuitos integrados monolíticos (que diminuíram o custo da memória do computador), dos processadores rápidos e baratos, das redes de dados e das técnicas de programação orientadas a objetos, poderiam permitir o desenvolvimento de uma forma, totalmente nova, de interação entre os usuários e os computadores, através de telas com gráficos bidimensionais, que permitiram a aplicação de muitas metáforas que com as tecnologias anteriores podiam ser apenas vagamente aproximadas da realidade.
A tela do computador pode ser transformada em uma mesa de trabalho completa, com folhas de papel que podiam ser folheadas, contendo vários acessórios e recursos.
A disponibilidade de um dispositivo apontador, como o "mouse", permitiu a seleção de objetos na tela, sem a necessidade da digitação de nomes ou da opção através dos menus, como nos sistemas anteriores.
Diferentes tipos de interface
São quatro os tipos mais comuns de IHC encontrados atualmente:
CUI ("character-based user interface")
São as interfaces fundamentadas em textos e caracteres alfanuméricos, fazendo uso da metáfora de uma máquina de escrever ou de um teletipo.
Fazem parte das primeiras gerações de interface homem computador. 
GUI ("graphical user interface")
São as interfaces fundamentadas em gráficos e desenhos, fazendo uso de metáforas de mesas de trabalho, documentos, botões, janelas, etc..
Fazem parte da quinta geração apresentada por Walker ou da terceira apresentada por Pressman.
PUI ("pen-based user interface")
São as interfaces compostas de
um monitor de vídeo em formato de uma planilha ou bloco de anotações que recebe dados através de uma espécie de caneta eletrônica.
Tais interfaces fazem uso da metáfora de se escrever ou desenhar em um papel de maneira manuscrita.
VRUI ("virtual reality-based user interface")
São as interfaces fundamentadas no paradigma da realidade virtual e utilizadas com muito menor frequência que as anteriores por limitação de custos e tecnologia.
Tendências
Interfaces acessíveis
 Apesar de o conceito de interfaces acessíveis já existir a alguns anos, apenas recentemente notou-se a importância para que tecnologias computacionais sejam acessíveis para todos, independentemente de suas debilitações.
 Agora que as interfaces tem evoluído para esse lado mais acessível, novas tecnologias vem aparecendo no mercado, como celulares que usam movimentos faciais para a comunicação entre usuário e maquina, ou, apesar de ainda estar em fase de testes, interfaces que reconhecem e usam ondas cerebrais (impulsos eletromagnéticos do cérebro) como forma de comunicação, entre outros.
Interfaces humano – inteligência artificial
 Um conceito novo ainda engatinhando, porém muito interessante, a interação entre o usuário e uma inteligência artificial. Por enquanto, a inteligência artificial mais avançada neste aspecto é a Affectiva, um projeto do MIT em que a inteligência artificial já consegue entender emoções humanas. Num futuro próximo, é capaz que nós nos comuniquemos direto com as maquinas, com sua inteligência, talvez criando até um hibrido entre interface e dialogo, onde a troca de informações seria mudada de maneira radical, até mesmo a compreensão do que é maquina seria modificada. Porém ainda falta certo avanço nessa área.
Interfaces de realidade virtual
 Bem comentado ultimamente, principalmente após o lançamento dos óculos de realidade aumentada, uma interface de realidade virtual seria uma grande mudança de paradigma, multiplicando imensamente as possibilidades de interações entre humano e maquina, porém, a área é uma tecnologia recente que ainda não tem um grande número de estudos. Até mesmo a inteligência artificial é uma área mais estudada do que a de realidade virtual, mesmo sendo mais complexa e com muito mais necessidade de avanços tecnológicos para seu avanço. Porém avanços na área acontecem, de maneira lenta, mas acontecem, podendo crescer muito quando a tecnologia ficar disponível para o público civil por um custo menor e com um melhor desempenho.
Reconhecimento de voz
Uma interface de reconhecimento de voz consiste em um dispositivo que capta a fala do usuário e, a partir de uma análise dos fonemas e uma pesquisa em um banco de dados, reconhece palavras e pode realizar uma ação a partir delas, sendo uma resposta ou um comando. 
Essa tecnologia vem tendo uma considerável evolução na última década, sendo atualmente empregada em dispositivos de segurança para autenticação de um usuário, sistemas de call-centers, aplicativos de conversão de fala em texto e assistentes pessoais que respondem a comandos falados. Embora exija um bom poder de processamento e um banco de dados para associar o que é falado com o que pode significar, já é um tipo de interface presente no meio atual.
As pesquisas futuras devem aperfeiçoar ainda mais essa tecnologia, tornando algo mais comum e menos suscetível a erros ainda presentes, como o devido reconhecimento de “maneirismos” de fala, sotaques, análise de uma frase pelo contexto e outros. Para isso, mostra-se necessário um trabalho conjunto com técnicas e estudos de inteligência artificial.
Importância das interfaces humano-computador para o uso e desenvolvimento de sistemas interativos
Sendo a interface entre o ser humano (como usuário) e o computador (máquina) entendida como qualquer tipo de meio que possibilite a interação entre essas duas entidades, não há como ter qualquer uso de uma máquina sem uma interface, qualquer que seja seu tipo. Porém, tendo em vista que, nos dias atuais, difundiu-se o uso de sistemas informatizados para além do meio acadêmico, corporativo e militar onde foi criado. Portanto, perdeu-se a noção de que o utilizador do sistema era o mesmo que o criava, e a interface passou a ser um foco de estudo durante o desenvolvimento de um sistema.
A interatividade deve ser entendida como o aumento na liberdade de interação com algo, onde o usuário não é apenas um espectador do que o sistema faz. Para garantir essa interatividade, o sistema deve ser desenvolvido com base no tipo de interação que se espera do usuário. Por exemplo, em um dispositivo móvel com tela sensível ao toque, não se espera que o usuário digite comandos em texto ou precise usar uma sequência de botões para realizar uma ação.
Com a evolução das interfaces, há a possibilidade de garantir um aumento da interatividade entre o humano e o computador, sempre focando na melhoria do desempenho e produtividade. Afinal, a interface deve ser projetada para melhorar a comunicação, e não para ser uma barreira entre o usuário e o sistema.
Conclusão
A partir desse trabalho, foi possível compreender a importância do foco em interfaces humano-computador. A análise da evolução e dos diferentes tipos de interface permitem notar o esforço empregado para tornar a interação entre um usuário e um sistema computacional menos complexa, a partir da recente adoção de conceitos mais voltados ao pensamento do ser humano. O projeto de uma interface não deve ser feito com foco apenas em quesitos estéticos, mas deve ser projetado visando a facilidade do uso do sistema por qualquer que seja seu usuário. Tecnologias para isso são aperfeiçoadas a cada instante.
Referências
Afinal, o que é interatividade?. Disponível em < http://revistapontocom.org.br/edicoes-anteriores-artigos/afinal-o-que-e-interatividade >. Acesso em 05 de março de 2017.
Aula01. Disponível em < www.ufpa.br > Acesso em 03 de março de 2017.
Como funciona o reconhecimento de voz. Disponível em: < https://www.tecmundo.com.br/curiosidade/3144-como-funciona-o-reconhecimento-de-voz-.htm >. Acesso em 05 de março de 2017.
Emotion Recognition Software and Analysis – Affectiva. Disponível em < http://www.affectiva.com/ > Acesso em 04 de março de 2017.
Geração de Interfaces. Disponível em < pt.slideshare.net > Acesso em 03 de março de 2017.
PRESSMAN, R S. Engenharia de software. 7.ed. São Paulo: São Paulo: Pearson Makron Books, 2011
ROCHA, H. V.; BARANAUSKAS, C. C. Design e Avaliação de Interfaces Humano-Computador. NIED/UNICAMP, 2003.