zurniimtpeМедицина труда и промышленная экологияRussian Journal of Occupational Health and Industrial Ecology1026-94282618-8945FSBSI “Izmerov Research Institute of Occupational Health”10.31089/1026-9428-2018-12-51-57zurniimtpe-1262Research ArticleОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫLITERATURE REVIEWЭргономические качества графических пользовательских интерфейсов: состояние и эволюцияErgonomic qualities of graphic user interfaces (GUI): state and evolutionhttps://orcid.org/0000-0003-3176-5279СтепанянИ. В.StepanyanIvan V.

Степанян Иван Викторович, ст. науч сотр. лаб. профилактики нарушений репродуктивного здоровья работников ФГБНУ «НИИ МТ»; вед. науч. сотр. отдела «Вибрационная биомеханика» Института машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, д-р биол. наук, канд. техн. наук.

пр-т Буденного, 31, Москва, 105275; Малый Харитоньевский пер., 4, Москва, 101990

senior researcher, Department of Prevention violations of workers’ reproductive health, IRIOH, leading researcher, Department “Vibration Biomechanics”, Institute of Engineering Science named after A.A. Blagonravov, Dr. Sci. Biol, Cand. Tech. Sci. 

31, Budennogo Ave., Moscow, 105275; 4, Maly Kharitonyevsky ln, Moscow, 101990

neurocomp.pro@gmail.comФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда им. академика Н.Ф. Измерова»; Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наукРоссияIzmerov Research Institute of Occupational Health; Institute of Engineering Science named after A.A. BlagonravovRussian Federation2018150220190125156Copyright © Степанян И.В., 20192019Степанян И.В.Stepanyan I.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.journal-irioh.ru/jour/article/view/1262

Все большее количество работников значительную часть смены взаимодействуют с графическими пользовательскими интерфейсами (ГПИ). При низких эргономических качествах, а порой и неправильном использовании ГПИ возникает риск неблагоприятных эффектов для здоровья работника. Выявлены и классифицированы типичные сценарии использования ГПИ. Для разных видов ГПИ и операторских профессий характерны различные показатели нагрузок — как биомеханических, так и психофизиологических. Среди основных элементов ГПИ — наличие или отсутствие мыши или джойстика, интуитивная ясность, сбалансированная цветовая гамма, постоянство расположения графических элементов, степень удобства и др. Обзор ГПИ разных видов и анализ их характерных признаков показал возможность возникновения разных факторов профессионального риска. Выявлены некоторые эргономические проблемы, связанные с встраиванием ГПИ в разные информационные технологии и системы. Показана роль эргономических характеристик ГПИ для безопасной и эффективной работы оператора. Приведены примеры алгоритмов визуализации больших объемов информации для облегчения ее восприятия и анализа. Правильное применение интерактивных средств компьютерной визуализации при грамотном проектировании и соблюдении эргономических принципов будет способствовать оптимизации умственного труда при инновационной деятельности, а также сохранению здоровья операторов. К перспективным разработкам в данном направлении можно отнести эргономичные интерфейсы, построенные с соблюдением принципов информационной гигиены, технологии анализа больших данных и автоматически генерируемую когнитивную графику.

More workers are involved into interaction with graphic user interfaces most part of the working shift. However, low ergonomic qualities or incorrect usage of graphic user interface could result in risk of unfavorable influence on workers’ health. The authors revealed and classified typical scenarios of graphic user interface usage. Various types of graphic user interface and operator occupations are characterized by various parameters of exertion, both biomechanical and psycho-physiological. Among main elements of graphic user interface are presence or absence of mouse or joystick, intuitive clearness, balanced palette, fixed position of graphic elements, comfort level, etc. Review of various graphic user interface and analysis of their characteristics demonstrated possibility of various occupational risk factors. Some disclosed ergonomic problems are connected with incorporation of graphic user interface into various information technologies and systems. The authors presented a role of ergonomic characteristics of graphic user interface for safe and effective work of operators, gave examples of algorithms to visualize large information volumes for easier comprehension and analysis. Correct usage of interactive means of computer visualization with competent design and observing ergonomic principles will optimize mental work in innovative activity and preserve operators’ health. Prospective issues in this sphere are ergonomic interfaces developed with consideration of information hygiene principles, big data analysis technology and automatically generated cognitive graphics.

графические пользовательские интерфейсыэргономикакогнитивная графикаинформационная гигиенаgraphic user interfacesergonomicscognitive graphicsinformation hygieneReferencesБухтияров И.В., Денисов Э.И., Еремин А.Л. Основы информационной гигиены: концепции и проблемы инноваций. Гигиена и сан. 2014; 4: 5–9.Bukhtiyarov I.V., Denisov E.I., Yeremin A.L. Fundamentals of Information Hygiene: Concepts and Problems of Innovation. Gigiena i san. 2014; 4: 5–9 (in Russian).Денисов Э.И., Еремин А.Л., Сивочалова О.В. Информационная гигиена и регулирование информации для уязвимых групп населения. Гигиена и сан.2014; 5: 43–9.Denisov E.I., Eremin A.L., Sivochalova O.V. Information Hygiene and Regulation of Information for Vulnerable Populations. Gigiena i san. 2014; 5: 43–9 (in Russian).Денисов Э.И., Прокопенко Л.В., Еремин А.Л., Курьеров Н.Н., Бодякин В.И., Степанян И.В. Информация как физический фактор: проблемы измерения, гигиенической оценки и ИТ-автоматизации. Мед. труда и пром. экол. 2014; 1: 36–43.Denisov E.I., Prokopenko L.V., Eremin A.L., Kurierov N.N., Bodyakin V.I., Stepanyan I.V. Information as a physical factor: the problems of measurement, hygienic evaluation and IT automation. Med. truda i prom. ekol. 2014; 1: 36–43 (in Russian).Денисов Э.И., Пфаф В.Ф., Степанян И.В., Горохова С.Г. Сдвиг медико-биологической парадигмы: от гомеостаза к аллостазу. Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2016; 2: 16–21.Denisov E.I., Pfaf V.F., Stepanyan I.V., Gorokhova S.G. Shift of the medical-biological paradigm: from homeostasis to allostasis. Nejrokomp’yutery: razrabotka, primenenie. 2016; 2: 16–21 (in Russian).The human machine interface as an emerging risk. Topic Centre Risk Observatory: E. Flaspöler, A. Hauke, P. Pappachan, D. Reinert et al. Available at: https://osha.europa.eu/en/publications/literature_reviews/HMI_emerging_risk/view(retrieved 7 Aug 2018 г.).The human machine interface as an emerging risk. Topic Centre Risk Observatory: E. Flaspöler, A. Hauke, P. Pappachan, D. Reinert et al. Available at: https://osha.europa.eu/en/publications/literature_reviews/HMI_emerging_risk/view(retrieved 7 Aug 2018 г.).Tutherow G.K.: Operator Interface Evolution. In: B. G. Lipták. Instrument Engineers Handbook. Process Soft ware and Digital Networks.Boca Roton, Florida: CRC Press; 2002.Tutherow G.K.: Operator Interface Evolution. In: B. G. Lipták. Instrument Engineers Handbook. Process Soft ware and Digital Networks.Boca Roton, Florida: CRC Press; 2002.Döös, M. & Backström, T.: Production disturbances as an accident risk. In Kidd, P.T. & Karwowski, W. (Eds.): // Advances in agile manufacturingpp. 375–378. IOS Press, London; 1994.Döös, M. & Backström, T.: Production disturbances as an accident risk. In Kidd, P.T. & Karwowski, W. (Eds.): // Advances in agile manufacturingpp. 375–378. IOS Press, London; 1994.Backström, T. & Harms-Ringdahl, L.: A statistical study of control systems and accidents at work. Journal of Occupational Accidents. 1984; 6: 201–10.Backström, T. & Harms-Ringdahl, L.: A statistical study of control systems and accidents at work. Journal of Occupational Accidents. 1984; 6: 201–10.Döös, M., Backström, T. & Sundström-Frisk, C.: Human actions and errors in risk handling — an empirically grounded discussion of cognitive action-regulation levels. Safety Science. 2004. 42: 185–204.Döös, M., Backström, T. & Sundström-Frisk, C.: Human actions and errors in risk handling — an empirically grounded discussion of cognitive action-regulation levels. Safety Science. 2004. 42: 185–204.Nachreiner, F., Nickel P and Meyer I. (2006). Human factors in process control systems: Th e design of human — machine interfaces. Safety Science. 2006; 44: 5–26.Nachreiner, F., Nickel P and Meyer I. (2006). Human factors in process control systems: Th e design of human — machine interfaces. Safety Science. 2006; 44: 5–26.Einarsson S., Human error in high hazard systems: Do we treat the problem in an appropriate way? Journal of Risk Research. 1999; 2 (2): 115–28.Einarsson S., Human error in high hazard systems: Do we treat the problem in an appropriate way? Journal of Risk Research. 1999; 2 (2): 115–28.Reinert D., Brun E. & Flaspöler E.: Complex machinery needs simple explanation. Safety Science. 2007; 45: 579–89.Reinert D., Brun E. & Flaspöler E.: Complex machinery needs simple explanation. Safety Science. 2007; 45: 579–89.C.-M. Karat. Iterative Usability Testing of a Security Application. In Proceedings of the Human Factors Society 33rd Annual Meeting; 1989.C.-M. Karat. Iterative Usability Testing of a Security Application. In Proceedings of the Human Factors Society 33rd Annual Meeting; 1989.Waters, R.M.: Use of standards to reduce human error. Safety Engineering and Risk Analysis, ASME, Proceedings of the 1994 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Nov 6–11 1994, Chicago, IL. 1994; 2: 161–6.Waters, R.M.: Use of standards to reduce human error. Safety Engineering and Risk Analysis, ASME, Proceedings of the 1994 International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Nov 6–11 1994, Chicago, IL. 1994; 2: 161–6.Wilpert B. (2007). Psychologyand design processes. Safety Science, 45, 293–303.Wilpert B. (2007). Psychologyand design processes. Safety Science, 45, 293–303.Ergonomic guidelines for user-interface design Available at: http://ergo.human.cornell.edu/AHTutorials/interface.htmlErgonomic guidelines for user-interface design. Available at: http://ergo.human.cornell.edu/AHTutorials/interface.htmlHix D. & Hartson H.R. Developing User Interfaces: Ensuring usability through product and process, NY; Wiley. 1993; Chap. 2.Hix D. & Hartson H.R. Developing User Interfaces: Ensuring usability through product and process, NY; Wiley. 1993; Chap. 2.Долгов, В.Г. Шалумов Эргономика и юзабилити пользовательского интерфейса программного обеспечения диагностирования и управления сложными техническими объектами. Available at: http://forum-nauka.ru/domains_data/files/22/Dolgov_Shalumov.pdfDolgov N.S., Shalumov V.G. Forum molodykh uchenykh No. 6(22). forum-nauka.ru Available at: http://forum-nauka.ru/domains_data/files/22/Dolgov_Shalumov.pdf (in Russian).Sakas G. Trends in medical imaging: from 2D to 3D. Computers & Graphics. 2002; 26: 577–87.Sakas G. Trends in medical imaging: from 2D to 3D. Computers & Graphics. 2002; 26: 577–87.Stepanyan I.V., Petoukhov S.V. The matrix method of representation, analysis and classifi cation of long genetic sequences. Available at: http://arxiv.org/pdf/1310.8469.pdfStepanyan I.V., Petoukhov S.V. The matrix method of representation, analysis and classifi cation of long genetic sequences. Available at: http://arxiv.org/pdf/1310.8469.pdfСтепанян И.В., Денисов Э.И., Еремин А.Л., Бодякин В.И., Савельев А.В. Алгоритмы оптимизации интеллектуального труда методами визуализации информации с помощью когнитивной семантической графики. Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2014; 7: 53–9.Stepanyan I.V., Denisov E.I., Eremin A.L., Bodyakin V.I., Saveliev A.V. Algorithms for optimizing intellectual labor by visualizing information using cognitive semantic graphics. Nejrokomp’yutery: razrabotka, primenenie. 2014; 7: 53–59 (in Russian).Бодякин В.И. Концепция построения самообучающихся информационно-управляющих систем на базе нейросемантической парадигмы. В кн.: «Управление развитием крупномасштабных систем (MLSD’2012)»: Труды VI межд. конф. Том 2. М.: ИПУ РАН, 2012: 289–98.Bodyakin V.I. Th e concept of constructing self-learning information-control systems based on the neurosemantic paradigm. Management of the development of large-scale systems (MLSD’2012): Proceedings of VI Int. Conf. Volume 2. Moscow: IPP RA S; 2012: 289–98 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.