A Simulation Computer Model for Evaluating and Testing the Consistency of Information and Functional Elements of Graphical User Interfaces
Abstract
The purpose of the study is to improve the performance of the users of software products with graphical user interfaces. The studies of such disciplines as visual aesthetics, human-computer interaction, gestalt psychology, neuroaesthetics, perceptual psychology, and ergonomics were analyzed, and the regularities relating to optimal coordination of information and functional elements of graphical user interfaces have been identified and systematized based on the obtained analysis results. A further synthesis of the obtained data with the results of the research performed by the author opened the possibility to develop scientific, methodological and instrumental means for assessing the consistency of information and functional elements of graphical user interfaces. The interface loads affecting the user during the working day when using software products have been determined, as well as their composition in the form of spectra of indicators for assessing the consistency of information and functional elements of interfaces. Analytical models of cognitive, visual and motor loads affecting the users of software products have been built. An original formula for assessing the performance of users in computer programs is proposed. A simulation computer model for assessing and testing the consistency of information and functional elements of graphical user interfaces has been implemented, using which real-time tracking of changes in cognitive, visual, and motor loads can be performed when changing the values of user model and interface characteristics. The model also helps automate the process of assessing and comparing interfaces with similar functional content and purpose to select the most suitable software product. The results obtained can be used by software developers when testing software products to identify defects and subsequently eliminate them. The research results can also be used to select and justify a certain software product from a variety of similar ones in functional area and purpose in terms of achieving higher user performance in the selected product. Thus, the scientific, methodological and instrumental means presented in the article allow assessing and testing software product interfaces in terms of consistency of their information and functional elements.
References
2. Максимов А.В. Методы поддержки принятия решений в оперативном управлении при чрезвычайных ситуациях: обзор исследований // Национальная безопасность и стратегическое планирование. 2023. № 2(42). С. 91—102.
3. Бородушко И.В., Матвеев А.В. Вопросы управления развитием ИТ-компаний как стратегически значимых организационных систем: принципы информационного обеспечения и методы обработки данных // Информационное общество. 2023. № 5. С. 22—34.
4. Курта П.А. Взаимодействие пользователя с информационной системой. Часть 3. Оценка эффективности // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2021. № 4. С. 58—72.
5. Вострых А.В. Метод и алгоритмы многокритериальной оценки графических пользовательских интерфейсов программных продуктов МЧС России // Национальная безопасность и стратегическое планирование. 2022. № 4(40). С. 57—64.
6. Вострых А.В. Метод оценки эффективности графических пользовательских интерфейсов программных продуктов // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2022. № 10. С. 19—28.
7. Уэйншенк С. 100 новых главных принципов дизайна. Как удержать внимание. СПб.: Питер, 2016.
8. Самарин М.А., Максимов А.В. Архитектура информационной системы анализа закономерностей в информационных потоках // Вестник Санкт-Петербургского ун-та Государственной противопожарной службы МЧС России. 2023. № 2. С. 177—185.
9. Израилов К.Е., Курта П.А. Обзор способов построения динамических адаптивных интерфейсов и их интеллектуализация // Вестник Санкт-Петербургского ун-та Государственной противопожарной службы МЧС России». 2023. № 4. С. 119—132.
10. Раскин Д. Интерфейс. Новые направления в проектировании компьютерных систем. М.: Символ, 2007.
11. Курта П.А. Эффективностная модель интерфейса взаимодействия пользователя с информационным сервисом запросного типа // Труды учебных заведений связи. 2023. Т. 9. № 6. С. 102—115.
12. Черный В.С. Гипербарическая оксигенация как средство коррекции работоспособности спортсменов ситуационного характера деятельности на этапе предсезонных сборов // Актуальные проблемы физической и специальной подготовки силовых структур. 2022. № 2. С. 411—415.
13. Вострых А.В. Алгоритм оценки согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов // Вестник СПбГУТ. 2023. Т. 1. № 2. С. 3—9.
14. Смирнов Д.А., Мамаева И.А. Классификация внешних факторов, влияющих на работоспособность человека // Актуальные вопросы развития науки и технологий: Сборник статей молодых учёных. Караваево, 2023. С. 437—448.
15. Востриков В.А. Физическая работоспособность как критерий надёжности спортсменов // Вестник Башкирского гос. педагогического ун-та им. М. Акмуллы. 2022. № 1—3(62). С. 129—130.
16. Курта П.А. Взаимодействие пользователя с информационной системой. Часть 2. Алгоритмы обнаружения недостатков // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2020. № 10. С. 34—44.
17. Израилов К.Е., Курта П.А. Моделирование уязвимостей в интерфейсах транспортной инфраструктуры умного города // Информационные технологии в управлении: Материалы XV конф. по проблемам управления. СПб.: Концерн, 2022. С. 237—240.
18. Вострых А.В. Оптимизация управления организационными системами путём улучшения динамики работоспособности операторов программных продуктов // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2024. № 3(34). С. 18—27.
19. Вострых А.В. Влияние психофизиологических и когнитивных характеристик пользователей на их работоспособность в программных продуктах // Вестник Санкт-Петербургского ун-та Государственной противопожарной службы МЧС России. 2024. № 3. С. 45—53.
20. Бородушко И.В., Матвеев А.В., Максимов А.В. Информационно-аналитическая поддержка проблемно-ориентированного управления стратегически значимыми организационными системами России // Современные наукоемкие технологии. 2022. № 7. С. 26—31
21. Буйневич Д.В., Матвеев А.В., Покусов В.В. Способ оценки информационно-технического взаимодействия. Часть 1. Модели информационных систем // Вестник Санкт-Петербургского ун-та Государственной противопожарной службы МЧС России. 2020. № 3. С. 108—116.
22. Курта П.А. Взаимодействие пользователя с информационной системой. Часть 1. схема взаимодействия и классификация недостатков // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. 2020. № 8—9. С. 35—45.
23. Антонова Н.Л., Бабикова И.И. Информационная безопасность в условиях цифровой экономики // Заметки ученого. 2020. № 13. С. 111—117.
---
Для цитирования: Вострых А.В. Имитационная компьютерная модель для оценки и тестирования согласованности информационно-функциональных элементов графических пользовательских интерфейсов // Вестник МЭИ. 2025. № 2. С. 170—178. DOI: 10.24160/1993-6982-2025-2-170-178
#
1. Borodushko I.V., Matveev A.V. Problemno-orientirovannoe Upravlenie Razvitiem Informatsionno-kommunikatsionnykh Tekhnologiy v Rossiyskoy Federatsii. XXI Vek: Itogi Proshlogo i Problemy Nastoyashchego Plyus. 2022;11;2(58):38—43. (in Russian).
2. Maksimov A.V. Metody Podderzhki Prinyatiya Resheniy v Operativnom Upravlenii pri Chrezvychaynykh Situatsiyakh: Obzor Issledovaniy. Natsional'naya Bezopasnost' i Strategicheskoe Planirovanie. 2023;2(42):91—102. (in Russian).
3. Borodushko I.V., Matveev A.V. Voprosy Upravleniya Razvitiem IT-kompaniy kak Strategicheski Znachimykh Organizatsionnykh Sistem: Printsipy Informatsionnogo Obespecheniya i Metody Obrabotki Dannykh. Informatsionnoe Obshchestvo. 2023;5:22—34. (in Russian).
4. Kurta P.A. Vzaimodeystvie Pol'zovatelya s Informatsionnoy Sistemoy. Chast' 3. Otsenka Effektivnosti. Izvestiya SPbGETU LETI. 2021;4:58—72. (in Russian).
5. Vostrykh A.V. Metod i Algoritmy Mnogokriterial'noy Otsenki Graficheskikh Pol'zovatel'skikh Interfeysov Programmnykh Produktov MCHS Rossii. Natsional'naya Bezopasnost' i Strategicheskoe Planirovanie. 2022;4(40):57—64. (in Russian).
6. Vostrykh A.V. Metod Otsenki Effektivnosti Graficheskikh Pol'zovatel'skikh Interfeysov Programmnykh Produktov. Pribory i Sistemy. Upravlenie, Kontrol', Diagnostika. 2022;10:19—28. (in Russian).
7. Ueynshenk S. 100 Novykh Glavnykh Printsipov Dizayna. Kak Uderzhat' Vnimanie. SPb.: Piter, 2016. (in Russian).
8. Samarin M.A., Maksimov A.V. Arkhitektura Informatsionnoy Sistemy Analiza Zakonomernostey v Informatsionnykh Potokakh. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Un-ta Gosudarstvennoy Protivopozharnoy Sluzhby MCHS Rossii. 2023;2:177—185. (in Russian).
9. Izrailov K.E., Kurta P.A. Obzor Sposobov Postroeniya Dinamicheskikh Adaptivnykh Interfeysov i Ikh Intellektualizatsiya. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Un-ta Gosudarstvennoy Protivopozharnoy Sluzhby MCHS Rossii». 2023;4:119—132. (in Russian).
10. Raskin D. Interfeys. Novye Napravleniya v Proektirovanii Komp'yuternykh Sistem. M.: Simvol, 2007. (in Russian).
11. Kurta P.A. Effektivnostnaya Model' Interfeysa Vzaimodeystviya Pol'zovatelya s Informatsionnym Servisom Zaprosnogo Tipa. Trudy Uchebnykh Zavedeniy Svyazi. 2023;9;6:102—115. (in Russian).
12. Chernyy V.S. Giperbaricheskaya Oksigenatsiya kak Sredstvo Korrektsii Rabotosposobnosti Sportsmenov Situatsionnogo Kharaktera Deyatel'nosti na Etape Predsezonnykh Sborov. Aktual'nye Problemy Fizicheskoy i Spetsial'noy Podgotovki Silovykh Struktur. 2022;2:411—415. (in Russian).
13. Vostrykh A.V. Algoritm Otsenki Soglasovannosti Informatsionno-funktsional'nykh Elementov Graficheskikh Pol'zovatel'skikh Interfeysov. Vestnik SPbGUT. 2023;1;2:3—9. (in Russian).
14. Smirnov D.A., Mamaeva I.A. Klassifikatsiya Vneshnikh Faktorov, Vliyayushchikh na Rabotosposobnost' Cheloveka. Aktual'nye Voprosy Razvitiya Nauki i Tekhnologiy: Sbornik Statey Molodykh Uchenykh. Karavaevo, 2023:437—448. (in Russian).
15. Vostrikov V.A. Fizicheskaya Rabotosposobnost' kak Kriteriy Nadezhnosti Sportsmenov. Vestnik Bashkirskogo Gos. Pedagogicheskogo Un-ta im. M. Akmully. 2022;1—3(62):129—130. (in Russian).
16. Kurta P.A. Vzaimodeystvie Pol'zovatelya s Informatsionnoy Sistemoy. Chast' 2. Algoritmy Obnaruzheniya Nedostatkov. Izvestiya SPbGETU LETI. 2020;10:34—44. (in Russian).
17. Izrailov K.E., Kurta P.A. Modelirovanie Uyazvimostey v Interfeysakh Transportnoy Infrastruktury Umnogo Goroda. Informatsionnye Tekhnologii v Upravlenii: Materialy XV Konf. po Problemam Upravleniya. SPb.: Kontsern, 2022:237—240. (in Russian).
18. Vostrykh A.V. Optimizatsiya Upravleniya Organizatsionnymi Sistemami Putem Uluchsheniya Dinamiki Rabotosposobnosti Operatorov Programmnykh Produktov. Sibirskiy Pozharno-spasatel'nyy Vestnik. 2024;3(34):18—27. (in Russian).
19. Vostrykh A.V. Vliyanie Psikhofiziologicheskikh i Kognitivnykh Kharakteristik Pol'zovateley na Ikh Rabotosposobnost' v Programmnykh Produktakh. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Un-ta Gosudarstvennoy Protivopozharnoy Sluzhby MCHS Rossii. 2024;3:45—53. (in Russian).
20. Borodushko I.V., Matveev A.V., Maksimov A.V. Informatsionno-analiticheskaya Podderzhka Problemno-orientirovannogo Upravleniya Strategicheski Znachimymi Organizatsionnymi Sistemami Rossii. Sovremennye Naukoemkie Tekhnologii. 2022;7:26—31. (in Russian).
21. Buynevich D.V., Matveev A.V., Pokusov V.V. Sposob Otsenki Informatsionno-tekhnicheskogo Vzaimodeystviya. Chast' 1. Modeli Informatsionnykh Sistem. Vestnik Sankt-Peterburgskogo Un-ta Gosudarstvennoy Protivopozharnoy Sluzhby MCHS Rossii. 2020;3:108—116. (in Russian).
22. Kurta P.A. Vzaimodeystvie Pol'zovatelya s Informatsionnoy Sistemoy. Chast' 1. Skhema Vzaimodeystviya i Klassifikatsiya Nedostatkov. Izvestiya SPbGETU LETI. 2020;8—9:35—45. (in Russian).
23. Antonova N.L., Babikova I.I. Informatsionnaya Bezopasnost' v Usloviyakh Tsifrovoy Ekonomiki. Zametki Uchenogo. 2020;13:111—117. (in Russian)
---
For citation: Vostrykh A.V. A Simulation Computer Model for Evaluating and Testing the Consistency of Information and Functional Elements of Graphical User Interfaces. Bulletin of MPEI. 2025;2:170—178. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2025-2-170-178