رابط کاربری طبیعی NUI چیست؟

NUI  مخفف عبارت رابط کاربری طبیعی Natural User Interface  است. رابط کاربری طبیعی به گونه‌ای از رابط‌های کاربری گفته می‌شود که تا جایی که ممکن است برای کاربر طبیعی به نظر می‌رسد. هدف از NUI در طراحی سایت و اپلیکیشن‌ها و هر چیز دیگر در دنیای کار با ماشین این است که تعاملی یکپارچه میان ماشین و انسان برقرار کرده و عملاً اثر رابط را از میان بردارد.

مثالی رایج از رابط کاربری طبیعی، نمایشگرهای لمسی هستند، این نمایشگرها به کاربران اجازه می‌دهند که اشیاء را با ضربه زدن و کشیدن انگشت روی نمایشگر جا به جا کرده و تغییر دهند. اشیا دیجیتال نمایش داده شده در نمایشگر مثل اشیای حقیقی به لمس شما واکنش می‌دهند. این بازخورد توسط رابط کاربری نمایشگر لمسی ایجاد می‌شود، رابطی که در حین استفاده بسیار طبیعی‌تر از موس و صفحه کلید به نظر می‌رسد.

یک مثال مدرن‌تر از NUI بازی‌های ویدئویی مبتنی بر حرکت است. برای مثال نیتندو وی Nintendo wii به کاربر اجازه می‌دهد که با جابه‌جا کردن دسته‌ی بازی، فعالیت‌های مرتبط با بازی را انجام دهد و در صفحه نمایشگر ببیند. کینکت در مایکروسافت ایکس باکس نیز به شما اجازه می‌دهد که شخصیت بازی را با حرکت بدن خود کنترل کنید. هر دوی این رابط‌های کاربری مبتنی بر حرکت، رابط کاربری طبیعی هستند زیرا به حرکات طبیعی بدن شما واکنش نشان می‌دهند.

nui

البته گونه‌های دیگری از رابط کاربری طبیعی وجود دارد. به عنوان مثال رابط‌های تشخیص صدا نظیر سیری، دستیار صوتی اپل در گوشی‌های هوشمند آیفون نیز رابط کاربری طبیعی به حساب می‌آیند، زیرا به طور طبیعی به دستورات و سؤالات پرسیده شده پاسخ می‌دهند. دستگاه‌های واقعیت مجازی نیز NUI هستند، چراکه تجربه‌ای واقعی از جهان را شبیه سازی می‌کنند. حتی برخی از ربات‌ها هم رابط کاربری طبیعی محسوب می‌شوند، چون به دستورات و حرکات بدن انسان‌ها واکنش نشان می‌دهند.

nui

ساخت رابط کاربری طبیعی NUI برای رابط‌های مورد نظر کاربر

این سؤال را در نظر بگیرید: در تصویر فوق کدام گیاه (گل، کلم و کاکتوس) دارای آب بیشتری است؟ به نظر شما کدام جواب درست است؟ اکثر خوانندگان معتقدند که گزینه سوم صحیح است.

nui

با این حال نتایج پژوهش انجام شده توسط هانی و اسکات نشان می‌دهد که تعدادی از افراد نیز گزینه دوم را انتخاب کرده‌اند. چرا؟ وقتی از آن‌ها پرسیده شده که پاسخ ظاهراً اشتباه خود را توجیه کنند، گفته‌اند که کلم از خاک جدا شده است و در نتیجه تمامی آب در درونش ذخیره شده و نیازی به آب دریافتی از خاک ندارد. این نمونه‌ای از پاسخ‌هایی است که شما را خلع سلاح می‌کند! در این مورد، پاسخ دوم اشتباه است زیرا نویسنده سؤال گزینه سوم را به عنوان جواب درست مشخص کرده و چنین پاسخی را پیش‌بینی نکرده است.

در علوم رایانه‌ای مواردی بسیاری وجود دارند که کاربرانی از سیستم‌ها، به شکلی پیش‌بینی نشده استفاده می‌کنند و طراحان این کاربری را پیش‌بینی نکرده‌اند. یک مثال ساده از این مورد کاربرد صفحه‌گستر (مثل اکسل) برای ایجاد پایگاه داده‌های بزرگ بود و یک دلیل ساده داشت آن هم  آسانی استفاده از این ابزار در مقابل ابزارهای ساخت پایگاه داده است. درسی که از چنین مثال‌هایی می‌توان آموخت این است که تفکر و رفتار افراد مختلف به گونه‌ای است که گاهی توسط طراحان قابل پیش‌بینی نیست، اما در این حالات همواره کار کاربران اشتباه نیست. این فرض اغلب در طراحی سامانه‌های رابط در نظر گرفته نمی‌شود و تاریخچه تعامل میان انسان و ماشین پر از نمونه‌های از سازگاری افراد با انتخاب‌های طراحان است. توسعه رابط‌های کاربری اشاره‌ای (مثل دستگاه‌های مبتنی بر لمس نظیر گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها) از این الگو پیروی می‌کند.

ما با محیطی در تعامل هستیم که ظرفیت تعامل ما را محدود کرده است. به گفته‌ نیکولاس نگروپونت ارتباط ما با رایانه‌ها از نظر احساسی قطع و از نظر فیزیکی محدود است. موس مثالی واضح از این موضوع است: دستگاهی که تنها دو درجه از آزادی را برای ما فراهم می‌کند، این در حالی است که انگشت‌های ما ۲۳ درجه آزادی دارند. موس بر دنیای رایانه‌های رومیزی حکمرانی می‌کند و همچنان در خانه‌ها و دفاتر اداری حضور مداوم دارد. ما باید از انگلبرت بابت این اختراعش ممنون باشیم زیرا موس پیشرفتی شگفت انگیز در تاریخ رایانه ایجاد کرد و راهی جدید برای تعامل با رابط گرافیکی رایانه ارائه داد. موس دستگاه ورودی خارق‌العاده‌ای است اما طبیعی‌ترین رابط کاربری نیست. گرچه کار با موس بسیار ساده است اما کاربران جدید باید کار کردن با آن را یاد بگیرند. کاربران بسیاری وجود داشته‌اند که در اولین استفاده از موس احساس خوبی را تجربه نکرده‌اند.

رابط‌های اشاره‌ای

رابط‌های اشاره‌ای ما را به سمت تعامل طبیعی سوق می‌دهند. امروز عبارت طبیعی در «رابط کاربری طبیعی یا NUI » به طور گسترده‌ای برای بیان تناقض این روش‌ها با روش‌های سنتی تعامل با رایانه‌ها به کار می‌رود رایانه‌هایی که کاربر باید کار با رابط مورد نظر آن‌ را یاد بگیرد. البته در این رابط‌ها هم کاربر باید دستورهای اشاره‌ای لازم برای انجام کار را بیاموزد. به اعتقاد ما با استفاده از NUI، افراد می‌توانند به گونه‌ای با فناوری در ارتباط باشند که به صورت روزمره با اجسام موجود در جهان حقیقی نیز در تعامل هستند، همان‌طور که تکامل و آموزش ما را تغییر داد. از آنجا که افراد مختلف در محیط‌های مختلف رشد می‌کنند، اشارات آن‌ها نیز متفاوت است.

مهم‌ترین نکته‌ای که در طراحی رابط اشاره‌ای با آن روبرو می‌شویم این است که: آیا این رابط‌های کاربری طبیعی فقط به خاطر فراهم کردن درجه آزادی بیشتر و محدودیت کمتر نسبت به موس و صفحه کلید بهترند؟ یا آیا هدف اصلی ما تولید ابزاری است که ارتباط میان انسان و سامانه‌های رایانه‌ای را به طبیعی‌ترین شکل ممکن فراهم کند؟ به تازگی دان نورمن ادعا کرده است که «رابط‌های کاربری طبیعی، طبیعی نیستند» زیرا از قوانین بنیادی طراحی تعامل پیروی نمی‌کنند. نظر ما هم این است که در حال حاضر نمی‌توان به این ابزارها طبیعی گفت. در سوی مقابل اما نقد ما مبتنی بر جنبه‌های فرهنگی است.

کاربران نباید زبان اشاره‌‌ای که توسط طراحان ساخته شده و وابسته به دستگاه و حتی کاربرد است را بیاموزند. بر این اساس هر شرکت قوانین خاص خودش را برای رابط‌های اشاره‌ای تعریف می‌کند تا بتواند به استانداردی برای این فناوری تبدیل شود. ایجاد یک استاندارد، خصوصاً برای موضوعات فرهنگی، مثل اشاره، ممکن است به راحتی شکست بخورد زیرا تفاوت‌های طبیعی بسیاری میان انسان‌های مختلف وجود دارد: برای مثال زبان اسپرانتو را در نظر بگیرید، زبانی که در سازگاری با افراد با شکست مواجه شد، زیرا مصنوعی بود. در این موارد فناوری جنبه‌ای جذاب برای بررسی کردن است، زیرا حتی اگر یک اشاره طبیعی‌ترین مورد موجود نباشد اما می‌تواند با سازگارسازی آن به کمک فناوری، به شکل گسترده‌ای آن را ترویج داد. اما، باز هم وقتی با مشکلات فرهنگی مواجه شویم این کار بسیار سخت خواهد بود. مثال این مورد نیز زبان انگلیسی است که زبانی استاندارد برای ارتباط جهانی است. اما بسیاری از افرادی که زبان انگلیسی زبان مادری آن نیست، در استفاده از آن مشکل دارند.

به عنوان مثال استفاده از دو انگشت برای بزرگ‌نمایی یا کوچک‌نمایی یک تصویر در نمایشگر را در نظر بگیرید. آیا این نوع از اشاره طبیعی است یا اختیاری و به سادگی قابل یادگیری است؟ آیا تا به حال دیده‌اید که کسی در حین صحبت کردن با شخص دیگری این کار روی او انجام دهد؟ با اینکه ما با فناوری‌های جدید مشابه با محیط پیرامون خود تعامل می‌کنیم اما فناوری‌های جدید را نمی‌توان خودبخود به این صورت در نظر گرفت، در واقع این فناوری‌ها ممکن است تعامل طبیعی کاربران را محدود کنند. زیرا آن‌ها را به سازگار شدن با مجموعه‌ای از دستورات اشاره‌ای تعریف شده مجبور می‌کنند. چاراد سیستم، بادل و بیودوین-لافون در برخی از پروژه‌های نوآورانه خود با این مسئله روبرو شده‌اند. آن‌ها مشکلات موجود با رابط‌های اشاره‌ای را پذیرفته‌اند زیرا کاربر باید دستورات قابل استفاده در سامانه را بیاموزد. به همین دلیل آن‌ها پیشنهاد کرده‌اند که «دستورات اشاره‌ای باید ساده، طبیعی و پایدار باشند». با این حال، توصیه آن‌ها راهکاری واقعی برای حل مشکل ارائه نمی‌دهد، زیرا کاربران آزاد نیستند که تعاملی طبیعی با سیستم داشته باشند و دوباره مجبور به یادگیری اشارات می‌شوند. به علاوه در موارد واقعی، اشاره مناسب، وابسته به موضوع، کشور، پیش‌زمینه فرهنگی و حتی اخلاقیات و ارزش‌های انسانی است.

هدف اصلی رابط کاربری طبیعی باید عبور از تعاملات ناشی از فناوری باشد.

با تفسیر حرکات و اشاراتی که ما همه روزه انجام می‌دهیم در می‌یابیم که ممکن است چند حرکت یا اشاره یک معنی داشته باشد. برای مثال دست دادن در تمام جهان به معنی دوستی است، البته اگر نگاه ما به جهان محدود باشد! در هند، روش مرسوم برای خوش آمد گویی فشار دو دست به هم در جلوی سینه و به سمت بالا است. برعکس، یک اشاره ممکن است در فرهنگ‌های مختلف معانی متفاوتی داشته باشد. در امریکا و بسیاری از کشورهای غربی انگشت شست به به معنی تأیید و همراهی است. اما این اشاره در بسیاری از کشورهای آسیایی و اسلامی معنی خوبی ندارد. هدف اصلی رابط‌های اشاره‌ای فراهم کردن راهی ساده و ابتدایی برای تعامل است که به به طور ایده‌ال نیازی به آموزش و یادگیری هیچ چیزی نداشته باشد. البته زبان رابط‌های اشاره‌ای فعلی در آزمایشگاه‌ها ساخته می‌شوند و حتی اگر قابل سازگاری باشند، کاملاً بیانگر رفتار کاربر نیستند. این شرایط در گذشته نیز وجود داشته است، زمانی که رایانه‌ها از خطوط دستوری به رابط کاربری بصری ارتقاء یافتند. مهم‌ترین دلیل تغییر این بود که انسان بیش از اینکه به یاد بیاورد، می‌شناسد. برای اکثر افراد ساده‌تر است که با شناخت یک نشانه (آیکن) و موارد مربوط به آن کاری را انجام دهند تا یک خط دستوری از یک زبان برنامه نویسی را آموخته‌اند به یاد بیاورند. البته این امکان با رابط‌های تصویری ایجاد شد و پس از آن نیز نمایشگرهای لمسی فرصت‌های جدیدی را برای تعامل میان انسان و ماشین ایجاد کردند. به نظر می‌رسد تعریف یک زبان ساده (به شکل بصری) برای حل این مشکل مناسب باشد، به خصوص به این دلیل که نمایشگرهای تعاملی در محیط‌های عمومی به کار می‌روند و کاربران به سرعت می‌توانند نحوه کار با آن‌ها را بیاموزند. راهکار دیگر، شرکت دادن افراد ناآشنا با فناوری در توسعه و طراحی زبان‌های اشاره‌ای است. با استفاده فعالانه از کاربران نهایی در تعریف مجموعه دستورات اشاره‌ای (در مرحله طراحی)، می‌توان انتظار داشت که نتیجه حاصله بیشترین اقبال عمومی را به خود جلب خواهد کرد. البته باید در نظر داشته باشیم که این دستورات (اشارات) مواردی زنده هستند که بسته به زمان، موضوع، فرهنگ و شخصیت انسان تغییر خواهند کرد. در نتیجه باید یک مرحله دیگر در تعامل طبیعی به جلو پیش برویم، این مرحله شخصی‌سازی بر مبنای کاربر است. دستگاه‌های جدیدی که قابلیت تشخیص کاربر را دارند، می‌توانند مکانیزمی برای شخصی سازی اشارات بر مبنای اولویت‌های کاربر ارائه دهند. سطحی گسترده‌تر از شخصی سازی را می‌توان با در نظر گرفتن یک جامعه به جای یک کاربر در نظر گرفت. برای مثال رابط اشاره‌ای طراحی شده برای یک فرهنگ خاص می‌تواند در جهت استفاده در جوامع دیگر با تنوع نژادی و فرهنگی بیشتر تکامل پیدا کند. همچنین رابط‌های اشاره‌ای جدید می‌توانند رفتار‌های ناخودآگاه افراد را تجزیه و تحلیل کرده و تشخیص دهند. حرکات ناخودآگاه افراد را می‌توان طبیعی‌ترین رفتار آن‌ها در نظر گرفت، زیرا افراد بدون فکر کردن آن‌ها را انجام می‌دهند. برای مثال، نزدیک کردن صورت به کتاب برای دیدن دقیق‌تر آن، رفتاری ناخودآگاه برای بزرگنمایی تصویر است، رفتاری که طبیعی‌تر از هر حرکت انگشتی است. بدیهی است که در نظر گرفتن تنوع حرکات ناخودآگاه افراد هم از نظر فرهنگی و هم از نظر بررسی این حرکات چالش‌های جدیدی را ایجاد می‌کند. برای مثال انجام آزمایش‌های تخمینی برای تأیید اشارات در محیط‌های  با فرهنگ‌ها و رفتارهای مختلف در مقابل بررسی آن‌ها در آزمایشگاه‌های مرسوم بسیار سخت‌تر است. چالش دیگر درک سایر واکنش‌ها است، یعنی نه تنها اشارات را در نظر گرفت بلکه با ابزارهایی نظیر مایکروسافت کینکنت تغییرات چهره و حرکات بدن را هم بررسی کرد.

نتیجه گیری ما این است که هنوز راه درازی برای رابط‌های کاربری طبیعی در پیش است و ما در حال حاضر شاهد طبیعی سازی مصنوعات هستیم. رابط‌های امروزی از نظر استفاده از انگشتان طبیعی هستند اما چون از مجموعه‌ای از اشارات استفاده می‌کنند مصنوعی هم هستند. هدف اصلی رابط‌های کاربری طبیعی بایستی عبور از رویکردهای فناوری محور برای تعامل باشد و اشاراتی را برای کاربران فراهم کنند که کاربردی‌تر باشند و منطبق بر عادات، شخصیت و فرهنگ آن‌ها باشند. البته شاید این هدف غیرقابل تحقق باشد، زیرا ما همه روز با استفاده از انگشتان خود همه‌ کارها را به شکلی «طبیعی» انجام می‌دهیم.