ユーザーインターフェース設計

ユーザー インターフェイス (UI) デザインまたはユーザー インターフェイス エンジニアリングは、コンピュータ、家電製品、モバイル デバイス、その他の電子機器などの機械やソフトウェアのユーザー インターフェイスを、使いやすさとユーザー エクスペリエンスを最大化することに重点を置いて設計することです。コンピュータまたはソフトウェアの設計において、ユーザー インターフェイス (UI) デザインは主に情報アーキテクチャに焦点を当てています。これは、重要なことをユーザーに明確に伝えるインターフェイスを構築するプロセスです。UI デザインとは、グラフィカル ユーザー インターフェイスおよびその他の形式のインターフェイス デザインを指します。ユーザー インターフェイス デザインの目標は、ユーザーの目的を達成するという観点から、ユーザーの操作をできるだけシンプルかつ効率的にすることです (ユーザー中心設計)。ユーザー中心設計は通常、最新のデザイン思考を実行することで実現されます。これには、対象ユーザーへの共感、問題ステートメントの定義、潜在的なソリューションの考案、ワイヤーフレームのプロトタイプ作成、プロトタイプのテストによる最終的なインターフェイス モックアップの改良が含まれます。

ユーザー インターフェイスは、ユーザーとデザイン間のインタラクション ポイントです。次の 3 つのタイプがあります。

• グラフィカルユーザー インターフェイス (GUI) - ユーザーはコンピューターの画面上の視覚的な表現を操作します。デスクトップは GUI の一例です。
• 音声で制御されるインターフェース - ユーザーは音声でインターフェースを操作します。スマートフォンのSiriや Amazon デバイスの Alexa など、ほとんどのスマート アシスタントは音声制御を使用します。
• ジェスチャを活用したインタラクティブ インターフェース- ユーザーは、たとえば仮想現実(VR) ゲーム などで、身体を通じて 3D デザイン環境と対話します。

インターフェース デザインは、コンピュータ システムから自動車、民間航空機まで、幅広いプロジェクトに関係しています。これらのプロジェクトはすべて、人間同士の基本的なやり取りを多く含みますが、独自のスキルと知識もいくつか必要です。その結果、デザイナーは特定の種類のプロジェクトに特化し、ソフトウェア デザイン、ユーザー リサーチ、Web デザイン、工業デザインなど、専門知識を中心としたスキルを持つ傾向があります。

優れたユーザーインターフェースデザインは、不必要な注目を集めることなく、手元のタスクを完了するのに役立ちます。グラフィックデザインとタイポグラフィは、使いやすさをサポートするために活用され、ユーザーが特定のインタラクションを実行する方法に影響を与え、デザインの美的魅力を高めます。デザインの美的感覚は、ユーザーがインターフェースの機能を使用する能力を高めたり、低下させたりします。 ^[1]設計プロセスでは、技術的な機能性と視覚的な要素（メンタルモデルなど）のバランスを取り、操作可能であるだけでなく、変化するユーザーのニーズに適応して使用できるシステムを作成する必要があります。

UXデザインと比較すると、UIデザインはデザインの表面と全体的な外観に関するものです。ユーザーインターフェイスデザインは、デザイナーがユーザーエクスペリエンスを作成する上で重要な役割を果たす技術です。UIデザインは、ユーザーに何が起こっているかを知らせ、適切なフィードバックをタイムリーに提供する必要があります。UIデザインの視覚的な外観と感触は、ユーザーエクスペリエンスのトーンを設定します。^[2]一方、UXデザインという用語は、ユーザーエクスペリエンスを作成するプロセス全体を指します。

ドン・ノーマン氏とヤコブ・ニールセン氏は次のように述べています。

UI がデザインの非常に重要な部分であることは明らかですが、全体的なユーザー エクスペリエンスとユーザー インターフェイス (UI) を区別することが重要です。例として、映画のレビューを掲載した Web サイトを考えてみましょう。映画を見つけるための UI が完璧であっても、基盤となるデータベースに大手スタジオの映画しか含まれていない場合、小規模な独立系映画に関する情報を求めるユーザーにとって UX は貧弱なものになります。^[3]

ユーザーインターフェース設計には、ユーザーのニーズをよく理解することが必要です。主に、プラットフォームのニーズとユーザーの期待に焦点を当てます。ユーザーインターフェース設計にはいくつかの段階とプロセスがあり、プロジェクトに応じて、他の段階よりも要求が厳しいものもあります。^[4]現代のデザイン思考フレームワークは、2004年にスタンフォード大学のd.school（正式名称はハッソ・プラットナー・インスティテュート・オブ・デザイン）の創設者であるデビッド・M・ケリーによって作成されました。^[5] EDIPTは、ケリーのデザイン思考フレームワークを表すために使用される一般的な頭字語で、共感、定義、アイデア、プロトタイプ、テストの頭文字をとっています。特に、EDIPTフレームワークは非線形であるため、UIデザイナーはユーザー中心のソリューションを開発する際に、ある段階から別の段階にジャンプする場合があります。反復はデザイン思考プロセスで一般的な手法であり、成功するソリューションには、製品がユーザーのニーズを満たしていることを確認するためにテストと調整が必要になることがよくあります。^[6]

• 共感：ユーザー調査を実施して、対象ユーザーのニーズと問題点をより深く理解します。UIデザイナーは、個人的な信念に基づいてソリューションを開発することを避け、さまざまなユーザーの独自の視点を理解するように努めるべきです。定性データは、多くの場合、半構造化インタビューの形で収集されます。^[7]一般的な関心領域は次のとおりです。
  • ユーザーはシステムに何をしてほしいのでしょうか?
  • システムはユーザーの通常のワークフローや日常の活動にどのように適合するでしょうか?
  • ユーザーはどの程度技術に精通しており、どのような類似のシステムをすでに使用していますか?
  • どのようなインターフェースの美観と機能スタイルがユーザーにとって魅力的でしょうか?
• 定義:ユーザーのニーズと要望に焦点を当てた問題ステートメントを固めます。効果的な問題ステートメントは通常 1 文で、ユーザー、ユーザーの特定のニーズ、ユーザーが望む結果または目標が含まれます。
• アイデア創出: 洗練された問題ステートメントに対処するための潜在的なソリューションをブレインストーミングします。提案されたソリューションは、理想的には、ユーザーの望ましさの基準を維持しながら、利害関係者の実現可能性と実行可能性の基準に一致している必要があります。
• プロトタイプ: ユーザー エクスペリエンスの原則と方法論を適用しながら、さまざまな忠実度 (低、中、高) の潜在的なソリューションを設計します。プロトタイピングは反復的なプロセスであり、UI デザイナーは最初のコンセプトに落ち着くのではなく、複数のデザイン ソリューションを検討する必要があります。
• テスト: プロトタイプを対象ユーザーに提示してフィードバックを収集し、改善のための洞察を得ます。結果に基づいて、UI デザイナーはプロトタイプとユーザー エクスペリエンスを強化するために、設計プロセスの初期段階を再検討する必要がある場合があります。

• ユーザビリティ検査 – 評価者がユーザー インターフェイスを検査します。これは、ユーザビリティ テスト (以下の手順を参照) よりも実装コストが低いと一般に考えられており、通常はユーザーでテストできないシステムのプロトタイプや仕様を評価できるため、開発プロセスの早い段階で使用できます。一般的なユーザビリティ検査方法には、新しいユーザーがシステムを使用してタスクを実行する際のシンプルさに重点を置く認知ウォークスルー、一連のヒューリスティックを使用して UI 設計のユーザビリティの問題を特定するヒューリスティック評価、および選択されたグループの人々がタスク シナリオをステップ実行しながらユーザビリティの問題について話し合う多元的ウォークスルーなどがあります。
• ユーザビリティ テスト- 実際のユーザーを対象にしたプロトタイプのテストです。多くの場合、思考発話プロトコルと呼ばれる手法が使用され、ユーザーは体験中に自分の考えを話すように求められます。ユーザー インターフェイス設計テストにより、デザイナーは閲覧者の視点から設計の受容を理解できるため、成功するアプリケーションの作成が容易になります。

システムの動的特性は、人間工学規格ISO 9241のパート 10 の 7 つの原則に含まれる対話要件に基づいて説明されます。この規格は、対​​話技術の人間工学的な「原則」のフレームワークを確立し、原則の高レベルの定義、実例、および例を示します。対話の原則は、インターフェイスの動的側面を表し、主にインターフェイスの「感触」と見なすことができます。

7 つの対話の原則は次のとおりです。

• タスクへの適合性: ダイアログは、ユーザーがタスクを効果的かつ効率的に完了できるようにサポートする場合、タスクに適しています。
• 自己記述性: 各対話ステップがシステムからのフィードバックを通じてすぐに理解可能であるか、または要求に応じてユーザーに説明される場合、対話は自己記述的です。
• 制御可能性: ユーザーが目標が達成されるまで対話の方向とペースを開始および制御できる場合、対話は制御可能です。
• ユーザーの期待への適合: 対話が一貫しており、タスクの知識、教育、経験、一般に受け入れられている慣習などのユーザーの特性に一致している場合、対話はユーザーの期待に適合しています。
• エラー許容度: 入力に明らかなエラーがあっても、ユーザーによる操作がまったくないか最小限の操作で意図した結果が達成できる場合、ダイアログはエラー許容度が高いとみなされます。
• 個別化への適合性: インターフェース ソフトウェアをタスクのニーズ、個人の好み、およびユーザーのスキルに合わせて変更できる場合、ダイアログは個別化が可能です。
• 学習への適合性: 対話は、ユーザーがシステムの使用方法を学習できるようにサポートおよびガイドする場合、学習に適しています。

ユーザビリティの概念は、ISO 9241規格では、有効性、効率性、およびユーザーの満足度によって定義されています。

パート 11 では、ユーザビリティについて次のように定義されています。

• ユーザビリティは、システム全体の使用目的がどの程度達成されるか (有効性) によって測定されます。
• 意図した目標を達成するために費やす必要のあるリソース (効率)。
• ユーザーがシステム全体をどの程度受け入れ可能と考えるか（満足度）。

有効性、効率性、満足度は、ユーザビリティの品質要因として考えることができます。これらの要因を評価するには、サブ要因に分解し、最終的にユーザビリティの尺度に分解する必要があります。

表示される情報は、ISO 9241標準のパート 12 で、情報の編成 (配置、整列、グループ化、ラベル、位置)、グラフィカル オブジェクトの表示、および 7 つの属性による情報のコーディング (省略形、色、サイズ、形状、視覚的なヒント) について説明されています。「表示される情報の属性」は、インターフェイスの静的な側面を表し、一般的にインターフェイスの「外観」と見なすことができます。属性の詳細は、標準で示されている推奨事項に記載されています。推奨事項はそれぞれ、7 つの属性の 1 つ以上をサポートしています。

7 つのプレゼンテーション属性は次のとおりです。

• 明確さ: 情報の内容が迅速かつ正確に伝達されます。
• 識別可能性: 表示された情報を正確に識別できる。
• 簡潔性: ユーザーに余分な情報が過剰に提供されることはありません。
• 一貫性: ユニークなデザイン、ユーザーの期待に合致すること。
• 検出可能性: ユーザーの注意が必要な情報に向けられます。
• 読みやすさ: 情報が読みやすい。
• 理解可能性: 意味が明確に理解可能、曖昧さがなく、解釈可能、認識可能であること。

ISO 9241規格のパート 13 のユーザー ガイダンスでは、ユーザー ガイダンス情報は他の表示情報と容易に区別でき、現在の使用状況に固有のものである必要があると説明されています。

ユーザーガイダンスは、次の 5 つの方法で提供できます。

• システムが入力に使用可能であることを明示的に (特定のプロンプト) または暗黙的に (一般的なプロンプト) 示すプロンプト。
• ユーザーの入力をタイムリーかつ認識しやすく、邪魔にならない形で知らせるフィードバック。
• アプリケーション、システムのハードウェアおよびソフトウェア コンポーネント、およびユーザーのアクティビティの継続的な状態を示すステータス情報。
• エラー防止、エラー修正、エラー管理のユーザー サポート、エラー メッセージなどのエラー管理。
• 現在の使用状況に関する具体的な情報を含む、システムによって開始されたリクエストとユーザーによって開始されたリクエストのオンライン ヘルプ。

ユーザーインターフェースのデザインは、その美観も含めて、多くの研究が行われてきました。^[8]ソフトウェア製品の使いやすさを定義するための標準規格は、1980年代にまで遡って開発されてきました。その構造的基盤の1つが、IFIPユーザーインターフェース参照モデルです。

このモデルは、ユーザー インターフェイスを構成するための 4 つの次元を提案します。

• 入力/出力次元（見た目）
• 対話の次元（感覚）
• 技術的または機能的な側面（ツールやサービスへのアクセス）
• 組織的側面（コミュニケーションと協力のサポート）

このモデルは、ユーザビリティのためのインターフェース設計要件を規定する国際標準ISO 9241の開発に大きな影響を与えました。ソフトウェア開発の早い段階で、アプリケーションの開発段階からアプリケーション固有の UI 問題を理解したいという要望から、実際のアプリケーションが本番環境でどのように動作するかを説得力のあるシミュレーションで実現できる GUI ラピッド プロトタイピング ツールの研究が始まりました。 ^[9] この研究の一部では、GUI ベースのソフトウェアのさまざまなプログラミング タスクは、実際にはプログラム コードを記述する以外の方法で指定できることが示されています。^[10]

近年の研究は、ムーアの法則により非常に複雑なインターフェースを搭載できるデバイスの種類が増えていることに強く動機づけられている。^[11]

Wikiversityにはユーザーインターフェースに関する学習リソースがあります