IT, Risks and Ergonomics

The Modern Problem

During the recent centuries, technology has developed in a frantic pace - the top inventions of today will move into museums of tomorrow. Yet, the more technologically developed a society is, the more vulnerable it is to disruptions and accidents.

After all, the human has not evolved with technology. A legend about one of the early 'cars', the steam-powered 'truck' built by Nicholas Cugnot in 1796, tells about what has been considered one of the first known traffic accidents. One of the prototypes by Cugnot rammed the stone wall of the Arsenal by accident, knocking it over (with apparently no harm to the machine). Now we can imagine a modern Porsche Carrera hitting the same wall...

Or, we can cite the Breakfast of Champions by Kurt Vonnegut:

"A flying saucer creature named Zog arrived on Earth to explain how wars could be prevented and how cancer could be cured. He brought the information from Margo, a planet where the natives conversed by means of farts and tap dancing. Zog landed at night in Connecticut. He had no sooner touched down than he saw a house on fire. He rushed into the house, farting and tap dancing, warning the people about the terrible danger they were in. The head of the house brained Zog with a golfclub."

Finally, Russians have a proverb: "Wanted the best, came out as usual".

Risky Business

There is no such thing as 'zero risk' - even the most advanced technology is no match for human capability to creative errors and malice (e.g. using passenger planes as cruise missiles). Risks can be reduced though, and mostly by addressing the human side. Most of the related courses so far have addressed environmental safety and ergonomics, IT has often seen only superficial attention. This was also a possible reason why the "Risk and Safety Management" course in the initial year of our college (2000) was met with hostility - the students had to pay substiantial tuition fee back then, and did not tolerate 'being fed some pointless crap'. These students mistook the poorly chosen approach to the subject for the whole thing being pointless. Too many people consider a plane crashing into a house a disaster, but a crashed server just an "IT problem". But what if the plane crashed due to the server crash? While IT risks have some specific traits, a lot is common with other areas.

Some examples of IT risks:

• everything about electronic/online elections - the infamous Diebold machine in the US, the first years of Estonian e-elections having been "Microsoft exclusive" (the software only worked on IE) etc
• the world of social engineering and online scams
• exposure of directly dangerous information (bomb-building instructions, torture/murder techniques etc)
• malware
• cyberwar and terror in its many forms

An important way of reducing risks is to make things easier and more comfortable to use. This is where ergonomics comes into play.

Making things comfortable

Ergonomics comes from the Greek ἔργον, meaning "work", and νόμος, meaning "natural law" - thus literally meaning "laws of work". Besides different aspects of IT, it involves biomechanics, physiology, psychology and a number of other disciplines. Yet the common (albeit a little simplified) definition could be "the art of making things comfortable". Ergonomic furniture is comfortable (functional, durable and aesthetically pleasing), so are ergonomic clothes (fit the person well, use quality materials) and ergonomic IT (easy to learn, well-documented, unambiguous). This is often just what is needed to reduce risks.

When someone says "man-machine system", we likely envision a cyborg, or at least the archetypal "computer nerd" using a toilet seat for sitting in order to cut back on toilet breaks. But actually, such a system is formed every time we sit at the computer and dismantled when we leave - and errors may occur on both sides.

Receiving information

Most people receive the bulk of information visually, so it should be in a form that is understandable to as many people as possible. A good example are pictograms used in international airports and other facilities which see many people with different backgrounds. Still, in order to receive visual information unhindered, we need

• optimal space - the distance between the object and the viewer must be far enough to see the whole image, and close enough not to miss any details
• optimal lighting - the object must be properly illuminated; in some cases, inner lighting is necessary (e.g. emergency lights in rooms without windows)
• optimal size - the visual information must be sized according to the surroundings
• intuitiveness/understandability - the symbols used must be easy to understand. While it sounds self-explanatory, a native from Brazilian heartland may have never seen a modern airliner, so the easy-for-us plane symbol can be totally alien to him/her. Or there are symbols which have different meanings in various parts of the world. A good example is the gesture forming a circle with thumb and index finger. Most Western countries use the American meaning of "OK sign", but the same symbols means money in Japan, and in some parts of the world it can land the user into trouble.

From the IT point of view, they mostly mean adjusting the display according to user needs or using parametres suitable for most users:

• space - the system considers the user's distance from the screen and adjusts the output accordingly
• lighting - both outer (room) and inner (screen lighting) and their combined effect; this also includes special cases like violent bursts of light in some action games that can trigger epileptic seizures in some people
• intuitiveness - uniform positions and shapes of main elements of user interface (windows, menus, icons), but also unambiguity and/or lack of offense in metaphors used (e.g. the "thumbs-up" symbol is used for "Like" on some websites, but can have nasty meaning in some cultures).

IT sfääri tooduna tähendab see tehnoloogia praeguse taseme juures eelkõige kuvaripildi sobitamist kasutaja vajadustega või siis võimalikult laiale kasutajaskonnale sobivate parameetrite kasutamist:

"Mis nupp see on?" - lülitid ja juhtimine

Kui visuaalsignaali abil saab inimene üldiselt infot masinast või ka väliskeskkonnast (põder auto ees), siis info sisestamiseks kasutatakse tänapäeval peamiselt mingis vormis lüliteid (siia üldkategooriasse võib liigitada ka klaviatuuri) või osutamist (hiir; kontaktkuvar).

Oluliseks momendiks on siin seesama ergonoomika, mida esmapilgul on ehk raske IT-ga seostada. Ulmefilmides nähtud kaadrid, kus inimene paigutub pea täielikult masina sisse, on tegelikult ühe sügava idee kandjad - juhtseadmed tuleb paigutada nii, et nende asetus ja asend vastaks inimese füsioloogiale. Mõned näited:

   hävituslennuki juhtekraan, mis projitseeritakse kas kiivriviisorile või tuuleklaasile
   laeva õhutõrjesuurtükk, mida juhitakse jalgrattalenksude sarnase juhisega (vt. ka "Tähtede sõda"!).

Paljud sellised rakendused on nagu toodud näited pärit militaarsfäärist - ilmselt on kõrgete panuste (inimelu!) tõttu seal selle valdkonna tähtsust paremini taibatud. Samasse ritta aga võime panna ka arvuti (tegelikult juba kirjutusmasina) tühikuklahvi, hiire väliskuju ja arvuti võrgulüliti paiknemise esipaneelil (vanadel masinatel asus korpuse tagaservas).

IT-lahenduste puhul tuleb pöörata tähelepanu näiteks järgmistele aspektidele:

   Juhtseadmete paigutus - hõlmab ka mööblit, asendit valgusallikate jms. suhtes. Eelkõige kuvari asukoht ning klaviatuuri ja hiire asend, kuid ka muud detailid (sageli kasutatava CD-kirjutajaga korpust pole eriti tark kaugele laua alla toppida).
   Seadmete valik - tavatasemel eelkõige tähendab valikuid hiir vs kursorikuul või MS "naturaalklaver" vs tavaline klaviatuur. Kuid siia alla käib ka kuvari asendamine punktkirjamonitoriga pimeda kasutaja jaoks või lauaaluse jalgaderuumi suurendamine Martin Müürsepa arvutilaual - ühesõnaga asjad, mille peale tavaliselt ei tulda.
   Alternatiivide selge eristamine - tavaliselt saavutatakse seadmete standardse paigutusega, mis teevad vähegi kogenuma inimese jaoks "Esc" ja "Enter"-klahvide segiajamise üsna vähetõenäoliseks. Kui aga ei ole tegemist väljakujunenud ja üldtunnustatud kujundusega (näiteks eriotstarbelised klaviatuurid), tuleb sellele valdkonnale pöörata kõrgendatud tähelepanu - vähemalt vastassuunalisi operatsioone ('Käivita", "Peata") teostavad lülitid tuleb selgelt üksteisest eraldada. Seda tuleks teha paigutuse ("Käima läheb vasakult, seisma pannakse paremalt"), välimuse ("käima käib punasest nupust, seisma jääb mustast") ja/või pinna ("Käivitusnupp on ümmargune, seismapanekunupp kandiline") järgi.

Käideldavus, kasutatavus, standardsus

Käideldavus (ingl. k. availability on mingi toote kättesaadavus mingil ajahetkel (IT kontekstis näiteks süsteemi edukas toimimine suure koormuse tingimustes). Veelgi tähtsam mõiste aga on kasutatavus (usability) - võime täita kasutaja nõudmisi mingil kindlal tasemel. Eriti tähtsat rolli mängib kasutatavus siis, kui toote kasutajaskond peab olema võimalikult lai, hõlmates näiteks ka vanureid, väikelapsi ja erinevate puuetega inimesi. Kasutatavuse ühe põhieeldusena tuuakse sageli välja standardsus - toote vastavus mingile kindlale kriteeriumitekomplektile.. Inimese ja masina dialoog

Tuleb muidugi teadvustada, et vähemalt praeguse tehnoloogilise taseme juures ei ole inimese ja masina vahel tegu päris tõelise dialoogiga - Turingi testi meie praegused arvutid siiski ei läbi. Samas aga võib mõnel juhul juba jääda mulje näiteks isanda ja orja või kindrali ja lihtsõduri suhtlemisest.

Inimese ja masina dialoogina võib vaadelda nii ülikeeruka tehisintellektisüsteemiga suhtlemist kui ka tavalise sekretäri tööd Windowsiga. Mõlemal juhul on olemas inimene, masin ning mõlemapoolsed infoedastusmehhanismid. Üldiste inimese-masina dialoogi käsitlevate põhimõtetena võime mainida järgmisi.

   Dialoog peab olema sihipärane - s.t. "turujutte" masinaga ei räägita (praeguse juhul on ta selleks veel lihtsalt liiga loll).
   Sisend ja väljund (s.t. mõlemapoolsed sidekanalid) peavad sobima töö iseloomuga - N: ei ole just erilist mõtet hakata printima RealVideot.
   Dialoog peab olema mittelineaarne -s.t seal võib esineda valikuid, kordusi ja tagasiliikumist.
   Masinapoolne tagasiside peab sisaldama selgitusi ja vihjeid.
   Inimene peab saama kontrollida dialoogi käiku - N: pikema teksti ekraaniletoomine ei saa olla määratletud kindla ajavahemikuga, vaid inimesel peab olema võimalus tekst omas tempos läbi lugeda.
   Sisendi ja väljundi tüübi peab määrama inimene - N: pime arvutikasutaja peab saama väljundinfo kas heliliselt või punktkirjas.
   Dialoog peaks vastama kasutaja profiilile (keel, vanus, sugu, haridustase jne)
   Dialoog peaks olema kõrge veataluvusega ning erinevate abiinfo esitamise tasemetega.
   Dialoog peaks järgima ka elementaarseid viisakusnõudeid - masin ei peaks vale vastuse või info korrral tegema rumalaid hääli, vilgutama ekraanil sõrme vms.
   Dialoogil peaks soovitavalt olema ka õpetav funktsioon.
   Dialoogi keelekasutus peaks sõltuma inimese tasemest - käskiv kõneviis sobib algajatele, kuid võib tekitada tõrke kogenud kasutajates.

Eraldi tuleks välja tuua erivajadustega kasutajad kui väga hea kasutatavusindikaator. Praktika kinnitab, et tooted, mille kavandamisel on arvestatud puuetega inimeste erivajadusi, on ka muus osas tarbijasõbralikud. Teisalt - mõnigi lisavidin, mis mõnele tavakasutajale tundub veidra lisavõimalusena, on mõne spetsiifilise erivajaduse puhul ainus võimalus toodet kasutada. Tarkvara ergonoomika

No mis? Kuidas saab tarkvara juures mõõta õhutakistust või sobivust kasutaja käepikkusega? Tegelikult muidugi mõeldakse siin eelkõige kasutajasõbralikkust ja läbimõeldud kasutajaliidest. Siin võib mainida järgmisi tegureid:

   Ühtne kujundus ja sarnased elemendid kogu süsteemi ulatuses - kehtib nii tarkvarapaketi kui veebilehe kohta.
   Ühe ekraaniga (aknaga, dialoogiga vms) tuttav inimene peaks olema võimeline orienteeruma kogu süsteemis.
   Piktogrammide (ikoonid, nupud, veateated) läbimõeldud kasutus. Piktogramm peab olema üheselt mõistetav ning soovitavalt mitteabstraktne - abstraktse kujundi mõtestamine on keerulisem. Kindlasti tuleks vältida sümboleid, millel on eri kultuurides erinev tähendus (näiteks ringikujuliselt kokku pandud nimetissõrm ja pöial on "OK" ameeriklasele ja "raha" jaapanlasele, kuid mõnes kultuuris on tegemist räige solvanguga mõne meesterahva aadressil).
   Nagu juba eespool mainitud, peab süsteem toetama kasutajat, kuid mitte muutuma pealetükkivaks ega jämedaks. Vanamammi, kellele internetipank peale kolmandat vale koodi sisestamist nähvaks: "Ahaa, kräkker! Tee, et sa siit kaod!", oleks ilmselt sügavalt solvunud. Vea põhjuseks võis olla kõigest pealeununenud Caps Lock...
   Süsteemi kasutajaliides peaks olema kasutatav ka ilma värvideta. Lisaks mõnele mustvalget monitori kasutavale vanarauafännile on olemas ka värvipimedad inimesed.
   Üldine tendents on, et algselt puuetega kasutajate elu lihtsustamiseks mõeldud ja sellisena ehk tavainimesele mõtteliselt kaugeks jäävatest nõuetest saavad aja jooksul üldised standardid. Elu näitab, et mis on algselt mõeldud erivajadustega inimestele, on mugavad ka teistele (kaldteed, laiad uksed, madalal asuvad lülitid).

Häireeee!!

Kui riski all mõeldakse eelkõige potentsiaalset ohutegurit, siis kindlasti tuleks vaadelda ka stsenaariume, kus oht on saanud reaalsuseks. Olgu siis tegu pundi segaste habemikega lennukis või kõvaketta üleformaatinud viirusega - igal juhul on käivitunud mingi negatiivne stsenaarium, kuid oskuslik reaktsioon võib kahjusid vähendada suurusjärgu võrra.

Negatiivse stsenaariumi käivitumisest teavitav signaal on väga oluliseks teguriks järgneva tegutsemise määramisel. Selge, konkreetne, objektiivseid fakte teatav, kuid samas paanikat vältida püüdev teade on ilmselt parim variant.

N: Variant 1. "Häire!!! Teie arvutis on VIIRUS!!! Sulgege koheselt arvuti, sest vastasel juhul hävineb KOGU teie kõvaketta sisu! "

Variant 2. "NB! Teie arvutis on avastatud CIH-4092 viirus, mis võib rünnata failisüsteemi ja muuta osa kettast loetamatuks. Proovige käivitada F-Prot või NAV. Kui see ei aita, helistage telefonil 555-2424."

Nii visuaalne kui ka heliline veateade või häiresignaal peaks selgesti taustast erinema - heli puhul olgu tegemist iseloomuliku kõrguse ja muutlikkusega signaaliga, visuaalne signaal peaks selgelt taustast erinema ja edastama oma sõnumi eespoolkirjeldatud viisil. Eriti olulise info (sh. häiresignaali) edastamine on soovitav korraldada "mitmel kanalil", s.t. vastuvõetavana erinevate meelte (tüüpilisellt nägemine + kuulmine) kaudu.

Veel üks nüanss - häiresignaal tuleb sageli edastada vaid asjaosalistele isikutele. Lennuki kaaperdamise, laevahuku või pangaröövi puhul on vastavatel instantsidel olemas kokkulepitud teated, mis aga asjasse mittepühendatutele häirena ei mõju ja seega väldivad üldise paanika teket. Niisamuti peaks ka IT-sfääris edastama häiresignaali (veateade, süsteemi tungimise tuvastamine jne) edastama vaid neile, kel on piisavalt kompetentsi ja oskusi olukorda mõjutada. Inimhinge insener - inimergonoomika

See on niivõrd lai valdkond, et siinkohal võiks tuua näitena ära vaid mõned aspektid, mis ka IT-problemaatikas olulised on. Mõnes aspektis võib siin täheldada isegi teatud vastuolusid klassikalise ergonoomikaga. Näiteks põhimõte "Eelista inimest masinale" on IT-vallas ilmselt kahe otsaga. On selge, et lähteülesande vastuvõtuks on vaja inimest, inimene on suuteline improviseerima ning alternatiive valima. Samas aga väide "Inimene on odavam kui masin" IT-vallas sageli ei kehti. Mõned soovitused aga kehtivad kindlasti ka IT-alal. Näiteks tööülesannete osas:

   Korduva tööülesande korral peab tsükli pikkus olema üle 1,5 minuti. Ehkki nõue pärineb konveieriajastust, peaks seda arvestama ka arvutiinimesed - eelkõige n.ö. käsitöölised (operaatorid, sisestajad jne).
   Tööülesannete raskus peaks vahelduma - pidev raskete ülesannete vool põhjustab stressi, ridamisi kergeid aga ei motiveeri töötajat.
   Töötaja peaks saama ise valida oma töötegemise viisi - meetod, järjestus, kiirus jne. IT-inimeste puhul on sedasorti vabadus pea enesestmõistetav ja vaevalt leidub üht tõsist häkkerit, kes on nõus töötama kupja piitsa all üheksast viieni.
   Töötajal peab olema õigus protestida kõlbmatu materjali peale. Muidugi pärineb see eeskätt tootmissfäärist, ent kehtib ka riistvara ("Andke mulle normaalne arvuti!"), tarkvara ("Office'i plaat on nässus!") ja infomaterjali ("Kus on teie firma struktuuriskeem?") kohta.
   Ülesanne peab olema töötajale huvipakkuv, samuti tuleks talle anda võimalus konsulteerida teiste töötajatega.

Lõpetuseks

Nagu nähtud, on IT-ergonoomika aluseks põhimõte: tehnika areneb omasoodu, ent suurem osa "pirukatest" tehakse mitte arvutite, vaid endiselt inimeste poolt. Niisiis ei ole edukas IT-inimene mitte ainult hea tehnikaspets, vaid valdab ka inimergonoomika aluseid.

References

• The Risks Digest
• HealthyComputing.com