การสร้างแบบจำลองส่วนติดต่อผู้ใช้เป็นเทคนิคการพัฒนาที่ใช้โดยโปรแกรมเมอร์แอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์ ส่วนติดต่อผู้ใช้ (UI) ในปัจจุบันเป็นส่วนประกอบซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อน ซึ่งมีบทบาทสำคัญต่อความสามารถในการใช้งานของแอปพลิเคชัน ดังนั้น การพัฒนา UI จึงไม่เพียงแต่ต้องการแนวทางและรายงานแนวปฏิบัติที่ดีที่สุดเท่านั้น แต่ยังต้องการกระบวนการพัฒนาที่รวมถึงการสร้างแบบจำลองภาพและการกำหนดสัญลักษณ์มาตรฐานสำหรับการแสดงภาพนี้ด้วย

คำว่าการสร้างแบบจำลองส่วนติดต่อผู้ใช้ส่วนใหญ่ใช้ในบริบท ของ เทคโนโลยีสารสนเทศ แบบจำลอง ส่วนติดต่อผู้ใช้ คือการแสดงให้เห็นว่าผู้ใช้ปลายทางโต้ตอบกับโปรแกรมคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์อื่นอย่างไร และระบบตอบสนองอย่างไร งานสร้างแบบจำลองจึงเป็นการแสดง "แง่ มุมที่ ผู้ใช้ได้สัมผัสโดยตรงของสิ่งของหรืออุปกรณ์" [Trætteberg2002]

การสร้างแบบจำลองส่วนติดต่อผู้ใช้เป็นศาสตร์ที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง ตัวอย่างเช่น เทคนิคการสร้างแบบจำลองสามารถอธิบายวัตถุการโต้ตอบ งาน และบทสนทนาระดับล่างในส่วนติดต่อผู้ใช้ การใช้แบบจำลองเป็นส่วนหนึ่งของการพัฒนาส่วนติดต่อผู้ใช้สามารถช่วยในการรวบรวมความต้องการของผู้ใช้ หลีกเลี่ยงการตัดสินใจก่อนเวลาอันควรเกี่ยวกับเค้าโครงและวิดเจ็ตเฉพาะ และทำให้ความสัมพันธ์ระหว่างส่วนต่างๆ ของส่วนติดต่อและบทบาทของแต่ละส่วนมีความชัดเจน [SilvaPaton2003]

MARIA XML (Model-based language for Interactive Applications) เป็น ภาษามาร์กอัปส่วนติดต่อผู้ใช้แบบ XML ที่เป็นแบบประกาศ ครอบคลุมหลายระดับนามธรรมสำหรับการสร้างแบบจำลองแอปพลิเคชันเชิงโต้ตอบในสภาพแวดล้อมที่แพร่หลาย

บางแง่มุมของการสร้างแบบจำลองส่วนติดต่อผู้ใช้สามารถทำได้โดยใช้UMLอย่างไรก็ตาม ภาษา UML ไม่ได้ถูกออกแบบมาเพื่อการสร้างแบบจำลองประเภทนี้โดยเฉพาะ ซึ่งอาจทำให้แบบจำลองที่ได้ดูไม่เป็นธรรมชาติเท่าที่ควร

UMLiเป็นส่วนขยายของUMLและเพิ่มการรองรับการแสดงผลที่พบได้ทั่วไปในส่วนติดต่อผู้ใช้

เนื่องจากแบบจำลองแอปพลิเคชันใน UML อธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับส่วนติดต่อผู้ใช้ได้น้อย และเนื่องจากสภาพแวดล้อมการพัฒนาส่วนติดต่อผู้ใช้แบบจำลอง (MB-UIDE) ขาดความสามารถในการสร้างแบบจำลองแอปพลิเคชัน มหาวิทยาลัยแมนเชสเตอร์จึงเริ่มโครงการวิจัย UMLi ในปี 1998 โดยมีเป้าหมายเพื่อแก้ไขปัญหาการออกแบบและใช้งานส่วนติดต่อผู้ใช้โดยใช้UMLและ MB-UIDE ร่วมกัน

USiXML (User Interface eXtensible Markup Language) เป็นภาษากำหนดคุณสมบัติแบบ XML สำหรับการออกแบบส่วนติดต่อผู้ใช้ รองรับการอธิบายส่วนติดต่อผู้ใช้สำหรับบริบทการใช้งานที่หลากหลาย เช่น ส่วนติดต่อผู้ใช้แบบตัวอักษร (CUIs), ส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิก (GUIs), ส่วนติดต่อผู้ใช้แบบเสียง และส่วนติดต่อผู้ใช้ แบบหลายโมดอ ล

DiaMODL ผสานรวมภาษาที่เน้นการไหลของข้อมูล (นามธรรมของตัวโต้ตอบ Pisa) เข้ากับแผนผังสถานะ UML ซึ่งเน้นพฤติกรรม สามารถจำลองการไหลของข้อมูลและพฤติกรรมของวัตถุโต้ตอบได้ จึงสามารถใช้ในการบันทึกฟังก์ชันและโครงสร้างของส่วนติดต่อผู้ใช้ที่เป็นรูปธรรมได้

Himalia ผสมผสาน โมเดล ไฮเปอร์มีเดียเข้ากับกระบวนทัศน์การควบคุม/คอมโพสิต เป็นภาษาอินเทอร์เฟซผู้ใช้แบบเต็มรูปแบบ สามารถใช้สำหรับการระบุและการใช้งานได้ ด้วยเหตุนี้เครื่องมือออกแบบจึงสามารถจัดอยู่ในหมวดหมู่ของไกด์ได้[1]

องค์ประกอบต่างๆ ของส่วนติดต่อผู้ใช้ (UI) ต้องการโมเดลประเภทต่างๆ โมเดลบางส่วนที่อาจนำมาพิจารณาสำหรับการสร้างแบบจำลอง UI ได้แก่:

• แบบจำลองโดเมนรวมถึงแบบจำลองข้อมูล (กำหนดวัตถุที่ผู้ใช้สามารถดู เข้าถึง และจัดการผ่านทางส่วนติดต่อผู้ใช้)
• แบบจำลองการนำทางกำหนดวิธีการที่ผู้ใช้สามารถนำทางไปยังวัตถุต่างๆ ที่มองเห็นผ่านทางอินเทอร์เฟซผู้ใช้
• แบบจำลองงาน (อธิบายถึงงานที่ผู้ใช้ปลายทางดำเนินการ และกำหนดว่าต้องออกแบบความสามารถในการโต้ตอบแบบใด)
• แบบจำลองผู้ใช้ (แสดงถึงลักษณะต่างๆ ของผู้ใช้ปลายทางและบทบาทที่พวกเขามีภายในองค์กร)
• แบบจำลองแพลตฟอร์ม (ใช้ในการจำลองอุปกรณ์ทางกายภาพที่ตั้งใจจะใช้เป็นโฮสต์ของแอปพลิเคชัน และวิธีการที่อุปกรณ์เหล่านั้นโต้ตอบกัน)
• รูปแบบการสนทนา (วิธีที่ผู้ใช้สามารถโต้ตอบกับวัตถุที่นำเสนอ (เช่น ปุ่มกด คำสั่ง ฯลฯ) ด้วยสื่อการโต้ตอบ (เช่น การป้อนข้อมูลด้วยเสียง หน้าจอสัมผัส ฯลฯ) และปฏิกิริยาที่ส่วนติดต่อผู้ใช้สื่อสารผ่านวัตถุเหล่านี้)
• รูปแบบการนำเสนอ (ลักษณะที่ปรากฏของแอปพลิเคชัน การแสดงผลองค์ประกอบด้านภาพ สัมผัส และเสียงที่ส่วนติดต่อผู้ใช้มอบให้แก่ผู้ใช้)
• แบบจำลองแอปพลิเคชัน (คำสั่งและข้อมูลที่แอปพลิเคชันให้มา)

UML สามารถนำไปใช้กับโมเดลหลายแบบที่กล่าวมาข้างต้นได้ โดยมีระดับความสำเร็จที่แตกต่างกันไป แต่ขาดการสนับสนุนสำหรับโมเดลผู้ใช้ โมเดลแพลตฟอร์ม และโมเดลการนำเสนอ

มีแนวทางหลายวิธีในการสร้างแบบจำลองส่วนติดต่อผู้ใช้

ในการออกแบบที่เน้นการใช้งานเป็นหลัก งานสร้างแบบจำลองคือการแสดงให้เห็นว่าระบบที่วางแผนไว้จะแสดงผลอย่างไรในความเป็นจริง และผู้ใช้จะมีปฏิสัมพันธ์อย่างไร นี่อาจเป็นแนวทางที่ได้รับการยกย่องมากที่สุด และถูกนำไปใช้ประสบความสำเร็จในโครงการขนาดเล็กและขนาดใหญ่มากมาย จุดแข็งของแนวทางนี้อยู่ที่การแก้ปัญหาที่ซับซ้อน

ปัญหาที่ทราบกันดีของแนวทางที่ใช้โมเดล ได้แก่ การกล่าวซ้ำข้อมูลและการขาดกลไกในการแก้ไขปัญหาที่เกี่ยวข้องกับหลายด้านได้อย่างมีประสิทธิภาพ [Cerny2013] โซลูชันที่ใช้โมเดลสามารถทำงานได้ดีด้วยตัวมันเอง แต่การบูรณาการกับแนวทางอื่น ๆ ทำให้เกิดความซับซ้อนในการพัฒนาและการบำรุงรักษา

แนวทางเหล่านี้มีพื้นฐานมาจากโค้ดภาษาโปรแกรมทั่วไป (GPL) ที่มีอยู่ [Cerny2012] โดยจะตรวจสอบโค้ดผ่านการเขียนโปรแกรมแบบเมตา และประกอบโมเดลโครงสร้างที่แปลงไปเป็นส่วนติดต่อผู้ใช้ แนวทางนี้ช่วยแก้ไขปัญหาการเรียบเรียงข้อมูลใหม่ อย่างไรก็ตาม แนวทางเหล่านี้ไม่เหมาะกับส่วนติดต่อผู้ใช้แบบปรับเปลี่ยนได้และคำนึงถึงบริบท

แนวทางเหล่านี้เชื่อมโยงวิธีการในโดเมนเข้ากับการเขียนโปรแกรมเชิงกำเนิด (Generative programming) ของ GPL ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับหลายส่วนจะได้รับการแก้ไขในขั้นตอนการคอมไพล์ ซึ่งไม่ได้รองรับ UI ที่ปรับเปลี่ยนได้ในอนาคตซึ่งต้องการข้อมูลในขณะรันไทม์โดยตรง

โซลูชันตามแง่มุมที่เสนอโดย [Cerny2013][Cerny2013a][AspectFaces] ผสานรวมข้อดีของวิธีการตรวจสอบโค้ดและการเขียนโปรแกรมเชิงกำเนิด โดยจะตรวจสอบโค้ดที่มีอยู่และใช้วิธีการเชิงแง่มุมเพื่อจัดการกับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับหลายส่วน ทำงานในขณะรันไทม์ ลดการเขียนข้อมูลซ้ำซ้อน และในขณะเดียวกันก็แยกส่วนที่เกี่ยวข้องกับ UI ซึ่งช่วยให้สามารถนำแต่ละส่วนกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างอิสระจากส่วนอื่นๆ ในการศึกษาที่ [Cerny2013] ผู้เขียนลดโค้ด UI ลงได้ 32% โดยใช้วิธีการ UI ตามแง่มุมในระบบที่ใช้งานจริง ข้อดีหลักๆ คือ การใช้เทมเพลตเพื่อปรับการนำเสนอ การกำหนดส่วนต่างๆ ที่แยกจากกัน และกฎการแปลงทั่วไปที่สามารถนำไปใช้กับข้อมูลต่างๆ ได้

แบบจำลองประเภทนี้แสดงเนื้อหาของส่วนติดต่อผู้ใช้และส่วนประกอบต่างๆ โดยไม่ได้รวมรายละเอียดด้านสุนทรียศาสตร์และพฤติกรรมไว้ เนื่องจากเป็นแบบจำลองการออกแบบที่เน้นการใช้งานเป็นหลัก

• หลักสรีรศาสตร์เชิงปัญญา