人機交互論文

1、人機交互論文信息技術的高速發(fā)展對人類生產、生活帶來了廣泛而深刻的影響。如今，“微博”、“智能手 機”、“藍牙技術”、“四維電影”等新產品、新技術層出不窮，不斷沖擊著人們的視聽。這些高科 技成果為人們帶來便捷和快樂的同時，也促進了人機交互技術的發(fā)展。但是作為信息技術的重要內 容，人機交互技術比計算機硬件和軟件技術的發(fā)展要滯后很多，已成為人類運用信息技術深入探索 和認識客觀世界的瓶頸。作為信息技術的一個重要組成部分，人機交互技術已經引起許多國家的高 度重視，成為21世紀信息領域繼續(xù)解決的重大課題。1、什么是人機交互所謂人機交互，是指關于設計、評價和實現(xiàn)供人們使用的交互式計算機系統(tǒng)，并圍繞相關的主

2、要現(xiàn)象進行研究的學科。狹義地講，人機交互技術主要是研究人與計算機之間的信息交換，它主要 包括人到計算機和計算機到人的信息交換兩部分。對于前者，人們可以借助鍵盤、鼠標、操縱桿、 數(shù)據(jù)服裝、眼動跟蹤器、數(shù)據(jù)手套、壓力筆等設備，用手、腳、聲音、姿勢、或身體的動作、視線甚 全腦電波等向計算機傳遞信息；對于后者，計算機通過打印機、繪圖儀、顯示器、頭盔是顯示器、 音箱等輸出或顯示設備向人們提供可理解的信息。人機交互是一門綜合學科，他與認知心理學、人機 工程學、多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術等密切相關。其中，認知心理學與人機工程學士人機交互技術的 理論基礎，而多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術與人機交互是相互交叉和滲透的。

3、2、人機交互的研究內容人機交互的研究內容十分廣泛，涵蓋了建模、設計、評估等理論和方法，以及在W eb、移動計算、虛擬現(xiàn)實等方面的應用研究，主要包括以下內容。A、人機交互界面表示模型與設計方法一個交互界面的優(yōu)劣，直接影響到軟件開發(fā)的成敗。有好的人機交互界面的開發(fā)離不開好的交 互模型與設計方法。因此，研究人機交互界面的表示模型與設計方法是人機交互的重要研究內容之B、可用性分析與評估可用性是人機交互系統(tǒng)的重要內容，它關系到人機交互能否達到用戶期待的目標，以及實現(xiàn)這 一目標的效率與便捷性。對人機交互系統(tǒng)的可用性分析與評估的研究主要涉及到支持 可用性的設計原 則和可用性的評估方法等。C、多通道交互技術

4、研究視覺，聽覺，觸覺和力覺等多通道信息的融合理論和方法，使用戶可以使用語音、手勢、眼神、表情、等自然的交互方式與計算機系統(tǒng)進行通信。多通道交互主要研究多通道交互界 面的表示模型、多通道交互界面的評估方法以及多通道信息的融合等。其中，多通道 融合是多通道 用戶界面研究的重點和難點。D、 認知與智能用戶界面智能用戶界面的最終目標是使人機交互和人人交互一樣自然方便。上下文感知、三維輸入、語音識別、手寫識別、自然語言理解等都是認知與智能用戶界面解決的重要問題。E、群件群件市值為群組協(xié)同工作提供計算機支持的協(xié)作環(huán)境，主要涉及個人或群組建的信息傳遞、群組 內的信息共享、業(yè)務過程自動化與協(xié)調以及任何過程之間

5、的交互活動等。目前，與人機交互技術相 關的研究內容主要包括群件系統(tǒng)的體系結構、計算機支持的交流與共享信息的方式、交流中的決策支 持工具、應用程序共享以及同步實現(xiàn)方法等內容。F、Web設計重點研究Web界面的信息交互模型和結構，Web界面設計的基本思想和原則，Web界面設計的工具和技術，以及Web界面設計的可用性分析與評估方法等內容。G、移動界面設計移動計算、普適計算等技術對人際交互技術提出了更高的要求，面向移動應用的界面設計已成 為人機交互技術的一個重要內容。由于移動設備的便攜性、位置不固定性、計算能力有限性以及無 線網絡的低帶寬高延遲等諸多的限制，移動界面的設計方法、移動界面可用性與評估原則

6、、移動界 面導航技術以及移動界面的實現(xiàn)技術和開發(fā)工具，都是當前人機交互技術的研究熱點。3、人機交互的發(fā)展歷史作為計算機系統(tǒng)的一個重要組成部分，人機交互技術一直伴隨著計算機的發(fā)展而發(fā)展。 人機交互技術的發(fā)展過程，也是從認識應計算機到計算機不斷適應人的發(fā)展過程。他經歷了如下幾 個階段。A、命令行界面交互階段計算機語言經歷了由最初的機器語言、匯編語言，直至高級語言的發(fā)展過程。這個過程也可以 看作使人機交互的早期發(fā)展過程。最初，程序通常直接采用機器語言命令或匯編語言編寫，通過紙帶輸入機或卡讀機輸入，通過打印 技術處計算結果，人與計算機的交互一般是采用控制鍵或控制臺直接手工操縱。這種形勢很不符合人們的習

7、慣，既耗費時間，又容易出錯，只有專業(yè)的計算機管理員才能做到運用自 如。后來，出現(xiàn)了高級語言，使人們可以用比較習慣的符號形式描述計算過程交互操作有受過一定 訓練的程序員即可完成，命令行界面開始出現(xiàn)。這一時期，程序員可采用批處理作業(yè)語言或交互命 令語言的方式和計算機打交道，雖然要記憶許多命令和熟練的敲擊鍵盤，但亦可用較方便的手段來 調試程序、了解計算機執(zhí)行的情況。通過命令行界面，人們可以通過問答式對話、文本菜單或命令 語言等方式來進行人機交互。命令行界面可以看成第一代人機界面。在這種界面中，計算機的使用者被看做操作員，計算機對輸 入信息一般制作出被動的反應，操作員主要通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)和命令信息，界

8、面數(shù)除以字符為主， 顯然，這種人機界面交互方式缺乏自然性。B、圖形用戶界面交互階段圖形用戶界面的出現(xiàn)使人機交互方式發(fā)生了巨大變化。GUI的主要特點是桌面隱喻、WIMP技術、直接操縱和“所見即所得”。GUI簡單易學、減少了鍵盤操作，使得普通用戶也可以 熟練的使用，從而拓展了用戶群，是計算機技術得到了普及。GUI技術的起源可以追溯到20世紀60年代美國麻省理工學院的Sutherland的工作。其發(fā)明 的 Sketchpad首次引入了菜單、不可重疊的瓦片式窗口、圖標，并采用光筆進行繪圖操作。1963年，美國年輕的科學家Engelbart發(fā)明了鼠標。從系以后，鼠標經過不斷改進，在蘋果、微 軟等公司的圖

9、形界面系統(tǒng)上得到了成功應用，是鼠標器與鍵盤成為目前計算機系統(tǒng)中必備的輸入裝 備。與命令行潔敏相比，如星用戶界面的自然性和交互效率都有較大的提高。圖形用戶界面很大程 度上依賴于菜單選擇和交互構件。經常使用的命令大都通過鼠標來實現(xiàn)。鼠標驅動的人機界面便于 初學者使用，但重復性的菜單選擇會給有經驗的用戶造成不方便，他們有時傾向使用命令鍵而不是 選擇菜單，且在輸入信息時用戶只能使用“手”這種輸入通道。另外，圖形用戶界面需要占用較多的 屏幕空間，并且難以表和支持非空間性的抽象信息的交互。C、自然和諧的人機交互階段當前，虛擬現(xiàn)實、移動計算、普適計算等技術的飛速發(fā)展，對人際交互技術提出了新的挑戰(zhàn)和更 高的要求，同時也提供了許多新的機遇。在這一階段，自然和諧的人機交互方式得到了一定的發(fā) 展?；谡Z言、手寫體、姿勢、視線、表情等輸入手段的多通道交互式其主要特點，目的是使人能以 聲音、動作、表情、等自然方式進行交互操作。在自然和諧的人機交 互技術發(fā)展過程中，人們除了致 力于研究開發(fā)真實感的三維用戶界面和基于聲音、動作、表情等多種通道的自然交互方式，還發(fā)明了大量新的交互設備。近年來，強大的社會需求產生了各式各樣的應用場景。要想實現(xiàn)自然和諧的人機交互關系，需要 在進行交互設計時考慮物理、社會等不同的計算環(huán)境，理解人機交互的復雜本質，探索與之相關的社 會