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人機互動初認知

人機互動的概念

人機互動是關於設計、評價和實現人們使用的互動式計算機系統,且圍繞這些方面主要現象進行研究的科學,狹義的講,人機互動技術主要是研究人與計算機之間的資訊交換,它主要包括人到計算機和計算機到人的資訊交換兩部分。人機互動與電腦科學、人機工程學、多媒體技術和虛擬現實技術、心理學、認知科學和社會學以及人類學等諸多學科領域有密切的聯絡,其中,認知心理學與人機工程學是人機互動技術的理論基礎,而多媒體技術和虛擬現實技術與人機互動技術相互交叉和滲透。作為是資訊科技的一個重要組成部分,人機互動將繼續對資訊科技的發展產生巨大的影響。

人機互動的簡史

發展階段:早期的手工作業階段----作業控制語言互動命令語言階段----圖形使用者介面(GUI)階段----網路使用者介面的出現----多通道、多媒體的只能人機互動階段

里程碑:1969年在英國劍橋大學召開了第一次人機系統國際大會。

關鍵的人、事:

1.最早提出人機概念的人:B.Shackel(美國學者)從人在操控計算機時如何才能減輕疲勞出發,提出了被認為是人機介面的第一篇文獻的關於計算機控制檯設計的人機工程學論文。

2.Liklider JCK首次提出人機緊密共棲的概念,被視為人機介面學的啟蒙觀點。

3.在1970年成立了兩個HCI研究中心,一個是英國的Loughbocough大學的HUSAT研究中心,另一個是美國Xerox公司的Palo Alto研究中心。

4.1970年到1973年出版了四本與計算機相關的人機工程學專著,為人機互動介面的發展指明瞭方向。

5.20世紀80年代初期,學術界相繼出版了六本專著,對最新的人機互動研究成果進行了總結。

人機互動學科逐漸形成了自己的理論體系和實踐範疇的架構。理論體系方面,從人機工程學獨立出來,更加強調認知心理學以及行為學和社會學的某些人文科學的理論指導;實踐範疇方面,從人機介面(人機介面)拓延開來,強調計算機對於人的反饋互動作用。人機介面一詞被人機互動所取代。

怎樣做人機互動(可從以下方面)

人機互動技術領域熱點技術的應用潛力已經開始展現,比如智慧手機配備的地理空間跟蹤技術,應用於可穿戴式計算機、隱身技術、浸入式遊戲等的動作識別技術,應用於虛擬現實、遙控機器人以及遠端醫療等的觸覺互動技術,應用於呼叫路由,家庭自動化及語音撥號等場合的語音識別技術,對於有語言障礙的人士的無聲語音識別,應用於廣告、網站、產品目錄、雜誌效用測試的眼動跟蹤技術,針對有語言和行動障礙的人開發的“意念輪椅”採用的基於腦電波的人機介面技術等。

人機互動的研究內容

1.  人機互動介面表示模型與設計方法
    一個互動介面的好壞,直接影響到軟體開發的成敗。友好人機互動介面的開發離不開好的互動模型與設計方法。因此研究人機互動介面的模型與設計方法,是人機互動的重要研究內容之一。

2.  可用性分析與評估
    可用性是人機互動系統的重要內容,它關係到人機互動能否達到使用者期待的目標,以及實現這一目標的效率與便捷性。人機互動系統的可用性分析與評估的研究主要涉及到支援可用性的設計原則和可用性評估方法等。

3.  多通道互動技術
    在多通道互動中,使用者可以使用語音、手勢、眼神、表情等自然的互動方式與計算機系統進行通訊。多通道互動主要研究多通道互動介面的表示模型、多通道互動介面的評估方法以及多通道資訊的融合等。其中,多通道整合是多通道使用者介面研究的重點和難點。

4.  認知與智慧使用者介面
    智慧使用者介面的最終目標是使人機互動和人-人互動一樣自然、方便。上下午感知、眼動跟蹤、手勢識別、三維輸入、語音識別、表情識別、手寫識別、自然語言理解等都是認知與智慧使用者介面需要解決的重要問題。

5.  虛擬環境中的人機互動
    “以人為本”的、自然和諧的人機互動理論和方法是虛擬現實的主要研究內容之一。通過研究視覺、聽覺等多通道資訊融合的理論和方法、協同互動技術以及三位互動技術等,建立具有高度真實感的虛擬環境,使人產生“身臨其境”的感覺。

6.  移動介面設計
    移動計算、普適計算等對人機互動技術提出了更高的要求,面向移動應用的介面設計問題已成為人機互動技術研究的一個重應用領域。針對移動裝置的便攜性、位置不固定性和計算能力有限性以及無線網路的低頻寬高延遲等諸多的限制,研究移動介面的設計方法,移動介面可用性與評估原則,移動介面導航技術,以及移動介面的實現技術和開發工具,是當前人機互動技術的研究熱點之一。

人機互動的設計原則

1.  美學完整性
    美學完整性並不是用來衡量一個應用程式的介面有多好看,而是用來衡量應用程式的介面與功能是否匹配。例如,對於一個應用來說,會用比較微妙的修飾元素與背景來體現生產性的任務,對於突出的任務則會使用標準的控制元件和操作行為。這樣的應用程式會傳達一個清晰和統一的資訊給使用者,讓使用者懂得應用程式的目的。但是應用程式在生產性任務上使用了異想天開的元素,使用者就會被這些矛盾的訊號所幹擾。
    同樣的,在一個模擬任務的應用程式裡,例如遊戲應用,使用者希望一個漂亮的介面來提供更多的樂趣從而鼓勵他們繼續遊戲。儘管使用者吧期待能夠在一個遊戲中完成一個艱難或者是生產性的任務,但他們仍然希望遊戲的介面能帶來完整體驗

2.  一致性
    應用程式介面的一致性允許使用者利用他們自身的知識和技能完成應用程式的過渡。當然,保持介面的一致性,並不是讓你盲目的複製其他的應用程式,相反的,作為開發者應該懂得利用同類型應用程式大眾接受的標準和正規化來設計自己的應用。

3.  直接操作
    當用戶操作螢幕上的物件而不是單獨的控制元件進行操作時,使用者更能理解自己的任務和操作的結果。IOS使用者更喜歡直接的操作行為,因為多點觸控的裝置特點,當看到螢幕的物件,直接用手勢進行操作給人一種更為親切的感覺,而且很有控制感,因為沒有了媒介的干預,更多指的是對滑鼠的依賴。
    舉個例子,使用者可以使用兩指的縮小或放大所要控制的面基就可完成點選縮放的操作。遊戲中,玩家還可以直接與物體互動,直接移動他們。

4.  隱喻
    當虛擬的物品和操作行為是對現實生活中的物品和操作進行模仿的時候,玩家能夠很快的掌握應用程式的規則和操作。一個簡單的軟體隱喻是資料夾:在現實生活中,人們把物品放入資料夾中,所以在計算機中,使用者能夠很快的理解這個操作的意思,很快的理解將文件放入資料夾的意思。最適合隱喻的應該是不受現實生活的限制。

5.  使用者控制
    注意,應用程式中,是用來控制操作行為的,而不是應用程式。儘管應用程式能夠建議使用者做哪些操作或者警告使用者有危險,但是這顯然對於應用本身是個錯誤,因為這會將玩家推得更遠。成功的應用程式應該在一味的提示和關鍵時刻做提示之間進行平衡。當對操作行為和控制感到熟悉和可預見的時候,使用者將會明顯感覺到自己對於應用程式的控制。操作越簡單直接,玩家更容易理解和接受。

人機互動的發展

自1946年世界上第一臺數字計算機誕生以來,計算機為人的能力擴充套件提升了巨大的幫助,作為計算機系統的一個重要組成部分,人機互動一直伴隨著計算機的發展而發展。人機互動的發展過程,也是人適應計算機到計算機不斷的適應人的發展過程。
    從人機介面到人機互動,從1969年第一次人機系統國際大會到2010年的中國人機互動研討會,人機互動理論和技術經歷了多個階段的發展。特別是20世紀90年代以來,人機互動的研究重點放在了智慧化互動,多模態(多通道)--多媒體互動,虛擬互動以及人機協同互動等方面,也就是放在以人為中心的人機互動技術方面。概括的講,人機互動的發展經歷了一下幾個階段:1.早期的手工作業階段;2.作業控制語言及互動命令語言階段;3.圖形使用者介面(GUI);4.網路使用者介面的出現;5.多通道、多媒體的智慧人機互動階段;6.虛擬互動介面。