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  • 人机交互理解

    千次阅读 2019-07-25 01:01:37
    最早系统接触“人机交互”这个概念是在上大学的时候,有一门专业课《教学媒体与技术》,目前所学知识所剩无几,只记得当时上这门专业课的时候,挺感兴趣的。人机交互——人和机器打交道的方式。 人机交互的形式大概...

    最早系统接触“人机交互”这个概念是在上大学的时候,有一门专业课《教学媒体与技术》,目前所学知识所剩无几,只记得当时上这门专业课的时候,挺感兴趣的。人机交互——人和机器打交道的方式。

    人机交互的形式大概发生了一下3个方面的升级:

    1.以鼠标和键盘为媒介的人机交互;

    2.以触摸屏幕,手写笔等为媒介的人机交互;

    3.以语音为载体的人机交互;未来可能有更多的人际交互的形式。

    在这个发展的过程中,变化最大的其实是交互从图像到语音的转变。声音承载了人类的思想和情感,图像承载了人类的表象和直觉。可见图形交互更容易获取到用户注意力,人类的第一印象由外表决定的。图像媒介虽然承载的信息量更大, 但是,图形界面的交互需要手指的触碰触发,超过一个手臂的自由操作范围的远场的交互,图像界面可能就会有壁垒。在此,语音交互在一定范围内更有优势。这也是语音交互的最大魅力之一:解放双手!相对于图像交互,语音交互也有其优势所在,但是语音交互依然存在一下问题。

    语音交互,目前存在的主要问题是:

    1.语音交互唤醒不自然目前的语音交互唤醒是以发出语音指令来唤醒机器,这种唤醒方式不够自然。生活生的场景下,人人交互会通过声音,手势,肢体动作,距离,唇动来镜像交互。要解决这个问题可以给语音唤起添加更多的唤起方式,多种方式共存来唤起语音交互。通过几个维度来判断被唤起的交互方式,第一个维度可以是距离判断是近场还是远场;第二个维度是手势,肢体动作;第三个维度是唇动,声音。

    2.机器人没有情感,交互方式过于呆板机器人的EQ包含两个部分,一部分情绪的识别,一部分情绪的应对。对于情绪识别,通过人脸锁定,图像分析等方法,了解用户的情绪,主动触发;通过自然语言分析的方法,情感词的标记和分析识别用户的情感。对于情绪应对,通过分析用户的输入和多轮对话分析,对用户情绪进行反映。结合前面的情绪识别,可以在对语音语义的理解基础之上,识别在此处语音语义发生的时候,用户的情感是如何的状况。

    3.机器人的交互行为不够主动,大多是被动式交互,对话过程不平等;85%的用户对主动交流有期盼,目前机器人的人机交互,多数是通过被动触发的, 不够主动,让使用者感受不到被关注的感觉。同时,在这个过程中也是不平等对话的机制,只有当机器被触发之后才会与用户产生互动,而不会主动产生识别人的情绪,所谓“察言观色”。这样的不平等的交互也是目前存在的主要问题。

    目前人机交互主要应用于:聊天,问答,对话这三种场景中。

    聊天:机器人被动唤起问答:通过一问一答的形式来表现,目前还缺乏深度结合上下文的问答系统。多数是专家系统来呈现某领域的专业知识。

    演示站: github.crmeb.net/u/LXT

    转载于:https://juejin.im/post/5d38fe065188251b4b32bb90

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  • 第四章 人机交互技术概述 1.人机交互的输入模式(第二版)  由于输入设备是多种多样的,而且一个应用程序而言,可以有多个输入设备,同一个设备又可能为多个任务服务,这就要求输入过程的处理要有合理的模式...

    第四章 人机交互技术概述

    1.人机交互的输入模式(第二版)

           由于输入设备是多种多样的,而且对一个应用程序而言,可以有多个输入设备,同一个设备又可能为多个任务服务,这就要求对输入过程的处理要有合理的模式。

         请求模式(Request Mode):在请求模式下,输入设备的启动是在应用程序中设置的。应用程序执行过程中需要输入数据时,暂停程序的执行,直到从输入设备接受到请求的输入数据后,才继续执行程序。应用程序和输入设备交替工作。

         采样模式(Sample Mode):输入设备和应用程序独立地工作。输入设备连续不断地把信息输入进来,信息的输入和应用程序中的输入命令无关。应用程序在处理其它数据的同时,输入设备也在工作,新的输入数据替换以前的输入数据。当应用程序遇到取样命令时,读取当前保存的输入设备数据。优点:这种模式对连续的信息流输入比较方便,也可同时处理多个输入设备的输入信息。缺点:当应用程序的处理时间较长时,可能会失掉某些输入信息

         事件模式(Event Mode):输入设备和程序并行工作。输入设备把数据保存到一个输入队列,也称为事件队列,所有的输入数据都保存起来,不会遗失。应用程序随时可以检查这个事件队列,处理队列中的事件,或删除队列中的事件。

    2.基本交互技术(第二版 P60)

     

    • 定位

            确定平面或空间的一个点的坐标,是交互中最基本的输入技术之一,是图形交互技术最基本的输入原语。

            直接定位:用定位设备直接指定某个对象的位置,是一种精确定位方式。例如光笔指定一个点、直接输入坐标

            间接定位:通过定位设备的运动控制屏幕上的映射光标进行定位,是一种非精确定位方式。其允许指定的点位于一个坐标范围内,一般用鼠标等指点设备配合光标来实现。例如选择子图或者菜单

     

    • 笔画

            笔画输入用于输入一组顺序的坐标点。它相当于多次调用定位输入,输入的一组点常用于显示折线或作为曲线的控制点。

            例如鼠标、轨迹球、游戏棒

     

    • 定值

            定值(或数值)输入用于设置物体旋转角度、缩放比例因子等。

            键盘输入数值、绘制刻度尺和比例尺

     

    • 选择

            选择是在某个选择集中选出一个元素,通过注视、指点或接触一个对象,使对象成为后续行为的焦点,是操作对象时不可缺少的一部分。例如菜单上选择一个命令、对话框选择一个选项等。

     

    • 字符串

            键盘是目前输入字符串最常用的方式,现在用写字板输入字符也已经很流行。

    3.图形交互技术(第二版 P63)

     

    • 几何约束

            几何约束可以用于对图形的方向、对齐方式等进行规定和校准。

            第一种几何约束是对定位的约束:在屏幕上定义一个网格,强迫输入点落在网格交点上,用户输入一个点,得到的是离它最近的一个网格点。    

            第二种几何约束是对方向的约束:例如要绘的垂直或水平方向的线,当给定的起点和终点连线和水平线的交角小于45°时,便可绘出一条水平线,否则就绘垂直线。绘制印刷线路板、管网图或地籍图时非常有用。

     

    • 引力场

           线段端点之间连接另外的线段。

            引力场也可以看作是一种定位约束,通过在特定图素(如直线段)周围假想有一个区域,当光标中心落在这个区域内时,就自动地被直线上最近的一个点所代替,就好像一个质点进入了直线周围的引力场,被吸引到这条直线上去一样。

     

    • 拖动

            不是简单地用光标指定新位置的一个点,而是当光标移动时拖动着被移动的对象,使用户感到更直观。

            图形模式:图形的重新绘制

            图像模式:图像的整体移动

     

    • 橡皮筋技术

            被拖动对象的形状和位置随着光标位置的不同而变化,用于画直线、矩形、圆、圆弧和自由曲线等。

     

    • 操作柄技术

            可以用来对图形对象进行缩放、旋转、错切等几何变换。先选择要处理的图形对象,该图形对象的周围会出现操作柄,移动或旋转操作柄就可以实现相应的变换

     

    • 三维交互技术

            三维交互技术采用六自由度输入设备。所谓六自由度,指沿三维空间X、Y、Z轴平移和绕X、Y、Z轴旋转。

            直接操作:通过三维光标实现选择并直接操作虚拟对象;需要大量计算,对硬件要求高

            三维Widgets:三维交互界面的小工具(漂浮菜单、手、平移和旋转指示器)

            三视图输入:二维输入设备在一定程度上实现三维输入

    4.多通道交互技术

    (1)多通道用户界面(Multimodal User Interface MUI)(第一版 P70)

           为适应目前和未来的计算机系统要求,人机界面应能支持时变媒体(time-varingmedia),实现三维、非精确及隐含的人机交互,而多通道人机界面是达到这一目的的重要途径。

    定义:

           为了消除当前WIMP/GUI 用户界面通信带宽不平衡的瓶颈,综合采用视线、语音、手势等新的交互通道、设备和交互技术,使用户利用多个通道以自然、并行、协作的方式进行人机对话,通过整合来自多个通道的、精确的和不精确的输入来捕捉用户的交互意图,提高人机交互的自然性和高效性。

    目标:

           交互的自然性:降低认识负荷

           交互的高效性:发挥人机不同的认知潜力

           与传统用户界面(WIMP/GUI)兼容

    基本特点:

    Ø  使用多个感觉和效应通道

    感觉通道侧重多媒体信息的接受,效应通道侧重交互过程中控制与信息的输入,二者相互配合。

    Ø  允许非精确的交互

    人类语言具有高度的模糊性,容许使用模糊的表达手段可以避免不必要的认识负荷。

    Ø  三维和直接操纵

    人类的大多数活动领域具有三维和直接操纵特点,多通道人机交互的自然性反应了这种本质特点。

    Ø  交互的双向性

    人的感觉和效应通道通常具有双向性的特点,如视觉可看可注视,手可控制、可触及等。

    多通道用户界面使用户避免生硬的、不自然的、频繁的、耗时的通道切换,从而提高自然性和效率。

    Ø  交互的隐含性

    追求交互自然性的多通道用户界面并不需要用户显式地说明每个交互成分,反之是在自然的交互过程中隐含地说明。例如,用户的视线自然地落在所感兴趣的对象之上;又如,用户的手自然地握住被操纵的目标

    (2)多通道交互技术(第一版 P75)

    ²  眼动跟踪

    眼动有三种主要形式(在人机交互中,眼动跟踪主要利用跳动和注视:

    跳动(Saccades):在正常的视觉观察过程中,眼动表现为在一系列被观察目标上的停留及在这些停留点之间的飞速跳跃。在注视点之间的飞速跳跃称为眼跳动。 

    注视(Fixations):停留时间至少持续100ms以上的称为注视。在注视中,眼也不是绝对静止不动,会有微小运动,但大小一般不会超过1°视角。绝大多数信息只有在注视时才能获得并进行加工。

    平滑尾随跟踪(Smooth Pursuit):缓慢、联合追踪的眼动通常称为平滑尾随跟踪。

    分类:

           以硬件为基础的视线跟踪:利用红外发光二极管发出红外线,采用图像处理技术和能锁定眼睛的特殊摄像机,通过分析人眼虹膜和瞳孔中红外线图象点的连续变化情况,得到视线变化的数据,从而达到视线追踪的目的。

           以软件为基础的视线跟踪:先利用摄像机获取人眼或脸部图像,然后用软件实现图像中人脸和人眼的定位与跟踪,从而估算用户在屏幕上的注视位置。人的注视方向可以用头的方位和眼睛的方位两种方式来表示。

    ²  手势识别手势是人的上肢(包括手臂、手和手指)的运动状态。

    手势的分类:

    交互性手势与操作性手势:手的运动表示特定的信息(如乐队指挥),靠视觉来感知;操作性手势不表达任何信息(如弹琴)。

    自主性手势和非自主性手势:自主性手势与语音配合用来加强或补充某些信息(如演讲者用手势描述动作、空间结构等信息)。

    离心手势和向心手势:离心手势直接针对说话人,有明确的交流意图,向心手势只是反应说话人的情绪和内心的愿望。

    识别手势的手段有:

    鼠标器和笔:优点是仅利用软件算法来实现,从而适合于一般桌面系统;缺点是只能识别手的整体运动而不能识别手指的动作。

    数据手套:主要优点是可以测定手指的姿势和手势;相对而言较为昂贵,并且有时会给用户带来不便。

    计算机视觉:利用摄像机输入手势,优点是不干扰用户;在技术上存在很多困难,还难以胜任手势识别和理解的任务。

    技术:

    模板匹配技术:一种最简单的识别技术,将传感器输入的原始数据与预先存储的模板进行匹配,通过度量两者之间的相似度完成识别任务。

    神经网络技术:一种较新的模式识别技术,具有自组织和自学习能力,具有分布性特点,抗噪声能力比较强,能处理不完整的模式,并具有模式推广能力。 

    统计分析技术:通过统计样本特征向量来确定分类器的一种基于概率的分类方法。在模式识别中一般采用贝叶斯极大似然理论确定分类函数。

    ²  语音识别

    概念:

    语音识别是计算机通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本文件或命令的技术,目前主流的语音识别技术是基于统计的模式识别的基本理论。

    技术:

           数字化语音信号的转换和量化涉及到信号表示问题:需要研究如何使系统在传感器与环境的变化中保持性能的稳定,以适应这些变化。

    各种语音必须被恰当地建模:目前采用的最广泛的建模技术是隐马尔科夫模型(HMM)

    语言的约束问题。

     

    ²  表情识别

    步骤:

           表情的跟踪:以某种方式将表情信息从外界摄取出来。

    表情的编码:即对面部表情进行编码。基于面部运动确定表情的思想,面部动作编码系统(FacialAction Coding System,FACS),它是基于对所有引起面部动作的脸的“动作单元”的枚举编制而成的。

    表情的识别:面部表情的识别可以通过对FACS中的那种预定义的面部运动的分类来进行,而不是独立地确定每一个点。

    ²  手写识别

    分类:

           脱机(off-line,又称离线)识别:脱机识别就是机器对于已经写好或印刷好的静态的语言文本图像的识别。

    联机(on-line,又称在线)识别:联机识别是指用笔在输入板上写,用户一边写,机器一边进行识别,可实时人机交互。包括了预处理、归一化、特征抽取、特征匹配

    ²  汉字识别

    识别方法:

           结构识别:出发点是汉字的组成结构,把复杂的汉字模式分解为简单的子模式直至基本模式元素,对子模式的判定以及基于符号运算的匹配算法,实现对复杂模式的识别。

    统计识别:将汉字看为一个整体,其所有的特征是从整体上经过大量的统计而得到的,然后按照一定准则所确定的决策函数进行分类判决。

    神经网络:神经网络具有学习能力和快速并行实现的特点,因此可以通过神经网络分类器的推广能力准则和特征提取器的有效特征提取准则,对手写字符进行识别。

    ²  数字墨水

    数字墨水是一种新的人机界面技术,它借鉴手写识别技术的同时,克服了它的许多局限性。数字墨水在数学上是通过三阶贝塞尔曲线来描述笔输入的笔迹,它的记录格式与图像和文本格式都不同。

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  • 人机交互期末复习

    千次阅读 2020-11-09 14:12:57
    人机交互期末复习 交互设计【交互设计简介】 交互设计的中心问题: 按照需要支持或扩充的用户活动,选择适当的方法和技术,以优化用户和系统、环境或产品之间的交互。 什么是交互设计: 设计支持人们日常工作和生活...

    人机交互期末复习

    交互设计【交互设计简介】

    交互设计的中心问题

    按照需要支持或扩充的用户活动选择适当的方法和技术,以优化用户系统环境或产品之间的交互。

    什么是交互设计

    设计支持人们日常工作和生活的交互式产品

    人类通信和交互空间的设计,寻求支持人类的方法

    • 创新式的用户体验,旨在增强和扩充人们的工作、通信和交互的方式

    原型

    关于原型:原型设计不仅是技术问题,且主要取决于使用上下文

    原型

    对产品概念的形象化具体化,是设计师构思的体现

    不是产品,是产品的一种近似或者受限的表示

    作用:用户可以通过与之交互来探索其使用(有用性、可用性)

    原型的形式

    • 草图/线框图
    • 故事串联图版,一系列类似卡通的场景
    • 纸板原型
    • ppt
    • 一段模拟用户如何使用系统的video
    • 木制模型
    • 有限功能模拟软件

    为什么要建立原型

    答:评估设计,发现问题

    因为:

    1. 与文档相比,更容易观察和与原型进行交互
    2. 有效的交流
    3. 设计思想

    界面隐喻

    使用一件事情来描述另一件事情(WIMP,窗口、图标、菜单、指示器),利用存在领域的知识来描述新领域的现象

    是以现实世界存在的事物为蓝本,对界面组织和交互方式进行比拟,将人们对这些事物的知识运用到人机界面中来,从而减少用户的认知学习过程,是用户界面设计的基本思想/指导思想。

    隐喻的主要使用方式:

    • 概念化正在做的事的方式(对界面使用流程的隐喻)【例如,打电话的使用流程】
    • 在界面上实例化概念模型(对界面内容的隐喻)【例如,电话的图标以现实中的电话为蓝本】
    • 可视化操作的方式(对界面交互动作的隐喻)【例如,在在线购物网站上,把希望购买的商品放入购物车的图标中】

    人机交互的目标

    用户界面的有效使用使用效果,以及用户对系统的反映是人机交互研究的中心内容。

    基于活动的交互方式

    交互设计的4个基本活动

    • 识别用户需要并建立需求(设计需理解Who、What、Where,但因为各种限制,用户的需要不一定能完全实现)
    • 设计候选方案(概念设计、物理设计)
    • 建立设计的交互式版本(开发系统原型)
    • 评估设计(评估设计或者产品是否满足某些预定义的评估标准)

    整个过程是一个螺旋上升的迭代式

    交互泛型??

    交互泛型(metaphor)可提供概念建模的具体化指导

    • 交互泛型(可用性泛型、界面泛型),即是实践中成功的开发实例,被认为增强了应用的可用性

    如果说隐喻是物理实例,那么交互泛型是成功的设计实例

    • 是先进交互技术的典范,可用来具体化概念模型

    多年来,交互设计研究主要集中于基于PC的桌面应用

    PC代表了孤独的、不自然的交互方式

    • 创建了一个虚拟环境将人类与自然界相隔离
    • 用户与虚拟环境的交互方式仅是貌似与自然界的交互,实际相差甚远
    • 无法对用户的现实世界活动提供直接的支持

    为什么PC的I/O设备必须是鼠标、键盘和屏幕?

    如何使交互走出桌面成为当前泛型研究的一个重要趋势

    • 硬件须能感知物理刺激,并与实际物理对象或工具相结合
    • 软件须能处理感知信息(感知计算),并能实现转换

    无处不在的计算(ubiquitous computing)

    The most profound technologies are those that disappear. Thy weave themselves into the fabric of everyday life until they are indistinguishable from it.

    无处不在的计算并非指到处都有计算机,可随时使用,而是指计算技术与物理环境之间无缝对接

    • 使用无需任何学习和准备——编织入生活的纤维
    • 使用不再引起认知上的注意——消失了的技术

    普适计算

    无处不在的计算在家用电器和移动设备上的应用或拓展

    最新的研究进展是如何感知上下文信息来支持用户的活动

    可穿戴计算(wearable computing)

    一种移动计算类型,将各种显示、通信等设备嵌入衣着

    实物用户界面(Tangible User Interface)

    通过结合信息与物理对象,允许用户“捉取和操作”信息

    旨在填补数字空间和物理空间的鸿沟,集中于利用物理对象表示输入操作

    增强现实(augmented reality)

    将虚拟信息与现实重合,允许用户感知实际世界

    对现实世界的补充或增强(数字特异功能),而非取代它

    一个AR系统一般具有三个特征:

    1. 真实对象和虚拟对象在真实环境中的结合
    2. 交互并实时的运行
    3. 真实对象和虚拟对象相互之间准确重合(对位)

    旨在增强用户的感知能力并对实际世界任务提供支持

    上下文感知计算(context-aware computing)

    通过感知用户和环境的状态,自动支持用户的行为

    各种传感器可捕获用户的手势、表情等,据此预测用户的需要,并作出相应的反应

    如,眼球追踪设备通过检测用户的视线活动实现自动导航

    计算机支持的协同工作(computer-suppored cooperation work, CSCW)

    传统HCI研究和实践集中于单用户、单机

    网络、交互技术、多媒体的发展导致个人之间协作的出现

    允许多个用户通过计算机进行合作

    认知的类型

    认知分为两种模式

    1. 经验式认知(experiential cognition mode)
      • 可以有效并毫不费力的感知到周围发生的事情,并对其作出反应
      • 表示了一种熟练的行为模式,依赖于过程式知识和训练
    2. 思考式认知(reflective cognition mode)
      • 比较、对比、思考和决策时的思维方式
      • 表示了创新思维的来源,依赖于说明式知识

    两种模式都是人类行为不可或缺的,但具有不同的特征

    如果产品要对人类活动提供支持,则需要不同类型的技术

    认知的概念框架

    对交互设计具有指导作用的理论模型

    • 心理模型【将认知看成是在世纪世界的抽象模型上的计算或者规划过程】
    • 信息处理【面向过程的建模方法】
    • 外部认知【环境中的信息和结构】

    这些模型从不同的角度,描述人机交互过程中用户的心理学特征或活动

    可用性设计的原理、作用

    Nielsen, et al提出的10个主要的可用性原理

    1. 系统状态的可视性,在适当的时候应提供适当的反馈,以便用户随时掌握系统的运行状态
    2. 系统应与真实世界相符合,使用用户的语言,也就是使用用户熟悉的词汇、惯用语和概念,而不是面向系统的术语
    3. 用户的控制和自主权,提供标记醒目的紧急出口,便于用户退出异常状态
    4. 一致性和标准化,避免用户无法确定不同的词汇(或情景、动作)是否具有相同含义的情形
    5. 帮助用户识别和诊断错误,使用简明的语言,描述问题的本质并推荐解决方法
    6. 预防出错,应尽可能预防错误的发生
    7. 依赖识别而非记忆,使得对象、动作和选择项清晰可见
    8. 使用的灵活性和有效性,提供一些用户不可见的快捷键,以便有经验的用户快速执行任务
    9. 最小化设计,避免使用无关或极少使用的信息
    10. 帮助及文档,提供易于检索、便于用户逐步学习的帮助信息

    设计原理和可用性原理均可表示为更明确的限制,即规定,也就是设计时应遵循到的指导原则

    可用性即交互式产品易于人类用户使用

    • 传统的设计通常只考虑了如何实现系统的功能而忽略了最终用户如何使用,导致难以使用的问题
    • 交互设计旨在从用户角度出发,将可用性引入设计过程:本质上是如何开发易用、有效和令人满意的产品

    可用性目标

    可用性指易于使用并令人满意,具体可分为:

    • 有效使用(effective to use),系统需要满足的一般目标,系统对用户任务的支持程度
    • 高效使用(efficient to use),熟练用户的使用效率,即完成的任务和所使用的资源(时间、步骤等)之间的比率,熟练用户能否维持高效率?
    • 安全使用(safe to use),避免在危险场合使用(人体工程学相关问题),尽量避免用户出错,减少出错率并易于恢复,系统能否避免用户出错、出错以后能否易于恢复?
    • 良好的实用性(have good utility),系统提供的功能和用户的需要之间的匹配程度
    • 易于学习(easy to use),系统允许初学者在短时间内达到有效使用和最大效率
    • 易于记忆如何使用(easy to remember how to use),系统允许用户回忆(recall)其使用方法

    对于支持工作实践的商用系统,满足可用性尤为重要

    建立可用性目标的目的是对系统的可用性进行度量

    • 可用性准则(criteria):是可用性目标的一种度量表示形式

    内部表示、外部表示(对人类有什么启示、作用)

    评估可能会发现两个方面的问题:

    • 设计问题:原型与指定概念模型不一致(内部的不一致)
    • 建模问题:概念模型与用户需要不一致(内部和外部的不一致)

    社会机制

    交互设计需要考虑几种类型的意义(存在疑惑)

    自己的回答:

    交互设计是个复杂的问题,通常不存在最佳的解:

    • 因此,解决方案没有绝对的好、坏之分,需要利弊权衡
    • 唯一的方法是让用户测试设计原型,对设计决策的可用性做出评估

    任务描述

    提供面向任务的解释(面向用户)

    • 早期:用作验收测试的评估标准(基准任务)
    • 应用于整个开发过程

    不同的任务描述方法:

    • 情节(一种非线性的叙事性描述【又称用户故事】)
    • 用例(描述用户和系统的交互)
    • 基本用例(仅是描述业务信息,描述中不会出现System,Click Button等字眼)

    迭代设计(原因、类型、概念)

    交互设计是一个迭代的过程

    交互设计原则中的4项活动

    每一遍的迭代都是对上一遍的求精或者细化,直到满足用户需要为止

    评估可能会发现两个方面的问题:

    • 设计问题:原型与指定概念模型不一致(内部的不一致)
    • 建模问题:概念模型与用户需要不一致(内部和外部的不一致)

    无论哪种类型的设计问题,均需要进行迭代设计:

    • 对于设计问题,需要按照概念模型改进界面和交互设计
    • 对于建模问题,需要进一步提取用户信息,求精假设或者提出新的用户需要假设,并据此改进概念模型

    概念模型是用户需要和原型设计之间的桥梁

    1.一方面,必须满足支持用户任务的需要

    2.另一方面,又必须满足技术应用的需要

    演化式设计

    表示一种演化式(evolutionary)原型开发方法。迭代所产生的原型形成了下次迭代的基础,实际产品被看成是从有限的初始版本到最终产品的演化,迭代的遍数受限于可利用的资源(时间、人员、经费等)

    该模型也表示了交互设计3个基本特征

    • 用户为中心的设计
    • 迭代
    • 评估依赖于可用性目标,过程的结束取决于原型是否满足预定的可用性准则

    至此唯一未说明的是如何建立原型的交互式版本。界面(软/硬件)原型构造和系统功能仿真(代码实现)

    交互设计的适用周期、基本活动

    交互设计原则上包括4项活动

    1. 标识需要并建立需求
    2. 开发满足需求的一些候选设计方案(现实问题就是有多解的,对不同约束的侧重,就产生了多个候选方案)
    3. 构建交互式原型(prototype),以便进行通信测试和评估
    4. 评估整个过程的设计结果

    这些活动通常相互之间具有联系,且本身是迭代过程

    交互设计原则中的4项活动

    交互设计的目标

    目标:期望一个活动或过程执行后达到的状态

    交互设计的目标:(设计的产品在交互设计方面应满足的性质)

    • 理解用户需要的同时,应明确设计的目标
    • 设计目标形成了对设计进行评估

    交互设计的目标可以分为两类:

    • 可用性目标:与特定可用性标准相关的性质,有效性、一致性等
    • 用户体验目标:与用户的主观感受相关的性质,挑战性、艺术性等

    记事本开发过程中有哪几种数据收集技术、以及用户如何使用……

    数据收集的方法和技术:来自社会科学的各个领域。包括:

    • 问卷调查
    • 访谈
    • 专题组或者研讨会
    • 自然观察
    • 研究文档

    此过程中也可以借助各种道具,如模拟场景、原型

    技术 适用情形 数据类型 优点 缺点
    问卷调查 回答特定问题 定量及定性数据 使用资源少,调查人数多 问卷设计很关键,回答率可能不高,也可能答非所问
    访谈 深入研究问题 有一些定量数据,主要是定性数据 必要时可引导访问者,可促进开发者和用户沟通 耗时,人为环境可使被访问者感觉不自在
    专题组和研讨会 收集多方观点 有一些定量数据,主要是定性数据 可突出一致和不一致的观点,可促进开发者和用户沟通 讨论可能由少数人主导
    自然观察 理解用户活动的环境 定性数据 观察实际工作能够提供细节,其他技术无法做到 非常耗时,数据量巨大
    研究文档 了解过程、规则和标准 定性数据 不占用用户时间 实际工作可与文档不符

    上下文(什么是情节)的概念

    用户上下文:用户、任务、环境

    理解用户(即使用上下文)的重要性

    • 用户、任务和使用环境都具有特殊的性质
    • 可用的设计必须满足这些特性

    用户体验

    可用性和用户体验目标

    可用性用户体验目标:可用性目标是交互设计的核心,它采用的是明确的衡量标准。图的外圈代表用户体验目标,其定义并不是那么明确

    用户过程

    交互设计应采用以用户为中心的设计思想:

    • 可用的设计可减少学习、培训和支持的时间和代价
    • 可用的设计使得用户集中在他的任务执行上,而不至于分心
    • 可用的设计可提高工作有效性,减少出错几率,并让人满意

    用户做什么的信息来源于使用上下文

    • 用户,直接/间接用户,他们的特征和能力,关系和结构等
    • 任务,简单/复杂任务,任务的特征、结构、目标等
    • 环境,物理/社会/技术环境,组织目标和结构,软/硬件设施等

    使用上下文决定为什么需要技术,以及技术需要支持什么

    以用户为中心设计的基本特征

    • 用户参与设计并深入理解使用上下文的需求

      用户参与有助于帮助他们理解我们的技术能为他们做什么

      有助于我们理解用户的目标和任务

    • 任务在用户和系统之间的合理分配

      多数任务无法由系统自动化完成,需要一个合理分配

      任务分配不仅是物理上的,更是心理任务的分配

    • 评估为基础的迭代设计

      需求是潜在的,需要在用户评估的基础上探索和发现

      用户通过使用系统原型来完成实际任务

      从实验中得到的反馈信息用于下一遍迭代

    一个交互设计过程模型

    交互设计过程模型

    什么是产品的功能性

    即产品必须完成的工作

    设计一个产品需要哪几种交互方式

    选择何种交互方式

    • 交互方式:用户与系统交互时如何触发系统的动作
    • 取决于用户的活动,即如何使用产品来完成任务(建立需求的过程)
    • 交互方式类型:
      • 基于活动的模式:指令、会话、操作与导航、探索与浏览
      • 基于对象的模式

    用户任务的多样性:需要提供不同交互方式

    需要为交互的不同部分采用不同的交互方式

    基于对象的交互模式:信息和操作表示的视角

    • 通常是有关物理(或虚拟)对象及厝的屏幕模拟
    • 选择何种对象作为建模的基础与相应的界面隐喻相关

    思维模型

    def:是人凭借外部活动逐步建立起来并不断完善着的基本的概念框架概念网络。是思维活动特征的总和或者整体。它体现了主体能动地反映客体的一种符号性能力,是主体改造客体的某种规则。

    基本用例、用例

    用例(Use Case)

    对情节进行抽象

    用例:描述用户和系统的交互

    • 描述待开发系统的用法,不包括非技术的活动
    • 采用用户的观点

    定义:按照UML,用例是一个系统执行的动作序列(包括替换序列)集合,对行为者产生可观察的结果。行为者就是人类扮演的角色或其他系统。

    用例图:在UML中,用例图用于表示行为者和用例之间的关联

    具体用例的描述:使用事件流(或动作序列)来指定用例的行为

    • 正常事件流
    • 异常事件流

    用例的争论

    基本用例

    低保真 高保真model

    低保真原型

    def:与最终产品不太相似的原型

    • 草图、纸板等
    • 优点:简单、廉价、易做、易改、适用于不同方案
    • 作用:设计初期,探索设计思想

    高保真原型

    def:更接近于最终产品,使用了相同的材料

    存在着一些问题:(改动成本高)

    • 所需时间长
    • 评估者易于集中在表面问题,忽略问题本质
    • 一个错误就可能中断整个测试过程
    • 开发者不愿意修改花很多时间建立的模型
    • 作用:后期与其他人交流设计和测试技术问题
    类型 优点 缺点
    低保真原型 •开发成本低
    •可评估多个设计概念
    •是有用的交流设施
    •可解决屏幕布局问题
    •适用于识别市场需求
    •可证明设计概念
    •可捕获的错误有限
    •不能作为详细规范用于指导编程
    •受制作介质的影响
    •对可用性测试的作用有限
    •不便于说明过程流
    高保真原型 •包含完整功能
    •完全可交互
    •用户驱动的
    •明确定义了过程流
    •适用于详细设计和测试
    •可获得最终产品的使用体验
    •可作为详细规范
    •可作为销售的支持工具
    •开发成本高
    •制作耗时
    •不能有效证明设计概念
    •不适合于收集需求

    概念设计几个问题

    将需求转换为一个概念模型

    概念模型的定义

    • 既可表示用户对系统的理解,也可是设计者对系统的设计
    • 即从用户角度,采用他们的概念描述系统/界面的设计

    概念模型描述 what,而非机制 how

    概念设计的输入为需求集合,输出为概念模型

    • 不存在一个良定义的方法能将需求转换为 the best 或 good enough 的概念模型
    • 可行的方法:研究收集的数据,建立原型,反复迭代

    以下是一些指导性策略

    • 除需求外,需考虑与使用上下文相关的数据
    • 与其他参与者讨论设计思想和概念

    1. 开发概念模型的三个方面

    概念建模的三个方面:

    • 交互方式,对用户的活动提供支持
    • 界面隐喻,使用户易于理解产品的使用
    • 交互范型,为具体化概念模型提供了指导

    选择何种交互方式

    • 交互方式:用户与系统交互时如何触发系统的动作
    • 取决于用户的活动,即如何使用产品来完成任务(建立需求的过程)
    • 交互方式类型:
      • 基于活动的模式:指令、会话、操作与导航、探索与浏览
      • 基于对象的模式

    用户任务的多样性:需要提供不同交互方式

    需要为交互的不同部分采用不同的交互方式

    基于对象的交互模式:信息和操作表示的视角

    • 通常是有关物理(或虚拟)对象及厝的屏幕模拟
    • 选择何种对象作为建模的基础与相应的界面隐喻相关

    选择合适的界面隐喻

    界面隐喻:结合用户熟悉的只是和新只是邦族用户理解产品

    选择界面隐喻的三个步骤:

    1. 理解系统的功能性
    2. 识别系统的那些方面会给用户带来问题
    3. 发现用户所熟悉的对象并建立相应的界面隐喻

    评估界面隐喻:

    • 是否具有结构?
    • 与问题的相关程度?
    • 是否易于表示?
    • 是否容易被理解?
    • 是否具有可扩充性?

    选择交互范型

    交互范型:技术在交互设计中的成功应用

    采用 WIMP 界面的桌面范型、无处不在计算、普适计算、可穿戴计算、实物界面、增强现实等。

    环境需求是选择交互范型的一个重要因素。

    2. 充实概念模型

    选择交互方式、隐喻和范型后,获得一个概念模型框架

    建立原型并让用户测试前,框架需要充实或扩展。例如,确定合适的交互技术以及适当的输入/输出设备

    决策依赖于系统的需求和限制,主要依赖于用户需求和环境需求的影响。

    在此基础上,需要确定交互的内容:

    • 用户和产品之间需要交换什么概念
    • 这些概念之间存在什么关系
    • 如何结构化表示这些概念

    具体而言,需要确定的内容包括:

    1. 产品将执行什么功能
      • 明确产品将支持的用户任务
      • 需要将任务在用户和产品之间进行分配,确定产品和用户分别应当做什么
    2. 任务分配:复杂,在需求和限制之间进行权衡
    3. 如何分配也需要考虑用户的认知能力和协作需求
    4. 情节、用例和层次任务分析有助于解决任务分配问题
    5. 另一问题:功能如何在软件和硬件之间分配

    功能之间如何相互关联

    • 执行的顺序关系:串行和并行
    • 串行:一个动作的完成限制或依赖另一个动作的完成
    • 并行:相同或类似的动作
    • 层次任务分析有助于解决此类问题

    3. 在概念设计中使用情节

    4. 在概念设计中使用原型

    建立原型旨在评估设计思想。原型应能让用户体验到产品将如何支持他们的任务

    在原型中:包括了某些初步的吴丽丽设计信息

    • 操作和信息表示的具体内容 (菜单、按钮、消息框)
    • 旨在给用户提供信息,使得他们可以和原型交互

    使用这些卡片对潜在的用户做非正式的测试

    ??通信的方式有几种

    按照所交换信息的性质,通信可以是

    • 交流思想、传达消息、联络感情、下达命令

    按照个体之间的协调方式,通信可以采用

    • 同步方式:交流思想,联络感情
    • 异步方式:传达消息,下达命令

    人类通信基于三方面的要素

    • 语法:言语或手势等的结构
    • 语义:语法结构所表达的含义
    • 语用:通信对参与者形成的效果
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  • 人机交互类型

    千次阅读 2015-08-26 22:04:04
     人机交互设计都曾从Donald Norman(1988)提出的动作周期(Action Cycle)框架中受益。Norman定义了存在与想要达到某个目标的用户和为达成这个目标所必须改变的“世界”之间的两个“海湾”。   连续式交互 ...

    交互框架

             人机交互设计都曾从Donald Norman(1988)提出的动作周期(Action Cycle)框架中受益。Norman定义了存在与想要达到某个目标的用户和为达成这个目标所必须改变的“世界”之间的两个“海湾”。

             

    连续式交互

          

               自从Sutherland(1963)的开创性研究SKETCHPAD奠定了交互式图形的基础后,连续式交互的研究成果不断涌现。

              连续性交互,就是要确保用户保持对交互每个过程的理解,保证交互的顺利进行,也就是说要求系统或软件对交互方法进行引导,显示交互的变化。

           

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对人机交互的理解