人机交互第1章绪论

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1、主要介绍以下几个方面的内容：l人机交互的概念l人机交互与其他相关学科的关系l人机交互的研究内容l人机交互的发展历史及趋势第1章绪论人机交互技术编写组11.1什么是人机交互信息技术的高速发展对人类生产、生活带来了广泛而深刻的影响。“上网冲浪”、“数码相机”、PDA、“优盘”、“彩屏手机”、“蓝牙技术”等新产品、新概念层出不穷，不断冲击着人们的视听。这些高科技成果为人们带来便捷、快乐的同时，也促进着人机交互技术的发展。作为信息技术的重要内容，人机交互技术比计算机硬件和软件技术的发展要滞后许多，已成为人类运用信息技术深入探

2、索和认识客观世界的瓶颈。因此，人机交互技术已成为21世纪信息领域亟需解决的重大课题，引起了世界许多国家的高度重视。人机交互技术编写组2在美国21世纪信息技术计划中，将软件、人机交互、网络、高性能计算列为基础研究内容。美国国防关键技术计划也把人机交互列为软件技术发展的重要内容之一。我国“973”计划项目“虚拟现实的基础理论、算法及其实现”中，将虚拟环境的真实感知与自然交互理论与方法作为信息技术中需要解决的关键科学问题。人机交互技术编写组3人机交互（Human-ComputerInteraction，HCI）是关于设计、

3、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且围绕这些方面主要现象进行研究的科学（ACMSIGCHI，1992，第6页）。狭义的讲，人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，它主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。对于前者，人们可以借助键盘、鼠标、操纵杆、数据服装、眼动跟踪器、位置跟踪器、数据手套、压力笔等设备，用手、脚、声音、姿势或身体的动作、眼睛甚至脑电波等向计算机传递信息；对于后者，计算机通过打印机、绘图仪、显示器、头盔式显示器（HMD）、音箱等输出或显示设备给人提供信息。人机交互技术编写组4它涉及

4、到计算机科学、心理学、认知科学和社会学以及人类学等诸多学科，是信息技术的一个重要组成部分，并将继续对信息技术的发展产生巨大的影响。人机界面（Human-MachineInterface，HMI）作为计算机系统的重要组成部分，主要是指人类与计算机系统之间的通信方式，它是人机双向信息交换的支持软件和硬件。交互设计（InteractionDesign）指的是“设计支持人们日常工作与生活的交互产品”，具体的讲就是关于创建新的用户体验的问题，其目的是增强和扩充人们工作、通讯及交互的方式。人机交互技术编写组51.2人机交互与其他

5、学科的关系人机交互技术与认知心理学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实技术密切相关。其中，认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论基础，而多媒体技术和虚拟现实技术与人机交互技术相互交叉和渗透，其关系如图1-1所示。人机交互技术编写组6多媒体技术虚拟现实技术认知心理学人机工程学图1-1人机交互与其他相关学科的关系人机交互技术人机交互技术编写组71.2.1认知心理学认知心理学（CognitivePsychology）是20世纪50年代中期在西方兴起的一种心理学思潮，在20世纪70年代成为西方心理学的一个主要研究方向。它研

6、究人的高级心理过程，主要是认识过程，如注意、知觉、表象、记忆、思维和语言等，从心理学的观点研究人机交互的原理。该领域研究包括如何通过视觉、听觉等接受和理解来自周围环境的信息的感知过程，以及通过人脑进行记忆、思维、推理、学习和解决问题等人的心理活动的认识过程。其中人脑的认知模型——神经元网络及其模型，已经成为新一代计算机、人工智能等领域中最热门的研究课题之一。认知心理学在人机界面设计方面具有非常重要作用，是人机交互技术的重要理论基础。人机交互技术编写组81.2.2人机工程学人机工程学是运用生理学、心理学和医学等有关知识

7、，研究人、机器、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适地工作，从而提高整个系统工效的新兴边缘科学。在人机界面学处于初创和奠基阶段的时候，人机工程学是最活跃、最主要的分支，曾经对人机界面学的发展做出过很大的贡献。经典的人机工程学称为硬件人机工程学，主要集中在对人体能力、人体限制及其他与设计相关的人体特性信息的应用，以满足设计、分析、测试与评价、标准化，以及系统控制的要求。软件人机工程学（SoftwareErgonomics）研究软件和软件界面，侧重于运用和扩充软件工程的理论和原理，对软件人机界面进行分析、描述

8、、设计和评估等。人机交互技术编写组9主要解决有关人类思维与信息处理的有关问题，包括设计理论、标准化、增强软件的可用性的方法等，使软件（计算机）与人的对话能够满足人的思维模式与数据处理的要求，实现软件的高可用性。同认知心理学一样，人机工程学也是人机交互技术的重要理论基础。人机交互技术编写组101.2.3多媒体技术一般的，多媒体技术是指将正文、声音