人機(jī)交互基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題1

1、1、什么是人機(jī)交互？答：所謂人機(jī)交互（HCI）,是指關(guān)于設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和實(shí)現(xiàn)供人們使用的交互式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并圍繞相關(guān)的主要現(xiàn)象進(jìn)行研究的學(xué)科。2、人機(jī)交互和哪些學(xué)科領(lǐng)域有關(guān)？答：人機(jī)交互是一門綜合學(xué)科，它與認(rèn)知心理學(xué)、人機(jī)工程學(xué)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等密切相關(guān)。3、什么是認(rèn)知？什么是感知？認(rèn)知：是指人們認(rèn)識(shí)活動(dòng)的過程，即個(gè)體對感覺信號(hào)接收、檢測、轉(zhuǎn)換、簡約、合成、編碼、儲(chǔ)存、提取、重建、概念形成、判斷和問題解決的信息加工處理過程。（百科）認(rèn)知：是人們在進(jìn)行日?；顒?dòng)時(shí)發(fā)生于頭腦中的事情，它涉及認(rèn)知處理，如思維、記憶、學(xué)習(xí)、幻想、決策、看、讀、寫和交談等。Norman把認(rèn)知?jiǎng)澐譃閮蓚€(gè)模式經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知：

2、有效、輕松地觀察、操作和響應(yīng)周圍的事件，它要求具備某些專門知識(shí)并達(dá)到一定的熟練程度，如使用Word字處理系統(tǒng)編輯文檔等。思維認(rèn)知：涉及思考、比較和決策，是發(fā)明創(chuàng)造的來源，如設(shè)計(jì)創(chuàng)作等。感知：人們通過使用感覺餓器官從環(huán)境中獲取信息，并把它轉(zhuǎn)換為對物品、事件、聲音和味覺的體驗(yàn)。4、常見的認(rèn)知過程有哪些？感知和識(shí)別、注意、記憶、問題解決、語言處理等。5、什么是概念模型？概念模型：指的是一種用戶能夠理解的系統(tǒng)描述，它使用一組集成的構(gòu)思和概念，描述系統(tǒng)做什么、如何運(yùn)作、外觀如何等。設(shè)計(jì)概念模型的關(guān)鍵過程應(yīng)包括如下兩個(gè)階段：了解用戶在執(zhí)行日常任務(wù)時(shí)做什么；選擇交互方式，是主動(dòng)式的提問方式，還是被動(dòng)式的填表

3、進(jìn)行檢索方式；并決定采用何種交互形式。有關(guān)交互方式的決策與有關(guān)交互形式的決策是不相同的。前者是更高層次的抽象，它關(guān)心的是要支持的用戶活動(dòng)的本質(zhì)，而后者關(guān)心的是特殊的界面類型。三個(gè)相互聯(lián)系的概念模型設(shè)計(jì)模型一一設(shè)計(jì)師設(shè)想的模型，說明系統(tǒng)如何運(yùn)作。系統(tǒng)映像系統(tǒng)實(shí)際上如何運(yùn)作。用戶模型用戶如何理解系統(tǒng)的運(yùn)作。用戶思維模型：人們在學(xué)習(xí)和使用系統(tǒng)的過程中，積累了有關(guān)如何使用系統(tǒng)的知識(shí)，而且在一定程度上，也積累了有關(guān)系統(tǒng)如何工作的知識(shí)。系統(tǒng)在認(rèn)知心理學(xué)中，思維模型被認(rèn)為是外部世界的某些因素在人月使得人們能夠進(jìn)行推測和推理。思維模型牽涉到兩個(gè)過程一“構(gòu)能進(jìn)行有意識(shí)的思維處理，也可能進(jìn)行無意識(shí)的思維處理。一個(gè)

4、好的交互系統(tǒng)還需要提供正確的信息類型以及正確的信息丿供不同層次的系統(tǒng)透明度。這方面包括：有條理的、易于理解的說明合適的在線幫助和自學(xué)教程上下文相關(guān)的用戶指南，即，針對不同層次的用戶，解釋在不同的任務(wù)階段應(yīng)如何處理各種情況。信息處理模型：輸入或刺激輸出或響應(yīng)虛擬現(xiàn)實(shí)交互設(shè)備有哪些?三維空間定位設(shè)備：空間跟蹤定位器、數(shù)據(jù)手套、觸覺和力反饋器。三維顯示技術(shù)：立體顯示技術(shù)(主動(dòng)式立體模式和被動(dòng)式立體模式)、頭盔是顯示器、洞穴是現(xiàn)實(shí)環(huán)境CAVE、裸眼立體顯示器、真三維顯示。人機(jī)交互的幾種模式：請求模式(RequestMode)采樣模式(SampleMode)事件模式(EventMode)程序工作，輸入設(shè)

5、備等待程序請求遇到請求指令輸入設(shè)備工作，程序等待接收數(shù)據(jù)請求滿足圖4-1請求模式的工作過程圖4-3事件模式手寫識(shí)別技術(shù)：聯(lián)機(jī)手寫識(shí)別：聯(lián)機(jī)手寫文字的識(shí)別過程通常分為四個(gè)階段：預(yù)處理、特征抽取、特征匹配和判別分析優(yōu)點(diǎn)：不需要專門學(xué)習(xí)與訓(xùn)練、不必記憶編碼規(guī)則、安裝后即可手寫輸入漢字、是最簡便的輸入方式，符合人的書寫習(xí)慣，可以一面思考、一面書寫，不會(huì)打斷思維的連續(xù)性，是最自然的輸入方式。識(shí)別結(jié)果可以及時(shí)反饋、可以及時(shí)矯正錯(cuò)誤，可以給用戶提供候選字。除了手寫輸入字符外、還具有簽名、繪圖、保留手跡、替代鼠標(biāo)等功能。脫機(jī)手寫識(shí)別得到的描述則是點(diǎn)陣圖像，要得到筆段的點(diǎn)陣通常需要細(xì)化運(yùn)算。細(xì)化會(huì)損失一些信息，

6、并且不可能得到時(shí)間順序信息。脫機(jī)識(shí)別中，筆畫與筆畫之間經(jīng)常粘連，很難拆分，而且筆段經(jīng)過與另一筆段交叉分成兩段后，也難以分清是否應(yīng)該連起來。數(shù)字墨水技術(shù)：數(shù)字墨水在數(shù)學(xué)上是通過三階貝塞爾曲線來描述筆輸入的筆跡，它的記錄格式與圖像和文本格式都不同。這種存儲(chǔ)方式使得數(shù)字墨水文件很小，從而可以更有效地進(jìn)行存儲(chǔ)。數(shù)字墨水的處理包括數(shù)字墨水的表示、壓縮和顯示，智能的墨水分析技術(shù)，墨水標(biāo)記和注解技術(shù)，墨水的智能操作以及墨水存儲(chǔ)和搜索等一系列有關(guān)技術(shù)。圖形用戶界面的主要思想:桌面隱喻桌面隱喻是指在用戶界面中用人們熟悉的桌面上的圖例清楚地表示計(jì)算機(jī)可以處理的能力。所見即所得在WYSIWYG交互界面中，其所顯示的

7、用戶交互行為與應(yīng)用程序最終產(chǎn)生的結(jié)果是一致的。直接操縱直接操縱是指可以把操作的對象、屬性、關(guān)系顯式地表示出來，用光筆、鼠標(biāo)、觸摸屏或數(shù)據(jù)手套等指點(diǎn)設(shè)備直接從屏幕上獲取形象化命令與數(shù)據(jù)的過程。圖形用戶界面設(shè)計(jì)的一般原則：界面要具有一致性常用操作要有快捷方式提供必要的錯(cuò)誤處理功能提供信息反饋允許操作可逆設(shè)計(jì)良好的聯(lián)機(jī)幫助合理劃分并高效地使用顯示屏幕用戶體驗(yàn)：用戶體驗(yàn)(UserExperience,UX)通常是指用戶在使用產(chǎn)品或系統(tǒng)時(shí)的全面體驗(yàn)和滿意度。用戶體驗(yàn)主要有下列四個(gè)元素組成：品牌(Branding)使用性(Usability)功能性(Functionality)內(nèi)容(Content)任務(wù)分

8、析：任務(wù)分析是交互設(shè)計(jì)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，在以用戶為中心的設(shè)計(jì)中，關(guān)心的是如何從用戶那里理解和獲取用戶的思維模式，進(jìn)行充分、直觀的表達(dá)，并用于交互設(shè)計(jì)。描述用戶行為的工具有很多，目前經(jīng)常提到的是通用標(biāo)識(shí)語言UML(UnifiedMarkupLanguage)。UML2.0共有10種圖示，分別為組合結(jié)構(gòu)圖、用例圖、類圖、序列圖、對象圖、協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、組件圖和部署圖，它們分別用以表現(xiàn)不同的視圖。在任務(wù)分析中使用UML工具，可以清晰地表達(dá)一個(gè)交互任務(wù)諸多方面的內(nèi)容，包括交互中的使用行為、交互順序、協(xié)作關(guān)系、工序約束等等。以用戶為中心的界面設(shè)計(jì)：Gould、Boies和Lewis于1991年提出

9、了以用戶為中心設(shè)計(jì)的四個(gè)重要原則。及早以用戶為中心：設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)過程的早期就致力于了解用戶的需要。綜合設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)的所有方面應(yīng)當(dāng)齊頭并進(jìn)發(fā)展，而不是順次發(fā)展，使產(chǎn)品的內(nèi)部設(shè)計(jì)與用戶界面的需要始終保持一致。及早并持續(xù)性地進(jìn)行測試：當(dāng)前對軟件測試的唯一可行的方法是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的方法，即若實(shí)際用戶認(rèn)為設(shè)計(jì)是可行的，它就是可行的。通過在開發(fā)的全過程引入可用性測試，可以使用戶有機(jī)會(huì)在產(chǎn)品推出之前就設(shè)計(jì)提供反饋意見。反復(fù)式設(shè)計(jì)：大問題往往會(huì)掩蓋小問題的存在。設(shè)計(jì)人員和開發(fā)人員應(yīng)當(dāng)在整個(gè)測試過程中反復(fù)對設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。以用戶為中心的設(shè)計(jì)方法有很多種，包括圖形用戶界面設(shè)計(jì)與評(píng)估(GraphicalUser

10、InterfaceDesignandEvaluation，GUIDE)以用戶為中心的邏輯交互設(shè)計(jì)(LogicalUser-CentredInteractionDesign，LUCID)用于交互優(yōu)化的結(jié)構(gòu)化用戶界面設(shè)計(jì)(StructuredUser-InterfaceDesignforInteractionOptimisation，STUDIO)以使用為中心的設(shè)計(jì)(Usage-CenteredDesign)OVID設(shè)計(jì)GOMS：(Goal,Operator,Method,Selection)目標(biāo)操作方法和選擇行為模型是在交互系統(tǒng)中用來分析用戶復(fù)雜性的建模技術(shù)，用于建立用戶行為模型。它采用“分而治

11、之”的思想，將一個(gè)任務(wù)進(jìn)行多層次的細(xì)化，通過目標(biāo)(Goal)、操作(Operator)、方法(Method)以及選擇規(guī)則(Selectionrule)四個(gè)元素來描述用戶行為。LOTOS：(LanguageOfTemporalOrderingSpecification)時(shí)序關(guān)系說明語言是一種作為國際標(biāo)準(zhǔn)的形式描述語言，它提供了一種通用的形式語義，可保證描述不存在二義性，便于分析和一致性測試?yán)碚摰难芯?。其基本思想是用一套形式化和?yán)格的表示法來刻畫系統(tǒng)外部可見行為之間的時(shí)序關(guān)系，系統(tǒng)由一系列進(jìn)程組成，兩個(gè)以上的進(jìn)程在執(zhí)行同一個(gè)外部可見的行為時(shí)會(huì)發(fā)生交互，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換、信息傳遞、協(xié)調(diào)同步等操作。下面給

12、出LOTOS模型中定義的基本算符：T1IIIT2(交替Interleaving):T1和T2兩個(gè)任務(wù)相互獨(dú)立執(zhí)行，可按任意順序執(zhí)行，但永遠(yuǎn)不會(huì)同步。T1T2(選擇Choice)：需要在T1，T2中選擇一個(gè)執(zhí)行，一旦選擇某一個(gè)后，必須執(zhí)行它直到結(jié)束，在這中間另一個(gè)再無執(zhí)行機(jī)會(huì)。任務(wù)如何來選擇，并沒有給出一定的形式化描述T1|a1,.,an|T2(同步Synchronization):任務(wù)T1，T2必須在動(dòng)作(a1,，an)處保持同步。T1T2（禁止Deactivation）：一旦T2任務(wù)被執(zhí)行，T1便無效（不活動(dòng)）。T1T2（允許Enabling）：當(dāng)T1成功結(jié)束后才允許T2執(zhí)行。結(jié)構(gòu)模型形式化

13、語言的描述產(chǎn)生式規(guī)則：ifconditionthenaction或conditionfaction或condition：action一般來說，組成界面描述的產(chǎn)生式規(guī)則很多，規(guī)則定義的順序并不重要，只要與規(guī)則中的條件相匹配，就可以激活相應(yīng)的動(dòng)作。產(chǎn)生式規(guī)則系統(tǒng)可以是事件引導(dǎo)的，也可以是狀態(tài)引導(dǎo)的，或者兩者都有。狀態(tài)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)：狀態(tài)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)（STN）的基本思想是定義一個(gè)具有一定數(shù)量的狀態(tài)的轉(zhuǎn)換機(jī)，稱之為有限狀態(tài)機(jī)（FSM）,FSM從外部世界中接收到事件，并能使FSM從一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)狀態(tài)。兩種最基本的狀態(tài)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)：狀態(tài)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)（StateDiagrams）擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)（StateCharts

14、）狀態(tài)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)（StateDiagrams）狀態(tài)狀態(tài)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)符號(hào)條件帶條件和動(dòng)作的狀態(tài)轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò)分層的狀態(tài)圖實(shí)例基于鼠標(biāo)畫圖工具狀態(tài)轉(zhuǎn)換網(wǎng)窗口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：窗口系統(tǒng)一般有三種結(jié)構(gòu)：在各個(gè)應(yīng)用程序內(nèi)部實(shí)現(xiàn)和管理多任務(wù)在操作系統(tǒng)核心集中處理多任務(wù)管理多任務(wù)的管理可由獨(dú)立的管理程序進(jìn)行管理，應(yīng)用程序通過調(diào)用該管理程序提供的接口來實(shí)現(xiàn)對多任務(wù)的管理和設(shè)備的獨(dú)立性操作設(shè)備應(yīng)用程序內(nèi)部事件處理循環(huán)應(yīng)用程序事件注冊方式MVC模式和基于Struts的實(shí)現(xiàn)MVC把一個(gè)應(yīng)用的輸入、處理、輸出流程按照模型（model）、視圖（View）和控制（Controller）的方式進(jìn)行分離，形成模型層、視圖層、控制層三個(gè)層次。MV

15、C模型Struts的體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了MVC模式的概念,它將這些概念映射到web應(yīng)用程序的組件和概念中。Struts結(jié)構(gòu)struts演示的基本構(gòu)架和數(shù)據(jù)流程用戶界面管理系統(tǒng)：UIMS(UserInterfaceManagementSystems)支持用戶界面的表示、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、執(zhí)行、評(píng)估和維護(hù)，能夠?yàn)橛脩籼峁┮恢碌娜藱C(jī)界面，以極其友好的方式與用戶進(jìn)行人機(jī)交互，并能使開發(fā)者幾乎隨心所欲地使用此開發(fā)工具進(jìn)行軟件開發(fā)。對話獨(dú)立性：對話的獨(dú)立性是人機(jī)交互研究領(lǐng)域的主要問題，主要是強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)(應(yīng)用程序的語義)與提供給用戶的界面的分離。對話的獨(dú)立性有許多優(yōu)點(diǎn)：可移植性、可重用性、界面的多樣性、定制界面UIMS的表示方