課件2-認(rèn)知心理學(xué)

第2

章

認(rèn)知心理學(xué)與人機(jī)工程學(xué)2.1認(rèn)知心理學(xué)2.2人機(jī)工程學(xué)第2章認(rèn)知心理學(xué)與人機(jī)工程學(xué)22.1認(rèn)知心理學(xué)2.1.1認(rèn)知心理學(xué)的概念2.1.2記憶和學(xué)習(xí)2.1.3人的特性2.1.4軟件心理學(xué)實(shí)驗(yàn)與思考32.1.1.認(rèn)知心理學(xué)的概念認(rèn)知心理學(xué)是20世紀(jì)50年代中期在西方興起的一種心理學(xué)思潮，在20世紀(jì)70年代成為西方心理學(xué)的一個(gè)主要研究方向。認(rèn)知心理學(xué)研究人的高級心理過程，主要是認(rèn)識過程，如注意、知覺、表象、記憶、思維和語言等，從心理學(xué)的觀點(diǎn)來研究人機(jī)交互的原理。42.1.1.認(rèn)知心理學(xué)的概念該領(lǐng)域的研究包括如何通過視覺、聽覺等接受和理解來自周圍環(huán)境的信息的感知過程，以及通過人腦進(jìn)行記憶、思維、推理、學(xué)習(xí)和解決問題等人的心理活動的認(rèn)識過程。其中人腦的認(rèn)知模型——神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及其模擬，已經(jīng)成為新一代計(jì)算機(jī)、人工智能等領(lǐng)域中最熱門的研究課題之一。對人的認(rèn)知行為的研究、測量、分析和建模也稱為認(rèn)知人機(jī)工程學(xué)。52.1.1.認(rèn)知心理學(xué)的概念了解并遵循認(rèn)知心理學(xué)的原理是進(jìn)行人機(jī)界面設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。人機(jī)界面設(shè)計(jì)，主要用理論來指導(dǎo)設(shè)計(jì)，一方面防止出錯(cuò)，另一方面用以提高工作效率。為了提高人機(jī)界面設(shè)計(jì)的水平，增強(qiáng)用戶與計(jì)算機(jī)之間的友好程度，必須對用戶，即使用計(jì)算機(jī)的人，有一個(gè)較為清晰的認(rèn)識，也就是說對人的心理基礎(chǔ)要有所了解。62.1.1.認(rèn)知心理學(xué)的概念既要了解人的感覺器官(視覺、聽覺、觸覺)是如何接受信息的，也要了解人是怎樣理解、處理信息的，以及學(xué)習(xí)記憶有哪些過程，人又是如何進(jìn)行推理的等。由此，盡量使自己的設(shè)計(jì)適應(yīng)于人的自然特性，以使設(shè)計(jì)的系統(tǒng)滿足用戶的要求。72.1.1.認(rèn)知心理學(xué)的概念以信息加工觀點(diǎn)研究認(rèn)知過程是現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的主流，可以說認(rèn)知心理學(xué)相當(dāng)于信息加工心理學(xué)。它將人看作是一個(gè)信息加工的系統(tǒng)，認(rèn)為認(rèn)知就是信息加工，包括感覺輸入的變換、簡約、加工、儲存和使用的全過程。82.1.1.認(rèn)知心理學(xué)的概念按照這一觀點(diǎn)，認(rèn)知可以分解為一系列階段，每個(gè)階段是一個(gè)對輸入的信息進(jìn)行某些特定操作的單元，而反應(yīng)則是這一系列階段和操作的產(chǎn)物。信息加工系統(tǒng)的各個(gè)組成部分之間，都以某種方式相互聯(lián)系。從邏輯能力角度看，計(jì)算機(jī)接受符號輸入，進(jìn)行編碼，對編碼輸入加以決策、儲存、并給予符號輸出，這與人加工信息的全過程相類似。91、感覺信號的檢測感覺信號的檢測是信息加工的第一步。我們對世界現(xiàn)象的視、聽、嗅、味、觸覺等，可被視為一串連鎖事件中的第一環(huán)節(jié)，這包括信息的編碼、儲存、轉(zhuǎn)換和思維等，最后，對信息作出反應(yīng)；反過來，這種反應(yīng)又提供新的感覺線索，可引起新的循環(huán)。在人類所能檢測的有限范圍內(nèi)的物理能刺激著感覺系統(tǒng)，可被轉(zhuǎn)換成神經(jīng)能和短暫地留在感覺庫中，并可能被傳送到記憶系統(tǒng)進(jìn)行加工，其結(jié)果引起反應(yīng)，此反應(yīng)又可以成為進(jìn)一步加工的刺激場的一部分。2.1.1.認(rèn)知心理學(xué)的概念10圖2.1信息加工的階段112.1.1.認(rèn)知心理學(xué)的概念2、

視覺視覺是人與周圍世界發(fā)生聯(lián)系的最重要的感覺通道。外界80％的信息都是通過視覺獲得的，因而視覺顯示器也是人機(jī)系統(tǒng)中用得最多的人機(jī)界面之一。121)視覺系統(tǒng)。人的視覺器官是眼球。按其功能可分為折光系統(tǒng)和感光系統(tǒng)兩部分。折光系統(tǒng)包括角膜、水晶體、玻璃體等，其功能是將外界物體所反射的散光聚集在視網(wǎng)膜上形成一個(gè)清晰的像。132)視敏度和色彩感知。視敏度又稱視銳度或視力，是指眼睛能辨別物體很小間距的能力，通常用被辨別物體最小間距所對應(yīng)的視角的倒數(shù)表示。在一定視距條件下，能分辨物體細(xì)節(jié)的視角越小，視敏度就越大。通常將能分辨出視角1’的視敏度定為1.0。一個(gè)人若能分辨0.5’視角的物體細(xì)節(jié)，其視敏度為2.0；若只能分辨2’的物體細(xì)節(jié)，其視敏度就只有0.5。14視敏度是評價(jià)人的視覺功能的主要指標(biāo)，它受幾個(gè)因素的影響，即圖像本身的復(fù)雜程度、光的強(qiáng)度、圖像的顏色和背景光等。光的強(qiáng)度很低會使圖像很難分辨，而增加照明則可以提高視敏度，因此，視屏顯示器應(yīng)配以良好的照明。但是，如果光太強(qiáng)，又會引起瞳孔收縮，從而降低視敏度。同時(shí)亮度的增加使視屏顯示器的閃爍更加明顯，人們直視熒光屏?xí)懿皇娣?5視敏度也可以用閃光融合頻率來測量。閃光融合頻率是由于眼睛要在一個(gè)短的時(shí)間內(nèi)分辨圖像的變化引起的。如果變化得足夠快，使眼睛看到連續(xù)的狀態(tài)，且不能區(qū)分每一幅圖像的差異，此時(shí)大約32幅每秒。在變化較慢時(shí)，眼睛開始感到差異，視屏顯示器的閃爍會令人煩惱，其閃爍取決于它的刷新速度，也即一秒鐘內(nèi)熒光屏的掃描次數(shù)和圖像的重畫次數(shù)。16人的視敏度是很高的，但不同個(gè)體間的差異也很大。多數(shù)人能在2m的距離分辨2mm的間距。對于界面設(shè)計(jì)來說，對較為復(fù)雜的圖像、圖形和文字的分辨更為重要。視力測試統(tǒng)計(jì)表明，最佳視力是在6m遠(yuǎn)處辨認(rèn)出最下一行20mm高的字母，平均視力能夠辨認(rèn)40mm高的字母。17另外，人們能感覺到不同的顏色，這是眼睛接受不同波長的結(jié)果。各種波長的光是從帶色的物體表面或有色光源反射出來的。正常的眼睛可感受到的光譜波長為400μm~700μm。但視網(wǎng)膜對不同波長的光敏感程度不同。顏色不同而具有同樣強(qiáng)度的光，有的看起來會亮一些，有的看起來會暗一些。18當(dāng)眼睛已經(jīng)適應(yīng)光強(qiáng)時(shí)，最亮的光譜大約為550μm，近于黃綠色。當(dāng)光波長接近于光譜的兩端，即400μm(紅色)或700μm(紫色)時(shí)，亮度會逐漸減弱。193)視覺模式識別。涉及較高級的信息加工過程。在視覺模式識別中，既要有當(dāng)時(shí)進(jìn)入感官的信息，也要有記憶中存儲的信息，只有通過存儲的信息與當(dāng)前的信息進(jìn)行比較的加工過程，才能夠?qū)崿F(xiàn)對視覺模式的識別。外界刺激作用于感覺器官，人們辨認(rèn)出對象的形狀或色彩時(shí)，就完成了對視覺模式的識別。目前針對視覺模式識別過程的理論，主要有格式塔、模板匹配、原型匹配、特征分析等。20格式塔(Gestalt)心理學(xué)，又稱完形心理學(xué)。“格式塔”這個(gè)術(shù)語起源于視覺領(lǐng)域的研究，但它又不限于視覺領(lǐng)域，甚至不限于整個(gè)感覺領(lǐng)域，其應(yīng)用范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過感覺經(jīng)驗(yàn)的限度。格式塔心理學(xué)的模式識別是基于對刺激的整個(gè)模式的知覺。21接近性原則：某些距離較短或互相接近的部分，容易組成整體。例如，圖2.2a中距離較近而毗鄰的兩條線段，自然而然地組合起來成為一個(gè)整體。圖2.2b也是如此，因?yàn)楹谏↑c(diǎn)的豎排距離比橫排更為接近，所以人們認(rèn)為它是六條豎線而不是看成五條橫線。格式塔接近性原則的圖示22相似性原則：人們?nèi)菀讓⒖雌饋硐嗨频奈矬w看成一個(gè)整體。如下圖所示，“”為白點(diǎn)，“”為黑點(diǎn)，觀察者傾向于將其看作縱向排列，而非橫向排列。格式塔相似性原則的圖示23連續(xù)性原則：是指對線條的一種知覺傾向。如下圖所示，我們多半把它看成兩條線，一條從a到b，另一條從c到d。由于從a到b的線條比從a到d的線條具有更好的連續(xù)性，因此不會產(chǎn)生線條從a到d或者c到b的知覺。格式塔連續(xù)性原則的圖示24完整和閉合性原則：彼此相屬的部分，容易組合成整體；反之，彼此不相屬的部分，則容易被隔離開來。如左圖所示，12個(gè)圓圈排列成一個(gè)橢圓，旁邊還有一個(gè)圓圈，盡管按照接近性原則，它靠近12個(gè)圓圈中的其中一個(gè)，但我們還是把12個(gè)圓圈當(dāng)作一個(gè)完整的整體來知覺，而把單獨(dú)的一個(gè)圓圈作為另一個(gè)整體來知覺。25這說明知覺者的一種推論傾向，即把一種不連貫的有缺口的圖形盡可能在心理上使之趨合，即閉合傾向。完整和閉合性原則在所有感覺通道中都起作用，它為知覺圖形提供完整的界定、對稱和形式。26格式塔對稱性原則的圖示ABC27對稱性原則：比較上一頁圖中所示的A模式和B模式，A模式似乎是“好”得多的模式，因?yàn)樗菍ΨQ的。格式塔的對稱性原則能夠反映人們知覺物體時(shí)的方式。例如C模式，我們多半將C知覺為由菱形和垂直線組成的圖形，而不把它看成由許多字母“K”組成的圖形，盡管圖中有很多正向的“K”和反向的“K”。這是因?yàn)閳D中菱形是對稱的，而“K”不是對稱的。28模板匹配理論。在模式識別中，模板指的是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)，當(dāng)它與感覺刺激匹配時(shí)就能識別對象。這一概念認(rèn)為，我們的生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)造了大量的模板，每一個(gè)模板都與一定的意義相聯(lián)系。因此，對一個(gè)形狀(如幾何形狀)的視覺識別將會這樣產(chǎn)生：發(fā)源于形體的光能落在視網(wǎng)膜上，并轉(zhuǎn)換為神經(jīng)能，然后傳送到大腦。大腦對現(xiàn)有的模板進(jìn)行搜索，如果發(fā)現(xiàn)了與神經(jīng)模式相匹配的模板，就識別了該物體。29按照這種理論，只有當(dāng)“外部”物體與其內(nèi)部表征之間具有1:1匹配時(shí)才可能識別，哪怕只有微小的不一致，物體也不會被識別。這樣就需要形成無數(shù)個(gè)模板，它們分別與我們所看到的各種對象及這些對象的變形相對應(yīng)。為了儲存許多模板，我們的大腦會非常大，這種本領(lǐng)從神經(jīng)方面來說卻是不可能的。30原型匹配理論。原型形成和匹配是取代模板匹配的另一種手段。它不是對要識別的干百萬種不同模式形成各種特定的模板，而是把模式的某種抽象物儲存在長時(shí)記憶中，并且起著原型的作用，這樣，模式對照原型進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)相似性，模式就被識別。31這種理論認(rèn)為，一個(gè)字母A，不管它是什么形狀，也不管把它放在什么地方，它都和過去知覺過的A有相似之處。按照這種模型，可以形成一個(gè)理想化的字母“A”的原型，它概括了與這個(gè)原型相類似的各種圖像的共同特征，這就使我們能夠識別與原型相似的所有其他的A了。因此，我們能識別不同大小、不同方位的“A”，并不是因?yàn)樗鼈冋R地裝到了大腦的框框里，而是因?yàn)樗鼈冇泄餐奶攸c(diǎn)。32特征分析。這是模板匹配和原型匹配理論的發(fā)展，它認(rèn)為刺激是一些基本特征的結(jié)合物。例如，對于英文字母，特征可能包括水平線、垂直線，大約45度角的線以及曲線。這樣，大寫的字母A便能被看成兩條45度角的線和一條水平線。字母A的模式由這些線條加上它們結(jié)合在一起的形式組成。在進(jìn)行模式識別時(shí)，個(gè)體把知覺對象的基本特征與存貯于記憶中的特征相匹配，以作出肯定或者否定的決定。33視錯(cuò)覺。一般來講，形態(tài)要素并不是單一存在的，當(dāng)所處環(huán)境不同，受某些光、形、色等因素的干擾，自身部分之間的相互作用以及透視感等將引起某些圖形產(chǎn)生不同狀況的變化。再加上人的自身心理狀態(tài)的影響，人們對形態(tài)的視覺感往往發(fā)生“錯(cuò)覺”。這種錯(cuò)覺具有普遍性，是人們所具有的共同生理特性。34視錯(cuò)覺產(chǎn)生的原因主要有兩個(gè)：一是人的生理特征所致，即它與眼的視覺通道的構(gòu)造有關(guān)，以及與觀察不同的物體而發(fā)生的變化因素有關(guān)；二是由心理的知覺所致，是知覺恒常性的顛倒，從而形成“受騙”的現(xiàn)象。設(shè)計(jì)師必須全面理解和辯證處理各種視錯(cuò)覺現(xiàn)象，根據(jù)不同的要求，在設(shè)計(jì)中加以靈活應(yīng)用。35左圖是有名的萊亞錯(cuò)覺。兩條線段本來是等長的，但由于一條在線的末端加上向內(nèi)的箭頭，就比末端加上向外箭頭的線段顯得短些。36下圖所示為艾賓豪斯錯(cuò)覺。兩個(gè)直徑相等的圓，被不同直徑的兩組圓所包圍，其結(jié)果是：被小圓包圍的圓比被大圓包圍的圓看起來顯得大一些。37視錯(cuò)覺的另一種現(xiàn)象是含糊圖像

含糊的圖像可以有多種解釋，不同的人根據(jù)自己的視角和理解，會看到不同的圖像。圖像被誤解是因?yàn)槊總€(gè)人都把他自己的意思附加到他所看到的東西上去。對于這些容易造成視覺和語義上錯(cuò)覺的圖形、圖標(biāo)，在設(shè)計(jì)時(shí)尤其要注意，以免造成界面隱喻上的錯(cuò)誤。382.1.1.認(rèn)知心理學(xué)的概念3、

聽覺人類從外界獲得的信息有近15％是通過耳朵得到的。聽覺所涉及的問題和視覺一樣，即接受刺激，把它的特性轉(zhuǎn)化為神經(jīng)興奮，并對信息進(jìn)行加工然后傳遞到大腦。39

聲音按頻率分類：次聲波可聽聲波超聲波20Hz20kHzf(Hz)人類說話聲音頻率范圍：300Hz--3kHz1020502003.4k7k15k20kCD-DAFM廣播AM廣播電話f(Hz)頻帶（亞音信號）（音頻信號）（超音頻信號）聲音質(zhì)量的頻率范圍：40聲音的解釋。聲音的解釋與語言的理解完全聯(lián)系在一起，兩種功能都是在大腦的聽覺皮層中完成的。為了解釋聲音，聽覺系統(tǒng)必須把輸入分成三類：噪聲和可以忽略的不重要的聲音；被賦予意義的非語言聲音，如動物的叫聲；用來組成語言的有意義的聲音。聽覺系統(tǒng)就像視覺系統(tǒng)一樣，利用以前的經(jīng)驗(yàn)來解釋輸入。口語中充滿著發(fā)錯(cuò)音的單詞、不完整的句子和中斷，而且口語說得很快，講話的速度在每分鐘160~220個(gè)單詞之間，因此解釋機(jī)制必須跟得上輸入。41聲音心理學(xué)

1.聲音的量綱

聲音的振動是一種正弦波，聲音的變化必須確定三件事：頻率（變化的速度）、幅度（產(chǎn)生的壓力）、相位（何時(shí)開始）。

另外一方面，人們可以感覺到聲音的強(qiáng)弱，可以感覺到歌唱家音調(diào)的高低。因此，聲音的量綱分為聲音的物理量綱和心理量綱。42聲音心理學(xué)

物理量綱可以用精確的值來描述，但對某一具體聲音得來的心理印象卻不容易說明白，因?yàn)樾睦碛∠笠杀粶y者的經(jīng)驗(yàn)而定。聲音的心理屬性和物理屬性不可等同，首先，這些關(guān)系不是線性的；其次這些關(guān)系不是孤立的；第三這些關(guān)系不是不變的。43聲音心理學(xué)2.聽覺特性

等響曲線描述的是響度與頻率和強(qiáng)度的關(guān)系。從聲音心理學(xué)考慮，對同一響度的聲音在頻率上和強(qiáng)度上可以有很大的差別，這對聲音表現(xiàn)有重要意義。等響曲線由于響度與頻率和強(qiáng)度有關(guān)，所以在不同頻率上的強(qiáng)度是不同的。先設(shè)一個(gè)音為標(biāo)準(zhǔn)音，給予固定的頻率、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間，例如1000Hz、40分貝、持續(xù)0.5秒；再給一個(gè)音也持續(xù)0.5秒，但頻率不同，通過調(diào)整使其響度聽起來一樣，得到的這樣一組曲線稱之為等響曲線。44聲音心理學(xué)掩蔽（masking）

聲音的響度不僅取決于自身的強(qiáng)度和頻率，而且也依賴于同時(shí)出現(xiàn)的其它聲音。各種聲音可以互相掩蔽，也就是說一種聲音的出現(xiàn)可能使得另一種聲音難于聽清。由于聲音的掩蔽效果，可以欺騙人的聽覺。例如，本來是多種頻率的聲音的復(fù)合，但聽眾以為是另一種聲音。45聲音心理學(xué)相位從聲音的波形來看，聲音的起點(diǎn)和方向也要反映聲音的特性，這就是聲音的相位。當(dāng)兩個(gè)聲音相同相位完全相反時(shí)，它們將相互抵消；當(dāng)兩個(gè)聲音相同而且相位也相同時(shí)，聲音就會得到加強(qiáng)。相位的確定對于多聲道聲音系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要，其可以應(yīng)用在回聲的消除、會議系統(tǒng)的聲音設(shè)計(jì)上。46聲音心理學(xué)聽覺空間人耳可聽到來自各個(gè)方向的聲音，并用不同的因素來判定聲源的位置。聲源的位置不論對于增進(jìn)人們的感受還是增進(jìn)對聲音的理解，都是非常重要的。通過聲音的精確再現(xiàn)，就可以構(gòu)造出聽覺空間。方位的線索是各種聲音到達(dá)兩耳的精確時(shí)間和強(qiáng)度。47聲音心理學(xué)聲音的心理模擬通過人工真實(shí)的方法，可以對視覺空間的景物進(jìn)行再造或虛構(gòu)，同樣也可以對聽覺空間的聲音進(jìn)行心理的模擬，這就是所謂的可聽化（audiolization）。利用聲音屬性可以表達(dá)出一些聲音的效果。如以虛擬的湍流為例，用聲音的高低可以表示流體的粘度，低音表示流體很粘，高音則不粘。482.1.2.記憶和學(xué)習(xí)從視覺的圖像識別到聽覺的聲音解釋，都涉及過去經(jīng)驗(yàn)的參與，而過去經(jīng)驗(yàn)是指保持在腦中的以前曾經(jīng)感知過的東西，也即記憶中的東西。492.1.2.記憶和學(xué)習(xí)1、

記憶的分類記憶一般分為感覺記憶、短時(shí)記憶和長時(shí)記憶。信息在這三種記憶之間的流動和轉(zhuǎn)化是認(rèn)知過程的基礎(chǔ)。502.1.2.記憶和學(xué)習(xí)1)感覺記憶。這是人的信息加工的第一個(gè)階段。在這個(gè)階段中，關(guān)于刺激的一定信息以真實(shí)的形式(即與原來呈現(xiàn)的刺激幾乎相同的形式)短暫地記錄在感覺記憶中。接著，刺激轉(zhuǎn)化為新的形式(通過模式識別過程)，并傳遞到系統(tǒng)的另一個(gè)成分。刺激的信息停留在“寄存器”中，會自動地迅速“衰變”，保留的時(shí)間很短暫，大約1秒鐘左右；另一方面，原有的刺激信息也會由于新的刺激信息進(jìn)入感覺寄存器而被掩蔽和抹掉。512.1.2.記憶和學(xué)習(xí)2)短時(shí)記憶。相當(dāng)于計(jì)算機(jī)中的RAM。在這里存儲的信息，已經(jīng)不是關(guān)于刺激的一種粗糙的感覺形式了。短時(shí)記憶是一種特殊形式的記憶，也叫“工作記憶”。522.1.2.記憶和學(xué)習(xí)短時(shí)記憶的能力相當(dāng)有限，一般為7±2個(gè)項(xiàng)目，保持的時(shí)間也較短，一般為30秒左右。1個(gè)信息單位的短時(shí)記憶可能是1個(gè)字母也可能是1個(gè)數(shù)字，甚至是1個(gè)象棋布局?？傊且粋€(gè)熟悉的“內(nèi)容”。例如，熟悉的電話號碼，無論幾位數(shù)字，都只占1個(gè)單位的存貯容量。因此，為了保證短時(shí)記憶的作業(yè)效能，一方面不能超過信息容量，例如電話號碼、商標(biāo)字母最好不超過7個(gè)數(shù)字或字母；另一方面，作業(yè)者要十分熟悉自己的工作內(nèi)容、信息編碼。532.1.2.記憶和學(xué)習(xí)短時(shí)記憶中信息是以信息組塊的形式存儲的，這些組塊包括從簡單的字母和數(shù)字到復(fù)雜的概念和圖像。例如記憶536436326這個(gè)數(shù)字很難，但如果按其讀音規(guī)律分為536-436-326這樣3組就好記得多；十位數(shù)的電話號碼73287973204，這樣大的號碼一般是很難記住的，但如果把這一號碼分成幾個(gè)小一點(diǎn)的單元，如732(地區(qū)代號)、8797和3204，這就容易記憶了。一定“模式”的信息有利于記憶。542.1.2.記憶和學(xué)習(xí)記憶內(nèi)容的系列位置對短時(shí)記憶也有影響。如果記憶的內(nèi)容是7個(gè)字母，例如在抄寫、讀數(shù)、計(jì)算機(jī)輸入等作業(yè)中，出現(xiàn)錯(cuò)誤的可能性較大的系列位置是第5個(gè)字母。而只有5個(gè)字母的系列，由于低于短時(shí)記憶的容量，幾乎不受系列位置的影響。視覺材料和聽覺材料的記憶也不同。聽覺材料的開頭和結(jié)尾部分比較容易記憶，而視覺材料的前面部分較之后面部分容易記憶。552.1.2.記憶和學(xué)習(xí)3)長時(shí)記憶。這實(shí)際上是一個(gè)有關(guān)知識的永久性倉庫。一方面，進(jìn)入系統(tǒng)的刺激被識別而傳遞到短時(shí)記憶以后，再轉(zhuǎn)移到長時(shí)記憶中，長期地保留在人的頭腦里面，成為關(guān)于世界的永久性指示；另一方面，系統(tǒng)在進(jìn)行加工活動時(shí)，要從長時(shí)記憶中提取(檢索)有關(guān)知識(包括數(shù)據(jù)和程序)，以供加工和活動使用。562.1.2.記憶和學(xué)習(xí)長時(shí)記憶的信息容量幾乎是無限的。長時(shí)記憶中的信息存儲和提取有兩種方式，即基于規(guī)則和基于知識。只有與長時(shí)記憶內(nèi)的信息容易連結(jié)的新信息才能夠進(jìn)入長時(shí)記憶，這說明長時(shí)記憶存儲信息時(shí)，有賴于信息的結(jié)構(gòu)，而并非雜亂無章的。長時(shí)記憶中的這種特點(diǎn)用以與以前的知識、規(guī)則進(jìn)行匹配。57減輕記憶負(fù)擔(dān)人的識別能力大于回憶能力圖文界面替代命令界面安裝過程的wizard回憶提示密碼的提示語句信息檢索的兩大過程：定向回憶：記憶的信息盡可能貼切地描述所需檢索的信息,并在界面顯示檢索空間

;掃描識別：即瀏覽各個(gè)文件目錄;58Windowxp

搜索界面:59綜上所述，考慮人的記憶特點(diǎn)，進(jìn)行交互設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該注意的問題有：應(yīng)考慮用戶的記憶能力，勿使用過于復(fù)雜的任務(wù)執(zhí)行步驟。由于用戶長于“識別”而短于“回憶”，所以在設(shè)計(jì)界面時(shí)，應(yīng)使用菜單、圖標(biāo)，且它們的位置應(yīng)保持一致。為用戶提供多種電子信息（如文件、郵件、圖像）的編碼方式，并且通過顏色、標(biāo)志、時(shí)間戳、圖標(biāo)等，幫助用戶記住它們的存放位置。602.1.2.記憶和學(xué)習(xí)4)模式識別。是介于感覺記憶和短時(shí)記憶之間的一個(gè)過程。它是把進(jìn)入系統(tǒng)的感覺信息與先前掌握的、存儲在長時(shí)記憶中的信息進(jìn)行匹配的過程，把粗糙的、對系統(tǒng)來說相對無效的感覺信息，轉(zhuǎn)化成某種對系統(tǒng)來說有意義的東西。圖：人的信息處理過程模型612、

學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)遷移人們不喜歡采用的按部就班式的學(xué)習(xí)方式，而更喜歡“邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐”的方式。GUI和直接操作界面就能很好地支持這種方式，它們不但能提供交互式講解，還允許用戶“撤銷”自己的操作2.1.2.記憶和學(xué)習(xí)62Carroll提出了另一種幫助學(xué)習(xí)者的方法：在開始時(shí)，只允許初學(xué)者執(zhí)行基本功能，隨著他們經(jīng)驗(yàn)的積累，在逐步增加可執(zhí)行的功能。這個(gè)方法的基本思想是：使最初的學(xué)習(xí)過程盡可能簡單，讓學(xué)習(xí)者先專注于簡單操作，再接觸更復(fù)雜的操作。

63在交互式設(shè)計(jì)中，人們利用動態(tài)鏈接來學(xué)習(xí)難學(xué)的事物，動態(tài)鏈接能夠明確地表示內(nèi)容之間的關(guān)系，對問題加以解釋。為了有利于學(xué)習(xí)，應(yīng)有以下設(shè)計(jì)原則：界面設(shè)計(jì)應(yīng)能激發(fā)對用戶界面使用的探索。設(shè)計(jì)界面應(yīng)限制可選項(xiàng)，并引導(dǎo)用戶選擇合適的動作。使用動態(tài)鏈接把具體表示與待學(xué)習(xí)的抽象表示相聯(lián)系。64學(xué)習(xí)遷移學(xué)習(xí)是與長時(shí)記憶密切相關(guān)的，學(xué)習(xí)來的信息必須存儲在長時(shí)記憶內(nèi)作為經(jīng)驗(yàn)積累。在學(xué)習(xí)與使用學(xué)習(xí)來的知識或技能之間，人的活動會極大地影響遺忘。由于學(xué)習(xí)遷移造成的對記憶的干擾可以分為兩類：先學(xué)的干擾和后學(xué)的干擾。65先學(xué)的干擾是指某人先學(xué)A事物，后學(xué)B事物，另一人只學(xué)B事物，結(jié)果后者做B事物的成績要優(yōu)于前者，這叫做先學(xué)干擾，即先學(xué)的事物阻礙了后學(xué)事物的學(xué)習(xí)。例如會騎自行車的人學(xué)蹬三輪車，例如某人在甲廠學(xué)會了紅燈作為水壓過高的信號，后來到乙廠工作，但乙廠紅燈表示有水通過管道，即管道在正常工作。出現(xiàn)緊急情況時(shí)，該工人就可能重新把紅燈當(dāng)作指示水壓過高而關(guān)掉水管，而這也是需要水來冷卻某系統(tǒng)。這種現(xiàn)象在諸如核電站一類的高度安全系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中是絕對不允許的。66后學(xué)的干擾是指后學(xué)事物對先學(xué)事物的干擾。在后學(xué)干擾中，人們先學(xué)事物A后學(xué)事物B，但做事物A的成績不如只學(xué)了事物A的人。后學(xué)的干擾與先學(xué)的干擾雖然干擾方向不同，但都不利于作業(yè)。67在界面設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師必須了解作業(yè)的性質(zhì)，控制技能學(xué)習(xí)的過程，防止學(xué)習(xí)遷移的干擾。當(dāng)然，學(xué)習(xí)遷移除了上述的不利干擾，即負(fù)遷移以外，還有相互促進(jìn)的正遷移。一種改型產(chǎn)品如果其操作技能可以受原產(chǎn)品操作技能的正遷移，就可以大大提高操作者的學(xué)習(xí)速度和作業(yè)效率。682.1.3.人的特性無論是計(jì)算機(jī)還是人的信息處理系統(tǒng)，其核心都是信息處理器，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，它由操作系統(tǒng)、編譯器、應(yīng)用軟件等充當(dāng)。而在人的信息處理系統(tǒng)中，人的專業(yè)知識和技能、思考、判斷、決策能力等用來處理所遇到的問題。692.1.3.人的特性1、

人的易出錯(cuò)性人為失誤和出錯(cuò)是人的一個(gè)弱點(diǎn)。人易出錯(cuò)的原因，一方面是人具有功能和行動上的自由度，他可以對各種情況進(jìn)行分析、判斷并采取隨機(jī)應(yīng)變的措施，判斷錯(cuò)誤以及動作失誤都會導(dǎo)致產(chǎn)生錯(cuò)誤。人為出錯(cuò)的另一原因是工作時(shí)注意力不集中、開小差、訓(xùn)練不足及素質(zhì)較差等。在人機(jī)工程學(xué)中，人的失誤被定義為：“人未發(fā)揮自己本身所具備的功能而產(chǎn)生的失誤，它可能降低人機(jī)系統(tǒng)的功能?！?0人機(jī)系統(tǒng)未完成分配的功能可有以下幾種情況：1)信號太弱；2)人沒有執(zhí)行人機(jī)系統(tǒng)中分配給他的功能；3)人由于識別錯(cuò)誤而錯(cuò)誤地執(zhí)行了分配給他的功能；4)按錯(cuò)誤的順序或時(shí)間執(zhí)行了分配給他的功能；5)執(zhí)行了未分配給他的功能。71以上幾種可能情況都可看作是操作失誤。這些錯(cuò)誤從表現(xiàn)形式上看是由操作者的誤解、誤動作或疏忽大意引起的，但往往是由于設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中沒有充分考慮人文因素而潛伏下來的。也可以說是因設(shè)計(jì)不周而誘發(fā)出的操作失誤。722、

注意（關(guān)注）關(guān)注就是在某個(gè)時(shí)刻，從眾多可能的事物中選擇一個(gè)，并把精力集中在這個(gè)事物上。關(guān)注涉及到聽覺和視覺。一般來說，人們把注意看作是系統(tǒng)的過濾器和瓶頸。注意的重要功能在于濾掉不重要的輸入，選取重要的輸入作為進(jìn)一步的加工，使人能夠穩(wěn)定地集中于所要加工的信息。人的信息通道容量是有限的，系統(tǒng)不能對其所有的輸入都進(jìn)行加工，這就是注意發(fā)生的所在點(diǎn)。2.1.3.人的特性73有實(shí)驗(yàn)證明，在1/10秒時(shí)間內(nèi)，成人一般能注意到8個(gè)左右的黑色圓點(diǎn)或4~6個(gè)沒有聯(lián)系的外文字母。另外，通常我們很難同時(shí)完成兩個(gè)或兩個(gè)以上的心理任務(wù)，例如，同時(shí)看報(bào)和聽收音機(jī)，要么記住報(bào)紙的內(nèi)容，要么記住收音機(jī)的內(nèi)容，但不能兩者都記住。這說明我們對信息的加工基本上是順序進(jìn)行的。即我們最多能做到在通道間分時(shí)工作，使我們能記住播音員的一部分話，也能記住報(bào)紙上文章的一部分內(nèi)容。一般情況下，總是忽略環(huán)境中穩(wěn)定狀態(tài)而感受其變化的成分。74在一些人機(jī)界面控制中，要求人長時(shí)間地保持警覺狀態(tài)，例如雷達(dá)監(jiān)控、汽車駕駛、儀表監(jiān)控等。這類腦力作業(yè)中，通常不需要過多的腦力勞動，卻要求保持警覺的準(zhǔn)備狀態(tài)，稱為持續(xù)警覺。持續(xù)警覺要長時(shí)間保持警覺，而且一般是在刺激環(huán)境單調(diào)和腦力活動以注意為條件下的維持警覺，也可以稱為單調(diào)警覺。持續(xù)警覺是注意的一種情況，它的一個(gè)特征是人體會產(chǎn)生疲勞，造成信號漏報(bào)、作業(yè)效率降低等，甚至釀成事故。作為一般規(guī)律：持續(xù)警覺在30min后開始下降。75對于監(jiān)視作業(yè)的效能，可以通過下列措施獲得一定程度的改進(jìn)：1)信號頻率適當(dāng)增加；2)信號強(qiáng)度增加；3)被試獲知自己的作業(yè)成績；4)信號的可分辨率增強(qiáng)：5)間隔休息等。人的注意力除了受外界刺激物的特點(diǎn)、人的精神狀態(tài)影響之外，還受任務(wù)的難度、個(gè)人的興趣和動機(jī)的影響。76