第2章 感知與認(rèn)知基礎(chǔ)課件

第二章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)應(yīng)掌握的內(nèi)容人的感知認(rèn)知過程與交互設(shè)計原則概念模型及對概念模型的認(rèn)知分布式認(rèn)知第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)2.1人的感知視覺感知第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)1、大小、深度和相對距離

大?。焊鶕?jù)人眼成像原理，同一物體在

不同距離得出的大小是不同的；深度和相對距離可以通過很多線索得到。2、亮度和色彩

亮度：發(fā)光物體發(fā)射光線的能力或非發(fā)光物體表面反射光線的屬性。

色彩：反映物體三原色（RGB）的屬性，由眼睛接受不同波長的光的結(jié)果。第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)3、視錯覺：事物實際的存在狀態(tài)與事物在人腦中的反映之間的差別萊亞錯覺現(xiàn)象第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)4、閱讀改變字的顯示方式會影響閱讀的速度和準(zhǔn)確性。9-12號字更容易閱讀；頁面寬度58-132mm之間閱讀效果最佳；明亮的背景下顯示灰暗的文字更能提高人的視敏性；第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)顏色模型

b（0，0，0）g（0，1，0）y（1，1，0）r（1，0，0）p（0，1，1）G（1，0，1）B（0，0，1）w（1，1，1）RGB顏色模型第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)

CMYK原色的減色效果白=藍(lán)+綠+紅黃=白-藍(lán)綠=白-紅-藍(lán)青=白-紅紅=白-綠-藍(lán)品紅=白-綠藍(lán)=白-紅-綠第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)

HSV顏色模型第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)常見顏色模型之間的轉(zhuǎn)換1）RGB2CMYK2）RGB2HSV第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)3)RGB2YUV第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)聽覺第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)音調(diào)：與聲波的頻率有關(guān)；響度：在頻率一定的情況下聲波的振幅；音色：與發(fā)聲的材料有關(guān)，不同的樂器產(chǎn)生相同的頻率和振幅的聲波，但音色不同。人能聽到的頻率為20HZ~20KHZ范圍的聲音。260hz到5600hz的語音。第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)2.2認(rèn)知過程與交互原則2.2.1常見認(rèn)知過程1、感知和識別人們利用感覺器官從環(huán)境中獲得信息并轉(zhuǎn)化成對物體的體驗。實際中，應(yīng)采用適當(dāng)?shù)男问奖硎拘畔?，能更好的理解和識別它的含義。第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)不同媒體結(jié)合表示信息滿足不同感知時，要保證用戶能理解它們表示的復(fù)合信息。設(shè)計人機(jī)界面時應(yīng)注意的問題用戶能不費力的區(qū)別圖標(biāo)或圖形表示的不同含義；文字應(yīng)清晰易懂讀，且不受背景的干擾；聲音應(yīng)響亮易辨識，能容易理解輸出的語音及其含義；使用觸覺時，反饋應(yīng)能辨識，能識別不同觸覺表示的含義。第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)2、注意

定義：注意通常是指選擇性注意，是有選擇的加工某些刺激而忽略其它刺激的傾向。

特征：

指向性：心里活動有選擇的反映一些現(xiàn)象而離開其余對象；集中性：心理活動停留在被選擇對象上的強度或緊張。

功能：

選擇功能：使心里活動選擇有意義的、復(fù)合需要和當(dāng)前活動任務(wù)相一致的各種刺激；

保持功能：當(dāng)信息輸入后，必須通過注意才能得以保持；

對活動的調(diào)節(jié)和監(jiān)督功能：有意注意可以控制活動向一定的目標(biāo)和方向進(jìn)行。第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)

品質(zhì)：廣度：注意的范圍，成人可同時注意4~6個沒有意義聯(lián)系的對象；穩(wěn)定性：個體在較長時間內(nèi)將注意集中在某個活動或?qū)ο笊系奶匦?；分配：一心二用轉(zhuǎn)移：根據(jù)新的任務(wù)，注意由一個對象轉(zhuǎn)移到其它對象；

與注意相關(guān)的方面：目標(biāo)：信息表示：第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)根據(jù)注意的特點，設(shè)計人機(jī)界面時：信息的表示應(yīng)醒目避免在界面上安排過多的信息，慎用色彩、聲音、圖像等界面要樸實第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)3、記憶

記憶就是回憶各種知識以便采取適當(dāng)?shù)男袆?；過程包括三個環(huán)節(jié)：1）識記：使不同感官輸入的信息經(jīng)過編碼成為頭腦可接受的形式；2）保持：信息在頭腦中被再加工整理，成為有序的組織結(jié)構(gòu)，以便存儲；3）再認(rèn)和回憶：相當(dāng)于信息的提取。第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)計算機(jī)給記憶帶來的兩個負(fù)擔(dān)及解決方案：1）文件管理的負(fù)擔(dān)

先定向記憶，后掃描識別；

如搜索引擎的使用2）口令負(fù)擔(dān)

根據(jù)記憶的上下文回憶口令第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)考慮人的記憶特點，進(jìn)行交互設(shè)計時注意的問題：1）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；2）鑒于用戶長于識別，短于回憶，使用菜單、圖標(biāo)，且位置應(yīng)保持一致；3）為用戶提供多種電子信息的編碼方式，并且通過顏色、標(biāo)志、時間戳、圖標(biāo)等，幫助用戶記住它們的位置。第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)4、問題解決

問題解決是由一定的情景引起，按照一定的目標(biāo)，應(yīng)用各種認(rèn)知活動、技能等，經(jīng)過一系列的思維操作，使問題得以解決的過程。

問題解決的步驟包括：理解問題、制定計劃、實施計劃、檢驗結(jié)果第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)5、語言處理

閱讀、說話、聆聽相同點：無論采用哪種形式表示，句子或短語的意思是相同的；不同點：1）書面語言是永久性的，聆聽是暫時的；2）閱讀比聽、說更快；3）聽比讀和說更容易；4）書面語言合乎語法，口頭往往不合乎語法；5）不同人的使用偏好不同；6）誦讀困難的人很難理解和識別書面文字；7）聽覺和視覺障礙的人語言處理方面有很大限制；第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)在語言處理方面，界面設(shè)計中注意的問題：1）盡量減少語音菜單、命令的條數(shù)；2）應(yīng)重視人工合成語音的語調(diào)；3）應(yīng)允許使用和自由放大文字，同時不影響格式，以方便難以閱讀小字體的用戶；第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)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、如何運作、外觀如何等。設(shè)計概念模型的關(guān)鍵過程應(yīng)包括如下兩個階段：了解用戶在執(zhí)行日常任務(wù)時做什么；選擇交互方式，是主動式的提問方式，還是被動式的填表進(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的本質(zhì)，而后者關(guān)心的是特殊的界面類型。2.3概念模型及對概念模型的認(rèn)知第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)一個系統(tǒng)能夠做到讓用戶感到滿意，除了在設(shè)計開始階段建立一個好的概念模型以外，還應(yīng)該考慮如何根據(jù)人的認(rèn)知特點，提供多種手段，使用戶能盡快理解關(guān)于系統(tǒng)外觀及行為即概念模型的構(gòu)思，這是一個非?；镜膯栴}。三個相互聯(lián)系的概念模型設(shè)計模型——設(shè)計師設(shè)想的模型，說明系統(tǒng)如何運作。系統(tǒng)映像——系統(tǒng)實際上如何運作。用戶模型——用戶如何理解系統(tǒng)的運作。對概念模型的認(rèn)知第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)

從人們不同的認(rèn)知特點，討論用戶如何理解系統(tǒng)概念模型，它們是：思維模型信息處理模型外部認(rèn)知模型幾種認(rèn)知概念框架第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)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，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。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腦中的反映，掌握和運用思維模型使得人們能夠進(jìn)行推測和推理。思維模型牽涉到兩個過程—“構(gòu)建”和“運用”過程，人們既可能進(jìn)行有意識的思維處理，也可能進(jìn)行無意識的思維處理。思維模型第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)在理想情況下，用戶開發(fā)的思維模型應(yīng)與設(shè)計人員開發(fā)的概念模型相符，如何幫助用戶達(dá)到這個目標(biāo)是一個非常關(guān)鍵的問題。一個交互式系統(tǒng)在設(shè)計時，應(yīng)該開發(fā)一個易于用戶理解的系統(tǒng)映像，應(yīng)該做到及時響應(yīng)用戶的輸入并給出有用的反饋；提供易于理解的、直觀的反饋信息。此外，一個好的交互系統(tǒng)還需要提供正確的信息類型以及正確的信息層次，以針對不同層次的用戶，提供不同層次的系統(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)如何處理各種情況正確的思維模型的建立

第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)人們把大腦視為一個信息處理機(jī)，信息通過一系列有序的處理階段進(jìn)、出大腦。在這些階段中，大腦需要對思維表示（包括映像、思維模式、規(guī)則和其他形式的知識）進(jìn)行各種處理（如比較和匹配）。信息處理模型的步驟信息處理模型響應(yīng)執(zhí)行響應(yīng)選擇比較編碼輸入或刺激輸出或響應(yīng)第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)“信息處理模型”是不是正確地反應(yīng)了人們?nèi)粘５恼J(rèn)知活動呢？它能否解釋真實世界中的認(rèn)知現(xiàn)象，又能否解釋人們與計算機(jī)交互時的認(rèn)知活動呢？有些研究人員認(rèn)為，“信息處理”方法沒有說服力，因為這種方法只是考慮純粹的智能活動，把這種活動同外界的干擾源以及人工輔助物隔離開來。目前，日益被人們認(rèn)同的是在認(rèn)知發(fā)生的上下文中研究、分析認(rèn)知過程。主要目標(biāo)是分析環(huán)境中的結(jié)構(gòu)如何幫助人類認(rèn)知，并減輕認(rèn)知負(fù)擔(dān)。信息處理模型的局限第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)外部認(rèn)知是要解釋人們在與不同外部表示相交互時涉及的認(rèn)知過程。其主要目的是要詳細(xì)說明在不同的認(rèn)知活動、認(rèn)知過程中使用不同表示的好處，主要包括：將信息、知識表面化以減輕記憶負(fù)擔(dān)；設(shè)計有利于人的信息表示及處理工具，減輕計算負(fù)擔(dān)；標(biāo)注和認(rèn)知追蹤。外部認(rèn)知模型第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)使用基于外部認(rèn)知的方法進(jìn)行交互設(shè)計時，總體原則是要在界面上提供外部表示，以減輕用戶的記憶和計算負(fù)擔(dān)。為此，設(shè)計人員需要開發(fā)不同類型的可視化信息，以便用戶解決某個問題，擴(kuò)充和增強認(rèn)知能力。信息和可視化技術(shù)，可用于表示大量的數(shù)據(jù)，同時允許用戶從不同的角度進(jìn)行交叉比較。設(shè)計良好的GUI也能大大減輕用戶的記憶負(fù)擔(dān)，用戶能夠依賴外部表示提供的線索，與系統(tǒng)進(jìn)行交互?；谕獠空J(rèn)知特點的交互式界面設(shè)計原則第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)便于交互的學(xué)習(xí)系統(tǒng)第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)分布式認(rèn)知法描述的是認(rèn)知系統(tǒng)中發(fā)生了什么，它通常描述人員之間的交互，人們使用的物品及工作環(huán)境。例如，要駕駛飛機(jī)這個活動涉及：駕駛員、副駕駛員和空中交通管制員之間的交互；駕駛員、副駕駛員與駕駛艙內(nèi)各種儀表的交互；駕駛員、副駕駛員與飛機(jī)所處環(huán)境的交互，如空中航線、跑道。分布式認(rèn)知的主要目的是要從信息傳播媒介的角度來描述交互。也就是說，它考慮的是信息如何表示，信息在流經(jīng)不同個人以及使用不同物體時是如何重新表示的。這類信息的轉(zhuǎn)變也稱為“表示狀態(tài)的轉(zhuǎn)變”。2.4分布式認(rèn)知第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)分布式模型與傳統(tǒng)模型輸出(動作)輸入(感官)表示處理

輸入表示表示表示處理處理

輸出分布式模型傳統(tǒng)模型第2章感知與認(rèn)知基礎(chǔ)在