人机交互地概念.docx

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人机交互地概念

合用标准文案

1、人机交互的见解：

定义1：

相关交互式计算机系统设计、评估、实现以及与之相关现象的学科

[ACM]

定义2：

研究人、计算机以及他们之间互相作用方式的学科，学习人机交互的目的是使计算机技术更好地为人类服务[AlanDix]

定义3：

相关可用性的学习和实践，是关于理解和成立用户乐于使用的软件和技术，并能在使用时发现产品有效性的学科[Carroll]

主要内容：

1、界面设计的方法和过程。

即在给定任务和用户的前提下，设计出最优的界面，使其满足给定的限制，并对易学性和使用性效率等属性进行优化。

2、界面实现方法。

如软件工具包和库函数，以及其他各种高效开发方法等3、界面解析和评估技术。

4、开发新式界面和交互技术。

5、成立交互相关的描述模型和展望模型

1、框架是供应理解或定义的一种结构，他能够帮助人们结构化设计过程，认识

设计过程中的主要问题，还有助于定义问题所涉及的领域

2、执行/评估活动周期EEC：

活动的四个基本组成部分：

目标（想做什么）、执行（实现目标必定进行的操作）、客观因素（执行活动时必定考虑的客观条件）、评估（用于权衡活动执行的结果语目标之间的差距）

七个阶段：

成立目标、形成操作意向、明确动作序列、执行动作、感知系统状态、讲解系统状态、比较目标评估系统状态

执行隔阂：

用户为达到目标而拟定的动作与系统赞同的动作之间的差别评估隔阂：

系统状态的本质表现与用户预期之间的差别3、扩展EEC框架

（1）交互式系统的四个组成部分：

系统（S）、用户（U）、输入（I）、输出

（O）

（2）其中，输入和输出组成了界面

（3）执行阶段包括三个翻译过程：

定义：

用户阐述某个目标，尔后经过输入语言进行协调停链接执行：

输入语言被变换成内核语言，表示系统要执行的操作表现：

系统使用输出语言吧内核语言的执行结果表示出来

（4）评估阶段的过程

观察：

用户将输出与原有的目标进行比较进而评估交互的结果

问答界面：

经过咨询用户一系列问题实现人与计算机的交互（Web问卷是典型的采用问答方式进行组织的应用，应赞同用户方便地取消其中一个界面的选项）

优点：

对记忆的要求较低；每个界面拥有自讲解性；将任务流程以简单的线性表示；适合新手用户。

弊端：

要求从用户端获得有效输入；要求用户熟悉界面控制；纠错过程可能比较无聊。

隐喻界面：

本质：

在用户已有知识的基础上成立一组新的知识，实现界面视觉提示和系统功能之间的知觉联系，进而帮助用户重新手用户转变为专家用户优点：

直观生动；无需学习。

弊端：

不拥有可扩展性；不同样用户对同一事物可能产生不同样的联想；紧紧地

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将我们的理念和物理世界拘束在一起；搜寻适合的隐喻可能存在困难。

理解用户

1、信息办理模型

人类办理机模型：

三个交互式组件：

感知办理器（期信息将被输出到声音储藏盒视觉存

储地区）；认知办理器（输入将被输出到工作记忆，同时它能够接见工作记忆和长时记忆中的信息）；动作办理器（用于执行动作）。

格式塔心理学的主要原则：

（1）周边性原则：

空间上比较凑近的物体简单被视为整体

（2）相似性原则：

人们习惯将看上去相似的物体看作一个整体

（3）连续性原则：

人们会将共线也许拥有同样方向的物体组合在一起

（4）完满和闭合性原则：

感知过程中人们倾向于忽略轮廓的缝隙而将其视作一个完满的整体

（5）对称性原则：

人们习惯将互相对称且能够组合为有意义单元的物体组合在一起

（6）远景&背景：

当关注一个物体时，物体自己作为远景对象，该物体周围

交互设计目标与原则

交互设计目标

1、可用性：

可用性目标不只涉及人与之正在发生交互作用的系统，还包括系统

对使用它的人所产生的作用，是交互式系统质量的一种重要胸襟

2、可用性的五个方面：

（1）易学性：

指派用系统的难易，即系统应该简单学习，进而用户能够在较短时间内应用系统来完成某些任务；最基本的可用性属性

谈论系统可否简单学习的标准：

“十分钟法规”

（2）易记性：

用户在学会使用软件后应该简单记忆；学会某个系统后，应能够迅速回忆起它的使用方法

（3）有效率：

当用户学会使用产品此后，用户应该拥有更高的生产力水平（效率）；效率指熟练用户到达学习曲线上平坦阶段时的牢固绩效水平

（4）低出错率：

人是会出错误的（有些错误解被用户发现并纠正，有些错误解带来灾祸性结果）

措施：

保证以致灾祸性结果错误的发生频率降到最低；保证错误发生后迅速恢复到正常状态

（5）主观满意度：

用户对系统的主观喜爱程度，有时与前面几个方面是

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相矛盾的见解的转变：

3、用户体验目标：

（1）问题：

随着新技术浸透到人们的平时生活中，人们对产品有了更多的要求；让用户感觉满意并留下快乐主观感觉的产品更可能被多次使用才是用户愿意使用和购买的。

（2）用户体验的见解：

用户在与系统交互时的感觉

较可用性目标主观，有时却需要牺牲可用性来达到好的用户体验可用性可能对用户体验带来阻拦

可用性工程是一种以提高产品的可用性为目标的先进的产品开发方法论简单可用性工程

1、四种主要技术：

简化的过程：

用户和任务观察、场景（scenario）、简化的边做边说（thinkingaloud）、启示式评估

（1）用户和任务观察：

认识产品的目标用户是可用性工程的第一个步骤注意：

要直接与潜藏用户进行接触；不要满足于间接的接触和道听途

说；“你”不是用户

（2）场景：

简略易行的原型工具；经过省略整个系统的若干部分来减少实现的复杂性；能够是纸质模型，也能够是简单的RAD原型

水平原型：

减少功能的深度并获得界面的表层

垂直原型：

减少功能的数量而对所选功能进行完满实现

（3）简化的边做边说

让真实用户在使用系统执行一组特定任务的时候，讲出他们的所思所想；

最有价值的单个可用性工程方法；

可认识用户为什么这样做，并确立其可能对系统产生的误解；实验人员需要不断地提示用户，或请他们早先观摩

（4）启示式评估

研究表示，能够发现好多可用性问题（剩下的能够经过简化的边做边

说方法来发现）；

为防范个人的偏见，应该让多个不同样的人来进行经验性评估n个测试专家能够发现的可用性问题数量：

N（1-（1-L）n）N：

设计中存在的可用性问题的总数

L：

单个参加者所能够发现的可用性问题的比率（经验取值约为31%）

5名专家能够发现约80%的可用性问题；建议将测试分阶段进行

交互设计原则

基根源则：

可学习惯，灵便性，强壮性

1、黄金规则：

（1）尽可能保证一致

（2）吻合宽泛可用性

（3）供应信息丰富的反响

（4）设计说明对话框以生成结束信息

（5）预防并办理错误

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（6）让操作简单撤掉

（7）支持内部控制点

（8）减少短时记忆负担

2、七项原理：

（1）应用现实世界和脑筋中的知识

（2）简化任务结构

（3）使事情变得明显

（4）获得正确的照射

（5）利用自然和人为的限制力量

（6）容错设计

（7）当所有都不能功时进行标准化交互式设计过程

1、设计过程的基本活动

（1）表记用户需要并成立需求：

必定认识谁是目标用户；交互式产品应供应哪些支持；最基本的活动

（2）开发满足需求的候选设计方案：

设计的核心活动；见解设计和物理设

计

能够划分为2个子活动：

见解设计（制作产品的见解模型）、物理设计

（产品的细节）

（3）成立设计的交互式版本：

谈论设计的最正确方法就是让用户与产品交互；不用然是可运行的软件版本

（4）评估设计：

评估它的可用性和可接受性；拟定各种评估标准

2、重点特点

（1）以用户为中心：

人机交互领域的一个核心见解

（2）牢固的可用性标准：

有助于设计人员选择不同样的候选方案；并在产品开发过程中随时检查

（3）迭代：

设计人员不能能一次就找出正确的解决方案；利用反响来改进设计

第三章交互式系统的需求

1、产品特点

物理环境：

如操作环境中的采光、噪音和尘埃情况，操作人员可否需要穿防范衣、戴手套、安全帽

社会环境：

如可否要共享数据，同步还是异步

组织环境：

用户支持的质量、响应速度怎样，可否供应培训资源或设

施

技术环境：

产品应能运行于何种平台上，应与何种技术兼容新手用户特点：

敏感，且很简单在开始有挫折感。

专家用户特点：

对缺少经验的用户有着异乎平时的影响；欣赏更新的且更富强功能；不会碰到复杂性增加的搅乱。

。

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中间用户特点：

需要工具；知道怎样使用参照资料；能够划分经常使用和很少使用的功能；高级功能的存在让永远的中间用户放心。

人物角色：

不是真实的人；是基于观察到的那些真实人的行为和动机，并且在整个设计过程中代表真实的人；是在人口统计学检查收集到的本质用户的行为数据的基础上形成的综合原型；见解简单，但使用起来相当复杂

需求定义步骤：

创办问题和远景综述、脑筋风暴、确立人物角色的希望、成立情境场景剧本、确立需求

第四章交互式系统设计

设计策略的分类：

删除、组织、隐蔽、转移

（1）删除：

最明显的简化设计方法

好处：

能够让设计师专注于把有限的重要问题解决好；有助于用户心无旁骛地完成自己的目标

（2）组织：

最快捷的简化设计方式

组织的方法：

1、分块；2、围绕行为进行组织；3、确立清楚的分类标准；4、字母表与格式、时间和空间；5、利用不能见的网格来对齐界面元素；6、大小和地址；7、感知分层的实现方式；8、希望路径

（3）隐蔽：

一种低成本的简化方案：

用户不会因不常用的功能分别注意力；可作为删除不用要功能的开始；必定仔细权衡要隐蔽哪些功能

需要隐蔽的元素：

主流用户很少使用，但自己需要更新的功能；事关

细节（对服务器进行配置或设计邮件签字）；选项和偏好（更正绘图应用的单位）；特定于地区的信息（如时间和日期需频频自动更新的信息）隐蔽的方法：

1、自定义：

一般来说，不应该让用户去自定义他们的软件）2、渐进显现3、合时出现

让功能易于发现：

1、怎样介绍被隐蔽在幕后的附件项？

2、用户关注点

（4）总结：

删除不用要的，组织要供应的，隐蔽非核心的对话框：

典型的辅助性窗口

分类：

1、依照与应用窗口的关系：

模态对话框、非模态对话框；2、依照用途：

属性对话框、功能对话框、进度对话框、通知对话框

模态对话框：

冻结了它属于的应用，禁止用户做其他操作，直到办理了对话框中出现的问题；能够切换到其他程序进行操作；用户最简单理解，操作特别清楚

应用模态”：

只停止其所属的应用程序“系统模态”：

使系统中的所有程序都停止；大多数情况下，应用程序不应该有系统模态对话框

非模态对话框：

打开后不用停止进度，应用程序也不会冻结；由于其操作范围不确立而难以使用和理解。

存在的问题：

缺少一致的停止命令，如取消、应用、关闭等

对话框的设计原则：

把主要的交互操作放在主窗口中（对话框适合主交互流之外的功能）；视觉上划分模态与非模态对话框（为非模态对话框供应一致的停止命令）；不要用临时对话框作为错误信息框或确认信息框（保证用户能够阅读）

GOMS模型：

GOMS方法步骤：

1、选出最高层的用户目标；2、写出详尽的完成目标的方法（即激

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活子目标）；

3、写出子目标的方法（递归过程，素来分解到最基层操作时停止）；4、子目标的关系有次序关系和选择关系（以select：

引导）

GOMS解析：

1、优点：

能够简单地对不同样的界面或系统进行比较解析；GOMS有

助于确立新产品的有效性

2、限制性：

假设用户完满按一种正确的方式进行人机交互，没有清楚地描述错误办理的过程；只针对那些不犯任何错误的专家用户，很难展望一般用户执行方式的有效性；任务之间的关系描述过于简单，只有次序和选择关系；把所有任务都看作是面向目标的，忽略了用户间的个体差别

四种GOMS模型：

击键层次模型（简化的假设）；CMNGOMS（CardMoranNewell，伪码描述，结构严格）；NGOMSL（NaturalGOMSLanguage，

程序形式，结构泛化；仅能够展望性能和学习次数）；CPMGOMS

（CognitivePerceptualMotorGOMS，基于Model-HumanProcessor；赞同操作符的并行操作）

（1）击键层次模型：

对用户执行情况进行量化展望（仅涉及任务性能的一个方面：

时间）

用途：

展望无错误情况下专家用户在以下输入前提下完成任务的时间；便于比较不同样系统；确立何种方案能最有效地支持特定任务

操作符：

使用：

执行时间展望方法（列出操作次序，累加每一项操作的预计时间）

怎样确立可否需要在详尽操作从前引入一个思想过程：

以编码所有的物理操作和响应操作为初步。

接着使用规则0放置所有的候选M操作符，尔后循环执行规则1到4，并对每一个M操作判断可否应该删除

规则0在所有K操作符前插入M操作符，要求K操作的值不能够是参

数字符串（如数字或文本）的一部分。

在所有的对应于选择

命令（非参数）的P操作符前放置M操作

规则1若是某个操作符前的M操作完满能够由M从前的操作符预

测，则删除M

规则2若是一串MK组成的字符串是一个认知单元（如一个命令的

名字），则删除除第一个M之外的所有M

规则3若是K是一个冗余的终结符（如紧跟在命令参数终结符后边

的命令终结符），则删除K从前的。

规则4若是K是常量字符串（如一个命令名）的终结符，则删除K

从前的M。

若是K是变量字符串（如参数字符串）的终结符，

则保留K从前的M。

KLM解析：

建模能够给出执行标准任务的时间，但没有考虑下面的问题：

错误；学习惯；功能性；回忆；专注程度；疲倦；可接受

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性

KLM的应用：

在交互设计初期阶段为用户性能供应有效、正确的模型

1、鼠标驱动的文本编写（XeroxStar研发过程）

2、查号工作站（贝尔实验室，商议操作员流程的效率）

（2）Fitts定律：

能够展望使用某种定位设备指向某个目标的时间（用户接见屏幕组件的时间关于系统的使用效率是至关重要的）；人机交互中，依照目标大小及至目标的距离，计算指向该目标的时间（可指导设计人员设计按钮的地址、大小和密集程度）；对图形用户界面设计有明显的意义；“最强壮并被宽泛采用的人类运动模型之一”

“轮流轻拍”实验：

尽可能正确而不是迅速的轮流轻拍两个薄板；记

录拍中和失误的情况；以实验数据为依照，获得困难指数以下：

ID=log2（2A/W）

其中，A为振幅（与目标的距离）；W为目标宽度

改写此后的形式：

ID=log2（A/W+1）；运动时间（MT）计算：

MT=a+b*log2（A/W+1）

Fitts定律的三个部分：

1、

困难指数

ID（IndexofDifficulty）=log2（

AW

：

/

+1）（bits）

对任务困难程度的量化；与宽度和距离相关

2、

运动时间MT（MovementTime）=a+b*ID（secs）

：

在ID基础

大将完成任务的时间量化

3、

性能指数IP（IndexofPerformance）=ID/MT（bits/sec）

：

基于MT和ID的关系；也称吞吐量

MacKenzie改写为：

ID=log2（A/W+1）

1、更好地吻合观察数据；2、精确地模拟了支撑Fitts定律的信息论；

3、计算出的任务困难指数总是整数

a,b的确定：

1、设计一系列任务，A和W分别取不同样的值

2、对每一种条件下的任务：

试一试多次；记录每次执行时间；进行统

计解析

3、记录正确性：

记录选择的x,y坐标，或错误率，即鼠标落在目标

地区外的百分比

说明：

1、若是MT的计算单位是秒，则a的测量单位是秒，b的测量单位是秒/比特（ID的测量单位是比特）；2、系数a（截距）和b（斜率）

由经验数据确立，且与设备相关；3、关于一般性计算，可使用a=50,b=150（单位是毫秒）；4、A和W在距离测量单位上必定一致，但是不需要说明使用的详尽单位

Fitts定律建议：

1、大目标、小距离拥有优势（对选择任务而言，其搬动时间随到目

标距离的增加而增加，随目标的大小减小而增加）；

2、屏幕元素应该尽可能多的据有屏幕空间

3、最好的像素是光标所处的像素

4、屏幕元素应尽可能利用屏幕边缘的优势

5、大菜单，如饼型菜单，比其他种类的菜单使用简单

Fitts定律应用：

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1、

第一被Card等人用在HCI域：

鼠的定位和率都

于其他；鼠速率凑近最迅速率；使用鼠完成运任比

使用其他更加，在交互中特别重要

2、

策略一：

短当前地址到目地区的距离（如右菜技）

3、

策略二：

增大目大小以短定位（

Windows操作系和

Macintosh操作系中的用程序菜地区地址的）

MacOS的菜是沿着屏幕排列的（用经常在距离屏幕

50毫米停下来，50毫米作MacOS的菜度）

WindowsOS的菜位于下面

MacOS“dock”：

工具件大小能够改：

1、用供应了一个放大的目地区；

2、可示更多；3、新版Mac操作系中都了展工具

1、特点建模：

（1）状移网：

用途：

用于描述用和系之的；可被用于探菜、和工具条等屏幕元素，能够显现外的操作；适合表达序操

作和循操作

性：

最常用的状移网的形式；有向；中的点表示系的

各种状；中的表示状之可能的移；状之通移（用方向箭的段表示）互相接；移被事件（移段上的）触；状——初始状和止状（是STNs的初步和止；能够与系的其他部分相接）

2、言模型：

BNF,Backus-NaurForm

用途：

用和算机的交互平时是通一种言行观察的；BNF法常用于明；目的在于理解用的行和解析知界面的度

名称型：

1、非止型：

小写字母；2、止型：

大写字母符号：

“:

:

=”作“定”

操作符：

“+”（序列）和“|”（）

界面解析：

方法一：

算的数量

越多，界面就越复

弊端：

于描述界面的确切方式是相当敏感的

方法二：

算“+”和“|”操作符的数量

更强壮

弊端：

使复的个于不利地位，可能存在判断

3、系模型：

Z（Zed）法：

1、基于会集和函数：

最的会集于程言中的准型；如数

R、整数Z和自然数N等

2、非准型定方式1：

式列出会集中有限的可能就可以定新集

合

Shape_type:

:

=Line|Ellipse|Rectangle

Keystroke:

:

=a|b|⋯|z|A|⋯|9|Cursor_left

非准型定方式2：

用方括号括起会集符号，如[Keystroke]；可表

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示会集的存在而不供应会集内容的定义

基本会集可成立复杂会集：

如已命名无序元组、序列和函数等，如Point

==R×R

3、函数：

拥有程序语言中标准计算的功能；表达用户在某个图形编写器的绘画中成立的形状会集时，Shape模式不能够挑出单个或多个形状；经过命名一个把形状和表记符照射起来的函数，能够表达一组同样形状

Shape_dict==Id→Shape

4、状态和不变式：

模式State包括两个部分，即中间线的上部和下部。

中间线的上部定义了系统的状态，中间线的下部是状态的不变式。

在没有特别说明的情况下，上下部中间的切割线能够理解为逻辑符号“与”

5、操作符定义：

（1）为定义一个操作符，必定描述绘图系统在操作完成前后的状态：

一个命名为State，表示操作完成前的状态；一个命名为State’，表示操作完成后的状态。

对需要用户输入的操作，相应操作符后边需要随从一个问号（？

）；若是操作会供应输出，那么操作符后边随从一个惋惜号（！

）来表示。

第五章以用户为中心的设计

1、用户参加设计

（1）用户参加的重要性

原因：

项目初期调研对用户的认识程度仍不足以解决设计过程中出现的所有问题

选择用户的标准：

将来真实使用系统的人

用户参加的原因：

1、希望管理：

保证产品不会出乎用户的料想，防范无望；对用户

进行培训也有助于改进希望管理

2、拥有权：

人们总期望自己的建议获得重视；更简单接受有“拥有权”的最后产品

（2）用户参加的形式

1、作为设计组成员，全职或兼职参加整个项目或部分项目开发优点：

用户能透彻理解系统及其原理

弊端：

用户会逐渐变得不拥有一般用户的代表性

注意：

对大型项目应注意用户更新

2、以邮件、专题谈论或近似会议的形式参加，如期接收相关项目进

展的信息

3、存在大量的用户时的折衷方案

各个用户组派代表以全职的形式加入设计组；其他人员经过专题谈论等形式参加

2、理解用户工作

上下文咨询法：

又称情况检查；观察并与用户交流会比不过观察的收效要好；重申到用户工作的地方，在用户工作时观察，并和用户谈论他的工作；基于“学徒模型”（用户是师傅，研究人员是学徒）

上下文咨询法与察见解的差别：

用户知道研究人员的存在；也知道他们是研

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究的一部分

上下文咨询法的四个原则：

（1）上下文环境：

应深入工作空间，以认识其中发生的事情；能够要求用户边做边说，也能够只在必要时发问

（2）伙伴关系：

开发人员和用户应互相合作；提示用户是专家，将研究人员作为新手

（3）讲解：

讲解过程必定由用户和开发人员合作完成；杜绝设计人员片面地对事实作出讲解或假设

（4）焦点：

把问题集中在所定的研究题目上；准备一个观察方向的列表上下文咨询法vs民族志观察：

（1）过程更简短（2至3个小时vs.数周或数月）

（2）重点更加明确、集中（民族志观察的角度更广）

（3）设计人员只咨询，不参加

（4）目的明确—设计新系统

（5）完成访谈此后，应赶忙回顾这些数据，并成立正式文档（如工作流模型、次序图、文化图和物理模型等）

3、以用户为中心浅析

以活动为中心：

“这个世界上的大多数东西都是在没有得益于用户研究和以人为中心的设计

方法的情况下被设计出来的”

（1）以用户为中心方法的弊端：

影响产品的创新性；可操作性碰到时间、估量和任务规模的限制；忽略了人的