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人机交互

概念

人机交互 Human-Computer Interaction,HCI

  • 心理学(实验、教育、社会、工业心理学家)
  • 计算机科学家
  • 平面设计师
  • 人体工程学专家
  • 人类学家
  • 社会学家

人机系统 man-machine system

指“人”与他所对应的“物”共处于同一时间及空间时所构成的系统

  • 人:在所研究的系统中参与系统过程的人
  • 机:泛指一切与人处于同一系统中并与人交换着信息、物质和能量的、供人使用的物
  • 环境:“人”、“机”共处的、对“人”和“机”有直接或间接影响的周围外部条件

人机界面 man-machine interface

人机之间相互施加影响、实现相互作用的区域

计算机与人之间通信和对话的接口,它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

人机关系 man-machine relationship

  • 机宜人 有条件
  • 人适机 有限度

这两个概念是相对的,尽量做到机宜人,也要设法做到人适机

调整这种人机相互匹配关系最根本的制约条件就是人的可能性与人的可靠性。

人机交互与人机界面

人机交互 是指用户与计算机系统之间的通信,它是人与计算机之间各种符号和动作的双向信息交换。这里的“交互”定义为一种通信,即信息交换,而且是一种双向的信息交换,可由人向计算机输入信息,也可由计算机向使用者反馈信息

人机界面 是指人类用户与计算机系统之间的通信媒体或手段,它是人机双向信息交换的支持软件和硬件。这里“界面”定义为通信的媒体或手段,它的物化体现是有关的支持软件和硬件,如带有鼠标的图形显示终端。

人机交互是通过一定的人机界面来实现的,在界面开发过程中,有时把它们作为同义词使用

重要性

用户的使用,计算机的推广,人们的工作和生活

它影响最终用户的使用、计算机的推广、以至人们的工作和生活

  1. 掌上设备、娱乐设备、保健医疗设备等新产品新概念层出不穷,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
  2. 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索和认识客观世界的瓶颈

发展历史

  • 人机交互早期 穿孔打孔机器

  • 命令行界面 CLI

  • 第二阶段 图形用户界面GUI阶段

  • 网络用户界面的出现

  • 第三阶段 多通道智能用户界面 MMI阶段

发展趋势

以人为本,自然、和谐

  • 集成化
    • 多样性、多通道交互
    • 多样化
      • 桌面与非桌面,可见和不可见,二维与三维输入,直接与间接操作
    • 多通道
      • 交互手段
  • 网络化
    • 无线互联网、移动通信网的快速发展,对人机交互技术提出了新的要求, 无处不在的人机交互。
    • 新一代的人机交互技术需要考虑在不同设备、不同网络、不同平台之间的无缝过渡和扩展,支持人们通过跨地域的网络在世界上任何地方用多种简单的自然方式进行人机交互,而且包括支持多个用户之间以协作的方式进行交互。
  • 智能化
    • 用户使用键盘和鼠标等设备进行的交互输入都是精确的输入,但人们的动作或思想等往往并不很精确,人类语言本身也具有高度模糊性,人们在生活中常常习惯于使用大量的非精确的信息交流
    • 人机交互中,使计算机更好地自动捕捉人的姿态、手势、语音和上下文等信息,了解人的意图,并做出合适的反馈或动作,提高交互活动的自然性和高效性,使人机之间的交互像人与人交互一样自然、方便,是计算机科学家正在积极探索的新一代交互技术的一个重要内容。
  • 标准化
    • 目前,在人机交互领域,ISO已正式发布了许多的国际标准,以指导产品设计、测试和可用性评估等

范畴

  • 认知心理学与人机工程学是人机交互技术的指导哲学
  • 多媒体、虚拟现实和人工智能等技术与人机交互技术相互交叉和渗透
  • 软件工程是人机交互的实现技术

认知心理学(Cognitive Psychology):研究人的高级心理过程

人机工程学(Ergonomics):是运用生理学、心理学和医学等有关知识,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

多媒体技术:多媒体输入、输出,多媒体信息处理

人工智能:多通道人机交互

虚拟实现技术:Virtual Reality,VR/AR

软件工程:设计,实现,测试,开发管理

设备

  • 输入设备

  • 输出设备

  • 虚拟实现交互设备

  • 交互设备的整合应用

输入设备

  • 文本输入设备
  • 图像输入设备
  • 三维信息输入设备
    • 三维扫描仪
    • 动作捕捉设备
      • 机械式
      • 电磁式
      • 光学式
  • 指点输入设备

输出设备

  • 显示器
  • 打印机
  • 语言交互
  • 虚拟交互设备
    • 空间跟踪定位器
    • 数据手套
    • 三维鼠标
    • 视觉和力反馈器
  • 三维显示设备
    • 立体视觉
      • 立体影像生成技术
        • 主动式
        • 被动式
    • 头盔式显示器
    • CAVE
    • 真三维显示

应用

制造业,教育科研,军事,生活,文娱活动,体育