人机交互ch01-概论教学讲义.ppt

Ch1-概论 * 人机交互 郭亚军 金先级 教材 郭亚军,金先级著. 人机交互. 华中科技大学出版社.2005.3 学完这门课的效果 这门课是提高你技术档次的学科 会完全改变你普通的看法 别人都喜欢你 你会具有创造性的思维 让你更有前途和“钱途”。 授人以鱼不如授人以渔 Chapter 1 – 概述 人机交互学(Human Computer Interaction，简称HCI)是一门关于设计、评估和执行交互式计算系统，以及研究由此而发生的相关现象的学科。 人机交互学的研究内容 人机交互行为分为四类不同的感知过程 人对于现实世界的感知(P1) 计算机对外部世界的感知(P2) 另外两种感知(P3和P4)与人机界面的心理因素密切相关。 如果计算机是可以感知外部世界的机器，那么，P3和P4就代表两种不同的信息源。 一种是人通过计算机传递的感知信息(P4) ，例如远程会议、远程会诊等系统中的两人或多人之间的相互交流，而计算机只是他们之间的交流媒介。 --（在这种情形下，外界信息是经计算机处理之后的信息 ） 另一种是人从作为虚拟世界一员的计算机中获得的感知(P3)，这种感知是人机间交互的感知。 奠基期(1970—1979) --从1970年到1973年出版了四本与计算机相关的人机工程学专著，为人机交互界面学科的发展指明了方向 --J. Martin (1973)依据实际经验归纳出23种人机交互方式 --在1970年同时成立了两个HCI研究中心 --这个时期已经考虑人文因素的计算机系统设计原则，只体现在硬件设计方面 。例如，德国率先公布了一个人机工程学标准(DIN标准) ，它规定了计算机键盘的高度不得大于30 mm ，使得美国键盘一下子在德国和欧洲其他国家失去了市场 发展期(1980—1995) 20世纪80年代初期，学术界相继出版了六本专著，对必威体育精装版研究成果进行了总结 。 在这个十年中，召开了大量的国际的和地区的学术会议，出版了不少专著、期刊和杂志，标志着人机界面学科的发展盛况。 --人机交互学科形成了自己的理论体系和实践范畴的架构  1. 理论体系方面，从人机工程学独立出来，更加强调认知心理学以及行为学和社会学的某些人文学科的理论指导。 2. 实践范畴方面，从人机界面(人机接口)拓延开来，强调计算机对于人的反馈交互作用，所以，“人机界面”一词被“人机交互”所取代。英文缩写虽然还是HCI，可是第三个字母“I”的意思却从“Interface(界面或接口)”变成了“Interaction(交互)”  提高期(1996— ) --人机交互的研究工作重点放在了智能化交互、多模态(多通道)-多媒体交互、虚拟交互以及人机协同交互等方面，也就是放在“以人为中心”的人机交互技术方面。 --这不只是要研究人与计算机在接口界面的交互，而更需要把人与计算机当成一个统一系统，使人在与计算机交互时就像是与同类交互一样。 人为中心的人机交互有如下特点 以符合人类习惯的方式进行信息交互，也就是以语音、图像、手势等方式交流信息，并且综合利用这些信息。 基于人体特征的用户身份识别。计算机能通过人脸、语音、动作等人体信息对与其交往的人进行身份识别。 计算机能理解用户的感情和意图，主动地进行交流和服务 计算机被嵌入各种家用电器设备、生活空间和用具中，计算机无处不在 .人们甚至从茶杯到服饰都享受着计算机带来的好处，但是你却看不见计算机。 人类生活和活动的三维空间不仅会因为虚拟现实而得到扩展(例如，人们进入晶体之中)，而且“四维”空间(加入时间——以往和未来)的展现也不再困难。 与网络、通信技术相结合克服时间和空间上的限制，相隔遥远的人门可进行信息交流和协作，为人类提供极大的方便，促进生产率的提高。 认知心理学 人同计算机打交到经历三个时期： 最初仅是高速计算工具； 20世纪70年代后成为人的智能工具； 20世纪90年代后逐渐成为人类智力放大器。 认知心理学创导者加涅把从属能力称为“学习层次”，“学习层次”由浅入深分为八个等级： 1）信号学习； 2）刺激-反应学习； 认知心理学 3）形成连锁； 4）言语联想； 5）辨别学习； 6）概念学习； 7）规则学习; 8）问题解决。 这8条有因果关系 加涅的信息加工理论从认知心理学层面上指 导了人机交互学。 认知心理学 认知心理学的理论和实验研究对于人机交互学的形成和发展起到了关键性的作用 迄今为止，人类在同计算机打交道时，基本上还只局限于视觉感知的范畴(例如，视窗、图符、菜单等)。听觉感知的计算机化虽然取得很大的进展，但是还远远没有达到普及的程度。其他感知的计算机