人機(jī)交互

前言

　　序言　　人機(jī)交互是研究人和計(jì)算機(jī)以及它們二者之間的相互影響的領(lǐng)域。近二十年，人機(jī)交互的研究在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域引起越來越大的興趣，并取得快速發(fā)展，成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究的重要組成部分。隨著計(jì)算機(jī)本身的處理速度和存儲容量的飛速提高，人們越來越需要不斷改進(jìn)人機(jī)界面這個(gè)計(jì)算機(jī)與使用者之間的對話接口。人機(jī)界面已經(jīng)從過去人去適應(yīng)計(jì)算機(jī)，發(fā)展為計(jì)算機(jī)不斷地適應(yīng)人的習(xí)慣和以“用戶”為中心的新階段。人機(jī)界面的重要性在于它極大地影響了最終用戶的使用，影響了計(jì)算機(jī)的推廣應(yīng)用，以至于影響人們的工作和生活?！　∪藱C(jī)交互是一個(gè)跨學(xué)科的領(lǐng)域，它在整個(gè)計(jì)算機(jī)研究與產(chǎn)業(yè)中的地位日趨顯著。近年來它在歐美得到飛速發(fā)展，國內(nèi)的研究也已經(jīng)有國家支持的科研項(xiàng)目（國家自然科學(xué)基金、“863”計(jì)劃、“九五”計(jì)劃）。另外由于開發(fā)工作量極大，加上不同人群對界面的要求不全相同，人機(jī)界面已成為計(jì)算機(jī)研制中一個(gè)最困難的部分，人機(jī)界面的研究開發(fā)需要大量人才?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)，科學(xué)計(jì)算可視化，多媒體技術(shù)也對人機(jī)界面提出了新的挑戰(zhàn)和更高的要求，同時(shí)也提供了許多新的機(jī)遇?！　”本┐髮W(xué)計(jì)算機(jī)系計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)于2000年春季首次開設(shè)了人機(jī)交互課程，以加強(qiáng)學(xué)生對人機(jī)交互問題的了解。本書是根據(jù)前兩年課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和本系人機(jī)交互與多媒體研究室董士海教授所寫的兩部相關(guān)書籍結(jié)合修改而編寫的教材，其目的是使之更適合于本科生和研究生教學(xué)使用。它將具體介紹人機(jī)界面發(fā)展過程，多種交互技術(shù)與設(shè)備，交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，多通道人機(jī)交互系統(tǒng)的模型、設(shè)計(jì)問題、評估方法及開發(fā)環(huán)境。并試圖與計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)等多學(xué)科相結(jié)合，完善人機(jī)界面的可用性，從技術(shù)、應(yīng)用等多個(gè)視角來介紹人機(jī)界面?！　”緯卜职苏?。第1章是引言，介紹人機(jī)交互的發(fā)展歷史和近年來國際上人機(jī)交互研究情況；第2章介紹人的因素；第3章介紹人機(jī)交互設(shè)備和技術(shù)；第4章詳細(xì)介紹人機(jī)交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論和方法；第5章討論多通道用戶界面的主要問題，以國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“多通道用戶界面研究”為背景介紹了多通道用戶界面的研究實(shí)例；第6章介紹用戶界面的開發(fā)工具和環(huán)境；第7章介紹界面評估和可用性測試；第8章是對人機(jī)交互及用戶界面的展望，討論了人機(jī)界面發(fā)展的歷史趨勢和誘人前景?！　”緯勺鳛槿藱C(jī)交互或界面設(shè)計(jì)課程的教材，以人機(jī)界面及其各相關(guān)領(lǐng)域的研究人員（包括研究生和高年級本科生）為主要讀者對象，也可以作為相關(guān)研究者的參考資料。那些過去對人機(jī)交互不夠了解的讀者，特別是那些從事著與人機(jī)交互關(guān)系非常密切的工作（包括人工智能、模式識別、多媒體、互聯(lián)網(wǎng)等）的讀者和研究者，可以通過本教材更加清晰了解當(dāng)前人機(jī)交互的發(fā)展趨勢。人機(jī)交互領(lǐng)域是一個(gè)科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的重要領(lǐng)域，人機(jī)交互的發(fā)展，技術(shù)與設(shè)備的成熟必然意味著巨大的市場。企業(yè)決策人員在考慮自己的產(chǎn)品戰(zhàn)略時(shí)需要更加重視人機(jī)界面這一滲透各個(gè)產(chǎn)品的因素。本書也可作為企業(yè)決策、產(chǎn)品導(dǎo)向和研究支持等方面人員的參考。

內(nèi)容概要

本書是學(xué)習(xí)人機(jī)交互課程的教材，介紹人機(jī)交互的發(fā)展史、人機(jī)交互技術(shù)、交互設(shè)備、交互系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法及交互系統(tǒng)評估等，總結(jié)了20世紀(jì)90年代人機(jī)互多通道界面的前沿進(jìn)展，并對新一代人機(jī)交互界面進(jìn)行了展望。本書可用作計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)學(xué)生（包括研究生和高年級本科生）的基本教材，也可以供人機(jī)界面及其各相關(guān)研究人員以及計(jì)算機(jī)界各層次工作人員參考。

書籍目錄

第一章 引言 1 人機(jī)交互的重要性 2 人機(jī)交互的發(fā)展歷史 3 人機(jī)交互的三元素 推薦閱讀和網(wǎng)上資源 參考文獻(xiàn)第二章 人的因素 1 人的行為模型 2 人類工程學(xué) 3 計(jì)算工機(jī)用戶工程原理 4 軟件心理學(xué) 參考文獻(xiàn)第三章 人機(jī)交互設(shè)備和技術(shù) 1 傳統(tǒng)交互設(shè)備 2 三維輔入設(shè)備 3 語音交互技術(shù) 4 基于手勢的交互技術(shù) 5 視線追蹤的交互技術(shù) 6 表情識別 7 自然語言理解 8 手寫識別 9 全息力圖像 10 聽覺界面 11 總結(jié) 推薦閱讀和網(wǎng)上資源 參考文獻(xiàn)第四章 用戶界面設(shè)計(jì) 1 用戶界面的風(fēng)格 2 用戶界面設(shè)計(jì)中的重要問題 3 對話獨(dú)立性 4 對話的表示技術(shù) 5 界面設(shè)計(jì)方法 推薦閱讀和網(wǎng)上資源 參考文獻(xiàn)第五章 多通道用戶界面的主要問題 1 引言 2 輔入原語 3 用戶模型和描述方法 4 多通道整合 5 實(shí)例 推薦閱讀和網(wǎng)上資源 參考文獻(xiàn)第六章 用戶界面的開發(fā)工具和環(huán)境 1 用戶界面工具箱 2 用戶界面管理系統(tǒng) 3 多通道用戶界面的軟件平臺 參考文獻(xiàn)第七章 用戶界面的評估 1 測試民評估 2 評估方法 3 可用性測試 4 用戶界面評估 5 多通道用戶界面的評估 推薦閱讀和網(wǎng)上資源 參考文獻(xiàn)第八章 新一代人機(jī)界面展望 1 近年來人機(jī)交互的進(jìn)展 2 人機(jī)交互技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化問題 3 虛擬現(xiàn)實(shí)及網(wǎng)絡(luò)用戶界面 4 無所不在的計(jì)算 5 關(guān)于新一代界面的討論 參考文獻(xiàn)附錄一：W3C多通道交互用例附錄二：北京大學(xué)本科生“人機(jī)交互”課程實(shí)習(xí)情況簡介

章節(jié)摘錄

　?。?）提高了工作質(zhì)量　　計(jì)算機(jī)不僅提高了生產(chǎn)效率，而且提高了工作質(zhì)量。例如，文字處理和激光排版系統(tǒng)可打印出高質(zhì)量的報(bào)紙及書籍，不僅可保證名詞術(shù)語的一致性，而且可糾正拼寫的錯(cuò)誤。航空訂票系統(tǒng)不僅可很快確定航班的情況，而且可準(zhǔn)確及時(shí)地提供查詢座位和到達(dá)、轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間的服務(wù)。工廠的自動化生產(chǎn)可保證產(chǎn)品的質(zhì)量，并可提供各種快速、嚴(yán)格的測試。在軍事技術(shù)方面及危險(xiǎn)的場合，采用計(jì)算機(jī)控制可以在無人的條件下進(jìn)行各種準(zhǔn)確嚴(yán)格的試驗(yàn)。在計(jì)算機(jī)用戶界面得到極大改進(jìn)的情況下，人們可以通過人機(jī)對話來提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，改善產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。此外，人們還可通過計(jì)算機(jī)的可視化手段直接了解未來產(chǎn)品或系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及外觀情況?！　。?）促進(jìn)計(jì)算機(jī)進(jìn)入個(gè)人及家庭生活　　過去，計(jì)算機(jī)主要用于大型企業(yè)、政府部門及公共服務(wù)，自1980年起，個(gè)人計(jì)算機(jī)得到了飛速發(fā)展，并已在個(gè)人及家庭生活的許多方面得到了廣泛應(yīng)用，幫助人們合理安排生活，因而提高了人們的工作效率。在個(gè)人的工作方面，字處理系統(tǒng)為人們提供編寫文件、創(chuàng)作小說等文字編輯排版功能；各種管理信息系統(tǒng)提供個(gè)人日程安排、電話號碼管理、家庭賬目管理、健康記錄等功能。而在個(gè)人生活方面，則可以提供電子游戲、假期活動計(jì)劃、稅收情況管理等功能。目前已經(jīng)出現(xiàn)了許多用計(jì)算機(jī)自動控制家庭電器，從而減輕人們的家務(wù)勞動等方案，這為人們提供舒適方便的生活環(huán)境展現(xiàn)了良好前景。　?。?）進(jìn)行科學(xué)探索　　人們在進(jìn)一步認(rèn)識客觀世界，探索自然界奧秘的各種研究中，可以利用計(jì)算機(jī)這一工具構(gòu)造數(shù)學(xué)模型，模擬自然規(guī)律及建造用于各種計(jì)算機(jī)控制的研究工具。當(dāng)代前沿學(xué)科的研究幾乎都離不開計(jì)算機(jī)，例如，生命科學(xué)中遺傳密碼的研究，合成材料的定性定量分析，超大規(guī)模集成電路的設(shè)計(jì)及測試等都需要極強(qiáng)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持。在當(dāng)今十分活躍的“虛擬現(xiàn)實(shí)”的研究中，將以計(jì)算機(jī)為中心生成具有各種真實(shí)感的立體視覺、聽覺等以仿真人類的各種工作環(huán)境。這一研究更加生動體現(xiàn)了當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的巨大能力，也反映了當(dāng)今人機(jī)界面技術(shù)的成就?！　。?）用于教育與訓(xùn)練　　人機(jī)交互技術(shù)的進(jìn)展為計(jì)算機(jī)教育提供了廣泛應(yīng)用的技術(shù)和工具。過去僅通過教師講授很難講清的概念、定理、現(xiàn)象或自然規(guī)律，現(xiàn)在可通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行生動的輔助教學(xué)。不僅如此，學(xué)生還可以通過計(jì)算機(jī)“課件”進(jìn)行自學(xué)、自練、自測，從而大大減輕了教師的工作量。在許多有危險(xiǎn)性或代價(jià)極大的工作培訓(xùn)中，現(xiàn)在可用計(jì)算機(jī)來模擬工作條件進(jìn)行訓(xùn)練，諸如飛行模擬、航海模擬、外科手術(shù)模擬等。各種以計(jì)算機(jī)為核心的“電子書籍”、“電子詞典”、“翻譯機(jī)器”等均可提高人們的學(xué)習(xí)效率?！　。?）用于文化娛樂活動　　用計(jì)算機(jī)進(jìn)行的電子游戲、電腦下棋、計(jì)算機(jī)繪圖、計(jì)算機(jī)書法、計(jì)算機(jī)音樂創(chuàng)作、郵票管理，以及各種體育比賽的記錄統(tǒng)計(jì)等都可以使人們的業(yè)余生活變得更加豐富多彩。已經(jīng)迅速發(fā)展起來的多媒體技術(shù)，不僅可用于教育和文獻(xiàn)資料的查詢方面，還可對視頻、音響、報(bào)刊等各種媒體進(jìn)行統(tǒng)一管理，產(chǎn)生更加豐富多彩的效果?！　。?）用于人際交往　　計(jì)算機(jī)用戶界面在聯(lián)網(wǎng)條件下可使人們的通信更加迅速、方便。人們雖然遠(yuǎn)隔萬里，但通過計(jì)算機(jī)終端則可即時(shí)通信，就像打電話一樣方便。隨著高速網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，圖像通信也將成為現(xiàn)實(shí)。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)支持下，遠(yuǎn)程可視會議、多人游戲、小組決策討論等均可以成為現(xiàn)實(shí)。 　　……

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