人机交互

人机交互（HCI）研究计算机技术的设计和使用，重点是人（用户）与计算机之间的接口。人机交互领域的研究人员观察了人类与计算机交互的方式，并设计了使人类以新颖方式与计算机交互的技术。作为研究领域，人机交互位于计算机科学，行为科学，设计，媒体研究以及其他几个研究领域的交汇处。该术语由Stuart K. Card，Allen Newell和Thomas P. Moran推广。在1983年的开创性著作《人机交互心理学》中，尽管作者于1980年首次使用了该术语，而在1975年首次使用了已知的用法。该术语暗示着，与其他只有有限用途的工具不同（例如木槌，可用于敲打东西，但没有太多其他用途），计算机具有许多用途，并且发生在用户和计算机之间的开放式对话框中。对话的概念将人机交互比作人机交互，这种类比对于该领域的理论考虑至关重要。

人类通过多种方式与计算机交互。人与计算机之间的接口对于促进这种交互至关重要。桌面应用程序，Internet浏览器，手持计算机，ERP和计算机亭均使用当今流行的图形用户界面（GUI）。语音用户界面（VUI）用于语音识别和合成系统，并且新兴的多模式和图形用户界面（GUI）允许人类与具体的角色代理进行互动以其他接口范例无法实现的方式。人机交互领域的发展一直以交互的质量以及其历史上的不同分支为中心。代替设计常规接口，不同的研究部门将重点放在多模态^[6]而不是单模态上；智能自适应接口而不是基于命令/动作的接口，最后是主动而不是被动接口。

在美国计算机协会（ACM）的人机交互定义为“关注交互计算系统供人类使用，并与周边各大他们现象的研究设计，评估和执行纪律”。HCI的一个重要方面是用户满意度（或简称为最终用户计算满意度）。“由于人机交互研究的是人与机器之间的通信，它汲取了机器和人方面的支持知识。在机器方面，计算机图形学，操作系统，编程语言和开发环境中的技术是相关的在人的方面，传播理论，图形和工业设计学科，语言学，社会科学，认知心理学，社会心理学以及诸如计算机用户满意度之类的人为因素都是相关的。而且，当然，工程和设计方法也是相关的。“ 由于人机交互的多学科性质，不同背景的人为人机交互的成功做出了贡献。人机交互有时也被称为人机交互（HMI），人机交互（MMI）或人机交互（CHI）。

人机界面设计不良会导致许多意想不到的问题。一个典型的例子是三英里岛事故，这是核爆炸事故，调查得出的结论是，人机界面的设计至少部分负责这场灾难。同样，制造商决定使用非标准飞行工具或节气门象限布局也导致了航空事故：即使新设计被提议在基本的人机交互方面具有优势，飞行员已经根深蒂固了“标准”布局，因此，从概念上讲，好主意实际上产生了不良结果。

人机交互研究了人类使用或不使用计算构件，系统和基础设施的方式。该领域的许多研究都试图通过改善计算机接口的可用性来改善人机交互。 ^[10]如何准确地理解可用性，可用性如何与其他社会和文化价值观相关联，何时可用以及何时可能不是计算机接口的理想属性，这引起了越来越多的争论。

人机交互领域的许多研究都对以下方面感兴趣：

• 设计新计算机界面的方法，从而针对所需属性（如可学习性、可发现性、使用效率）优化设计。
• 用于例如通过软件库实现接口的方法。
• 用于评估和比较接口的可用性和其他所需属性的方法。
• 研究人类计算机使用及其社会文化含义的方法更为广泛。
• 确定用户是人还是计算机的方法。
• 人机使用的模型和理论，以及用于设计计算机接口的概念框架，例如认知主义者的用户模型，活动理论或人机使用的民族方法论。
• 这些观点可批判性地反映计算设计，计算机使用和HCI研究实践基础的价值。

对本领域研究人员寻求实现的目标的看法各不相同。在追求认知主义观点时，人机交互研究人员可能会寻求使计算机界面与人类活动相关的心理模型保持一致。在追求后认知主义者的观点时，人机交互研究人员可能会寻求使计算机界面与现有的社会实践或现有的社会文化价值观保持一致。

HCI的研究人员对开发设计方法论，对设备进行实验，对软件和硬件系统进行原型设计，探索交互范例以及开发交互模型和理论感兴趣。

在评估当前用户界面或设计新用户界面时，将考虑以下实验设计原则：

• 早期的重点放在用户和任务上：确定需要多少用户来执行任务，确定应该确定合适的用户（从未使用过该界面且不会使用该界面的人）将来使用该界面，很可能不是有效用户）。另外，定义了用户将要执行的任务以及需要执行该任务的频率。
• 经验评估：每天都会与接触该界面的真实用户一起测试该界面。结果可能会因用户的性能水平而异，并且可能无法始终代表典型的人机交互。确定了量化的可用性细节，例如执行任务的用户数量，完成任务的时间以及在任务期间发生的错误数量。
• 迭代设计：确定要包括哪些用户，任务和经验度量之后，执行以下迭代设计步骤：
  1. 设计用户界面
  2. 测试
  3. 分析结果
  4. 重复

重复迭代设计过程，直到创建一个明智的，用户友好的界面。

自1980年代问世以来，已经出现了各种描述人机交互设计方法的不同策略。大多数计划哲学都来自一个用于客户，发起者和专用框架如何交互的模型。早期的技术将客户的心理程序视为毫不奇怪且可量化的，并敦促计划专家在构建用户界面时要考虑主观科学以建立区域（例如，记忆和思考）。通常，当今的模型围绕着客户，创建者和专家之间的稳定投入和讨论，并推动将专用框架与客户所需的各种体验折叠在一起，而不是将用户体验包裹在完整的框架上。

• 活动理论：在HCI中用于描述和考虑与PC进行人类合作的环境。行动假设给出了在这些特定情况下进行活动推理的结构，并从行动驱动的角度阐明了互动的设计。

• 以用户为中心的设计：以客户为中心的结构（UCD）是最先进的，经过广泛演练的计划理论，其依据是客户必须成为任何PC框架计划中的压倒一切焦点。客户，架构师和专业专家共同确定客户的要求和限制，并制定一个框架来支持这些组件。通常，以人种学调查为基础的以客户为中心的计划将使客户与框架相关联。这种培训就像参与式设计一样，强调了最终客户通过共享计划会议和讲习班有效做出贡献的可能性。

• UI设计原则：在设计客户端界面时，可以考虑这些标准：抵抗、轻松、可感知性、承受能力、一致性、结构和反馈。

• 重视微妙的设计（VSD）：一种用于进行创新的技术，该技术既要考虑直接使用设计的个人，也要考虑那些直接或间接影响设计的人。VSD利用迭代计划过程，包括3种检查：理论检查，精确检查和专业检查。应用考试的目的是理解和阐明设计的不同部分，以及其质量或对设计用户可能出现的任何冲突。确切的考试是主观或定量的计划探索思想，用于建议创作者对客户的素质，需求和实践的理解。专门考试可以包括调查个人如何使用相关垫款或框架计划。

显示器是人工制品，旨在支持相关系统变量的感知并促进对该信息的进一步处理。在设计显示器之前，必须定义显示器要支持的任务（例如，导航、控制、决策、学习、娱乐等）。用户或操作员必须能够处理系统生成和显示的任何信息；因此，必须根据原则以支持感知，态势感知和理解的方式显示信息。

Christopher Wickens等。在他们的“ 人为因素工程概论”一书中定义了显示设计的13条原则。

这些人类感知和信息处理的原理可用于创建有效的显示设计。利用这些原理可以实现许多潜在的好处，其中包括减少错误，减少所需的培训时间，提高效率以及提高用户满意度。

某些原理可能不适用于不同的显示器或情况。有些原则似乎是矛盾的，没有简单的解决办法可以说一个原则比另一个更为重要。可以针对特定设计或情况量身定制原理。在原理之间寻求功能上的平衡对于有效的设计至关重要。