《人机交互技术》第二章 感知和认知基础_影响人感知的信息特征

人的感知:通过人体器官和组织进行人与外部世界的信息的交流和传递，人机交互主要通过人的感知来完成，主要包括视觉感知（80%）、听觉感知和触觉感知。

1.视觉（第二版 P10）

（1）视觉是人类最重要的感觉通道，人类从周围世界获取的信息约有80%是通过视觉得到的。

（2）人眼对于黄色最敏感；视觉感知可以分为两个阶段：收到外部刺激接收信息阶段和解释信息阶段。一方面，眼睛和视觉系统的物理特性决定了人类无法看到某些事物；另一方面，视觉系统进行解释处理信息时可对不完全信息发挥一定的想象力。

（3）概念

◎视角：反映了物体占据人眼视域空间的大小，其大小与物体的大小和物体距离眼镜的距离有关，距离眼睛越近、物体越大，形成的视角越大。

◎视敏度（视力）：人眼对于细节的感知能力，用被辨别物体最小间距所对应的视角的倒数表示。

◎视错觉：视觉感知过程中存在的偏差。人们总会夸大水平线而缩短垂直线；人们经常把对称界面的中心看的偏上一些。

（4）设计时注意的问题

    9-12号的标准英文字体更容易识别，页面的宽度在58-132mm之间阅读效果更佳；明亮的背景下显示灰暗的文字更能提高人的视敏度。

2.认知

（1）认知（第二版 P18）

认知是人们在日常活动时发生在头脑中的事情，涉及认知处理（思维、记忆、学习、幻想、决策等），分为经验认知和思维认知。分为：

●经验认知：轻松、有效地观察、操作和响应周围的事件，要求具备某些专门的知识并达到一定的熟练程度。

●思维认知：涉及思考、比较和决策，是发明和创造的来源。

认知涉及到多个特定类型的过程，包括感知和识别、注意、记忆、问题解决、语言处理。

（2）根据感知和识别的特点，设计人机交互界面时做到（第一版 P16）

Ø  用户应能不费力地区别图标或其他图形表示的不同含义。

Ø  声音应足够响亮而且可辨识，以便用户理解它们的含义。用户应能够理解输出的语音及其含义。

Ø  文字应清晰易读，且不受背景干扰：如可以在黑色或蓝色背景上使用黄色文字，但不能在白色或绿色背景上使用黄色文字。

Ø  在虚拟环境中使用触觉反馈时，用户应能识别各种触觉表示的含义。例如“紧握”的触感与“按下”的触感不同。

Ø  在结合不同的媒体时，应确保用户能够理解它们表示的复合信息。在结合使用声音和动画时，需要仔细协调，合理安排它们的调用次序。

（3）注意（第二版19页）

定义：注意作为认知过程的一部分，通常是指选择性注意，即有选择的加工某些刺激而忽视其他刺激。

基本特征：指向性和集中性

功能：选择、保持、对活动的调节和监督

品质：广度、稳定性、分配、转移

相关因素：目标和信息表示（分类的信息比较便于查找）

根据注意的特点，设计人机交互界面时做到

 

• 信息的显示应醒目，以便执行任务时使用，可使用动画图形、彩色、下划线，对条目及不同的信息进行排序，在条目之间使用间隔符等。
• 避免在界面上安排过多的信息。尤其要谨慎使用色彩、声音和图像，人们倾向于使用过多的这类表示，而导致界面混杂，分散用户的注意力，让用户反感。
• 朴实的界面更容易使用。

（4）考虑人的记忆特点，进行交互设计时应该注意的问题有：（第二版20页）

  Ø  应考虑用户的记忆能力，勿使用过于复杂的任务执行步骤。

  Ø  由于用户长于“识别”而短于“回忆”，所以在设计界面时，应使用菜单、图标，且它们的位置应保持一致。

  Ø  为用户提供多种电子信息（如文件、邮件、图像）的编码方式，并且通过颜色、标志、时间戳、图标等，帮助用户记住它们的存放位置。

（5）从方便用户阅读、说话和聆听的角度，在人机界面设计时应注意：

 

• 尽量减少语音菜单、命令的数目。研究表明：人们很难掌握超过三四个语音选项的菜单的使用方法，人们也很难记住含有多个部分的语音指令。
• 应重视人工合成语音的语调，因为合成语音要比自然语音难以理解。
• 应允许使用和自由放大文字，同时不影响格式，以方便难以阅读小字体的用户。

语言处理的形式：阅读、说话和聆听

（6）影响认知的因素：情感和人的个性差异

       情感计算：研究通过各种传感器获取由人的情感所引起的生理及行为特征信号，建立“情感模型”，从而训练感知、识别和理解人类情感的能力，并能针对用户的情感做出智能、灵敏、友好反应的个人计算系统，缩短人机之间的距离，营造真正和谐的人机环境。

3.概念模型（第二版23页）

定义：指的是一种用户能够理解的系统描述，它使用一组集成的构思和概念，描述系统做什么、如何运作、外观如何等。

概念模型设计的关键过程：了解用户的任务需求；选择交互方式和交互形式

从人们不同的认知特点，讨论用户如何理解系统概念模型，包括思维模型、信息处理模型、外部认知模型、分布式认知模型。

●思维模型

外部世界的某些因素在人脑中的反映，掌握和运用思维模型使得人们能够进行推测和推理。思维模型牵涉到两个过程—“构建”和“运用”过程，人们既可能进行有意识的思维处理，也可能进行无意识的思维处理。

●信息处理模型

“信息处理模型”把认知概念化为一系列的处理阶段：编码、比较、响应选择和响应执行。

●外部认知模型

外部认知是要解释人们在与不同外部表示相交互时涉及的认知过程。其主要目的是要详细说明在不同的认知活动、认知过程中使用不同表示的好处，主要包括：

 

• 将信息、知识表面化以减轻记忆负担。
•  设计有利于人的信息表示及处理工具，减轻计算负担。
• 标注和认知追踪。

●分布式认知模型

分布式认知是一种将认知主体和环境看做一体的认知理论，分布式认知活动是对内部和外部表象的信息加工过程。

分布式认知法描述的是认知系统中发生了什么，它通常描述人员之间的交互，人们使用的物品及工作环境。主要目的是要从信息传播媒介的角度来描述交互。也就是说，它考虑的是信息如何表示，信息在流经不同个人以及使用不同物体时是如何重新表示的。这类信息的转变也称为“表示状态的转变”。