手机用户界面设计方法研究
围２．１认知的形成
需要着重指出的是许多认知过程是相互依赖的，一个活动可以同时涉及到多个不同的过程。例如，一个人在写文章的时候就涉及到阅读，思考，归纳，总结，记忆，分析，感知等多个过程。可见，认知是经常会涉及到多个方方面面的过程的。关注就是在某个时期中，从众多的信息事物中挑选出一个有用或需要的信息来重点的注意它。如何使我们的认知过程更明晰取决于：首先，我们是否有一个明确的目标：如果确切的知道用户需要什么信息，就可以把获得到的信息与目标信息做一个比较来确认获得的信息是否具有实用性或可用性。比如说，你想知道今天的股票市场行情，你就需要去购买一张证券报纸或是打开电视收看财经新闻。这是当你有了一个明确的目标时。但是当你不太清楚自己想要获取什么样的信息的时候，也就是你的目标不是很明确的时候，你可能就是泛泛的浏览信息，以求期望在浏览的过程中发现一些你想获知的目标信息。例如，当一个人打开一个网页的时候，他可能只有一个笼统的目标．看新闻，而具体的看什么方面的新闻并没有一个很明确的想法。因此，要仔细的浏览导航条或信息概述之后才能找出目标信息。其次，我们所需要的信息在环境中是否明确；信息的存在或显示形式对于人们能否获取到所需要的目标信息是十分重要的因素。如图２．２所示。这里搜索信息的任务是要求非常精确的，它要求很准确的信息呈现。两张图中显示的信息密度是一样的，但通过比较我们很容易发现，Ａ图中的信息比Ｂ图中的信息要容易检索和认知，原因是Ｂ图中的信息的表述方式很不合理，它的排列组织方式的不合理导致了信息表示的不明确，增加了用户对于目标信息的认知难度。而Ａ图中的信息表示比较明确，运用空格符分隔每个信息段，易于用户认知需要的目标信息。从用户认知的角度分析，信息的显示应该尽量的简洁醒目，便于识别和执行；避免在界面上安排过多的信息，信息量过载会分散用户的注意力使用户感觉混乱而影响使用；简单的界面被证明是易于使用的，主要原因就是简单的界面能很好
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的表达需要专注的内容到用户；良好的规划界面布局，合理的进行分区和排序会在很大程度上使任务更便于执行。
图２．２信息表示方式比较
在交互设计中，我们应该以易于理解的方式来表示信息，这是十分重要的。用户应该能不费力气的区别图标或其他图形表示的含义。用户应该能容易理解输出信息的含义。用户应该能容易辨识文字的内容。用户应该能够识别反馈信息的各种含义。而有效的运用记忆会使很多事情变得容易处理，同样的，良好的记忆能简化工作的步骤。记忆指的是通过回忆各种知识以便来采取适当的行动。记忆的功能是强大的。人们不可能记住所有看到过的事物，所有听到过的声音，所有尝到过的味道，所有闻到过的气味等信息。这就需要有一个“过滤处理”过程，来决定哪些是有用的信息需要存储起来以便随时调用的，哪些是无所谓的信息，可以一带而过的。见图２．３所示。
图２．３记忆的形成过程示意
当然，这个过滤处理过程也不是不会出问题，例如一些很重要的我们需要记忆的信息，我们经常会忘记，怎么样也想不起来。这个处理过滤过程是如何进行的呢？首先是编码的处理，编码处理决定了关注环境中的哪一个信息以及如何解释这个信息。编码处理能影响人们日后能否记得住这个信息，并能在适当的时候记忆起它来。人们越是关注某个信息，对它就进行越多的编码处理，对这个信息就越有可能记住它。例如在学英语的时候，想记住某一个单词的时候，通过反复的背讼，记忆，写还不能牢固的记忆，但是通过仔细的思考，较多的去运用这个单词或把这个单词与其他的事物联系起来记忆的时候往往就能比较牢固的记忆它。
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个系统非常灵活，为用户提供了许多有助于也忆的文档编码方法。
人的思维认知能力取决于人在日常生活中所秘累的相关经验以及对应用和技能的掌握程度。初学者往往只能具备一些简单基本的知识，他们需要更多的实验和探索各种不同类型的任务和方法，在一丌始的时候他们可能会经常犯错误，效率也很低下，或者常常由于缺乏预见能力而采取一些错误的做法。相比之下，专家则具有更丰富的经验和知识，并且能够选择最好的策略来完成任务，同时专家也具备更好的预测能力．能够对一些结果和过程做出准确的预测。
２．１．３用户的认知框架分析
人１１＂］通常把大脑概念化为一个储藏库，信息处理器，生物计算机，感觉网络等等。从认知心理学的角度，可以把我们的大脑比拟为一个信息处理中心，在那里面，信息通过一系列有序的处理阶段进出人的大脑１１３１。如图２．５所示，在这些阶段中，大脑需要对思维表示（包括图像，思维模型，规则和其他形式的认知）进行各种处理，这些处理包括比较和匹配。基于这种“信息处理模型”，使得我们能够预测人们执行任务的效率。我们可以推算出人们需要多长时间来感知和响应某个特定的刺激，信息过载的时候会出现什么样的现象。其中最著名的方法是“人类处理机模型”，它模拟了用户与计算机交互时候的认知过程ＪＩ叫。这种“信息处理模型”把认知概念化为一系列的处理阶段，其中，感知处理器，认知处理器和动作处理器是有机结合在一起的。我们可以预测用户在与计算机交互的时候涉及到哪些认知过程，执行任务的时间等。这个方法非常适合于比较各个不同的界面。
图２５大脑的信息处理模型
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围２．６大脑的信息处理模型
“信息处理”的方法就是建立各种思维活动的模型，而这些思维活动完全发生于人的大脑内，在大多数的认知活动中，人们都需要同外部表示发生交互。目前，在认知发生的上下文中研究，分析认知活动越来越普及和为人所接受。其｛要的
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目标是分析环境中的结构如何帮助人们认知并减轻认知的负担。
人们在Ｒ常生活和使用产品的过程中积累了有关如何使用该产品的知识和一些相关经验，并且在一定的程度上也积累了一些该产品如何运作的知识。这两种知识就构成了用户的思维模型。如果用户已经掌握了该产品的思维模型，那么他们在使用该产品的同时就会自然而然的使用这个思维模型来进行一些逻辑判断，来确认该如何进行操作。当发生异常或者用户遇到不熟悉的情况发生时，用户忍让首先会使用这个思维模型来进行判断和考虑。人们对于系统以及系统如何工作了解的越多，他们的思维模型也就越完善。认知心理学认为：“人不是被动的刺激物的接受者，人脑中进行着积极的、对所接受的信息进行加工的过程，即认知过程１１７】。”在认知心理学中，思维模型被认为是外部世界的某些因素在人脑中的反映，操作思维模型使得人们能够进行推测和推理【１引。思维模型牵涉到两个过程：构建过程和运行过程，它们既有可能是有意识的思维处理过程，也有可能是无意识的思维处理过程Ｉｌ…。但是人们在解决问题的时候往往也会运用一些错误的思维模型，产生一些不良的甚至是破坏性的后果。人们在日常生活中会积累一些关于事物如何工作的核心抽象模型，但是人们可能会把这种模型通用化，把它应用于所有的设备，而忽略了适用性。这种使用不恰当的不适合的思维模型来指导具体的行为的现象在日常生活中屡见不鲜。例如，当鼠标光标停在了屏幕上不动的时候，或是当屏幕图像突然消失或扭曲的时候，绝大多数人这时候的反映是猛烈的敲击键盘或是大力的拍打显示设备，这些行为显然是没有任何作用的，但是当被问及为什么有这种的反映的时候，没有人能够回答原因，这就是一个常见的错误运用思维模型的例子。研究表明，人们所具备的关于交互设备如何工作的思维模型通常是不正确的，片面的甚至是混乱的，或者是基于不恰当类比，或是不正确的直觉。用户之所以感到沮丧，就是因为没有正确的思维模型来指导他们的行为而导致上述错误的发生。如果用户能掌握和了解关于某个交互系统正确的或是较好的思维模型，使用时就能够更好更有效的执行任务，并且在系统出现故障的时候能够应对自如。在理想状态下，用户的思维模型应该与设计者的概念模型相符合。更好的培训和学习是实现这一理想目标的方法之一，除此之外，我们还应该使设计更为透明和直观，更加便于用户了解和理解系统的运行原理和工作环境。如图２．７所
图２．７苹果公司的透明机壳手机
（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｐｐｌｅ．ｃｏｒｎ．ｈｔｍｌ）
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【２２】。
在人机系统中，人与机器的交流及发生相互作用是通过一个媒介，我们把该媒介称为人机界面，也就是广义的人机界面。人与机器的一切信息的交流和控制活动都通过人机界面来发生。当人有了某种信息获取的愿望和要求后，对界面进行操作控制，机器的各种信息的反馈通过界面作用于人，实现基本的人机之间的信息传递；人通过视觉和听觉，触觉等感观来接受机器通过界面传递的信息，并经过大脑的加工，处理，然后作出反应。图２．８所示。
在更加广域的范畴里，人机界面是人，机，环境相交互的界面。闭环的人机系统环境变为开环的人机系统环境，即所有和人发生接触和联系的一切领域。
图２．８人机系统模型
狭义的人机界面是指计算机系统中的人机界面（Ｈｕｍａｎ．ＣｏｍｐｕｔｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ，ＨＣＩ），又称人枫接口，用户界面（ＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃｅ），它是计算机科学中最年轻的分支之一。今年来，随着软件工程，信息工程的迅速发展，新一代计算机技术研究的推动，以及网络技术的飞速发展，人机界面的设计与开发已经成为国际计算机界最为活跃的研究方向，越来越多的机械工程师，软件设计师，电子工程师和工业设计师投入其中，对人机界面作出了重大的贡献。
计算机系统是由计算机硬件，软件和人共同构成的人机系统。其工作过程是：人．机界面为用户提供感观形象，支持用户应用知识，经验，感知和思维等获取界面信息，并使用交互设备完成人．机交互，如向系统输入命令。参数等，计算机将会处理所接受到的信息，并通过人．机界面向用户回送响应信息或运行结果。
总之，人机界面是介于用户与计算机系统之间，是人与计算机之间传递，交换信息的媒介，是用户使用计算机系统的综合操作环境。ＢｒａｄＡＭｙｅｒｓ认为：人机界面的设计和实现中的复杂性是固有的，并且在可预见的将来仍然如此【２３１。如图２．９所示
硕士学位论文，
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图２．９人机界面模型
２１２．２交互设计相关研究
有学者把交互设计描述为：“是人类交流和交互空间的设计”［２４１。人机交互系统包括三个主要因素；人的因素、交互设备及实现人机对话的软件ｆ２５１，是将人机工程学、人机交互学及相关学科的研究成果运用到实际的产品设计领域的技术方法。交互设计中的“交互”即信息交换，包括各种不同类型方式的信息的输入和输出。交互设计是一个新的应用领域。该领域的扩张促使人机交互学作为一门新的学科的诞生。美国计算机学会（ＡＣＭ）对人机交互学的定义是“关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，是研究围绕这些方面主要现象的科学”（ＡＣＭＳＩＧＣＨＩ，１９９２）。伴随着以“泛在计算”为特征的信息社会的发展，人与机器的关系正在改变，新的人与人、人与机器的交互方式正在兴起。交互设计的目的正是设计那些用于支持人们日常生活和工作学习的交互式产品，目的是为了增强和扩充人们工作、通信及交互的方式［２６１。目前的人机交互的领域正在扩展，其中的“机”不仅包括传统的计算机系统，更包括内含计算技术的一切产品，它涉及更多学科的交叉，包括人机工程、机械工程、电子工程、软件工程、信息工程、工业设计、平面设计、人机工程学和社会科学等等，并且更多地涉及到物理设计（硬件设计）及其与软件开发的结合以及新的交互方式对于人类社会和文化的影响。随着交互方式的不断发展，人机交互正的概念在越来越多地被相关学科的开发人员所接受。
以费奇（Ｆｉｔｃｈ）公司为例，费奇公司为松下公司设计了一款多功能的家用通讯装置．以探索未来产品的设计方向。由于该装置集１０种功能为一体，设计师尽量化繁为简，根据不同功能的使用频率将其分为两个“层”来分别组合，巧妙地解决了难题。为了探索未来的个人资讯装置设计，费奇提出了一款名为数码ＭｏＣＣＡ的微型个人电脑概念，在这款小巧灵活的电脑装置采用语音为交互媒介，具备语音邮件、可视会议、诊断、导航系统等多种功能，可以佩带、手持或桌上使用。该
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设计获得了１９９８年美国工业设计优秀奖金奖‘２”。如图２．１０所示。
图２．１０ＭＯＣＣＡ，ＦｉｔｃｈｆｏｒＣｏｍｐａｘＣｏｍｐｕｔｅｒ
（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｔｈｅａｐｐｌｅｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ．ｃｏｍ／ｄｅｓｉｇｒｄｐｃｐｒｏｔｏ／ｍｏｃｃａ．ｈｔｍｌ）设计师Ｊｉｍ＆ＳａｎｄｒａＳｕｎｄｆｏｒｓ曾经说过：“我们的软件过于复杂，却忘记了它的基本的任务”【２引。人与外界信息的交流和处理是一个非常复杂的过程，随着信息量的不断扩大，人机交互的复杂程度也越来越大。因为人机交互的这两个参与方对于同一个信息的处理方式和交流形式有根本性的不同。为保证交互的顺畅，人机界面的必须有效地将一方的输出信息转化为另一方易于接受的形式。
图２．１１是Ｎｏｒｍａｎ提出的设计者．系统．用户的模型【２９１。概念模型是设计者对用户心理模型的认识模型。心理模型（ｍｅｎｔａｌｍｏｄｅｌ）指用户对系统的理解和概念化的心理表征。设计者以概念模型为指导开发系统，并通过系统表象（系统的可视部分，如用户界面、使用说明书等）呈现给用户。在阅读系统表象后，用户在头脑中建立自己的心理模型（如它是怎么用的，我该按这里等）。当心理模型与概念模型相一致时，系统的功能才能得到有效的应用。问题是在实际的设计过程中，设计者往往认为自己的概念模型及系统表象正确地代表了用户的心理模型。而实际上这些概念模型却与真正用户心理模型相差甚远，并因此带来了系统表象与用户之间的“鸿沟”，包括“执行的鸿沟”和“评估的鸿沟”。“执行的鸿沟”是指用户要达到使用目标的动作意图与系统所允许的操作之间差异。如果系统所允许的操作与用户的意图相符合，交互行为就是有效的。“评估的鸿沟”是指用系统的表达结果与用户的预期之间的差异。如果用户可以根据使用目标较容易的评估系统的表达结果，“评估的鸿沟”就会比较小。因此，用户在理解系统表达上所花费的努力越多，交互的效果越差。