人机交互论文
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安全可靠的人机交互系统研究随着科技的不断发展,人机交互系统已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
无论是在工作中还是在娱乐休闲中,我们都离不开与计算机和智能设备的交互。
然而,随之而来的是人机交互带来的安全隐患,这就需要我们进行研究,寻找安全可靠的解决方案。
首先,为了实现安全可靠的人机交互系统,我们需要保护用户的隐私和个人信息。
随着智能设备的普及,我们的个人信息越来越容易受到泄露的风险。
因此,我们需要采取措施来确保用户的个人信息不会被未经授权的人获取到。
这可以通过加密通信、强密码和双因素认证等方式来实现。
其次,我们还需要防范恶意软件和网络攻击。
恶意软件可以通过植入木马、病毒等方式对用户的计算机和智能设备进行攻击,而网络攻击则可以通过黑客入侵、DDoS攻击等方式来破坏人机交互系统的正常运行。
为了应对这些威胁,我们需要使用防火墙、杀毒软件和入侵检测系统等安全工具来保护用户的设备和网络安全。
此外,我们还需要关注人机交互系统在物理层面上的安全性。
例如,生物识别技术作为一种更加方便和安全的认证方式已经得到广泛应用,但是人们也发现了其存在虚假接收和假指纹等安全漏洞。
因此,我们需要在设计中考虑到这些漏洞,并采取相应的技术手段来防止恶意攻击者的入侵。
除了技术手段,我们还需要加强用户教育和安全意识的普及。
许多安全事件的发生都是由于用户的不慎操作或缺乏安全意识所致。
因此,我们需要通过宣传、教育和培训等方式提高用户对人机交互安全的重视和认识,让他们能够识别和避免潜在的安全风险。
在研究安全可靠的人机交互系统时,我们还需要确保研究方法的科学性和可行性。
这就需要我们采用系统工程和多学科的研究方法,结合传统的人机交互技术和网络安全技术,以及心理学、社会学等相关学科的研究成果,来解决人机交互系统中的安全问题。
总之,安全可靠的人机交互系统研究是一个具有挑战性和重要性的课题。
通过加强对用户隐私和个人信息的保护、防范恶意软件和网络攻击、关注物理安全以及加强用户教育和安全意识的普及等手段,我们可以实现安全可靠的人机交互系统,提供更好的使用体验和服务。
人机交互的发展与现状The document was prepared on January 2, 2021人机交互小论文题目名称:人机交互技术的发展与现状系名称:计算机科学与信息工程学院专业班级:计算机科学与技术信息技术方向学号姓名:2014年6月人机交互技术的发展与现状一.什么是人机交互技术人机交互技术Human-Computer Interaction Techniques是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术.人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等,人通过给机器输入有关信息,回答问题及提示请示等.人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一.它与认知学、人机工程学、心理学等学科领域有密切的联系.也指通过电极将神经信号与电子信号互相联系,达到人脑与电脑互相沟通的技术,可以预见,电脑甚至可以在未来成为一种媒介,达到人脑与人脑意识之间的交流,即心灵感应.二.人机交互技术的发展人机交互的发展历史,是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史.1959年学者从人在操纵计算机时如何才能减轻疲劳出发,提出了被认为是人机界面的第一篇文献的计算机控制台设计的的论文.1960年,Liklider JCK首次提出人机紧密共栖Human-Computer Close Symbiosis的概念,被视为人机学的启蒙.1969年在剑桥大学召开了第一次国际大会,同年第一份专业杂志国际人机研究IJMMS创刊.可以说,1969年是人机界面学发展史的里程碑.在1970年成立了两个HCI研究中心:一个是英国的Loughbocough大学的HUSAT研究中心,另一个是美国Xerox公司的Palo Alto研究中心.1970年到1973年出版了四本与计算机相关的人机工程学专着,为人机交互界面的发展指明了方向.20世纪80年代初期,学术界相继出版了六本专着,对最新的人机交互研究成果进行了总结.人机交互学科逐渐形成了自己的理论体系和实践范畴的架构.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和社会学的某些人文科学的理论指导;实践范畴方面,从人机界面拓延开来,强调计算机对于人的反馈交互作用.人机界面一词被人机交互所取代.HCI中的I,也由Interface界面/接口变成了Interaction交互.20世纪90年代后期以来,随着高速处理芯片,和Internet Web技术的迅速发展和普及,人机交互的研究重点放在了化交互,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,也就是放在以人为在中心的方面.概括地讲,人机交互的发展经历了几个阶段:1.早期的手工作业阶段2.及交互命令语言阶段3.GUI阶段4.网络用户界面的出现5.多通道、多媒体的智能人机交互阶段6.虚拟交互界面鼠标的出现,使人们更流畅地进行人机交互.与键盘中的方向键相比,它显然更加符合人的自然习惯.这是人机交互的第一次革命.键盘与鼠标的人机交互组合,从PC时代一直延续到互联网时代,并无太大改变,直到智能手机和多点触摸的出现.迅速普及的多点触摸技术,是人机交互史上的第二次革命,而引领它的又是苹果公司与它的革命性手机iPhone.在iPhone问世之前,智能手机一直在沿袭键盘和鼠标的信息输入方式.键盘是必须有的,不能少于10个;鼠标太大,对位置的指示采用触摸的方式完成.但多点触摸打开了另外一扇窗户,它让所有人意识到其实键盘可以成为触摸的一部分,而很多命令其实能通过多个手指在触摸屏上划动方式的不同来完成,比如放大和缩小图片.如今问世不久的Kinect则可以称得上人机交互的引领新潮流的第三次革命.它整合了具有革命性的技术——3D图片识别与视频捕捉,加上硬件体验的不断优化,再加上对应其特性的专属游戏开发,在游戏这一特定的应用场景对技术的强化,最终塑造了Kinect这一人机互动的革命性产品.在人机交互领域,更加大胆的创新精神正在被唤醒,视频捕捉技术、语音识别技术、红外遥感技术、多通道等等技术的整合发展,必然给人机交互技术的带来前所未有的突破.新的技术层出不穷,人机交互技术的发展必然带给人们更多的科技技术的期盼和惊喜.三.人机交互技术的现状现在已经取得了不少研究成果,不少产品已经问世.侧重多媒体技术的有:触摸式显示屏实现的“桌面”计算机,能够随意折叠的柔性显示屏制造的电子书,从电影院搬进客厅指日可待的3D显示器,使用红绿蓝光激光的视网膜成像显示器;侧重多通道技术的有:“汉王笔”手写汉字识别系统,结合在的Tablet PC 操作系统中数字墨水技术,广泛应用于Office/XP的中文版等办公、应用软件中的IBM/Via Voice连续中文语音识别系统,输入设备为摄像机、图像采集卡的手势识别技术,以IPHONE手机为代表的可支持更复杂的姿势识别的多触点式触摸屏技术,以及IPHONE中基于传感器的捕捉用户意图的隐式输入技术.人机交互技术领域热点技术的应用潜力已经开始展现,智能手机配备的地理空间跟踪技术,应用于可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术,应用于、遥控机器人及等的触觉交互技术,应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的,对于有语言障碍的人士的无声语音识别,应用于广告、网站、产品目录、杂志效用测试的眼动跟踪技术,针对有语言和行动障碍人开发的“” 采用的基于脑电波的人机界面技术等.热点技术的应用开发是机遇也是挑战,基于视觉的手势识别率低,实时性差,需要研究各种算法来改善识别的精度和速度,眼睛虹膜、掌纹、笔迹、步态、语音、唇读、人脸、DNA等人类特征的研发应用也正受到关注, 多通道的整合也是人机交互的热点,另外,与“无所不在的计算”、“”等相关技术的融合与促进也需要继续探索.。
人机交互专业毕业论文选题参考虚拟现实技术在教育中的应用研究人机交互专业毕业论文选题参考虚拟现实技术在教育中的应用研究一、引言虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一种模拟现实世界的数字化环境,通过多种传感器和设备实现用户与虚拟环境的交互。
近年来,虚拟现实技术在各个领域得到了广泛的应用,教育领域也不例外。
本文旨在研究虚拟现实技术在教育中的应用效果及其潜力,并探讨其未来发展方向。
二、虚拟现实技术在教育中的应用研究1. 提升学习效果虚拟现实技术为学习者提供了身临其境的学习体验,可以创造出各种场景和情境,帮助学生更好地理解和掌握知识。
例如,在科学课程中,学生可以通过虚拟实验室进行实验操作,提高实验技能和科学素养。
在历史课程中,学生可以通过虚拟重现历史事件,深入了解历史文化。
2. 增强教学方法虚拟现实技术为教师提供了多种创新的教学方法和工具。
教师可以利用虚拟现实技术设计情境化教学,使学生更加主动参与和体验。
同时,虚拟现实技术还可以提供实时反馈和个性化教学,根据学生的学习情况和需求进行调整和指导。
3. 拓宽学习资源虚拟现实技术可以将各种资源整合到一个虚拟环境中,使学生可以随时随地访问和学习。
学生不再受限于传统教室和实验室的资源,可以通过虚拟现实技术接触到更多的学习资源。
例如,学生可以通过虚拟博物馆参观各种展览,了解艺术和历史知识。
三、虚拟现实技术在教育中的挑战与解决方案1. 技术成本和设备限制虚拟现实技术的设备和软件需要较高的投资成本,对教育机构和学生来说可能无法承受。
解决方案可以是提供设备租借服务或者采用云端虚拟现实技术,降低使用门槛。
2. 教师培训和教学资源教师需要适应虚拟现实技术的教学方式和工具,这需要培训和支持。
同时,教学资源的开发和共享也是一个挑战。
解决方案可以是建立师资培训机制和在线教学资源平台。
3. 学习效果和评估虚拟现实技术在教育中的应用需要进行有效的学习效果评估。
如何量化虚拟现实技术对学生学习的影响是一个挑战。
智能机器人“人—机—环境”交互及系统研究近年来,在“机器换人”、“无人工厂”、“工业4.0”的大背景下,关于机器人的“人-机-环境”交互及智能作业系统的研究是智能机器人的研究热点之一。
本论文研究智能机器人“人-机-环境”交互及系统。
提出一种“人-机-环境”交互的智能机器人推理机制。
在该推理框架下,对其中的三维语义地图生成过程中的特征描述子进行简化使其兼顾匹配效率和准确率,对其中的地图匹配算法进行优化实现智能交互。
机器人能够面向没有任何编程经验的非专业用户、能够实现人机语音交互、能够自动实时的感知环境、能够实现基于三维情景的自主推理与交互、以及实现得到明确作业期望后的自动作业。
为了验证本文提出的推理机制,本文搭建了一个“人-机-环境”交互的验证平台,设计了不同的场景来对本文的算法进行验证,并针对机械臂末端精度低的问题,提出了一种基于IMU(Inertial Measurement Unit)末端姿态精确测量的迭代姿态补偿算法,实现低精度机械臂的高精度控制。
本研究的主要工作如下:(1)提出一种“人-机-环境”交互的智能机器人推理机制,以CBR-BDI(Cased-BasedReasoning-Belief-Desire-Intention)推理机制为基础,以用户的中文语音作为用户期望的输入,实现人机交互;采用Kinect来获取三维场景的点云信息并产生语义地图文件,语义地图文件作为推理机的另外一个输入,实现机器人与环境的交互。
(2)在“人-机-环境”交互的智能机器人推理机制中,为了在三维物体识别中兼顾匹配效率与准确率,本文研究三维语义地图生成过程中的局部特征描述子的简化算法。
将二进制简化的思想应用于三维视觉识别中的特征描述子的简化中。
本文提出一种基于格雷码的二进制特征描述子简化模型,该模型通过选择不同的简化参数(简化单元L和格雷编码位数N)可以产生不同的简化描述子。
为了验证本文提出的简化模型,本文将简化模型应用于当前主流的局部特征描述子SHOT(Signature of Histogram of OrienTations)的简化中,得到一种内存占用率低、匹配效率高的新的局部特征描述子G-SHOT。
人机协作论文素材1. 引言人类与机器之间的协作越来越普遍,并对我们的生活和工作产生了深远的影响。
本文将探讨人机协作的关键素材,以及它们在各个领域的应用。
2. 人工智能人工智能作为人机协作的主要技术之一,为机器赋予了智能和学习能力。
它可以通过大数据分析和机器学习算法来实现自主决策和问题解决。
人工智能在医疗、金融、交通等领域的应用不断增加,为提高效率和减少错误提供了巨大的潜力。
3. 机器视觉机器视觉是人机协作中的重要组成部分,它使机器能够理解和识别图像和视频。
通过机器视觉技术,机器可以在工业生产中进行自动检测和质量控制,或在安防领域实现人脸识别和行为监测等功能。
这种技术能够大大提高工作效率和减少人力成本。
4. 自然语言处理自然语言处理是人机协作中实现人机交流的关键技术。
机器能够理解和处理人类语言的意思,能够进行语音识别和语义分析。
自然语言处理技术的应用广泛,如智能助理、机器翻译和自动问答系统等。
这些应用使得人机交互更加便捷和高效。
5. 机器学习机器学习是人机协作的重要手段之一,通过让机器从数据中学习和自我改进,机器可以根据不同情境做出决策和预测。
机器学习的应用非常广泛,如推荐系统、金融风险评估和医学诊断等。
机器学习的发展不断推动人机协作的进一步发展。
6. 人机协作的优势人机协作的优势在于将人类的智慧与机器的计算能力相结合,形成一个更加强大和高效的整体。
人类的创造力和能力可以得到增强,而机器可以通过学习和大数据分析帮助人类更好地解决问题和工作。
人机协作还可以提高工作效率、减少错误和降低成本。
7. 人机协作的挑战尽管人机协作带来了许多优势,但也面临一些挑战。
其中之一是技术的发展和应用需要谨慎考虑隐私和安全问题。
此外,机器的智能仍然有限,对于一些复杂和抽象的任务,仍然需要人类的参与和判断。
8. 结论人机协作是未来发展的趋势,将为我们的生活和工作带来巨大的改变。
人工智能、机器视觉、自然语言处理和机器学习等关键技术将不断进步,为人机协作提供更多的可能性。
南艺设计优秀毕业论文题目:基于人机交互的智能家居设计摘要:随着人工智能、物联网等技术的快速发展,智能家居成为现代生活的新趋势。
本文以人机交互为核心,通过研究人机交互技术在智能家居中的应用,探索智能家居设计的优化方案,提高智能家居的使用体验和安全性能。
关键词:人机交互,智能家居,设计,优化,安全性一、研究背景随着科技的快速发展和人们生活水平的提高,更多的人将目光投向了智能家居的领域。
智能家居利用物联网、云计算、人工智能等技术,实现了家居设备之间的互联,让人们的生活更加便利和智能化。
然而,智能家居仍然存在一些问题,比如设备兼容性差、用户体验差、安全性等问题,这些问题需要通过不断优化智能家居设计来解决。
本文将以人机交互为核心,探索智能家居设计的优化方案,提高智能家居的使用体验和安全性能。
二、人机交互在智能家居中的应用1.语音交互语音交互是智能家居的核心功能之一,可以实现一键开关、控制温度、音乐播放等功能。
在设计语音交互界面时,应该考虑到用户的语言习惯和语音识别技术的限制,提供简单易懂的语音交互界面,使用户更方便快捷地控制智能设备。
2.手势交互手势交互是一种基于动作识别的交互方式,通过识别人体动作实现控制智能家居的功能。
在手势交互设计中,需要考虑手势的自然性、简单性和可靠性,避免用户操作过于复杂或出现误操作的情况。
3.触控交互触控交互是智能家居中最常用的一种交互方式,用户可以通过触摸屏幕或触摸开关等方式控制智能设备。
在设计触控交互界面时,应考虑到易于使用、易于操作、布局合理性等因素,提高用户使用体验。
三、智能家居设计优化方案1.数据安全智能家居设备之间通过互联网进行数据传输,存在数据泄露和隐私安全问题。
为了保护用户的个人隐私和数据安全,应该在设备之间建立安全通道,加密数据传输,防止黑客攻击和数据泄露。
2.设备兼容性智能家居设备厂商众多,设备之间的兼容性是一个大问题,用户通常需要购买同一厂商的设备才能实现互联。
基于人工智能的智能人机交互技术研究人工智能(Artificial Intelligence, AI)技术的发展已经深刻地改变了人们的生活,其中智能人机交互技术是其重要应用之一、智能人机交互技术通过模拟人类认知能力和社交交互,使得系统可以更好地理解和响应用户的需求,提高用户体验和工作效率。
在这篇文章中,我们将探讨基于人工智能的智能人机交互技术的研究现状和发展趋势。
一、智能人机交互技术的研究现状1.自然语言处理技术2.人脸识别技术人脸识别技术可以通过检测和识别人脸特征,实现人脸身份认证和情绪识别等功能。
这项技术已经广泛应用于安防领域、金融领域和社交领域等。
3.人机交互界面设计人机交互界面设计是智能人机交互技术的核心之一,通过设计直观友好的用户界面,提高用户体验和工作效率。
目前,一些新型的人机交互界面设计如虚拟现实、增强现实和手势识别等技术已经得到了广泛应用。
二、智能人机交互技术的发展趋势1.多模态交互未来智能人机交互技术将向着多模态交互方向发展,结合语音识别、人脸识别、手势识别、虚拟现实等多种交互方式,实现更加自然、智能的用户交互体验。
2.情感识别情感识别技术是智能人机交互技术的重要发展方向,通过识别用户的情绪和情感状态,使得系统可以更好地理解用户的需求和情感状态,提高用户体验。
3.个性化定制个性化定制是智能人机交互技术的另一个重要趋势,通过分析用户的行为、喜好和需求,实现个性化的推荐和服务,提高用户满意度和忠诚度。
总之,基于人工智能的智能人机交互技术将在未来得到更广泛的应用,改变人们的生活和工作方式。
随着技术的不断发展和创新,智能人机交互技术将逐步实现更加智能、便捷、个性化的用户体验,成为人们生活中不可或缺的一部分。
浅谈人机交互技术自计算机以一个庞然大物的笨拙体态出现直到现在,它已经越来越紧密地融入了人们的日常生活,并已经被公认为解决医疗、教育、科研、环保等各类重大社会问题不可或缺的重要工具。
但由于计算机科学发展水平的限制、在计算机和人类之间还存在一条鸿沟。
为了消除这条鸿沟,人们创造了人机交互( Human Computer Interaction,HCI)技术——连接人和计算机的桥梁,它使人和机器的关系已从“人围着机器转”向“机器围着人转”的方向发展,并且使其变得更加自然、和谐。
换句话说它其实就是研究人与计算机之间通过相互理解的交流与通信,在最大程度上为人们完成信息管理,服务和处理等功能,使计算机正真成为人们工作学习的和谐助手的一门技术科学。
当然在这门大型技术科学中还包括了许多小型的技术,例如本文作为例子讲的UI界面设计技术等。
什么是界面技术呢?界面设计不仅仅是单纯地从美学角度考虑如何地进行排版布局,他是纯粹的科学性的艺术设计,也是充满人文关怀的的心理学的综合应用。
界面设计者根据受众人群、使用场景、使用方式,综合认知心理学、人体工程学、色彩设计等多重理论基础并最终为用户的方便使用而设计,是纯粹的科学性的艺术设计。
中国当前的软件产品,在UI设计方面可谓弱中之弱。
在大多数产品开发中对编码的偏重是显而易见的,产品急速推广无暇顾及设计的美观。
往往是产品已经投放市场,当界面遭到用户非议的时候,才会想到花上可怜的一点时间和金钱把产品做以“美化”,美化仅仅是在表面做工以得到用户的全盘的服帖的接受,可能中国网民的绝大多数并不具备对UI设计的鉴别能力,但是对美的感知是人生而有之的。
而要想设计出完美的UI界面,则必须遵循以下原则:1.有条理的布局注意力是网络上最优价值的货币。
在通常情况下,用户若是不能在几秒钟知道网站是做什么的,他往往会转而访问其他网站。
所以你必须迅速地告诉访问者你的网站是做什么的,为什么要在你的网站上花费时间,在此有条理的布局就是抢夺注意力最有效的手段之一。
人机交互课程报告专业:软件工程班级:软件11A 姓名:沈艳学号:11128001331、新一波怪物来袭!——关于《保卫萝卜2》的分析《保卫萝卜2:极地冒险》是一款超萌的休闲塔防游戏,在保卫各种萝卜的基础上增加了包括雪地、天际、冰河在内的6个主题场景,101个全新的关卡以及包括冒险闯关、BOSS 限时、怪物堡垒、终极对决等6个模式,还增加了全新的“分体怪”,而且每关还有特殊任务,这对追求完美的人来说,增加了游戏难度。
本文将从人机交互方面来解析该游戏。
一、画面:清新依旧,灾难临头也要将卖萌进行到底!众所周之,在《保卫萝卜1》中,由于画面走的可爱路线受到许多少女玩家们的喜爱,而《保卫萝卜2》也依旧走的此路线,各种萝卜以及各种怪物都非常的萌,扑面而来的依然是一股小清新的微风。
画面:在卖萌路上一条道走到黑!1、摇摇晃晃卖萌耍贱的小胡萝卜2、那些恍如饿死鬼投胎、偌大个世界只盯着这一根小萝卜的敌人3、连怪物堡垒也开始走上了卖萌的不归路!画风:走的是奇葩怪异的恶心萌路线,相较于超硬的写实派显得不那么严肃,跟纯粹的Q版软萌系相比又不那么低龄化,符合当今大众娱乐一切的心理。
画质:《保卫萝卜》一直保持这可爱加超萌的画面风格,而新作在保持原有画质的基础上,画面精简了很多,不会让玩家在出现眼冒金星的感觉。
音效:在保卫萝卜2之极地冒险里为了和极地冒险的主题有所呼应,在配乐上不再使用那种闹腾的以鼓点为主要配器的电子音乐,而是转换成了风格较为轻快的电子琴音效,和重低音贝斯搭配在一起有种儿童舞曲的感觉。
同时,在《保卫萝卜2》中,场景也选在了冰天雪地的极地冰川里,满眼的冰川雪地,炎炎夏日,想不清凉都不行啊!二、操作:大屏给力,小屏坑爹《萝卜2》的玩法非常简单,只要通过合理的摆放炮塔,抵抗怪物的攻击并消灭它们就可以了。
操作方面同样很简单,只需要在地图中闲置的区域中防止炮塔并升级即可,新作中的炮塔会变大并且火力也会变的更强。
1、可建造炮塔位置不难找游戏中的某些关卡挑战性比较强,一方面是前期可建造的炮塔位置非常少,另一方面又有限时完成的额外任务,这个时候有不少玩家在游戏开始时就混乱了,不知道哪里可以建炮塔,白白耽误时间。
人类与机器:人机交互研究随着科技的发展,人类与机器之间的交互日益频繁,人机交互研究成为了当今社会的热点课题。
本文将从以下几个方面探讨人机交互研究的重要性和发展方向。
一、人机交互的定义与意义人机交互是指人类与计算机系统之间的相互作用和信息传递过程。
在这个过程中,计算机系统不仅需要具备良好的功能性,还要考虑到用户的心理需求和情感体验。
人机交互研究旨在提高计算机系统的易用性、可用性和满意度,以实现人与机器之间的高效协作。
二、人机交互的研究框架人机交互研究可以从多个层面展开,包括认知心理学、社会心理学、人类行为学等领域。
在此基础上,构建了一个双过程框架,即互动媒体效应(TIME)理论。
该理论涵盖了象征性效应和使能性效应两个方面,为研究人工智能驱动的媒体对用户感知和体验的影响提供了有益的指导。
三、人机交互的应用领域人机交互技术在众多领域得到了广泛应用,如智能制造、社会服务、医疗健康、教育等。
在这些领域中,协作机器人作为一种新型工业机器人,具有轻质、安全等特点,能够在共享空间中与人类交互或在人类附近安全工作。
协作机器人的研究重点包括控制性能、传感器技术、智能控制方法等。
四、人机交互面临的挑战与未来发展方向尽管人机交互技术取得了显著进展,但仍然面临着一些挑战,如隐私保护、技术透明度、人类对机器操作的控制等。
为了应对这些挑战,研究人员需关注以下几个方向:1.提高交互的自然性和智能化水平:通过模仿人类交流方式,使机器更加符合用户的心理预期,提高交互效果。
2.关注用户个性化需求:利用大数据和机器学习技术,为用户提供个性化的人机交互体验。
3.加强人机协作:研究人类意图识别、技能学习等方法,提高机器在协作任务中的表现。
4.跨学科研究:结合心理学、社会学、认知科学等多学科知识,深入探讨人机交互的内在机制。
总之,人机交互研究是一个充满挑战和机遇的领域。
随着科技的不断进步,相信人类与机器之间的交互将更加紧密,为我们的生活带来更多便利和惊喜。
可穿戴计算机人机交互界面的设计学院:计算机科学与技术学院班级:本09软件02班姓名:皮志刚学号:20094350229摘要:人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备, 以有效的方式实现人与计算机对话的技术。
现在多数软件的交互设备还限制在鼠标、键盘、触摸屏、显示器等基本的输入输出设备上,为了是用户更加方便快捷地进行操作,现在需要一些新型的交互设备,它将人们现实中的感觉和虚拟环境完美地结合起来,让操作者有种身临其境的感觉,更加方便了人和计算机之间的信息交流。
关键词:人机交互交互设备计算机Abstract:Human computer interaction is through the computer input and output equipment to the effective way to realize people and computer techonology of dialogue.Now most software interactive devices also limit in the mouse,keyboard,touch screen,display,and other basic input and output devices,in order to is more convenient for users to operation,now need some new interactive devices,it will people the reality of feeling and virtual environment perfect combination,and let the operator have a vivid sence,more convenient between man and computer information exchange.Keywords:human interaction interactive computer equipment computer人机交互界面, 是系统面向用户的部分, 用户通过人机交互界面与系统交流, 是计算机系统向用户提供的综合操作环境, 是计算机系统的重要组成部分。
而自适应人机界面的设计基于这样的假设, 即计算机系统能够通过评价用户的操作行为及环境状态, 使自己适合用户的期望和任务要求, 从而打破计算机和用户之间的通讯障碍。
可穿戴计算机是一类超微型、可穿戴、人机最佳结合与协同!的移动信息系统。
穿戴计算技术打破了传统的交互模式, 使人和计算机成为一体, 提高了人的整体交互和计算能力。
它提供了一种无处不在的计算和无时不有的交互方式。
1.传统的人机交互界面与自适应人机交互界面传统的人机交互界面是以窗口系统为核心,使用键盘和鼠标作为输入设备,用户基本只能使用手来作为交互通道输入信息,通过视觉通道来获取信息。
传统的用户界面的设计与描述是基于嵌入方式进行的,应用程序设计人员在设计软件时,是按功能及界面两方面要求混合编写用户界面和应用功能两部分程序。
这种开发方式忽略了用户界面的个性,使程序复杂化,可维护性差。
在这种界面模式中, 人只是被动的接受设计交互界面,界面一旦形成,对于任何用户,在任何场合下,都不能随意发生更改。
自适应人机交互界面是以用户模型的获取和应用为基础、使其行为适应于个体用户的一个交互系统。
它能够动态适应当前用户和当前任务,为用户提供与手边任务和用户背景知识相关的信息, 减少信息过载,辅助用户快速达到目标。
2.应用场景分析由于制造水平的不断提高,现代工业设备越来越复杂和精密,在设备维护过程和故障诊断过程中,可穿戴计算机在现场工作维护中越来越广泛使用,现场工作人员需要通过外部设备检测当前设备是否运行正常。
当设备出现异常状况时,现场工作人员通过外部设备获取故障设备的信息,在获取设备信息后,要根据当前信息资源量来合理安排界面,如当前任务需要工作人员与后台专家进行音视频,同时需要打开维护指导等;在设备检测过程中,当进入一个新的工作场景时,通过外部设备搜索到与当前工作任务相关的资料,此时需要对当前界面进行更新。
在上述各种工作场景下,工作人员由于场地或场景的限制,无法或不适合手动来改变界面,需要一种能自动更新界面的机制。
在此机制下,可穿戴计算机能根据当前界面的资源量与当前任务所需资源量进行合理安排界面,实现即能重点突出,又能合理安排其它各可能需要的界面,同时还可以兼顾工作人员的界面使用习惯。
3.可穿戴计算机的自适应人机交互界面的模型与具体实现3.1模型采用FIP ( Function, Interior, Presentation)模型,它为建立界面和描述界面提供了宏观体系结构指导。
FMP利用功能模型( F )和对象模型(O)捕捉与界面相关的功能和数据信息,用交互模型(M)表达这些信息和控制关系。
然后依据交互模型的描述,利用表示模型(P)建立内部对象和外部显示元素的对应关系,安排界面布局,从而指导实现用户界面的自动生成。
FIP 模型由三个部分组成: Function功能模型、Interior内部模型、Presentation 表示模型。
三者之间的关系如图1所示。
Function部分处理的是由用户参与的功能部分,表示的是界面的功能构成。
通过Functio的分析,可以明确界面要完成的功能,功能之间的关系,并确定对数据信息的需求。
另外,界面所实现的各种功能通常有着紧密的联系,通过功能之间的关系Function确定了界面功能的范围,给出了用户界面的轮廓。
图1 F IP 模型Interior体现了界面的内在模型,表达了界面元素之间的内在逻辑关系。
考虑到对象自身的特性和对象间关系与其外部表现形式是密切相关的,同时为了复杂用户界面描述的需要,Interior利用增加对象属性和对象间关系扩充了对象模型,通过它与Interior 的交互,从对象的角度表达了数据的内部形式和外在表现及其之间的关系。
这样一来,通过综合Model 确定的界面轮廓、界面功能以及对象模型描述的数据和显示信息,利用Interior中的交互模型描述它们之间的交互,就可以完整地表达界面的抽象形式。
Presentation是模型的显示部分,它根据内部模型和用户对数据的展示和操作要求给出界面的布局。
设计界面布局时,除了视觉效果外,还应考虑用户的心理反应,为此论文提出了界面模板的概念。
通过模板的选择,用户参与界面的设计过程,选取自己喜欢的界面风格和界面布局。
设计界面布局时,要求界面上同类或相关的信息聚集在一起,并保持相应的关联和连动控制关系,不同种类和重要性的信息应该占据相应的位置,交互模型中描述的这些信息为界面模板的设计提供了理论支持,为用户的选择限定了合适的范围。
3.2具体实现本文在借鉴已有研究成果的基础上,在人机工程学的基础上结合XML技术使用JAVA语言实现在可穿戴计算机上适用的自适应人机交互界面。
研究的方案基本如下:如图2所示,该方案主要包括用户知识库、界面组件库、交互元素、功能分析、界面资源、资源描述包、推理机制来组成。
其核心思想是在狭小空间维护现场设备时,通过已设定的界面元素包、资源描述包及用户的需求,经过推理机制推理后,得出能使设备维护人员高效地完成工作的界面。
图2界面组件库是由一系列用于描述各种界面元素外观、特征、行为的组件,它是实现可穿戴计算自适应人机交互界面的基础。
我们在构造界面组件库时,首先对所有界面元素的外观、特征、行为进行分析,提炼它们的共性,并划分出类型和层次;然后采用面向对象的思想,用不同层次的类对它们进行描述,通过继承维护共性界面元素的外观是通过绘制而成,每个组件从其父类继承绘制方法,可获得标准、统一的视觉效果;同时,组件还提供自画接口,可通过接口重载的方式扩充绘制风格,界面元素的行为是通过人机之间的交互实现的,而交互的通道就是消息(如鼠标移动消息、点击消息、键盘击键消息等) ,在界面组件中,通过消息的映射、筛选、响应、转发等操作处理,可以管理和扩充界面元素的交互方法和能力。
用户知识库中存放关于用户个人的相关信息,整体的界面风格喜好,如采用菜单式或是问答式等;对话风格喜好,如逐级弹出式或表格式等;用户菜单风格喜好,如固定式或弹出式等;界面颜色风格喜好,是冷色调或是暖色调。
除此外用户知识库内还存放着系统根据用户以前使用记录来自动生成用户的相关信息,如根据用户使用帮助的频率来安排帮助信息在界面中出现的位置。
使用XML 语言对各文件进行描述, 下例为使用XM L 对图片文件的描述< name> 文件名< /name>< type> 类型< / type>< size> 图片大小< / size>< locat ion> 位置< / location>在这个描述过程中,主要是对各种类型的文件属性,所点空间及所占系统资源等的描述。
根据这种描述在显示给现场工作人员时可以根据当前的界面资源来合理安排界面,对于图像文件,如果当前任务需要的界面资源大于当前界面能给的资源时,则可能压缩部分资源,比如将图片按某种比例进行压缩后再显示出来。
如果是音频文件时,可以将音频文件自动改为不影响效果的但占用资源较小的文件形式来显示。
用户根据选择当前任务需求进行交互: 1、交互按钮,下列按钮在实际过程中处于隐藏状态,只有当用户需要切换任务时将鼠标移至按钮栏时才显示;2、文件列表,在文件列表中选择需要使用到的文件。
根据交互信息统计当前任务所需要用到的功能细节,从而向系统发出信息。
通过J2SDK中的A P I函数检测当前界面所占资源,包括界面空间,当前界面组件在系统中所占内存资源、所占存储资源,所占处理器资源,通过检测这一系列资源后再合理安排当前所需界面资源与所剩资源之间的关系。
通过当前用户的需求,通过适配器在界面组件库中找到最适合当前的工作界面, 然后再查找当前用户需要的文件包以及用户信息库,通过以上信息,结合自适应算法得到可穿戴计算机的自适应人机交互界面。
可穿戴计算机自适应人机交互界面的工作流程:用户通过自己账号进入系统,系统根据用户知识库中搜索与用户名匹配的信息,再根据用户需求调用界面组件库中的相关组件,综合当前界面所占资源及需求中所占资源来根据推理机制来自动安排界面。
如假设当前界面上为如下界面组件,视频显示组件,维修指导组件,而当前任务需要在查看维修指导时查看设备技术的规范,此时系统根据用户的需求将当前窗口进行重新调整,同时自动将当前暂时不需要的视频组件进行隐藏。
在此处主要实现信息资源组织的自适应, 能够改变自适应界面模式。