計算機科學(xué)導(dǎo)論課件：第10章 人機交互

1、第 10 章 人機交互 本章討論的主要問題是： 1. 什么是人機交互？為什么要研究人機交互？ 2. 人機交互的基本形式有哪些？人機交互應(yīng)該朝什么方向發(fā)展？ 3. 人機交互主要是通過人機交互界面來實現(xiàn)的有那些類型的人機交互界面？情景問題用戶界面的作用 一個好的用戶界面應(yīng)該是一個對用戶透明的界面，應(yīng)該把應(yīng)用程序的計算細(xì)節(jié)對用戶隱藏起來，加強有利于相互理解的信息提示。一個好的用戶界面應(yīng)該是一個易于使用、符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的界面，用戶首次接觸這個界面就覺得親切自然、一目了然，不需要多少培訓(xùn)就可以輕松地上手使用。 情景問題用戶界面的作用 20世紀(jì)最成功的人機界面裝置：擴音器（1915年）按鍵式電話（1963年

2、）方向盤（ 20世紀(jì)初）磁卡（20世紀(jì)70年代）交通信號燈（1923年）遙控器（1950年）陰極射線管（20世紀(jì)20年代）液晶顯示器（1977年）鼠標(biāo)（20世紀(jì)60年代）條形碼掃描器（1974年）第 10 章 人機交互什么是人機交互 交互（也稱對話）：兩個或兩個以上相關(guān)的同時又是自主的實體間進(jìn)行的一系列信息交換過程。 人機交互（也稱人機對話）：人與計算機之間使用某種對話語言，以一定的交互方式，為完成確定任務(wù)而進(jìn)行的人與計算機之間的信息交換過程。 人機交互技術(shù)：研究人與計算機之間如何交互和協(xié)同的技術(shù)。 人機交互的定義 一個交互過程總是由啟動者和響應(yīng)者雙方組成，如果只有啟動者一方，另一方?jīng)]有響應(yīng)則

3、不會形成交互。 第 10 章 人機交互什么是人機交互從是否具有適應(yīng)性的角度，可以將人機交互分為以下三種：（1）系統(tǒng)適應(yīng)：計算機系統(tǒng)具有自適應(yīng)能力，可以逐漸調(diào)整系統(tǒng)來適應(yīng)人（用戶）；（2）用戶適應(yīng)：計算機系統(tǒng)不具有適應(yīng)能力，人（用戶）必須逐漸適應(yīng)計算機系統(tǒng)；（3）互相適應(yīng)：計算機系統(tǒng)具有一定的適應(yīng)能力，人機交互是互相適應(yīng)。目前的人機交互大多屬于相互適應(yīng)。人機交互的定義 第 10 章 人機交互什么是人機交互1. 數(shù)據(jù)交互：人通過輸入數(shù)據(jù)的方式與計算機交互，是人機交互的重要內(nèi)容和形式，其一般過程是：（1）計算機向操作者發(fā)出提示，提示用戶輸入及如何輸入；（2）用戶通過輸入設(shè)備把數(shù)據(jù)輸入進(jìn)計算機；（3）

4、計算機對用戶輸入進(jìn)行檢查和響應(yīng)，給出反饋信息或響應(yīng)結(jié)果，并顯示在屏幕上（或以其他方式給出結(jié)果）。 例如：問答式對話、菜單選擇、填充表格、直接操縱、命令語言等都屬于數(shù)據(jù)交互。 數(shù)據(jù)交互設(shè)備主要有鍵盤、鼠標(biāo)、跟蹤球、操縱桿、觸摸屏、光筆、顯示器、打印機等。人機交互的基本形式 第 10 章 人機交互什么是人機交互2. 語音交互：語音交互就是研究人們?nèi)绾瓮ㄟ^自然的語音或機器合成的語音與計算機交互的技術(shù)。人機之間的語音交互不僅需要基于語音識別、語音合成和語音理解等技術(shù)，還涉及到人在語音通道下的交互機理、交互行為等。3. 圖像交互：計算機根據(jù)人的行為去理解圖像并做出反應(yīng)，其中讓計算機具備視覺感知能力是首先

5、要解決的問題。圖像交互取得進(jìn)展成果的有人臉識別、指紋識別、虹膜識別等。 4. 行為交互：計算機通過定位和識別技術(shù)、跟蹤人類的肢體運動和表情特征，從而理解人類的動作和行為，并做出響應(yīng)的過程。人機交互的基本形式 人機交互的發(fā)展趨勢 走向以人為本計算機系統(tǒng)用戶自然人機界面界面 系統(tǒng)適應(yīng) 用戶適應(yīng)計算學(xué)科人員 性能提高第 10 章 人機交互什么是人機交互第 10 章 人機交互用戶界面 狹義的人機交互界面指的是計算機系統(tǒng)的用戶界面。 命令行交互界面：用戶通過鍵盤在命令行界面鍵入命令和操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序?qū)υ挕?第 10 章 人機交互用戶界面 狹義的人機交互界面指的是計算機系統(tǒng)的用戶界面。 圖形交互界面：用

6、戶不僅可以用鍵盤操作計算機，也可以用鼠標(biāo)對出現(xiàn)在界面上的對象直接進(jìn)行操作，人機交互過程極大地依賴視覺和手動控制的參與，具有直接操作的特點。第 10 章 人機交互用戶界面 狹義的人機交互界面指的是計算機系統(tǒng)的用戶界面。 多媒體交互界面：用戶可以交替或同時利用多種感覺通道，通過整合來自多個通道的輸入來捕捉用戶的交互意圖，并以多媒體的表現(xiàn)形式反饋給用戶。 第 10 章 人機交互用戶界面 狹義的人機交互界面指的是計算機系統(tǒng)的用戶界面。 虛擬現(xiàn)實交互界面：用戶通過傳感裝置直接對虛擬環(huán)境進(jìn)行操作，虛擬現(xiàn)實技術(shù)進(jìn)行多通道整合，并得到實時三維顯示信息和其他反饋信息。理想的虛擬現(xiàn)實就是具有人類所具有的所有感知功能。 第 10 章 人機交互回答問題學(xué)完本章，你將如何