人机交互复习

人机交互复习（推荐6篇）

人机交互复习 篇1

绪论

人机交互（HCI）是关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，且围绕这些方面的主要现象进行研究的科学（ACM SIGCHI，1992，第6页）(判断题或简答题)

人机交互研究内容

1.人机交互界面表示模型与设计方法（Model and Methodology）（举例说明）

一个交互界面的好坏，直接影响到软件开发的成败。友好人机交互界面的开发离不开好的交互模型与设计方法。因此，研究人机交互界面的表示模型与设计方法，是人机交互的重要研究内容之一。

2.可用性分析与评估（Usability and Evaluation）3.多通道交互技术（Multi-Modal）

在多通道交互中，用户可以使用语音、手势、眼神、表情等自然的交互方式与计算机系统进行通信。多通道交互主要研究多通道交互界面的表示模型、多通道交互界面的评估方法以及多通道信息的融合等。其中，多通道信息整合是多通道用户界面研究的重点和难点。4.认知与智能用户界面（Intelligent User Interface，IUI）6.Web设计（Web-Interaction）7.移动界面设计（Mobile and Ubicomp）

认知与智能用户界面（Intelligent User Interface，IUI）（综合应用题、简答题举例子）智能用户界面的最终目标是使人机交互和人－人交互一样自然、方便。上下文感知、眼动跟踪、手势识别、三维输入、语音识别、表情识别、手写识别、自然语言理解等都是认知与智能用户界面需要解决的重要问题。

语言命令交互阶段→图形用户界面（GUI）交互阶段→自然和谐的人机交互阶段

5.群件

第2章

感知和认知基础

人的感知（简答题或选择题）1.视觉、2.听觉、3.触觉。视觉(选择题、判断题、简答题)视觉是人与周围世界发生联系的最重要的感觉通道。外界80%的信息都是通过视觉得到的，因此视觉显示是人机交互系统中用的最多的人机界面。

视觉感知可以分为两个阶段：受到外部刺激接收信息阶段和解释信息阶段。

视觉感知特点：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。进行人机交互设计需要清楚这两个阶段及其影响，了解人类真正能够看到的信息。

听觉（选择题、判断题、简答题）

听觉感知传递的信息仅次于视觉，可人们一般都低估了这些信息。人的听觉可以感知大量的信息，但被视觉关注掩盖了许多。

听觉所涉及的问题和视觉一样，即接受刺激，把它的特性转化为神经兴奋，并对信息进行加工，然后传递到大脑。

人类听觉系统对声音的解释可帮助设计人机交互界面中的语音界面。

触觉在交互中的作用是不可低估的，尤其对有能力缺陷的人，如盲人，是至关重要的 触觉的感知机理与视觉和听觉的最大不同在于它的非局部性（特点、选择题、判断题）温度感受器-冷热 伤害感受器-疼痛 机械刺激感受器-压力

实验表明，人的手指的触觉敏感度是前臂的触觉敏感度的10倍。对人身体各部位触觉敏感程度的了解有助于基于触觉的交互设备的设计。

认知过程与交互设计原则（简单题 七个原则列出其中5个并举例说明）

认知是人们在进行日常活动时发生于头脑中的事情，它涉及认知处理，如思维、记忆、学习、幻想、决策、看、读、写和交谈等。Norman把认知划分为两个模式

经验认知：有效、轻松地观察、操作和响应周围的事件，它要求具备某些专门知识并达到一定的熟练程度，如使用Word字处理系统编辑文档等。思维认知：涉及思考、比较和决策，是发明创造的来源，如设计创作等。1.感知和识别（举例说明）

人们可以使用感官从环境中获取信息，并把它转变为对物品、事件、声音和味觉的体验。2.注意

注意通常是指选择性注意，即注意是有选择的加工某些刺激而忽视其他刺激的倾向。3.记忆

记忆就是回忆各种知识以便采取适当的行动。4.问题解决

问题解决是由一定的情景引起的，按照一定的目标，应用各种认知活动、技能等，经过一系列的思维操作，使问题得以解决的过程。5.语言处理

阅读、说话和聆听这三种形式的语言处理具有一些相同和不同的属性。相似性之一是，不论用哪一种形式表示，句子或短语的意思是相同的。但是，人们对阅读、说话和聆听的难易有不同的体会。6.情感

情感因素会影响人的感知和认知能力。如积极的情感会使人的思考更有创造性、解决复杂问题的能力更强，而消极的情感使人的思考更加片面，还会影响其他方面的感知和认知能力。7.人的个性差异

个性差异可能是长期的，如性别、体力和智力水平；也可能是短期的，如压力和情感因素对人的影响；还可能是随时间变化的，如人的年龄等。

概念模型及对概念模型的认知（判断题，关键那三个模式概念）

概念模型：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。

三个相互联系的概念模型（概念模型）

设计模型——设计师设想的模型，说明系统如何运作。系统映像——系统实际上如何运作。用户模型——用户如何理解系统的运行。

从人们不同的认知特点，讨论用户如何理解系统概念模型，它们是： 思维模型 信息处理模型 外部认知模型

分布式认知（例子分辨出分布式认知、分布式模型图）

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。例如，要驾驶飞机这个活动涉及： 驾驶员、副驾驶员和空中交通管制员之间的交互； 驾驶员、副驾驶员与驾驶舱内各种仪表的交互；

驾驶员、副驾驶员与飞机所处环境的交互，如空中航线、跑道。

分布式认知的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”。

第3章

交互设备

交互设备(给一张图，让你说这是什么识别)文本输入设备：键盘、手写。

键盘输入是最常见、最主要的文本输入方式。图像输入设备：二维扫描仪、摄像头。

三维信息输入设备：三维扫描仪、动作捕捉设备。指点输入设备：鼠标、光笔、控制杆、触摸板、触摸屏。真三维显示：扫描体显示、固态体显示。三维空间定位设备（那些种类设备，举例，概念）1.空间跟踪定位器、2.数据手套、3.触觉和力反馈器 三维显示设备（大概概念）

第4章

交互技术

人机交互输入模式：请求模式、采样模式、事件模式。（考察哪一种图示代表3哪一种模式）1.请求模式

在请求模式下，输入设备的启动是在应用程序中设置的。应用程序执行过程中需要输入数据时，暂停程序的执行，直到从输入设备接受到请求的输入数据后，才继续执行程序。2.采样模式

输入设备和应用程序独立地工作。输入设备连续不断地把信息输入进来，信息的输入和应用程序中的输入命令无关。应用程序在处理其它数据的同时，输入设备也在工作，新的输入数据替换以前的输入数据。当应用程序遇到取样命令时，读取当前保存的输入设备数据。优点：这种模式对连续的信息流输入比较方便，也可同时处理多个输入设备的输入信息。缺点：当应用程序的处理时间较长时，可能会失掉某些输入信息。3.事件模式

输入设备和程序并行工作。输入设备把数据保存到一个输入队列，也称为事件队列，所有的输入数据都保存起来，不会遗失。应用程序随时可以检查这个事件队列，处理队列中的事件，或删除队列中的事件。

三维交互技术（面临哪些问题，需要解决哪些问题）直接操作 语音交互技术

语音识别（Speech Recognition）是计算机通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本文件或命令的技术，其所涉及的领域包括：信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等。

一个完整的语音识别系统大致可分为语音特征提取，声学模型与模式匹配，以及语言模型与语义理解三部分。

目前采用的最广泛的建模技术是隐马尔科夫模型HMM建模和上下文相关建模。

语音识别系统的组成：语音特征提取和声学模型

第5章

界面设计

图形用户界面的主要思想（重点，简答题，选择题，举例说明）1.桌面隐喻

桌面隐喻是指在用户界面中用人们熟悉的桌面上的图例清楚地表示计算机可以处理的能力。2.所见即所得(打印预览)在WYSIWYG交互界面中，其所显示的用户交互行为与应用程序最终产生的结果是一致的。3.直接操纵（重要）

直接操纵是指可以把操作的对象、属性、关系显式地表示出来，用光笔、鼠标、触摸屏或数据手套等指点设备直接从屏幕上获取形象化命令与数据的过程。图形用户界面设计的一般原则（简答题，举例说明）1.界面要具有一致性 2.常用操作要有快捷方式 3.提供必要的错误处理功能 4.提供信息反馈 5.允许操作可逆 6.设计良好的联机帮助

7.合理划分并高效地使用显示屏幕 用户的含义

简单的说，用户是使用某种产品的人，其包含两层含义：1）用户是人类的一部分；2）用户是产品的使用者。产品的设计只有以用户为中心，才能得到更多用户的青睐。

衡量一个以用户为中心的设计的好坏，关键点是强调产品的最终使用者与产品之间的交互质量，它包括三方面特性：产品在特定使用环境下为特定用户用于特定用途时所具有的有效性（Effectiveness）、效率（Efficiency）和用户主观满意度（Satisfaction）。延伸开来，还包括对特定用户而言，产品的易学程度、对用户的吸引程度、用户在体验产品前后时的整体心理感受等。

用户体验（User Experience，UX）通常是指用户在使用产品或系统时的全面体验和满意度。用户体验主要有下列四个元素组成： 品牌（Branding）使用性（Usability）功能性（Functionality）

内容（Content）用户分类（几类）

偶然型用户：既没有计算机应用领域的专业知识，也缺少计算机系统基本知识的用户。生疏型用户：他们更常使用计算机系统，因而对计算机的性能及操作使用，已经有一定程度的理解和经验。但他们往往对新使用的计算机系统缺乏了解，不太熟悉，因此对新系统而言，他们仍旧是生疏用户。

熟练型用户：这类用户一般是专业技术人员，他们对需要计算机完成的工作任务有清楚地了解，对计算机系统也有相当多的知识和经验，并且能熟练地操作、使用。

专家型用户：对需要计算机完成的工作任务和计算机系统都很精通的，通常是计算机专业用户，称为专家型用户。

任务分析（综合分析题，用例的描述，设计题）设计流程 用户的观察和分析

情境访谈（Contextual Interviews）

走进用户的现实环境，尽量了解你的用户的工作方式、生活环境等情况。焦点小组（Focus Groups）

组织一组用户进行讨论，让你更了解用户的理解、想法、态度和需求。单独访谈（Individual Interviews）

一对一的用户讨论，让你了解某个用户是如何工作，使你知道用户的感受、想要什么及其经历等。设计

常用的素材分析方法是对象模型化，即将用户分析的结果按照讨论的对象进行分类整理，并且以各种图示的方法描述其属性、行为和关系。

对象抽象模型可以逐步转化为不同具体程度的用户视图。比较抽象的视图有利于进行逻辑分析，称为低真视图（Low-fidelity Prototype）；比较具体的视图更接近于人机界面的最终表达，称为高真视图（High-fidelity Prototype）。实施

随着产品进入实施阶段，设计师对高真设计原型进行最后的调整，并且撰写产品的设计风格标准（Style Guide），产品各个部分风格的一致性由该标准保证。

产品实施或投入市场后，面向用户的设计并没有结束，而是要进一步的搜集用户的评价和建议，以利于下一代产品的开发和研制。

任务分析（综合分析题）

使用行为分析一般使用用例图描述，它从参与者的角度出发来描述一个系统的功能，主要目的是帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求。读者请求服务用例

读者借书的时序图（借录像带）

协作关系分析

协作图着重显示了某个用户行为中各个系统元素之间的关系，而不再重点强调各个步骤的时间顺序。

以用户为中心的界面设计

以用户为中心设计的四个重要原则：

1.及早以用户为中心：设计人员应当在设计过程的早期就致力于了解用户的需要。

2.综合设计：设计的所有方面应当齐头并进发展，而不是顺次发展，使产品的内部设计与用户界面的需要始终保持一致。

3.及早并持续性地进行测试：当前对软件测试的唯一可行的方法是根据经验总结出的方法，即若实际用户认为设计是可行的，它就是可行的。通过在开发的全过程引入可用性测试，可以使用户有机会在产品推出之前就设计提供反馈意见。

4.反复式设计：大问题往往会掩盖小问题的存在。设计人员和开发人员应当在整个测试过程中反复对设计进行修改。

第6章

人机交互界面表示模型与实现

人机交互界面表示模型（综合应用题）

人机交互界面表示模型：行为模型、结构模型、模型转换、表现模型 行为模型

1.GOMS（什么意思，体现什么样的思想）

目标操作方法和选择行为模型是在交互系统中用来分析用户复杂性的建模技术，用于建立用户行为模型。它采用“分而治之”的思想，将一个任务进行多层次的细化，通过目标(Goal)、操作(Operator)、方法(Method)以及选择规则(Selection rule)四个元素来描述用户行为。UAN（User Action Notion）

用户行为标注是一种简单的符号语言，着眼于用户和界面两个交互实体的描述，主要描述用户的行为序列以及在执行任务时所用的界面。知道代码是那种模型的

关闭窗口行为描述实例

2.LOTOS模型中定义的基本算符：（基本算符代表什么意思，划出过程）

T1 ||| T2（交替Interleaving）：T1和T2两个任务相互独立执行，可按任意顺序执行，但永远不会同步。

T1 [] T2（选择Choice）：需要在T1，T2中选择一个执行，一旦选择某一个后，必须执行它直到结束，在这中间另一个再无执行机会。任务如何来选择，并没有给出一定的形式化描述。T1 | [a1,...,an] | T2（同步Synchronization）：任务T1，T2必须在动作（a1,……，an）处保持同步。T1 [> T2（禁止Deactivation）：一旦T2任务被执行，T1便无效（不活动）。T1 >> T2（允许Enabling）：当T1成功结束后才允许T2执行。

3.UAN模型的标识符主要有两种：用户动作标识符和条件选择标识符。用户动作标识符

在UAN的表示模型中有一些常用的已经预定义的符号，用来表示常见的用户界面的交互动作。如：

move_mouse(x,y)移动鼠标至(x,y)；

release_button(x,y)在(x,y)位置释放鼠标按钮； hightLight(icon)使icon高亮显示；

de_highlight(icon)取消icon的高亮显示。（解释代码意思）

（哪几种任务符号代表什么意思。）暂态关系符号：

Choice：t1 [] t2 [] … [] tn

Concurrent（Independent Concurrency）：t1 ||| t2 ||| … ||| tn 带信息交换的Concurrent：t1 |[]| t2 |[]| …|[]| tn Disabling：t1 [> t2、Enabling：t1 >> t2 >> …>> tn 带信息交换的Enabling：t1 []>> t2 []>> …[]>> tn Independence：t1 |=| t2

第7章

Web界面设计

Web界面设计的人性化、易用性是Web界面设计的核心。

Web是一个由许多互相链接的超文本（HyperText）文档组成的系统。分布在世界各地的用户能够通过Internet对其访问，进行彼此交流与共享信息。在这个系统中，每个有用的事物，被称为一种“资源”，其由一个全局“统一资源标识符”（URI）标识；这些资源通过超文本传输协议（HyperText Transfer Protocol）传送给用户；而用户通过点击链接来获得这些资源。（考英文与中文）

Web界面设计原则（简答题 举例说明）一般的Web界面设计应该遵循如下基本原则： 1.以用户为中心

要求把用户放在第一位。设计时既要考虑用户的共性，同时也要考虑他们之间的差异性。2.一致性

Web界面设计还必须考虑内容和形式的一致性。其次，Web界面自身的风格也要一致性，保持统一的整体形象。3.简洁与明确

Web界面设计是设计的一种，要求简练、明确。4.体现特色 只有丰富特色、内容翔实的网页才能使浏览者驻足阅读。特色鲜明的Web网站是精心策划的结果，只有独特的创意和赏心悦目的网页设计才能在一瞬间打动浏览者。5.兼顾不同的浏览器（展开来说，举例子）6.明确的导航设计

网站首页导航应尽量展现整个网站的架构和内容，要能让浏览者确切地知道自己在整个网站中的位置，可以确定下一步的浏览去向。AJAX技术（优点、缺点、为什么适合交互）

AJAX（Asynchronous JavaScript and XML）全称为“异步JavaScript和XML”，是一种创建交互式Web界面应用的开发技术，是一种新的架构模式。AJAX尝试建立桌面应用程序的功能和交互性与不断更新的 Web 应用程序之间的桥梁。在 Web 应用程序中可以使用像桌面应用程序中常见的动态用户界面和漂亮的控件。

基本流程：创建XMLHttpRequest类，发送请求，响应处理，用文本字符串的方式返回服务器的响应，以XMLDocument对象方式返回服务器的响应。

VRML VRML是一种建模语言，可用来描述三维物体及其行为，构建虚拟场景。VRML的基本目标是建立Internet上的交互式三维多媒体，其基本特征包括分布式、三维、交互性、多媒体集成、高度真实感等。

第8章 移动界面设计

移动浏览标准协议 1）WAP 2）WML与WMLScript 3）XHTML Basic 与XHTML MP 移动设备操作系统 1.Palm OS 2.Windows Mobile系列移动操作系统 3.嵌入式LINUX 4.Symbian OS/EPOC OS 5.其他

移动界面设计原则（综合例子）

通过前面的介绍，可以注意到，移动设备特别是掌上设备的自身特点使其在作为移动应用的开发目标平台，存在诸多限制： 资源相对匮乏 移动设备种类繁多 连接方式复杂

创建移动应用时应当遵守的一些重要的设计原则 简单直观 个性化设计 易于检索 界面风格一致 避免不必要的文本输入 根据用户要求使服务个性化 最大限度的避免用户出错 文本信息应当本地化

第9章

可用性分析与评估

可用性与可用性工程 可用性定义

国际标准化组织（ISO 9241-11）给出的可用性是指特定的用户在特定环境下使用产品并达到特定目标的效力、效率和满意的程度。

可用性并不仅仅与用户界面相关，而是蕴含更广泛的内涵，可以从五个方面去理解可用性，这五个方面集中反映了用户对产品的需求，从它们的英文表达上被归纳为五个“E” 有效性（Effective）

效率（Efficient）吸引力（Engaging）

容错能力（Error Tolerant）易于学习（Easy to Learn）

在产品开发过程中增强可用性可以带来很多好处，包括：（简答题，评价或举例说明）提高生产率； 增加销售和利润；

降低培训和产品支持的成本； 减少开发时间和开发成本； 减少维护成本； 增加用户的满意度。

支持可用性的设计原则：可学习性、灵活性、鲁棒性。

读书的好处

1、行万里路，读万卷书。

2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。

3、读书破万卷，下笔如有神。

4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文

5、少壮不努力，老大徒悲伤。

6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。——颜真卿

7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。

8、读书要三到：心到、眼到、口到

9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。

10、一日无书，百事荒废。——陈寿

11、书是人类进步的阶梯。

12、一日不读口生，一日不写手生。

13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基

14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游

15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈——歌德

16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿

17、学习永远不晚。——高尔基

18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。——刘向

19、学而不思则惘，思而不学则殆。——孔子

人机交互复习 篇2

关键词：人机交互,认知结构,流形,复杂网络,脑成像

21世纪初美国提出“NBIC”聚合科技(Nanotechnology,Biotechoiogy,Information technology and Cognitive science,纳米技术、生物技术、信息技术和认知科学,Converging Technology)概念,并把认知科学放在优先位置[1]。我们认为对脑认知活动的多元观测,多维分析,了解认知功能、结构、动力过程、演化规律,建立脑多元信息融合模型是本世纪认知科学、信息科学的重要目标。和广袤宇宙,微小的量子比较,人类对脑认知的研究还处在初级阶段,是什么阻碍我们对脑内宇宙的研究呢?我们认为是研究范式、方法、工具,尤其,需创新类似望远镜、显微镜、粒子加速器这样的脑研究工具。

在当前脑研究范式中,通常认为:人脑信息加工心理机制既不能从外部对内隐心理机制进行直接检测,也不能利用解剖方法对人脑组织所发生的心理过程进行微观水平直接观测,因而,只能用计算机模拟方法,或称“黑箱”方法借助于理论思维作用对脑认知的内部活动和机理做出间接性推断。以上是当代认知科学脑研究的隐含假设,我们称为“人机分离的功能模拟”研究范式。由于,功能模拟没有采集脑认知活动的数据,难以获得认知结构模型,而认知结构是人类学习、智慧的基础[2],是脑高级功能研究的基础。

人脑是物质、能量和信息耗散结构,一定角度,脑研究是用仪器去探测、扫描大脑的物质、能量、信息过程,并拍摄、采集数据,基于数据重构大脑。生物、医学、解剖学领域重点研究脑物质结构;神经信息学、脑电(electroencephalogram,EEG)、事件相关电位(event-related-potential,ERP)、脑功能成像[3]等是从能量角度研究大脑,是当前脑研究热门领域,MIT甚至在“点亮”大脑[4]。在物质、能量深入研究同时,我们不能忘记,大脑核心功能是符号、信息处理,是个体数年,生物体系上亿年信息耗散之结果,应开拓信息、内容层研究思路。基于人机耦合态的在线认识数据采集如图1所示,我们希望在人机交互中借助Agent等技术采集认知数据,构建认知动力方程。

脑认知信息、内容是认知心理学研究对象,但是当前认知心理学还未建立比较纯粹的认知数理模型。皮亚杰把很多数理概念引入心理学,做开创性工作,比如,在认知逻辑形式化方面引入数学中范畴、态射、群、格等概念理论[5]。从数理角度,构建脑认知数理模型的基础是背景空间、流形,或认知流形。我们不仅在思想层面建立认知流形,还需创新方法、技术、工具观测它。当前,计算机已广泛应用在认知心理学研究中,但只是

在信息技术广泛渗入时代,人机交互为基础的信息世界成为人类生存基础环境。数字世界和认知世界充分融合意味我们能通过塑造、设计数字世界而影响、改变认知世界。构建符合认知逻辑的数字环境、数字系统和大脑认知同构、态射,产生认知同化、顺应及平衡;采集认知过程信息实现认知逻辑更加精细研究,在数字系统中寻找到范畴、态射之表现,探索认知动力系统的秘密。把传统认知心理学家认知实验转移到虚拟的人机交互空间中,实现认知心理的连续、直接观测是趋势。脑认知流形如图2所示,假如人认知行为发生在流形中,通过信息观测映射到数字流形,实现认知结构成像。

基于人机系统的认知、思维研究也是钱学森教授所推崇的。1991年4月18日与他指导的科研集体中的部分成员有过如下谈话:“智能系统是非常重要的,是国家大事,关系到下一个世纪我们国家的地位。如果在这个问题上有所突破,将有深远的影响。我们要研究的问题不是智能机,而是人与机器相结合的智能系统。不能把人排除在外,应该是一个人—机智能系统”[6]。

当前,人机交互一般关注:(1)情境界面中承载知识、内容本身;(2)比如,让界面更加真实,而我们更加关注;(3)认知内容蕴含的认知逻辑;(4)基于认知流形的动力过程。和物质、能量脑研究范式不同,人机交互观测信息数据,缺少直观的“物质”性,即人机交互的认知观测需解决脑内、外认知对象是统一的,也即人机交互状态观测到的认知对象、规律和脑内认知对象、规律是统一、协变的问题,称人机交互认知观测数据客观性、统一性问题。

1 耦合认知

基于“人机分离的功能模拟”脑研究范式,从哲学互补原理可洞察到还有“人机融合的结构观测”研究模式,即用观测工具对脑认知过程、结构进行在线、直接的数据采集。此模式存在和可能吗?因为我们无法进入脑内,大胆想法是,把脑内认知诱导到脑外观测,但认知会发生在脑外吗?我们去认知哲学前沿审视人机交互,寻找可能。

1.1 脑外认知观

认知哲学是认知科学的重要组成部分,新认知哲学观点会影响到具体认知研究,当前,情景、具身、分布、延展认知观[7]是认知哲学热点。

誗情境认知:认知、知识和智能的发展是根源于智能体-环境的相互作用、相互调节和适应。认知是一个发生于智能体-环境相互作用和相互关系的整体中的事件。环境不是一个认识论上的单纯的认知对象,它同时支撑着智能体的生存;认知是面向生存的,它是活动指向的,是指向环境的活动,是可存在于脑外环境的。

誗具身认知:有机体和环境在基本循环中彼此包进(enfold)又彼此展开(unfold),这循环就是生命本身。认知和知识发生在耦合于环境的生命系统中,被誉为第二代认知科学观,是对之前认知就是计算的发展。

誗分布认知:哈钦斯1995年出版了代表性著作《荒野中的认知》(《Cognition in the wild》)主张:认知活动发生于并分布于他人、技术人工物、外部表征和环境共同构成认知环境,认知是分布现象。

誗延展认知:延展认知及延展心灵是在国际上引发重要震动和争议的认知哲学假说。本假说在1998年由克拉克提出,主张:心智可以向外延展,进入系列认知客体,比如工具、媒介及其他人,认知代理(Agent)可以延伸到脑外工具。

我国有关学者认为思维以语言、场等外化,语言是思维的工具,人类必须通过语言进行思维,但思维又必须通过语言、文字和手语外化,并产生社会作用,如果思维不外化,那么人的大脑将永远是思维的黑夹子,思维将变得毫无意义[8]。分布认知等已成为人机设计[9]重要思想。

综合当代认知前沿哲学观念,我们认为:脑内认知可超越颅骨界限在脑外活动。在技术上,脑内认知以Agent方式,被情境耦合或者诱导到脑外环境中是可行的。脑外认知观为我们在人机交互环境中观测脑内认知提供哲学基础,即在人机交互状态观测到的认知对象和脑内的认知对象是会一致、统一的,基于人机交互而采集的认知数据是有价值的,是可反映认知规律的。

1.2 人机耦合

基于探索脑信息、符号层面运动规律的强烈目的,我们需要在大脑信息处理活动状态研究大脑,选择一种仪器和大脑信息加工态在线关联、耦合,采集大脑信息活动过程、认知结构的信息,而不是物质或者能量,称这样的脑状态为信息脑(i Brain),区别于物质和能量层面的研究范式,这样,记录的数据将反映大脑信息加工、认知结构的秘密,而暂时不去研究脑信息加工时的物质和能量状态,仅专注于脑信息加工本身,无疑计算机是最好的选择。

当个体操作计算机时,计算机软件系统对个体的相关操作做出反应,比如,记录认知操作过程、依据相关逻辑确定下步认知操作,在大脑和电脑之间构成相互的输出、输入,达到信息耦合状态。

定义1人机认知耦合态:在人机交互中,(1)研究者对认知内容、逻辑、规则、流程、轨道的设计;(2)也包含个体大脑对研究者设计的认知情景的理解;(3)以及理解之后大脑对情景的反应;(4)计算机根据大脑反应过程决定下个操作节点,实现认知调制;(5)如果大脑行为按照预定轨道活动,意味着设计者的认知设计和个体认知是匹配的,相关认知规律得到一次验证;(6)否则,要么是认知规律有待修正,要么就是认知调制需要改进,或者,其它原因[10]。

把大脑认知操作的对象、内容、规则、流程、轨道等的总和称为认知信息空间。引入认知信息空间目的是用计算机软件“物化”脑信息活动,用Agent代替被研究对象的大脑行为,信息耦合抽象为认知信息空间中Agent行为,就像电磁场场中粒子。

1.3 BSM耦合认知系统

在脑外认知视角,人机交互是“脑认知体-耦合情境-信息流形”(brain cognitive body-coupling situation-information manifolds,简称“BSM”)组成的数字化认知观测平台。

定义2脑认知体:脑认知体以头颅为生理边界,是脑认知的生理载体,也是当前个体智能存在的物质基础。

定义3耦合情境:耦合情境包括人机情境界面、智能设备互动情境和本地客观环境,以能被大脑感知、认知到的对象为边界,比如,人机可视屏幕及界面的扩展。情境包括交互情境、认知数据采集、控制面板等部分。

定义4信息流形:Agent体外载体,包括认知调制器,调制情境和脑认知到耦合态;认知数据处理系统;认知可视化仪。信息流形主要功能是对学习过程、认知结构进行成像。

1.4 耦合认知数字流形

我们希望构建可视化认知数字动力系统,类似宇宙学研究中的云雾室。它里面充满了干净空气和酒精(或乙醚)的饱和汽,如果闯进去一个肉眼看不见的带电微粒,它就成了“云雾”凝结的核心,形成雾点,这些雾点便显示出微粒运动的“足迹”。

定义5认知耦合数字流形:基于脑外认知观,耦合认知的人机交互环境,Agent技术,把认知投影到信息流形中,认知过程在此信息流形中成像,称此流形为“认知耦合数字流形,认知数字流形”。我们希望“认知数字流形”能成为认知观测的“云雾室”。

和认知数字流形类似,在认知行为层有脑空间概念(Brain Space)[11],物质层有脑流形(Brain Manifold)[12]。

脑认知体是高维认知流形,需要把其投影到低维流形中。脑认知流形降维涉及低维流形结构、情境空间矢量化、认知活动符号化、认知动力结构等问题。BSM是实现认知数字流形的工具平台。

假设有研究者采集认知过程信息,一般有如下方式:(1)拍照:获取认知情境活动视觉信息;(2)录音:录制认知情境活动声音信息;(3)摄像:录制认知情境现场视频信息。这些数据以紧耦合方式存在,难分解、归并、检索、处理,须另辟蹊径,创新认知情境矢量技术。

BSM信息观测面临以下问题:

(1)诱导情境设计:如何设计有效耦合情境,把脑内认知诱导到脑外流形。

(2)部署情境感知器:部署多样情境认知感知器,对BSM进行多维观测。

(3)认知信息采样方法:认知情境空间和过程存在大量信息,需要对高维信息进行科学采集,便于信息处理,防止数据“灾难”。

(4)认知流形表征方法:如何表征复杂BSM认知流形,保证认知信息流形的完备性。

(5)认知情境重构技术:涉及低维流形和认知逻辑架构选择。

(6)认知流形动力系统:认知信息流形的动力学公理、规律、数学描述,实现认知行为的预测和调控。

2 基于范畴的人机交互数学结构

基于BSM脑认知观测平台,还要理清BSM数理模型,为BSM研究提供基本的数理支撑。从一定角度,BSM目标是把B认知映射、镜像、同构到M中,通过S。我们将在范畴论角度分析BSM之间的关系。

态射、范畴与范畴论可视为人类认知工具发生的重要的想象方式,它提供新视角,让人们更清晰地看到认识过程中从具体至形式之间通路的动态变化。著名心理学家皮亚杰在20世纪60年代就开始基于范畴的认知研究[5]。

2.1 BSM认知范畴

定义6认知范畴:在近代数学中,“范畴”(categories)是一个最为基本的概念。一个范畴C,是由以下要素组成:

C1一个类ob(C),其元素称为「对象」;

C2一个类hom(C),其元素称为「态射」(也简称“射”)(morphism)或「箭号」。每个态射f都只有一个「源对象」A及一个「目标对象」B(其中A和B都在ob(C)内),称之为「从A至B的态射」,标记为f:A→B。所有从A至B的态射所组成的类称之为「态射类」,标记为hom(A,B)、hom C(A,B)、mor(A,B)或C(A,B)。

C3一个二元运算,称为「态射复合」,使得对任意三个对象A、B及C,都会有hom(B,C)×hom(A,B)→hom(A,C)。两个态射f:A→B及g:b→c的复合写做g°f或gf,并会符合下列三个公理:

A1不相交性:除非A=A'且B=B',态射集C(A,B)与C(A',B')不能相交;

A2结合律:若f:A→B、g:B→C及h:C→D,则h°(g°f)=(h°g)°f;

A3单位元:对任意对象Y,hom(Y,Y),总存在一个态射1Y,使对任意态射f∈hom(X,Y),g∈hom(Y,Z),都会有:

1Y有唯一性也称为对象Y的恒等射。若f∈hom(X,Y),g∈hom(Y,X),有g°f=1X,那么,射g就称为f的左逆,而f称为g的右逆。既为f的左逆又为f的右逆的射称为f的双边逆。

范畴中的态射有时又称为“箭号”,这种叫法来自于交换图。交互图也可以理解为对象之间的逻辑关系、数理约束。人机交互中的认知态射交换图如图3所示。

认知范畴定义了我们研究认知的视角,在此视角,我们把大脑机体、情境空间、信息系统都是认知范畴。

定义7认知态射:在认知范畴C中,(1)能够被认知到的客体、现象组成认知类及对象ob(C),A,B∈ob(C);(2)认知操作建立A和B之间的联系,不管是基于知识关联、认知逻辑还是经验想象,就是认知态射f:A→B,hom(A,B),无疑,A,B,C∈ob(C)形成hom(B,C)×hom(A,B)→hom(A,C)认知态射链,满足传递性等;(3)恒等认知态射是对认知对象自身的确定操作。态射和认知操作、认知算子等都类似,就是认知对象之间的关联,也可以用箭头表示。

定义8 BSM认知范畴:在人机互动系统中,我们假定脑认知体是B范畴,耦合情景是S范畴,信息流形是M范畴,总称BSM范畴或人机耦合范畴。BSM范畴中,存在如下态射:

(1)认知态射:脑认知体中存在的客观认知对象之间的态射称为认知态射,即脑内认知对象之间存在的关系、态射。认知态射以大脑思维为基础。

(2)符号态射:脑外信息流形对象之间的态射,符号态射以计算符号为基础,在符号、逻辑、操作体系中存在。

(3)耦合态射:耦合情境在认知和符号态射之间建立态射,通过人机交互实现它们之间的双向链路,用η表示。

定义9认知对象等价:态射f∈hom(X,Y)称为等价的(f:X≈Y),如果存在f的双边逆f-1hom(Y,X),即认知范畴之间存在等价认知态射则认知范畴对象是等价的。

在BSM范畴中,通过认知等价态射,保持脑内认知对象、耦合情境和认知数字流形之间的认知对象等价,这个是我们研究脑内认知的客观性基础,也是脑内认知诱导、耦合到人机系统中的数理基础。

2.2 认知函子

定义10认知函子:函子是认知范畴之间保持结构的映射。它们可以被看成以所有(小)范畴为成员的范畴中的态射。

一个从范畴C到范畴D的(协变)函子F被定义为:

对C中任意对象X,都有一个D中相应的对象F(X)与其对应;

对C中任意态射f:X→Y,都有一个D中相应的态射F(f):F(X)→F(Y)与其对应;

并使下列性质成立:

对C中任意的对象X,都有F(idg)=idF(g)。

对C中任意两个态射f:X→Y和g:Y→Z,都有F(g°f)=F(g)°F(f)。

一个从范畴C到范畴D的反变函子F不同于函子的地方仅在于将D中的映射箭头倒过来。比如说f:X→Y是C中任一态射,则有F(f):F(Y)→F(X)。

B是脑内函字,M是信息流形函子,f是脑内认知态射,通过人机耦合态射η建立变换,如图4所示:

在BSM中,认知函子是不同认知范畴之间保持结构统一的操作,也是不同智能体之间保持同构的描述。BSM自然变换的分解如图5所示:

图是定义范畴的基础,函子是范畴之间的图同态,图表和函子是一个概念的不同方面,自然变换是函子间的映射,也是一种结构到另一种结构的变换。

脑认知体、耦合情境、信息流形的之间存在自然变换,保持脑内认知对象、结构、体系和信息流形之间的对象、结构、体系保持统一同构是BSM研究的基础。

定理1脑认知体和认知数字流形之间存在自然变换,简称“自然耦合变换”原理:在BSM范畴中,以耦合情境界面为纽带,信息流形和脑认知体之间存在双向认知态射通道,基于认知等价我们把脑内认知对象映射到脑外信息流形中:

以上说明,脑内认知对象通过耦合方式能被映射到脑外,称为认知对象等价或认知耦合观测可行性定理。

2.3 认知素描

数理逻辑中的形式理论是基于符号串作为形式结构的规范方法,范畴论中,态射用箭号等图表示,图是定义范畴的基础。范畴是图加上满足某种条件的图中箭头的合成规则。范畴中基于图更加直接的概念是素描。素描是数学结构的另一类抽象的形式规范,它基于图而不是形式语言或元组,其语义通常是函子。

定义11认知素描(finite product sketch):一个素描S=(G,D,L,C)是四元组,其中G是一个有向图,D是G中具有相同源和目标的路径对集合(称为可交换图表),L(C)是G中的锥(余锥)的集合。素描可以把认知图式、认知操作等可视化,也是基于人机系统能够成为脑探索新工具的基础。

范畴、态射、图、函子、素描这些为脑内认知可视化提供理论依据,尤其在BSM系统中,信息系统强大的可视化功能可以应用在脑内认知描述中。我们通过以下步骤可以实现认知可视化。

(1)矢量耦合情景:通过认知对象标注等方法,在认知情境中部署认知感觉器。

(2)认知符号序列:认知感觉器感知认知操作,把认知操作转为认知态射。

(3)认知素描:基于认知态射、函子等获得认知素描。

(4)复杂认知网络:在图基础上,把认知逻辑和态射结合,形成可视化复杂认知网络。

定理2脑认知结构和认知数字流形自然同构,简称“认知自然同构”原理:基于BSM之间的态射链路,脑内认知过程投影、成像到认知信息流形中,实现脑内认知脑外流形成像。

“自然耦合变换”和“认知自然同构”为认知耦合观测数据中存在的认知对象、过程、结构等的科学性、有效性提供基础,是我们开展认知耦合观测的保证。

3 可视复杂认知网络

3.1 高维认知流形和复杂网络同态

在数学上流形可以用图来逼近,或者,在一定角度的同构,图G=(V,E)包含有两个集合:V为顶点集合,E为边的集合。对于取样自d维流形上的样本数据集x,首先在数据点和图G的顶点之间建立一一对应,并定义成对数据点的相似度为图中的边,这样就根据数据点建立了一个与之对应的图。图和流形有很多相近的性质,最重要的一点就是都可以嵌入到Euclid空间。对于流形来说,一个与之对应的图就是一个拓扑对象,其拓扑性质通过边的权值表现。我们使用复杂认知网络[13]来描述认知流形,网络节点代表认知对象,边代表认知点之间的逻辑关系。

当前,复杂网络已经是研究热点,不仅成为描述从技术到生物直至社会各类开放复杂系统的骨架,还是研究它们拓扑结构和动力学性质的有力工具。在认知领域,皮亚杰为代表的认知心理学体系中图式,知识工程中的知识图、概念图、思维导航图等都和复杂网络概念关联。

流形的坐标映射,坐标图,或简称图是在流形的子集和简单空间之间的双射,使得该映射及其逆都保持所要的结构。在认知流形中,图册是认知可视化表达之形式,比如,知识可用树、网、线等来表达,认知流形的图形如图6所示。

因此,基于脑内认知耦合观测和脑内认知成像定理,我们可以用复杂网络去同构脑内认知结构,对高维认知流形进行降维,实现脑内认知的可视化。

3.2 认知符号序列

在研究科学研究中精细的测量必定带来大量的数据,而用以刻划事物根本性质的特征量通常为数不多,为了得到这少数特征量,未必要从大量精细的原始数据出发。其实,整个自然科学体系都是在对事物进行“粗粒化”或“约化”的描述。这一纲领在动力学系统的研究中可以较好地实现。符号动力学就是在有限精度下对动力学过程实行严格描述的一套方法[14]。

我们建立认知操作描述符号集合,对BSM情境中的认知过程进行“约化”描述,解决情境数据采集中的“数据爆炸”问题。

BSM是复杂系统,需要多维度观测和采集其活动信息,认知符号序列在符号和逻辑层面描绘认知过程也符合当前复杂系统数理体系的趋势,即数值和符号运算的综合、泛化、自修复,构建并行处理及Agent计算模型,比如,CAS模型中适应性基本机制“刺激—反应”模型就以“IF—THEN”规则表达。

在BSM耦合情境中需要对认知互动过程进行科学“粗粒化、约化”处理,比如,学生听写BOOK单词,先敲击B再敲击U再敲击K,发现不对就移动光标删除“U”后再敲击两个0,可用以下三种序列表达:B-BU-BUK-BOK-BOOK、B-U-K-O-O、1(1代表正确0表示错误),显然第一种最能反映学生认知过程,第三种只是简单结果认知信息最少;用Q表示提问S代表选择题等都是符号化的体现。

定义12认知符号集合:称能表达认知的符号S={a∈S|S为计算机能存储、传输、处理的有认知意义的字符}为认知符号;认知符号能够表达认知时间、空间、流程、逻辑等认知元素。

定义13认知操作:设S是认知符合结合,认知操作φ:S⊗S→S称为S上的一个二元认知操作,简称认知操作⊗等符号表示“认知算符”。认知操作φ和态射、映射、函数都有相似的含义,认知耦合是两个认知系统之间的双射。

认知操作是核心概念,除了用代数中的加、减、矩阵等数理算符表达外,还可用数理逻辑、形式语言描述的认知操作,比如,IF-THEN语句、计算机编程语言代码等。

定义14认知符号序列:有认知操作内涵能反映认知操作过程的数字、符号序列称为认知符号序列,即认知过程P用S中的元素S1,S2,...,Sx-1,Sx进行表达,组成认知符号序列。(Cognitive Symbol Sequence,简称:CSS)。

定义15认知逻辑:基于CSS面向认知过程的逻辑系统。逻辑规律通过包括计算机语言在内的各种语言来表达。从表现形式角度,分形领域的L-系统、IFS系统和认知符号序列有很多相似之处,以及信息流理论架构[15]。

4 认知数字流形体系架构

在BSM中,认知是高维流形,难以构建全局和整体的流形坐标系,只能对流形局部进行观测。和情境信息流理论“一个情境是世界的一个有限部分或片断”[16]一致,我们认为人机情境是认知流形的局部测量。我们(1)利用耦合情境对认知流形的观测;(2)采集数据;(3)把认知流形同构到复杂认知网络中;(4)实现认知流形符号化、数理化。

4.1 认知数字流形数理层次结构

在采集大量认知符号序列,能对脑认知进行持续比较精细的观测后,需要象宇宙学一样,对这些数据进行数理分析,建立脑内认知结构及认知动力模型。基于数理思维模式,我们将从认知对象开始建立BSM的数理层次体系,为其研究提供架构。以上结构大致层次如图7所示。

(1)认知对象:人机交互设备中,部署有传感器能够被感知的对象。

(2)认知集合:在某个情境或者过程中,根据一定目的、流程、功能等组成的认知对象元素的总和。

(3)认知拓扑:在认知集合的基础上,基于拓扑公理构建认知拓扑。

(4)认知流形:基于认知拓扑,加上附加的度量结构,形成认知流形,这些结构包括数理、权重、距离、流、逻辑等。

(5)认知度量:用认知情境耦合脑内认知,对认知进行度量。

(6)认知逻辑:在认知逻辑层面建立情境之间的制约关系,构建认知逻辑体。

(7)认知耦合:情境和大脑认知发生互动,采集脑内认知活动的信息。

以上结构大体上是层层叠进的,当然,也是我们的研究线路图。在数理角度,关键层是拓扑、流形层;在应用角度,关键层是逻辑、耦合层。在此体系结构中,认知拓扑流形层是整个体系的核心;当前,认知心理学重点在逻辑和耦合层。基于BSM将能够基于高精度、大数据的角度建立认知拓扑流形体系。

可视化复杂认知网络涵盖以上所有描述,是以上结构的表达和实现。

4.2 BSM系统功能结构

在认知流形观测视角,BSM分为以下系统层次:

(1)情境物理层:BSM物理层,和认知、信息世界相对,情境物理层包括触屏等物质、视觉层面。

(2)情境矢量层:基于物理层部署感知器,采集认知活动信息。

(3)认知符号层:把采集的情境信息矢量化、符号化。

(4)拓扑聚集层:构建情境承载数字空间,投影认知情境,尤其在拓扑视角,或者,拓扑空间中。

(5)认知动力层:构建认知动力数理体系,实现认知情境模拟、预测与控制。

(6)认知耦合层:通过BSM耦合情境,计算机和大脑进行互动。

BSM系统层次视图如图8所示,BSM系统层次中情境矢量层是一个关键层,因为,首先,构建认知情境矢量目标是采集到科学的认知符号序列数据,数据采集方法、策略将关系到认知数字流形中的认知重构;其次,拓扑聚合是承上启下层。

5 基于认知数字流形的应用

5.1 认知耦合成像

BSM是信息-认知融合系统,认知过程通过认知耦合态、认知符号序列映射到复杂认知网络中,也是对脑内认知拓扑成像的过程。脑认知拓扑成像能够实现脑内认知的观测,形成新的脑认知结构观测范式。

对中国学生英语听力的学习拓扑成像过程[16]。通过2万多条记录我们获得中国学生A-Z字母混淆表,如图9所示,比如A最容易混淆为O、其次为E,再次为H;还发现对偶性,如O最容易混淆为A。和国外研究比较,我们能够获得认知过程更加精细的内容[17]。

采集24点计算游戏的认知符号序列5.3万条记录,比如计算机给出“1-3-4-9”学生进行计算,获得如下的认知符号序列,如图10所示:

把以上四个数字替换为ABCD,运算符号不变将获得类似如下的代数式,类似,生物学的基因,我们也称其为24点的认知基因,我们总共获得205种的认知基因,如图11所示。

我们希望通过BSM系统,采集到认知符号序列,在认知拓扑空间进行抽象,获得更多认知、思维、知识基因。基于认知基因,我们将能开始进行认知结构的建构,理解认知结构的成长、发展、演化规律。

根据这些认知基因,我们对实际的记录进行分类,成像,获得24点认知过程的拓扑规律,比如,不同认知拓扑基因平均时间等参数,列举部分拓扑图如图12所示:

基于学习过程的认知结构成像技术将为教学提供有效支持,比如,教师将根据认知基因进行个性分析,或者,根据认知基因的规律进行有效训练,也能够为传统的认知心理学提供支持。

5.2 认知耦合调制器

类似粒子加速器,探索认知数字流形需工具,我们构建认知耦合调制器平台进行认知流形实验,脑认知耦合调制器的架构如图13所示:

认知耦合调制器是群体协作认知研究平台,多元信息融合环境。基于经验的认知设计和基于数理方程的认知轨道在人机耦合情境采集的数据中获得验证,实现认知可视化、矢量化、数理化、动力学研究。

6 结论

(1)基于前沿认知观,人机系统是脑内认知外延、扩展的数字环境,是思维和物质之融合体。“脑认知体-耦合情境-信息流形”组成的BSM认知观测平台实现高维认知流形耦合观测。

(2)基于范畴论,在BSM中脑认知体和脑外数字流形之间存在自然耦合变换、认知自然同构,保证耦合观测数据的科学性、有效性,认知对象、规律协变性。

(3)BSM平台是脑认知结构观测平台。基于认知耦合态、认知符号序列等概念,脑内认知态射到低维的可视化复杂认知网络中。

搭载人机交互系统 篇3

外观设计与原车良好兼容

飞歌 FA108A01E2影音导航主机屏幕采用了分辨率达800X480的高清数字屏幕，设计风格参照了雷克萨斯ES250原车的主机，使得导航主机外观与原车主控区完好兼容，完全感觉不到突兀。

通过数据线，飞歌 FA108A01E2影音导航主机可直接与iPod产品实现音频接入及全功能控制，在屏幕上还能同时显示iPod里面的歌曲名称，以及播放状态、时间等。通过USB线接入U盘后，选择主菜单的“碟机”选项，点击屏幕的“USB模式”，即可使用U盘播放的功能。同时，还可以对各款接入的产品进行充电。

飞歌独有的Remote Touch人机交互系统 操控便捷

飞歌FA108A01E2影音导航主机的最大卖点就是配备了飞歌独有的Remote Touch人机交互系统。其系统操控按键安装在变速杆旁，摇杆搭配拉丝金属的线条，给人简洁又不失高档的印象。在实际操控使用时就如同一款车载鼠标，能够通过摇杆和按钮操控影音导航主机，比起需要点击触屏操控确实快捷很多，大大方便了车主的使用。

另外，飞歌ES250 FA108A01E2影音导航主机还非常注重后座乘客的用户体验，其后视娱乐功能可以单独控制后座显示屏的节目内容，使前后排座位乘客可以同时观看不同的影视节目。

值得一提的是，用户还可通过自行选配增加TPMS胎温胎压检测、CMMB数字电视、倒车后视等功能。其中倒车后视功能只需要增加后视摄像头便可实现。当挂入倒档后，该系统会自动接通位于车尾的高清广角倒车摄像头，将车后状况清晰地显示于车载导航系统的液晶屏上。其精准的倒车轨迹线，有效地增强了倒车的安全性。

工业设计人机工程试题复习资料 篇4

一、填空题

1．人体工程学是一门优化人和整个系统效能的学科，又叫人机工程学或人因学。2．人体工程学的宗旨是已到达是舒适，健康，安全为目的。

3．人体存在种族差异，世代差异，年龄差异，性别差异，地域差异，职业差异等 4．通常来讲，人体工程学的角度出发，设计应坚持以为人使用的核心思想 5．人体测量的内容主要包括，形体测量，运动测量，生理测量

6．测量基准面即人体的平面定位是根据三个互为垂直的轴来确定的，其中包括冠状，正中矢状，横断面。

7．作业场所的光照形式有天然采光和人工照明两种，而天然采光有:侧面采光，上部采光和综合采光三种，人工采光有：一般照明，局部采光，混合采光三种。8．最佳的设计功能尺寸百分数，功能修正量与心里修正量。

9．要想打到优良的视觉效果，照明必须满足一下条件：照度适宜，均匀，稳定，无眩光。

10．人的行为习性有：左侧通行，抄近路，左转弯，从众习性，聚集效应和识途性。11．人的感觉通道种类不同，感受刺激的反应也不相同，最快的感觉通道是听觉/触觉，最慢的是痛觉。

12．立姿眼高可用于确定在剧院，礼堂，会议室等出人的视线。13．两肘间的宽度，可用于确定会议桌，餐桌，柜台的位置。14．餐桌靠墙布置，必须考虑起身和高座的空间。

15．为了防止在厕浴间发生意外，应将浴盆和淋浴地面做成防滑地面。16．办公椅比较复杂，需要合适人体的两种姿势动态坐姿和静态坐姿。17．关于听力，耳朵能忍受的上限是70dB。

18．人的两眼可以感受到光波只占整个电磁光谱的一小部分其波长380~780mm。20．室内空间的分类哪三种：行为空间，生理空间，心理空间。

22．作业空间设计内容包括：空间布置，工作台设计，座椅设计以及空间环境设计等。23．人体测量数据主要分为两类：一类为静态测量数据，一类为动态测量数据。

25．人的身体尺寸因年龄，性别，地域，种族，职业等不同，会出现显著的差异性。26．在通往出口的道路上，两扶手之间应留出48mm的空间是为了保证可以牢牢握住扶手。

二、选择题

1．人体测量学中的百分位数是指（c）

A，略

B,略

C,有百分之多少的人其测量值小于该值对应的数值

D,略

2．在椅子设计中，由于经济原因对此产品不能设计成可调式的，那么设计中登高尺寸的参数依据应该选择（c）

A, 中值

B, 均值

C, 高百分位数

D,低百分位数 3．每套住宅至少应配置三件卫浴洁具，设便器，洗面器二件卫生洁具的面积不小于（a）A,1.1m2 B,2m2 C,2.5m2 D, 3m2(注：m后面的2是平方米)

4．人们看到苹果就产生了苹果的绿色的视觉，摸一下则产生光滑的触觉，这种现象我们称之为（b)

A,知觉

B,感觉

C,感知觉

D,知感觉

5．人眼能分辨各种不同的颜色，这是因为人的视网膜上有_____视维细胞来对色光进行感知（a）

A,七种

B,五种

C,三种

D,九种

6．人们从较暗的环境进入较亮的环境时，人眼的适应过程叫（c）A,明知觉

B,明感觉

C,明适应

D,暗适应

7．在通道设计中。应参照(d)的人体尺度进行设计

A,第5百分位

B,第10百分位

C,第50百分位哦

D, 第95百分位 8．在室内过道设计时，所参考的下列人体尺寸中，关系最小的是(a)

A,坐面最小

B,大腿最小

C,胸厚

D,肩宽

9．在确定坐姿用桌台的容腿空间时，下列哪一个尺寸与此关系最小（d)A,坐面高度

B,坐姿藤高

C,卓面高度

D,大腿厚度

10．下列哪处是家庭中发生是故最多的地方，所以设计时最应充分考虑安全因素（a）A,卫生间

B,楼梯

C,厨房

D,阳台

11．地面材料分为____,____,____,三种（b）A,生物材料自然材料人造材料

B,石材木材瓷砖 C,现代材料仿古材料传统材料

D,高档中档抵挡

12．确定居室室内大衣柜深度的尺寸最依据的是（c）A,臀部宽度

B,两肘宽度

C,肩部宽度

13．_____用于确定剧场，礼堂，会议室等处人的视线（a）A,立姿眼高

B,挺直坐高

C,放松坐高

14．从室内设计的角度来说，人体工程学的主要功能用在于同队人体的____和____的正确认识使室内环境因素适应人类生活活动的需要，进而打到提高室内环境的质量目标（b）A,人体尺寸

B,生理心理

C,空间结构 15．常用的百分位取_____和_____。（c）A,50 % 100% B,1% 99% C,5% 95%

16．下列关于视觉的运动规律，不正确的是（c）

A,略

B,略

C,对物体尺寸和比例的估计，垂直方向比水平方向准确，迅速

D,略 17．测量人体身体或身体某部分周长时，被测者要保持何种姿势？（a）

A,垂直站立

B,挺直坐着

C,平躺

D,直立，平举双手 18．室内环境中，_____与人的关系最为密切（a）A,物理环境

B,化学环境

C,生物环境

D,其他环境

19．目前，我们在设计中依据的数据来源《中国成年人人体尺寸》是_____年我国正式颁布的国家标准。（b）

A,1962 B,1988 C,1991

D,1992 20．为防止回音现象发生，再声源和授音点之间，所有声音的路线要控制在_____一下。（d）

A,20m

B,19m

C,18m D,17m

三：简答题

1．人体工程学在室内设计中的作用主要体现在哪几个方面？

（一）为确定人们在室内活动所需要的空间提供主要依据、（二）为确定家具，设施的尺度及其使用范围提供主要依据。

（三）提供适应人体的室内环境的最佳参数

（四）为室内视觉环境设计提供科学的依据

（五）提供“以人为本”的人性化设计

2．简述坐具的基本尺寸要素，并试着分析不合理的尺寸数据对人自身会产生哪些负面影响？

（一）坐高，坐面与地面的垂直距高，应小于坐着小腿腿窝到地面的垂直距离

（二）坐深，坐面的前沿至后沿的距离，一般情绪下坐深尺寸在380mm到400mm之间。

（三）坐宽，一般坐宽不小于380mm，而对于有扶手的坐宽一般不小于460mm。

（四）扶手的高度，扶手上表面至椅登的垂直距离为200mm到220mm.3．作业场所布置有哪些原则？并简述应用要点

（一）人机工程学原则

（二）重要性原则

（三）使用频率原则

（四）功能原则

（五）使用顺序原则

4．室内光环境设计应注意哪几个方面？

（一）避免强烈的影子或高光

（二）光源显色属性

（三）要有足够的照度

（四）尽可能减少炫光

（五）在照明较差的表面上，应采用高彩度和高明度的颜色

（六）光源位置应能清楚的被察觉

（七）减少有光泽的面积

（八）白色表面而应分散在视野的周围

（九）物体表面质地能看出

（十）要有层次感

5．安静与温度是影响卧室舒适的主要因素，可以从以下几个方面采取措施？

（一）保证卧室的封闭性。以方便人从事私密性的活动

（二）调节是诶温度，保持室内空气流通。

（三）床垫和床上用品柔软适中。要有利于人的睡眠休息

（四）地面的处理是否合理，这些标准有时要根据年龄来区分。

（五）家具布置是否有利于人的行走、（六）电器开关设置是否合理，是否方便人夜晚下床时随手触及。6．大撒旦噪声对人有哪些不良影响？

（一）强的噪声可以引起耳部不适，如耳鸣，耳痛，听力损伤

（二）使工作效率降低

（三）损害心血管

（四）干扰休息和睡眠

（五）引起如神经系统功能紊乱，精神障碍，内分泌紊乱甚至事故率升高 7．人体尺寸分为哪两种？他们各自的定义是什么？

（一）人体尺寸的测量可分为两类，即构造尺寸和功能尺寸。

（二）构造尺寸：是指静态的人体尺寸，它是人体处于固定的标准状态下的测量的，可以测量许多不同的标准状态和不同部位。如，手臂等

（三）功能尺寸：是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动所能达到的空间范围，它是动态的人体状态下测得，是由关节的活动，转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸。

10．影响室内最好舒适温度的主要因素有哪些？

（一）环境因素：空气的干湿温度，水蒸汽压力，空气流速，热辐射等

（二）年龄因素：

（三）生理因素

（四）劳动因素

（五）性别因素

11．人体工程学在环境空间设计中的作用。

（一）为确定活动空间范围提供设计依据

（二）为家居设计提供依据

（三）为确定人的感觉器官对环境的适应能力提供依据

（四）为环境系统的优化提供设计依据

（五）为事故的预防提供设计依据

（六）为重要类型，如住宅等环境设计提供人体工程学理念和设计指导

（七）为弱势群体及无障碍环境设计提供依据 12．设计工作椅的时候应注意什么？

（一）舒适性

（二）稳定性

（三）坐面要求受力均匀

（四）腰部要有支撑

（五）便捷性

（六）摆脱不必要的身心疲劳，体会工作的乐趣和快感

PART 2

一、填空题(本大题共5小题，每空2分，共20分)

1、人机工程学研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样同意考虑__工作效率_____、__人的健康_______、安全和舒适等问题。

2、人体工程学是一门研究“____人与机械和环境____”的学科，是二次大战后发展起来的一门新学科。国际人类工效学协会简称___IEA_______。

4、人眼对不同色彩的视野不同，红、白、蓝、绿、黑五种色彩的视野大小的先后顺序为_____白蓝红绿黑________。

6、工作座椅必须具备____座面____、____腰靠____、____扶手___、支架等主要构件。

7、在设计工作椅座面深度尺寸时，应以人体的__ 臀部至腿弯的长度___尺寸的___第五____百分位为计算依据。在设计其扶手高度时，要以人体的__肘部平放高度__尺寸的__第五十_____百分位为计算依据。

8、作业环境中的照明一般有三种形式，即天然采光、人工照明、____混合采光_____。

9、按时间特性分，将记忆可区别为___瞬时记忆__、__短时记忆___、____长时记忆___。

10、注意分____无意注意____和_____有意注意____。

12.现代人机工程学力求使__实验心理学___、__生理学_______功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作。

13.人机工程学的常用研究方法有__研究法___、_观测法_、_实验法___和模拟与模型试验法。（观察法、实测法）

14.人体工程学研究的主要内容有___人体特性_____、_人机系统___、工作场所和信息传递，以及环境控制和安全保护等。

17.错觉是对外界事物不正确的知觉，是知觉__恒常性____的颠倒

1、人体工程学的知识体系涉及人体科学、技术科学和环境科学

2、根据刺激物的作用时间，感觉对比可分为同时对比和继时对比

3、神经系统根据其功能可分为中枢神经系统和周围神经系统两部分，支配躯体运动的神经又称中枢神经，传递感觉器官信息的神经又称周围神经。

二、选择题(单选题，共5小题，每空2分，共10分)

1、必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（象通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以第（3）百分位的值作为适用的人体尺寸； A、50 B、80 C、90 D、55

2、下列（3）不属于显示器的设计原则。

A、可见度高对观察距离、观察角度、显示符号的大小，给以最佳的处理。B、明显度高使之醒目、消除背景干扰、提高区别能力。C、忽略少部分视力缺陷者（如视弱、色弱者）。

D、阐明力强在所处环境中显示的意义明确，推断准确可靠，掌握容易。

3、下列（3）不属于控制器的编码形式。

A、形状编码和大小编码

B、位置编码和色彩编码 C、形状编码和状态编码

D、符号编码和大小编码

4、在设计语言传示装置时，以下（4）一般不予考虑。A、语言的清晰度

B、语言的强度 C、噪声对语言传示的影响

D、地域性口音

5、工厂里一些危险品、重要开关、报警信号灯等，一般都采用（4）色作标志。A、蓝

B、绿 C、黄 D、红

6、只有频率在（1）范围内的声音人耳才能感觉到，即才能引起听觉。A、20～20000Hz

B、10～20000Hz

C、40～200000Hz

D、30～200000Hz

7、温度计、速度计均属于（2）A、屏幕式显示

B、定量显示

C、定性显示

D、警告性显示

8、以下（b）不属于知觉的基本特性。A、整体性

B、保持性

C、理解性

D、恒常性

9、人们从较暗的环境进人较亮环境时，人眼的适应过程称为（c）。A、明知觉

B、明感觉

C、明适应

D、暗适应

选择题

1、（1）是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在英国完成的。

①美国 ②德国 ③法国 ④英国

2、人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用的是以第5%、第（1）%、第95%三种百分位数来表示。①50 ②60 ③70 ④55

3、必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（象通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以第（3）百分位的值作为适用的人体尺寸； ①50 ②80 ③90 ④55

4、有限度的或受身体延伸所限制的空间尺寸（象抓握物体的可及距离、控制器的位移、显示器与测试点位置、安全防护罩上的空隙等），应以第（4）百分位的值作为适用的人体尺寸； ①50 ②20 ③10 ④5

5、人的感觉印象最多的来自（2）。①耳朵 ②眼睛 ③嗅觉 ④其他感官

6、人们往往根据自己过去获得的知识和经验去理解和感知现实的对象，这是人知觉的（3）性。①选择性 ②整体性 ③理解性 ④恒常性

7、阳光下煤快的反射率要比黄昏时粉笔的反射率高，然而人们仍然把粉笔看成白的，把煤快看成黑的，不会依反光率的高低而颠倒黑白，这是知觉特性的（4）性。①选择性 ②整体性 ③理解性 ④恒常性

8、（2）是由瞳孔中心到被观察物体两端所张开的角度。①视力 ②视角 ③视野 ④视平面

9、视野是指人眼能观察到的范围，其中在头部固定，而转动眼球注视某一中心点时所见的范围成为（2）。①静视野 ②动视野 ③注视野 ④视平面

10、在人的三种视野中，（2）范围最大。①静视野 ②动视野 ③注视野 ④视平面

11、人机工程中，一般以（1）为以据设计视觉显示器等有关部件，以减少人眼的疲劳。①静视野 ②动视野 ③注视野 ④视平面

13、眼睛的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西，后看到垂直方向的东西。所以，一般机器的外形常设计成（4）。①三角形 ②正方形 ③竖向长方形 ④横向长方形

14、人眼视觉的暂停时间平均需要（2）s。①1.7 ②0.17 ③5 ④17

15、下列（3）不是声波的三个基本物理量。①声速 ②波长 ③声强 ④频率

16、只有频率在（1）范围内的声音人耳才能感觉到，即才能引起听觉。①20～20000Hz ②10～20000Hz ③40～200000Hz ④30～200000Hz

17、人耳对声音的（4）的感觉最灵敏。①广度 ②响度 ③强度 ④频率

18、为了保证安全作业，在机器设计中，应使操纵速度（2）人的反应速度。①大致等于 ②低于 ③大于 ④远大于

19、下列（1）不属于不安全心理状态。

①胆怯心理 ②侥幸心理 ③省能心理 ④逆反心理

20、在物质代谢过程的同时发生着能量释放、转移、贮存和利用的过程，称为（3）。①自然代谢 ②新陈代谢 ③能量代谢 ④心理代谢

21、下列（2）不属于骨骼肌活动的能量途径供给

①需氧系列 ②排泄系列 ③乳酸系列 ④ATP－CP系列

22、能量代谢分为基础代谢量、（2）和劳动代谢量。①运动代谢量 ②安静代谢量 ③睡眠代谢量 ④心理代谢量

23、安静代谢是人仅为保持身体平衡及安静姿势所消耗的能量，安静代谢率一般取为基础代谢率的（3）倍。①120 ②12 ③1.2 ④1

24、下列（2）不属于疲劳测定方法。①闪光融合值测定 ②空气含氧量测定 ③能量代谢率测定 ④心率测定

25、触觉两点阈值测定属于（2）的一种。①设备可靠性测定 ②疲劳测定 ③能量代谢率测定 ④闪光融合值测定

26、为了消除个人之间的差别，采用（1）来表示某种体力劳动的强度。①劳动代谢量/基础代谢量 ②基础代谢量/劳动代谢量 ③劳动代谢量/安静代谢量 ④安静代谢量/劳动代谢量

27、刻度盘指针式显示属于（3）。①屏幕式显示 ②直接显示 ③模拟显示 ④数字显示

28、温度计、速度计均属于（2）①屏幕式显示 ②定量显示 ③定性显示 ④警告性显示

29、下列（3）不属于显示器的设计原则。

①可见度高对观察距离、观察角度、显示符号的大小，给以最佳的处理。②明显度高使之醒目、消除背景干扰、提高区别能力。③忽略少部分视力缺陷者（如视弱、色弱者）。

④阐明力强在所处环境中显示的意义明确，推断准确可靠，掌握容易。

30、作为定量显示，在静态显示的条件下（4）误读率较低，而且认读需占用的时间也较短。

①刻度盘显示 ②动态显示 ③指针式模拟显示 ④数字显示

31、（3）常用作高噪声环境中的报警装置。①峰鸣器 ②电铃 ③角笛和气笛 ④警报器

32、（4）主要用作危急事态的报警，如防空警报、救火警报等。①峰鸣器 ②电铃 ③角笛和气笛 ④警报器

33、在设计语言传示装置时，以下（4）一般不予考虑。①语言的清晰度 ②语言的强度

③噪声对语言传示的影响 ④地域性口音

34、对于远视距下，为保证在日光亮度和恶劣气候条件下清晰可辨，可选用（1）的信号灯。

①红光 ②白光 ③黄光 ④彩色光

35、闪光信号的闪烁频率一般为（4）,亮度对比较差时，闪光频率可稍高。①0.6～167Hz ②6～167Hz ③0.6～16.7Hz ④0.6～1.67Hz

36、为使目标能在有噪声的背景中100%地被识别，应当使目标的亮度高于（2）识别阈的亮度5dB以上。①5% ②95% ③50% ④90%

37、模拟显示大都是靠指针指示。指针设计的人机学问题，主要从下列几方面考虑，但其中（4）不属于重点考虑范围。①形状 ②宽度 ③长度 ④材质

38、操纵控制器的类型很多，按操纵方式划分可分为（1）： ①手动控制器和脚动控制器 ②手动控制器和声动控制器 ③开关控制器和转换控制器 ④调整控制器和转换控制器

39、正确地选择控制器的类型对于安全生产、提高功效极为重要，在其选择原则中下列（2）是错误的。

①快速而精确度高的操作一般采用手控或指控装置，用力的操作则采用手臂及下肢控制 ②手控制器应安排在肘和肩高度以上的位置，并且易于看见 ③紧急制动的控制器要尽量与其他控制器有明显区分，避免混淆 ④控制器的类型及方式应尽可能适合人的操作特性，避免操作失误 40、在安全生产中，（2）不是劳动保护的特殊装置而引起误差的相关因素。①手套 ②鞋 ③工作服 ④口罩

41、下列（2）不能用来做控制器的反馈方式。

①光显示 ②按纽本身的配色 ③音响显示 ④操纵阻力

42、下列（3）不属于控制器的编码形式。①形状编码和大小编码 ②位置编码和色彩编码 ③形状编码和状态编码 ④符号编码和大小编码

43、按钮有三个主要参数为：（2）、作用力及移动距离。①体积 ②直径 ③色彩 ④形状

44、扳动开关一般有“开”、“关”两个位置，手柄长度最小不得小于（3）mm。①5 ②50 ③25 ④500

45、下列（4）不是操纵杆的主要优点。

①可以利用较大的杠杆比，操纵阻力较大的控制器。

②使操纵杆的运动方向与被控机器的运动方向一致，可以实现模拟操作。③操纵杆宜作推、拉等直线运动，较旋转式操纵动作反应快。④操作角度大。

46、设计能实现最佳的信息交流系统，至少要遵守下面五个原则，时间顺序原则、（4）、使用频率原则、重要性原则、运动方向性原则。①布局的美观性原则 ②紧凑性原则 ③交互性原则 ④功能顺序原则

47、（2）式仪表最宜用于检查显示和动态显示。①数码管显示 ②刻度盘指针 ③液晶屏幕显示 ④机械

48、从视觉特征来说，仪表板的视距最好是70cm左右，其高度最好与眼相平，布置时，面板应后仰（2）o角。①15 ②30 ③45 ④60

49、下列（2）不是属于防止误操作的设计。①将按钮或旋钮设置在凹入的底座之中

②扳动开关要求手指在扳钮两侧有足够的空间以便捏住钮柄

③使操作手在越过此控制器时，手的运动方向与该控制器的运动方向不一致 ④增加操作阻力，使较小外力不起作用

50、人体在规定的位置上进行作业时（如操纵机器、维修设备等）,必须触及的空间，即作业范围，或称为（2）。

①作业活动空间 ②作业接触空间 ③安全防护空间 ④作业休息空间

51、人体在作业时或进行其他活动时（如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与休息等），人体自由活动所需要的范围称（1）。

①作业活动空间 ②作业接触空间 ③安全防护空间 ④作业休息空间

52、为了保障人体安全，避免人体与危险源（如机械转动部位等）直接触所需要的空间称为（3）。

①作业活动空间 ②作业接触空间 ③安全防护空间 ④作业休息空间

53、作业空间设计要着眼于（4），落实于设备。①环境 ②整体 ③局部 ④人

54、为了使操作人员在工作时行动自如，避免产生不良的心理障碍和身体损伤，最小工作间的地面面积不得小于（2）米2。①80 ②8 ③0.8 ④20

55、每个操作人员在工作岗位上的自由活动面积不得小于（3）米2，并且自由活动场地的宽度不得小于1米。①100 ②15 ③1.5 ④50

56、对劳动效果的分析研究表明，人体最合理的作业姿势就是（2）。①立姿作业 ②坐姿作业

③坐—立交替姿势作业 ④蹲姿作业

57、固定的工作面高度是按照坐高或坐姿肘高的第（1）百分位数值设计的。①5 ②50 ③95 ④15

58、立姿通常指人站立时上体前屈角小于（3）o时所保持的姿势 ①5 ②45 ③30 ④15

59、立姿工作面高度应按身高和肘高的第（1）百分位数设计。①5 ②50 ③95 ④15 60、全身进入的各种姿势所需的最小作业空间尺寸，应根据有关人体测量项目的第（3）百分位数进行设计。①5 ②50 ③95 ④15 61、由于安全距离直接关系到人体的安全与健康，在人体尺寸或最大可及范围的选取时，应采用第（3）百分位上男女二者中较大的数值作为最小安全距离的设计依据。①5 ②50 ③95 ④99 62、防止可及危险部位的安全距离包括：上伸可及安全距离，探越可及安全距离，上肢自由摆动安全距离和（1）。①活动可及安全距离 ②伸进可及安全距离

③一步可及安全距离 ④整体可及安全距离 63、当防护屏或防护罩与危险部位不能远距离隔离时，就必须根据某些肢体的测量参数第（1）百分位数男女二者中的较小值来确定防护屏或防护罩的最大孔隙，以防止肢体的某个部位通过。①1 ②5 ③95 ④99

64、如果已经确定了防护屏或防护罩的孔隙尺寸，则应根据第（4）百分位数男女二者中的较大值来确定防护屏或防护罩至危险部位的安全距离，使能够穿越孔隙的那部分肢体不能触及危险部位。①5 ②50 ③95 ④99

65、在设计防止睬空致伤的盖板开口安全距离时，条形开口的安全距离不大于（3）毫米。①3.5 ②35 ③350 ④100

66、人体与带电导体间的安全距离视电压的高低和操作条件机而定。（1），人体与带电体至少应保持100毫米的距离。①在低压操作中 ②在高压操作中

③无论在低压还是在高压操作中 ④无论何时09

67、在高压无遮栏20～35千伏操作中，人体及所携带工具与带电体之门的最小距离不得小于（2）。

①100米 ②1米 ③100毫米 ④1毫米

68、作业环境中的照明一般有三种形式，即天然采光、人工照明、（4）。①近距离采光 ②远距离采光 ③移动采光 ④混合采光 69、在作业环境中的光源，（2）是最理想的。①白炽灯 ②自然光 ③荧光灯 ④霓虹灯

70、按光线与被照物的关系，光源可分为直射光源、反射光源及（4）三种。①强光源 ②背景光源 ③彩色光源 ④透射光源 71、（4）的光线经散光的透明材料使光线转为漫射，以减轻阴影和眩光，使照度分布均匀。

①散射光源 ②背景光源 ③彩色光源 ④透射光源 72、（3）光线的90%至更多的光都照在天花板和墙面上，通过反射来照明，故不会产生阴影。

①散射光源 ②背景光源 ③反射光源 ④透射光源

73、为了防止和减轻眩光对作业的不利影响，人们采取了很多措施有，但下列（3）对防止和减轻眩光无明显效果。①限制光源亮度 ②合理分布光源 ③采用直射光源

④适当提高环境亮度以减少亮度对比。74、（1）是指在作业面及其周围光的照度。①光的数量 ②光强 ③照度 ④亮度

75、照明的均匀性主要从（4）上来解决。①空间的大小 ②设备的布置 ③光源的选择 ④灯具的布置

76、根据有关测定，气温（2）时，是温度环境的舒适区段，在这个区段里，体力消耗最小，工作效率最高，最适宜于人们的生活和工作。①5oC～21oC ②15oC～21oC ③15oC～35oC ④21oC 77、太阳光里含有七种色光，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫，其波长从（1）毫微米，为可见光。

①380～780 ②38～780 ③380～7800 ④3800～7800 78、工厂里一些危险品、重要开关、报警信号灯等，一般都采用（4）色作标志。①蓝 ②绿 ③黄 ④红 79、安全人机系统主要包括人、机、（1）三部分。①环境 ②设备 ③厂房 ④家庭

80、人机系统设计是在环境因素适应的条件下，重点解决系统中人的效能、安全、身心健康及（2）的问题。①设备安全 ②人机匹配优化 ③人与环境匹配优化 ④环境优化

81、人机界面主要指（4）。①控制和运行系统 ②控制系统 ③显示系统 ④显示和控制系统 82、下列（3）不符合人机功能合理分配的原则。①快速的、持久的、可靠性高的由机器来做 ②研究、创造、决策由人来做

③单调的、高阶运算的、操作复杂的由人来做 ④笨重的、快速的、持久的由机器来做

83、通过人与机器的特性比较，进行客观的和符合逻辑的分配，这是（3）。①剩余分配原则 ②经济分配原则 ③比较分配原则 ④弹性分配原则 84、在功能分配时，首先考虑机器所能承担的系统功能，然后将剩余部分功能分配给人，这是（1）。

①剩余分配原则 ②经济分配原则 ③比较分配原则 ④弹性分配原则

85、对某一特定功能．由机器承担时，需要重新设计、生产和制造；由人来承担时，则需要培训、支付费用等，这属于（2）。

①剩余分配原则 ②经济分配原则 ③比较分配原则 ④弹性分配原则 86、（4）是指系统的功能分配要适合于人的生理和心理的多种需求，有意识地发挥人的技能。

①剩余分配原则 ②经济分配原则 ③比较分配原则 ④宜人分配原则

87、现代计算机的控制系统，要有多种人机接口，从而实现不同程度的人机对话，这属于（3）。

①剩余分配原则 ②经济分配原则 ③比较分配原则 ④宜人分配原则 88、人机界面设计，首要的是人与机器的信息交流过程中的（2）。①准确性、可靠性及美观度 ②准确性、可靠性及有效度 ③准确性、可靠性及速度 ④连续性、速度及有效度 89、把最重要的操纵器和显示器配置在最佳的作业范围内。这是控制与显示系统的设计的（4）原则。①功能性 ②准确性 ③关联性 ④优先性

90、根据操纵器和显示器的功能进行适当的划分，把相同功能的配置在同一分区内。这是控制与显示系统的设计的（1）原则。①功能性 ②准确性 ③关联性 ④优先性 91、按操纵器和显示器间的对应关系来配置。这是控制与显示系统的设计的（3）原则。①功能性 ②准确性 ③关联性 ④优先性

92、在研究人的行为的可靠性时，采用（2）进行定量和定性的研究。①心理的方法和因果的方法 ②概率的方法和因果的方法 ③推理的方法和因果的方法 ④概率的方法和勘察的方法

93、为了考察系统中人为失误的发生过程，就根据人的作用建立了一个S—O—R（刺激一机体一反应）行动模型，在O—R联接点上，（3）。①人必须识别刺激 ②人必须作出反应

③人必须作出反应和行动 ④人必须识别刺激并作出判断 94、就机器设备而言，可靠性是指机器、部件、零件在（4）完成规定功能的能力。①规定条件下 ②规定时间内

③规定环境下和规定人员内 ④规定条件下和规定时间内 95、（2）是指机器处于正常工作状态下的偶发故障。①初期故障 ②随机故障 ③耗损故障 ④晚期故障 96、（1）是指发生于机器试制或投产早期的试运转期间的故障。①初期故障 ②随机故障 ③耗损故障 ④晚期故障 97、下列（3）不属于人机系统评价的一个方面。①作业效能的改善

②改善人力资源的利用率 ③加大培训投入

④提高使用者的满意度

98、疲劳程度的轻重决定于（1）。

①劳动强度的大小和持续劳动时间的长短 ②劳动强度的大小 ③持续劳动时间的长短 ④作业者的满意度

99、能量代谢率的英文简写是（3）。①BMR ②RBR ③RMR ④RMB 100、能量代谢率（RMR）=劳动时总能耗量—（2）。①基础代谢量/安静时能耗量 ②安静时能耗量/基础代谢量 ③安静时能耗量/安静时代谢量 ④基础能耗量/基础代谢量

一、人机工程学主要研究的是人、机、环境三者之间的关系，简述这三者的含义。人——指操作者或使用者；机——泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等；环境——是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人—机—环境系统——是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统。

二、人体测量的基本术语有哪些？17

1、被测者姿势（1）立姿（2）坐姿

2、测量基准面（1）矢状面（2）正中矢状面（3）冠状面（4）水平面（5）眼耳平面

三、思维的过程有哪些？ 分析、综合、比较、抽象、概括

四、为了方便认读，减少误读率和操作认读效率，各种控制室、驾驶室和控制台等仪表面板上的仪表位置应按哪些原则进行设计？

1、按仪表的重要程度排列

2、按使用顺序排列

3、按功能进行组合排列

4、按最佳零点方位排列

5、按视觉特性排列

6、按仪表与操纵器的相合性排列

五、作业场所布置总则是什么？分条论述。

1.重要性原则：优先考虑实现系统作业的目标或达到其它性能最为重要的元件。2.使用频率原则：经常使用的元件应布置于作业者易见易及的地方。3.功能原则：把具有相关功能的元件编组排列。4.使用顺序原则：按使用顺序排列布置各元件。

六、操纵装置编码有哪些？

（1）形状编码（2）位置编码（3）尺寸编码（4）颜色编码（5）符号编码

七、百分位的定义是什么？常用的百分位有哪些？

表示具有某一尺寸的人和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比

八、视觉显示终端作业岗位的人机界面的设计要点有哪些。

-视觉显示终端作业岗位的人机界面：人-椅界面；眼-屏幕界面；手-键盘界面；脚-地板界面

九、噪声对听觉的影响有哪些？

（1）暂时性听力下降（2）听力疲劳（3）持久性听力损失（4）爆震性耳聋 测量尺寸 X=均值+-（一到五十为-五十后为+）（标准差*K）X=X±（SD*K）抽样误差SX（均值）=SD（标准差）/ 根号N

三、问答题

1、简述人体工程学学科的发展历程及其各发展阶段的特点

1萌芽期19世纪末至第一次世界大战：主要有泰勒的手工具设计特点和作业效率的关系和吉尔布瑞斯倡导的实验心理学应用于生产时间2.初兴期-第一次世界大战至第二次世界大战：战争使得男人都上了战场，女人必须参加生产劳动才能已不能辜负战争的庞大需求，因此当时工作疲劳和工作效率以及如何加强人体在战争有效作用成为研究主题3-成熟期–第二次世界大战至60年代：金额及技术的迅猛发展，导致了复杂的武器、机械的产生，因此人体工程学的研究主题由人适应机器变成了如何使机器适应人。使得可以减少人的疲劳、人为错误，提高工作效率。4 深化期—20世纪70年代末以来，这一阶段该学科开始渗透到人类工作生活的各个领域同时自动化系统、人际信息交互、人工智能等都开始与该学科紧密联系

2、简述视觉系统的组成以及构成视觉的基本要素

视觉系统：主要是一对眼睛，它们各由一支视神经与大脑视神经表层相连（睫状神经节视神经动眼神经视交叉视束外侧膝状体视放射视中枢）视觉：眼睛视神经视觉中枢

3、分析影响人体尺度的因素；简述人体测量的内容和方法

影响因素：年龄、性别、年代、地区与种族、职业、生活状况等 方法：普通测量法、摄像法、三维数字化人体测量法

内容：1形态测量可分为构造尺寸和功能尺寸2运动测量3生理测量主要是测定人体的生理指标

4、试从人体工程学的角度，分析沙发坐垫设计的内容以及需要考虑的人的因素。座面

座高：测量项目是小腿加足高，百分位选择是P5-P95 座宽：测量坐姿臀宽或肩宽，百分位选择是P95 座深：百分位选择P5-P95，座深等于座高+衣服的厚度+适当的余量

要考虑座面的设计和人体的疲劳、座椅的垫性与人体疲劳、座高与座深是否过大或过小

5、人的行为习性主要有哪些？室内设计中如何考虑这些行为习性？

行为习性抄近路习性识图性左侧通行习性左转弯习性从中习性聚众效应人的距离保持

7、人主要有哪几种感觉类型？各有何特点？

视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤感觉、深部感觉、平衡感觉

9、读数用仪表与检查用仪表有何区别？举例说明。

检查用仪表显示设备或系统状态参数偏离正常值的情况读数用仪表此种仪表刻度的具体数值显示设备的状态和参数

10、为什么“开窗形”仪表比较好而“垂直直线形”最差？ 垂直直线形误读率最高，而开窗式仪表误读率最低。但是开窗式仪表一般不宜单独使用，常以小开窗插入较大的仪表盘中，用来指示仪表的高位数值。通常将一些多指针仪表改为单指针加小窗式仪表，使得这种形式的仪表不仅可增加读数的位数，而且还大大提高读数的效率和准确度。

11、控制器有哪些编码？

①形状编码②位置编码③尺寸编码④颜色编码⑤符号编码

12、控制器编码起什么作用？ 提高效率和减少误操作率

形状编码的主要目的是，便于操作者在盲定位操作(眼睛不看)时能进行有效的区分和准确定。

控制器的位置编码按照一定的规律进行标准化布局设计，对于快速准确地操作具有重要意义。

大小编码根据控制器的功能要素将控制器的形状作长度、面积、体积等因素的区分称大小编码。一般来说，较大的长度比较小的长度给人的感知信息要更准确些。控制器的颜色编码一般不能单独使用，要与形状等编码合并使用。颜色只能靠视觉辨认，并且只有在比较好的照明条件下才不致被误认，所以使用范围受到限制。用于控制器编

码的颜色一般只是红、黄、橙、蓝、绿五种。

标号编码在控制器上或其侧旁，用文字或某种符号标明其功能。但它需要一定的空间和较好的照明条件，并要求标号简明易辨。

14、简述显示器的设计原则。视觉显示器的设计原则

(1)对视觉显示器具备的基本要求

视觉显示器必须满足以下3个基本要求： 1)能见性。即显示的目栎易被觉察。2)清晰性。即显示的目标不易被混淆。

3)可懂性。即显示的目标意义明确，易被迅速理解。(2)视觉显示器设计应遵循的原则

为了实现以上3方面的要求，视觉显示器的设计必须遵循以下原则。

1)根据使用要求，选用最适宜的视觉刺激维度作为传递信息的代码，并将视觉代码的数目限制在人的绝对判别能力允许的范围内。

2)使显示精度与人的视觉辨认能力相适应。显示精度过低，不足以提供保证人机系统正常运行的信息；显示精度过高，有时会提高判读难度和增大工作负荷，导致信息接收速度和

正确性下降。

3)尽量采用形象直观的和与人的认知特点相匹配的显示格式。显示格式越复杂，人的认读和译码时间越长，越容易发生差错。应尽量加强显示格式与所表示意义间的逻辑关系。4)对同时呈现的有关联的信息，尽可能实现综合显示，以提高显示效率。

5)目标与背景之间要有适宜的对比关系，包括亮度对比、颜色对比和形状对比等。一般认为，目标要有确定的形状、较高的亮度和明亮的颜色，必要时还要使目标处于运动状态。

背景相对于目标应较为模糊、颜色深暗、亮度较低，并尽量保持静止状态。

人机交互复习 篇5

人机交互系统的可用性越来越受到研究人员和设计人员的关注,研究方法包括用户测试法、专家评审法和访谈法等,同时提出了多种预测模型,如GOMS模型、击键层次模型和Fitts’定律等。Fitts’定律是其中很重要的一种定量预测模型,在人机交互领域得到了比较广泛的应用,为设计人机交互界面的设计提供了科学依据。

1 Fitts’定律的提出

Fitts’定律是1954年由美国Fitts博士提出的[1],用于研究指点设备指向目标所需要的时间。该定律指出使用指点设备到达一个目标的时间同以下两个因素有关:

1)设备当前位置和目标位置之间的距离(A)。距离越长,所用时间越长;

2)目标宽度(W)。目标越大,所用时间越短。

该定律可用式(1)表示:

其中MT为执行点击运动所需要的移动时间,a,b是经验系数,其依赖于具体的实验环境。log2(A/W+1)为任务难度系数(ID,Index of Diffi culty),表示用户执行任务的难易程度。

2 Fitts’定律在人机交互界面研究中的发展与应用

用Fitts'定律对人机交互界面进行研究时,界面的维度是很重要的一个因素。因此,以界面的维度来划分Fitts'定律在人机交互界面中的应用研究。

2.1 Fitts’定律在一维交互界面中的应用研究

Fitts’定律最初提出来时只适用于一维空间中,即只考虑目标的宽度,假定目标的高度为无限长[2,3],示意图如图1所示。

2.2 Fitts’定律在二维交互界面中的应用研究

Crossman[4]首次将Fitts’定律引入到二维界面应用中,提出的观点是“目标的垂直高度对移动时间有显著影响”,并给出了计算公式

式(2)中a,b,c是经验系数,H表示目标的垂直高度。

Hoffmann和Sheikh[5]于1994年进行研究得到的结论为:“目标的宽度和高度是相互影响的”。这一结论与Crossman[4]的研究结论有较大不同。

Mac Kenzie和Buxton于1992年对Fitts’定律进行了扩展,提出5个不同的难度系数表达式,分别是:

1)以目标宽度和高度的最小值作为因子,如式(3):

2)以运动方向上目标“外观宽度”W’作为因子,如式(4):

所谓“外观宽度”,如图2所示。

3)以目标宽度和高度的总和作为因子,如式(5):

4)以目标宽度和高度的乘积作为因子,如式(6):

5)表达式(1)中的难度系数,如式(7):

结果表明难度系数IDmin(W,H)的计算结果与实验结果最吻合,其次是IDW’。

对于IDW’,从图3(a)可以看出,目标高度对IDW’没有影响;对于IDmin(W,H),存在的不足主要包括三点,分别如图3(b)、3(c)、3(d)所示:

1)从图3(b)我们可以看出,如果目标的宽度比高度大的话,那么目标的宽度对IDmin(W,H)没有影响;

2)从图3(c)我们可以看出,移向目标的角度对IDmin(W,H)没有影响;

3)从图3(d)我们可以看出,变换目标的高度和宽度对IDmin(W,H)没有影响。

为了解决IDmin(W,H)和IDW’两种模型存在的不足,Accot和Zhai[3]于2003年提出了一种带权重的欧几里得模型:

式(8)中为经验系数,使得目标的高度和宽度对用户操作的难度系数的影响不同;(A/W,A/H)为“二维空间中起点到目标的距离”。该模型与IDmin(W,H)和IDW’两种模型相比有了显著的改进,然而,不同的移向目标的角度和目标的不同形状在模型IDWt Euc中还是没有加以考虑。

Fitts’定律应用于儿童产品的设计是目前二维界面中研究的一个热点问题,例如美国的马里兰大学人机交互研究中心Hourcade等进行的一系列研究,以及荷兰的阿姆斯特丹大学人机交互中心的Donker和Reitsma针对儿童使用鼠标的行为进行的一系列研究等。

国内针对Fitts’定律进行的研究主要集中在网站的设计中,如2006年丁宇[6]采用Fitts’定律对电子商务网站的可用性进行研究。

2.3 Fitts’定律在三维交互界面中的应用研究

在三维环境中应用Fitts’定律的研究相对比较少,最早在该方面进行研究的是Ware,他将二维环境下的IDmin(W,H)进行扩展,得到在三维环境下适用的IDmin表达式,如式(9):

为了改变W,H,D三个因子对IDmin的影响程度,Grossman和Balakrishnan[2]于2004年进行了一项研究,将H,D两个因子前加上了权重因子α和β,得到模型(10):

2003年Accot和Zhai[3]提出了一个在三维环境下适用的带权重的欧几里得模型,如式(11):

为了解决二维环境下“没有将移向目标的角度考虑在内”问题,Grossman和Balakrishnan[2]将fW,H,D(θ)影响因子引入到模型(10)中,得到模型(12):

其中fW(θ),fH(θ),fD(θ)分别表示移向目标的角度θ在不同方向上的影响权重。

将fW,H,D(θ)影响因子引入到模型(11)中,得到模型(13):

测试用户操作绩效时需要考虑漫游速度,但是上述所有模型中都没有将漫游速度考虑在内,为此,任刚等在2008年进行的一项针对手机三维用户界面ID评估的研究中就将漫游速度引入到模型中,得到模型(14):

其中v为漫游速度,λ为操作方式的难度系数,f(λ,v)是一个经验公式,表明了在一定的操作方式下速度对操作精度的影响。在三维环境下使用漫游技术进行物体选取所用的时间和距离A、角度θ、漫游速度v以及操作方式的难度系数λ相关,而与三维物体自身的大小和角度无关。

3 结束语

Fitts’定律是人机交互领域重要的预测模型,为人机交互提供了一个度量的法则。

但Fitts’定律在人机交互领域应用时也存在一些局限:Fitts’定律不能描述双手操作时的移动时间;Fitts’定律没有考虑用户执行真实任务时的系统反应时间、用户的思考时间等因素。

Fitts’定律在三维用户界面中的应用研究需要特别加强,需要考虑的因素比二维用户界面多很多,例如如何度量三维界面中目标的宽度,如何设计三维界面中的漫游速度等。

摘要：本文综合国内外研究人员利用Fitts’定律进行人机交互界面研究的成果,首先介绍了Fitts’定律是如何提出的;然后,以界面维度为线索,详细介绍了Fitts’定律在人机交互界面研究中的发展与应用;最后,讨论了Fitts’定律在人机交互领域中应用研究的局限性及发展前景。

关键词：Fitts’定律,人机交互,界面设计

参考文献

[1]P.M.Fitts.The information capacity of the human motor system in controlling the amplitude of movement[J].Journal of Experimental Psychology,1954,47(6):381-391.

[2]T.Grossman,R.Balakrishnan.Pointing at Trivariate Targets in3D Environments[C].Proceedings of the ACM Conference on Human Factors in Computing Systems(CHI),Vienna,Austria,ACM Press,2004:447-454.

[3]J.Accot,S.Zhai.Refining Fitts'law models for bivariate po-inting[C].Proceedings of the ACM Conference on Human Factors in Computing Systems(CHI),Florida,USA,ACM Press,2003:193-200.

[4]E.R.F.W.Crossman.The measurement of perceptual load in manual operations[D].PhD thesis,University of Birmingham,1956.

[5]E.R.Hoffmann,I.H.Sheikh.Effect of varying target height in a Fitts'movement task[J].Ergonomics,1994,37(6):1071-1088.

“人机交互”的前世今生 篇6

人机交互的历史

1.珍妮机：人机交互的开始

1764年的时候，英国纺织工詹姆斯·哈格里夫斯踢倒了妻子的纺织机，无意间的灵感，让他设计出了可以提升纺纱效率的珍妮机。珍妮机是第一次工业革命的开端，也是人机交互研究的开始。

人类开始系统地思考人类与机器的交互问题，并且机器真正登上历史舞台也是从第一次工业革命开始。生产流水线的出现，就是人类改善自己和机器交互的成果。

2.打字机

到20世纪之后，个体与机器的交互研究成为了重中之重，首先就是打字机的出现，其奠定了现代键盘的基础。现代键盘的诞生是很有典型意义的，最初的键盘是按照ABCD的顺序排列的，但是如果打字速度过快容易出现相邻两个字母的字锤卡在一起的卡键问题，于是克里斯托夫·拉森·肖尔斯（Christopher Latham Sholes）发明了QWERTY键盘布局，目的是减慢打字的速度，这种降低速度的布局反而在日后的发展中得到了保留，逐渐形成了现代键盘。

3.鼠标

人类要处理的信息不单单是文字这么简单。更直观、更方便的交互方式急需被发明，这就是鼠标。鼠标的出现，第一次让人们感受到了自由交互的魅力。用户可以随意点击屏幕的任何地方，这在复杂的数据处理中，可以有效地提升用户的体验和效率。

4.触控

手持计算设备的出现，使交互方式进入了全新时代，键盘和鼠标已经显得力不从心。对于像触控这种交互方式而言，本质上还是与传统的鼠标输入、显示屏输出一样，只不过形式换了一下，用户仍旧需要有意识地输入精准的需求，才能获得设备相应信息的反馈。

通过人机交互发展的简单历史可以发现，人类和机器的交流，最开始发生在工厂内，发展到如今，人机交互的研究已经不单单是为了提升工作效率那么简单。人类和机器的交流也开始出现了双向互动的苗头。下面我们就来盘点一些新奇的人机交互方式。

1.苹果Siri：私人小助理

Siri已经超越了语音识别软件的范畴，它能够通过上下文来理解自然语言的意思，用户可以命令它阅读短信，询问天气和语音设置闹钟等，更加人性化的是，一旦你和Siri开始了一段对话之后，它甚至可以理解许多模糊和引申的语义。

2.谷歌眼镜

谷歌眼镜是一款带有头戴式光学显示屏的可穿戴终端设备，具有类似智能手机一样的功能，使用者通过语音、手势、体感等自然语言来与之进行交互。项目的预期目的，是希望用眼镜上的显示屏取代智能手机或平板电脑的屏幕，并且允许用户使用自然语言来与互联网应用进行交互。

3.英特尔实感技术

来自英特尔的实感技术并不是仍处于实验室中的待开发产品，戴尔Venue 8 7000平板已经将这项技术带到现实中来。英特尔实感技术能够通过摄像机模仿人类视觉，从而为设备带来对物体大小和距离的感知。此外，利用多重摄像机装置，英特尔实感技术还能够还原一个完整真实的三维世界。

4.惠普：投影键盘HP Sprout

对于平板电脑等设备来说，随身携带键盘是一件令人头疼的事情。HP利用投影技术为人们带来了键盘输入的全新方式—投影键盘。HP Sprout利用摄像机作为核心部件，通过感知用户对投影键盘的操作来判断用户录入的字符内容。

5.Leap Motion

Leap Motion实际上是一个指向上方的传感器，用户通过在其上创建的虚拟空间中移动手部来控制程序和进行游戏。此外Leap Motion可以以骨骼的形式对用户的手部进行可视化呈现，并在屏幕上以荧光色显示。

在人机交互技术领域，尽管当前已经有许多新兴交互方式的尝试，比如体感交互、生物识别等方式，但大部分的交互方式使用率都不是非常高，也还未进入真正意义上的商业应用普及中，更没有哪种人机交互方式，能够达到人可以毫无障碍、随心所欲地和设备（机器）交流的水平。

未来发展方向 没有交互的交互

随着可穿戴设备、智能家居、物联网等领域在科技圈的大热以及落地，全面打造智能化的生活成为新的焦点，人机交互方式成为实现这种生活的关键环节。想要了解未来的交互方式是什么样？或许我们可以从科幻作品中得到一定的启发。

1.简单的交互方式，服务方式的进化

在影片《钢铁侠3》中钢铁侠展示的全息影像一定给大家留下了深刻的印象，将手中的设备一掷，所有数据都以全息影像的方式呈现，科技、前卫。

相信未来，交互方式将会变得越来越简单，而服务方式也会有一定的进化。就交互方式来看，触控只是初级阶段的交互方式，未来肢体识别才是更进一步的方式。

2.个性化的生物识别

密码将会变得越来越少，取而代之的是生物识别，比如通过指纹、视网膜、心率，甚至DNA等每个人独有的特征来完成某些行为。已经有很多智能手机都可以通过指纹解锁，可以说我们目前正在向个性化的生物识别进发，未来个性化的生物识别可能会出现在我们生活的方方面面。