人机交互实验报告

学生学号实验课成绩

武汉理工大学

学生实验报告书

实验课程名称人工智能交互技术

开课学院计算机科学与技术学院

指导老师姓名

学生姓名

学生专业班级

201 — 201 学年第学期

实验课程名称：人工智能交互技术

实验项目名称人机交互用户模型和任务分析实验成绩

实验者专业班级组别

同组者实验日期

第一部分：实验分析与设计（可加页）

一、实验内容描述（问题域描述）

用户模型是是对真实用户的进行“虚拟”表示的技术，“虚拟”表示的程度取决于系统的要求和具体实现的功能，可以是用户全方位的真实描述，也可以是对用户某些特征的描述。用户模型是机器理解和操作用户特征信息的基础，也是系统在于用户交互的过程中实现知识获取的基础。通过获取新的知识可对模型进行不断修正和完善，最终调整系统英规用户的策略和提供的服务内容。

五大用户模型的建立和分析。

二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑或者算法描述）

人机界面指的是人与计算机交互的方式,以及计算机显示信息的布局,它是用户与计算机交换信息的媒介。

人机交互的主体包括计算机和计算机用户人机界面设计中最重要的一个原则就是了解产品的用户,只有这样才能为用户提供一个可用的产品。用户模型是系统关于用户的知识,用户模型是系统在适应用户过程中,对所需要的个体用户(用户组)的信息和假设的收集。用户模型是人机界面当前和未来的重要研究方向。

图人机交互的信息流程

三、主要仪器设备及耗材

Windows操作系统，word

第二部分：实验调试与结果分析（可加页）

一．调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）

1.理论认知模型：它是基于人的思维、学习过程而建立的模型，为心理学家所建立，它阐述了人们是如何利用听觉和视觉来感知环境信息，进而理解信息、记忆信息和重放信息的。

2.用户的认知模型：被人感知的视觉、听觉等信息被感知处理器处理后会有选择地被传送到短时记忆器中。短时记忆器中的部分信息也会有选择地被传送到长时记忆器中。

3.用户任务模型：用户的任务模型主要内容是用户操作使用计算机完成各种任务的行动过程。

4.设计者模型：设计者为设计系统和界面目的而建立的表示用户特性的设计者模型，它是设计者认为用户头脑中有什么想法的模型，即设计者所理解的用户对系统的期望。它是设计者对做构成系统的概念模型。

5.系统模型：它是实际系统结构中所包含的用户模型。在系统构成、运行时，系统映像通过系统结构的观感形象表示出来。系统映像一般用于运行时，对人机交互方式进行剪辑，以帮助实现自适应人机界面。

在学生选课系统设计中可以得出：

（1）学生很少浏览所有课程信息, 一段课程信息介绍很少被全部看完, 在设计用户模型时要考虑用户如何选择课程。

（2）虽然学生来自不同院系, 但是他们选课行为具有一定合理、可预测的方式, 由此, 可以把相似的用户模型进行分组。

二．实验结果及分析（包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等）

图用户模型

由此可知，本次实验成功。

三、实验小结、建议及体会

通过本次实验，我认识到人机交互用户模型的五大模型（感知模型、认知模型、任务模型、出错模型、学习模型）的研究，加深了我对人机交互模型的理解，具体结合了学生选课系统的应用实例剖析了其中的人机交互方法，将理论和实践结合在了一起。

实验课程名称：人工智能交互技术

实验项目名称多通道人机交互设计实验成绩

实验者专业班级组别

同组者实验日期

第一部分：实验分析与设计（可加页）

一、实验内容描述（问题域描述）

1) 了解常见的多通道用户界面

2)查找资料，熟悉一种多通道用户界面并写出综述

二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑或者算法描述）

为适应目前和未来的计算机系统要求，人机界面应能支持时变媒体，实现三维、非精确及隐含的人机交互，而多通道人机界面是达到这一目的的重要途径。80年代后期以来，多通道用户界面成为人机交互技术研究的崭新领域，在国内外受到高度重视。

综合采用视线、语音、手势等新的交互通道、设备和交互技术，使用户利用多个通道以自然、并行、协作的方式进行人机对话，通过整合来自多个通道的、精确的和不精确的输入来捕捉用户的交互意图，提高人机交互的自然性和高效性。

MMI

用户手

嘴

…

眼

手

…

2D/3D

多媒体信息

应用例程

击键/指点通

语音道

眼神整

…合

多通道用户界面主要关注人机界面中用户向计算机输入信息以及计算机对用户意图的理解，所要达到的目标可归纳为如下方面：

1)交互的自然性

使用户尽可能多地利用已有的日常技能与计算机交互，降低认识负荷。

2)交互的高效性

使人机通讯信息交换吞吐量更大、形式更丰富，发挥人机彼此不同的认知潜力。

3)与传统的用户界面特别是广泛流行的WIMP/GUI兼容。

三、主要仪器设备及耗材

（1）配有语音卡、耳麦、扬声器等多媒体设备的pc机。

（2）Windows操作系统。

（3）Microsoft Speech SDK。

第二部分：实验调试与结果分析（可加页）

一、调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）

VC文本转换成语音功能，识别并朗读

#include

#include //引入头文件，以调用SDK中的API

void main(int argc, char* argv[])

{

ISpObjectToken * pSpToken = NULL;

ISpVoice * pVoice = NULL;

if (FAILED(::CoInitialize(NULL)))

{

printf("Error to intiliaze COM");

return;

}//初始化COM

HRESULT hr = CoCreateInstance(CLSID_SpVoice, NULL, CLSCTX_ALL, IID_ISpVoice, (void **)&pVoice);

if( SUCCEEDED( hr ) )

{

hr = pVoice->SetVolume(80);//音量控制0～100

hr = pVoice->SetRate(0);//语速控制-5～5

hr = pVoice->Speak(L"hello world", SPF_DEFAULT, NULL);//语音的内容

if (SUCCEEDED(SpFindBestToken(SPCAT_VOICES, L"language=804", NULL, &pSpToken)))

{ pVoice->SetVoice(pSpToken);//切换至中文语音模式，language=804代表中文，409代表英文

pVoice->Speak(L"世界你好", SPF_DEFAULT, NULL);

pSpToken->Release();

}

if (SUCCEEDED(SpFindBestToken(SPCAT_VOICES, L"language=409", L"Name=Microsoft Mike", &pSpToken)))//说话人控制

{

pVoice->SetVoice(pSpToken);

pVoice->Speak(L"This is Mike speaking", SPF_DEFAULT, NULL);

pSpToken->Release();

}

pVoice->Speak(L"你好 ", SPF_IS_XML, NULL);//也可直接写成xml标签的格式

pVoice->Speak(L"This sounds normal but the pitch drops half way through", SPF_IS_XML, NULL ); //声调控制，-代表低音，+代表高音

pVoice->Release();

pVoice = NULL;

}

::CoUninitialize();

}

二、实验结果及分析（包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等）

图 TTS界面实验实现了TTS的基本功能。

三、实验小结、建议及体会

多通道技术不止是TTS ，当然还有多种其他技术，比如视线跟踪技术、三维输入、具有触觉反馈的笔输入技术、智能识别技术等主流的人机交互的通道技术。这需要我们在今后的研究中慢慢深入，慢慢发掘。视觉是人类接受信息的主通道，语音和笔交互手势是我们进行交互的主要手段。

实验课程名称：人工智能交互技术

实验项目名称人机交互界面评价实验成绩

实验者专业班级组别

同组者实验日期

第一部分：实验分析与设计（可加页）

一、实验内容描述（问题域描述）

1）熟悉界面设计的基本内容，了解网页界面设计的内容与方法。

2）对不同类型的界面设计进行分析

二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑或者算法描述）

步骤一：任务分析

简单叙述启发式评估的含义，并结合一些日常所用软件中的例子说明启发式可用性原则的内容。

启发式评估法就是户使用一套相对简单、通用、有启发性的可用性原则（即“启发”）来进行可用性评估。具体方法是，专家使用一组称为“启发式原则”的可用性规则作为指导，评价用户界面元素（如对话框、菜单、在线帮助等）是否符合这些原则。在进行启发式评估时，专家采取“角色扮演”的方法，模拟典型用户使用产品的情形，从中找出潜在的问题。

步骤二：比较界面设计

在界面设计中，桌面系统的图形用户界面、Web界面以及移动界面由于应用环境的不同具有各自的特点，请结合自己的感受，分析以上三种界面在设计上所应共同遵守的原则及彼此的差异。

桌面系统的图形用户界面、Web界面以及移动界面所应共同遵守的原则及彼此的差异。1.界面的一致性；2.常用操作具有快捷方式；3.提供信息反馈。

三、主要仪器设备及耗材

Windows操作系统，VC 6.0

第二部分：实验调试与结果分析（可加页）

一、调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）

腾讯QQ是腾讯公司开发的一款基于Internet的即时通信（IM）软件。腾讯QQ 支持在线聊天、视频电话、点对点断点续传文件、共享文件、网络硬盘、自定义面板、QQ邮箱等多种功能，并可与移动通讯终端等多种通讯方式相连，是中国目前使用最广泛的聊天软件之一。QQ的启发式可用性也做的越来越好。

1）系统状态的可视化

QQ对话框总是能及时通过适当的反馈，让用户获悉系统目前的状态。 2）系统界面应符合现实世界的惯例QQ使用用户的语言，用户熟悉的句子，段落和概念，遵循日常的惯例，甚至加入一些俏皮的网络用语，使得呈现的信息自然且符合用户需求。

3）让用户有控制的自由 4）遵循统一性和标准化

系统的同样一件事物不应该使用不同的语句，状态和操作而使得用户产生疑惑。一般应遵循系统平台的惯例。

5）防止用户出错

6）识别好过回忆

QQ通过对对象，操作和选择的可视化，使得用户的记忆负担降到最低。并设有查询记录的功能，可使用户方便的查询到从前的信息。

7）使用的效率和灵活性

QQ中允许用户通过定制使那些频繁的操作快捷化，如将频繁联系的人设置为快捷方式。

8）简约设计

QQ的界面设计仿照通讯录，排列了所有联系人，设有分组，放在屏幕边角处可缩进，其他功能通过小图标展现，充分体现了简约清晰的设计风格。

9）帮助用户识别，诊断并修复错误

QQ的错误信息使用平实的语言表达(非代码)，正确的说明问题，并有建设性的提出解决方案。

10）提示和帮助文档

对于更新过后的新特性，初次打开QQ都会有小提示框一步一步的提示用户应当如何操作。帮助文档也很容易搜到。

二、实验结果及分析（包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等）

在系统的设计过程中，设计人员要抓住用户的特征，发现用户的需求。在系统整个开发过程中要不断征求用户的意见，向用户咨询。系统的设计决策要结合用户的工作和应用环境，必须理解用户对系统的要求。最好的方法就是让真实的用户参与开发，这样开发人员就能正确地了解用户的需求和目标，系统就会更加成功。

三、实验小结、建议及体会

通过本实验，我认识到软件界面设计的质量的好坏会直接影响到用户体验，因此人机界面设计的重要性不言而喻。具体体现在随时随地为用户着想，以便提供一个快捷高效、智能简约的人机界面，乃是我们的最高目标。