人机交互界面的表示模型
goms模型的概念
goms模型的概念GOMS模型的概念与应用一、引言人类在使用计算机和其他技术设备时，需要进行一系列的认知和行为任务。
为了理解和优化这些任务，心理学家和人机交互专家发展出了许多模型。
其中之一就是GOMS模型（Goals, Operators, Methods and Selection rules），它是一种描述人类认知和行为过程的框架。
本文将介绍GOMS模型的基本概念、构成要素以及在界面设计和任务分析中的应用。
二、GOMS模型的基本概念1. GOMS模型定义GOMS模型是一个结构化的方法，用于描述人类在执行任务时思考和行动的过程。
它由四个主要组成部分构成：- Goals（目标）：描述了完成任务所需达到的结果。
- Operators（操作符）：表示实施实际操作所采取的步骤。
- Methods（方法）：由操作符组合而成，按照特定顺序执行以完成目标。
- Selection rules（选择规则）：指导在多种选择之间进行决策时如何选择。
2. GOMS模型特点GOMS模型具有以下几个特点：- 详尽程度：能够捕捉到任务执行者在执行每个具体步骤时所涉及的思考和行动。
- 简洁性：通过模块化的方式组织任务过程，使得模型更易于理解和修改。
- 预测性：可以预测完成任务所需的时间和认知负荷。
三、GOMS模型的构成要素1. Goals（目标）在GOMS模型中，目标是任务执行者希望达到的结果。
它是一个非常明确和具体化的描述，以便确定任务是否成功完成。
例如，在使用电子邮件应用程序时，用户可能的目标是发送一封电子邮件或查看收件箱。
2. Operators（操作符）操作符是执行实际行动步骤的基本单元。
每个操作符都被细分为多个小部分，并且可以与特定目标相关联。
例如，在发送电子邮件时，操作符可能包括点击“写新邮件”按钮、输入收件人等。
3. Methods（方法）方法由多个操作符组合而成，并按照一定顺序执行以达到某个特定目标。
它描述了从开始到结束的完整任务流程。
人机交互复习
主要复习内容提要人机交互的基本概念、人机交互的设计方法人机交互的实现技术、人机交互设计的实例一、基本概念1、什么是人机交互？是指关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，并围绕相关的主要对象进行研究的学科。
2、人机交互与其他学科的关系人机交互是一门综合学科，它与认知心理学、人机工程学、多媒体技术、虚拟现实技术等密切相关。
其中，认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论基础，而多媒体技术、虚拟现实技术与人机交互是相互交叉和渗透的。
（一）认知心理学与人机工程学1、人的感知视觉、听觉、触觉2、认知过程与交互设计原则（1）认知模式：经验认知、思维认知（2）常见认知过程：感官和识别、注意、记忆、问题解决、语言处理（3）影响认知的因素：情感、人的个性差异3、概念模型及对概念模型的认知概念模型指的是一种用户能够理解的关于系统的描述，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。
1）设计模型——设计师设想的模型，描述系统如何运行。
2）系统印象——系统实际如何运行。
3）用户模型——用户如何理解系统的运行。
（1）思维模型（2）信息处理模型（3）外部认知模型（二）人机交互技术1、人机交互技术概述人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，它主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。
设计模型设计师用户模型用户系统系统印象（图）概念模型2、图形用户界面的主要思想桌面隐喻、所见即所得、直接操纵3、设计图形用户界面的原则（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4、多通道用户界面基于视线跟踪、语音识别、手势输入、感觉反馈等新的交互技术，允许用户利用自身的内在感觉和认知技能，使用多个交互通道，以并行、非精确方式与计算机系统进行交互，旨在提高人机交互的自然性和高效性。
人机交互知识点总结
⼈机交互知识点总结第⼀章绪论1、什么是⼈机交互所谓的⼈机交互是指关于如何设计、评价和实现供⼈们使⽤的交互式计算机系统，并围绕相关现象进⾏研究的⼀门学科。
⼈机交互是⼀门综合性的学科，他与认知⼼理学、⼈机⼯程学、多媒体技术、虚拟现实技术等密切相关，其中，认知⼼理学和⼈机⼯程学是⼈机交互的理论基础，多媒体技术和虚拟现实技术与⼈机交互相互交叉、相互渗透。
2、⼈机交互的研究内容⼈机交互界⾯的表⽰模型与⽅法可⽤性分析与评价多通道交互技术认知与智能⽤户界⾯群件web设计移动界⾯设计3、⼈机交互的发展历史命令⾏界⾯交互阶段、图形⽤户界⾯交互阶段、⾃然和谐的⼈机交互阶段（情感计算、多通道交互、虚拟现实、只能⽤户界⾯）4、⼈机交互的发展趋势智能化、集成化、⽹络化、标准化第⼆章感知和认知基础1、⼈的感知视觉、触觉、听觉，其中⼈类从周围世界获取的信息80%都来源于视觉。
2、颜⾊通常⽤三种属性表⽰：强度、饱和度、⾊度颜⾊模型就是某个空间中的⼀个可见光⼦集，主要有RGB,CMYK,HSV,CIE四种颜⾊模型3、认知过程与交互设计原则（1）认知分为经验认知和思维认知，经验认知是指有效、轻松的观察、操作和响应周围的事件，他要求具备某些专业的知识并达到⼀定的熟练程度。
思维认知是它涉及思考、⽐较和决策，是发明创造的来源。
（2）常见的认知过程：感知和识别、注意、记忆、问题解决、语⾔处理。
许多认知过程是相互依赖的，⼀个认知过程往往同时涉及多个不同的过程。
（3）影响认知的因素：1、情感 2、个体差异 3、动机和兴趣4、概念模型概念模型是指⼀种⽤户可以理解的关于系统的描述，他使⽤⼀组构思和概念，描述了系统做什么，如何运作，外观如何等第三章交互设备1、输⼊设备⽂本输⼊设备：键盘、⼿写输⼊设备图像输⼊设备：⼆维扫描仪、数字摄像头三维信息输⼊设备：三维扫描仪、动作捕捉设备、体感输⼊设备指点输⼊设备：⿏标及控制杆、触摸屏2、输出设备光栅显⽰器、投影仪、打印机、语⾳交互设备虚拟现实交互设备：空间跟踪定位器、数据⼿套、触觉和⼒反馈器三维显⽰设备：⽴体视觉（头盔显⽰器）第四章交互技术1、⼈机交互的输⼊模式请求模式：在请求模式下，输⼊设备的启动是在应⽤程序中设置的。
人机交互知识点总结
人机交互（Human-Computer Interaction，HCI）是一门研究人与计算机之间交互方式的科学。
以下是一些人机交互的核心知识点：交互模型：理解人机交互的基本模型，如行为模型、认知模型和感知模型。
这些模型有助于理解用户如何与计算机系统交互，以及如何设计和评估交互体验。
用户界面设计原则：包括布局、颜色、字体、图标、动效等元素的设计原则。
了解如何运用这些原则来提高用户界面的易用性和吸引力。
交互方式：包括命令行界面、图形用户界面（GUI）、语音识别与合成、触摸界面、手势识别、虚拟现实和增强现实等。
理解每种交互方式的优点和局限性，以及它们在不同场景中的应用。
用户体验（UX）设计：用户体验设计是提高人机交互质量的关键。
了解如何通过用户研究、原型设计和用户测试来设计和评估用户体验。
信息架构：信息架构是组织和管理网站或应用程序内容的方式。
理解如何设计易于导航和查找信息的系统。
可访问性设计：了解如何设计对所有人（包括残障人士）都易于使用的系统，遵循无障碍设计的原则和实践。
人机交互研究方法：掌握用于研究和评估人机交互的方法和技术，包括用户调研、用户测试、问卷调查、访谈、观察等。
技术和新兴趋势：关注最新的技术趋势，如人工智能、自然语言处理、虚拟现实、增强现实、智能家居等，理解它们对人机交互的影响和潜力。
伦理和社会影响：了解人机交互的伦理和社会影响，如隐私、安全、数据保护等问题，并考虑如何在设计中平衡技术与用户需求。
案例研究：分析和研究成功的人机交互设计案例，理解其背后的设计理念和实现技术，以提升自己的设计能力。
以上就是人机交互的一些关键知识点，这些知识点提供了理解和改进人与计算机之间交互方式的框架。
人机交互课后习题答案
习题 11.什么是人机交互人机交互技术 (Human-Computer Interaction Techniques)是指经过计算机输入、输出设施，以有效的方式实现人与计算机对话的技术。
它包含机器经过输出或显示设施给人供给大批相关信息及提示请示等，人经过输入设施给机器输入相关信息及提示请示等，人通过输入设施给机器输入相关信息，回答下列问题等。
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亲密的联系。
1.简单介绍人机交互技术的研究内容。
1.人机交互界面表示模型与设计方法2.可用性剖析与评估3.多通道交互技术4.认知与智能用户界面5.群件6.Web 设计7.挪动界面设计。
2.简单介绍人机交互技术的发展历史。
人机交互的发展过程，也是人适应计算机到计算机不停地适应人的发展过程。
它经历了几个阶段：命令行图形用户界面自然和睦的交互1.命令行界面交互阶段计算机语言经历了由最先的机器语言，尔后是汇编语言，直至高级语言的发展过程。
这个过程也能够看作初期的人机交互的一个发展过程2.图形用户界面（ GUI）交互阶段1）图形用户界面（ Graphical User Interface，GUI）的出现，令人机交互方式发生了巨大变化。
GUI 的主要特点是桌面隐喻、 WIMP 技术、直接操控和“所见即所得”。
2）与命令行界面对比，图形用户界面的人机交互自然性和效率都有较大的提升。
图形用户界面很大程度上依靠于菜单项选择择和交互小组件（ Widget）。
3）图形用户界面给有经验的用户造成不方便，他们有时偏向使用命令键而不是选择菜单，且在输入信息时用户只好使用手这一种输入通道。
4）图形用户界面需要占用许多的屏幕空间，而且难以表达和支持非空间性的抽象信息的交互。
3.自然和睦的人机交互阶段跟着虚构现实、挪动计算、无处不在计算等技术的飞快发展，自然和睦的人机交互方式获得了必定的发展。
鉴于语音、手写体、姿势、视野追踪、表情等输下手段的多通道交互是其主要特点，其目的是令人能以声音、动作、表情等自然方式进行交互操作。
解读人机交互中的交互模型
解读人机交互中的交互模型引言：人机交互已经成为了我们日常生活中不可或缺的一部分。
我们与计算机的互动已经从最初的键盘和鼠标操作，逐渐发展到了更加智能化的交互方式，如语音识别、手势控制、眼神追踪等。
这些进步的背后离不开人机交互中的交互模型。
一、什么是交互模型交互模型是指人与计算机之间进行交互时所遵循的一套规则或者模式。
通过交互模型，我们能够准确地理解和解读用户的动作和指令，进而提供对应的响应和反馈。
二、常见的交互模型1. 命令行模型命令行模型是最早也是最基础的交互模型之一。
用户通过键盘输入特定的命令，计算机根据这些命令进行相应的操作。
这种模型适用于专业人士和高级用户，但对于普通用户来说较为复杂和不友好。
2. 图形用户界面（GUI）GUI 是计算机操作系统采用的一种人机交互模型。
用户通过直观的图形界面进行操作，使用鼠标点击、拖拽等方式来完成不同的操作。
GUI 的优点在于易于使用和学习，但对于复杂的操作可能不够高效。
3. 自然语言交互模型自然语言交互模型是近年来的发展趋势之一。
用户通过语音或者书面语言与计算机进行交互，计算机使用自然语言处理技术解析用户的语句并作出相应的回答或执行相应的任务。
这种模型非常智能和便捷，但目前仍面临着语义理解和语音识别的挑战。
三、交互模型的影响交互模型的选择和设计对于用户体验和效率都有着重要的影响。
1. 用户体验一个好的交互模型能够提供流畅、自然的交互体验，让用户能够轻松地完成自己的任务。
相反，一个糟糕的交互模型可能会让用户感到困惑和沮丧，甚至放弃使用。
因此，在设计交互模型时需要考虑用户的习惯和心理需求。
2. 效率与可用性交互模型的设计也关系到用户的工作效率和可用性。
一个高效的交互模型能够最大化地提高用户的工作效率，提供便捷的操作方式。
同时，一个易于学习和上手的交互模型也能够提高系统的可用性，降低用户的学习成本。
3. 技术实现不同的交互模型涉及到不同的技术实现。
例如，命令行模型主要依赖于命令解析和执行的技术，而自然语言交互模型则需要涉及到语义理解和语音识别等先进的技术。
人机交互—复习资料
《人机交互》单选10 * 2 分填空10 * 2 分简答6 * 5分综合3 * 10 分绪论1、什么是人机交互，主要研究内容，经历的阶段（P1）人机交互技术（HCI）：是指关于设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，并围绕相关的主要现象进行研究的学科。
狭义的讲，它主要是研究人与计算机之间的信息交换，它主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。
研究内容：（P2）人机交互界面表示模型与设计方法2)可用性分析与评估3)多通道交互技术4)认知与智能用户界面5)群件6)WEB设计7)移动界面设计经历的阶段：（P3）命令行界面交互阶段2)图形用户界面交互阶段3)自然和谐的人机交互阶段认知和认知基础1、视觉感知（P5）视觉感知可分为两个阶段：1）受到外部刺激接受信息阶段2）解释信息阶段人机交互设计时需要清楚这两个阶段及其影响，需要注意的是，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，视觉系统解释处理信息时对不完全信息发挥一定的想象力。
人的感知：视觉，听觉和触觉感知。
（P9）3、认知过程有哪些？对界面设计的原则（p18-22）1）感知和识别（根据人的关注特点，在设计人机交互界面时具体应注意的问题有：A. 用户应能不费力地区别图标或其他图形表示的不同含义；B.文字应清晰易读，且不受背景干扰C. 声音应足够响亮而且可辨识，应使用户能够容易理解输出的语言及其含义；D. 在使用触觉反馈时，反馈应可辨识，以便用户能识别各种触觉标的的含义等。
）2）注意（根据人的注意特点，在设计人机交互界面时应做到：A. 信息的显示应醒目，如使用彩色，下划线等进行强调；B. 避免在界面上安排过多的信息，尤其要谨慎使用色彩，声音和图像，过多的使用这类表示易导致界面混杂，分散用户的注意力；C. 界面要朴实，朴实的界面更容易使用。
）3）记忆（考虑人的记忆特点，进行交互设计时应该注意的问题有：应考虑用户的记忆能力，勿使用过于复杂的任务执行步骤；由于用户长于“识别”而短于“回忆”，所在设计界面时，应使用菜单、图标，且它们的位置应保持一致；为用户提供多种电子信息的编码方式，并且通过颜色、标志、时间戳、图标等，帮助用户记住它们的存放位置。
人机交互课件第6章 人机交互界面表示模型与实现
6.1 人机交互界面表示模型
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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。
产生式规则
所有的规则都是有效的，并且系统不断用它来检测用户的 输入是否与这些条件相匹配。
若匹配则激活相应的动作，这些动作可以是执行应用程序 的一个过程，也可以是直接改变某些系统状态的值。
一般来说，组成界面描述的产生式规则很多，规则定义的
顺序并不重要，只要与规则中的条件相匹配，就可以激活 相应的动作。产生式规则系统可以是事件引导的，也可以 是状态引导的，或者两者都有。
1.事件引导的系统
产生式集合，实现用户在屏幕上绘直线
事件的主要类型
用户事件（user event），Sel-line表示从菜单中选择 line命令，C-point 和D-point表示用户在绘图平面上单 击和双击鼠标 内部事件，用于保持对话状态，如start-line 表示开始 画线后的状态，rest- line表示选择了第一个点之后的状 态。 系统响应事件，以尖括号表示可见或可听的系统响应， 如<highlight 'line'>，把菜单项'line' 高亮度显示， <draw line>表示在屏幕上显示直线，<rubber band on> 表示橡皮筋绘制方式打开，<rubber band off> 表示橡皮筋绘制方式关闭。
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GET-NEXT-TASK
GOAL:EXECUTE-UNIT-TASK
GOAL:LOCATE-LINE
[select:USE-QS-METHED USE-LF-METHOD]
GOAL:MODIFY-TEXT
子目标间关系： 顺序关系METHOD]
GOAL: USE-CLOSE-METHOD MOVE-MOUSE-TO-WINDOW-HEADER POP-UP-MENU CLICK-OVER-CLOSE-OPTION
GOAL: USE-L7-METHOD PRESS-L7-KEY]
GOMS
4．选择 Selection
选择是用户要遵守的判定规则，以确定在特定环境下所要 使用的方法。
以及选择规则 (Selection) 四个元素来描述用户的行 为。 GOMS是在交互系统中用来分析建立用户行为的模型 。它采用“分而治之”的思想，将一个任务进行多层 次的细化。
GOMS
1.目标 Goals 目标就是用户执行任务最终想要得到的结果,它可 以在不同的层次中进行定义。
eg:“编辑一篇文章”-“编辑文章”（高层）； “删除字符”（低层）
人机交互界面的表 示模型
目的
在界面设计的早期阶段，研究建立一种用户界面表 示模型
利用形式化的设计语言来分析和表达用户任务以及用户和 系统之间的交互情况；
使界面表示模型能方便地映射到实际的设计实现。
界面模型分类
任务分解和分析
能力模型（competence model）
描述用户的目的
行为模型（performance model）
当有多个方法可供选择时，GOMS中并不认为这是一个随机 的选择，而是尽量来预测会使用哪个方法,这需要根据特定 用户、系统的状态、目标的细节来预测要选择哪种方法。
用户Sam: Rule 1: Use the CLOSE-METHOD unless another rule applies Rule 2: If the application is GAME, use L7-METHOD
GOMS的局限性
GOMS没有清楚的描述错误处理的过程，假设用户完 全按一种正确的方式进行人机交互，因此只针对那 些不犯任何错误的专家用户。
GOMS对于任务之间的关系描述过于简单,只有顺序和 选择.事实上任务之间的关系还有很多种（具体参见 6.1.2节中LOTOS的介绍），另外选择关系通过非形 式化的附加规则描述，实现起来也比较困难。
VERIFY-EDIT
GOMS应用
GOMS是一种人机交互界面表示的理论模型，被称为 最成熟的工程典范，该模型在计算机系统的评估方 面也有广泛的应用。
GOMS can save money!
美国电话公司NYNEX利用GOMS分析一套即将被采用的 新的计算机系统的应用效果，结果发现效果不理想，放弃 了使用新系统，为公司节约了数百万的资金。
事件-对象模型
是一种面向对象的表示模型，它将人机交互活动归结为事件与 对象的相互作用。
掌握如何由界面的行为表示模型转换到系统的结 构模型。
人机交互界面表示模型——
行为模型
GOMS简介
1983年由Card, Morgan和Newell 提出的。 通过目标 (Goal)、操作 (Operator)、方法 (Method)
国际标准形式描述语言，无二义性，适于描述具有 并发、交互、反馈和不确定性等特点的并发（ concurrent）系统中的行为。
开始作为一种描述网络协议的语言，由于交互系统 、特别是多通道交互系统有并发系统的特点，因此 成为用来描述交互系统的行为模型。
LOTOS基本思想
系统的外部可见行为可以看作是由一个有时序关系的交互序 列组成。
系统由一系列进程组成，进程同环境之间通过称为“关口” （gates）的交互点进行交互。
两个以上的进程在执行同一个外部可见的行为时会发生交互 操作，进行数据交换、信息传递、协调同步等操作。
进程行为用“行为表达式”来描述，复杂的行为由简单的行 为表达式通过表示时序关系的LOTOS算符组合而成。
在将LOTOS思想用于人机交互的行为模型时，用进程之间的 约束关系来描述交互子任务之间的关系。
2. 操作 Operators 操作是任务分析到最低层时的行为，是用户为了完
成任务所必须执行的基本动作。 操作不能被分解， 在GOMS模型中是原子动作。
GOMS
3. 方法 Methods 方法是描述如何完成目标的过程。一个方法本 质上来说是内部的算法，用来确定子目标序列及 完成目标所需要的操作。
关闭（最小化）窗口 GOAL: ICONSIZE-WINDOW [select
预测和描述用户合法的交互行为序列
结构模型 constructional model
系统组成模型
本章主要内容
掌握三种模型：
行为模型
主要从用户和任务的角度考虑如何来描述人机交互界面，将详 细介绍GOMS，UAN及LOTOS模型。
结构模型
主要从系统的角度来表示人机交互界面。重点介绍状态转换网 络（STN-State Transition Network）和产生式规则 ( Production Rule )。
任务Editing的GOMS描述实例
Task:Editing
GOAL:EDIT-MANUSCRIPT
GOAL:EDIT-UNIT-Task repeat until no more unit tasks
GOAL:ACQUIRE-UNIT-TASK
GET-NEXT-PAGE if at end of manuscript
GOMS把所有的任务都看作是面向操作目标的，而忽 略了一些任务所要解决的问题本质以及用户间的个 体差异，它的建立不是基于现有的认知心理学，无 法代表真正的认知过程。
LOTOS简介
LOTOS -Language Of Temporal Ordering Specification， T.Bolognesi, H.Brinskma, "Introduction to the ISO Specification Language LOTOS”， 1987.