(考试重点)人机交互基础教程

1．什么是人机交互：

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，并围绕相关的主要现象进行研究的学科。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。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。

2．人机交互的研究内容：

人机交互界面表示模型与设计方法；可用性分析与评估；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

4．图形用户界面交互阶段的特点：桌面隐喻；WIMP技术；直接操纵和“所见即所得”5．视敏度：又称视力，是评价人的视觉功能的主要指标，它是指人眼对细节的感知能力，通常用被辨别物体最小间距所对应的视角的倒数表示

6．颜色：通常用三种属性表示，色度、强度和饱和度

7．声音：声音是由空气的振动引起的，通过声波形式传播，耳朵接收并传播这些振动到听觉神经。声音可以由音调、响度和音色三个属性来描述。

8．认知：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。

9．常见认知过程：感知和识别、注意、记忆、问题解决、语言处理

10．记忆：记忆作为一种基本的心理过程，是和其他心理活动密切联系着的，记忆就是回忆各种知识以便采取适当的行动

11．概念模型：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

12．三个概念模型：设计模型、系统映像、用户模型

13．分布式认知：分布式认知是一种将认知主体和环境看做一体的认知理论，分布式认知活动是对内部和外部表象的信息加工过程。分布式认知中，表象和人工制品是两个重要概念。14．表象和人工制品：表象是指信息或知识在心理活动中的表现和记录方式，是外部事物在心理活动中的内部再现，一方面它反映客观事物，代表客观事物，另一方面又是心理活动进一步加工的对象。人工制品是指人工制造的仪器、符号、程序、机器、方法、模式、理论、法规以及工作组织的形式等

15．键盘：它一般由按键、导电塑胶、编码器以及接口电路组成

16．手写板：有三类，电阻式压力手写板、电磁式感应手写板和电容式触控手写板

17．数码摄像头：主要性能指标是解析度

18．显示器：

（1）阴极射线管显示器：工作原理是将显像管内部的电子枪阴极发出的电子束，经强度控制、聚焦和加速后变成细小的电子流，再经过偏转线圈的作用向正确目标偏离，穿越荫罩的小孔和栅栏，宏基到荧光屏上的荧光粉发出光。

（2）液晶显示器：原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面，并配合背部灯管构成画面。（3）等离子显示器：原理是由密封在玻璃膜夹层中的晶格矩阵组成的，每个晶格充有低压气体，在高电压的作用下，气体会电离解，当电子又重新与原子结合在一起时，能量就会以光子的形式释放出来，这是气体就会释放具有特征的辉光。

19．显示器的主要技术指标：扫描方式、刷新频率、点距、分辨率、亮度和对比度、尺寸等。20．显卡：显卡的主要作用是根据CPU提供的指令和有关数据进行相应的处理，并把处理结果转换成显示器能够接受的文字和图形显示信号，通过屏幕显示出来。常见显卡由BIOS

芯片、图形处理芯片、显存、数模转换器芯片、接口等组成。

21．打印机的指标：打印分辨率、速度、幅面、最大打印能力等

22．声卡：声卡的主要指标有声音的采样、声道数以及波表合成等。主要作用是对声音信息进行录制与回放。

23．人机交互输入模式：请求模式、采样模式、事件模式。

24．语音识别系统：可分为语音特征提取、声学模型与模式匹配、语言模型与语义理解三部分。

25．联机手写识别：过程分为四个阶段，预处理、特征抽取、特征匹配和判别分析

26．图形用户界面的主要思想：桌面隐喻、所见即所得、直接操纵。

27．图形用户界面设计的一般原则：界面要有一致性；常用操作要有快捷方式；提供必要的错误处理功能；提供信息反馈；允许操作可逆；涉及良好的联机帮助；合理划分并高效地使用显示屏幕。

28．用户体验：通常是指用户在使用产品或系统时的全面体验和满意度。

29．以用户为中心的界面设计：四个重要原则，及早以用户为中心、综合设计、及早并持续性地进行测试、反复式设计。

30．OVID中涉及的模型及相互关系：设计者创建设计者模型，设计者模型细化编程者模型，编程者模型实现用户界面，用户界面与用户相互交互，用户获取用户概念模型。

31．状态转换网络：基本思想是定义一个具有一定数量的状态的转换机，称之为FSM，FSM 从外部世界中接收到事件，并能使FSM从一个状态转换到另一个状态。两种最基本的状态转换网络是传统状态转换网络和扩展状态转换网络。

32．界面描述语言：分为命令式语言和陈述式语言。

33．UIMS的表示方法：表现层的表示方法，对话控制的表示方法，应用层的表示方法。34．表现层的表示方法：需要解决三个问题。如何处理和表示图形的输入输出；如何适应多媒体的需要，将输入输出信息扩充到视频、语音、动画、仿真等；如何适应智能人机界面规格说明的需要。

35．对话控制的表示方法：

（1）基于语言的表示方法：菜单网络，状态转换网络，上下文无关文法，事件语言，面向对象语言

（2）基于图形的表示方法（3）基于应用语义过程的表示方法

36．基于JA V A和UIMS的实现：模型，事件处理器，界面生成。

37．Web界面设计原则：以用户为中心，一致性，简洁与明确，高体现特色，坚固不同的浏览器，明确的导航设计。

38．互联网的连接方式：无线局域网，无线城域网，无线个域网，高速无线广域网，卫星通信。

39．键盘输入问题：T9输入法。

40．创建移动应用时遵循的原则：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，根据用户的要求使服务个性化，最大限度的避免用户出错，文本信息应当本地化。

41．设计菜单建议遵循的原则：供选择的项目应该根据需要进行逻辑分类；每一屏中不宜设计过多的选项；菜单上的每一选项一般应当简明扼要，不宜超过一行。

42．移动设备操作系统主要有：Palm OS，Windows Mobile系列移动操作系统，嵌入式LINUX，Symbian OS/EPOC OS。

43．可用性：定义是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。可用性的5个方面是：有效性（effective），效率（efficient），吸引力（engaging），

容错能力（error tolerant），易于学习（easy to learn）。

44．可用性评估：常用的方法包括用户模式法，启发式评估，认知性遍历，用户测试和用户调查等。最常用的是用户测试和问卷调查。

45．启发式可用性原则：系统状态可见性，系统与用户现实世界相互匹配，用户控制与自由，一致性与标准，错误预防，识别而不是回忆，使用的灵活性与效率，美观而精炼的设计，帮助用户认识、诊断和修正错误，帮助和文档。

注：请注意以下图：P42显示器原理图；P91图5-10；P113图6-6；P139图6-40；P140图6-41；P147图6-43；P209图8-14