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安全可靠的人机交互系统研究

安全可靠的人机交互系统研究

安全可靠的人机交互系统研究随着科技的不断发展,人机交互系统已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。

无论是在工作中还是在娱乐休闲中,我们都离不开与计算机和智能设备的交互。

然而,随之而来的是人机交互带来的安全隐患,这就需要我们进行研究,寻找安全可靠的解决方案。

首先,为了实现安全可靠的人机交互系统,我们需要保护用户的隐私和个人信息。

随着智能设备的普及,我们的个人信息越来越容易受到泄露的风险。

因此,我们需要采取措施来确保用户的个人信息不会被未经授权的人获取到。

这可以通过加密通信、强密码和双因素认证等方式来实现。

其次,我们还需要防范恶意软件和网络攻击。

恶意软件可以通过植入木马、病毒等方式对用户的计算机和智能设备进行攻击,而网络攻击则可以通过黑客入侵、DDoS攻击等方式来破坏人机交互系统的正常运行。

为了应对这些威胁,我们需要使用防火墙、杀毒软件和入侵检测系统等安全工具来保护用户的设备和网络安全。

此外,我们还需要关注人机交互系统在物理层面上的安全性。

例如,生物识别技术作为一种更加方便和安全的认证方式已经得到广泛应用,但是人们也发现了其存在虚假接收和假指纹等安全漏洞。

因此,我们需要在设计中考虑到这些漏洞,并采取相应的技术手段来防止恶意攻击者的入侵。

除了技术手段,我们还需要加强用户教育和安全意识的普及。

许多安全事件的发生都是由于用户的不慎操作或缺乏安全意识所致。

因此,我们需要通过宣传、教育和培训等方式提高用户对人机交互安全的重视和认识,让他们能够识别和避免潜在的安全风险。

在研究安全可靠的人机交互系统时,我们还需要确保研究方法的科学性和可行性。

这就需要我们采用系统工程和多学科的研究方法,结合传统的人机交互技术和网络安全技术,以及心理学、社会学等相关学科的研究成果,来解决人机交互系统中的安全问题。

总之,安全可靠的人机交互系统研究是一个具有挑战性和重要性的课题。

通过加强对用户隐私和个人信息的保护、防范恶意软件和网络攻击、关注物理安全以及加强用户教育和安全意识的普及等手段,我们可以实现安全可靠的人机交互系统,提供更好的使用体验和服务。

人机交互的发展与现状

人机交互的发展与现状

人机交互的发展与现状The document was prepared on January 2, 2021人机交互小论文题目名称:人机交互技术的发展与现状系名称:计算机科学与信息工程学院专业班级:计算机科学与技术信息技术方向学号姓名:2014年6月人机交互技术的发展与现状一.什么是人机交互技术人机交互技术Human-Computer Interaction Techniques是指通过计算机输入、输出设备,以有效的方式实现人与计算机对话的技术.人机交互技术包括机器通过输出或显示设备给人提供大量有关信息及提示请示等,人通过给机器输入有关信息,回答问题及提示请示等.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密切的联系.也指通过电极将神经信号与电子信号互相联系,达到人脑与电脑互相沟通的技术,可以预见,电脑甚至可以在未来成为一种媒介,达到人脑与人脑意识之间的交流,即心灵感应.二.人机交互技术的发展人机交互的发展历史,是从人适应计算机到计算机不断地适应人的发展史.1959年学者从人在操纵计算机时如何才能减轻疲劳出发,提出了被认为是人机界面的第一篇文献的计算机控制台设计的的论文.1960年,Liklider JCK首次提出人机紧密共栖Human-Computer Close Symbiosis的概念,被视为人机学的启蒙.1969年在剑桥大学召开了第一次国际大会,同年第一份专业杂志国际人机研究IJMMS创刊.可以说,1969年是人机界面学发展史的里程碑.在1970年成立了两个HCI研究中心:一个是英国的Loughbocough大学的HUSAT研究中心,另一个是美国Xerox公司的Palo Alto研究中心.1970年到1973年出版了四本与计算机相关的人机工程学专着,为人机交互界面的发展指明了方向.20世纪80年代初期,学术界相继出版了六本专着,对最新的人机交互研究成果进行了总结.人机交互学科逐渐形成了自己的理论体系和实践范畴的架构.理论体系方面,从人机工程学独立出来,更加强调认知心理学以及和社会学的某些人文科学的理论指导;实践范畴方面,从人机界面拓延开来,强调计算机对于人的反馈交互作用.人机界面一词被人机交互所取代.HCI中的I,也由Interface界面/接口变成了Interaction交互.20世纪90年代后期以来,随着高速处理芯片,和Internet Web技术的迅速发展和普及,人机交互的研究重点放在了化交互,多模态多通道-多媒体交互,虚拟交互以及人机协同交互等方面,也就是放在以人为在中心的方面.概括地讲,人机交互的发展经历了几个阶段:1.早期的手工作业阶段2.及交互命令语言阶段3.GUI阶段4.网络用户界面的出现5.多通道、多媒体的智能人机交互阶段6.虚拟交互界面鼠标的出现,使人们更流畅地进行人机交互.与键盘中的方向键相比,它显然更加符合人的自然习惯.这是人机交互的第一次革命.键盘与鼠标的人机交互组合,从PC时代一直延续到互联网时代,并无太大改变,直到智能手机和多点触摸的出现.迅速普及的多点触摸技术,是人机交互史上的第二次革命,而引领它的又是苹果公司与它的革命性手机iPhone.在iPhone问世之前,智能手机一直在沿袭键盘和鼠标的信息输入方式.键盘是必须有的,不能少于10个;鼠标太大,对位置的指示采用触摸的方式完成.但多点触摸打开了另外一扇窗户,它让所有人意识到其实键盘可以成为触摸的一部分,而很多命令其实能通过多个手指在触摸屏上划动方式的不同来完成,比如放大和缩小图片.如今问世不久的Kinect则可以称得上人机交互的引领新潮流的第三次革命.它整合了具有革命性的技术——3D图片识别与视频捕捉,加上硬件体验的不断优化,再加上对应其特性的专属游戏开发,在游戏这一特定的应用场景对技术的强化,最终塑造了Kinect这一人机互动的革命性产品.在人机交互领域,更加大胆的创新精神正在被唤醒,视频捕捉技术、语音识别技术、红外遥感技术、多通道等等技术的整合发展,必然给人机交互技术的带来前所未有的突破.新的技术层出不穷,人机交互技术的发展必然带给人们更多的科技技术的期盼和惊喜.三.人机交互技术的现状现在已经取得了不少研究成果,不少产品已经问世.侧重多媒体技术的有:触摸式显示屏实现的“桌面”计算机,能够随意折叠的柔性显示屏制造的电子书,从电影院搬进客厅指日可待的3D显示器,使用红绿蓝光激光的视网膜成像显示器;侧重多通道技术的有:“汉王笔”手写汉字识别系统,结合在的Tablet PC 操作系统中数字墨水技术,广泛应用于Office/XP的中文版等办公、应用软件中的IBM/Via Voice连续中文语音识别系统,输入设备为摄像机、图像采集卡的手势识别技术,以IPHONE手机为代表的可支持更复杂的姿势识别的多触点式触摸屏技术,以及IPHONE中基于传感器的捕捉用户意图的隐式输入技术.人机交互技术领域热点技术的应用潜力已经开始展现,智能手机配备的地理空间跟踪技术,应用于可穿戴式计算机、隐身技术、浸入式游戏等的动作识别技术,应用于、遥控机器人及等的触觉交互技术,应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的,对于有语言障碍的人士的无声语音识别,应用于广告、网站、产品目录、杂志效用测试的眼动跟踪技术,针对有语言和行动障碍人开发的“” 采用的基于脑电波的人机界面技术等.热点技术的应用开发是机遇也是挑战,基于视觉的手势识别率低,实时性差,需要研究各种算法来改善识别的精度和速度,眼睛虹膜、掌纹、笔迹、步态、语音、唇读、人脸、DNA等人类特征的研发应用也正受到关注, 多通道的整合也是人机交互的热点,另外,与“无所不在的计算”、“”等相关技术的融合与促进也需要继续探索.。

人机交互专业毕业论文选题参考虚拟现实技术在教育中的应用研究

人机交互专业毕业论文选题参考虚拟现实技术在教育中的应用研究

人机交互专业毕业论文选题参考虚拟现实技术在教育中的应用研究人机交互专业毕业论文选题参考虚拟现实技术在教育中的应用研究一、引言虚拟现实技术(Virtual Reality,简称VR)是一种模拟现实世界的数字化环境,通过多种传感器和设备实现用户与虚拟环境的交互。

近年来,虚拟现实技术在各个领域得到了广泛的应用,教育领域也不例外。

本文旨在研究虚拟现实技术在教育中的应用效果及其潜力,并探讨其未来发展方向。

二、虚拟现实技术在教育中的应用研究1. 提升学习效果虚拟现实技术为学习者提供了身临其境的学习体验,可以创造出各种场景和情境,帮助学生更好地理解和掌握知识。

例如,在科学课程中,学生可以通过虚拟实验室进行实验操作,提高实验技能和科学素养。

在历史课程中,学生可以通过虚拟重现历史事件,深入了解历史文化。

2. 增强教学方法虚拟现实技术为教师提供了多种创新的教学方法和工具。

教师可以利用虚拟现实技术设计情境化教学,使学生更加主动参与和体验。

同时,虚拟现实技术还可以提供实时反馈和个性化教学,根据学生的学习情况和需求进行调整和指导。

3. 拓宽学习资源虚拟现实技术可以将各种资源整合到一个虚拟环境中,使学生可以随时随地访问和学习。

学生不再受限于传统教室和实验室的资源,可以通过虚拟现实技术接触到更多的学习资源。

例如,学生可以通过虚拟博物馆参观各种展览,了解艺术和历史知识。

三、虚拟现实技术在教育中的挑战与解决方案1. 技术成本和设备限制虚拟现实技术的设备和软件需要较高的投资成本,对教育机构和学生来说可能无法承受。

解决方案可以是提供设备租借服务或者采用云端虚拟现实技术,降低使用门槛。

2. 教师培训和教学资源教师需要适应虚拟现实技术的教学方式和工具,这需要培训和支持。

同时,教学资源的开发和共享也是一个挑战。

解决方案可以是建立师资培训机制和在线教学资源平台。

3. 学习效果和评估虚拟现实技术在教育中的应用需要进行有效的学习效果评估。

如何量化虚拟现实技术对学生学习的影响是一个挑战。

智能机器人“人—机—环境”交互及系统研究

智能机器人“人—机—环境”交互及系统研究

智能机器人“人—机—环境”交互及系统研究近年来,在“机器换人”、“无人工厂”、“工业4.0”的大背景下,关于机器人的“人-机-环境”交互及智能作业系统的研究是智能机器人的研究热点之一。

本论文研究智能机器人“人-机-环境”交互及系统。

提出一种“人-机-环境”交互的智能机器人推理机制。

在该推理框架下,对其中的三维语义地图生成过程中的特征描述子进行简化使其兼顾匹配效率和准确率,对其中的地图匹配算法进行优化实现智能交互。

机器人能够面向没有任何编程经验的非专业用户、能够实现人机语音交互、能够自动实时的感知环境、能够实现基于三维情景的自主推理与交互、以及实现得到明确作业期望后的自动作业。

为了验证本文提出的推理机制,本文搭建了一个“人-机-环境”交互的验证平台,设计了不同的场景来对本文的算法进行验证,并针对机械臂末端精度低的问题,提出了一种基于IMU(Inertial Measurement Unit)末端姿态精确测量的迭代姿态补偿算法,实现低精度机械臂的高精度控制。

本研究的主要工作如下:(1)提出一种“人-机-环境”交互的智能机器人推理机制,以CBR-BDI(Cased-BasedReasoning-Belief-Desire-Intention)推理机制为基础,以用户的中文语音作为用户期望的输入,实现人机交互;采用Kinect来获取三维场景的点云信息并产生语义地图文件,语义地图文件作为推理机的另外一个输入,实现机器人与环境的交互。

(2)在“人-机-环境”交互的智能机器人推理机制中,为了在三维物体识别中兼顾匹配效率与准确率,本文研究三维语义地图生成过程中的局部特征描述子的简化算法。

将二进制简化的思想应用于三维视觉识别中的特征描述子的简化中。

本文提出一种基于格雷码的二进制特征描述子简化模型,该模型通过选择不同的简化参数(简化单元L和格雷编码位数N)可以产生不同的简化描述子。

为了验证本文提出的简化模型,本文将简化模型应用于当前主流的局部特征描述子SHOT(Signature of Histogram of OrienTations)的简化中,得到一种内存占用率低、匹配效率高的新的局部特征描述子G-SHOT。

人机协作论文素材

人机协作论文素材

人机协作论文素材1. 引言人类与机器之间的协作越来越普遍,并对我们的生活和工作产生了深远的影响。

本文将探讨人机协作的关键素材,以及它们在各个领域的应用。

2. 人工智能人工智能作为人机协作的主要技术之一,为机器赋予了智能和学习能力。

它可以通过大数据分析和机器学习算法来实现自主决策和问题解决。

人工智能在医疗、金融、交通等领域的应用不断增加,为提高效率和减少错误提供了巨大的潜力。

3. 机器视觉机器视觉是人机协作中的重要组成部分,它使机器能够理解和识别图像和视频。

通过机器视觉技术,机器可以在工业生产中进行自动检测和质量控制,或在安防领域实现人脸识别和行为监测等功能。

这种技术能够大大提高工作效率和减少人力成本。

4. 自然语言处理自然语言处理是人机协作中实现人机交流的关键技术。

机器能够理解和处理人类语言的意思,能够进行语音识别和语义分析。

自然语言处理技术的应用广泛,如智能助理、机器翻译和自动问答系统等。

这些应用使得人机交互更加便捷和高效。

5. 机器学习机器学习是人机协作的重要手段之一,通过让机器从数据中学习和自我改进,机器可以根据不同情境做出决策和预测。

机器学习的应用非常广泛,如推荐系统、金融风险评估和医学诊断等。

机器学习的发展不断推动人机协作的进一步发展。

6. 人机协作的优势人机协作的优势在于将人类的智慧与机器的计算能力相结合,形成一个更加强大和高效的整体。

人类的创造力和能力可以得到增强,而机器可以通过学习和大数据分析帮助人类更好地解决问题和工作。

人机协作还可以提高工作效率、减少错误和降低成本。

7. 人机协作的挑战尽管人机协作带来了许多优势,但也面临一些挑战。

其中之一是技术的发展和应用需要谨慎考虑隐私和安全问题。

此外,机器的智能仍然有限,对于一些复杂和抽象的任务,仍然需要人类的参与和判断。

8. 结论人机协作是未来发展的趋势,将为我们的生活和工作带来巨大的改变。

人工智能、机器视觉、自然语言处理和机器学习等关键技术将不断进步,为人机协作提供更多的可能性。

南艺设计优秀毕业论文

南艺设计优秀毕业论文

南艺设计优秀毕业论文题目:基于人机交互的智能家居设计摘要:随着人工智能、物联网等技术的快速发展,智能家居成为现代生活的新趋势。

本文以人机交互为核心,通过研究人机交互技术在智能家居中的应用,探索智能家居设计的优化方案,提高智能家居的使用体验和安全性能。

关键词:人机交互,智能家居,设计,优化,安全性一、研究背景随着科技的快速发展和人们生活水平的提高,更多的人将目光投向了智能家居的领域。

智能家居利用物联网、云计算、人工智能等技术,实现了家居设备之间的互联,让人们的生活更加便利和智能化。

然而,智能家居仍然存在一些问题,比如设备兼容性差、用户体验差、安全性等问题,这些问题需要通过不断优化智能家居设计来解决。

本文将以人机交互为核心,探索智能家居设计的优化方案,提高智能家居的使用体验和安全性能。

二、人机交互在智能家居中的应用1.语音交互语音交互是智能家居的核心功能之一,可以实现一键开关、控制温度、音乐播放等功能。

在设计语音交互界面时,应该考虑到用户的语言习惯和语音识别技术的限制,提供简单易懂的语音交互界面,使用户更方便快捷地控制智能设备。

2.手势交互手势交互是一种基于动作识别的交互方式,通过识别人体动作实现控制智能家居的功能。

在手势交互设计中,需要考虑手势的自然性、简单性和可靠性,避免用户操作过于复杂或出现误操作的情况。

3.触控交互触控交互是智能家居中最常用的一种交互方式,用户可以通过触摸屏幕或触摸开关等方式控制智能设备。

在设计触控交互界面时,应考虑到易于使用、易于操作、布局合理性等因素,提高用户使用体验。

三、智能家居设计优化方案1.数据安全智能家居设备之间通过互联网进行数据传输,存在数据泄露和隐私安全问题。

为了保护用户的个人隐私和数据安全,应该在设备之间建立安全通道,加密数据传输,防止黑客攻击和数据泄露。

2.设备兼容性智能家居设备厂商众多,设备之间的兼容性是一个大问题,用户通常需要购买同一厂商的设备才能实现互联。

基于人工智能的智能人机交互技术研究

基于人工智能的智能人机交互技术研究

基于人工智能的智能人机交互技术研究人工智能(Artificial Intelligence, AI)技术的发展已经深刻地改变了人们的生活,其中智能人机交互技术是其重要应用之一、智能人机交互技术通过模拟人类认知能力和社交交互,使得系统可以更好地理解和响应用户的需求,提高用户体验和工作效率。

在这篇文章中,我们将探讨基于人工智能的智能人机交互技术的研究现状和发展趋势。

一、智能人机交互技术的研究现状1.自然语言处理技术2.人脸识别技术人脸识别技术可以通过检测和识别人脸特征,实现人脸身份认证和情绪识别等功能。

这项技术已经广泛应用于安防领域、金融领域和社交领域等。

3.人机交互界面设计人机交互界面设计是智能人机交互技术的核心之一,通过设计直观友好的用户界面,提高用户体验和工作效率。

目前,一些新型的人机交互界面设计如虚拟现实、增强现实和手势识别等技术已经得到了广泛应用。

二、智能人机交互技术的发展趋势1.多模态交互未来智能人机交互技术将向着多模态交互方向发展,结合语音识别、人脸识别、手势识别、虚拟现实等多种交互方式,实现更加自然、智能的用户交互体验。

2.情感识别情感识别技术是智能人机交互技术的重要发展方向,通过识别用户的情绪和情感状态,使得系统可以更好地理解用户的需求和情感状态,提高用户体验。

3.个性化定制个性化定制是智能人机交互技术的另一个重要趋势,通过分析用户的行为、喜好和需求,实现个性化的推荐和服务,提高用户满意度和忠诚度。

总之,基于人工智能的智能人机交互技术将在未来得到更广泛的应用,改变人们的生活和工作方式。

随着技术的不断发展和创新,智能人机交互技术将逐步实现更加智能、便捷、个性化的用户体验,成为人们生活中不可或缺的一部分。

人机交互论文

人机交互论文

浅谈人机交互技术自计算机以一个庞然大物的笨拙体态出现直到现在,它已经越来越紧密地融入了人们的日常生活,并已经被公认为解决医疗、教育、科研、环保等各类重大社会问题不可或缺的重要工具。

但由于计算机科学发展水平的限制、在计算机和人类之间还存在一条鸿沟。

为了消除这条鸿沟,人们创造了人机交互( Human Computer Interaction,HCI)技术——连接人和计算机的桥梁,它使人和机器的关系已从“人围着机器转”向“机器围着人转”的方向发展,并且使其变得更加自然、和谐。

换句话说它其实就是研究人与计算机之间通过相互理解的交流与通信,在最大程度上为人们完成信息管理,服务和处理等功能,使计算机正真成为人们工作学习的和谐助手的一门技术科学。

当然在这门大型技术科学中还包括了许多小型的技术,例如本文作为例子讲的UI界面设计技术等。

什么是界面技术呢?界面设计不仅仅是单纯地从美学角度考虑如何地进行排版布局,他是纯粹的科学性的艺术设计,也是充满人文关怀的的心理学的综合应用。

界面设计者根据受众人群、使用场景、使用方式,综合认知心理学、人体工程学、色彩设计等多重理论基础并最终为用户的方便使用而设计,是纯粹的科学性的艺术设计。

中国当前的软件产品,在UI设计方面可谓弱中之弱。

在大多数产品开发中对编码的偏重是显而易见的,产品急速推广无暇顾及设计的美观。

往往是产品已经投放市场,当界面遭到用户非议的时候,才会想到花上可怜的一点时间和金钱把产品做以“美化”,美化仅仅是在表面做工以得到用户的全盘的服帖的接受,可能中国网民的绝大多数并不具备对UI设计的鉴别能力,但是对美的感知是人生而有之的。

而要想设计出完美的UI界面,则必须遵循以下原则:1.有条理的布局注意力是网络上最优价值的货币。

在通常情况下,用户若是不能在几秒钟知道网站是做什么的,他往往会转而访问其他网站。

所以你必须迅速地告诉访问者你的网站是做什么的,为什么要在你的网站上花费时间,在此有条理的布局就是抢夺注意力最有效的手段之一。

人机交互论文

人机交互论文

人机交互课程报告专业:软件工程班级:软件11A 姓名:沈艳学号:11128001331、新一波怪物来袭!——关于《保卫萝卜2》的分析《保卫萝卜2:极地冒险》是一款超萌的休闲塔防游戏,在保卫各种萝卜的基础上增加了包括雪地、天际、冰河在内的6个主题场景,101个全新的关卡以及包括冒险闯关、BOSS 限时、怪物堡垒、终极对决等6个模式,还增加了全新的“分体怪”,而且每关还有特殊任务,这对追求完美的人来说,增加了游戏难度。

本文将从人机交互方面来解析该游戏。

一、画面:清新依旧,灾难临头也要将卖萌进行到底!众所周之,在《保卫萝卜1》中,由于画面走的可爱路线受到许多少女玩家们的喜爱,而《保卫萝卜2》也依旧走的此路线,各种萝卜以及各种怪物都非常的萌,扑面而来的依然是一股小清新的微风。

画面:在卖萌路上一条道走到黑!1、摇摇晃晃卖萌耍贱的小胡萝卜2、那些恍如饿死鬼投胎、偌大个世界只盯着这一根小萝卜的敌人3、连怪物堡垒也开始走上了卖萌的不归路!画风:走的是奇葩怪异的恶心萌路线,相较于超硬的写实派显得不那么严肃,跟纯粹的Q版软萌系相比又不那么低龄化,符合当今大众娱乐一切的心理。

画质:《保卫萝卜》一直保持这可爱加超萌的画面风格,而新作在保持原有画质的基础上,画面精简了很多,不会让玩家在出现眼冒金星的感觉。

音效:在保卫萝卜2之极地冒险里为了和极地冒险的主题有所呼应,在配乐上不再使用那种闹腾的以鼓点为主要配器的电子音乐,而是转换成了风格较为轻快的电子琴音效,和重低音贝斯搭配在一起有种儿童舞曲的感觉。

同时,在《保卫萝卜2》中,场景也选在了冰天雪地的极地冰川里,满眼的冰川雪地,炎炎夏日,想不清凉都不行啊!二、操作:大屏给力,小屏坑爹《萝卜2》的玩法非常简单,只要通过合理的摆放炮塔,抵抗怪物的攻击并消灭它们就可以了。

操作方面同样很简单,只需要在地图中闲置的区域中防止炮塔并升级即可,新作中的炮塔会变大并且火力也会变的更强。

1、可建造炮塔位置不难找游戏中的某些关卡挑战性比较强,一方面是前期可建造的炮塔位置非常少,另一方面又有限时完成的额外任务,这个时候有不少玩家在游戏开始时就混乱了,不知道哪里可以建炮塔,白白耽误时间。

人类与机器:人机交互研究

人类与机器:人机交互研究

人类与机器:人机交互研究随着科技的发展,人类与机器之间的交互日益频繁,人机交互研究成为了当今社会的热点课题。

本文将从以下几个方面探讨人机交互研究的重要性和发展方向。

一、人机交互的定义与意义人机交互是指人类与计算机系统之间的相互作用和信息传递过程。

在这个过程中,计算机系统不仅需要具备良好的功能性,还要考虑到用户的心理需求和情感体验。

人机交互研究旨在提高计算机系统的易用性、可用性和满意度,以实现人与机器之间的高效协作。

二、人机交互的研究框架人机交互研究可以从多个层面展开,包括认知心理学、社会心理学、人类行为学等领域。

在此基础上,构建了一个双过程框架,即互动媒体效应(TIME)理论。

该理论涵盖了象征性效应和使能性效应两个方面,为研究人工智能驱动的媒体对用户感知和体验的影响提供了有益的指导。

三、人机交互的应用领域人机交互技术在众多领域得到了广泛应用,如智能制造、社会服务、医疗健康、教育等。

在这些领域中,协作机器人作为一种新型工业机器人,具有轻质、安全等特点,能够在共享空间中与人类交互或在人类附近安全工作。

协作机器人的研究重点包括控制性能、传感器技术、智能控制方法等。

四、人机交互面临的挑战与未来发展方向尽管人机交互技术取得了显著进展,但仍然面临着一些挑战,如隐私保护、技术透明度、人类对机器操作的控制等。

为了应对这些挑战,研究人员需关注以下几个方向:1.提高交互的自然性和智能化水平:通过模仿人类交流方式,使机器更加符合用户的心理预期,提高交互效果。

2.关注用户个性化需求:利用大数据和机器学习技术,为用户提供个性化的人机交互体验。

3.加强人机协作:研究人类意图识别、技能学习等方法,提高机器在协作任务中的表现。

4.跨学科研究:结合心理学、社会学、认知科学等多学科知识,深入探讨人机交互的内在机制。

总之,人机交互研究是一个充满挑战和机遇的领域。

随着科技的不断进步,相信人类与机器之间的交互将更加紧密,为我们的生活带来更多便利和惊喜。

人机交互技术专业优秀毕业论文范本智能手环在健康监测中的应用与改进研究

人机交互技术专业优秀毕业论文范本智能手环在健康监测中的应用与改进研究

人机交互技术专业优秀毕业论文范本智能手环在健康监测中的应用与改进研究摘要:本文以人机交互技术专业毕业论文为范本,探讨了智能手环在健康监测中的应用与改进研究。

通过对现有智能手环的功能和性能进行分析,提出了改进设计的思路和方法。

在实验测试和用户调研的基础上,本文进一步验证了改进方案的有效性,并对其在未来的发展方向进行了展望。

1. 引言随着人们生活水平的提高,健康意识逐渐增强。

而智能手环作为一种便捷、实用的健康监测工具,受到了越来越多人的欢迎。

然而,当前市场上的智能手环在功能、性能等方面仍存在一些不足之处。

因此,本文旨在通过研究智能手环的应用和改进,提高其在健康监测中的效能。

2. 智能手环的应用与功能2.1 健康监测功能智能手环具备实时监测心率、血氧饱和度、血压等健康指标的功能,能够帮助人们更加准确地了解自身健康状况。

2.2 运动监测功能智能手环能够记录和统计用户的运动信息,如步数、卡路里消耗等,以及提供个性化的运动建议和指导,帮助人们实现科学健身。

2.3 睡眠监测功能通过智能手环,用户可以了解自己的睡眠质量和睡眠时长,并根据相关数据进行睡眠调整,提高睡眠质量。

3. 智能手环存在的问题与改进3.1 精准性不足当前智能手环的传感器精度有限,测量结果存在一定的误差。

需要通过改进传感器的质量和算法精度,提高测量数据的准确性。

3.2 功能单一大部分智能手环仅能提供基础的健康监测功能,并未充分发挥其潜力。

可以在智能手环中增加更多功能,如饮食监测、情绪识别等,提供更加全面的健康监护。

3.3 用户体验不佳部分智能手环的界面设计和使用操作不够友好,给用户带来不便。

通过改善界面交互设计,提高用户体验,增加用户黏性。

4. 智能手环改进方案的研究与验证4.1 设计方案结合前述问题,本文提出了改进智能手环的设计方案。

首先,使用更高精度的传感器,提高监测数据的准确性。

其次,增加更多监测功能,满足用户对全面健康监管的需求。

第三,进行界面交互设计的优化,提升用户体验。

机器人工程专业毕业论文选题参考人机交互与自主机器人技术的发展与应用

机器人工程专业毕业论文选题参考人机交互与自主机器人技术的发展与应用

机器人工程专业毕业论文选题参考人机交互与自主机器人技术的发展与应用机器人工程专业毕业论文选题参考:人机交互与自主机器人技术的发展与应用1.引言随着科技的迅猛发展,机器人技术在现代社会中发挥着越来越重要的作用。

而人机交互与自主机器人技术则是机器人领域中的两个重要方向。

本篇论文将探讨人机交互与自主机器人技术的发展历程以及其在实际应用中的应用领域。

2.人机交互技术的发展2.1 人机交互技术的定义与概述2.1.1 人机交互技术的定义2.1.2 人机交互技术的重要性2.2 人机交互技术的发展历程2.2.1 早期的人机交互技术2.2.2 近代的人机交互技术2.2.3 当前的人机交互技术发展趋势3.自主机器人技术的发展3.1 自主机器人技术的定义与概述3.1.1 自主机器人技术的定义3.1.2 自主机器人技术的重要性3.2 自主机器人技术的发展历程3.2.1 早期的自主机器人技术3.2.2 近代的自主机器人技术3.2.3 当前的自主机器人技术发展趋势4.人机交互与自主机器人技术的应用领域4.1 工业生产领域的应用4.1.1 自动化生产线4.1.2 机器人助手4.2 军事与安全领域的应用4.2.1 无人侦察机器人4.2.2 自动化巡逻系统4.3 医疗保健领域的应用4.3.1 手术机器人4.3.2 康复机器人4.4 家庭与日常生活领域的应用4.4.1 智能家居系统4.4.2 个人助理机器人5. 人机交互与自主机器人技术的挑战与展望5.1 人机交互技术的挑战5.1.1 用户体验的改进5.1.2 多模态交互技术研究5.2 自主机器人技术的挑战5.2.1 感知与导航技术的提升5.2.2 人工智能算法的改进5.3 人机交互与自主机器人技术的展望5.3.1 个性化定制机器人的时代5.3.2 人机融合的未来6. 结论本篇论文对人机交互与自主机器人技术的发展进行了综述,并对其应用领域以及未来发展进行了展望。

相信随着科技的不断进步,人机交互与自主机器人技术将在各个领域发挥越来越重要的作用,为人们的生活带来更多的便利与效益。

情感计算下的人机交互设计论文

情感计算下的人机交互设计论文

情感计算下的人机交互设计论文凭借对情感分析的理解,我们将情感计算的主要研究方向分解成八项:信息的获取,计算模式的认知,情感计算的端口,情感传递的途径,等等。

以用户情感的交流认知为入口,情感计算能够粗略分割成四块:(一)借助传感器实行高效的人机交互从而达到用户信息的获取和认知。

(二)将交互信息实行模型建立分析和数字化处理。

(三)将分析结果实行处理对比学习从而达到准确的理解。

(四)将计算机所获取和转化的信息通过有效的方式表现在用户面前,从而完成人机情感交互的全过程。

通过上述步骤能够总结出,情感计算的内容可分为以下几部分:用户信号的提取,用户信号的识别和转化,机器将理解到的东西反馈给用户。

针对用户信号的获取,现代科技主要通过传感器实行设备输入的采集,例如面部神态的获取,手势变换的动作,此类动作在科学上被称作特征提取。

除此以外人体的各方面指标诸如脉搏、血压、瞳孔大小等都被机器实行情感化的记录识别和理解。

用户信号的识别和转化的具体工作就是对信息实行处理加工,从而达到易于算法测算的要求。

情感信号的表达就是将上述理解的内容再次反馈给用户,实行人机交互。

在这四个方面的研究中情感的识别和转化是当前的关键部分,也是当今情感计算的瓶颈和难点所在。

二、情感模型的描述语言智能型计算特性大多采用普遍的分布式计算模型,这个特性直接导致其环境数据的来源广泛,而通过系统推导所得出的情感模块,也应通过联网技术将其转化到其他感兴趣的板块。

所以,通过怎样的方法建造出外显的情感模型描述语言,并借助适当的网络技术把用户的个性情感完整高效地传递,是情感计算的重点所在。

以当下的技术水平,绝大多数情感语言都成为虚拟用户描述语言的一分子,下面通过集中包含情感标记的人体描述语言例子作一个进一步的阐述。

AML(AvatarMarkupLanguage)是一种基于XML的多形式脚本语言,此脚本的可贵之处在于易于解读,也易于接触软件生成。

AML语言可通过算法的整合将面部表情动画和手势动画并存于一个附加的同步化表达式中。

航空器设计中的人机交互研究

航空器设计中的人机交互研究

航空器设计中的人机交互研究在当今航空领域的快速发展中,航空器设计不再仅仅关注性能和技术指标,人机交互的重要性日益凸显。

良好的人机交互设计能够提高飞行员的操作效率和安全性,降低工作负荷,增强飞行体验。

本文将深入探讨航空器设计中的人机交互研究。

首先,让我们来理解一下什么是人机交互。

简单来说,人机交互就是人与机器之间的信息交流和相互作用。

在航空器中,这包括飞行员如何获取信息、如何操作控制设备,以及飞机如何向飞行员反馈信息等方面。

在航空器的驾驶舱中,各种仪表和显示屏是飞行员获取信息的主要来源。

然而,传统的仪表设计可能会导致信息过载,使飞行员在紧急情况下难以快速准确地获取关键信息。

因此,现代航空器设计致力于优化信息的呈现方式。

例如,采用大屏幕的综合显示屏,将多个参数和系统状态以直观、清晰的方式展示给飞行员。

同时,利用颜色、图形和动画等元素来突出重要信息,提高飞行员的注意力和感知能力。

操作控制设备的设计也是人机交互的关键环节。

操纵杆、踏板、按钮等的布局和手感直接影响飞行员的操作准确性和舒适性。

设计时需要充分考虑人体工程学原理,确保飞行员在长时间飞行中能够轻松、准确地进行操作。

例如,操纵杆的形状和握感要符合人手的自然姿势,按钮的位置和大小要便于操作,避免误触。

除了硬件设备,软件系统的人机交互设计同样重要。

飞行管理系统、自动驾驶系统等软件的界面设计和操作逻辑应该简洁明了,易于学习和使用。

同时,要提供清晰的操作提示和错误反馈,帮助飞行员在复杂的飞行环境中做出正确的决策。

另外,飞行员与航空器之间的触觉和听觉反馈也是人机交互的一部分。

例如,通过操纵杆的震动来提示飞行员接近飞行极限,或者通过不同的声音信号来传达系统状态和警告信息。

这种多模态的反馈方式能够增强飞行员对飞机状态的感知,提高反应速度。

在航空器设计的人机交互研究中,模拟飞行实验是一种常用的方法。

通过在模拟环境中让飞行员操作新设计的系统,收集他们的反馈和操作数据,评估人机交互的效果,并进行针对性的改进。

人工智能交互案例研究论文

人工智能交互案例研究论文

人工智能交互案例研究论文人工智能(AI)作为当今科技领域的一大热点,其在各个行业的应用日益广泛,特别是在人机交互领域,人工智能技术的发展极大地提升了用户体验和效率。

本文将通过一系列案例研究,深入探讨人工智能交互技术在实际应用中的效果和影响。

引言人工智能交互技术的核心在于模仿人类的认知过程,使得机器能够理解、学习和适应人类的交流方式。

随着深度学习、自然语言处理等技术的不断进步,人工智能在理解人类语言、情感和行为方面取得了显著成就。

本文将通过几个具体的案例,分析人工智能交互技术在不同领域的应用情况及其带来的变革。

人工智能在客户服务中的应用客户服务是人工智能交互技术应用最为广泛的领域之一。

许多公司已经开始使用聊天机器人来提供24/7的客户支持。

例如,电商巨头亚马逊的AI助手Alexa,通过语音识别和自然语言处理技术,能够理解用户的指令并提供相应的服务或信息。

这种交互方式不仅提高了客户服务的效率,也极大地提升了用户的满意度。

人工智能在医疗健康领域的应用在医疗健康领域,人工智能交互技术同样展现出巨大的潜力。

智能诊断系统能够通过分析患者的医疗记录和症状,提供初步的诊断建议。

此外,智能健康顾问可以通过与患者的交互,提供个性化的健康建议和治疗方案。

这些应用不仅提高了医疗服务的质量和效率,也为患者带来了更加人性化的医疗体验。

人工智能在教育领域的应用教育是另一个人工智能交互技术大有可为的领域。

智能教育助手可以根据学生的学习进度和理解能力,提供个性化的学习资源和辅导。

此外,通过分析学生的学习行为和反馈,人工智能系统能够不断优化教学方法,提高教学效果。

这种交互方式有助于实现教育的个性化和精准化。

人工智能在智能家居领域的应用随着物联网技术的发展,智能家居已经成为现实。

在这一领域,人工智能交互技术发挥着至关重要的作用。

智能家庭助手能够理解用户的语音指令,控制家中的各种设备,如灯光、温度、安全系统等。

这种交互方式不仅提高了家居生活的便利性,也为用户提供了更加舒适和安全的居住环境。

人机交互论文

人机交互论文

人机交互论文人机交互是指人与计算机之间的信息交流与控制方式。

它涉及到人在使用计算机系统时,如何与计算机进行有效的沟通和交互,以及如何设计和开发具有良好用户体验的计算机界面。

近年来,随着计算机技术的快速发展和普及,人机交互也日益受到重视,并且在各个领域都有广泛的应用。

人机交互的研究领域非常广泛,其中包括人机界面设计、交互模式、交互技术等多个方面。

人机界面设计是人机交互的一个重要组成部分,它主要关注如何设计出易于理解和操作的界面,以便用户快速上手并完成任务。

交互模式是指人与计算机之间的交互方式,如点击、拖动、手势识别等。

交互技术则是指实现人机交互的技术手段,如语音识别、手势识别、虚拟现实等。

人机交互的研究旨在提升用户体验、提高工作效率和降低使用难度。

良好的人机交互设计可以使用户更加方便地使用计算机系统,并且减少错误操作的发生。

例如,在手机应用程序的设计中,通过合理的界面和交互设计,可以使用户快速找到所需功能并且方便地完成任务。

在工业自动化领域,优化的人机交互界面可以提高工作效率,并且减少了操作员的负担。

人机交互的发展也带来了许多新的挑战和机遇。

随着人们对计算机系统的需求不断增加,对人机交互的要求也越来越高。

人们希望能够通过更加自然和高效的方式与计算机进行交互,例如语音识别、手势识别等新兴技术。

同时,随着移动互联网的普及和智能设备的快速发展,人机交互也面临着在不同设备上的统一性和一致性设计的挑战。

为了解决这些问题,人机交互的研究者们进行了大量的研究工作。

他们提出了各种各样的方法和技术,以改进人机交互的效果。

例如,在界面设计方面,他们提出了一些规范和准则,以指导设计人员设计出更好的界面。

在交互技术方面,他们提出了一些新的技术和算法,以提高交互的准确性和效率。

此外,为了更好地理解用户的需求和行为,他们也进行了大量的用户研究和用户测试。

未来,人机交互将继续发展和演进。

随着技术的不断进步和创新,我们可以预见到更加智能和自然的人机交互方式的出现。

人机工程学论文2篇

人机工程学论文2篇

人机工程学论文2篇人机工程学是一门研究并改善人机交互系统的学科,涉及人类认知、人类工作行为以及计算机系统设计等多个领域。

本文将分别从人机界面设计以及人机交互技术两个方面来讨论人机工程学的相关论文。

第一篇:人机界面设计的研究人机界面设计是人机工程学的重要领域之一,它关注的是如何设计出符合用户需求、易于操作的界面。

人机界面设计的研究旨在提高用户与计算机系统之间的交互性能和用户体验。

下面将介绍两个人机界面设计的相关研究课题。

1.1 手势识别在人机界面设计中的应用手势识别是指通过对用户手势进行分析和解释,实现与计算机系统的交互。

人们可以通过手势来控制计算机系统的操作,比如放大、缩小、旋转等。

手势识别技术的研究可以使人机界面设计更加自然和人性化。

研究人员通过分析手部骨骼运动轨迹,开发出了一种基于深度学习算法的手势识别系统。

该系统可以实现精确的手势识别,并将手势与计算机系统中的相应操作进行关联,使用户可以通过简单的手势完成复杂的操作。

1.2 视觉引导在人机界面设计中的应用视觉引导是指通过图形化的界面元素,引导和提示用户进行操作。

视觉引导的研究旨在提高用户对界面操作的理解和使用效率。

一项研究中,研究人员通过分析用户对不同图形元素的反应和认知规律,设计了一种基于视觉引导的界面设计方法。

在该方法中,设计者利用颜色、形状和位置等因素,将用户所需的功能和操作以直观的方式展示给用户,使用户能够更快地找到并使用所需的功能。

第二篇:人机交互技术的研究人机交互技术是人机工程学的核心研究领域之一,旨在提高人与计算机系统之间的沟通和协作效率。

下面将介绍两个人机交互技术的相关研究课题。

2.1 脑机接口技术在人机交互中的应用脑机接口技术是指通过对大脑信号的识别和解读,实现人脑与外部设备之间的直接交互。

研究人员通过分析大脑电波的特征,开发出了一种基于脑机接口的人机交互系统。

该系统可以将用户的思维转化为计算机系统的操作指令,实现零接触的操作体验。

【论文】人机交互论文中英对照

【论文】人机交互论文中英对照

【关键字】论文An Agenda for Human-Computer Interaction Research:Interaction Styles INTRODUCTIONThe bottleneck in improving the usefulness of interactive systems increasingly lies not in performing the processing task itself but in communicating requests and results between the system and its user. The best leverage for progress in this area therefore now lies at the user interface, rather than the system internals. Faster, more natural, and more convenient means for users and computers to exchange information are needed. On the user's side, interactive system technology is constrained by the nature of human communication organs and abilities; on the computer side, it is con-strained only by input/output devices and methods that we can invent. The challenge before us is to design new devices and types of dialogues that better fit and exploit the communication-relevant characteristics of humans.The problem of human-computer interaction can be viewed as two powerful information processors (human and computer) attempting to communicate with each other via a narrow-bandwidth, highly constrained interface . Research in this area attempts to increase the useful bandwidth across that interface. Faster, more natural––and particularly less sequential, more parallel––modes of user-computer communication will help remove this bottleneck.一项研究议程人机交互:交互方式简介日益改善的障碍交互系统的有用性在于在执行请求不予处理任务本身,而是在沟通和结果之间的系统和它的用户。

人机交互界面的设计与优化研究

人机交互界面的设计与优化研究

人机交互界面的设计与优化研究在当今数字化的时代,人机交互界面(HumanComputer Interaction Interface,简称 HCI 界面)成为了人们与各种技术设备进行沟通和互动的桥梁。

无论是智能手机、电脑软件,还是工业控制系统、医疗设备等,一个设计良好且经过优化的人机交互界面都能够极大地提升用户体验,提高工作效率,甚至保障生命安全。

因此,对人机交互界面的设计与优化进行深入研究具有极其重要的现实意义。

一、人机交互界面的重要性一个直观、易用且高效的人机交互界面可以使用户能够轻松理解和操作设备或系统,减少学习成本和操作失误。

例如,在智能手机上,简洁明了的图标和易于操作的手势控制,让用户能够快速完成各种任务,如打电话、发送短信、浏览网页等。

而在复杂的工业控制系统中,清晰准确的显示和便捷的操作按钮,可以帮助操作人员迅速做出决策,避免事故的发生。

相反,如果人机交互界面设计不合理,可能会导致用户感到困惑、沮丧,甚至产生错误的操作。

这不仅会影响用户对产品或系统的满意度,还可能会造成严重的后果。

比如,在医疗领域,一个难以理解的操作界面可能会延误患者的治疗时间,危及生命。

二、人机交互界面的设计原则1、简洁性界面应该简洁明了,避免过多的元素和复杂的布局。

用户在与界面交互时,应该能够快速找到所需的信息和功能,而不会被无关的内容干扰。

例如,苹果的 iOS 系统以其简洁的界面设计而备受赞誉,用户可以轻松地在各个应用之间切换。

2、一致性在整个界面设计中,包括颜色、字体、图标、操作方式等都应该保持一致。

这样可以帮助用户建立起熟悉感,减少学习成本。

例如,大多数操作系统中的关闭按钮都在右上角,用户在不同的软件中都能按照相同的习惯进行操作。

3、可操作性按钮、菜单等操作元素应该易于点击和操作,并且提供清晰的反馈。

比如,当用户点击一个按钮时,应该有明显的视觉或声音提示,让用户知道操作已经被执行。

4、可理解性界面中的图标、文字等元素应该能够清晰地传达其含义,避免使用模糊或歧义的符号。

人机交互中的心理学应用论文

人机交互中的心理学应用论文

人机交互中的心理学应用论文人机交互中的心理学应用论文拟人化(anthropomorphism)是指将人类的特征附加于非人类个体,使其被看作是有生命、有感觉和思想的人。

人机交互是目前拟人化研究和应用较多的领域。

这篇文章介绍了拟人化的理论背景并从人机交互的应用和效应方面对拟人化的心理学意义进行了详细阐述。

从设计者和使用者角度探究人机交互领域中拟人化的应用边界和效用最大化,关注非人性化逆过程,是未来拟人化的研究方向。

1引言在日常生活中,随着科技的发展,各种机器人、计算机界面与人们的生活越来越息息相关。

他们拥有人类的外表或具有人类的心理能力,可以与人互动,为人们提供各种必要的信息,在各个领域发挥它们的作用。

这就是“拟人化”(anthropomorphism)。

拟人化与人类的社会认知发展密不可分,它指的是赋予非人类个体(nonhuman agent)以人类特性,使其被看作有生命、有感觉和思想的人(Gray,Gray, & Wegner,2007)。

拟人化(anthropomorphism)来源于希腊单词“anthropos”和“morphe”,其中前者意为人类,后者意为形状或形式,它的核心是将人类的外表特征、动机、意图和情感附加于非人类个体(Epley,Waytz, & Cacioppo,2007)。

这些非人类个体可能是任何有明显独立行为的个体,包括动物、自然力、宗教神灵、机器和电子设备。

Epley, Waytz, Akalis和Cacioppo(2008)从三个方面对拟人化的内容进行了界定。

首先,拟人化不包含对可观察行动的行为描述。

它要求超越直接观察到的事物,对不能观察到的人类化特征进行推理。

第二,有生命只是拟人化的一个必要条件。

有生命不只是人类的特有属性,因此拟人化可以将非人类个体看作有生命来对待,但是后者是不能推断前者的。

第三,拟人化不受逻辑推理的约束,它的推理强度会根据情境而有所变化。

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可穿戴计算机人机交互界面的设计学院:计算机科学与技术学院班级:本09软件02班姓名:皮志刚学号:20094350229摘要:人机交互技术是指通过计算机输入、输出设备, 以有效的方式实现人与计算机对话的技术。

现在多数软件的交互设备还限制在鼠标、键盘、触摸屏、显示器等基本的输入输出设备上,为了是用户更加方便快捷地进行操作,现在需要一些新型的交互设备,它将人们现实中的感觉和虚拟环境完美地结合起来,让操作者有种身临其境的感觉,更加方便了人和计算机之间的信息交流。

关键词:人机交互交互设备计算机Abstract:Human computer interaction is through the computer input and output equipment to the effective way to realize people and computer techonology of dialogue.Now most software interactive devices also limit in the mouse,keyboard,touch screen,display,and other basic input and output devices,in order to is more convenient for users to operation,now need some new interactive devices,it will people the reality of feeling and virtual environment perfect combination,and let the operator have a vivid sence,more convenient between man and computer information exchange.Keywords:human interaction interactive computer equipment computer人机交互界面, 是系统面向用户的部分, 用户通过人机交互界面与系统交流, 是计算机系统向用户提供的综合操作环境, 是计算机系统的重要组成部分。

而自适应人机界面的设计基于这样的假设, 即计算机系统能够通过评价用户的操作行为及环境状态, 使自己适合用户的期望和任务要求, 从而打破计算机和用户之间的通讯障碍。

可穿戴计算机是一类超微型、可穿戴、人机最佳结合与协同!的移动信息系统。

穿戴计算技术打破了传统的交互模式, 使人和计算机成为一体, 提高了人的整体交互和计算能力。

它提供了一种无处不在的计算和无时不有的交互方式。

1.传统的人机交互界面与自适应人机交互界面传统的人机交互界面是以窗口系统为核心,使用键盘和鼠标作为输入设备,用户基本只能使用手来作为交互通道输入信息,通过视觉通道来获取信息。

传统的用户界面的设计与描述是基于嵌入方式进行的,应用程序设计人员在设计软件时,是按功能及界面两方面要求混合编写用户界面和应用功能两部分程序。

这种开发方式忽略了用户界面的个性,使程序复杂化,可维护性差。

在这种界面模式中, 人只是被动的接受设计交互界面,界面一旦形成,对于任何用户,在任何场合下,都不能随意发生更改。

自适应人机交互界面是以用户模型的获取和应用为基础、使其行为适应于个体用户的一个交互系统。

它能够动态适应当前用户和当前任务,为用户提供与手边任务和用户背景知识相关的信息, 减少信息过载,辅助用户快速达到目标。

2.应用场景分析由于制造水平的不断提高,现代工业设备越来越复杂和精密,在设备维护过程和故障诊断过程中,可穿戴计算机在现场工作维护中越来越广泛使用,现场工作人员需要通过外部设备检测当前设备是否运行正常。

当设备出现异常状况时,现场工作人员通过外部设备获取故障设备的信息,在获取设备信息后,要根据当前信息资源量来合理安排界面,如当前任务需要工作人员与后台专家进行音视频,同时需要打开维护指导等;在设备检测过程中,当进入一个新的工作场景时,通过外部设备搜索到与当前工作任务相关的资料,此时需要对当前界面进行更新。

在上述各种工作场景下,工作人员由于场地或场景的限制,无法或不适合手动来改变界面,需要一种能自动更新界面的机制。

在此机制下,可穿戴计算机能根据当前界面的资源量与当前任务所需资源量进行合理安排界面,实现即能重点突出,又能合理安排其它各可能需要的界面,同时还可以兼顾工作人员的界面使用习惯。

3.可穿戴计算机的自适应人机交互界面的模型与具体实现3.1模型采用FIP ( Function, Interior, Presentation)模型,它为建立界面和描述界面提供了宏观体系结构指导。

FMP利用功能模型( F )和对象模型(O)捕捉与界面相关的功能和数据信息,用交互模型(M)表达这些信息和控制关系。

然后依据交互模型的描述,利用表示模型(P)建立内部对象和外部显示元素的对应关系,安排界面布局,从而指导实现用户界面的自动生成。

FIP 模型由三个部分组成: Function功能模型、Interior内部模型、Presentation 表示模型。

三者之间的关系如图1所示。

Function部分处理的是由用户参与的功能部分,表示的是界面的功能构成。

通过Functio的分析,可以明确界面要完成的功能,功能之间的关系,并确定对数据信息的需求。

另外,界面所实现的各种功能通常有着紧密的联系,通过功能之间的关系Function确定了界面功能的范围,给出了用户界面的轮廓。

图1 F IP 模型Interior体现了界面的内在模型,表达了界面元素之间的内在逻辑关系。

考虑到对象自身的特性和对象间关系与其外部表现形式是密切相关的,同时为了复杂用户界面描述的需要,Interior利用增加对象属性和对象间关系扩充了对象模型,通过它与Interior 的交互,从对象的角度表达了数据的内部形式和外在表现及其之间的关系。

这样一来,通过综合Model 确定的界面轮廓、界面功能以及对象模型描述的数据和显示信息,利用Interior中的交互模型描述它们之间的交互,就可以完整地表达界面的抽象形式。

Presentation是模型的显示部分,它根据内部模型和用户对数据的展示和操作要求给出界面的布局。

设计界面布局时,除了视觉效果外,还应考虑用户的心理反应,为此论文提出了界面模板的概念。

通过模板的选择,用户参与界面的设计过程,选取自己喜欢的界面风格和界面布局。

设计界面布局时,要求界面上同类或相关的信息聚集在一起,并保持相应的关联和连动控制关系,不同种类和重要性的信息应该占据相应的位置,交互模型中描述的这些信息为界面模板的设计提供了理论支持,为用户的选择限定了合适的范围。

3.2具体实现本文在借鉴已有研究成果的基础上,在人机工程学的基础上结合XML技术使用JAVA语言实现在可穿戴计算机上适用的自适应人机交互界面。

研究的方案基本如下:如图2所示,该方案主要包括用户知识库、界面组件库、交互元素、功能分析、界面资源、资源描述包、推理机制来组成。

其核心思想是在狭小空间维护现场设备时,通过已设定的界面元素包、资源描述包及用户的需求,经过推理机制推理后,得出能使设备维护人员高效地完成工作的界面。

图2界面组件库是由一系列用于描述各种界面元素外观、特征、行为的组件,它是实现可穿戴计算自适应人机交互界面的基础。

我们在构造界面组件库时,首先对所有界面元素的外观、特征、行为进行分析,提炼它们的共性,并划分出类型和层次;然后采用面向对象的思想,用不同层次的类对它们进行描述,通过继承维护共性界面元素的外观是通过绘制而成,每个组件从其父类继承绘制方法,可获得标准、统一的视觉效果;同时,组件还提供自画接口,可通过接口重载的方式扩充绘制风格,界面元素的行为是通过人机之间的交互实现的,而交互的通道就是消息(如鼠标移动消息、点击消息、键盘击键消息等) ,在界面组件中,通过消息的映射、筛选、响应、转发等操作处理,可以管理和扩充界面元素的交互方法和能力。

用户知识库中存放关于用户个人的相关信息,整体的界面风格喜好,如采用菜单式或是问答式等;对话风格喜好,如逐级弹出式或表格式等;用户菜单风格喜好,如固定式或弹出式等;界面颜色风格喜好,是冷色调或是暖色调。

除此外用户知识库内还存放着系统根据用户以前使用记录来自动生成用户的相关信息,如根据用户使用帮助的频率来安排帮助信息在界面中出现的位置。

使用XML 语言对各文件进行描述, 下例为使用XM L 对图片文件的描述< name> 文件名< /name>< type> 类型< / type>< size> 图片大小< / size>< locat ion> 位置< / location>在这个描述过程中,主要是对各种类型的文件属性,所点空间及所占系统资源等的描述。

根据这种描述在显示给现场工作人员时可以根据当前的界面资源来合理安排界面,对于图像文件,如果当前任务需要的界面资源大于当前界面能给的资源时,则可能压缩部分资源,比如将图片按某种比例进行压缩后再显示出来。

如果是音频文件时,可以将音频文件自动改为不影响效果的但占用资源较小的文件形式来显示。

用户根据选择当前任务需求进行交互: 1、交互按钮,下列按钮在实际过程中处于隐藏状态,只有当用户需要切换任务时将鼠标移至按钮栏时才显示;2、文件列表,在文件列表中选择需要使用到的文件。

根据交互信息统计当前任务所需要用到的功能细节,从而向系统发出信息。

通过J2SDK中的A P I函数检测当前界面所占资源,包括界面空间,当前界面组件在系统中所占内存资源、所占存储资源,所占处理器资源,通过检测这一系列资源后再合理安排当前所需界面资源与所剩资源之间的关系。

通过当前用户的需求,通过适配器在界面组件库中找到最适合当前的工作界面, 然后再查找当前用户需要的文件包以及用户信息库,通过以上信息,结合自适应算法得到可穿戴计算机的自适应人机交互界面。

可穿戴计算机自适应人机交互界面的工作流程:用户通过自己账号进入系统,系统根据用户知识库中搜索与用户名匹配的信息,再根据用户需求调用界面组件库中的相关组件,综合当前界面所占资源及需求中所占资源来根据推理机制来自动安排界面。

如假设当前界面上为如下界面组件,视频显示组件,维修指导组件,而当前任务需要在查看维修指导时查看设备技术的规范,此时系统根据用户的需求将当前窗口进行重新调整,同时自动将当前暂时不需要的视频组件进行隐藏。

在此处主要实现信息资源组织的自适应, 能够改变自适应界面模式。

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