第五章人机交互(对话)系统

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Microsoft的 Microsoft的 Windows是典型代表 Windows是典型代表 20世纪 年代,计算机图形学迅速发展,80年代已经广泛 世纪70年代 世纪 年代,计算机图形学迅速发展, 年代已经广泛
地应用于CAD、CAM、OA、电子印刷、绘图等领域,图形的用户 、 地应用于 、 、电子印刷、绘图等领域, 界面受到人们的普遍欢迎, 界面受到人们的普遍欢迎,其中最突出的是图形化多窗口系统产品 的出现 20世纪 年代末,科学计算可视化技术兴起 世纪80年代末, 世纪 年代末 20世纪 年代末,多媒体技术迅速发展 世纪90年代末 世纪 年代末,
操作 (O)
图形操作 股票清单操作 研究报告操作 模拟操作 构造过程操作
记忆辅助 (M)
表示方法程 序库 文助 (C)
用菜单显示 操作 为系统作决 策提供训练指 导帮助
5.2 人机对话系统的概念 人机交互的基础
人机交互的三要素
(1)交互设备 ) (2)交互软件 ) (3)人的因素 )
5.4 人机对话管理系统的组成
软件包的类型
1 子程序包: 子程序包: 一组程序,可以利用高级编程语言的 一组程序,可以利用高级编程语言的CALL指 指 令进行调用, 令进行调用,程序员给出将要读或写的数据并告知 如何读写其属性来作为CALL语句的参数。 语句的参数。 如何读写其属性来作为 语句的参数 程序员无需考虑子程序如何工作的内情, 程序员无需考虑子程序如何工作的内情,只需 知道子程序的名称和参数即可,较为灵活。 知道子程序的名称和参数即可,较为灵活。
第五章 对话管理系统
信息管理与信息系统教研室
5.1 对话管理的重要性
对话系统是DSS中的三大组成部分之一, 对话系统是DSS中的三大组成部分之一, DSS中的三大组成部分之一 DSS的对话管理功能如果不强,那么即使DSS的 DSS的对话管理功能如果不强,那么即使DSS的 的对话管理功能如果不强 DSS 其他功能再强,使用者也不愿意接受。 其他功能再强,使用者也不愿意接受。
5.4 人机对话管理系统的组成
软件包的类型
3 数据定义语言: 数据定义语言: 将对话系统的输入和输出描述为数据, 将对话系统的输入和输出描述为数据,而不是 子程序或程序语言中的语句。 子程序或程序语言中的语句。 数据定义由一个子程序调用实行, 数据定义由一个子程序调用实行,只是在每个 输入或输出时通过给出设备和格式的名称及其参数 调用实行一次。 调用实行一次。
维护人员
修 改
5.2 人机对话系统的概念
人机交互的三要素
DSS的对话组成包括 的对话组成包括DSS提供用户接口软件 的对话组成包括 提供用户接口软件 和硬件。 和硬件。
Representation 按照ROMC要求,对话部分应包括: 要求,对话部分应包括: 按照 要求 产生输出“表达方式” 产生输出“表达方式” Operation 使调用和供给“操作” 使调用和供给“操作”参数的用户输入操作可行 使调用和提供“记忆辅助” 使调用和提供“记忆辅助”参数的用户输入可行 提供“控制机构” 提供“控制机构” Control Memory
5.3 人机对话方式的类型
命令语言式对话
为用户提供一个便于控制和创造的氛围, 为用户提供一个便于控制和创造的氛围,一旦用 户掌握了命令语言的语法, 户掌握了命令语言的语法,就能够很快的表达出复杂 的操作。 的操作。 适合于功能较少的系统, 适合于功能较少的系统,而较复杂的系统采用高 级编程语言。 级编程语言。 命令语言的格式包括:简单命令表, 命令语言的格式包括:简单命令表, 命令+变量,命令+选项+变量等。 命令+变量,命令+选项+变量等。
5.4 人机对话管理系统的组成
软件包的类型
4 DSSG的对话部分: 的对话部分: 的对话部分 可以提供定义新报告、修改DSS提供报告的格 可以提供定义新报告、修改 提供报告的格 式或者创造新的输入格式的功能。 式或者创造新的输入格式的功能。 比上述三种提供的功能和控制结构要少,但这 比上述三种提供的功能和控制结构要少, 种机制使得它比较易于用来编制程序。 种机制使得它比较易于用来编制程序。
菜单式对话
由用户在一组项目表中选择一个认为最合适的 选项,并激活该选项,系统开始执行用户的选择。 选项,并激活该选项,系统开始执行用户的选择。 菜单中所用的术语和选择项目要易理解且意义 明确,方便用户通过简单的点击完成其任务。 明确,方便用户通过简单的点击完成其任务。 适合于经验不多或不常使用系统的用户解决他 们较为熟悉的问题
基于分解决策过程基本 活动的方法,常在DSS 活动的方法,常在DSS 系统分析时采用, 系统分析时采用,是决 策者表达、操作、 策者表达、操作、存储 和控制的方法。 和控制的方法。
5.2 人机对话系统的概念
ROMC 方法 —— 分析投资公司的决策
表示方法 (R)
文件列表 图表 研究报告 模拟输出 过程构成 语言的语法
5.3 人机对话方式的类型
菜单式对话
菜单应该是结构化的, 菜单应该是结构化的,按照内容将同类的组合到 一起,或形成多层次的菜单。 一起,或形成多层次的菜单。 菜单设计的关键在于首先考虑按照任务来确定语 义组织,即首先确定任务菜单的选项和结构, 义组织,即首先确定任务菜单的选项和结构,其次才 是显示屏上选项的数目。 是显示屏上选项的数目。 分为单一菜单、线性序列菜单、树状结构菜单、 分为单一菜单、线性序列菜单、树状结构菜单、 非循环菜单和循环菜单等。 非循环菜单和循环菜单等。
5.1 对话管理的重要性
对话系统重要性的体现
1)编码量占DSS编码总量的绝大部分 编码总量的绝大部分, (1)编码量占DSS编码总量的绝大部分, 而且是最经常修改的部分 系统通信的渠道, (2)用户与 )用户与DSS系统通信的渠道,而通信 系统通信的渠道 是有效决策的重要部分
5.2 人机对话系统的概念
5.2 人机对话系统的概念
人机对话系统的目标
用户
检 验 评 价 建 立
报告模型的使用情况 使用户了解系统中的模型情况 分析偏差的规律及趋势并找出症结提 使用户了解系统中的数据情况 供参考 使用户 模型 的 并 模型 分析结 结 并 情况 结 结 系统 的 模型提出 及 的 并提 用户 的 出 据 系统
5.2 人机对话系统的概念
人机交互技术的发展过程
人机交互系统是实现人与计算机之间通信 的软、硬件系统,表现为: 的软、硬件系统,表现为:
计算机输出或显示设备给人提供大量信息及提示 人经输入设备向计算机输入有关信息及问题回答
5.2 人机对话系统的概念
人机交互技术的发展过程
20世纪 年代,FORTRAN、COBOL、ALGOL、BASIC 世纪60年代 世纪 年代, 、 、 、 等最早一批程序设计语言成为计算机广泛应用的重要工具, 等最早一批程序设计语言成为计算机广泛应用的重要工具,改善了 当时的人与计算机之间的通信
人机交互系统结构设计
对 话 数 据 2 输出构成器 构 管 3 柽 4 器 器 枞器 输出 器 理 5 输 柽 结 6输 格式形成器 8 1 输出格式形成器 7 响应构成器
5.5 DSS的对话设计
人机交互系统结构设计
1-3模块:将来自 - 模块 将来自DSS其他部分的命令和数据变换, 模块: 其他部分的命令和数据变换, 其他部分的命令和数据变换 并产生送给显示和输入硬件的命令 5-7模块:将用户的输入变换成给 - 模块 将用户的输入变换成给DSS其他部件的 模块: 其他部件的 命令和数据 4模块:接收显示与输入硬件的数据,也向其发送数据 模块:接收显示与输入硬件的数据, 模块 8模块:存取用于对话系统的任何局部数据 模块: 模块
5.3 人机对话方式的类型
问答式对话
DSS向用户提出一个问题,该问题可能有多种 向用户提出一个问题, 向用户提出一个问题 选择,用户回答提问,直至DSS给出支持决策所需要 选择,用户回答提问,直至 给出支持决策所需要 的答案 适合于没有经验或不常使用计算机的用户 重大缺点是如果在对话过程中, 重大缺点是如果在对话过程中,用户要对前面提 问做过的问题回答进行更改是非常困难的。 问做过的问题回答进行更改是非常困难的。
5.5 DSS的对话设计
描述输出表达式 人机交互系统的工作原理 产生对特定设备 调用设备功能以 输出格式形成器将来自其他部分的命令和数据转化成含 输出格式形成器将来自其他部分的命令和数据转化成含 的命令 产生表达式 有输出表达形式说明的数据构造; 有输出表达形式说明的数据构造; 发送/接收去往 接收去往/ 发送 接收去往 输出构成器得到后按说明将命令发送给设备输出功能用 输出构成器得到后按说明将命令发送给设备输出功能用 得到后按说明将命令发送给设备输出功能 专用输入转译为 来自设备的命令 于产生设备特有命令以对专用设备输出; 于产生设备特有命令以对专用设备输出; 独立的输入 产生描述输入的 设备驱动器请求用户输入并缓冲接收后送至设备输入功 设备驱动器请求用户输入并缓冲接收后送至设备输入功 请求用户输入并缓冲接收后送至 动作- 动作-目标对 发送命令和数据 以将特有输入信号翻译成对设备独立的输入; 能以将特有输入信号翻译成对设备独立的输入;
5.4 人机对话管理系统的组成
软件包选择准则
软硬件间的相互影响 与其他软件包的兼容 完成对话设计的能力 价格及使用难易程度
5.5 DSS的对话设计
人机交互系统结构设计
对 输出格式形成器 数 据 输出构成器 构 管 输出 器 柽 器 器 枞器 理 输 柽 结 输 格式形成器 话 响应构成器
5.5 DSS的对话设计
输入数据、命令、图形、声音等 (键盘、鼠标、扫描仪等) 输出处理结果、提示、出错信息等 人机交互的核心 (显示器、打印机、绘图仪等) 系统软件(UNIX/Windows的交互界面) 应用软件(应用程序:命令语言、 表格、菜单选项等方式)
与用户的各种特征相关 (文化、习惯、偏好等)
5.3 人机对话方式的类型
5.3 人机对话方式的类型
几种方式的选择
几种对话方式的权衡选择主要考虑减少硬件成本或 开发费用, 开发费用,还要根据实际情况做出恰当的选择和确定 一般地,设计DSS人机交互系统应该考虑以上几种 一般地,设计 人机交互系统应该考虑以上几种 方式的组合,系统最好能够提供两种以上的方式, 方式的组合,系统最好能够提供两种以上的方式,便于 不同程度、不同阶段的用户各取所需。 不同程度、不同阶段的用户各取所需。
人机交互技术的发展过程
计算机可以替代人做大量重复性工作, 且在操作速度、计算速度、计算精度、检测 信号灵敏度等方面大大超过了人类。 但计算机只是一种工具,受到人的 支配、控制、操纵和管理。 计算机完成任务,大量是人与计算机相 互配合共同完成的,这时需要进行相互的 通信,即所谓的人机交互 人机交互。 人机交互
5.4 人机对话管理系统的组成
软件包的类型
2 具有高级构造的程序语言: 具有高级构造的程序语言: 简化了输入输出格式和解释,允许使用用于 简化了输入输出格式和解释, DSS其他部分的语言来编码,能够合成到语言中且 其他部分的语言来编码, 其他部分的语言来编码 可以直接编译到程序中, 可以直接编译到程序中,比子程序更为有效和易于 理解。 理解。
5.3 人机对话方式的类型
填表式对话
用户对一系列相关字段构成的表按相关字段的 显示移动光标,在需要处输入相关的数据。 显示移动光标,在需要处输入相关的数据。 用户必须理解填表字段的标题, 用户必须理解填表字段的标题,系统应该提示 输入数据的允许范围和输入方法, 输入数据的允许范围和输入方法,并能对用户输入的 格式进行校验,并对错误的输入提示明确的出错信息。 格式进行校验,并对错误的输入提示明确的出错信息。
5.4 人机对话管理系统的组成
硬件结构
影响人机交互系统的功能、性能和可用性, 影响人机交互系统的功能、性能和可用性,选 择时常常受到客观条件的制约 也受到DSS中每一种参数所要求的数值范围的 中每一种参数所要求的数值范围的 也受到 影响
5.4 人机对话管理系统的组成
软件结构
开发和维护实现人机对话部分的软件占了研制DSS 开发和维护实现人机对话部分的软件占了研制 软件费用的大多部分 对于对话部分而言, 对于对话部分而言,最有用的软件结构就是支持所 选硬件设备的输入和输出命令的软件包 选硬件设备的输入和输出命令的软件包 软件包的分类不是由其功能差别来表征, 软件包的分类不是由其功能差别来表征,而是从 调用其的语言来表征 调用其的语言来表征
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