[發明專利]一種基于出錯?認知映射模型的人機交互界面設計方法

有效

• 申請號: 201410263733.4
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104007981B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 吳曉莉
• 申請（專利權）人: 河海大學常州校區
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本發明涉及一種基于出錯-認知映射模型的設計方法，特別涉及一種人機交互界面中基于出錯-認知映射模型的設計方法。

背景技術

在人機交互操作過程中，用戶的出錯可能會造成任務失敗、系統故障或系統崩潰，甚至導致嚴重的事故發生。人因、工效學等方面對人為差錯進行了研究，已經建立了研究故障、事故等發生機理、測評、預防等多方面的模型和相關技術應用于各種降低出錯的方法。組織管理、環境、機器、人為因素4個部分所組成的系統，對故障、事故等的防范形成了相互關聯、緊密相扣的體系。然而，由于人機交互視覺信息界面的信息量大，信息關系復雜，不同于普通產品界面，需要人與系統的配合更加嚴謹，信息的組織與呈現更加科學。因此，如何從認知的信息加工過程研究人機交互界面中用戶出錯的內在原因，成為了迫切需要解決的問題。本文通過歸納人機交互視覺信息界面中的用戶出錯類型，從出錯類型到認知的信息加工過程進行映射，建立了人機交互視覺信息界面的出錯-認知映射模型，通過出錯因子分析，可對信息界面中設計因素合理分析。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于出錯-認知映射模型的人機交互界面設計方法，可分析人機交互視覺信息界面的出錯問題，為設計改良提供一種可靠的分析方法。獲取人機交互視覺信息界面的出錯類型；建立用戶出錯類型到認知加工映射關系；建立人機交互視覺信息界面的出錯-認知映射模型；對現有的實際信息界面進行出錯因子表征，建立相對應的出錯-認知模型和認知子模型；從而展開設計因素的視覺認知實驗，該方法可為人機交互界面提供可行的設計方法，為信息界面的設計改良提供依據。

一種基于出錯-認知映射模型的人機交互界面設計方法，包括如下步驟：

（1）、獲取人機交互視覺信息界面的出錯類型，從用戶出錯與認知加工過程的關系入手，采用出錯匯集再分類的方法，建立其對應模式；

（2）、建立用戶出錯類型到認知加工映射關系；設U為論域，把出錯A和認知B分別為兩個不同的集合，若元素x_i∈A，有唯一的元素y_i∈B，使得y_i=f(x_i)，則稱f是從A到B的映射；記作f：A→B；首先進行出錯類型表達和認知表達和出錯類型到認知的映射，然后進行出錯類型到認知的映射；

（3）、建立人機交互界面的出錯-認知映射模型；根據出錯類型集合的并集得到出錯種類，按照出錯類型到認知的映射關系重新排序，可建立對應的關系模型；

（4）、基于出錯-認知映射模型，可針對不同人機交互界面建立出錯因子的認知子模型，對某一視覺界面設計因素進行出錯因子表征，開展設計因素分析過程；

（5）、基于出錯因子的認知子模型，建立出錯-認知實驗流程圖，將出錯因子作為自變量設計實驗樣本，開展設計因素視覺認知實驗，從而得出設計因素的分析結果。

上述步驟（1）中的出錯類型，按照認知信息加工過程，進行劃分歸類，得到了5種出錯類型，將試驗獲得的對應項進行了整合，包括錯誤感知、注意失效、知覺混淆、記憶失誤和失手。

上述步驟（2）中的建立用戶出錯類型到認知加工映射關系包括如下步驟：

（3-1）、出錯類型表達

按照集合的定義，可以將出錯類型各集合定義如下：五種出錯類型提取簡寫形式，錯誤感知集合為MP、注意失效集合為AF、知覺混淆集合為PC、記憶失誤集合為ML、失手集合為S；MP、AF、PC、ML和S都是出錯類型集合Error的子集；出錯類型集合可用數學形式描述如下：

（a）錯誤感知包含語意模糊一、視覺局限、視錯、視覺遲鈍與時間壓力一；MP=﹛MP_i，i=1,2,3…,5﹜=﹛MP_a，MP_b，MP_c，MP_d，MP_e﹜；

式中??MP——錯誤感知集合；

MP_a——語義模糊一；

MP_b——視覺局限；

MP_c——視覺遲鈍；

MP_d——視錯；