2017人机交互技术概论
人机交互技术(Human-Computer Interaction，HCI)致力于人与计算机的协调，旨在消融这两个智能系统间的通讯和对话界线，使得人与机器的信息交流便捷而通畅。下面是YJBYS小编整理的人机交互技术概论，希望对你有帮助!
计算机系统的人机交互是以用户界面(User Interface，UI)为中介的人与计算机间信息传递和转换过程：人向计算机传达交互意图 — 用户通过其侧重于多媒体信息接受的感觉通道(包括：视觉、听觉、触觉和嗅觉等)对用户界面中诸如语音、图形和图像等多媒体信息的感知，先利用逻辑思维和形象思维能力产生对交互意图的心理描述，再按用户界面对交互的输入要求使用其侧重于过程控制与信息输入的效应通道为(包括：手、嘴、眼、头、足及身体等)来实施交互行;计算机向人传递计算和反馈结果 — 它利用其感知机制从精确的用户界面框架结构中获取用户的交互信息，并完成获取交互行为信息的感知处理、判断用户交互意图的认知处理和回馈交互结果的响应处理等一系列计算过程，最终运用其输出机制以用户界面所定义的特定形式输出其计算结果。
从信息传递的角度来看，用户界面的任务是为人类的感觉和效应通道与计算机的感知和输出机制提供通信接口，计算机系统的人机交互包含互不可分的两类感知过程：一类是人对计算机所提供信息的感知过程。在这个过程中，计算机利用其计算能力和各种媒体处理技术将计算机可供交互的输入要求或交互处理结果的反馈以适当形式在用户界面上呈现给用户;而人类使用感觉通道(如：视觉和听觉)接受和理解用户界面所提供的各种信息。这种感知过程的关键是用户界面所呈现信息的形式和丰富程度，并部分与用户的心理因素及其认知能力相关，这决定了人机交互中计算机与人间通信的输出带宽。另一类是计算机对人及其所处环境的感知过程。在这个过程中，人类按照计算机所要求的输入事件使用效应通道(如：语音和动作等)在用户界面中输入交互操作和指令;计算机则通过对来自用户界面的用户交互媒介信号的处理和分析来获取和识别用户交互意图，并以适当形式在用户界面上呈现给用户。这种感知过程不仅取决于计算机感知和识别人和物及其检测用户情绪变化或用户个性等信息处理能力，而且取决于用户有意识地将交互意图“分解”和“组织”为计算机所特有输入事件过程中所付出的“认知努力”，这决定了人机交互中计算机与人间通信的输入带宽。此外，如果计算机是可以感知外部世界的机器，还存在两种特殊的感知：一种是计算机感知并传递人及其环境信息，人借助于计算机传递感知信息，它基本上不属于人机交互的感知，但可以作为人机交互感知的基础。例如：在视频会议、远程教学和远程医疗等系统中，计算机并不一定需要识别人的交互行为和信息，而只成为两人或多人之间的相互交流的媒介;另一种是人作为虚拟世界中的成员而从计算机中获得的感知，这种感知是人机交互的感知，而且人和计算机的感知地位是等同的，其感知信息的形态不仅内容丰富，而且可以是现实世界里所看不到的(例如：虚拟的场景、文本和语音等)。
从信息转换的角度来看，用户界面的作用是实现“用户认知空间”与“计算机信息处理空间”间信息的双向映射。由于人类的交互意图通常是一个涉及人的认知和行为因素的高维复杂信息，且这些信息是非精确的或模糊的;而计算机遵循线性信息表示和存储模式来表示和处理交互信息，所能捕获和处理的必须是形式化的精确信息，且其感知和处理结果不一定能够依从人的感知规则。两者间的差异决定了其双向映射实现的技术复杂性和方式多样性，因此，人机交互技术的任务就是要选择合适的映射方式来解决其技术实现的复杂性与用户交互的易用性问题。技术实现的复杂性主要体现在如何提升计算机感知和识别用户交互行为和状态并进而理解其交互意图;用户交互的易用性则表现为如何充分利用和协调人类的多个感觉和效应通道并进而降低其完成交互行为所需付出的“认知努力”。显然，一个良好的映射方式将会极大地提高人机交互的自然性和高效性。在人机交互技术发展历程中，人机交互的界面形式经历了手工作业、命令接口(作业控制语言及交互命令语言批处理)、(文本)菜单到多通道、多媒体人机交互和虚拟现实系统;人机交互的信息载体经历了以文本和符号为主字符用户界面(Character UI)、以二维图形为主的图形用户界面(Graphic UI)、兼顾视听感知的多媒体用户界面(Media UI)及综合运用多种感觉(包括触觉等)的虚拟现实系统(VR：Virtual Reality);人机交互的信息维度从一维(主要指文本流)、二维(主要是利用色彩、形状、纹理等维度信息的二维图形技术)、三维(主要是三维图形技术，但图形显示仍以二维平面为主)向多维空间(利用人的多个感觉通道和效应通道的信息)发展，计算机与用户间的通信带宽不断提高。就其技术机理本质而言，这种发展蕴涵着对人机交互中两个主体不同侧重点的映射方式演化：
一种是以机器为中心的受限方式。这种方式强调将计算机的信息处理需求有效地呈现给用户，为用户提供一个形式化、半双工、串行的低维度信息展现和操作界面，主要表现在两个方面：一是人的交互需基于离散事件，用户界面等同于一个解释器，它接受事件输入并反馈计算机处理的结果，在此过程中，多维信息矢量被压缩为一个低维矢量，形成一个串行的输入流;二是人的交互必须基于精确交互：用户在交互中需要把意图按模型要求“分解”并“组织”为计算机所特有的输入事件，以完全说明用户交互目的和意度。用户必须面对机器操作定义的限制并付出较多的认知努力来使用计算机。从用户角度来看，这种方式支持的是受限人机交互(Formal HCI)，用户需饱受命令记忆和新功能学习之苦。例如，用户通过使用鼠标、键盘和显示器来与传统的桌面计算机进行交互时，与计算机及其上运行软件间的交互存在着“受限的”交互次序：完成特定序列的操作来创建Word文档、输入文本并将其打印，等等。这种方式的实现关键在于计算机及其软件处理能力展示的有效性和合理性及用户操作的简便性和易记忆程度，具体表现为两个方面的问题：一是如何充分而有效地展示计算机及其软件的处理能力，即：如何定义操作及其布局，如：弹出菜单、下拉菜单、分层菜单等;二是如何让用户方便地使用和记忆，即：用户采用何种方式进行操作，如：命令语言、文字菜单和图标点击，等等。显然这种方式限制了人机间的通信带宽，使得既不能有效地利用当今计算机的强大计算和处理能力，也给用户使用电脑有诸多不便。