人机交互
人机交互
概述：人机交互技术是计算机用户界面设计中的重要内容之一。人机交互技术涉及计算机科学与技术、电子科学、人工智能、信息论、控制论、数学、物理学、人机工程学、工业设计、语言学、心理学、伦理学、认知学、社会学、人类学、生物学等学科，是计算机、网络通信、人工智能、分布计算、虚拟现实等信息技术发展到今天必然产生的交叉学科，其应用领域十分广泛，发展前景非常广阔。
关键词：人机交互计算机发展应用
一、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。它包括机器通过输出或显示设备给人们提供大量有关信息及提示、请示等，人们通过输入设备给机器输入有关信息及提示、请示等，人们通过输入设备给机器输入有关信息、回答问题等。
二、人机交互的发展
●1946年：由指示灯和机械开关组成的操纵界面
●1980年代：由终端和键盘组成的字符界面
●1990年代：由多种输入设备和光栅图形显示设备构成的图形用户界面(GUI)，PC，
工作站，WIMP(W-windows、I-icons、M-menu、P-pointing devices)界面，所见即所
得
●21世纪：虚拟现实（VR）技术的应用(发展方向)
三、人机交互模型的建立
人机交互模型是对人机交互系统中的交互机制
进行描述的结构概念模型。较早提出的一个有影响的
模型是Norman的执行—评估循环模型。但由于它完
全以用户为中心，对于计算机系统而言只考虑到系统
的界面部分，因此是一个不完整的模型。Abowd和
Beale改进了Norman模型并进行了扩充，提出了人
机交互框架模型（如右图1）。随后又提出用户概念
模型，分为用户的个人信息、应用人群信息和用户与
系统的连接信息。（图1）
四、人机系统交互界面的构架和设计
真正意义上的人机交互开始于联机终端的出现，此时计算机用户与计算机之间可借助一种双方都能理解的语言进行交互式对话，即命令语言交互界面。到当前用户界面的主流的图形用户界面。还有多媒体人机交互界面、多通道人机交互界面、虚拟现实人机交互界面。从此人机交互形式有希望彻底实现和谐的、一人为中心的人机界面。设计界面体现了人与物交流信息的本质，也是设计艺术的内涵，它包括了设计的各个方面，明确了设计的目标与程序。
五、交互方式
●数据交互是人通过输入数据的方式与计算机进行交流的一种方式，它是人机交互的重要
内容和形式。
●语音交互就是研究人们如何通过自然的语音或机器合成的语音同计算机进行交互的技
术。
●图像交互，简单地说就是计算机根据人的行为，去理解图像，然后作出反应。其中让计
算机具备视觉感知能力是首要解决的问题。
行为交互将带来全新的交互方式。计算机通过用户行为能够预测用户想要做什么来满足自己的需求。
结语：随着虚拟技术的发展,在某一天图形用户界面也会被新的虚拟界面淘汰,新一代的用户界面将向用户提供身临其境和多感觉通道体验,在你烦恼的时候，想吹海风、听海浪、看雪山、小桥流水、将卧室的窗户推开，而不论你在哪里！计算机都将会为你完成这一切，计算机模拟人类感觉的世界而生成一种世界，这里的“世界”是指具有真实感的立体图形，它既可以是某种特定现实世界的真实再现，也可以是纯粹构想的世界。操作者可以通过视觉、听觉、触觉、力觉等与之交互，从而能产生“身临其境”场景。
参考文献：
1、刘伟、袁修干，《人机交互设计与评价》，北京，科学出版社，2008年，第1页（TP11/181）
2、韩璞、周黎辉、孙海蓉、黄宇，《分散控制系统的人机交互技术》，北京，电子工业出版社，2007年
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4、黄艳群，李荣丽．《人机界面[M]》．北京：北京理工大学出版社，2007
5、瞿中，《计算机科学导论》·北京：清华大学出版社，2014
6、孟祥旭，《人机交互基础教程(第2版)》
7、李方园,《人机界面设计技术》[M]. 化学工业出版社,2010
8、数字报刊的人机交互与界面设计[J],G210.7
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人机交互发展历史
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。交互的信息也由精确的输入输出信息变成非精确的输入输出信息。 一、简单的人机交互界面 由于受到制造技术和成本等原因限制，早期的人机交互在设计上较少考虑人的因素，一味强调输入输出信息的精确性，因而使用不够自然和高效。 1.早期的手工作业。 当时交互的特点是由设计者本人(或本部门同事)来使用计算机，他们采用手工操作和依赖机器(二进制机器代码)的方法去适应现在看来是十分笨拙的计算机； 2.作业控制语言及交互命令语言。 这一阶段的特点是计算机的主要使用者—程序员可采用批处理作业语言或交互命令语言的方式和计算机打交道，虽然要记忆许多命令和熟练地敲键盘，但已可用较方便的手段来调试程序、了解计算机执行情况； 3.图形用户界面(GUI)。 GUI的主要特点是桌面隐喻、WIMP技术、直接操纵和“所见即所得(WYSIWYG)”。由于GUI简明易学、减少了敲键盘、实现了“事实上的标准化”。因而使不懂计算机的普通用户也可以熟练地使用，开拓了用户人群。它的出现使信息产业得到空前的发展； 4.网络用户界面。 以超文本标记语言HTML及超文本传输协议HTTP为主要基础的网络浏览器是网络用户界面的代表。由它形成的WWW网已经成为当今Internet的支柱。这类人机交互技术的特点是发展快，新的技术不断出现，如搜索引擎、网络加速、多媒体动画、聊天工具等； 二、自然的人机交互界面 随着网络的普及性发展和无线通讯技术的发展，人机交互领域面临着巨大的挑战和机遇，
传统的图形界面交互已经产生了本质的变化，人们的需求不再局限于界面的美学形式的创新，现在的用户更多的希望在使用多媒体终端时，有着更便捷、更符合他们的使用习惯，同时又有着比较美观的操作界面。利用人的多种感觉通道和动作通道(如语音、手写、姿势、视线、表情等输入)，以并行、非精确的方式与(可见或不可见的)计算机环境进行交互，使人们从传统的交互方式的束缚解脱出来，使人们进入自然和谐的人机交互时期。这一时期的主要研究内容包括：多通道交互、情感计算、自然语言理解、虚拟现实、智能用户界面等方面。 （1）多通道交互 多通道交互(Multi Modal Interaction,MMI)是近年来迅速发展的一种人机交互技术，它既适应了“以人为中心”的自然交互准则，也推动了互联网时代信息产业(包括移动计算、移动通信、网络服务器等)的快速发展。MMI是指“一种使用多种通道与计算机通信的人机交互方式。通道（modality）涵盖了用户表达意图、执行动作或感知反馈信息的各种通信方法，如言语、眼神、脸部表情、唇动、手动、手势、头动、肢体姿势、触觉、嗅觉或味觉等”。采用这种方式的计算机用户界面称为“多通道用户界面”。目前，人类最长使用的多通道交互技术包括手写识别、笔式交互、语音识别、语音合成、数字墨水、视线跟踪技术、触觉通道的力反馈装置、生物特征识别技术和人脸表情识别技术等方面。 （2）情感计算 让计算机具有情感能力首先是由美国MIT大学Minsky教授（人工智能创始人之一）提出的。他在1985年的专著“The Society of Mind”中指出，问题不在于智能机器能否有任何情感，而在于机器实现智能时怎么能够没有情感。从此，赋予计算机情感能力并让计算机能够理解和表达情感的研究、探讨引起了计算机界许多人士的兴趣。这方面的工作首推美国MIT媒体实验室Picard教授领导研究小组的工作。情感计算一词也首先由Picard教授于1997年出版的专著“Affective Computing(情感计算)”中提出并给出了定义，即情感计算是关于情感、情感产生以及影响情感方面的计算。 MIT对情感计算进行全方位研究，正在开发研究情感机器人，最终有可能人机融合。其媒体实验室与HP公司合作进行情感计算的研究。IBM公司的“蓝眼计划”，可使计算机知道人想干什么，如当人的眼瞄向电视时，它竟知道人想打开电视机，它便发出指令打开电视机。此外该公司还研究了情感鼠标，可根据手部的血压及温度等传感器感知用户的情感。CMU 主要研究可穿戴计算机。日本在对感性信息处理的研究中，有众多研究单位参与，主要集中在研究所和高校。特别值得一提的是，日本欧姆龙公司研制生产的机器玩具曾风行一时，最
人机交互的新进展
人机交互的新进展 刘强 摘要：本文阐述了人机交互的概念和地位，分析了当前人机交互领域的一些进展情况。 关键词：人机交互；识别技术；感知；融合；Virtual Reality(虚拟现实)； 1人机交互的概念和地位 人机交互，简单来说，就是人类与计算机交流互动。两者之间有这样一个传导链：通过人机接口技术，使人能够与计算机发生联系;而计算机则通过一种界面，使人能了解联系后的效果。 人机交互是计算机系统的重要组成部分，是当前计算机行业竞争的焦点，它的好坏直接影响计算机的可用性和效率。计算机处理速度和性能的迅猛提高并没有相应提高用户使用计算机交互的能力，其中一个重要原因就是缺少一个与之相适应的高效、自然的人-机界面。人机交互是未来IT的核心技术，也是目前国际上计算机科学研究领域中的一个热点。随着计算机在人们日常生活和工作中的作用越来越大，人机交互技术变得越来越重要。 2 人机交互的现状 目前，在国际上人机交互研究的内容主要包括以下几个方面：单一模式的识别技术研究；多模式人机交互技术研究；多感知信息的融合机理研究等。其中，最重要的是多模式人机交互技术研究和多感知信息的融合机理研究。 2.1 多模式人机交互 多模式人机交互实际上是人与人之间的交互的模拟。它的目标是将人与人之间的自然交互方式移植到人与计算机的交互中，即将人的各种行为通过键盘、鼠标、麦克风及摄像机等转换成计算机能感知到的位置、运动及听觉、视觉等信息。感知过程是人机交互的基础，但其实现也是非常困难的。特别是视觉感知部分尚未很好地得到解决，在处理诸如人体感知、手势识别、表情识别等感知行为时，目前的技术尚处于实验室研究阶段。 多模式人机交互的研究主要包括以下几个部分： 2.1.1语音识别技术 通过语音与计算机交互是人机交互过程中最自然的一种交互方式，也是未来最被看好的人机交互方式。目前，在此领域内可用的技术包括：语音识别、自然语言理解、自然语句的生成及自然语言对话等。语音识别的研究工作可以追溯到20世纪50年代贝尔实验室的Audry系统，此后研究者们逐步突破了大词汇量、连续语音和非特定人这三大障碍。目前，国内外已经出现了一些商业化的产品，比如语音识别在身份确认上的应用，准确率已经达到99%，一句“芝麻开门”打开房门已经不是传说。 2.1.2手势识别技术 在人与人之间的交互过程中，手势一般是伴着语音同时进行的。在语言交流存在困难的情况下，手势的理解是非常重要的。而在大部分场合下，手势是对语言交互的补充。比如，我们在介绍一个物体的模糊的大小时，往往要利用手势。在人机交互过程中，手势分为两种：一种是基于笔输入的二维手势，另一种是真正用手作出的三维手势。目前比较常用的是基于笔输入的手势，这是因为这种手势的识别处理相对容易一些。而三维手势，由于计算机视觉技术存在的困难，目前实用化的系统不多。有些系统虽然采用了三维手势技术，但大多是利用数据手套完成的。而这一方面系统成本较高，另一方面，交互起来也不自然。最近，在ieee的模式识别与机器智能杂志上，连续发表了几篇有关三维手势的识别研究，他们采用的方法主要有隐马尔可夫模型（hmm）及彩色petri网模型。 2.1.3人脸识别技术 表情是人类交流信息的一种重要手段。因此，表情识别可以大大增强计算机的友好程度，提高其智能感知水平。另外，人脸的方向、人眼的跟踪都表达着交互的信息。视点的变化既能反映心理活动，又能反映注意方向，正所谓眼睛是心灵的窗户。通过视点跟踪，可以检测目光在屏幕上的所及之处，并作出恰当的响应。这尤其可帮助某些行动不便的残疾人使用计算机。因此，有关人脸的研究，在新一代人机交互中非常重要。相应的
人机交互的发展历程及产业链分析
一、人机交互概念 人机交互（Human-ComputerInteraction，HCI）主要是研究用户与系统之间的信息交换，它主要包括用户到系统和系统到用户的信息交换两部分。系统可以是各种各样的机器，也可以是智能电视机、智能手机以及计算机系统和软件。用户可以借助操纵杆、数据服装、眼动跟踪器、位置跟踪器、数据手套、压力笔等各类穿戴设备，用手势、声音、姿势或身体的动作、眼睛甚至脑电波等向系统传递信息，同时，系统通过各类机器、显示器、音箱等输出或显示设备给人提供信息。 理想状态下，人机交互将不再需要依赖机器语言，在没有键盘、鼠标以及触摸屏等中间设备的情况下，实现随时随地实现人机的自由交流。从而实现人们的物质世界和虚拟网络的最终融合。 从本质上，人机交互技术是一个典型的模式识别问题，智能机器通过多种传感器，获取人的表情、姿态、手势、语音、语调、血压、心率等各种数据，结合当时的环境、语境、情境等上下文信息，识别和理解用户的情感。这包括传感器技术、计算机科学、认知科学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实技术、心理学、哲学以及人类学等诸多学科领域有密切的联系。 二、人机交互产业链 从人机交互过程来讲，可分为四步：通过传感器直接或间接与人接触获得感知信息；通过建立模型对感知信息进行分析与识别；对分析结果进行推理达到感性的理解；将理解结果通过合理的方式表达出来。也就完成了人机交互的全过程。 从功能实现看，人机交互作为一个闭环的模式识别系统，应该包括感知信号的获取、感知信息的分析与识别、感知信息的理解和信息表达等功能四个环节，当感知信息与标准信息存在差异时，将发出指令给予修正或反馈信息给予告警和提示。在这四个方面的环节中，感知信息的识别和感知信息的理解是核心技术的关键所在。 从技术实现过程看，信息获取和信息识别环节属于感知层的范畴，而感知信息的理解和信息表达属于应用层的内容。体感设备实现信息的获取，而嵌入芯片实现体感信号的模式识别，然后通过后台计算机或分布式计算平台建立数学模型、实现强大的运算系统，实现感知信息的理解（理解用户姿态或手势的真实目的），最后转入应用层，调用相关应用程序，满足用户的最终需求。
人机交互技术的发展与现状
人机交互技术的发展与现状 一.什么是人机交互技术？ 二.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，人通过输入设备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年美国学者B.Shackel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关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。1960年，Liklider JCK首次提出人机紧密共栖（Human-Computer Close Symbiosis）的概念，被视为人机界面学的启蒙观点。1969年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会，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行为学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（人机接口）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)。人机
人机界面设计原则
人机界面设计原则 “以人为本” 1.以用户为中心的基本设计原则 在系统的设计过程中，设计人员要抓住用户的特征，发现用户的需求。在系统整个开发过程中要不断征求用户的意见，向用户咨询。系统的设计决策要结合用户的工作和应用环境，必须理解用户对系统的要求。最好的方法就是让真实的用户参与开发，这样开发人员就能正确地了解用户的需求和目标，系统就会更加成功。 2.顺序原则 即按照处理事件顺序、访问查看顺序(如由整体到单项，由大到小，由上层到下层等)与控制工艺流程等设计监控管理和人机对话主界面及其二级界面。 3.功能原则 即按照对象应用环境及场合具体使用功能要求，各种子系统控制类型、不同管理对象的同一界面并行处理要求和多项对话交互的同时性要求等，设计分功能区分多级菜单、分层提示信息和多项对话栏并举的窗口等的人机交互界面，从而使用户易于分辨和掌握交互界面的使用规律和特点，提高其友好性和易操作性。 4.一致性原则 包括色彩的一致，操作区域一致，文字的一致。即一方面界面颜色、形状、字体与国家、国际或行业通用标准相一致。另一方面界面颜色、形状、字体自成一体，不同设备及其相同设计状态的颜色应保持一致。界面细节美工设计的一致性使运行人员看界面时感到舒适，从而不分散他的注意力。对于新运行人员，或紧急情况下处理问题的运行人员来说，一致性还能减少他们的操作失误。 5.频率原则 即按照管理对象的对话交互频率高低设计人机界面的层次顺序和对话窗口莱单的显示位置等，提高监控和访问对话频率。 6.重要性原则 即按照管理对象在控制系统中的重要性和全局性水平，设计人机界面的主次菜单和对话窗口的位置和突显性，从而有助于管理人员把握好控制系统的主次，实施好控制决策的顺序，实现最优调度和管理。 7.面向对象原则 即按照操作人员的身份特征和工作性质，设计与之相适应和友好的人机界面。根据其工作需要，宜以弹出式窗口显示提示、引导和帮助信息，从而提高用户的交互水平和效率。
2019智能汽车人机交互现状及发展趋势研究报告
2019智能汽车人机交互现状及发展趋势研究报告
目录 一、研究背景和意义 (5) （一）人机交互与人机交互界面 (5) （二）人机交互发展趋于人性化、高效化 (5) 1、早期手工作业阶段 (6) 2、作业控制语言及交互命令语言阶段 (6) 3、图形用户界面(GUI)阶段 (6) 4、网络用户界面阶段 (6) 5、多通道人机交互阶段 (6) （三）人机交互已成为智能汽车的发展的核心问题 (7) 二、智能汽车人机交互设计现状 (7) （一）人机交互研究呈多学科融合特征 (7) （二）以用户为中心的设计理念和设计流程 (8) （三）智能化趋势对人机交互提出更高的要求 (9) （四）国内外典型的人机交互系统 (10) 1、宝马iDrive 系统 (11) 2、奔驰COMAND 系统 (11) 3、奥迪MMI 系统 (11) 4、安吉星系统 (12) 5、福特MyFordTouch 系统 (12) 6、沃尔沃SENSUS 系统 (13) 7、日产CARWINGS 系统 (13) 8、丰田G-book 系统 (14) 9、荣威inkanet 系统 (14) 10、比亚迪DiLink 智能网联系统 (15) 三、智能汽车人机交互发展趋势 (15) （一）交互内容和场景的扩展 (15) 1、智能汽车与环境充分交互 (16)
2、智能汽车的多场景化交互 (16) 3、车内及车外信息显示与分析 (17) 4、智能汽车人机共驾交互设计 (17) （二）交互方式的创新和新技术的应用 (18) 1、显控一体化交互 (18) 2、多通道协同交互 (19) 3、基于生物识别和感知技术的人机交互 (19) 4、基于智能化技术的情感交互 (20)
人机交互
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、交换信息的技术。人们可以借助键盘、鼠标、操作杆、位置跟踪器、数据手套等设备，用手、脚、声音、姿态和身体的动作、视线甚至脑电波等向计算机传递信息；计算机通过打印机，绘图仪、头盔式显示器、音频等输出设备或显示设备给人提供信息。 目前，人机交互技术正处于多通道、多媒体的智能人机交互阶段，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，使用红绿蓝光激光二极管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，结合在微软的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，比如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，应用于虚拟现实、遥控机器人及远程医疗等的触觉交互技术，应用于呼叫路由、家庭自动化及语音拨号等场合的语音识别技术，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“意念轮椅”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，自然语言理解虽然目前在语言模型、语料库等方面有进展外，仍将是人机交互的重要目标，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”、“云计算”等相关技术的融合与促进也需要继续探索。 人机交互技术与计算机始终相伴发展，CPU、GPU的运算能力日趋强大，网络和通信技术的快速发展，显示技术的重大突破都将为人机交互提供新的起点与高度。也许有一天，你的房间的墙壁和窗户都是基于PLED技术的巨型显示器，无需遥控器和控制器，游戏机或电视机就能“感应”到你目光的变化、捕捉到你的手势和动作、听懂你语音的命令，用你的头、手、足、躯干就可以控制游戏中
人机交互技术的发展与现状定稿版
人机交互技术的发展与 现状精编W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】
人机交互技术的发展与现状 一. 什么是人机交互技术 二. 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，人通过输入设备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年美国学者B.Shackel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关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。1960年，Liklider JCK首次提出人机紧密共栖（Human-Computer Close Symbiosis）的概念，被视为人机界面学的启蒙观点。 1969年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会，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行为学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（人机接口）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
人机交互风格及其发展趋势 (UI设计发展趋势)
人机交互风格及其发展趋势 (UI设计发展趋势) 摘要人机交互的风格经历了命令界面、图形界面、多媒体界面等主要发展阶段，目前正向虚拟现实技术和多通道用户界面的方向发展。本文简要回顾人机交互技术的历史，并进而探讨什么是理想、自然的人机交互模式。 关键词人机交互交互风格多通道用户界面虚拟现实 Abstract The style of human computer interaction has gone through several stages includingcommand user interface, graphical user interface, direct manipulation user interface,multimedia user interface, and is rogressing toward multimodal user interface and virtualreality. This paper reviews the history of human computer interaction and discuss what isthe ideal and natural human computer interaction mode. Key Words Human computer interaction Interaction style Multimodal user interface Virtualreality 引言 人们对人机系统关系的认识问题，伴随着人机关系基本观点的变化由来已久。在计算机出现的不足半个世纪的时间里，人机交互技术经历了巨大的变化。以下从几个不同的角度来观察和总结人机交互技术发生的变化及发展趋势： (1)就用户界面的具体形式而言，过去经历了批处理、联机终端(命令接口)、(文本)菜单等多通道——多媒体用户界面和虚拟现实系统。 (2)就用户界面中信息载体类型而言，经历了以文本为主的字符用户界面(CUI)、以二维图形为主的图形用户界面(GUI)和多媒体用户界面，计算机与用户之间的通信带宽不断提高。 (3)就计算机输出信息的形式而言，经历了以符号为主的字符命令语言、以视觉感知为主的图形用户界面、兼顾听觉感知的多媒体用户界面和综合运用多种感观(包括触觉等)的虚拟现实系统。在符号阶段，用户面对的只有单一文本符号，虽然离不开视觉的参与，但视觉信息是非本质的，本质的东西只有符号和概念。在视觉阶段，借助计算机图形学技术使人机交互能够大量利用颜色、形状等视觉信息，发挥人的形象感知和形象思维的潜能，提高了信息传递的效率。早期的计算机系统只有单调的峰鸣声，虽然多媒体技术将声频形式和视频形式同时带入人机交互，但仍缺少听觉交互手段，即人处于被动收听状态，声音缺少位置和方向的变化，交互输入方面仍沿用图形用户界面所采用的键盘和鼠标器等交互设备。当前，在人机交互中结合进视觉的、听觉的以及更多的通道是必然趋势，特别是将听觉通道作为补充的或替换的信息通道已显示出重要性和优越性〔1〕。 (4)就人机界面中的信息维度而言，经历了一维信息(主要指文本流，如早期电传式终端)、二维信息(主要是二维图形技术，利用了色彩、形状、纹理等维度信息)、三维信息(主要是三维图形技术，但显示技术仍利用二维平面为主)和多维信息(多通道的多维信息)空间。 不论从何种角度看，人机交互发展的趋势体现了对人的因素的不断重视，使人机交互更接近于自然的形式，使用户能利用日常的自然技能，不须经过特别的努力和学习，认知负荷降低，工作效率提高。这种“以人为中心”的思想特别是自80年代以来，在人机交互技术的研究中得到明显的体现。本文通过简要回顾和
人机交互发展状况深度分析及前景预测分析汇总
人机交互发展状况深度分析及前景预测分析 一、人机交互概念 人机交互（Human-ComputerInteraction，HCI）主要是研究用户与系统之间的信息交换，它主要包括用户到系统和系统到用户的信息交换两部分。系统可以是各种各样的机器，也可以是智能电视机、智能手机以及计算机系统和软件。用户可以借助操纵杆、数据服装、眼动跟踪器、位置跟踪器、数据手套、压力笔等各类穿戴设备，用手势、声音、姿势或身体的动作、眼睛甚至脑电波等向系统传递信息，同时，系统通过各类机器、显示器、音箱等输出或显示设备给人提供信息。 理想状态下，人机交互将不再需要依赖机器语言，在没有键盘、鼠标以及触摸屏等中间设备的情况下，实现随时随地实现人机的自由交流。从而实现人们的物质世界和虚拟网络的最终融合。 从本质上，人机交互技术是一个典型的模式识别问题，智能机器通过多种传感器，获取人的表情、姿态、手势、语音、语调、血压、心率等各种数据，结合当时的环境、语境、情境等上下文信息，识别和理解用户的情感。这包括传感器技术、计算机科学、认知科学、人机工程学、多媒体技术和虚拟现实技术、心理学、哲学以及人类学等诸多学科领域有密切的联系。 二、人机交互发展阶段 从以设备为主到忽略设备存在，是人机交互的基本发展思路。交互建立初始，从按键到触控屏的转变是关键，重点是提高触控性能和扩大触控范围；同时显示质量从VGA至UHD （4K）；工业设计方面则是更纤薄的曲面显示。之后，专注于用户的个性化交互还是被广泛应用，变革的标志是密码的使用正在减少，取而代之的是生物识别（用户独有的特征）。这将推动移动支付的普及，但仍需要协调银行，支付机构，商家，技术提供商等各个环节，因此需要FIDO（线上快速身份验证）联盟来制定标准。接下来，专注于环境的情景识别交互是必然趋势，这个阶段的目标是让设备能够了解环境情况，能够预知用户的潜在需求。这需要不同类型的传感器一起工作，增强现实感。最终，个人设备将退居幕后，甚至消失在信息基础设施中，取而代之的是纤巧尺寸的传感器将无处不在。这是通过全方位感知来获得终极用户体验的阶段。 三、人机交互产业链
(完整版)人机交互课后习题答案
习题1 1.什么是人机交互？ 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。 它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，人通过输入设备给机器输入有关信息及提示请示等，人通过输入设备给机器输入有关信息，回答问题等。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。 1.简单介绍人机交互技术的研究内容。 1.人机交互界面表示模型与设计方法 2.可用性分析与评估 3.多通道交互技术 4.认知与智能用户界面 5.群件 6.Web设计 7.移动界面设计。 2.简单介绍人机交互技术的发展历史。 人机交互的发展过程，也是人适应计算机到计算机不断地适应人的发展过程。它经历了几个阶段： 命令行图形用户界面自然和谐的交互
1.命令行界面交互阶段 计算机语言经历了由最初的机器语言，而后是汇编语言，直至高级语言的发展过程。这个过程也可以看作早期的人机交互的一个发展过程 2.图形用户界面（GUI）交互阶段 1）图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）的出 现，使人机交互方式发生了巨大变化。GUI 的主要特点是桌 面隐喻、WIMP技术、直接操纵和“所见即所得”。 2）与命令行界面相比，图形用户界面的人机交互自然性和效 率都有较大的提高。图形用户界面很大程度上依赖于菜单选 择和交互小组件（Widget）。 3）图形用户界面给有经验的用户造成不方便，他们有时倾向 使用命令键而不是选择菜单，且在输入信息时用户只能使用 手这一种输入通道。 4）图形用户界面需要占用较多的屏幕空间，并且难以表达和 支持非空间性的抽象信息的交互。 3.自然和谐的人机交互阶段 随着虚拟现实、移动计算、无处不在计算等技术的飞速发展，自然和谐的人机交互方式得到了一定的发展。基于语音、手写体、姿势、视线跟踪、表情等输入手段的多通道交互是其主要特点，其目的是使人能以声音、动作、表情等自然方式进行交互操作。习题2
人机交互技术现状与发展趋势研究【文献综述】
毕业论文文献综述 教育技术学 人机交互技术现状与发展趋势研究 本文的目的是通过对国内外人机交互技术的历史及现状回顾，来揭示人机交互技术的发展规律。人机交互技术伴随着计算机而诞生，它的发展与计算机息息相关，从70年代中后期第一个图形用户界面的产生到如今已经有了三十多年的发展历程。本文将系统的介绍国内外学者对人机交互技术的研究历程和研究领域以及提出的主流技术，并提出自己对人机交互技术发展趋势的展望。 一、国内外研究历史及各种观点 1.国外研究历史 1959年美国学者B.Shackel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关于计算机控制台设计的人机工程学的论文。1960年，Liklider JCK首次提出人机紧密共栖（Human-Computer Close Symbiosis）的概念，被视为人机界面学的启蒙观点。1969年在英国剑桥大学召开了第一次人机系统国际大会，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著，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著，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行为学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（人机接口）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，多媒体技术和Internet Web技术的迅速发展和普及，人机交互的研究重点放在了智能化交互，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人机交互技术方面。 2.国内研究历史： 国内对人机交互技术的研究比较晚，在20世纪90年代开始起步，到世纪末
人机交互的发展与现状
人机交互的发展与现状 Corporation standardization office #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8
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B.Shackel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关于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。
人机交互基础教程知识点总结与归纳
人机交互各章知识点 第1章 1. 人机交互的概念，所涉及的学科及关系。 答：人机交互（Human-Computer Interaction，HCI）是关于设计、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科学。 人机交互技术与认知心理学、人机工程学、多媒体技术和虚拟实现技术密切相关。其中，认知心理学与人机工程学是人机交互技术的理论基础，而多媒体技术、虚拟实现技术与人机交互技术是相互交叉和渗透的。 2. 人机交互研究的内容。 答：人机交互的研究内容有人机交互界面表示模型与设计方法、可行性分析与评估、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. 人机交互经历的三个阶段 答：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. 发展趋势 答：集成化、网络化、智能化、标准化 5. 狭义的讲人机交互技术 答：人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，主要包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。 第2章 1. 人的主要的感知方式 答：视觉、听觉、触觉 2. 人的常见认知过程 答：1、感知和识别 2、注意 3、记忆 4、问题解决5、语言处理 交互原则：许多认知过程是相互依赖的，一个活动可同时涉及多个不同的过程，只涉及一个过程的情况非常罕见。 3. 人机系统设计步骤 答：（1）需求分析阶段（2）调查研究阶段（3）系统分析规划阶段 （4）系统设计阶段（5）测试阶段（6）人机系统的生产制造及提交使用阶段 4. 人机工程学的定义 答：人机工程学是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中的人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。 第3章 1. 交互设备的的分类 输入设备 { 文本输入设备：键盘、手写输入设备（手写板） 图形输入设备：二维扫描仪、数码摄像头 三维信息输入设备：三维扫描仪、动作捕捉设备 指点输入设备：鼠标、光笔、控制杆板、触摸屏
人机交互设计
人机交互、人机互动（英文：Human–Computer Interaction 或Human–Machine Interaction，简称HCI或HMI），是一门研究系统与用户之间的交互关系的学问。系统可以是各种各样的机器，也可以是计算机化的系统和软件。人机交互界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。小如收音机的播放按键，大至飞机上的仪表板，或发电厂的控制室。人机交互界面的设计要包含用户对系统的理解（即心智模型），那是为了系统的可用性或者用户友好性。 相关知识点 1、什么是人机交互 所谓的人机交互是指关于如何设计、评价和实现供人们使用的交互式计算机系统，并围绕相关现象进行研究的一门学科。人机交互是一门综合性的学科，他与认知心理学、人机工程学、多媒体技术、虚拟现实技术等密切相关，其中，认知心理学和人机工程学是人机交互的理论基础，多媒体技术和虚拟现实技术与人机交互相互交叉、相互渗透。 2、人机交互的研究内容 人机交互界面的表示模型与方法 可用性分析与评价 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（情感计算、多通道交互、虚拟现实、只能用户界面） 4、人机交互的发展趋势 智能化、集成化、网络化、标准化 1、人的感知 视觉、触觉、听觉，其中人类从周围世界获取的信息80%都来源于视觉。 2、颜色通常用三种属性表示：强度、饱和度、色度 颜色模型就是某个空间中的一个可见光子集，主要有RGB,CMYK,HSV,CIE四种颜色模型 3、认知过程与交互设计原则 （1）认知分为经验认知和思维认知，经验认知是指有效、轻松的观察、操作和响应周围的事件，他要求具备某些专业的知识并达到一定的熟练程度。思维认知是它涉及思考、比较和决策，是发明创造
人机交互设计
人机交互（Human-Computer Interaction，简写HCI）：是指人与计算机之间使用某种对话语言，以一定的交互方式，为完成确定任务的人与计算机之间的信息交换过程。有很多著名公司和学术机构正在研究人机交互。在计算机发展历史上，人们很少注意计算机的易用性。现在，很多计算机用户抱怨计算机制造商在如何使其产品“用户友好”这方面没有投入足够的精力。而反过来，这些计算机系统开发商也在抱怨，他们的理由是：设计和制造计算机是一个很复杂的工作，光是研究如何在新领域能够应用计算机的问题就已经占用了他们的大部分精力，实在是没有多余的精力来研究如何提高计算机的易用性了。 人机交互（HCI）的一个重要问题是：不同的计算机用户具有不同的使用风格——他们的教育背景不同、理解方式不同、学习方法以及具备技能都不相同，比如，一个左撇子和普通人的使用习惯就完全不同。另外，还要考虑文化和民族的因素。其次，研究和设计人机交互需要考虑的是用户界面技术变化迅速，提供的新的交互技术可能不适用于以前的研究。还有，当用户逐渐掌握了新的接口时，他们可能提出新的要求。 [1] 详细释义 操作系统的人机交互功能是决定计算机系统“友
善性”的一个重要因素。人机交互功能主要靠可输入输出的外部设备和相应的软件来完成。可供人机交互使用的设备主要有键盘显示、鼠标、各种模式识别设备等。与这些设备相应的软件就是操作系统提供人机交互功能的部分。人机交互部分的主要作用是控制有关设备的运行和理解并执行通过人机交互设备传来的有关的各种命令和要求。早期的人机交互设施是键盘显示器。操作员通过键盘打入命令，操作系统接到命令后立即执行并将结果通过显示器显示。打入的命令可以有不同方式，但每一条命令的解释是清楚的，唯一的。 随着计算机技术的发展，操作命令也越来越多，功能也越来越强。随着模式识别，如语音识别、汉字识别等输入设备的发展，操作员和计算机在类似于自然语言或受限制的自然语言这一级上进行交互成为可能。此外，通过图形进行人机交互也吸引着人们去进行研究。这些人机交互可称为智能化的人机交互。这方面的研究工作正在积极开展。
人机交互设计
人机交互设计是单美贤于2016年9月由电子工业出版社出版的一本书。 计算机现代技术的飞速发展为用户提供了丰富多样的经验，人机交互设计的研究受到了广泛的关注。本书从人机交互的基本概念入手，在交互设计过程的基础上，详细介绍了需求分析，体系结构设计，开发支持和测试优化过程的知识。本书着眼于以人为本的用户需求，分析了可用性和用户体验，并指导读者注意交互设计原则并树立以用户为中心的设计理念。 人机交互，人机交互（HCI或HMI）是对系统与用户之间交互的研究。系统可以是各种机器或计算机化的系统和软件。人机界面通常是指用户可见的部分。用户通过人机界面与系统通信并进行操作。它的大小与收音机的播放按钮一样小，与飞机的仪表板或发电厂的控制室一样大。人机交互界面的设计应包括用户对系统的理解（即心理模型），以了解系统的可用性或用户友好性。 基本信息 人机交互（HCI）是指人与计算机之间以某种方式进行信息交换以通过使用人与计算机之间的某种对话语言来完成某些任务的过程。有许多研究人机交互的著名公司和学术机构。
在计算机发展的历史中，人们很少关注计算机的易用性。如今，许多计算机用户抱怨计算机制造商没有为使产品“用户友好”而付出了足够的努力。相反，这些计算机系统开发人员也抱怨，他们的原因是：计算机的设计和制造是一项非常复杂的工作，只是研究如何将计算机应用于新领域已占据了他们的大部分精力，没有多余的精力研究如何提高计算机的易用性。 人机交互（HCI）的一个重要问题是不同的计算机用户具有不同的使用方式-他们具有不同的教育背景，不同的理解方式，不同的学习方法和不同的技能。例如，惯用左手的人和普通人的使用习惯完全不同。此外，应考虑文化和种族因素。其次，人机交互的研究和设计需要考虑用户界面技术的快速变化，而提供的新的交互技术可能不适合以前的研究。另外，随着用户了解新界面，他们可能会要求新的要求。[1] 详细说明 操作系统的人机交互功能是确定计算机系统的“朋友” “善良”是一个重要因素。人机交互的功能主要取决于外部设备和相应软件的输入和输出。可用于人机交互的设备主要包括键盘显示器，鼠标，各种模式识别设备等。与这些设备
进行人机界面设计的研究
进行人机界面设计的研究 1.界面风格的设计控制台人机界面选用非标准Windows风格，以实现用户个性化的要求。但考虑到大多数用户对于标准Windows系统较熟悉，在界面设计中尽量兼容标准Windows界面的特征。界面使用的功能按钮选用MFC类库提供的CBmpButton类动态创建自定义位图图标的按钮。因为位图按钮可在操作中实现高亮度、突起、凹陷等效果，使界面表现形式更灵活，同时可以方便用户对控件的识别。但是，界面里使用的对话框、编辑框、组合框等都选用Windows标准控件，对话框中的按钮也使用标准按钮。控件的大小和间距尽量符合Windows界面推荐值的要求。 界面默认窗体的颜色是亮灰色。因为灰色调在不同的光照条件下容易被识别，且避免了色盲用户在使用窗体时带来的不便。为了区分输入和输出，供用户输入的区域使用白色作为底色，能使用户容易看到这是窗体的活动区域；显示区域设为灰色（或窗体颜色），目的是告诉用户那是不可编辑区域。窗体中所有的控件依据Windows界面设计标准采用左对齐的排列方式。对于不同位置上多组控件，各组也是左对齐排列的。 人机界面的布局设计根据人体工程学的要求应该实现简洁、平衡和风格一致。典型的工控界面分为3部分：标题菜单部分、图形显示区以及按钮部分，如图1所示。该界面界面美观，在屏幕上的对象左右达到平衡、不堆挤在某一处，无杂乱无章的感觉。数据的过分拥挤会产生视觉疲劳和接收错误。界面的平衡原则推荐显示屏幕总体性覆盖度不超过40％，而分组中屏幕覆盖度不超过20％。控制台人机界面中包含着大量的图形显示信息，因此将图形显示区布置在屏幕长宽各占屏幕70％左右的范围内，以保证显示信息的清晰和全面。控制按钮组布置在显示区的右侧，一方面是考虑到绝大多数操作者是右手操作用户，按钮区布置在最右侧更加方便；另一方面是根据界面布局的主次原则，把用户注意力最集中的左上区域留给图形显示区。 根据一致性原则，保证屏幕上所有对象，如窗口、按钮、莱单等风格的一致。各级按钮的大小、凹凸效果和标注字体、字号都保持一致，按钮的颜色和界面底色保持一致。 选择界面的概念取决于多个界面。可将界面设计为循环或FIFO缓冲器。