人机交互中任务分析及任务建模方法综述-论文_图文

1、 第 期 任 务 李娟妮 ， 等： 人 机 交互 中任务 分析及 任务 建模 方法综 述 等其他对象 。对象与其他概念 的关 系可 以定 义为 （ ， ） ， 对象在执行任务 中被使用 ； 操作定义 了使 用对象 能够做什 么 ， 它能够改变对象 的状态 。 语 法 和 语 义 的差 别 任务是指为 了完成特定 的 目标 而执行的有序的活动集合 。 所有 的任务模 型中都有任 务（ ） 概 念元素 ， 它是任 务建模 的 核心 内容 ； 任务的描述可 以在高级抽 象层 次 ， 也 可 以逐 步分解 为 面向行 为层 次的具 体任 务 ， 即任务可 以分为 复合任务 和原 子 任务 ； 复合任务

2、是 由原子任 务组成 的 ， 而原子任 务是 那些不 能 再进一步分解 的任务 。 模型从另一个维度去 区分任 务 ， 它 将任务分 为抽象任 务 、 用 户任务 、 交互 任务 和系统任 务 。各个 任务模 型都定义 了任 务 之间 的关 系 ， 、 模 型 中将其 隐式地表现 在任务分 析的过程中 ， 而 、 和 模型则 将其作 为独 立的概念元 素 ， 在构造 器 （ ） 中表示 。当 分 析复杂的协作 任务 时 ， 、 和 模型 是根据 不 同的 角色来划分任务 的。 如何 开始一个 特定的任务 ， 什 么时候 结束任务 ， 在 以上 提 到 的各种任务模 型中都是通过“ ” 和 “

3、语 法的不同是指在不同的模型 中， 采 用 不 同 的词 汇表 示 相 同的概念 。在文 献 中从任务计 划 、 运 作策 略 、 最底层 的任 务分解层次 和操作层 次四个方 面 ， 对 以上模 型在语法层面 的差 别 给出了详 细的描述 ， 如表 所 示。 表 任务模型中主要的语法差 别 ” 来 说 明 的。不 同 的是 在 、 和 模 型中 ， 开 始条件 和结束 条件 是作 为任务（ ） 的 属性 表示的 ， 而在 和 模型 中， 它们分别 表示在选 择 规则（ ） 和过程 （ ） 概念元 素的属性 中。在 、 模 型中还进一 步描 述 了某 个 任务执 行 的初 始状 态 和结 束状

4、态。 目标 从左到右表 中各 列 的抽 象层 次依 次 降低 ， 、 、 、 这些概 念元 素经 常 在讨论 高 级抽象 层 次 的任 务安排时使用 ； 而 和 两列 则表 明 了如何将一个 任务 分解 为最 后 的叶子 节点 ； 、 和 模 型中将任 务树 上 的叶子节点 进一步划 分为颗 粒度 更小 的操 作 ， 而其 他 模 型 没 有 明确 的区 分子 任 务 和 最终 操 作 的 层次 。 目标是指任务成功执行后 ， 用户希望系统呈现的状态 。多 数任务分析模型 中都 包含 目标 （ ） 概念 。每 个任 务可 以与 一 个目标相联系， 通过执行任务来实现目标状态； 完成同一个 目标

5、可以有多个不同 的任 务。有一些 方法 假定任 务和 目标 是 对一的映射关系 ， 如 模型， 它 包含 一个 目标 子结 构 ； 而 一 其他一些方法 ， 如 、 、 、 模 型 ， 则 允许 目标 和 任务之间建立一对多 的映射 关系 。但 和 中将 目标 作 为任 务 的属性 表 示 ， 不利 于 表 示 目标 和 其 他 概 念元 素 的 关系 。 操作 动 作 语义 的差别是指在模 型概念上 的不 同 ， 主要的 区别是在描 述方法和描述 能力 方面 。 等人 从模 型 的起源 、 形 式化 、 协作 任务 、 使用情景变化 、 认知方面 、 系统 响应 、 构造器范 围、 操作对象

6、等各个维度 ， 对 以上六种模 型进行 对 比 ， 如 、 、 和 都 源 于 认 知 过 程 的 分 析 ， 而 则 采 用 了 操作 动作是 指为了达到 目标所做 的具体 的活动 ， 是任 务 分解的最底层 。通过对 以上任务元模 型的分 析 ， 任务是通过具 体操作序列来实现 的， 它们 之间 的映射关 系是多对 多 的关 系 ， 一 软件工程 的方法 ； 在描 述构 造器 应用 的范 围 中， 、 和 应 用于父 级任 务与子 任务 之间 ； 和 是应 用于 多个层次之 间 ， 而 则应 用 于 同 层 次 的 子 任 务 之 间 。 任 务 之 间的 关 系 个任务可 由一 个或 多

7、个操 作实 现 ， 而 同一个 （ 组） 操作 也可 应用 于不 同的任务之 中。操作是通 过代 理执行的 ， 它们之 间的 关系可以定义为 （ ， ） ； 在 在任务 分解 的过 程 中， 除了层 次关系 以外 ， 如何表示 同一 层 次各个子 任务之 间 的关系 ， 每 个模 型 中都给 出 了各 自的定 义， 如 表 所 示 。 表 任 务 模 型 任 务关 系 的 比较 任务模 型中 ， 定义操作 的类型有感 知操作 、 认知操作 、 动 机 行 为 和这 几 种 操 作 的结 合 ， 并 且 为 每 个 操 作 都 规 定 了它 的执 行 时间； 在 模型 的概念元素 中， 又将操作

8、进一步 细分为用 户行为 和系统操作两个元 素。 对 象 对象是 指在 执行任务的过程中 ， 操作 的实体 内容 。当一个 特定任务确定后 ， 接下来 的问题就是要指 出在执行任务 时所 需 要操作 的对象 。在 模 型中 ， 将对 象分 为用 户界 面对 象 和 应用领域对象两 大类 ， 多个 用户 界面对象对 应一 个领域对 象 。 对象也 可以组 织成 层次 结构 ， 某 一个 对象 可 以包含 其他 的对 象， 如“ 个人信息 ” 作为一个对象 ， 可 以包含 “ 年龄 ， 名字 ， 性别 ” 其中 模型 的关系集合最 为丰富（ 表 中并未完全列 出 ， 只罗列 出与其他 模型共有的关

9、系集 合 ） ， 而且都 有相应 的图形 计 算 机 应 用 研 究 第 卷 符号 。下 面以 模 型 中任 务关 系为例 ， 介绍各 个关 系符 号 的表 示 和 它们 的语 义 。 前有很多任务模型仅仅在设计 阶段被使用 ， 模型中包含的信息 在 系 统 的 设 计 阶段 被 固化 到 程 序 中去 ； 而 在 移 动技 术 和 网 络 技 术飞速发展的今天 ， 更 加 需 要 一 种 能 够 灵 活 自组 ， 在 运 行 阶 段 ） 选择关 系（ ） 任务 。 ， ， ， 处 于被 选择 状 态 ， 一旦 一个 任 务被 选 择， 其他任务处于不可用状态 ， 直 到这个任务执行完成 。

10、可以根据不 同的使用情景动态变化的模型 。 ） 更好地支持移 动性 ， 并且 能 够无缝 地跨 越 多个应 用 环 境 。在移动环境 中， 用 户任 务的执行 或完 成也具有 更强的移动 ） 使能关 系（ ， ） 任务 ， ， ， 按顺 序 依次 完成 ， 只有 。 完成 后 ， 才能执行 ； 完成后 ， 才能执行 ； 依此类 推 ， 最后执行 。 性， 并且要适应 多个不 同的使用情 景。任务 的执行受 到移动过 程动态 因素的影响 ， 上下文 已经 不仅仅 是一种 过程 的参数 ， 而 是 子 过 程 选 择 和 执 行 的触 发 条 件 。 ） 带信息交换的使能关系 （ ） 与使 能关

11、系相同 ， 任 务。 ， ， ， 按顺 序依 次完成 ， 并 且在 此过 程中带有信息的传递。 ） 并发关系（ ） ） 更好地适应 任务 执行过程 中的不 确定性 因素 。在移 动 过程 中， 完成用户任务的服务 资源也具 有更 强的动态 性 、 不确 定性 。任务获取也从原来 的显式获取变为 隐式获取 ， 即从用户 定义 和描述得 到精 确 的任务描 述 变为通 过相 应技 术 ， 根 据用 任务 ， ， ， 可 以按 任 意顺 序执 行 ， 也 可 以 同时执 行， 对执行顺序没有任何的限制。 ） 带信息交换 的并发执行关 系（ 户、 任务和服务的背景来推测用户希望的任务要求。 参考文献

12、： ， ， （ ） ： ） 与并 发关 系相同 ， 对任务。 ， ， ， 的执行顺序没有任 ， ， ， ： 何 的限制 ， 并且在此过程 中带有信 息的交换 ， 例 如字处 理软件 中， 编辑文字 时 ， 滚 动条可 以浏 览需要编辑 的 内容 ； 同样 ， 当浏 览内容区域发生变化时 ， 滚 动条 的位置也 随之变化 ， 即两个任 务之间是 相互 配合的。 ） 钝化关系 （ ） ， ， ： ， ， ， ， ： 任务 ， ， ， 在执 行时 ， 如果 后面 的任务 执行 ， 则前 一 ： ， ： 个 任务将被禁用 。如 为 填写 表格 ， 为提 交 ， 一旦 执行 ） 顺序独立关系 （ ） 提

13、交任务后 ， 就不能再填写表格 了。 ， ， ， ： 。 ： 任务。 ， ， ， 可 以按任 意顺序执行 ， 但一个时间段执 行一项任务 ， 与并 发 关 系 的 区别 是 任 务 不 能 同 时 执 行 ， 一个任 ： 务必须在前一个任务完成 以后才执行 。 ） 平 行 关 系 （ ） ： ， ， ： 任务。 ， ， ， ， 可以在同一时间 内一起执行 。 ） 中断关 系（ ） 任务。 ， ， ， 在执行的过程 中， 任 意一个任务可 以打 断正在执行的任务先执行 ， 当这个 任务 执行完毕 后 ， 被打断 的 任务再接着执行 。 ） 迭 代 关 系 （ ） ， ， （ ） ： ， ， ：

14、： ： 任务 可以连续地 执行 ， 直到满足停止条件 。 ， 【 结束 语 本文 在现有文献 的基础 上 ， 对任务世界 的相关概念进行 了 介绍 ， 并且综述 了六种典型 的任务分 析和任务 建模方 法 ， 给出 ， ， （ ） ： ， ， ： ， ， （ ） ： 了各种分析方法 的元模 型 ， 分 析 了这些 方法 的优缺 点 ； 从 描述 方式 、 概念元素 、 语 法语 义和任务 之间关 系等方 面对这几 种模 型进行 比较 ， 为任务模型 的进一步研究提供 了支持 。 （ 、 ： 随着通信设备 、 计算机 网络等构成 的信息空 间与人们生活 和工 作 的物 理 空 间逐 渐 融合 ， 应用环境的开放性 、 动 态性 、 异 构 ， ， ： ， ， ： ， 性、 分布性等特点给任务模型提 出了新的挑战 。 ） 更需要能够满足动态需 求 的任务分析 和建模 方法 。当 第 期 ： 李娟妮 ， 等： 人 机 交互 中任 务 分析及任 务 建模 方法综述 ， ， （ ） ： ， ： ， ： ， ， ， ， ， （ ） ： ， ， ， ： ： ， ： ： ， ， ： ， ， （ ） ： ， ： ： ， ， ， （ ） ： ， ： ， ： ， ： ， ： ， ， ： ： ： ， ： ， ： ， ： ： ， ， ， ： ：