认知心理学与HCI概要

1、会计学1认知心理学与认知心理学与HCI概要概要DIGITAL MEDIA人对外部世界的人对外部世界的感知信息中有感知信息中有7 70%0%来自视觉来自视觉色彩对人的生理色彩对人的生理和心理都有着不和心理都有着不容忽视的作用容忽视的作用外部世界的色彩外部世界的色彩传递着大量的信传递着大量的信息息颜色的影响颜色的影响三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI色调，明亮度，饱和度色调，明亮度，饱和度The difference between blue and red is one of hue（色调）（色调）The difference between light blue and dark

2、 blue is (usually) one of intensity（亮度）亮度）The difference between red and pink is one of saturation（饱和度）（饱和度）三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCIDIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI为减轻视觉疲劳，应该在视野范围内保持均为减轻视觉疲劳，应该在视野范围内保持均匀的色彩的明亮度匀的色彩的明亮度饱和度高的色彩对人眼刺激较强，会增加眼饱和度高的色彩对人眼刺激较强，会增加眼睛的疲劳睛的疲劳最容易引起视觉疲劳的是最容易引起视觉疲劳的是 兰兰 色色 和和

3、 紫紫 色色 黄黄 色色、绿绿 色色、淡兰色淡兰色不容易引起视觉疲劳不容易引起视觉疲劳 色彩对心理的影响色彩对心理的影响红红、橙橙、黄黄称为暖色，给人温暖感称为暖色，给人温暖感青青、绿绿、紫紫称为冷色，给人寒冷感称为冷色，给人寒冷感三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI明快的色彩使人心情开朗，阴郁的色彩使人情绪低落明快的色彩使人心情开朗，阴郁的色彩使人情绪低落人们对色彩的印象与其他生活印象之间的联系有关人们对色彩的印象与其他生活印象之间的联系有关心理学实验证明，色彩能引起某种情绪，也会改变某种情绪心理学实验证明，色彩能引起某种情绪，也会改变某种情绪感觉红色的圆大而近，青色的圆小而远感

4、觉红色的圆大而近，青色的圆小而远暖色为前进色，冷色为后退色暖色为前进色，冷色为后退色不同的颜色会产生远近的感觉不同的颜色会产生远近的感觉三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCIDIGITAL MEDIAFitts对鼠标点击计算机显示屏上的目标进行实验，得出操作者点对鼠标点击计算机显示屏上的目标进行实验，得出操作者点击屏幕上的目标的动作响应时间的估算公式（菲茨公司）为击屏幕上的目标的动作响应时间的估算公式（菲茨公司）为 Mt=a+blog2(D/S+0.5)(S) 其中：其中： Mt是响应时间是响应时间 a，b是系数，依赖于操作者的经验是系

5、数，依赖于操作者的经验 D是移动距离，是移动距离，S是点击目标的宽度是点击目标的宽度 点击右键，弹出快捷菜单点击右键，弹出快捷菜单 三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCIDIGITAL MEDIA 注意是对意识或精神的控制，操作计算机相当于人的注意注意是对意识或精神的控制，操作计算机相当于人的注意注意注意 注意对象的数目是很有限的，是单一意向的，不能分心注意对象的数目是很有限的，是单一意向的，不能分心 举例：举例：操作员同时密切注意几十台仪表操作员同时密切注意几十台仪表 注意受知觉范围的限制注意受知觉范围的限制 如视觉注意受视场限制，用户在注意屏幕的同时操作键盘，容易出错如视觉注意受

6、视场限制，用户在注意屏幕的同时操作键盘，容易出错 举例：输入中文与输入英文举例：输入中文与输入英文 注意受动机引导，没有意识到的东西往往不会引起注意注意受动机引导，没有意识到的东西往往不会引起注意 举例：视而不见举例：视而不见DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI界面应采用用户熟悉的术语，便于用户理解，引起注意界面应采用用户熟悉的术语，便于用户理解，引起注意显示的信息应符合用户的兴趣显示的信息应符合用户的兴趣界面上不能同时显示太多信息，垃圾信息会分散用户注意，如广告界面上不能同时显示太多信息，垃圾信息会分散用户注意，如广告影响注意的因素影响注意的因素 对对6

7、767名大学生的调查结果名大学生的调查结果DIGITAL MEDIA聚焦注意聚焦注意 全部精力聚焦一件事情全部精力聚焦一件事情 如如:打字时打字时, 手的操作应变成下意识的动作手的操作应变成下意识的动作分割注意分割注意 通过分割微小的时间段通过分割微小的时间段,注意两件或更多事情注意两件或更多事情 如如:一边开车一边开车,一边聊天一边聊天. （分割注意不使用同一个分割注意不使用同一个感觉感觉系统系统）DIGITAL MEDIA选择选择注意注意 在外界的干扰中过滤那些需要选择的信息在外界的干扰中过滤那些需要选择的信息 选择注意耗费用户的时间和精力，分散用户的注意，容易使用户忘记选择注意耗费用户的

8、时间和精力，分散用户的注意，容易使用户忘记自己的目的，加大用户的脑力负荷自己的目的，加大用户的脑力负荷 如如:屏幕显示太多信息屏幕显示太多信息, , 机器界面上分布太多的操作机器界面上分布太多的操作键键三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI持续注意持续注意 容易形成知觉疲劳持续注意需要很高的知觉技能和顽强的容易形成知觉疲劳持续注意需要很高的知觉技能和顽强的意志和耐力意志和耐力,可采用分割注意可采用分割注意,减轻用户的知觉负荷减轻用户的知觉负荷减少思维负荷减少思维负荷 计算机是完成任务的工具，方法，手段，途径，而不是目的计算机是完成任务的工具，方法，手段，途径，而不是目的 应减少面向机

9、器操作的学习应减少面向机器操作的学习减少动作能力要求减少动作能力要求 操作的动作复杂性、动作速度和精度要求越高，越不利于用户使用操作的动作复杂性、动作速度和精度要求越高，越不利于用户使用 如如:照相机照相机DIGITAL MEDIA减少感知负荷减少感知负荷 设计的目的：满足使用，便于制造，审美需要设计的目的：满足使用，便于制造，审美需要 不要不要“画蛇添足画蛇添足”，不要显示太多信息，不要显示太多信息三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI简化操作过程简化操作过程 操作过程不能太长操作过程不能太长视觉注意的分布视觉注意的分布:在使用计算机时在使用计算机时,人人的视觉对屏幕的注意并不是均

10、匀的的视觉对屏幕的注意并不是均匀的重要的信息通常放在计算机显示屏幕重要的信息通常放在计算机显示屏幕的左上角的左上角, 如网站的信息导航如网站的信息导航, 主题分主题分类，软件的常用菜单等类，软件的常用菜单等视觉注意在计算机屏幕上的分布视觉注意在计算机屏幕上的分布DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI 感觉记忆感觉记忆感觉具有记忆能力感觉具有记忆能力DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI感觉感觉记忆记忆量很少记忆记忆量很少而且减少得很快而且减少得很快短期记忆短期记忆Miller实验对人机界面设计的意义实验对人机界面设计的意义

11、:在屏幕上显示太多东西在屏幕上显示太多东西 对用户没有帮助对用户没有帮助如：下拉菜单不能设置太多命令，不能太多层如：下拉菜单不能设置太多命令，不能太多层DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI在人机界面的信息架构设计中，如何加强用户的记忆在人机界面的信息架构设计中，如何加强用户的记忆DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI 借助大脑的联想功能借助大脑的联想功能 信息的基本单元是概念，借助于概念的语义信息的基本单元是概念，借助于概念的语义 举例：举例：520 5460 信息的显示时间不能太短，每屏信息量不能太多信息的显示时间不能

12、太短，每屏信息量不能太多 妨妨碍用户短期记忆的主要问题不是记忆的自然衰退，而是后续输入信碍用户短期记忆的主要问题不是记忆的自然衰退，而是后续输入信息的冲击息的冲击长期记忆长期记忆 记忆力记忆力 长时记忆器的内容和提取能力长时记忆器的内容和提取能力 长时记忆器的用进废退：越是经常用到的内容越是记忆准确，并容易长时记忆器的用进废退：越是经常用到的内容越是记忆准确，并容易被提取；很少用到的内容会被提取；很少用到的内容会“变形变形”或遗失（或遗失（遗忘遗忘）长时记忆器特点：容量大，记忆时间长长时记忆器特点：容量大，记忆时间长 以结构化联系方式储存以结构化联系方式储存 内容在长时记忆器中与其他内容联系越

13、丰富，其特征越明显，表现方内容在长时记忆器中与其他内容联系越丰富，其特征越明显，表现方式越形象，就越容易保存和提取；式越形象，就越容易保存和提取；DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI短时记忆和长期记忆器与人机界面设计准则短时记忆和长期记忆器与人机界面设计准则:界面设计应简单明了，避免显示与任务无界面设计应简单明了，避免显示与任务无关的信息以分散用户注意力关的信息以分散用户注意力个性化设计：增强用户的印象，便于记忆个性化设计：增强用户的印象，便于记忆DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCIDIGITAL MEDIA三三、人的

14、、人的认知特性与认知特性与HCIHCI人的识别记忆量远大于回忆记忆量人的识别记忆量远大于回忆记忆量 人机界面设计的一个重要问题：人机界面设计的一个重要问题：减轻人的认知负荷减轻人的认知负荷举例举例 将将DOS操作系统改为直接操作的图形界面操作系统改为直接操作的图形界面用户操作计算机存在的两个问题用户操作计算机存在的两个问题: 1、容易遗忘、容易遗忘 2、容易混淆、容易混淆DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI记忆负荷是认知负荷的一个重要方面记忆负荷是认知负荷的一个重要方面QuestionQuestion：在人机界面设计中，如何减轻用户的记忆：在人机界面设计中

15、，如何减轻用户的记忆减少人的记忆操作减少人的记忆操作(如记忆命令如记忆命令), 尽量采用识别操作尽量采用识别操作(如菜单如菜单)在人机界面设计中，没有必要把界面的画面和文字设计得很复杂，在人机界面设计中，没有必要把界面的画面和文字设计得很复杂，而是设计含义，并且应该尽量用简单符号表达含义，关键是看用户而是设计含义，并且应该尽量用简单符号表达含义，关键是看用户是否理解你要表达的含义是否理解你要表达的含义DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI注注: :调查人数调查人数2424人人, ,其中女生其中女生9 9人人, ,年龄年龄22-2422-24岁岁人机界面应符合

16、用户的目的动机人机界面应符合用户的目的动机( (兴趣和需要兴趣和需要), ), 理解理解, , 知识经验知识经验, ,注意方式注意方式, , 环境干扰环境干扰DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI深刻的第一印象很重要。深刻的第一印象很重要。人的思维方式很多，而且没有定式。与计算机的思维方式差人的思维方式很多，而且没有定式。与计算机的思维方式差别很大，人机界面设计只能考虑一般思维方式中的共同因素别很大，人机界面设计只能考虑一般思维方式中的共同因素思维方式思维方式 逻辑思维逻辑思维 探索发现式思维探索发现式思维 DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性

17、与认知特性与HCIHCI目的性：目的可能来自理性，意志，情绪，想象，无知目的性：目的可能来自理性，意志，情绪，想象，无知符号性：思维过程就是操作各种符号，包括语音、图形、动画、文字符号性：思维过程就是操作各种符号，包括语音、图形、动画、文字思维内容：因果思维，发现和解决问题思维，选择决断思维内容：因果思维，发现和解决问题思维，选择决断计划性：长期计划，短期计划或没有计划计划性：长期计划，短期计划或没有计划 计算机应该给用户提供计划辅助工具计算机应该给用户提供计划辅助工具应变性：思维的灵活度以及思维经验应变性：思维的灵活度以及思维经验连续性：思维链的长短反映人的思维能力（认知能力）连续性：思维链

18、的长短反映人的思维能力（认知能力） 计算机应该给用户提供断点记忆提示计算机应该给用户提供断点记忆提示跳跃性：思维过程不连续跳跃性：思维过程不连续外向与内向性：主要标志是是否有交流愿望。外向性的思维时面向未来的外向与内向性：主要标志是是否有交流愿望。外向性的思维时面向未来的交流思维：包括主从式，讨论式，问答式交流思维：包括主从式，讨论式，问答式 应该先确定思维交流方式，然后确定各方角色应该先确定思维交流方式，然后确定各方角色对别人思维的理解方式：察言观色对别人思维的理解方式：察言观色 如何理解计算机：命令，图标，信息如何理解计算机：命令，图标，信息思维节奏：快或着慢思维节奏：快或着慢思维方式的形

19、成：模仿和自主探索思维方式的形成：模仿和自主探索思维难度：思维难度：易忘性：容易忘记思维过程（易忘性：容易忘记思维过程（计算机应该记忆人的操作过程计算机应该记忆人的操作过程）DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI 界面设计时应考虑如何尽可能让用户可以依赖以往的经界面设计时应考虑如何尽可能让用户可以依赖以往的经 验，采用用户习惯的思维方式验，采用用户习惯的思维方式 界面设计时的两种常见错误：界面设计时的两种常见错误： 1、面向机器功能的设计：要求用户只能用逻辑推理方式、面向机器功能的设计：要求用户只能用逻辑推理方式 与计算机交互与计算机交互 2、以自我为中心的

20、设计：设计人员按照自己的思维方式、以自我为中心的设计：设计人员按照自己的思维方式 设计人际交互设计人际交互解决办法：进行用户调查和用户测试解决办法：进行用户调查和用户测试 DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI 理解是什么？理解是什么？ 含义是什么？含义是什么？ 人怎样理解含义人怎样理解含义理解取决于知识，经验，思维方式，语言能力理解取决于知识，经验，思维方式，语言能力交流：理解对方，表达自己（被对方理解）交流：理解对方，表达自己（被对方理解）人机交互：用户与计算机的相互理解人机交互：用户与计算机的相互理解DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与

21、认知特性与HCIHCI用户都按照自己的经验和思维方式解释图形的含义用户都按照自己的经验和思维方式解释图形的含义 如何了解用户对设计的图标理解？如何了解用户对设计的图标理解？ 进行用户调查进行用户调查 对图形的理解对图形的理解计算机命令与日常口语不完全相同计算机命令与日常口语不完全相同人机界面设计应使计算机能理解人的自然语言人机界面设计应使计算机能理解人的自然语言人机界面应营造用户熟悉的操作环境，采用便于用户理解的概念和术语人机界面应营造用户熟悉的操作环境，采用便于用户理解的概念和术语DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI 图标不理解人数34241583940

22、32413占总人数比例%69493116808265846表表3-3 对图标的理解人数（总人数对图标的理解人数（总人数49人）人）设计图标设计图标原则：原则： 1、设计时要仔细考虑日常技能行为中人们的感知特性；、设计时要仔细考虑日常技能行为中人们的感知特性； 2、只表现与用户行动目的和计划有关的含义，构图简单切题；、只表现与用户行动目的和计划有关的含义，构图简单切题； 3、依据知觉心理学，使用户的知觉能直接感知；、依据知觉心理学，使用户的知觉能直接感知； DIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCIDIGITAL MEDIA三三、人的、人的认知特性与认知特性与HCIHCI色调，明亮度，饱和度色调，明亮度，饱和度The difference between blue and red is one of hue（色调）（色调）The difference between light blue and dark blue is (usually) one of intensity（亮度）亮度）The difference between red and pink is one of saturation（饱和度）（饱和度）三三、人的、人的认知