计算机科学导论课件：第10章 人机交互

1、第 10 章 人机交互 本章讨论的主要问题是： 1. 什么是人机交互？为什么要研究人机交互？ 2. 人机交互的基本形式有哪些？人机交互应该朝什么方向发展？ 3. 人机交互主要是通过人机交互界面来实现的有那些类型的人机交互界面？情景问题用户界面的作用 一个好的用户界面应该是一个对用户透明的界面，应该把应用程序的计算细节对用户隐藏起来，加强有利于相互理解的信息提示。一个好的用户界面应该是一个易于使用、符合行业标准的界面，用户首次接触这个界面就觉得亲切自然、一目了然，不需要多少培训就可以轻松地上手使用。 情景问题用户界面的作用 20世纪最成功的人机界面装置：扩音器（1915年）按键式电话（1963年

2、）方向盘（ 20世纪初）磁卡（20世纪70年代）交通信号灯（1923年）遥控器（1950年）阴极射线管（20世纪20年代）液晶显示器（1977年）鼠标（20世纪60年代）条形码扫描器（1974年）第 10 章 人机交互什么是人机交互 交互（也称对话）：两个或两个以上相关的同时又是自主的实体间进行的一系列信息交换过程。 人机交互（也称人机对话）：人与计算机之间使用某种对话语言，以一定的交互方式，为完成确定任务而进行的人与计算机之间的信息交换过程。 人机交互技术：研究人与计算机之间如何交互和协同的技术。 人机交互的定义 一个交互过程总是由启动者和响应者双方组成，如果只有启动者一方，另一方没有响应则

3、不会形成交互。 第 10 章 人机交互什么是人机交互从是否具有适应性的角度，可以将人机交互分为以下三种：（1）系统适应：计算机系统具有自适应能力，可以逐渐调整系统来适应人（用户）；（2）用户适应：计算机系统不具有适应能力，人（用户）必须逐渐适应计算机系统；（3）互相适应：计算机系统具有一定的适应能力，人机交互是互相适应。目前的人机交互大多属于相互适应。人机交互的定义 第 10 章 人机交互什么是人机交互1. 数据交互：人通过输入数据的方式与计算机交互，是人机交互的重要内容和形式，其一般过程是：（1）计算机向操作者发出提示，提示用户输入及如何输入；（2）用户通过输入设备把数据输入进计算机；（3）

4、计算机对用户输入进行检查和响应，给出反馈信息或响应结果，并显示在屏幕上（或以其他方式给出结果）。 例如：问答式对话、菜单选择、填充表格、直接操纵、命令语言等都属于数据交互。 数据交互设备主要有键盘、鼠标、跟踪球、操纵杆、触摸屏、光笔、显示器、打印机等。人机交互的基本形式 第 10 章 人机交互什么是人机交互2. 语音交互：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与计算机交互的技术。人机之间的语音交互不仅需要基于语音识别、语音合成和语音理解等技术，还涉及到人在语音通道下的交互机理、交互行为等。3. 图像交互：计算机根据人的行为去理解图像并做出反应，其中让计算机具备视觉感知能力是首先

5、要解决的问题。图像交互取得进展成果的有人脸识别、指纹识别、虹膜识别等。 4. 行为交互：计算机通过定位和识别技术、跟踪人类的肢体运动和表情特征，从而理解人类的动作和行为，并做出响应的过程。人机交互的基本形式 人机交互的发展趋势 走向以人为本计算机系统用户自然人机界面界面 系统适应 用户适应计算学科人员 性能提高第 10 章 人机交互什么是人机交互第 10 章 人机交互用户界面 狭义的人机交互界面指的是计算机系统的用户界面。 命令行交互界面：用户通过键盘在命令行界面键入命令和操作系统或应用程序对话。 第 10 章 人机交互用户界面 狭义的人机交互界面指的是计算机系统的用户界面。 图形交互界面：用

6、户不仅可以用键盘操作计算机，也可以用鼠标对出现在界面上的对象直接进行操作，人机交互过程极大地依赖视觉和手动控制的参与，具有直接操作的特点。第 10 章 人机交互用户界面 狭义的人机交互界面指的是计算机系统的用户界面。 多媒体交互界面：用户可以交替或同时利用多种感觉通道，通过整合来自多个通道的输入来捕捉用户的交互意图，并以多媒体的表现形式反馈给用户。 第 10 章 人机交互用户界面 狭义的人机交互界面指的是计算机系统的用户界面。 虚拟现实交互界面：用户通过传感装置直接对虚拟环境进行操作，虚拟现实技术进行多通道整合，并得到实时三维显示信息和其他反馈信息。理想的虚拟现实就是具有人类所具有的所有感知功能。 第 10 章 人机交互回答问题学完本章，你将如何