1.4 软件界面交互设计的相关概念与内容

1.4.1 相关概念

1．人机交互

简单地说，人机交互（Human-Computer Interaction, HCI）是一门关于设计和评估以计算机为基础的系统而使这些系统能够更容易地为人类所使用的学科。广义地讲，人机交互是人—机—环境系统工程学研究中的一个重要领域，它不但研究在设计人机系统时如何考虑人的特性和能力，以及人受机器、作业和环境条件的限制，而且还研究人的训练、人机系统的设计和开发，以及同人机系统有关的心理学、生物学或医学的问题[17]。经过多年的发展，人机交互技术已经演变成为一门交叉性极强的新兴边缘学科，目前已由仅仅针对计算机人机界面领域的单纯学科，逐渐成为广泛应用于机械及自动化、工程心理学、工业设计、人机与环境工程、安全技术工程、交通运输、航空航天工程等领域的应用学科。

对于人机交互的研究与其他学科一样，都是随着适应人们生产与生活需求的过程，以及相关技术的进步而发展起来的。发展初期，计算机的用户都是些计算机的专家，有关人机界面的技术工作是分散的、局限的，还没有被单独提出来。20世纪60年代中期，小型计算机的产生带动了人机交互研究的发展，但这些发展只体现在了计算机硬件设计方面。20世纪80年代，人机交互研究形成了自己的理论体系和实践范畴。研究开始强调认知心理学、行为学和社会学对于人机交互研究的指导，并开始强调计算机对于人的反馈作用。20世纪90年代以来，人机交互技术的研究开始转向“以人为中心”的智能化、多通道、多媒体、虚拟现实的交互设计研究，成为现今人机交互研究的核心。

现今，人机交互研究的主要内容包括人的交互特性的研究，计算机的相关性研究，人的感知、认知以及行为能力的研究，计算机系统以及交互界面的构架和系统开发的规范及过程等。研究的主体要以人为中心，要保证以符合人类习惯的方式进行交互过程；要达到基于用户特征的身份识别；要达到理解用户的感情和意图，主动地进行交互与服务；要达到更加广泛的实际应用；等等[18]。

人机交互技术在人—机—环境系统工程的研究中，已经经历了人适应机器、机器适应人、人机相互适应的几个阶段，现在已深入人、机、环境三者协调的人—机—环境系统。在系统内，从单纯研究个人的生理和心理特点，发展到研究怎样改善人的社会性因素。随着市场竞争的加剧和生产水平的提高，人机交互技术在各种产品的设计和制造中的应用也将更加广泛和深入。作为一门多学科交叉的学科，人机交互的研究需要计算机科学、工业设计、生理学、心理学等工程技术学科和人体科学的有关知识，这些知识对于开展人机交互的研究具有非常重要的意义。

2．认知心理学

认知心理学（Cognitive Psychology）又可称为信息加工心理学[19]，它是以信息加工理论为核心的心理学。认知心理学的主要目的和兴趣在于解释人类的复杂行为，例如概念的形成、问题的求解等，也有人认为认知心理学主要研究人类高层次思维活动与初级信息加工的关系[20]。总的来说，认知心理学的核心是将人的思维活动看作信息加工的过程，认为人脑对信息的加工过程与计算机处理信息的过程相类似，是信息输入—加工—输出的过程，它侧重于对输入的信息及主体外显的行为进行研究。

认知心理学是现代心理学研究中最为重要的研究取向，而并不仅仅是单纯的心理学分支，其核心理念在普通心理学、实验心理学等分支学科中迅速得到体现，并且随着计算机科学和信息技术的发展，正逐渐成为占主导地位的心理学流派。认知心理学研究的主要内容包括感知觉过程、模式识别及其简单的模型、注意、意识与无意识、记忆、知识表征、语言与语言理解，概念、推理与决策、问题求解等方面[21]。

人机交互界面设计过程中的许多心理现象都可以用认知心理学的观点和模型来解释，如人机系统模型、用户操纵的信息处理模型和信息传达模型等。此外，认知心理学中的知觉理论、模式识别、注意、记忆、问题求解等内容也可以被广泛应用于设计艺术心理学当中。本书围绕“信息认知”所展开的用户心理研究主要是基于认知心理学的观点，将人视为一个理性的信息加工处理的载体，按照信息加工处理的一般规律总结并提出进行软件交互界面中信息表达设计的方法以及提高界面设计适用程度的各种规则。

1.4.2 核心内容

1．用户的感知与认知分析

本书基于对用户认知心理学的研究，分析了软件交互界面设计中用户的感官感知能力，包括视觉、听觉以及触觉的感知要求及设计时应该遵守的相关原则。进而通过对于用户感知能力的分析总结了用户对于界面信息认知的过程，包括对信息表达的知觉、注意、记忆以及思维等，并提出了符合用户对于界面信息认知能力的相关设计要求。最后进一步分析了不同年龄用户、不同身体条件的用户以及不同文化背景的用户的感知、认知能力，并提出了相关的设计要求，为软件交互界面的通用化设计提供了设计依据。

2．信息表达的方式与设计对策

基于对软件界面设计中用户的感知、认知能力的分析以及提出的相关设计对策，本书着重对软件交互界面的信息表达进行了深入阐述，研究了界面信息表达的基本方式，包括视觉信息表达、听觉信息表达以及色彩在信息表达中的应用等，还研究了实现这些信息表达方式的相关技术支持。并结合用户的感知、认知能力分析，根据艺术设计的相关原则整合提出了软件交互界面设计中信息表达方式的设计要求与原则。

3．软件交互界面的可行性设计模型

在对软件交互界面设计中的主体因素——用户与信息表达进行了系统的研究与分析之后，结合对前人设计实践的研究以及相关界面设计理论的支持，本书总结提出了人机交互过程中软件交互界面的可行性交互设计模型，它包括软件交互界面设计的整体流程模型、软件交互界面设计的需求分析模型、软件交互界面设计的设计实施模型以及软件交互界面设计的测试评估模型，为今后软件界面的设计开发提供了相关的设计支持。