智能产品语音用户界面的响应时间研究

目的针对智能产品的语音用户界面,探讨语音唤醒和语音对话等关键环节适宜的响应时间。方法通过9(唤醒响应时间)×3(唤醒响应方式)双因素实验探索唤醒响应时间的影响;通过单因素实验探究对话响应时间的影响;每个实验都需要被试对响应时间的舒适度进行评价。结果语音唤醒环节的响应方式和响应时间存在交互作用,3种唤醒响应方式下被试感觉舒适的响应时间分别是200 ms～400 ms、200 ms～500 ms、300 ms～600 ms,语音对话环节被试感觉舒适的响应时间为650 ms～1050 ms。结论语音交互的不同环节,被试对语音用户界面舒适的响应时间存在不同的要求。     

雾气下心电监护仪界面视觉搜索效率研究

目的 研究护目镜产生雾气情况下心电监护仪界面的字符大小及颜色一致性对信息视觉搜索效率的影响。方法 通过模拟护目镜在不同雾气程度下的场景,控制不同字符大小、颜色一致性,考察三者对医护人员视觉搜索效率的影响。实验中37位被试依次完成眼动实验,记录其行为数据和眼动数据,深入探讨三种变量因素的交互效应。结果 使用心电监护仪时不同雾气程度、字符大小、颜色一致性三种因素的交互效应显著,其中行为数据的三种因素交互效应显著P<0.001,眼动数据的三种因素交互效应显著P<0.05。未产生雾气与低雾气场景下,大字符、颜色不一致视觉搜索效率最高;中雾气与高雾气场景下,中字符、颜色不一致的视觉搜索效率最高。结论 三种因素在不同条件下,交互效应的视觉搜索效率不同,设计人员可根据护目镜产生的雾气程度,调整心电监护仪界面字符大小与颜色一致性,以提升医护人员的视觉搜索效率。     

EEG-BCI实验范式交互界面设计综述研究

随着人工智能在神经科学和人机交互等领域的深度交叉融合,脑-机接口(BCI)再次引起了国内外智能交互领域学者的关注.目的 为了提高脑-机接口系统效率,运用交互设计思维呈现符合被试心理预期的界面形式,减少被试视觉疲劳,更加高效、准确的获取实验数据.方法 对目前基于事件相关电位(ERP)、视觉稳态诱发电位(SSVEP)和运动想象(MI)等EEG-BCI实验范式的交互界面设计进行了详细地梳理和归纳.结论 通过综述为脑-机接口实验范式设计研究提供参考,改善目前EEG-BCI在交互控制领域的应用局限性,提高BCI系统可用性、易用性.更有助于促进工效学、设计学科、认知神经科学、信息科学等多学科的交叉融合,为基于脑-机交互的人工智能发展提供新方向和新思路.     

基于用户测评的导医助手语音交互设计研究

目的 通过研究门诊导医助手的交互程度、音调、性别对拟人化程度、有效性、满意度的影响,为未来导医场景及更多公共场合的语音助手的形象与话术设计提供参考。方法 让12位被试在模拟导医场景下与不同交互程度、音调、性别的语音助手进行对话任务,通过绿野仙踪测试法(Wizard of Oz)进行实验。使用七分李克特量表获取拟人化程度、有效性、满意度评分并进行开放性访谈,再通过弗里德曼检验(Friedman Test)、威尔克尔森符号秩检验(Wilcoxon Signed Rank Test)与最小二乘回归分析对结果进行量化分析,以探索用户对导医助手的形象与话术偏好。最后根据研究结果,对导医系统展开了多模态用户界面的设计实践。结果 在导医场景下,用户更偏好交互程度高的导医助手,音调为女低音或男高音的导医助手评分更高,用户对导医助手的性别没有明显偏好。导医助手的用户满意度随着拟人化程度的增加而增加。结论 对于公共场合的语音交互设计,应深入调研各类用户的偏好,设计出更受用户喜爱的语音助手,并发挥出多模态用户界面的优势。     

指针式仪表界面颜色特征对新驾驶员视觉前注意影响分析

目的以新驾驶员与仪表界面信息交互过程作为研究对象,找出仪表界面各元素颜色设置对新驾驶员视觉前注意过程的影响关系,并且对Treisman和Posner提出视觉前注意理论进行验证。方法根据信号检测理论21方法,选取30名新驾驶员进行实验,针对仪表界面中字符颜色、危险区域颜色和安全区域颜色进行视觉前注意过程分析。结果仪表界面安全区域和字符颜色相同时被试反应时间最小,发生特征整合;安全区域为白色、字符颜色为绿色、危险区域为黄色时,被试探测强度最大。结论仪表界面元素特征相同时可以降低新驾驶员的信息处理时间,特征不同时可以提高新驾驶员的探测强度。     

激发点击的不同注视时间参数对眼控交互操作绩效的影响

目的在基于注视作为激发点击的眼控交互中,考察激发点击的不同注视时间(300ms、500ms、700ms、900ms)参数对任务操作绩效的影响,确定适宜的时间参数推荐值。方法 16名被试分别完成4种注视时间水平下的数字搜索并选中点击任务,采用任务完成率、任务完成时为指标比较不同注视时间水平下的绩效差异。结果 (1)如果把任务超时和误击均作为操作失败,任务完成率随注视时间的增加显著提升,当注视时间达到700ms后,不再发生显著的变化;如果仅以任务超时作为操作失败,则任务完成率在不同注视时间水平下均没有显著差异;(2)任务完成时随注视时间的增加显著增长,当注视时间达到500ms后,趋于稳定,不再发生显著的变化。结论综合考虑注视时间对任务完成率和任务完成时指标的影响,在基于注视作为激发点击的眼控交互中,700ms是适宜的参数推荐值。     

不同光照强度下的装载机仪表盘设计研究

目的 重点探索不同光照强度对装载机仪表盘界面信息读取的影响，确定驾驶员读取信息的最佳光照环境。对仪表盘界面布局中六大主要仪表区域进行兴趣区划分和编码，总结被试的视觉行为规律。方法 采用眼动实验与主观评价量表相结合的方法，以三款具有代表性的装载机仪表盘人机界面为研究对象。结果 7000~20000 Lux的光照环境下被试搜索与认读时间最短，反应正确率最高;1000~3000 Lux的光照环境下视觉舒适度最高。综合评价的结果表明1000~3000 Lux视觉工效最佳。结论 不同的光照度对装载机驾驶员视觉作业的结果存在显著的差异性。转速表和显示屏对于装载机仪表盘而言是最受关注的仪表区域。仪表盘B在三款仪表布局中仪表认读时间最短，反应正确率最高且最受用户欢迎，这为以后的装载机仪表盘设计研究提供了参考。     

复杂系统数字界面的多层级导航布局实验研究

目的 针对复杂数字界面视觉搜索不流畅、信息感知绩效低的实际问题,从界面导航布局角度开展实验研究,探讨不同导航布局形式对于用户操作绩效的影响.方法 以典型的三层级导航为研究对象,归纳总结出三大类、三十四种布局形式,并基于眼动追踪技术对被试在不同布局情况下完成任务所需要的反应时和眼动数据进行对比分析.结果 实验结果表明不同类别的导航布局对于被试的搜索绩效有显著影响;在A类布局中A1、A3明显优于A4、A7;在B类布局中B1明显优于B4、B6;在C类布局中C2明显优于C3、C6.从整体布局而言,B类左侧与C类右侧布局效果较优.结论 实验相关结论可为多层级导航的数字界面设计提供参考和指导性建议,对于提升用户界面交互的可用性有重要作用.     

决策支持系统交互界面设计中的视觉显著性评估研究

目的 以从视觉设计层面更好地引导用户理解信息层级关系,提升决策效率为目标,构建适用于决策支持系统交互界面信息设计中的视觉显著性权重评价指标体系.方法 首先,基于决策行为和视觉认知等理论对决策支持系统交互界面的视觉显著性客观影响维度进行分析并提出评估框架;其次,采用层次分析法和专家评价法对其进行权重赋值评估,建立决策支持系统交互界面视觉显著性的评价方法并应用于某军装备管理态势监控界面设计.结果 推理得到了显著性指标评估计算公式,并通过对某军装备管理态势监控界面进行实际计算和主观评价验证,验证了提出的视觉显著性指数评估方法的有效性.结论 决策支持系统交互界面信息设计中的视觉显著性评价指标和评价方法研究,为优化、提升决策支持系统交互界面设计提供了新的理论方法和设计思路.     

等待时距与系统响应度对语音交互等待体验及学习效果的影响

目的本研究模拟用户向教育人工智能提问英文单词释义的情境,以词汇学习为主要任务,探究语音交互系统的系统反应时间以及系统响应度对词汇学习效果以及主观体验的影响。方法采取2(等待时距:500 ms、2450 ms)×2(系统响应度:有提示音、无提示音)被试内设计。结果最佳等待时距下的主观体验及学习效果优于较慢等待时距,而提示音对主观体验的影响在不同的等待时距条件下存在差异。结论等待时距和系统响应度在不同程度上影响用户的学习效果及主观体验。     

基于随机森林算法的Web交互界面跳动型视觉流优化设计研究

目的 利用随机森林决策树预测WEB交互界面跳动型视觉流程中视觉元素竞争结果的概率分布,为判断WEB界面用户视觉流合理性,以及优化WEB界面布局的用户视觉流提供依据.方法 讨论了界面跳动型视觉流的主要特点,提出WEB交互界面随机跳动的视觉流特点来源于其内在的视觉竞争机制,对于竞争的影响因子提出猜想,通过大量控制变量的视觉竞争实验验证猜想,得到因子与视觉竞争结果的相关性结论.对得到验证的影响因子,利用实验数据进行了随机森林算法训练,构建了模拟竞争过程的决策树模型,并利用模型对实际案例进行优化实验.结论 构建的随机森林决策树可以较好地模拟跳动型视觉流的视觉竞争机制.通过界面优化实验,验证该方法可以显著改善用户的视觉流程.     

青少年学习场景下的智能产品体验设计研究

目的以青少年学习者为目标用户,从场景角度对学习型智能产品的体验设计进行分析,为此类智能产品的设计提供新路径。方法通过对目标用户及典型学习场景进行研究,获取青少年的学习习惯、行为以及需求等因素,以此为基础构建智能学习系统的概念原型,探究其中的体验要素。结论面向青少年的智能产品应具有系统化与场景化的特征,其概念原型有分离式、集成式以及增强式等类型,从实体界面要素、语音交互要素、手势交互要素以及光效要素等方面对产品的体验要素进行分析。     

虚拟三维场景下视听觉地标导航作用差异

目的 研究考察了虚拟三维场景下,不同"地标"对空间导航能力的影响.方法 选取48名被试(游戏玩家24名和非游戏玩家24名),采用拉丁方设计,被试分别在无地标、视觉地标(旗杆)、听觉地标(3D声音,指数衰减)三种条件下完成导航任务.结果 玩家在视觉地标下的导航表现显著优于听觉地标和无地标条件,女性非玩家在听觉地标下的导航...     

基于航线规划任务的无人机数字界面布局设计

视觉显示界面中的信息布局方式作为界面构成要素之一,其设计会显著影响操作人员的判读绩效。以提高系统操作绩效为目的,从视觉流程角度探讨远程操控无人机数字界面布局设计,可为相关设计提供新的思路。研究针对某专业无人机数字界面进行界面功能模块构成解析,以无人机航线规划任务为例,以格式塔原则为指导,进行基于任务操作流程的信息布局设计,形成多个布局设计方案,并比较被试在不同方案下的任务完成时间等绩效指标。发现不同方案下被试的视觉动线流程不同,从而造成视线往复距离差异,是影响工作绩效的因素之一。基于任务操作流程的无人机数字界面布局设计,可将视觉动线流程、视线往复距离作为布局方案评价依据之一,为改进无人机数字界面设计提供新的思路。     

面向生成式人工智能应用的意图驱动的界面交互范式探索

目的 对生成式人工智能技术赋能下的界面交互范式进行梳理和探析。方法 以典型的界面范式为切入,包括WIMP范式、Non-WIMP范式、Post-WIMP范式等,分析各类型界面范式的发展、特点和局限,再以生成式人工智能技术带来的交互新特点为基础,探讨生成式人工智能技术对界面交互范式转换问题产生的推动、影响和变革。结果 提出了一种面向生成式人工智能应用的、意图驱动的IDIM范式,包含意图域、对话流、互动启示、多模态交互几个要素。结论 生成式人工智能技术以其强大的生成能力和智能化特性,为交互领域带来了空前的机遇和挑战,不仅为界面交互范式带来了变革,也促使交互设计向更智能、更个性化的多元交互模式转变。IDIM范式提供了一种新的界面交互范式参考,对完善交互理论、推动生成式人工智能的应用发展具有积极作用。     

基于眼动实验的车载触控屏注视行为分析

目的 从驾驶员驾驶过程的实际出发,在人车交互过程中探索更舒适的车载信息触控屏位置和界面内功能栏图标位置,以及界面分布方式。方法 应用ASL眼动仪,选择有驾驶经验的青年群体作为实验被试,对车载信息系统触控屏进行眼动实验,采集驾驶员眼动信息,剖析驾驶员在驾驶过程中对车载信息触控屏做出反应的视觉注视行为。结果 驾驶员对不同的汽车触控屏设计方式做出反应的视觉注视行为存在差异。结论 对于车载信息触控屏悬浮式和内置式设计,被试对悬浮式车载信息触控屏反应的速度更快。对于车载信息触控屏通栏显示和双栏显示,通栏显示认知效率更高。对于车载信息触控屏功能栏图标左侧布局和左下侧布局,功能栏图标左下侧布局方式能使被试更快地完成实验任务。     

机动车驾驶过程中右转行为研究

机动车向右转或并线过程中存在视觉盲区,盲区是导致车辆事故的原因之一,司机常通过传感器了解盲区路况,这一过程中与传感器存在交互。不同的交互方式会影响到驾驶员的驾驶绩效。驾驶中的交互通常表现为闪光语音和震动,通过调查问卷,考察41名司机的驾车频率和对事故的理解和对闪光灯、语音、震动提示方式的接受程度,然后通过虚拟驾驶平台观察并记录9名年龄在21-24之间的司机在不同车速和不同路况下对语音、震动、闪光三种提示方式的应答。采集了被试行为次数和响应时长的相关数据。使用方差分析处理数据,得出结论在语音提示、闪光提示和震动提示三种提示方式中语音提示更有效。     

VR交互体验中沉浸感与舒适度的平衡设计

目的 虚拟现实技术让体验者获得亲临环境的感受,而高沉浸感带来的眩晕往往让用户体验的舒适度大为降低,沉浸感与舒适度是评价虚拟现实内容质量的两个重要指标.在实际开发过程中,VR交互体验中沉浸感和舒适度的矛盾也是一直以来限制虚拟现实技术广泛应用的一个主要因素.本文从沉浸感和舒适度的概念及相关影响因素入手,提出自然交互、稳定视觉和多通道刺激补偿综合设计的原则.方法 应用上述3种原则,进行虚拟场景作品设计,并与传统方法作品进行对比实验,采用5点沉浸感量表和SSQ量表分别评价两组作品的沉浸感和舒适感.结论 综合设计原则对平衡沉浸感和舒适度有一定效用,可以增强虚拟现实内容的沉浸感并有效降低虚拟现实运动症的发生率,是一种没有副作用且可有效平衡沉浸感和舒适度的技术方案.     

城际物流APP界面导航设计的视觉搜索绩效研究

目的 以城际物流APP首页界面导航设计为研究对象,通过分析不同用户的视觉搜索绩效,提出最佳的导航布局方式和导航设计建议.方法 基于视觉认知理论,利用眼动实验法从客观、定量的角度对用户的搜索行为进行量化分析,通过对被试在四个界面的搜索速度、搜索准确率及相关眼动测量数据的分析,探讨不同的界面导航设计对用户视觉搜索绩效的影响.结果 被试在陈列馆式导航布局中获取信息的难度更大,准确率较低,搜索绩效较差;被试在宫格式的导航布局中获取信息的难度较小,准确率较高,搜索绩效较好.结论 提出了城际物流APP的界面导航设计建议,导航图标较多的情况下可以采用宫格式的导航布局方式;要控制相邻导航图标之间的距离;尽量采用导航内容区域规则排布的布局方式.     

基于眼动数据分析的安检视觉搜索特征

目前视觉搜索的相关研究对细节关注甚少。安检是一项特殊的视觉搜索过程,了解其工作过程对改善其工作质量意义重大,因此,有必要对其细节进行研究。选取两组被试进行安检模拟实验,以研究现行安检原则“先难后易,先复杂后简单”的可行性以及两组被试视觉特征的差异。结合两组被试的特点,对数据进行了筛选、统计,运用非参数检验综合分析了两组被试实验数据的差异,并应用专家打分法分析两组被试视觉搜索过程的差异。结果表明,两组被试在注视时间百分比、眼跳距离、判断正确率上存在显著差异,安检员组的正确率比学生组高287%;安检员组的注视持续时间较短,有超过75%的注视点持续时间小于200 ms,而学生组处于该时间段的注视点只占17%左右;安检员组在模拟实验中倾向于遵循安检原则进行系统搜索,而学生组倾向于随机搜索。