Post-WIMP界面隐式交互特征研究

首先从认知心理学的角度对Post-WIMP界面下的隐式交互特征进行分析和描述。然后通过对传统界面的交互任务生成结构和Post-WIMP界面的交互任务生成结构进行比较,分析Post-WIMP界面交互任务的生成特点。根据这些特点提出了利用识别技术、上下文感知技术和用户修正技术(User Mediation)相结合的方法来支持Post-WIMP界面的隐式交互,并构造了Post-WIMP界面的交互任务生成框架。这些隐式交互特征的研究将为建立Post-WIMP界面软件框架和交互平台提供底层支持。     

Post-WIMP环境下笔式交互范式的研究

提出了一种在Post-WIMP环境下的笔式交互范式：PIBG．PIBG范式采用纸笔隐喻,与WIMP范式相比,承载应用信息的交互组件由Window变为Paper和Frame,用户的交互动作由鼠标的点击变为笔的手势．对PIBG范式中静态的界面形式和动态的交互手势进行了研究和设计．结合认知心理学,从信息呈现和交互方式两个方面对该范式的特点进行了阐述．利用GOMS模型,从界面呈现方式、手势的效率、用户满意度三个方面对该范式进行了心理学评估．从评估结果可以看出,PIBG范式通过模拟日常纸笔环境,利用用户原有的知识,可以明显地减轻认知负担,提高操作效率．     

一种面向个人信息管理的Post-WIMP 用户界面模型

提出了一种面向个人信息管理(personal information management,简称PIM)的Post-WIMP界面模型(Post-WIMP PIM interface model,简称PWPIM).首先给出了PWPIM的形式化描述,从5个方面对个人信息管理进行建模,分别描述了用户特征、领域对象和交互过程等;在此基础上给出了PWPIM的建模方法;最后,将PWPIM应用于一个基于实物界面的PIM系统.应用实例表明,PWPIM能够有效地描述PIM的Post-WIMP界面,能够满足PIM面向大众用户、多样信息及自然交互的需求,能够为PIM的Post-WIMP界面设计、开发与评估提供理论支持.     

基于混合自动机的Post-WIMP界面的建模

Post-WIMP界面作为继当前的主流界面范式——WIMP界面后的下一代界面范式,它和WIMP界面有着很大的不同,通过使用虚拟现实、语音交互、手势交互等技术,它能够提供更加自然高效的交互方式.然而,它却难以构造.为了有效地构造Post-WIMP界面,在构造之前不考虑实现细节,而在一个抽象的层次上描述它是一个较好的方法.首先,分析了Post-WIMP界面的交互本质,交互混合性是Post-WIMP界面一个最为重要的特点.从形式化系统的角度分析Post-WIMP界面,通过将Post-WIMP界面抽象为混合系统能够更为准确和严格地分析Post-WIMP界面的特性.混合自动机是用于描述混合系统的形式化工具,将Post-WIMP界面建模为一组相互协作的混合自动机.设计了一基于混合自动机理论的半形式化语言LEAFF作为Post-WIMP界面的描述工具.LEAFF通过结合文本描述和图形描述描述Post-WIMP界面中的交互行为,能够准确地反映交互中的控制关系、时序关系.给出了对两个典型Post-WIMP界面——虚拟现实交互和笔式交互的描述实例,同时讨论了Post-WIMP界面中交互并行性的描述、交互实时性的验证和从描述到实际交互系统构造的转换.     

软件界面的交互设计

本文讨论了交互设计在软件界面中的作用,并通过对交互设计与界面设计之间的关系、软件界面特点等概念的探讨,说明了交互设计师在软件界面设计中的任务和其应该发挥的作用,指出了软件界面发展的方向以及将交互设计引入软件界面设计的意义。     

UPIM:以用户为中心的笔式交互系统设计

笔式用户界面是Post-WIMP界面的一种重要形态,有自然、易学、易用等潜在性优点,但是在开发笔式交互系统时,以应用为中心的设计方法无法保证笔式用户界面继续拥有这些优点．为此,首先分析了软件设计的交流模型,在此基础上提出了一种以用户为中心的笔式交互系统的设计方法,并结合科学跳水训练管理系统对该方法进行了详细描述．从实际应用系统的评估结果来看,该设计方法在提高笔式交互系统的可用性方面非常有效．     

一种Post-WIMP界面：PGIS的实现

笔式用户界面作为Post-WIMP界面的一种重要形式,成为当前研究的热点之一。基于笔交互的应用程序通常有如下需求：自然统一的风格、个性化界面定制的支持,以及各种终端设备上的移植。为了支持笔交互应用程序快速稳定的开发,提出了一种新的笔交互范式PGIS,以及基于PGIS的应用程序开发平台。PGIS交互范式包含了纸、小工具等交互组件, 定义了各种组件的显示及交互形式。PGIS平台采用模型驱动构架的设计方法,主要包括3个部分：界面的设计工具,PGIS交互引擎,PGIS底层核心库。目前,已经在PGIS平台上开发了几款优秀的笔式交互软件,完全满足上述笔式交互应用程序的需求。PGIS的可行性也因此得到了很好的验证。     

支持界面生成的扩展对象模型和交互模型

基于模型的用户界面分析和表达是实现界面工程设计的出路所在。FMP是一个涵盖需求、结构和实现的界面模型。该文重点讨论了FMP的内在模型Model部分和对界面实现的作用。指出内在模型由参与界面操作的扩充对象模型和它们的交互模型构成。对象模型给出了界面的局部布局。交互模型给出了界面的功能和对象构成以及它们之间的交互关系,在界面模板的支持下,可以给出界面的宏观布局并支持界面的自动生成。     

人-AI交互: 实现“以人为中心AI”理念的跨学科新领域

AI技术造福了人类,也给研发带来了挑战,如果开发不当,会伤害人类和社会。目前国内外还没有系统的跨学科工作框架来有效地应对这些新挑战。为顺应学科发展的交叉趋势,中国国家自然科学基金委2020年成立了交叉科学部。在这样的背景下,本文分析AI系统研发面临的新挑战,进一步阐述我们在2019年提出的“以人为中心AI”（human-centered AI,HCAI）研发理念和设计目标。目前,HCAI研发理念在国外是AI界的热门课题之一,为推动 HCAI 理念的落实,本文系统地提出了人?人工智能交互（human-AI interaction,HAII）的跨学科新领域,定义了其目的、范围、研究和应用重点等。通过文献综述和分析,本文总结了国内外HAII研究和应用的重点,提出了今后的主要研究方向。最后,针对今后HCAI理念和HAII领域的工作,提出了一系列对策和建议。     

以用户为中心的可信终端身份管理模型

针对终端用户身份管理难题和现有的身份管理技术的不足,为了满足终端用户在任何情况下访问网络资源的客观需求,文章提出了以用户为中心的可信终端域内、跨域和开放网络环境下的身份管理系统模型,在此基础上设计了包括终端用户身份安全保护机制、身份管理流程、终端用户身份管理协议的终端用户身份安全保护方案,对协议进行了安全性分析和形式化分析,并与其他身份管理模型的安全性进行了比较,结果表明该模型能够安全地管理用户身份和实现各种环境下的访问控制。     

层次状态机在嵌入式用户界面中的应用研究

介绍了层次状态机的概念及基本特点,讨论其在嵌入式系统用户界面软件设计中的应用方法,针对嵌入式系统高实时性能的要求,利用C语言实现了面向状态的层次之间的操作继承思想,即行为继承,在存储空间有限的嵌入式系统中构造层次状态,并以电子监控器录制功能的层次状态机描述为例加以说明.     

SoC接口综合的层次化通信模型

以自主研发的软硬件协同设计平台YH—PBDE为基础,提出一个逐层细化的层次化通信模型．该模型遵循计算与通信相分离的设计原则,分为系统、虚部件和实部件三个层次,层与层之间的接口通过映射和细化两种方式实现;同时,基于该模型阐述了一种新颖的虚实部件接口综合算法流程,为不同知识产权核之间的平滑通信提供了实用的解决方案．该模型和方法可以有效地实现不同核之间的自动集成,使复用技术成为可能．     

支持数据绑定的用户界面自动生成模型

针对现有用户界面模型在界面自动生成时不能实现控件和数据自动绑定的问题,提出一种新的用户界面模型,包括界面数据对象、数据对象之间及数据对象与控件关系的描述规范。应用结果证明,该模型能在用户界面生成时自动绑定控件和数据,实现界面数据的联动,减少界面开发时间,提高软件开发效率及可维护能力。     

用户界面的情感化设计

为研究情感因素对用户界面设计的影响,打破基于物质性产品设计的传统设计原则,总结出适用于界面设计的设计原则。对物质性产品和非物质性产品(用户界面),这两类产品的分析,确定情感因素在用户界面设计中的重要性;同时应用两个用户界面的案例来分析情感化设计在用户界面设计中给用户带来了什么。探究情感因素对用户界面设计中的影响,并指导用户界面进行情感化设计。通过对物质性产品和非物质性产品的比较分析,得出设计有了本质上的改变,用户界面设计应打破传统的设计原则,即"形式追随功能",将用户的情感作为设计的主导,形成遵循情感因素的形式美法则。在用户界面中,以形式激发功能。     

软件用户界面的艺术设计之我见

GUI（“Graphical User Interface”）即面向用户的计算机接口的图形化表示。本文主要介绍了GUI的艺术设计要点,并且提出如何设计一个生动的,合理的,艺术性的,清晰的图形化用户界面的建议和方法。尤其强调了在设计用户界面的过程中形式美感的构成与追求设计细节的重要性。     

An Object-Oriented View of the User Interface

The object-oriented view of the user interface presented here is a model of object responsibilities-sharing and cooperation for a typical user interface. The model regards the user interface as a three-layer architecture, with the application contributing to one of the layers called the application exposure, The model seeks to promote user interface software reuse by coupling the user interface and the application with well-defined message protocols, by properly allocating user interfacefunctions to the layers so as to reduce and discipline their dependencies, and byfactoring complex abstractions into reusable secondary components.