空中管制作业仿真的认知负荷评估实验

目的 围绕空中管制作业的认知负荷进行研究,解决实验环境下如何模拟空中管制作业的难题。方法 本研究从空中管制作业的认知特征提取和建立空中管制作业的简化作业任务,以目标搜索和信息识别两个元任务设计一种基于空中管制作业模拟的认知负荷实验范式及其实验流程。结果 在所设计的实验范式中,任务绩效水平与主流主观评价量表NASA-TLX中的心智需求显著相关。结论 本文所描述的实验范式能够有效代表空中管制作业的认知过程,可用于认知负荷相关的研究,对未来相关领域的探索具备实用价值。     

认知性VDT持续监控作业绩效与脑力负荷的关系研究

目的认知性VDT持续监控作业已成为当今社会的主要劳动模式,研究作业过程中人的绩效与脑力负荷之间的关系,提高作业系统绩效。方法结合N-back任务范式和CPT任务范式,设计两因素控制模式,模拟认知性VDT持续监控作业,30名被试接受模拟作业。结果基于时间持续的累积性脑力负荷对作业绩效的影响大于基于信息处理量的绝对脑力负荷对作业绩效的影响。结论相对于作业任务的优化设计,作业制度的合理安排对认知性VDT持续监控作业绩效的提高更加有效。     

基于过程识别的认知性VDT监控作业绩效形成机理

为提高认知性VDT监控作业绩效,运用隐马尔可夫模型解析作业过程并分析绩效形成机理。构建认知性VDT监控作业HMM概念模型,运用E-prime设计实验任务,运行ErgoLAB实验平台采集被试绩效及眼动数据,训练HMM参数并进行可信性验证,使用Viterbi算法将观察序列解码为认知动素链,分析认知动素链特征与作业绩效之间的关系,探究绩效形成机理。结果表明,认知性VDT监控作业过程可以用认知动素链表征,作业者和任务的不同会导致认知动素链的差异;结构相同情况下,认知动素链越长作业绩效越差;长度相同情况下,认知动素链结构和动素类型的差异会影响作业绩效。     

影响作业绩效的认知心理因素及其实验研究

文章对个体认知能力的测试及评估方法进行了研究。首先,针对存在明显个体差异的主要认知心理因素,设计开发了多项认知心理测试项目,依据各项目的测试内容、测试仪器、测试指标,对哈尔滨商业大学188名学生进行了认知水平实验。实验结果表明,设计的测试项目可操作性强,测试指标完整、准确,可据此进行认知能力的评估。在此基础上,提出了基于模糊综合评价法的个体认知能力评估模式。     

人机交互中认知负荷的成因分析与设计策略研究

目的研究人机交互过程中认知负荷的生成机制和成因类型,并探索优化调节认知负荷的交互设计策略。方法首先研究了交互设计中认知负荷的生成机制,剖析了认知负荷、可用性和用户体验三者的内在联系;其次探讨了用户在操作过程中认知负荷的三种成因类型,并针对不同成因类型的认知负荷提出了优化调节目标及相应的设计策略;最后对一款APP进行了分析与改进设计。结论用户在操作过程中,会产生三种不同成因的认知负荷,其中,内、外在认知负荷对认知有阻碍作用,相关认知负荷对认知有促进作用。在进行交互设计时,通过降低交互信息的内在复杂性和交互性,提高用户认知图式的匹配程度,可以降低内在认知负荷,优化交互信息的组织和呈现方式可以降低外在认知负荷,明确的反馈机制可以提升相关认知负荷。对交互过程中的认知负荷进行分析和改进,有助于提升产品的可用性和用户体验。     

基于改进长短期记忆网络的空调负荷预测方法

空调在长期使用过程中,负荷值会随时间量的增加不断提升,在此过程中,受到时间变量与负荷噪声的影响,生成长短期特征不同的波动,在波动作用下负荷特征个体对应的预测网络细胞预测精准度会有所降低,进而增大空调负荷预测记忆网络的预测误差。导致预测方法输出预测量误差同步增大。为了解决误差问题,提升预测值准确度,利用对长短期记忆网络加以改进,并将改进后的长短期记忆网络应用于空调负荷的预测计算,通过对空调负荷的加权灰色关联计算、基于改进后长短期记忆网络预测量确定与空调负荷预测结果输出,完成对空调负荷预测精度优化的计算过程。通过与两种预测模型的数据对比表明：提出预测方法在负荷预测值准确度提升方面具有确切效果,且稳定性较好,达到了提出方法的预期效果。     

基于认知负荷理论的车载HMJ设计策略研究

在驾驶环境中,人的认知资源和容量有限,当车载人机交互界面(HMI)信息量太大、交互逻辑过分复杂时,会造成用户认知失衡,增加安全风险。本文基于认知负荷理论,从车载HMI、驾驶员、车载HMI与驾驶员的交互三个维度出发,分析认知负荷的影响因素,提出了车载HMI设计策略,为车载HMI的设计提供一定的参考。     

基于认知负荷的老年智能电饭煲交互原型研究

目的 为了解决老年人在使用智能电饭煲时,因操作不当导致认知混乱和行为失效的问题,从而提升老年人的生活质量。方法 从优化老年人在使用智能电饭煲时的认知负荷的角度出发,通过应用分布式认知以及自然交互的理论,对现有的智能电饭煲的交互原型进行创新设计。结论 开发出符合老年人操作习惯、认知负荷的智能电饭煲交互原型。     

认知负荷理论下的电商导购系统信息交互设计研究

电子商务一直是信息技术应用的一大活跃领域,其中信息交互贯穿于电商导购系统的各个环节。目前,多数电商导购系统存在着业务繁多、信息复杂的情况,用户在使用中存在较多的信息认知障碍。本文以此为出发点,运用认知负荷理论分析了用户与电商导购系统间的信息交互,在此基础上提出优化认知负荷的相关设计策略,为信息交互设计提供新的研究思路。     

复杂系统数字界面中认知负荷的脑机制研究

人机交互数字界面是复杂系统人机交互的主要载体,界面信息认知产生的认知负荷在任务执行中显得十分重要,该过程中脑机制研究成为揭秘人类内源性认知的重要途径.首先回顾了复杂系统人机交互数字界面中认知负荷和相关脑机制研究国内外进展,随后分析对比了认知负荷的各种测量方法及其优劣,对运用脑电技术开展认知负荷研究,以及对人机交互数字界面认知负荷脑机制过程作了介绍,最后对人机交互数字界面认知负荷ERP实验范式进行了探讨,指出开展脑机制研究对数字界面交互设计可取得的预期成果,可为该领域带来的新突破和进展.     

虚拟现实中多通道信息呈现方式的认知负荷定量研究

目的 针对虚拟现实体验系统中的不同信息呈现方式,对使用者交互效率影响难以确定及量化的问题,进行定量研究。方法 通过搭建虚拟现实场景,以信息呈现通道的类别与数量作为变量,展开跟踪–检测响应双任务实验;通过记录任务行为数据中的跟踪误差和响应时间,以及生理数据中的瞳孔直径大小,分析并讨论在不同通道刺激影响因素下的实验中,任务绩效及眼动生理反应变化规律;同时结合主观负荷评价数据,建立了基于BP神经网络的多通道认知负荷模型,以认知负荷作为交互效率的综合评价指标,量化任务执行效率。结果 信息呈现的通道类别及其数量对任务效率均有显著的影响。结论 信息呈现通道数量与任务绩效及生理反应呈一定程度的正相关;多个任务使用相同通道呈现信息会损害所有任务的绩效,增加认知负荷。模型输出的负荷值与主观认知负荷评估值吻合较好,相对误差为8.2%,验证了其有效性。     

基于认知负荷的用户感知体验情感评价方法

目的 探究感知体验中认知负荷对用户行为的影响,实现高效完成用户使用行为的目标任务。在体验过程中缩短心理维度的交互距离,打造深层次的感官及情感体验。方法 从感知体验视角针对用户的认知负荷行为进行深度剖析,在认知负荷视角下构建基于用户情绪的感知体验服务模型,借助PAD情感空间距离及欧式距离算法获取用户情感状态,利用服务设计方法对标认知负荷触点,进而调节用户认知识别路径。通过识别用户情绪、提取消极情绪触点并改善对应认知结构、优化信息呈现方式等减轻用户情感认知负担、提高用户认知效度。融合心理学、认知科学与设计学等多学科知识,探寻用户心理,聚焦用户使用需求及情感体验。结论 形成对产品“感知识别-认知-感知体验-情绪评价”全流程的一致性通感定义,重塑用户体验中的认知行为路径,减少交互过程中冗杂的感知及情感负荷,并通过汗糖检测APP的设计案例验证了方法的有效性和可行性。     

认知负荷对驾驶员识别行人意图的影响

目的 准确识别行人意图对人车安全非常重要,但驾驶员在操作车辆时往往会面临一定的认知负荷。本研究考察认知负荷对驾驶员识别行人意图的影响。方法 通过听觉N-back任务操纵认知负荷,要求被试(N=90)在模拟驾驶场景中识别行人意图。结果 在2-back双任务的高负荷下,驾驶员识别行人意图的辨别力显著低于1-back双任务和单任务,且后两者没有差异。结论 增加认知负荷会削弱驾驶员识别行人意图的辨别力,提示对行人意图的识别需要认知资源的参与。因此,驾驶员应保持较低水平的认知负荷驾驶以提高人车交互安全。     

基于AHP和生理电的机器人语音交互认知负荷评价

目的 提出一种兼具主观测量和生理数据验证的机器人语音交互认知负荷的评价方案。方法 设计实验使受试者对不同的机器人语音交互系统进行体验,完成相应的任务并接受主观认知负荷测量,同时加以生理电信号测量。主观测量部分利用层次分析法（AHP）对传统的NASA-TLX量表进行改进,使得测量更加客观与细致;并利用生理信号测量的结果验证主观评价的可靠程度与实际意义。结果 得出不同语音交互系统认知负荷的主观评价数据与生理测量数据,两者相互印证,从而得到可靠的认知负荷评价结果,并进一步证明了评价系统本身的有效性。结论 基于AHP的基本原理,改进了NASA-TLX量表,并建立起了一套包含四个准则十四个指标的语音交互认知负荷评价体系,利用心率与皮肤电信号测量进行了辅助验证,提出了一种研究机器人语音交互用户体验的技术手段。     

苗绣纹样搜索中草图和文本检索的认知负荷对比研究

目的 为了探究一种更高效的苗绣纹样检索方式,通过对手绘草图检索及文本检索过程中的认知负荷来进行对比研究。方法 首先通过构建认知负荷信息检索过程模型,对5个认知阶段的平均认知负荷及所需时间进行实验对比;其次通过眼动指标(持续注视时间、眼球扫视振幅、眼球直径)及NASA-TLX评估对两种检索过程的认知负荷进行分析;最后基于眼动追踪得到可视化眼动数据(热点图、注视轨迹)验证是否符合检索任务需求。结论 基于手绘草图的图形检索方式更适合于苗绣纹样检索,通过主、客观融合对比实验验证了草图检索的高效性,同时也验证了眼动追踪和NASA_TLX具有相关性,能更有效地进行认知负荷测量。     

基于认知负荷理论的雷达信息视图交互设计策略研究

目的 以降低操作者认知负荷为目标从人机认知任务分配角度探讨雷达界面信息图的交互设计策略.方法 对基于雷达信息图的系统观察任务流程进行分析,基于新型人机协同、人机合作视角探讨系统人机功能分配的原则,采用认知负荷评测方法,通过用户绩效测量和NASA-TLX量表,采集分析任务完成的时间、正确率及认知负荷水平,比较不同的人机分工方案对操作者认知负荷的影响.结果 基于新的人机功能分配策略的设计方案中,用户完成时间、正确率均大于初始方案,完成任务的认知负荷小于初始设计方案.结论 复杂信息界面的信息呈现与交互设计,可以通过系统功能在人机之间的合理分配,充分发挥人机各自优势,降低操作者的认知负荷,提高观测准确率,提高系统绩效.     

刺激响应性磁共振成像造影剂的研究进展

目前研究和已临床使用的磁共振成像造影剂一般缺乏特异性,在正常和病灶组织中都发挥作用,使得MRI检测疾病的特异性受到限制。刺激响应性造影剂能够随生理或病理环境的改变而发生弛豫效能和信号强度的改变。因此,刺激响应性造影剂可以作为反应生理条件变化的传感器,应用于生物功能研究和疾病的诊断。介绍了刺激响应性MRI造影剂的种类、结构、机理及其应用发展前景。     

不同认知负荷下图标类型对注意的影响

目的 考察在不同认知负荷下,图标类型(边框形状和图形语义)对搜索效率及注意吸引能力的影响。方法 通过视觉搜索任务,记录被试的反应时间和正确率,以探索图标的注意吸引能力和搜索效率。结果 高认知负荷下图标的注意吸引能力显著低于低认知负荷;三角形边框图标的注意吸引能力显著高于正方形边框图标;人物形象语义图标的注意吸引能力显著高于非人物形象语义图标。结论 认知负荷、边框形状和图形语义会影响图标注意吸引能力,三角形边框及人物形象语义图标更能增加注意吸引能力。     

认知作业分析的应用现状与前景

文章首先介绍了认知作业分析的方法，继而综述了它在工程心理学和人事心理学中的应用现状，最后展望了认知作业分析在团队当中的应用前景。     

任务绩效在脑力负荷测量中的理论基础与应用

脑力负荷是工效学中的重要概念,脑力负荷测量在工效学中有着广泛的研究。任务绩效用于脑力负荷的测量有着科学的理论基础和实际的应用。本文首先重点介绍了耶基斯-多德森定律、“倒U形”模型以及剩余资源理论来阐述脑力负荷与任务需求、任务绩效的关系。基于上述理论基础,进一步介绍了任务绩效在脑力负荷测量中的应用方法并分析了其优势和缺陷,最后总结了任务绩效应更多地与其他脑力负荷指标相结合来综合测量脑力负荷,并用于进一步探索脑力负荷测量的建模方法。