复杂人机系统人机协作模型的探讨

首先分析了人机协作的基础，然后将心理学理论应用于人机任务的分配中，建立了新的人机任务分配准则，并依据此准则建立了人机协作模型。最后应用此模型分析了舰船中的人机协作。     

人机智能协同研究综述

目的智能系统在智能制造、智慧城市、医疗健康、生活服务等各种场景中越来越广泛地存在,为应对人与智能系统的交互中所面临的诸多挑战,从技术和体验的视角分析人机智能协同中的关键问题。方法对从人机交互到人机智能协同的发展脉络与研究范围进行梳理,提出综合技术视角和体验视角的研究框架;从智能系统的特征出发,梳理出技术视角下人机智能协同所带来的新兴问题;从体验的视角探讨如何推动实现人机智能协同;在此基础上总结人机智能协同的发展趋势。结论总结了人机交互演进的三个阶段;提出了技术视角下人机智能协同的关键问题,包括人机能动性分配、动态学习和修正、情境自适应及主动响应模式;探讨了体验视角下人机智能协同的可解释性、信任问题、情感化及公平负责等问题;指出了人机智能协同全方位、多类型及体系化的发展趋势。     

智能交互系统中人机组队协同工效提升的模型构建

目的 智能交互系统在城市救援及日常生活中应用越来越广泛,探讨了人机组队作业中人机协同工效提升的内在机制和规律,以构建人机组队协同的相容性理论模型并应用于复杂系统中人机组队的设计和优化。方法 采用跨学科交叉分析和文献调研分析的方法,分别对认知心理学、工程心理学和计算机科学等不同领域文献进行充分检索和分析,系统梳理了从智能体的界面设计及自动化水平、操作员状态与情境感知能力、人机关系及交互方式等对人机协同工效的影响因素;并通过共享心理模型、自然主义决策模型、多重表征模型尝试对人机如何协同的机制进行探讨和分析,指出了目前研究中存在的问题和不足。在此基础上提出较为系统的智能交互系统中人机组队相容性理论模型。结果 该模型通过对人、智能体、环境和任务特征进行分析,并从物理相容性、认知相容性和情感相容性三个角度,对人机组队协同工效提升的内在规律和机制进行深入探讨,有效提升人机组队协同的系统工效和用户体验,避免安全事故的发生。结论 智能交互系统中人机组队的相容性模型可用于未来人机协同工效提升的理论和实践研究,也可用于未来智能人机交互系统,特别是智能化时代人机组队的设计和优化,满足众多复杂的人机系统(如商用飞机驾驶舱、核电站中央控制室)人机高效协同设计的需求,为建立自然高效人机协同作业的交互模式提供科学依据。     

人机融合创新设计

目的 设计历经以农业经济为主导的设计1.0时代与以工业设计为主导的设计2.0时代,如今正在步入以创新设计为主导的设计3.0时代.设计3.0时代的到来对创新设计,尤其是创新设计人本构成要素中,人机融合层面提出了更高要求.方法 从人因学及工程心理学等人因学科角度出发,以人机融合相关理论及方法为研究对象,通过文献调研总结提升人机融合水平的人因学科新理论及新方法,并针对所总结的人因学科方法理论进行概念性阐述.结论 人因学科中,以情境意识、脑力负荷和可调节自主为代表的部分理论,以及认知状态建模、基于生物电信号的控制等通用技术方法,可以作为人机融合创新设计的支撑,从而促进人机融合创新设计的发展,丰富创新设计人本构成要素内涵.     

人机工程学应用研究综述

根据人机工程学知觉的基本特征、视觉特征、显示相合性以及人的心理需求等基本原理,从人机工程学的研究方法入手,分别阐述了生活中的人机工程学、人机工程学中的效率问题以及多媒体制作技术中如何合理利用人机工程学的基本原理;明确指出运用人机工程学可以科学指导人们生活、工作、学习以及休闲。     

汽车智能座舱交互设计研究综述

目的 随着信息技术的发展,汽车座舱逐渐从纯粹的驾驶空间升级为智能移动生活终端,人机交互的智能化趋势日益显著,通过对相关研究现状进行梳理和分析,为汽车智能座舱交互设计的优化方向提供参考,旨在为智能汽车用户带来更好的驾乘体验。方法 总结相关文献发表概况,梳理智能座舱的发展历程并阐述智能座舱及其交互设计的含义,对智能座舱及其交互设计的研究现状、关键技术、设计案例等进行梳理和归纳。结果 总结得出汽车智能座舱交互设计当前面临的问题和未来发展的趋势。结论 目前智能座舱交互设计面临着交互性与安全性的矛盾平衡、舱内与舱外的协同交互、智能座舱与其他智慧生活形态的有机连接、智能交互的应用实现等四个主要问题,并呈现出交互模态多元化、复合化,交互方式人性化、情感化,交互设计场景化,交互相关技术日益成熟的发展趋势。     

智能车辆的技术集成及其人机关系问题

综述并讨论了5种智能车辆的技术配置，以及由此产生的人机关系问题，这是TIS实现的关键问题之一，章介绍了该领域研发中的前沿问题，指出了这些问题所反映的研究方向。     

舰船自动化及人机行为层次研究

分析了舰船设计需重视人机协调的原因,以及将心理学原理用于舰船设计的必要性.应用心理学原理对人机行为层次进行了研究,探讨了舰船自动化与认知过程的关系,并建立了基于SRK认知原理的任务类型判定模型,初步探讨了认知原理在舰船设计上的应用.     

复杂人机系统人误分析技术研究

构建了反映复杂人机系统动态与潜在失误的人误分析基本框架,从组织、操纵员、设备与机器三个部分出发分析人误的形成及其相互关系.提出包含原因分析和因素分析两大模块的人误分析模型,在原因分析中着重分析组织失误的基本分类,通过对复杂系统中可能导致风险的潜在内部与外部人员行为形成因子研究,给出了动态条件下的人误风险指数计算方法,综合反映在特定条件下不同重要度的行为形成因子对系统风险的影响.     

军事领域中的人机协作研究综述

目的 对军事领域中人机协作的应用现状和理论现状进行归纳与分析,指出未来的发展趋势,旨在为人机协作军事系统的技术发展和设计研究提供理论方向。方法 以无人机系统、无人车系统、无人艇系统的实际应用场景为代表,分析人机协作的军事应用现状;剖析军事背景下国内外人机协作任务分配、人机交互方式、人机交互界面设计、人机协作效能评估的研究进展;综合前人的研究现状对未来的研究发展趋势进行总结。结论 根据国内外研究的现状、热点与趋势可知,人机协作的任务分配需综合考虑人员行为和任务时序等因素,以提高人机协作效率,探寻更优的分配模式;多模态智能交互将成为未来人与无人集群交互的主流形态,多通道结合的信息交流将改变操作员与指控系统互动的方式,实现人与无人集群的高效交互;态势认知是未来智能战场面临的挑战,人机协作为智能态势认知领域的研究奠定了基础。     

智能厨房家具系统的交互设计研究

智能厨房家具系统的物理元素主要由家具、电器和物理空间等组成,其服务性主要表现在为家庭提供健康的、美学的和人性化的服务.智能厨房家具的交互设计主要表现在人机交互设计和人际交互设计两个方面.人机交互设计可通过行为流程分析及其影响因素设计、产品运动方式设计等,提高厨房工作的效率和舒适度,提升用户对产品品质的情感体验;人际交互设计可通过重新创建日常生活场景、拓展智能厨房家具的功能等,促进家庭成员之间的人际交互,创建和谐的家庭关系和氛围.     

战术显控系统人机交互中的特征整合设计研究

目的 探究战术显控系统人机交互中基于视觉认知效率的特征整合设计策略及应用实践.方法 将特征整合理论导入战术显控系统的界面交互设计中,从特征编码的角度对视觉认知效率的影响因素进行实验研究,总结交互设计策略.在此基础上展开某机载战术显控雷达席位的界面交互设计实践,并进行设计方案的可行性评估.结论 按照遵循认知习惯、合理高效的特征梯度值、灵活的特征组合方式的策略,选择合适的特征编码方式进行视觉交互设计,可以提高界面的视觉认知效率和交互的易用性.     

智能汽车人机交互发展趋势研究

目的 研究以“设计”为出发点,以未来智能汽车的人机交互为对象,对相关技术、产品和设计的现状进行分析,展开趋势研究。方法 基于百度-湖南大学智能设计与交互体验联合创新实验室架构,由百度人工智能交互设计院联合湖南大学设计艺术学院、汽车车身先进设计制造国家重点实验室,开展智能汽车人机交互设计趋势的相关研究。研究采用桌面研究结合专家访谈和创新工作坊的方式,得到基础数据;通过聚类归纳和案例分析的方式,进行数据分析。结果 结合学术界和产业界的经验,探讨智能汽车人机交互设计的未来趋势,形成该领域的设计洞察,获得关于智能汽车人机交互设计的九大趋势。结论 九大趋势分别为从运载工具到交通系统、连接与分离、共享服务、无处不在的显示、接管与移交、实体媒介交互、个性化、多通道融合交互和智能情感交互。九大趋势将对未来智能汽车人机交互设计趋势的研究带来启发,支持未来智能汽车的设计、研究与开发。     

基于认知任务分析的智能系统交互设计路径研究

目的 在信息技术与人类社会深度融合,以及以人工智能为代表的新兴技术推动机器更为智能的时代,操作人员面临着日益复杂的认知需求。在此背景下,从认知任务分析的视角研究适合智能系统交互设计的路径。方法 通过文献分析、实地观察和访谈,分析并总结认知任务分析的理论和工具,提出适合高速列车菜单引导制动试验系统交互界面设计的认知任务分析方法,以及以此为基础的交互设计路径。结论 从历史角度,认知任务分析的诞生和发展与机器智能程度的不断提升密不可分。认知任务分析在复杂智能系统的设计中历史悠久,应用广泛。基于认知任务分析的交互设计路径是高速列车菜单引导制动试验界面设计的一种合适方法,也可以用于类似的智能系统交互设计场景,路径的关键是根据目标研究领域的实际限制选取认知任务分析方法。     

工业系统的智能交互模式及人因工效研究综述

随着物联网、CPS、大数据等技术的出现和发展,生产制造、航空驾驶、安全监控等工业系统已进入第四次工业革命的智能转型升级。目的 工业系统的智能交互模式与人因工效是人机协同共生的关键核心问题。方法 从工业制造的智能化转型、航空航天的人机协同、核电安全智能监控等多个重大行业背景出发,分析人—信息—物理系统智能交互的发展趋势;剖析工业智能背景下国内外人因工效测评技术、评价模型及多源指标关联性研究进展;梳理智能化工业系统的信息表征发展趋势及多通道交互研究方法。结论 从国内外研究综述表明,需要从多学科交叉融通的角度构建智能化工业系统的人机交互研究体系,这将极大地改善系统中的人（任务执行者）获取信息、知识推理、判断决策的认知绩效,达成智能交互的人机物闭环,实现人（自然人、机器人）、信息系统、物理系统的充分感知融合,即人机协同共生模式。     

作战指挥控制系统人机交互设计流程研究

目的通过优化作战指挥控制系统人机交互界面的设计流程,提升界面设计质量,提高指战员感知、决策、操作过程中的效率,缩短指战员面对任务时的反应时间。方法基于"以指战员为中心"的设计理念,结合作战领域经典模型OODA循环和设计思维中的双钻模型,提出设计过程的共情力、洞察力、想象力、表现力(EIIV)的"四力"框架模型。根据"四力"框架模型,划分作战指挥控制系统用户需求、任务流程、交互架构、视觉表现四阶段设计流程。结果通过四阶段设计流程,对作战指挥控制系统的用户进行调研,总结调研信息,并对设计任务进行耦合简化、对界面交互架构进行优化排布、对视觉呈现设计进行分解与归类,通过以上流程和步骤,设计了一款作战指挥控制系统。结论通过新的设计流程,使系统各阶段的任务更加明确,有助于作战指挥控制系统人机交互设计过程的效率提升。     

人机交互技术在现代展示设计中的应用

以人机交互技术在现代展示设计中的应用为启示,分析了多通道用户界面、计算机支持的协同工作、三维人机交互等实现高效自然人机交互的关键技术,并结合人机交互技术的发展历程,论述了多媒体与超媒体的交互方式对展示设计的意义,进而分析了在展示设计中人机交互技术的应用原则和使用优势。在此基础上,提出了人机交互是展示设计的发展方向,会展设计师应该基于对展示主客体的正确分析和理解,遵循相应的设计原则,选择恰当的交互实现方式,以达到预期的展示设计效果。     

基于OPC Systems.NET智能建筑系统集成初探

论文以智能建筑集成的系统研发为应用背景,介绍OPC Systems.NET特性和智能客户端部署,分析与系统集成关联的技术,并深入探讨基于OPC Systems.NET平台的集成方法。     

医疗监测设备人机交互界面情感化设计

目的将情感化理念融入医疗监测设备的人机交互界面的创新设计,以提升医疗监测设备的易用性和可用性。方法运用Donald Norman的产品情感体验三水平模型,结合马斯洛需求层次理论和感性工学等理论,运用多种调研方法挖掘医疗监测设备主客体用户的情感需求,构建用户对医疗监测设备人机交互界面的情感需求模型。结论总结了医疗监测设备人机交互界面情感化设计原则及3个主要情感化设计要素,并设计出情感化的交互界面。