自动化影响下的复杂系统数字界面设计研究

目的通过探讨数字界面信息设计解决自动化对人-复杂系统交互带来的认知问题。方法以自动化、认知负荷和态势感知的关联性为基础,通过对人-复杂系统数字界面交互任务属性的分析,总结出它的态势感知信息处理链模型。结论一是复杂系统数字界面视觉信息结构化设计,有利于信息层次、信息关系的整合和展现,实现意义构建和信息传达的清晰化、快捷化、高效化;二是视觉信息知识化设计,源于人-复杂系统数字界面交互的脑力活动任务属性,能为交互活动提供一个包括人、设备和环境的认知知识系统;三是视觉信息符号化设计是信息编码的需要,具象图形符号和抽象图形符号在不同信息属性编码上各具特色和优势。     

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.     

对于校园信息系统的设计概念分析

移动互联网将信息的接受和发送都通过与人日夜为伴的移动设备完成，信息被聚合成以人为核心的信息集。无疑手机是这些移动设备中中重要的角色，然而智能手机的发展趋势促进了手机APP客户端的开发，近年来各种手机APP琳琅满目，已经能够满足用户的生活基本需求。但是对于专一性的功能型的的APP却不那么完善，比如专为大学生打造的数字校园的手机APP。优秀的校园信息系统APP的开发能够完善数字化校园体系，打造数字校园文化和扩大信息交流平台。所以校园信息系统APP已经成为校园信息系统的重中之重。本文就基于互联网的飞速发展引发的对数字校园的思考以及校园信息系统的设计概念进行分析。     

基于态势感知要素的心智模型构建方法研究

复杂信息系统具有执行任务难度高、态势环境多变、信息结构复杂等特点，从设计的视角出发，使用户具备持续且高效的态势感知能力是人机交互设计的关键目标之一。针对复杂信息界面探索基于态势感知要素的用户心智模型构建方法，以指导人机交互设计。以心智模型理论为基础，引入态势感知理论，以远程操控无人车路径规划任务为例，提取出完成任务所需的态势感知要素，在此基础上探讨用户心智模型的构建方法。基于态势感知要素的用户心智模型构建方法，可提升界面信息呈现、交互方式与用户心智模型的匹配程度，从而提升用户的持续性态势感知能力，为复杂信息系统界面交互设计提供新思路和理论支持。     

基于Bluetooth的电梯调试系统

随着现代化技术的进步,特别是数字技术的不断发展,我们的生活中各种设备之间的数据交换、信息交流已经非常频繁。其中,在工业现场控制和设备调试场合中,有线连接或通过计算机的蓝牙与相关设备连接也特别复杂。本文基于这一问题,提出了一种由单片机控制的蓝牙无线通信系统方案,具体实现了手机与含有蓝牙模块的电梯主控板的通信,以便对电梯主控板进行参数调试或程序升级。     

强时效性作战系统的信息可视化设计研究

针对信息可视化设计对于强时效性作战系统作战使用效能的重要性,以及对某类典型作战系统信息可视化设计现状和不足进行分析,对如何突破基于主观经验的传统粗放式设计方法,将信息量大、信息表征复杂的作战系统高维数据最优地组织与呈现,提高作战人员的认知和使用效率开展了研究,提出了基于特定场景的作战任务流开展信息可视化设计的全新理论,通过结合实例,给出了基于观察任务特征、频度因子和权重因子等开展信息架构设计、界面布局设计的方法,以及结合认知科学理论开展作战数据图形化设计的方法。以任务特征为中心的设计理论和方法能够有效地提升强时效性作战信息系统的作战使用效能,并可为各类信息系统的人机交互设计和信息可视化设计所广泛借鉴和采用。     

复杂信息系统构建的新方法——多活性代理方法

在分析复杂信息系统的基础上，以系统理论为指导，借用多代理技术的思想，针对强对抗、强约束条件下复杂信息系统的特点，提出了复杂信息系统构建的一种新方法——多活性代理方法（MLAM, multiliving agent method）；同时，在系统层次上指出了基于多活性代理复杂信息系统的基本内涵、与现有系统理论之间的衔接和区别；最后给出了基于活性代理方法的复杂信息系统研究的基本内容和两个例子。希望多活性代理方法和研究内容的提出可以进一步促进科研人员开展复杂信息系统的研究，开辟新的研究领域。     

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。     

PHM与保障信息系统信息集成使用方法

社会的发展以及经济的进步使先进的科学技术在我国航天、航空、工业以及制造业等领域的应用越来越广泛。大型智能化设备系统的应用全面提升了我国各行业的整体发展水平,但在各行业应用先进设备的过程中,设备发生故障的频率和维护的难度也在逐渐增加。PHM与保障信息系统的应用对保障设备的安全运行具有重要的作用。该文首先分析了PHM系统,其次对保障信息系统进行研究,最后全面地对PHM与保障信息系统信息集成使用进行分析,为全面地提升我国各行业领域的信息化水平提供了值得借鉴的经验。     

移动界面中信息传达的设计研究

目的基于移动界面特殊性,结合界面设计信息传达理论,探讨用户界面信息传达对于提升用户与体验的意义。方法基于移动界面下信息传达与用户的联系,从交互设计视角下对信息传达的本质与要点进行有效分析,剖析界面信息传达与用户体验的关系。结论移动设备的显示载体尺寸有限,信息通过界面的信息元素与交互行为进行传递,移动界面信息传达过程中关注用户的行为逻辑、行为路径与信息情感关怀,由此设计出符合用户心理需求、人群特质且体验良好的移动界面。     

信息系统集成项目的质量管理与控制

随着科学技术快速发展,随之而来的信息化技术在人们的日常生活中越来越普遍,信息系统的功能也越来越全面,信息化技术在设计和使用方面也越来越复杂。人们通过各种信息集成来连接多种技术以便加强信息的传递和资源共享。与此同时,在发展过程中,重视信息系统集成项目质量管理与控制从而解决各种设备和电子系统的合作问题逐渐成为信息集成系统发展的重点。该文对信息系统集成项目的质量管理与控制进行分析研究,以供参考。     

基于无意识认知的车载电子仪表盘设计研究

目的 汽车人机交互系统具有复杂、动态的特点,日益普及的车载电子信息系统人机交互界面存在实时信息密集、多维的现象。通过对人的无意识认知模式特征进行研究,并以此对汽车驾驶位车载电子仪表盘界面布局进行优化设计,引导用户在驾驶汽车过程中将认知资源集中于驾驶主任务。方法 以人的无意识认知加工过程与用户行为模式之间的联系为基础,总结车载电子仪表盘界面布局设计原则,提出核心视觉信息布局设计的优化方案,并通过用户调研数据及可靠性检验对设计方案可用性进行验证。结论 基于无意识认知交互界面布局设计原则,设计出的车载电子仪表盘界面布局符合用户的认知习惯,满足用户的使用需求。     

涉密信息设备电磁泄漏防护技术研究

近几年,全省涉密信息系统范围不断扩展,涉密信息设备数量随之增加。新形势下做好保密技术工作是我省保密工作者面临的新挑战。在参考国内外文献的基础上,结合我省保密工作实际情况与IT技术发展现状,论述信息设备电磁泄漏渠道和防护措施。     

交互界面的形式解析

目的 自数字界面产生以来，依靠其独特优势逐渐成为主流的交互形式。排除技术发展的限定因素外，传统的物理界面仍在诸多领域发挥着不可替代的作用。而今设计领域对数字界面的认识出现过度依赖或为新而新的取宠态势。为回归理性，促成最佳的人机交互状态，有必要厘清两种界面的价值范围，为二者间的互惠共存、平衡发展提供理论依据。方法 在遵从以人为本的交互原则基础上，从建构前提、存在本质、优化呈现等角度分别采用不同的理论梳理两种界面的建构逻辑，从中明晰二者各自的优势，进而推导出不同情境下的选用原则。结论 在追求直觉性操控、塑造细腻感官体验、视觉失效的任务场景，强调操控精细度、强化人机信任度等条件下宜于选用物理界面;而在简化复杂任务、塑造超验性交互、实现信息可识化、追求体验个性化等条件下选用数字界面则更为合适。     

基于数字孪生的复杂矿用设备预测性维护系统

针对恶劣工况环境下复杂矿用设备状态监测与预测性维护困难等问题,结合状态监测、故障预警和预测维护等多种综合建模与分析预测技术,提出了一种基于数字孪生的预测性维护系统。首先,介绍了复杂矿用设备数字孪生体的设计流程与构建原理,并在搭建数字孪生体的过程中实现了预测性维护系统的功能;然后,研究了基于LabVIEW、MySQL和Unity3D的状态数据获取方法,利用Unity3D开发引擎搭建了三维可视化复杂矿用设备状态监测平台,并通过虚拟空间可视化展示设备当前状态;最后,分析了优化BP（back propagation,反向传播）神经网络在复杂矿用设备故障预警中的适用性,同时利用MATLAB软件建立了复杂矿用设备关键零部件的预测性维护模型,并将预警结果通过MySQL数据库传输至Unity3D开发引擎,以驱动和部署预设维护流程,实现设备状态实时监测下的关键零部件故障预警。根据采煤机液压系统的实际维修流程,制定了混合现实（mixed reality, MR）预测性维护策略,并以采煤机摇臂部液压柱塞泵为实验对象开展有效性验证。结果表明,所构建的预测性维护系统的故障预测准确率高于90%,且故障预警结果可驱动HoloLens眼镜实现虚拟指导的维修交互,验证了该系统预测性维护功能的有效性。研究结果可为复杂矿用设备的预测性维护提供新思路。     

数字界面的直觉化设计

在现代的信息时代,面对越来越复杂和丰富的信息,人与计算机的沟通出现了越来越多的矛盾,这主要是指在面对庞杂的信息时,人们通过计算机的数字界面难以形成自然、直观的有效沟通。而直觉作为人类感知世界的方式,在界面设计中可以帮助人们与计算机形成有效的自然沟通。因此在将来的数媒界面发展中,直觉化的设计方式,将会成为界面设计的一种趋向。本文通过运用心理学对直觉的认识,以及与人的直觉相关的一些特性;即:简洁性、可视性、趣味性,来探讨数字界面的直觉化设计。     

基于五轴加工中心智能生产线的数字孪生应用研究

智能制造是我国近年来大力倡导的重点发展方向之一.随着智能制造试点的不断建立、发展和完善,数字孪生技术逐步得到应用.基于此,以五轴加工中心智能生产线为例,对数字孪生技术的应用情况进行总结.基于数字孪生技术,按1:1的比例构建五轴加工中心智能生产线上实体设备的数字模型并配置对应的物理属性,使得数字模型具有与实体设备相同的动...     

解析固态数字中波发射机射频部分的原理剖析及检修

近年来,随着我国广播事业的发展,大部分中波发射台都纷纷采用了固态数字发射机,由于该设备具有工作效率高、性能稳定等优点,从而获得了广大用户的一真认可。然而,由于固态数字发射机内部结构较为复杂且电路集成化程度较高,尤其是射频部分,致使设备常常会出现一些故障。为了确保设备能够始终保持在最佳的工作状态,就必须清楚射频部分的工作原理,并加强对设备的检修。基于此点,本文首先对固态数字中波发射机射频部分的原理进行剖析,并在此基础上提出固态数字中波发射机的检修策略。     

汽车语音交互模型及设计策略

目的 在智能技术飞速发展、用户需求不断增长的背景下,以用户体验为中心,探索汽车工业“新四化”趋势下的汽车语音交互新形态,重构汽车语音交互模型,针对性地提出交互设计策略。方法 分析车载语音系统与用户之间的信息交流过程,构建汽车语音界面架构和交互模型。通过“新四化”趋势下汽车语音交互在信息主体、信息范围和信息内容等方面的变化综述,运用信息处理流程理论开展汽车语音交互模型和设计策略研究。结果 根据车载语音系统的信息处理流程,提出了以功能层、内容层、形式层、情感层为信息架构的汽车语音界面,构建了基于信息交流的汽车语音交互模型。基于语音界面的信息架构理论,提出了未来的汽车语音交互在功能拓展、内容丰富、形式优化和情感满足等方面的设计策略。结论 从信息交流角度开展的汽车语音交互设计研究,对车载语音系统交互设计和体验优化具有参考意义。     

多壁碳纳米管界面传感器及其在纤维缠绕压力容器原位监测中的应用

研发了基于多壁碳纳米管（MWCNT）界面传感器的多功能复合材料,并研究了其在纤维缠绕压力容器健康监测中的应用。首先考察了该界面传感器在复杂环境中的可靠性,分析了MWCNT对纤维/基体界面层间剪切强度的影响,得到了植入MWCNT界面传感器的复合材料在不同水温下吸水特性;随后研究了基于MWCNT界面传感器的纤维/基体界面原位监测和损伤修复,分析了利用该方法原位监测、修复热塑性复合材料界面损伤的可行性;最后将MWCNT界面传感器植入到纤维缠绕压力容器中,并考察了该压力容器在水压疲劳、水压爆破两类载荷下的原位监测效果。研究结果表明:植入MWCNT界面传感器可提高复合材料纤维/基体的界面层间剪切强度,且在一定水温范围内,植入MWCNT的界面强度下降率更低;通过在复合材料中植入MWCNT界面传感器,可实现对纤维增强热塑性树脂复合材料界面的原位监测和修复;利用该方法也能够原位监测纤维缠绕压力容器的工作状态,进而获取其界面损伤信息。