基于增强智能理念的人机协同设计探索

为应对设计在智能时代所面临的挑战,探索能够深度融合人类智慧与机器智能的设计新途径。方法 在理论层面,从智能系统的计算愿景和活动类型两个维度对人工智能与增强智能进行了概念区分,从思考性与实施性活动两方面对设计进行了解读,综合形成了基于增强智能理念的人机协同设计概念,分析了它所具备的共创者与对话者作用;在实践层面,针对共创者与对话者的特征与作用,通过两个不同的设计实践进行了探索与论证。结论 人机协同设计正在从工具和方法层面深刻地影响着设计,基于人工智能理念的设计工具能够提高设计生产力与效率,而基于增强智能理念的设计方法更擅长提高设计师的综合力与想象力,形成新的设计思维空间与设计创意结果。     

雷达显控台的人机工程与造型设计研究

应用人体测量数据、人机界面设计等理论,阐述了雷达显控台造型中的5个设计要点,并论述了在多台显控台并列放置情况下的设计注意事项,基于分析做出了两款雷达显控台的造型效果图和基本尺寸图。     

飞机座舱数字信息界面交互设计与情境意识研究综述

目的 飞机座舱作为飞机安全高效运行的中枢,对座舱数字信息界面进行合理设计能够提升飞行员处理飞行数据信息及决策的情境意识水平,减少人为因素出错,提升飞行安全。方法 对现有民用飞机及战机座舱的主飞行显示器(PFD)、头盔显示器(HMD)、全景座舱显示器(PCD)等数字信息人机界面设计研究进行梳理和归纳,总结飞机座舱人机交互设计的发展规律和未来发展趋势。结论 从国内外研究综述表明,通过“机”的数字界面信息表征设计和“人”的情境感知、认知工效、认知体验研究,可以加强人机沟通与人机协作,改善飞行员获取飞机信息、判断与决策的认知绩效,有利于飞行员高质量完成飞行任务。     

飞行座舱人因设计中的眼动追踪技术应用

目的 结合飞行人机交互设计和视觉认知特征,提出了基于眼动追踪技术的人因设计与评估方法,使驾驶舱仪表显示设计更符合人的认知需求,提高人机工效.方法 通过对国内外相关文献的研究和分析,总结归纳了飞行仪表布局的认知交互机制、界面设计评估机理及人因设计构思的生成机制,分析了眼动追踪技术在航空仪表设计认知和创新技术上的变化及未来发展趋势.结论 系统探讨了眼动追踪技术在飞行座舱仪表设计认知与创新过程中存在的问题和解决思路,分析了适应飞行员视觉认知特征的座舱仪表显示方式,以及采用眼动追踪技术评估触控交互仪表设计的方法体系.同时,在眼动技术运用过程中融合多感觉通道信息参数,提升了设计师的主观认知和不确定性的定量建模方法,为驾驶舱仪表的人因设计提供了科学依据.     

基于人因的载人潜水器航控台人机交互界面设计

目的 提出基于人因工程的航控台硬件人机交互界面设计方法与流程,提升潜航员在任务全周期环境下的作业效率和驾控体验,以达到安全、舒适、高效地完成任务的目的,为后续相关型号研制提供技术支撑。方法 基于人因体验的“三个层次”设计思维,提出以“能用”、“好用”、“爱用”三个阶段作为框架模型,以某型深海载人潜水器载人舱为空间载体,基于航行驾控的典型任务情境,开展航控台硬件人机交互界面方案设计工作,并结合数字化工效学仿真评估提出方案的优化迭代建议。结果 建立深海载人潜水器航控台硬件人机交互界面的优化设计方案,有效提高了航控台的人机工效水平。结论 人机交互界面的优化设计方案为实物样机的建造与系统联调提供数据支撑,也为复杂显控类装备硬件人机交互界面的设计提供参考。     

考虑人因工程学的椭圆机设计

健身器材越来越受到人们的喜爱,在这种与人紧密相关的产品设计中,考虑人的因素具有重要的意义.利用人因工程学的理论和方法,对椭圆机的机构形式、踏板和把手轨迹、结构尺寸、飞轮机构、运动负载等进行了分析.提出了椭圆机的人因工程学设计准则和重要零部件的设计方法及其参数选择.同时进行了椭圆机实例的测试和分析,对上述准则进行了验证.     

系统透明度信息对人机信任和协同决策的影响

目的 以信号检测论为切入点,探究将系统可靠性信息进行透明化设计后,其在不同系统可靠性和风险情境下对操作者的信任水平和对人机协同绩效的影响。方法 采用2（透明度）×2（风险）×3（可靠性）被试内设计,通过TNO信任任务收集了32位被试的数据,记录各条件下对自动化系统的信任水平、判断标准倾向和人机协同绩效,并对数据进行重复测量方差分析。结果 在不同可靠性水平和风险情境下,透明化设计产生的效果不同。相对于低透明化设计,当自动化系统可靠性较高时,高透明化设计可显著提升操作者对系统的主观信任评分、屈从率,更接近最优判断标准,带来更高的正确率增益、更小的人机最优绩效差异。风险水平影响人机协同绩效,高风险下的人机协同绩效显著低于低风险下人机协同绩效,并且当系统可靠性高时,操作者在高风险下对系统的屈从率、正确率增益较低风险下均显著下降。透明化设计可以改变不同风险下操作者的信任行为和绩效。高风险下,高透明度可显著提升操作者对系统的屈从率,减小与人机最优绩效的差异。结论 透明化设计有利于提高操作者的人机信任适配水平、优化决策判断标准、促进人机协同绩效的提升,尤其在系统高可靠性和高风险情境下,透明化设计的优...     

人-机交互技术新趋势：多媒体与多通道

当前人机交互技术研究更加突出“人为中心”的观点，不断向提高自然性和高效性的方向发展。多媒体人机交互技术和多通道人机交互技术分别针对人的感觉通道和效应通道的特点，两种技术结合将形成新的人机交互模式，并在虚拟现实技术和科学计算可视化等领域有着广泛的应用前景。     

基于直升机人—机—环境系统可靠性设计准则的应用研究

该文基于以往的直升机型号可靠性设计的经验教训,提出了直升机人—机—环境系统设计准则的编写程序,并对其应用进行了研究。其目的是试图通过引入直升机型号可靠性设计中人的因素和环境因素,并以此为基础分析其对直升机可靠性的影响,以期拓展直升机可靠性设计准则的范围和内容,将直升机人—机—环境系统可靠性要求转化为可靠性设计措施。     

直升机人-机-环境系统可靠性设计准则的编制要求的研究

该文基于以往直升机型号可靠性设计的经验教训提出了直升机人-机-环境系统设计准则的编写要求。其目的在型号设计中,能够编制符合型号要求的直升机人—机—环境系统的可靠性设计准则,消除或减少包括直升机本身、以及人的失误和环境影响造成的故障和事件,从而提高直升机飞行的可靠性和安全性。     

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。     

飞机座舱显示界面目标图符的设计和评价

针对飞行员需要快速辨认等问题,设计了飞机座舱显示界面的目标图符,并采用匹配测试和排序测试实验来评价设计的优劣。在实验和实验分析的基础上得到以下结果:敌机的目标图符采用红色、实心、三角形识别性较好;对友机和僚机的目标图符采用绿色或蓝色、实心、圆形识别性较好;对于不明飞机目标图符采用黄色、实心、方形识别性较好。该评价方法对于界面设计具有一定的参考价值。     

人机交互界面设计中的感性分析

好的设计就是创造美好的界面使用体验.在非物质时代里,对于人机交互界面的设计来说,不仅要满足用户对功能的需求,还要让用户能够简单、愉悦的使用.依托感性工学原理,为如何更好的设计人机交互界面作出分析.     

战术导航过程中新歼飞行员的信息显示需求

目的 研究提出战术导航过程中新型歼击机应向飞行员显示的飞行信息及其优先级。方法 以飞行员显示需求为指标，用11级数字评定法对614条飞行信息做使用调查。用新型歼击机首席试飞员、162名普通歼击机飞行员数据对48名新型歼击机飞行员使用意见做补充性修正，综合形成最终结果。结果 飞行员将614条信息分为8个等级类别。战术导航过程中“中等以上”显示需求A、B、C、D类信息各有19条、105条、82条、1四条。结论推荐显示战术导航信息313条。可依据信息显示需求分数值或等级类别确定其显示优先     

新型歼击机滑出/起飞阶段飞行员信息使用需求

为研究提出新型歼击机滑出/起飞阶段推荐显示的飞行信息及其显示优先级，以显示需求程度为指标，用11级数字评定法对614条飞行信息做使用调查。用新型歼击机首席试飞员、162名普通歼击机飞行员数据对48名新型歼击机飞行员使用意见做补充性修正，综合形成最终结果。飞行员将614条信息评定为八个等级类别。其中，显示需求程度“中等”以上的A、B、C、D类信息分别有25条、61条、94条和76条。推荐显示256条信息。可依据信息显示需求分数值或等级类别确定其显示优先级。     

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.     

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。     

信息时代汽车展示的交互设计研究

目的实现汽车展示设计由传统的以汽车为主体的静态展示向以人的体验为主体的转变,体现信息时代汽车展示设计的特征和设计方式。方法通过分析信息时代汽车展示设计特点,归纳出交互设计在信息时代汽车展示设计的重要性和作用。结论动作交互、数据交互、声音交互、图像交互等交互设计方式可以运用到汽车展示设计中,并能够取得很好的展示效果,吸引观众的注意力,有效传递汽车信息。     

飞行器座舱状态信息显示方式的实验研究

以研究飞行器座舱中人机界面状态信息的显示方法为目的,采用VB6.0编程在微机上进行了模拟实验。以反应时和正确率为指标,比较了仪表组与多边形组两种不同显示方式下,人的处境意识的水平差异。实验结果表明,多边形显示方式有利于人对异常情况的准确判断,而在仪表组显示方式下,人的反应速度较快。     

无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景交互设计研究

目的 传统汽车座舱的交互环境模态单一、媒介通道单一、人车交互场景单一,随着无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景向着智能交互、多模态、多媒介、多元化的发展,人车交互和场景交互的模式,亟待运用空间场景交互的理论,优化智能座舱的场景交互设计方法。方法 借助场景理论和案例分析,建构智能座舱场景交互模型,剖析XR扩展现实HMI车机系统的交互设计特征,归纳总结多模态的人车交互场景,提出无人驾驶车元宇宙智能座舱的场景交互设计策略。结果 搭建智能座舱AR增强现实场景、VR虚拟场景、MR现实与虚拟混合场景,推出SMIM智能座舱场景交互模型与交互设计策略。结论 物资流、信息流、能量流、资金流、体验心流共同构成智能座舱的场景交互模型要素,针对无人驾驶车元宇宙的人车交互、智能空间交互、元宇宙内容的智能交互,具有重要的指导意义与应用价值。