协同设计人机交互资源模型的研究

为研究计算机支持的协同设计系统中的人机交互模式,提出了协同设计人机交互资源模型.该资源模型中的信息资源既包含支持设计者本地工作的设计资源,又包括支持协同工作的协同资源.为降低设计者的认知负担,提出了协同设计系统中信息资源的优化配置原则,给出了如何配置协同资源以影响设计者本地的设计流程,以及降低设计者认知负担的策略.应用以上研究成果,改进了工厂设计系统中传统的配管设计人机交互模式,获取了降低设计者认知负担的配管设计人机交互新模式.     

基于XML的企业流程信息协同交互方法研究

为解决企业间协同商务过程中的流程信息协同交互问题,提出了一种基于可扩展标记语言的流程描述元模型.在该模型中,定义了基于流程定义语言本体的语义映射规则及映射的具体过程,对流程定义语言本体进行了语义分析,实现了对流程信息的语义层次描述;借助可扩展标记语言的语法结构,建立基于可扩展标记语言的流程定义语言核心元素的描述规则,并作为流程信息语法层次描述的统一标准,实现流程信息协同交互语法层次的信息转换.最后通过具体的供应链协同采购过程实例,验证了该模型及实现方法的有效性和可行性.     

基于WEB的机械设计服务系统的界面设计

人机交互界面设计不仅可以提高信息交互的效率,而且能给使用者带来身心的愉悦。在远程机械设计服务系统的开发中,除了要实现系统必备的之外,还必须为系统设计符合人机信息交互原理的使用操作界面。根据WEB远程机械设计系统的功能要求,对系统界面设计进行了信息交互的人机学分析,讨论了在认知心理学原理指导下的系统人机界面理论基础,提出了基于认知心理学的人机信息交互系统界面设计原则及其相应的设计流程和方法。通过基于WEB的齿轮设计系统界面设计实例,验证了本文提出的原则和方法的可行性及实用性。     

基于用户认知偏好的3D打印软件界面交互设计

为更好地满足3D打印的目标用户对人机交互专业性和通用性的需求,提出基于用户认知偏好的3D打印软件交互模型。通过随机观察用户操作行为,对一般用户与专业用户在操作偏好方面的差异性和一致性进行聚类分析;依据偏好特征,对3D打印软件的交互流程进行改进设计。以Neobox 3D打印软件的用户界面为例进行验证,结果表明:该设计方案改善了交互界面的通用需求与专业需求的兼容性。     

UML和ICONIX在SAR图像融合平台建模中的应用

分析了SAR图像融合平台的基本功能,针对该系统的人机交互特性及其执行流程的复杂性,采用了一种基于UML和ICONIX过程的面向对象分析与设计方法对该系统进行建模.首先对系统功能进行分析,然后结合图像融合用例,具体阐述UML在分析系统域模型、用例模型、健壮性及顺序图中的应用.结果表明,该方法对于快速、清晰地理解系统结构和对象交互过程是十分有效的.该系统的分析和建模过程对开发复杂图像处理软件具有一定的借鉴意义.     

基于语音识别及自然语言处理对话流的人机智能交互方法研究

提出了基于语音识别及自然语言处理的人机对话智能交互方法.分析了人工智能技术以及语音交互在电力系统中的应用和发展趋势.通过自然语言处理技术和基于具体应用语境的自然语言处理技术,提出人机智能语音交互的关键和重点.建立基于语音识别的人机交互模型,提出梯度提升、支持向量机和k最近邻等关键性算法,并搭建人机交互模型架构.提出自动语音识别算法,并说明语言模型和声学模型的具体交互原理.     

增强现实辅助的互认知人机安全交互系统

在现代制造业中,人和机器人的交互共融是制造智能化的焦点问题之一。在人机交互中,机器人对工人的伤害风险是影响安全生产的关键因素。然而,在动态、不确定性的人机交互环境中,目前的人机安全交互系统仍然是基于机器人对环境的感知实现被动避让,缺乏基于互认知的自适应决策。为提高人对环境的认知能力,并增强机器人的自主避让和自适应能力,设计并实现了一种基于可穿戴增强现实技术的互认知人机安全交互系统。其中,可穿戴增强现实设备作为人机交互的媒介,实现机器人的虚实注册和工作环境的虚拟映射,收集人、机器人和作业空间的信息,实时为操作人员和机器人提供互认知辅助。互认知人机安全交互系统从三个方面确保人机安全：根据人机距离的机器人速度控制和安全区域可视化;虚实映射的运动预览和碰撞检测;基于深度强化学习的机器人避障策略。最后,通过搭建原型系统验证了所提出系统设计方法的可行性,以期促进先进人工智能技术与人机交互技术的融合发展,实现人机共融、安全协作。     

面向人机交互数字界面的认知负荷研究

在人机交互数字界面中,信息呈现过多、信息呈现不合理,都容易造成操作者在交互过程中出现认知负荷过载等问题,从而影响人们获取信息的准确性,造成操作者决策失误。文章对认知负荷的定义、人机界面认知负荷分类等相关知识进行了简要介绍,并对认知负荷在人机交互数字界面领域的应用、测量方法和改善认知负荷的方式进行了总结梳理,希望能为认知负荷在数字界面人机交互领域的进一步研究提供参考。     

面向服务系统设计的服务需求模型

为全面、准确地描述顾客日益复杂和个性化的服务需求,支持服务系统半自动化设计,提出一种新的多视图服务需求模型.该模型从交互流程、组织、资源和信息四个方面对服务需求进行抽象,提取出相应的模型要素,给出建模一致性规则和建模过程.通过海运物流服务实例,说明了如何建立服务需求模型.此外,还将该模型与常见服务模型进行了对比分析,并展示了建模工具原型系统.     

基于GOMS模型的购物流程研究

在交互设计中应用较广的模型是GOMS模型,GOMS模型是分析用户复杂性的建模技术,用于分析用户的行为。GOMS模型主要用于指导第一代(命令行)和第二代(WIMP)人机交互界面的设计和评价。在GOMS模型理论基础上进行了归纳分析,发现GOMS的任务分析能够很好的应用在购物流程的分析过程中。进一步研究了购物流程中的情景设计、任务金字塔、任务过程和决策分析,从而优化购物流程。     

资源受限的复杂产品并行开发过程集成

针对复杂产品并行开发过程存在资源约束及信息耦合性强等特点,提出了资源受限的开发过程集成模型。根据开发过程功能需求构建了过程管理系统体系结构,研究了功能模块映射模型、功能模块集成模型、过程信息集成模型、事件逻辑推理模型以及基于资源推拉技术的资源冲突消解模型。基于复杂产品并行开发过程集成环境研究了产品开发过程规划的运行方式,通过活塞连杆组改进设计实例验证了资源受限的复杂产品并行开发过程集成技术的有效性。     

基于事件驱动的制造资源冲突实时消解方法

目前调度规则和算法虽然可以避免常规的制造资源冲突,但是当系统运行过程中出现突发事件时(如设备故障、急件插入等),需要利用相关策略消解制造资源的冲突.采用事件驱动的方法,实时控制设备状态,避免制造资源冲突.同时建立消息队列,把资源冲突问题转化为队列排队问题,实现资源与资源的交互处理.引入基于规则、约束和实例的混合消解策略,以消解制造系统运行中出现的冲突问题.     

网络化制造环境下车间层信息交互模型及实现

网络化制造中,车间层的信息化水平在一定程度上可通过信息交互方式进行衡量。针对现有网络化制造环境下车间层信息交互和资源共享过程中存在的问题,提出了基于对等网络和移动Agent的车间层信息交互模型,重点阐述了该模型的体系结构、通信过程及系统安全性等;设计了用于实现以上模式的信息终端和系统,并结合某汽车焊装自动化生产线网络化监控与管理系统,分析了它在实际应用中所表现出来的特点。     

液固挤压复合材料工艺参数优化系统的设计与实现

针对集凝固、压力下结晶和大变形为一体的液固挤压复合材料过程参数设计难题,本文采用面向对象的编程方法开发了工艺参数优化设计系统原型,实现了人机环境下液固挤压成形过程有限元分析和参数遗传优化之间的信息交互与集成。重点研究了基于组件对象模块(COM)的信息交互技术和结合补偿模糊神经网络的遗传优化算法,使平台系统更适应于复杂的非线性参数优化问题,并以分析液固挤压成形实验测得的变形力为应用实例对所开发的系统进行了测试验证。结果表明,基于该系统优化工艺参数,能有效缩短工艺设计周期,为实验设计提供更为理想的工艺方案。     

Design creativity in product innovation

The traditional design methods mainly focus on product or technical system themselves, but seldom recognise and plan design process from creative cognition approach point of views. This paper presents a qualitative model of creativity for product innovation. The factors that affect individual creativity are analyzed. Based on the characteristics of product design, incorporating cognitive psychology, information technology and computer application technology into design technology, a qualitative model of creativity for product innovation is developed. The key attributes of the model, named thinking styles and computer support tool, are analyzed, as well as the approaches of enhancing designer’s creativity for product innovation are presented. Based on the cognising process, the design activities were defined and represented, then, suitable creative strategies were selected. A systematic man-machine interactively creative design approach was established and a preliminary prototype software system of computer-aided design for product innovation was developed.     

基于信息资源能力的集成链模型

为了指导业务过程集成,提出了一个基于信息资源能力的集成链模型。在该模型中,信息资源能力是集成点定义和集成链建模的主要约束条件,集成点的能力需求和信息资源能力之间的平衡是集成点定义的先决条件。为了实现能力平衡,在集成点的能力需求和集成点粒度之间负相关性假设的基础上,通过扩大集成点粒度来降低集成点的能力需求,以达到满足能力平衡的目的。同时,在分析企业信息资源能力的基础上,提出了一个集成链构建过程模型。所建立的模型和提出的方法能够运用于企业的过程集成,并已通过案例得到了验证。     

基于绩效激励机制的数控机床人机交互系统创新设计

在中国制造业转型背景下,为了提高数控机床一线操作工人的工作绩效表现以及正面的心理情绪,设计了一种基于绩效激励机制的数控机床人机交互系统,作为一种创新的企业人力资源管理方法。为了实现该系统设计,提出了相应的系统结构设计策略。该系统通过网络技术联结了数控机床、上位机、云端平台以及移动客户端四个组成部分,对数控机床操作工人的各项生产过程数据进行计算与比较,利用实时的视觉反馈方式传递给相应的工人用户以及管理层用户。为了测试该系统的有效性,在两个制造业工厂内进行实验,结果表明,该系统使参与者的工作动机、工作满意度以及工作绩效表现有显著提升。     

同步协同设计中基于关联关系的资源调度方法

提出基于关联关系的资源调度策略,以解决同步协同设计技术所面临的共享冲突的难点问题。以领域隶属度为依据,定义了不同属性资源间的关联度。建立了同步协同过程的工作流模型,面向不同阶段的工作流,提出了基于关联关系的资源调度策略。采用智能体技术实现信息流控制,建立了同步协同设计系统的网络逻辑结构。最后以具体实例阐明了基于关联关系的资源调度实现方法。