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。     

数字化单兵终端人机界面交互设计研究

目的 探究数字化单兵作战终端态势感知与人机交互设计方法及应用。方法 通过项目实践,分析现有单兵作战信息化装备使用方式与使用效率,提出单兵作战态势信息可视化的设计原则与设计方法,提高信息终端人机交互使用效能,增强作战情境意识和支持作战任务管理,达到简化作战信息复杂程度,契合作战用户群体需求的任务。在此基础上,展开某型号单兵作战平板的交互式人机界面设计实践,并进行可用性测试验证设计方案的可行性。结论 数字化单兵信息显示终端是基于视觉认知理论,对信息显示系统中的人机要素、布局要素、交互要素及视觉显示要素开展整体分析与设计,从视觉认知规律出发,践行以目标为导向的设计流程,在单兵作战态势平板上显示的多模态信息作出明确的层级区分,减轻复杂信息造成的记忆负担,显著提升作战信息传递和任务执行的效率,可以有效提升系统的可用性、易用性和操作满意度。     

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.     

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。     

基于视觉行为的智能车载交互界面色彩编码研究

对智能车载交互界面信息进行色彩编码,提高视觉信息的辨识度,从而降低驾驶员在驾驶过程中的认知负荷,提高驾驶员在行驶过程中的认知绩效及驾驶安全性。对驾驶员在驾驶过程中视觉认知过程进行分析,构建视觉注意模型。然后通过问卷形式来获取视觉信息功能元素的操作复杂度、驾驶相关度和使用频率之间的关系,结合调研结果得到使用权重较高的功能元素。对使用权重高的功能元素进行图标设计,通过用户反馈得出最优的图标色彩编码。依据图标方案用户调研数据,在某汽车企业的三种企业形象色中,蓝色是相对于其他两种颜色易于捕获的色彩。蓝色易于驾驶员在行驶过程中进行注意捕获,从而提高驾驶员的认知绩效,将蓝色应用于智能车载信息交互界面呈现的设计中。     

决策支持系统交互界面设计中的视觉显著性评估研究

目的 以从视觉设计层面更好地引导用户理解信息层级关系,提升决策效率为目标,构建适用于决策支持系统交互界面信息设计中的视觉显著性权重评价指标体系.方法 首先,基于决策行为和视觉认知等理论对决策支持系统交互界面的视觉显著性客观影响维度进行分析并提出评估框架;其次,采用层次分析法和专家评价法对其进行权重赋值评估,建立决策支持系统交互界面视觉显著性的评价方法并应用于某军装备管理态势监控界面设计.结果 推理得到了显著性指标评估计算公式,并通过对某军装备管理态势监控界面进行实际计算和主观评价验证,验证了提出的视觉显著性指数评估方法的有效性.结论 决策支持系统交互界面信息设计中的视觉显著性评价指标和评价方法研究,为优化、提升决策支持系统交互界面设计提供了新的理论方法和设计思路.     

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.     

基于视觉生理反应指标的工业系统人机界面出错因子提取研究

为了降低用户在操作数字化仪控系统交互界面的认知负荷，降低用户在操作数字化仪控系统交互过程中的出错率，进行眼动追踪实验。实验以核电厂监控任务界面为样本，运用凝视与扫视生理反应指标，对数字化仪控系统交互界面的信息特征布局进行探究。基于对实验数据的结果分析得出，用户在数字化仪控系统交互界面视觉认知过程中，会产生信息疏漏、误读/误判等出错因子，并通过提取用户在操作过程中产生的出错因子，为数字化仪控界面的设计提供参考依据。基于设计认知过程中出错因子的交互界面设计对减少任务的出错率和提升交互界面的认知绩效具有一定的参考价值。     

防空指挥控制系统人机交互设计趋势研究

目的 梳理防空指挥控制系统人机交互设计的起源与发展趋势,探索未来系统开发的方法与框架。方法 基于“以指战员为中心”的设计理念,研究了防空作战指挥控制系统人机交互界面的设计任务层次划分,将人机交互界面分为用户行为、交互架构与视觉表现等层次。结论 通过对用户的任务调研、交互架构逻辑研究及视觉设计等步骤,对防空系统人机交互设计界面设计过程进行了梳理。提出了防空指挥控制系统在“感知—决策—操作”过程中的人机交互设计对应内容,总结了系统界面设计与信息可视化设计的任务。通过人机交互设计研究,建立了防空系统人机交互设计框架与目标,提升了系统的可用性与美观度,提高了作战任务操作的效率。     

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.     

Estimation of Parameters of Universal Distribution of Moments of Failure of Products

A method is proposed for estimating the parameters of a mixture of exponential and Weibull distributions for which the accuracy of preliminary estimates obtained by graphical analysis is refined in accordance with the criterion of maximum likelihood. The efficiency of the proposed method is supported by the results of statistical modeling.     

Analysis of the rate of propagation of the wave of change of boiling modes

An approximate analytical expression is derived for the velocity of the front of the wave of change of boiling modes on a rod and on a plate. The impact of the Thomson effect and of the heater orientation in the gravity field is included. Adequate agreement is demonstrated between the derived relations and experimental data.     

Evaluation of optical properties of highly scattering media by moments of distributions of times of flight of photons

A novel method for the determination of the optical properties of tissue from time-domain measurements is presented. The data analysis is based on the evaluation of the first moment and the second centralized moment, i.e., the mean time of flight and the variance of the measured distribution of times of flight (DTOF) of photons injected by short (picosecond) laser pulses. Analytical expressions are derived for calculation of absorption and of reduced scattering coefficients from these moments by application of diffusion theory for infinite and semi-infinite homogeneous media. The proposed method was tested on experimental data obtained with phantoms, and results for absorption and reduced scattering coefficients obtained by the proposed method are compared with those obtained by fitting of the same data with analytical solutions of the diffusion equation. Furthermore, the accuracy of the moment analysis was investigated for a range of integration limits of the DTOF. The moment analysis may serve as a comparatively fast method for evaluating optical properties with sufficient accuracy and can be used, e.g., for on-line monitoring of optical properties of biological tissue.     

可燃气体检测报警器测量结果的不确定度评定

本文详细介绍了可燃气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度评定方法。     

水三相点复现的不确定度评定

水三相点是开尔文热力学温度的唯一基准点，也是ITS-90国际温标重要的定义固定点。因此，水三相点不确定度分析对整个温标的建立、温度量值传递起着至关重要的作用。近3年来，中国计量科学研究院研制出一系列高质量的水三相点容器，加强了水三相点的研究，为不确定度的分析提供了更为可靠的实验依据。同时，不确定度的分析也是客观评价新研制容器性能的一个重要指标。因此，根据实验结果对新研制容器所复现的水三相点进行了不确定度评定。评定结果表明，其扩展不确定度为0．16mK(k=2．69，P=0．99)。     

心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定

本文介绍了心电图机电压测量示值误差测量值的不确定度评定与表示方法。