基于眼动追踪技术的购票网站可用性设计研究

目的 通过可用性评估发现购票网站的可用性问题,并进行改良设计,提升购票网站界面的操作有效性和操作效率,提升用户对网站的满意度。方法 基于眼动追踪实验和系统可用性量表(SUS)构建界面可用性评估模型。以新版12306购票网站购票过程为例,通过眼动实验获取用户的眼球运动信息的注视热点图和注视轨迹图,对界面进行定量分析;通过SUS和用户访谈获取用户购票过程中的主观感受,对界面进行定性分析。利用Axure软件对网站界面进行改良设计,并使用评估模型对改良方案进行可用性评估。结果 改良方案的操作总用时缩短,操作成功率明显提升,SUS、可学性以及可用性得分均有显著提高。结论 可用性评估模型可以有效发掘交互界面中的可用性问题,并指导界面的改良设计,可以为相关界面设计提供参考。     

基于区间二型模糊EDAS的多属性决策方法

针对多属性决策存在的复杂性和不确定性问题,提出基于区间二型模糊平均解距离法 (evaluation based on distance from average solution,EDAS) 的多属性决策方法。采用区间二型模糊集合 (interval type-2 fuzzy sets,IT2FS) 表达评价信息解决专家的偏好信息存在个体化差异问题,并纳入EDAS对备选方案进行排序。以区间二型模糊数表达评价信息构建决策矩阵,以计算得到的综合评价值的去模糊化结果作为最终的方案排序依据。针对EDAS中属性权重需要从外部获取的问题,采用区间二型模糊集合改进的最优最劣法 (best-worst method,BWM) 确定属性权重。最后,以某汽车制造企业选购新能源汽车云服务方案为例,验证所提方法的有效性。     

产品操作界面元素布局多目标优化设计

目的针对产品设计中操作界面布局设计时存在的随意性、不确定性大等问题,使用多目标优化设计的方法,寻找界面元素的最优布置,以提升界面的使用舒适性和人机交互效率。方法在分析了工效学准则和界面布局美度评价准则的基础上,确立了层次性、相关性、简洁性和舒适性四个界面布局基本原则,并依据原则构建了界面元素布局多目标优化数学模型,在此模型的基础上采用改进的遗传算法,建立基于遗传算法的界面元素布局多目标优化方法。结果给出产品操作界面布局设计的基本原则,提出一种基于遗传算法的产品操作界面元素布局的多目标优化方法及流程。结论提出的布局原则和优化方法能较好地协助设计师获得满足设计需求的布局方案,实例结果表明了理论模型的合理性与遗传算法对于界面元素布局多目标优化问题求解的有效性。     

基于遗传算法的移动终端交互界面布局优化

目的研究遗传算法与移动终端界面布局中舒适度影响最大子集特征之间的关系。方法利用层次分析法进行了三维及二维共同协作的人机约束条件,选择交互界面中布局的特征,找出对交互界面布局中人的最优舒适度影响最大的子集特征。结论通过对案例的可用性测试分析数据并得出移动终端交互界面布局优化设计的要点。     

基于眼动追踪的智能电视界面可用性评估研究

目的 分析智能电视界面交互设计的合理性,以及眼动追踪在电视界面可用性评估中的可行性。方法 采用主客观结合的可用性评估研究方法,对智能电视界面设计进行评估与优化。以TCL-V7300智能电视为实验对象,使用Tobii X120眼动仪对45名被试进行眼动测试,分为自由浏览界面和用户任务测试两个测试阶段。客观可用性评估采用基于眼动追踪得到的眼动指标(热点图、AOI首次注视时间、AOI注视率、注视轨迹)和行为指标(任务完成时间、任务成功率)进行客观结果分析;主观可用性评估通过用户访谈,获取被试对测试点的理解和使用感受。最终针对智能电视界面的可用性问题,进行了界面优化设计及效果评估。结论 主客观可用性评估测试符合眼动追踪实验设计原理,是具有普适性的智能电视界面可用性评估方法。     

基于约束图的三维服装约束问题求解

采用样条曲线作为基本几何元素,建立了三维服装几何约束关系。以此为基础构造了三维服装的约束图,有效地表达了几何元素及其相互关系。提出了基于约束图的改进的三维服装几何约束求解方法,完成了构造服装和对服装的交互参数化修改问题。通过应用实例将参数化方法向高层次图素进行了推广,并成功应用于服装CAD系统中,运行效果良好。     

基于HTC Vive的VR界面元素编码研究

目的为了进一步提高虚拟界面的交互高效性,设计实验探究不同元素的尺寸、扩展比和位置对虚拟远程移动交互的可用性影响。方法基于HTC Vive平台结合第4代虚幻引擎(Unreal Engine 4)构建实验环境,选取十八名有VR设备使用经验的被试,测试了六种尺寸、三种扩展比和二十五个区域位置的可用性,并对实验结果进行方差分析。结果选择相关性系数大于0.8的十六组有效数据,得到如下结果:目标尺寸为270 mm时在任务完成时间、指向误差和指向便携性表现最好;扩展比越大越好,尤其是当目标尺寸小于360 mm时;界面中心和左侧位置优于其他区域位置,更适合放置主要交互元素或强调元素。结论实验搭建的虚拟现实系统及相关结论可为后续虚拟界面的设计提供客观科学的指导性建议,对提高虚拟界面交互的可用性有重要影响。     

基于有向图的二维约束求解算法研究

针对过约束、几何完全定义状态判定和约束求解效率等问题,提出了基于约束图,利用自由度理论和约束冲突机制,通过反向约束方向平衡约束,进而通过排序进行约束求解的算法。算法采用约束图记录约束和几何的关系;通过约束平衡的方法进行过约束和几何完全定义的判定;采用排序求解方法,将庞大计算问题转化为一组相对简单的计算问题。算法已得到初步应用,对过约束和几何完全定义状态的判定有明显的效果,而且提高了约束求解效率。     

科学试验系统界面布局设计

目的研究科学试验系统界面布局设计方法,提升科研技术人员交互效率和工作有效性。方法通过分析科学试验系统界面的交互任务,提取了明确的设计需求,以某精密科学试验系统界面为案例,根据视觉认知规律和交互操作习惯,采用眼动记录仪试验数据进行界面布局设计。结果提出了一套涵盖科学试验系统界面结构设计、界面模式设计和单一界面中各模块单元布局设计的方法流程。结论使用该布局方法得到界面布局方案,通过对设计方案用户满意度评估验证了该方法的有效性。     

高速Stick多列充填包装机的交互界面设计

目的针对新型高速Stick多列充填包装机的人机交互要求,进行交互界面的一系列设计研究和实践。方法通过对包装机交互界面的特殊性分析、对比和设计案例分析,在界面元素和逻辑层级的统一、标签及页面名称的协调、界面布局和层级跳转的统筹规划以及视觉风格的表达等方面完全满足了用户需求。结论提出的高速Stick多列充填包装机界面设计和系统的一致、信息架构合理和符合用户认知的交互界面设计3个原则,有利于提高产品的可用性及视觉美观程度,帮助企业建立界面设计规范。     

Soft computing approach for reliability optimization: State-of-the-art survey

In the broadest sense, reliability is a measure of performance of systems. As systems have grown more complex, the consequences of their unreliable behavior have become severe in terms of cost, effort, lives, etc., and the interest in assessing system reliability and the need for improving the reliability of products and systems have become very important. Most solution methods for reliability optimization assume that systems have redundancy components in series and/or parallel systems and alternative designs are available. Reliability optimization problems concentrate on optimal allocation of redundancy components and optimal selection of alternative designs to meet system requirement. In the past two decades, numerous reliability optimization techniques have been proposed. Generally, these techniques can be classified as linear programming, dynamic programming, integer programming, geometric programming, heuristic method, Lagrangean multiplier method and so on. A Genetic Algorithm (GA), as a soft computing approach, is a powerful tool for solving various reliability optimization problems. In this paper, we briefly survey GA-based approach for various reliability optimization problems, such as reliability optimization of redundant system, reliability optimization with alternative design, reliability optimization with time-dependent reliability, reliability optimization with interval coefficients, bicriteria reliability optimization, and reliability optimization with fuzzy goals. We also introduce the hybrid approaches for combining GA with fuzzy logic, neural network and other conventional search techniques. Finally, we have some experiments with an example of various reliability optimization problems using hybrid GA approach.     

A holistic decision support tool for remanufacturing: end-of-life (EOL) strategy planning

Remanufacturing is a key enabler for sustainable production due to its effectiveness in closing the loop on material flows, extending product life cycle and reducing production waste and emission. In this paper, a holistic decision support tool to facilitate the product end-of-life (EOL) strategy planning, specifically using remanufacturing as a key strategy is presented. The proposed model incorporates checklist methods to evaluate the viability of conducting remanufacturing for a product and its components. An optimization model for determining the Pareto set of optimal EOL strategies that correspond to maximum economic profit and minimum environmental impact is presented. Since determination of this Pareto set via enumeration of all EOL strategies is prohibitively time-consuming, even for a product with a small number of components, genetic algorithm (GA), specifically NSGA-II has been utilized to achieve rapid calculation of the set of optimum EOL strategies. This NSGA-II method permits extensive sensitivity analysis to understand thoroughly the impact of situational variables, such as reverse logistic cost, technology and replacement part availability, etc., on the EOL decision making, i.e., Pareto front, and thus leading to improved strategy planning and better productdesign. The case study involving EOL treatment of two types of desktop phones is described to illustrate the utility of the proposed methodology.     

基于差异演化算法和多属性决策的机电系统可靠性多目标优化设计

针对机电系统可靠性设计问题,以可靠性和费用(或体积等)最优为目标建立可靠性设计的多目标优化模型．提出了自适应多目标差异演化算法,该算法提出了自适应缩放因子和混沌交叉率,采用改进的快速排序方法构造Pareto最优解,采用NSGA-II的拥挤操作对档案文件进行消减．采用自适应多目标差异演化算法获得多目标问题的Pareto最优解,利用TOPSIS方法对Pareto最优解进行多属性决策．实际工程结果表明：自适应多目标差异演化算法调节参数更少,且求得的Pareto最优解分布均匀;采用基于TOPSIS的多属性决策方法得到的结果合理可行．     

基于RULA与QPSO的矿用挖掘机操作界面布局优化研究

目的 现有复杂操作界面的布局对于人体舒适性缺乏量化,本文提出了一种将人体舒适因素定量化的操作界面布局优化设计方法。方法 首先,通过快速上肢评价法（RULA）与视觉注意度评价量化操作界面的舒适性需求,结合待布元件的重要度与使用频率权重建立人体舒适因素的布局优化数学模型;然后,利用量子粒子群算法（QPSO）求解该数学模型,并依据求解结果对操作界面进行布局设计;最后,采用模糊综合评价法对优化前后的操作界面设计方案进行比较。结果 以某型矿用挖掘机操作界面的布局设计为实例进行验证,发现优化后操作界面的舒适性得到了明显改善。结论 该研究可为复杂操作界面提供一种以人体舒适因素为主要目标的布局优化方法。     

A-E方法的多目标车间排产方案精选决策

分析车间排产方案决策阶段企业各部门利益关系,构建基于层次分析和熵理论(A-E)及欧氏范数的多目标车间排产方案决策模型.具体利用AHP法建立车间排产方案层次化的决策体系,采用层次分析法和熵理论(A-E)方法确定各决策因素的权重.在车间排产决策中,利用欧氏范数来描述备选排产方案与理想方案的距离大小作为精选的依据.并结合实例进行数值演算和验证,计算表明该模型能根据生产实际数据帮助决策者快速的从多个车间排产方案中精选,得到令各部门最满意的唯一方案.     

计算机辅助形位公差大小的最优分配

定义形位公差大小的最优分配为组合优化问题,并选择遗传算法实现优化。分析了形位误差累积函数的确定;研究了加工成本－－形位公差模型的建立;根据形位公差优化的特点制定了遗传算法中的编码、适应度和遗传操作。一个齿轮泵实例说明了此优化分配方法的有效性。     

基于Excel的从至表仿真模拟

针对工艺专业化布置的从：至表优化过程计算量大，而且主要运用实验法进行计算并优化的现状，提出了运用Excel程序仿真模拟的方法，在仿真模拟过程中解决了不同方案部门间从至成本的动态计算，并运用实例进行具体的方法介绍．针对不同类型的单位从至成本的计算，介绍了一些可供选择的方案，为解决大容量的工艺专业化布置寻求一种较好的方法．     

基于Vague集的人机界面布局眼动追踪评价

为了实现准确客观的人机界面布局评价,提出了一种基于Vague集的人机界面布局眼动追踪评价方法.首先,以注视轨迹、注视点数量、注视时间和瞳孔直径四项参数构建了人机界面布局评价指标体系.然后,一方面将定性指标通过不确定语言评价形式转化为Vague数;另一方面基于优属度矩阵求出各布局方案的支持、反对、中立指标集,将定量指标表示为Vague数,共同构建了Vague集评价矩阵.最后,提出基于Vague数距离和优劣点法的评价方法,对人机界面布局方案进行了排序.以石油钻机司钻控制台人机界面布局方案评价为例,验证了该方法的实用性和有效性.     

基于频响函数和遗传算法的结构损伤识别研究

提出一种基于频响函数和遗传算法的结构损伤识别方法.以单元刚度折减因子为遗传算法的优化变量,以测试频响函数和计算频响函数的形状相关系数来构造遗传算法的优化目标函数和适应度函数;为克服二进制编码的缺点,采用浮点数编码方案;最后通过一个桁架结构模型进行数值模拟,计算结果表明,即使在考虑一定测量噪声水平的情况下,仍然能够准确识别出结构的多处损伤,验证了该方法的有效性和可行性.