宋禹衡北京郵電大學

基于計算機技術的人機交互應用探索

宋禹衡
北京郵電大學

人機交互是一門研究系統(tǒng)與用戶之間交互關系的學問。在當今信息化不斷發(fā)展的時代背景下，計算機技術給人們的生活帶來的影響越來越大。在此基礎上發(fā)展起來的人機交互技術，作為計算機技術和虛擬現(xiàn)實技術結合產(chǎn)生的高科技成果，被廣泛的應用于各領域中，成為人們生活和工作中不可或缺的有力幫手。本文主要介紹了基于計算機技術的人工交互的概念、工作研究內(nèi)容和發(fā)展歷程，以及其在各領域中的實際應用。

人機交互；信息化；計算機技術；實際應用；探索

隨著信息化時代的到來，計算機技術不斷發(fā)展，人們的生活發(fā)生了天翻地覆的變化。而以此為基礎產(chǎn)生的人機交互技術，在計算機作用于人類生活工作和提高計算機應用性方面發(fā)揮了重要作用。一方面人機交互技術為人類的工作和生活都提供了極大的便利，提高做事效率；另一方面它也促進了人工智能化的發(fā)展，將計算機技術與人工智能技術充分結合，更好的服務于人類。因此，人際交互的研究、發(fā)展與應用成為社會各界學者關注的熱點問題，也是世界各國重點研究的關鍵技術。

一、人機交互的概念

人機交互，簡稱HCI，是指人與計算機之間使用某種對話語言，以一定的交互方式，為完成確定任務的人與計算機之間的信息交換過程，實質(zhì)上即是研究人與計算機之間的信息交換。人機交互的主要作用是控制有關設備的運行和理解，并且執(zhí)行通過人機交互設備傳來的有關的各種命令和要求，人們可以通過表情、動作和語言等與計算機進行信息交流和傳輸。人機交互功能的實現(xiàn)主要是靠可輸入輸出的外部設備及相應的軟件來完成的，包括鍵盤、鼠標、操縱桿、位置跟蹤器、壓力筆等設備。除此之外，人機交互還與心理學、社會學、人體工程學、多媒體技術和虛擬現(xiàn)實技術等緊密相關。

二、人機交互的發(fā)展歷程和研究內(nèi)容

（一）發(fā)展歷程

1959年，美國學者B.Shackel發(fā)表了人機界面的第一篇文獻。1960年，Liklider JCR首次提出被視為人機界面學的啟蒙觀點的“人機共棲”理論。1969年召開了第一次人機專業(yè)國際大會，同年《國際人機研究》創(chuàng)刊。之后的四年間出版了四本與計算機相關的人機工程學專著，為人機交互界面的發(fā)展指明了方向。20世紀80年代初期，學術界相繼出版了六本專著，人機交互形成了自己的理論體系，“人機界面”正式更名為“人機交互”。20世紀90年代后期以來，隨著芯片、多媒體技術和計算機技術的迅速發(fā)展，人機交互的研究重點放在了以人為在中心的人機交互技術方面。

人機交互的發(fā)展歷程，即是從人適應計算機到計算機不斷地適應人的發(fā)展史，這個過程共分為五個階段，分別是：早期的手工作業(yè)階段、作業(yè)控制語言與交互命令語言階段、圖形用戶界面階段、網(wǎng)絡用戶界面的出現(xiàn)和智能人機交互階段。值得一提的是，1963年美國斯坦福研究所發(fā)明了鼠標器,為人機交互提供了極大便利，經(jīng)過多年來的不斷改進，成為影響計算機使用的最重要成果。鼠標的發(fā)明和智能機的普及，可以說是人機交互史上兩次重大革命。

（二）研究內(nèi)容

人機交互的研究內(nèi)容主要分為以下幾個方面：一是機交互界面表示模型與設計方法。交互界面的質(zhì)量直接關系到人機交互的成效。二是可用性分析與評估，它關系到人機交互能否達到預期目標及客戶想要的效果。三是多通道交互技術。這部分主要包括信息整合、模型和評價方法，其中信息整合是多通道交互的重點也是難點。四是認知與智能用戶界面，其目標是使人機交互最大限度地接近人人交互。五是群件，即協(xié)同工作的計算機所支持的協(xié)作環(huán)境。六是Web設計。這部分涉及信息交互模型、設計原則思想、工具技術和分析評估等方面。七是移動界面設計，也是人機交互應用所研究的重要領域。

三、人機交互的應用

隨著人際交互技術的不斷發(fā)展，其應用范圍也越來越廣泛，主要從以下幾個方面體現(xiàn)出來：

（一）人機交互在計算機游戲中的應用

在信息化時代，計算機技術不斷發(fā)展，應運而生的是花樣百出的計算機游戲。其在計算機游戲中的應用主要體現(xiàn)在幾個方面：首先是更貼近用戶的、人性化的界面設計，游戲的進入退出和游戲內(nèi)的整體環(huán)境都更加有設計感，吸引玩家的興趣，更加貼近玩家的真實生活，同時方便操作。其次是更加豐富逼真的游戲畫面和聲音，比如有些游戲?qū)⒂忻臍v史人物設為游戲形象，并給他們配上類似真人的動聽的聲音，使玩家在玩游戲時仿佛身臨其境。再次是不斷改進完善的操作設備和游戲人物形象技能，將電腦游戲與人機交互充分結合。

（二）人機交互在電子產(chǎn)品設計中的應用

人機交互在電子產(chǎn)品中的應用在日常生活中是比較常見的，首當其沖的就是智能手機。比如蘋果手機所應用的iOS系統(tǒng)，人機交互主要體現(xiàn)在觸屏手機的多觸摸點技術和感知工程學原理的應用。前者應用于觸摸屏，手機使用者可以僅僅靠幾根手指完成任何想要完成的操作；后者主要應用于手機的記憶和儲存，二者將電子產(chǎn)品與人機交互充分結合起來。

（三）人機交互在醫(yī)學領域的應用

隨著信息化和科技的不斷發(fā)展，人機交互在醫(yī)學中的應用也越來越多。比如在牙科和眼科等外科手術中運用虛擬模擬技術，構建一個虛擬的手術環(huán)境，讓實習醫(yī)生和護士更好的了解、體驗和學習整個手術的過程，猶如身臨其境，不但提高學習效率，也節(jié)約了時間和成本。其次也可以運用到患者的康復訓練中，幫助患者更快康復。

結束語

綜上所述，基于計算機技術的人機交互不斷發(fā)展完善，實時結合更多的高科技，其應用范圍也越來越廣泛，不斷的融入人類生活的方方面面，未來有廣闊的發(fā)展前景。而由于本人能力有限，本文僅是筆者對此問題探索性分析，希望能夠起到拋磚引玉的作用，同時，筆者也將在今后的學習和實踐工作中做進一步的研究和努力。

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