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计 算 机 工 程 地
人机界面及规范化人机界面设计方法
‘
张 卫 国
上海市计算技术研究所
才 ‘
摘要 人机界面 , 近年米随若计算机技术的发展和计算机应用的普及 , 越来越引起人们 的重
视 。
’
本文介绍人机界面的基本概念及组成 , 讨论人机界面的理论模型 , 在对现有的人机界面设计方法进
行评论的基础上 , 弓咄规范化人机界面设计方法及其
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
的评价体系 , 最后还就规范化人机界面设计方
法所需的支撑工具作了一定的探讨 。
岌 一
‘ 一
, 刃 一
, 一 一
感
一 、 人机界面的基本概念
儿十年来 , 计算机技术不断 得 到 迅 速发
展 , 但是人机界面发展去时目对而言比较缓慢 ,
主要原因是人们对它的认识还不够 。 过去的计
算机大多洪专业用户使用 , 非专业用户使用很
少 。 而现在 , 大量的个人计算机出现极大地促
进了计算机应用的普及 , 使非专业用户数远远
超过了专业用户数 。 在这种情况下 , 人机界面
的作用越来越突出 。
巨二口一 画困 一 〔三巫口
图 人和计算机之间联系的媒介
人机界面的最简单描述就是人和计算机之
间联 系的媒介 。
比较确切的描述是 用户通过人机界面向
计算机提交各种数据和命令 , 以对计算机进行
操纵和控制 而计算机及时通过人机界面将计
算 、 处理和控制的情况
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
示出来 , 直观地供用
户观察了解 , 并指导用户的进一 步 行 动 另
外 , 人机界面还必须为用户和计算机提供识别 、
检查 、 解释和帮助等功能 。
可见 , 人机界面不仅仅为用户和计算机提
供构通的渠道 , 而且也能动地提供充分发挥计
算机功效的重要手段 。 因此 , 近几年来 , 人们
对人机界面的重要性越来越重视 , 国际上多次
召开了人机界面的专业会议 , 但是各自为政的
局面阻碍了人机界面的更快发展〔‘’。
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二 、 人机界面的组成部分
从 “人不得不努力去适应计 算机 ” 过 渡到
“计算机将努力去适应人的需要 ” , 这就是对人
机界面现状和未来的概括 。
从发展趋势来看 , 人机界面大致上应包括
以下几方面的机能
滚动屏幕
莱单屏幕
一元屏幕
二元屏幕
二元半屏幕
分离窗
独立窗
之吠、
幕幕屏屏时空分分二且,占几‘几之
屏幕规划
动态控制
厂、
理管统系
。 满意的窗口
用户村
的劫作
返回和错误处理信忘
‘ 操作者支持
存贮的毅据苦理
有关设施服务
智能化系统
· · 用户对拾入
的动作
语音方式
命令方式
莱单方式
填表方式
程序方式
鼠标器
理于话会
人机界面
用户对愉出的动作
图 人机界面的组成部分
系统管理
屏幕规划
分时屏幕
滚动屏幕 通过屏幕上大文件的滚动 , 用
户可从小屏幕看到大文件 。
菜单显示 在一个时间内显示一份菜单 。
分空屏幕
一元屏幕 屏幕横向或竖向分 成 多 个 部
分 。
二元屏幕 屏幕横向 、 竖向都分解 , 各部
分大小可变 , 可移动 , 但不能重叠 。
二元半屏幕 同二元屏幕 相 似 , 且 可重
叠 。
分离窗 从屏幕划分的一个窗 口 中分离出
的窗口 。
独立窗 不可变 、 不可移动的窗 口 。
动态控制
目前 , 计算机对环境的动态拉制能力还很
低 , 不能 自动调整对环境的反应 。 而未来的系
统将能 自动 同用户 交流 , 逐渐改变对外界的反
应 。 目前的菜单选择实际上也是一种被动的动
态控制 ’。
会话管理
满意的窗 口
色彩鲜艳的多种多样的窗 口形式已广泛应
用于计算机系统中 , 给用户带来极大的便利 。
将来多窗 口 形式将继续大量使用 , 并能根据信
息量 自动调节窗 口大小 , 叠加旧的窗 口等 , 大
文件将采用滚动方式在一个窗 口 中显示 , 不再
需要多幅屏幕显示一个文件 。
幻 用户对输入 、 输出的动作
用户对输入的动作
语音方式 目前 , 在语音方面的研究工作
进展迅速 , 但是离真正的语音应用还有一段距
一 一
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离 。 将来 , 语音识别率大大提高 、 语音输入纠
错时间进一步减少等 , 将使语 音 应 用 成为可
能 。 语音识别一直是计算机的发展方 向之一 。
命令方式 用户主动权很大 , 但是新手使
用不大方便 。
菜单方式 新手使用很方便 ,
’
但限制度太
大 。
填表方式 用户可由自己决定输入方式 ,
但 自由度比命令方式的 自由度小 , 击 键 次 数
多 , 新手使用也不大方便 。
程序方式 计算机的利用率高 , 但执行时
不能人机通讯 , 上机前的准备工作也过大 。
鼠标器 作图效果明显 , 但对命令 、 数据
,输入无能为力 。
将来 , 计算机识别图象取得进展 , 就能识
别图象中单词 、 图形的意义 , 并能按此意义执
行 。 计算机还将能接受用户的手势 、 用户的眼
睛动作 , 并加以分析 、 执行 。 眼睛 、 手势 、 语
音的结合将成为计算机应用输入的最佳形式 。
用户对输出的动作
目前 , 用户对输出的动作仅仅只有阅读方
式 , 分屏幕阅读 、 输出介质阅读两种 。 阅读方
式直观 、 速度快 , 但方法单一 , 眼睛易疲劳 。
将来 , 计算机模拟人类语言的成功 , 将使计算
机能同用户 自由交谈 。
返回和错误处理信息
系统运行时 , 应保证在任何 地 方 都 能回
退 , 但是 目前由于各种原因 , 还不 能 完 全做
到 , 将来是有希望实现的 。
错误识别已广泛 应用于各 种 计 算 机系统
中 , 但错误 自动纠正的研究还有待进一步的深
入 。 将来知识库的广泛发展和应用 , 将使错误
能被 自动推理规则推断并自动纠正 。
操作奢支持
帮助 应能随时使用 , 给用 户以帮
助 。 但是 目前帮助往往是有限的 , 且常常必须
退出应用系统才行 。 今后 , 随着研究的深入 ,
动态帮助将成为可能 。
训练 助 用户可通过它进行操作
训练 , 训练时间也有限 , 但应用系统 、 训练系
统常常不能同时使用 , 长期不使用应用系统 ,
用户 又须重新训练 。 不久的将来 , 用户能得到
动态训练 , 即能边学边用。
存储的橄据借理
数据通过界面输入 , 并由界面统一安排存
储 、 维护 、 使用 。
相关的设施服务
千、 万
用户可按 自己意图使用由界面管理的外部
设备 , 将来带有智能化的外设将大大改进我们
的工作方式 。
智能化系统
智能化系统才刚刚起步 , 随着发展 , 计算
机将能存储其所涉及的所有信息 , 从中提取 、
推理得到有用信息及更高层的信息 , 并在同用
户会话中, 使用这些信息 , 给用户以帮助 。
三 、 人机界面的理论模型
作为人和计算机之间的联系媒介的人机界
面 , 可以划分为用户层 、 环境层 、 应用层 、 数
据库层四个层次 。 用户层和环境层合起来又可
称为用户界面‘“ ” 。
用户层 用户通过此层 , 将信息传递给计
算机 , 计算机也通过此层将处理信息传递给用
户 。
】
它是用户同计算机联系的直接媒介 。
环境层 能对信息进行识 别 、 验 证 等处
理 , 使用户和计算机能得到正确的信息 , 同时
对用户和计算机起帮助作用 。
应用层
「
接受信息 , 执行规定的动作 , 并
给出处理结果 。
数据库层 存放 、 管理各种数据 , 供各层
使用 。
, 用户使用人机界面时 , 先输 入 命 令 或数
据 , 对于命令 包括菜单选择命令 则须作句法
和词义检查 。 出错的话则经屏幕提示用户 , 要
求用户重新输入 。 正确的话 , 则转到中间操作
和执行应用程序处 中间操作可以是菜单显示 、
命令格式等等 , 为用户下一步工 作服务 , 应
一 一
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用户层
环境层
现现在状态
··
··
显示信息息
提提示信息息
命命令精人人人 数据输入入
继继续会话的会话处理愉出出
一 一 丁丁
、、、、、、、、、、、、、、、、
时时应输出出出 对应输出出出出
中中间操作数据库库库 应用玻据库库
用层
数据库层
图 人机界面的理论模型
用程序的执行是用户工作的中心部分 。 应用程
序执行时 , 可返回到中间操作处或输出执行结
果 , 在应用程序执行时也可调用支持设施 , 给
予用户帮助 。 输出的结果 , 经屏幕提示用户 。
用户输入数据时 , 必须作正确性检查 , 合
乎标准的可以输入数据库 , 否则经屏幕报错 。
三个数据库是
中间操作数据库 存储中间操作数据 , 如
菜单信息等等 。
应用数据库 存储应用程序执行时所需的
数据等等 。
支持数据库 存储应用支持设施所需的帮
助信息 、 训练信息等等 。
人机界面理论模型的提出为我们今后的工
作 , 起到重要的帮助作用 。
四 、 规范化人机界面设计
,
方法
现有的人机界面设计方法 , 一般来说是
用户提出设计要求 , 设计者根据自己的经验来
进行设计 , 然后将设计转换 成程 序 , 交 予用
户 。 由于整个设计过程中用户介入少 , 结果用
户常常感到对设计很不满意 , 导致设计者不得
不作较大的改动 。 造成人力 、 物力的 浪费 见
图 “ “ 。
观察 设计
的人机界面时所采用的方法 见 图 ‘ ,
可以看出 已注意到协议评价 的重
要性 , 并认为评价后 , 须做协议提炼工作 。 但
是 及以前设计者还没有完全 认识
到有意识的重复设计的重要性 。 实际上 , 设计
是不大可能一次完成的 。
因此 , 迫切需要有一种规范化的人机界面
设计方法 。
规范化人机界面设计方 法 的
最重要一点就是设计者同用户必须密切合作 ,
用户多次更改 自己的要求也会造成人机资源的
浪费 , 影响设计的质量 “ 〕。
规范化人机界面设计方法 由三
个部分组成 见图 。
初始设计阶段
将提供界面设计者所需要的信息 , 以及设
计所需的初步考虑 。 最后得到全局关系图和管
一 飞 一
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粉粉 , 、计
,, 序实现
用用户评价价
完完成成
协协议构造造
协协议评价价
协协议提练练
设设计说明明
实实现现
图 一般人机界面设计方法 图 衍 的人机界面设计
一 一 一 气
设计目标
一 一 一 勺
要求分析 细节技术处理
数据格式考虑
设计引导 蒸器 ⋯
总体评价
代码化实脸
结构化全局考虑 一
第一步初始设计 第二步设计成熟 第三步
总结
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
评价
图 规范化人机界面设计方法
理层次图 , 它包括
设计 目标 用户提出设计要求 , 设计
员充分考虑并对用户提出建议 , 以得到合适的
设计 目标 。 不同的用户 , 要求是不同的 , 这也
是人机界面设计不能完全统一的 一 个 重 要原
因 。
要求分析 目标提出后 , 设计工作者
同用户密切合作 , 充分调查实际情况 , 以便对
目标所需的功能及 表达方式 , 各种控制结
构的说明等进行优化 。
数据格式考虑 数据结构的确定是整
个设计建立的基础 。 它的确定应由用户和设计
者共同商定 , 可以根据平时使用的数据格式作
为基本形式 , 参考未来的需要和计算机的要求
得出结果 。
设计引导 描述和考虑设计过程 中硬
件和软件的要求 , 讨论操作期望环境 。 这样就
能少走弯路 , 提高设计质量 。
结构化全局考虑 将考虑的功能模块
和数据文件关系建立起来 , 以建立设计的全局
结构 , 供设计员进行全局考虑 , 也有利于用户
提出新建议 。
设计成熟阶段
将初始设计阶段的结果经过详细的技术处
理 , 可使人机界面设计初步完成 , 它包括
细节技术处理 各功能部分进一步细
化 , 进行技术上考虑 。 行不通的设计在这一步
要排除掉 , 以减少潜在的设计重复 。
界面设计完成 各功能部分 已经技术
上细化可实现了 。 这步的主要工作是用户同计
算机交互的屏幕设计完成 , 这样就将整个设计
连接起来形成完整的人机界面设计了 。
一 一
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用户接受测试 完成的设计 , 用户必
须全面进行了解 , 并考虑接不接受此
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
。 对
用户的建议 , 设计者必须进行严格的考虑 。
总结评价阶段
对上一部分的结果 , 由甩户和专家联合进
行评价 , 以便发现 问题作进一步改进 , 最后将
其代码化 , 它包括
总体评价 用户和专家组成一个评议
组 , 对界面进行评价 , 以求进一步改进 。 评价
对于设计人员 , 必须从开始设计时就开始 , 评
价越早对设计越有利 , 此处只是对设计进行总
体评价而 已 。
我们认为 , 人机界面设计的评价标准是
设计的 目的是否实现
功能及设施配备是否健全
能否引导用户做下一步工作
对用户是否透明
使用是否方便
学习使用方法是否容易
对用户的提示是否友好
是否具有智能化
设计是否清晰 ,
信息空 间 、 时间、 设备的限制是否可
接受 ,
信息是否合法 、 可靠 、 可用 ,
信息的显示质量是否高 ,
信息的存储结构是杏合理
人机会话的响应时间是否适当
错误认识功能是否健全
多种用户的不同需求是否满足
帮助设施是否易用
界面是否可靠 、 稳定 。
评价越及时 ,
’
对设计了解度越高 , 就越能
及时发现 、 修正错误
。。 反之 , 当
一
设计者感到有
问题须修整时 , 往往感到修改的工作量过大 ,
须推翻原始结构 , 重新设计才行 。 设计者为了
避免过大的工作量浪费 , 只能置部分错误于不
顾 , 只求界面能使用 。 这样用户最后得到的界
面完善度就羞了 。
专家和用户分别使用这些标准对界面设计
进行打分评价 。 设计者可以 从分数中看出设计
的成功度 , 便于进一步改进 。
代码化实验 将界面设计转化成一个
可运行的计算机代码程序 , 供用户试用 。 在试
用 中不断发现问题 , 不断修正 。
规范化人机界面设计方法为人机界面设计
指出了一条规范的设计道路 , 按此设计将会获
得很高的效率“ 〔 。
五 、 支 撑 工 具
规范化设计方法的提出 , 为设计者指出了
一条设计道路 , 但设计者使用还不很方便 。 我
们设想能使用一套交互描述语言 , 将人和计算
机的交互动作描述下来 , 并将它发展成一个交
互软件 。 通过此交互软件的使用 , 设计者能同
用户一起很快地完成一个人机界面的设计 。 甚
至用户能使用此交互软件 , 单独完成人机界面
的设计 。
显然 , 此交互软件的设计本身也是一个人
机界面设计 。
用户同计算机的交互通讯 , 归根到底就是
输入 、 输出操作 图 。
菇菇出出
图 了 用户与计算机的通信
我们定义输入模块只能调用输出模块 , 不
能调用输入模块 。 而输出模块可以多次调用输
出模块 , 并能传蓬信息给用户 。 界面的内部操
作可以看作是输出操作的一部分 。 这样输入模
块仅仅接受用户的信息 , 而输出模块能执行各
种环境层 、 应用层 、 数据库层工作 , 并能生成
多个输入输出模块 。
一 一
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用用用用用用用用用用用用户户户
返返返回回回回回回回回回
返返返回回回回回回回回回
,,, 结构化全局图图图图图图图图图
细细细节技术处理结果果果果果果果果果
界界界面设计完成成成成成成成成成
,,, 评分结果果果果果果果果果
总总总体评价价价价价价价价价
代代代码化或框化化化化化化化化化
一一一
输入设计的目标
用户输入要求 , 主机分解
设计目标或多个功能块
用户愉入界面所需的数据
格式形式
根据已输入信息
自动构造全局图
利用存于机内的推理规则
自动处理细节技术
内存中放有多个标准界面 ,
根据参数的修改来
收集用户测试分进行统计
大多数评价标准及算法
内存中, 根据标准给出评价
根据已有信息布免计转化成
框图或直接生成程序代码
图 规范化人机界面的自动生成模式
威 二 ,
一
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‘
卜 , 一 一 二 叫 一 , 一
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小 , 】
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一 一
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通过以上对输入 、 输出模块的语言描述 ,
使人机界面 自动设计成为可能 。
规范化的人机界面生成过程 , 可如图 所
示 。
在图 中所述执行步骤 中 , 任意一步返回
用户后 , 用户都可以重新进行该次对话 , 并且 ‘
用户可在适当的地方 用“今 ”表示 返回 , 重新
进行对话设计 。
主 要 参 考 文 献
「 」 一
,
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〔 〕
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整癸打
甲 罗
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六 、 总 结
山 一
脚
,
〔连 〕 , 鑫 丛
本文中 , 我们叙述了人机界面的概念和组
成以及人机界面的理论模型 , 在此基础上提出
了规范化人机界面设计方法 , 此方法为人机界
面的设计指出了一条道路 。 最后 , 我们为规范
化人机界面的舀劫设计作了一定南探氦
一 、
提运
了一套输入 、 输出模型 。
我们已在系统的设计 中 , 应用了规范化人
机界面设计方法 , 取得了很好的效果 。
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, 喇 、 、 、户 、钊产、乃曰 , 、 , 产 、尹、沪、
上接第 页
则执行之 。
’
判别是否有来 自 的信息 。 若有 ,
则接受信息并完成相应的动作 。
的主控程序要循环进行下述二步
判别是否有来自远程的信息块 , 若有 ,
则将信息传送给
判别是否有来 自 的请求 , 若有 ,
则作成信息块 , 向 目的地发送 。
提供一个函数型计算方式的并列处理环境具有
一定的普遍性 。
、
、 结 语
本文介绍了一个以大量数据为处理对象 ,
并适宜于数 据库多种应 用领域 的并列 处理系
统 。
系统在由高速网络结合而成的多处理机的
硬件环境下实现 , 这种硬件环境较为一般 。 其
源程序使用 语言作成 , 处理机内的进程通讯
与处理机之间的信息传送 , 也都直接使用
操作系统所提供的功能 。 因此 , 这种实现对于
参 考 文 献
〔 〕加藤 , ,’以数据库和知识库为对象的并列处
理系统 ” , 情报处理学会计算机体
系结构研究会报告 冲 , 卜 ,
。
〕 , “
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