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

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與用戶之間交互關系的學問。在當今信息化不斷發展的時代背景下，計算機技術給人們的生活帶來的影響越來越大。在此基礎上發展起來的人機交互技術，作為計算機技術和虛擬現實技術結合產生的高科技成果，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、工作研究內容和發展歷程，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，計算機技術不斷發展，人們的生活發生了天翻地覆的變化。而以此為基礎產生的人機交互技術，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實技術等緊密相關。

二、人機交互的發展歷程和研究內容

（一）發展歷程

1959年，美國學者B.Shackel發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國際大會，同年《國際人機研究》創刊。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。

人機交互的發展歷程，即是從人適應計算機到計算機不斷地適應人的發展史，這個過程共分為五個階段，分別是：早期的手工作業階段、作業控制語言與交互命令語言階段、圖形用戶界面階段、網絡用戶界面的出現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明了鼠標器,為人機交互提供了極大便利，經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）研究內容

人機交互的研究內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，即協同工作的計算機所支持的協作環境。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展，其應用范圍也越來越廣泛，主要從以下幾個方面體現出來：

（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的整體環境都更加有設計感，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，比如有些游戲將有名的歷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）人機交互在電子產品設計中的應用

人機交互在電子產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，人機交互主要體現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，二者將電子產品與人機交互充分結合起來。

（三）人機交互在醫學領域的應用

隨著信息化和科技的不斷發展，人機交互在醫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境，讓實習醫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。

[1]董士海.人機交互的進展及面臨的挑戰[J].計算機輔助設計, 2014（03）

[2]肖楠.淺談人機交互的人機關系及其發展趨勢[J].藝術科技，2013（12）

[3]高君.人機交互的發展現狀及趨勢研究[J].工業，2015（08）