HCI(人機互動 Human-Computer Interaction)

HCI(人機互動 Human-Computer Interaction)

HCI是Human-Computer Interaction的縮寫,意思是人機互動,指人與計算機之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口,是計算機系統的重要組成部分。

人機互動與人機界面是兩個有著緊密聯繫而又不盡相同的概念。

基本介紹

  • 中文名:人機互動
  • 外文名:Human-Computer Interaction
  • 縮寫:HCI
  • 隸屬計算機系統
概念,自適應,

概念

人機互動是人與計算機之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口,是計算機系統的重要組成部分。
人機互動與人機界面是兩個有著緊密聯繫而又不盡相同的概念。
作業系統的人機互動功能是決定計算機系統“友善性”的一個重要因素。
人機互動功能主要靠可輸入輸出的外部設備和相應的軟體來完成。
早期的人機互動設施是鍵盤顯示器。操作員通過鍵盤輸入命令,作業系統接到命令後立即執行並將結果通過顯示器顯示。隨著計算機技術的發展,操作命令越來越多,功能也越來越強,通過圖像進行人機互動已經成為可能,人們已經進入了智慧型化的人機互動。

自適應

背景
嵌入式系統是以套用為中心,以計算機技術為基礎,軟硬體可裁剪,適用於套用系統對功能,對可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統,其工程實踐正逐漸地引起研究人員的關注,在實際工程中有諸多因素需要考慮,比如微處理器的功耗,器件的可靠性,設備的抗惡劣環境能力,人機互動界面(HCI),現場通信等等問題。HCI是嵌入式系統工程中的一個重要課題。由於某些嵌入式系統研發的複雜性和工程實施中的不確定性,導致嵌入式系統HCI有僵化的趨勢,對此提出一種可適應性的解決思路是必要的。
嵌入工程
圖形用戶界面是當前用戶界面的主流。HCI是決定嵌入式計算機系統是否友好的一個重要因素。嵌入式系統人機互動功能主要靠輸入輸出的設備與相應的軟體協同來實現。可供人機互動使用的設備主要有鍵盤、顯示以及各種模式識別設備等。嵌入式系統的人機互動因其特殊性而與PC有所區別,多數的嵌入式系統都是顯示屏幕與鍵盤,或者帶觸控螢幕定位的設備組成。對用戶而言,需要用按鍵或觸控螢幕的動作告知系統如何按照人的意圖去輸出,絕大多數嵌入式系統都有個HCI系統供用戶使用。問題是在工程中互動設計時,設計者往往會把互動界面和系統的資源聯繫起來,使得界面的設計不獨立於系統資源。軟體設計勢必在很大程度上受限於硬體資源。實踐中,通常的做法是根據現有的硬體條件臨時組織一個數據結構,把一系列字元串值“串”起來,之間可以實現相互跳轉。一個互動節點的快照描述一般需要幾部分組成:1)狀態枚舉量;2)顯示常量狀態值;3)前趨狀態;4)後繼狀態。還可能需要包含節點Id標識等其他的輔助信息。顯然,這是用一種靜態的方法來生成一個選單對象,代碼易讀性強,但各個部分相互依賴,編碼和調試比較繁瑣,需要設計者對各部分都十分清楚。最大的問題是可擴展性受限,對後續規模的增加造成一定的影響。工程實踐中,用戶的需求及隱含需求往往是複雜和不確定的。
嵌入式HCI
可適應的HCI是指可根據系統的計算環境或套用情境進行伴隨調節的界面。可以進一步區分為被動性適應和主動性適應(或自適應)。
可適應性HCI在嵌入式系統開發中有著越來越迫切的要求。通常該需求來源於2個方面,一個是用戶需求的變更;另一個是系統執行中的套用環境變化。由這2種因素出發,依據可適應性的行為模式,嵌入式HCI的可適應性從以下2個方面展開研究:
所謂靜態可適應性是指與系統靜態配置相關的可適應性,通常適應行為發生在2次系統啟動之間。這種適應的需求通常是外來的,比如用戶需求的修改,設計方案的變化。在工程中,常常出現疊代式的適應性修改,所以靜態可適應性也是一個很有現實意義的需求。這種可適應性的實現必須藉助非易失性存儲器來進行,用來存儲變化後的定義及配置參數,使得順利完成適應行為。
動態可適應性是指在系統運行過程中,可以依據環境的變化進行線上自適應修改,即普適環境下的修改。通常普適設備在使用環境中遷移,引起了環境參數的強制性變化,系統的HCI與環境就會產生矛盾,因此普適策略下的自適應調整是很有必要的。依據收集到的系統狀態信息,判斷是否HCI與系統配置同步,依靠算法實時糾正系統配置來實現自適應。普適環境下的自適應特點在於動態性,只有在出現矛盾的時候才做普適調整,在設計中必須對匹配性進行考慮。

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