人因工程论文Windows下软件实现一例

人因工程论文Windows下软件实现一例指导老师：刘树林班级：工双学01学号：00082013姓名：李俊伟二零零四年六月背景近年来，计算机、网络通信技术和传感器技术的迅速发展，计算设备和传感器的微型化，移动化和普及化，使人类周围的计算环境和自身的生活环境发生着日新月异的巨大变化。计算机融入了人们日常生活和工作环境，正在无处不在的发挥着自身的作用。技术发展与人的因素是不可分割的，研究工具和技术中人的因素就是人因工程发展的起因。随着生产技术的发展和人类对于自身认识的加深，人因工程学也越来越深入地与技术融合在一起，同时也越来越深入地融入人们的生活之中。人们对计算机智能化的呼声越来越高，希望计算机能够更聪明一些，而智能化正是未来计算机发展的趋势之一。在全面考虑人的认知心理和信息传递特点的基础上，将人因工程和信息论引入计算机界面设计评价领域，在人机交互设计过程中充分考虑人的因素，及人、机各自传递信息的特点，进行人机交互设计开发。人机交互在经历了基于键盘鼠标的机械操作和基于声音图像的多媒体交互过后，正向一种像人人交互那样自然并具有可视化界面的隐式交互发展：计算机能够理解人的语言，体察人所处的环境状况，分析人的行为，然后智能地做出相应的输出。这样才能充分发挥人及计算机的各自优势，并增强人与计算机之间的友好程度，使计算机看起来更智能化，学会“思考”，让人们的使用更加简单、灵活，将精力集中在真正要做的工作上面，最有效率的工作，节省不必要的时间。总的来说，人机交互本质上是认知过程，通过在理论中综合应用人因工程学的知识，才能设计出好的人机交互原型，最终实现和应用人机交互理论。人们对人机系统关系的认识问题，伴随着人机关系基本观点的变化由来已久。在计算机出现的不足半个世纪的时间里，人机交互技术经历了巨大的变化。单就计算机输出信息的形式而言，经历了以符号为主的字符命令语言、以视觉感知为主的图形用户界面、兼顾听觉感知的多媒体用户界面和综合运用多种感观(包括触觉等)的虚拟现实系统。在符号阶段，用户面对的只有单一文本符号，虽然离不开视觉的参与，但视觉信息是非本质的，本质的东西只有符号和概念。在视觉阶段，借助计算机图形学技术使人机交互能够大量利用颜色、形状等视觉信息，发挥人的形象感知和形象思维的潜能，提高了信息传递的效率。不论从何种角度看，人机交互发展的趋势体现了对人的因素的不断重视，使人机交互更接近于自然的形式，使用户能利用日常的自然技能，不须经过特别的努力和学习，认知负荷降低，工作效率提高。这种“以人为中心”的思想特别是自80年代以来，在人机交互技术的研究中得到明显的体现。“伴随交互”理论传统的人机接口被设计成有目的性的，使用者首先想要做或者完成某件事情，然后使用计算机来完成它。这更接近与现实中的游戏——游戏玩家如果想要飞起飞船或者让游戏角色跳跃的话，就需要去按相应的按钮。在许多实验的和应用系统中其交互作用是远不够直接的。设想一下：在一个聪明的房子里，一个人进入一个房间，系统感测到了她的出现,调整空调和照明到他们的习惯状态。使用者并没有想要将灯光调暗或者改变暖气的热度，然而因为她进入了房间，系统感知到并主动为她做出变化以适应她的需求。比如将大量的传感器布置在无处不再的计算机系统和移动应用中就是这方面的一个例子：探测人或物的位置，他们所说的，甚至于他们的生理状态，但并不仅仅是这些。使用者发出带有目的的信号并表示在计算机上，系统感知并通知实际系统做出反应。但是上述的聪明的房子并不仅仅是这样子的—使用者的目的是进入房间，但是与此同时，作为一个副作用。灯光和采暖系统变化了……这就是所谓的“伴随交互作用”。当我们注意到这种关联相互作用并试图寻找时我们就会发现在现实中大量存在的例子：汽车的车门在打开时，车灯会保持；当屋子里有动静时，等会持续的亮着；自动冲水马桶；我们也可以找到单纯应用在计算机领域的事例（当感应信号属于纯电子信号时）：比如微软的自动帮助系统，IE浏览器的自动完成功能，VC++编辑器的自动宏创建功能等等。现代的网上购物系统，会以顾客上次的选购内容为基础进行分析从而推荐本次购物的相关内容（比如：亚马逊网上购物）。实例及方案建立在如前所述的伴随交互的理论基础上，我通过编程建立了一个基于Windows系统的一个智能剪贴板监视程序，简单的对该理论进行了简单的实现。程序是建立在Windows基础上的，通过Windows本身的消息机制动态监视剪贴板内部的变化，并将剪贴板里的内容进行分析和提取，然后对剪贴板内容的处理提出建议，反映在我们软件的窗口上，提供给软件的用户。程序启动后会自动停靠在Windows桌面右下角的任务栏，仅仅可以看到一个图标。也就是说，正常状态下，用户是察觉不到程序的，而且程序本省占用很少的CPU和内存资源。当用户进行复制或者剪切操作时，程序便能自动判别剪贴板中的文件类型，是文件，文本，图片或者是音乐文件等，然后根据内容，为用户提出处理该文件的建议。这里以文本为例，当用户操作复制或剪切一段文本时，程序自动判别是否是URL内容，如果存在，则动态生成按钮，以方便用户打开该URL；如果是mail地址，则按钮会提供发送邮件功能；或者干脆就是一段文本信息，那么给出记事本或者是Word，打开内容进行编辑。另外，在Windows的实际使用过程中，我们经常会遇到由于复制了一个比较大的文件而使得系统运行速度变慢的情况，虽然平常较少感觉得到，但是这种情况是确实存在的，尤其是对那些对系统反映速度要求比较苛刻的用户是不能忍受的（例如有些游戏玩家）。有时候也会出现复制东西以后，经过一段时间后忘记了剪贴板内还有东西的情况。这时想要立即清空剪贴板就是一件比较麻烦的事情了，可能需要你打开Word，复制一段文字后，打开Office的剪贴板，然后选删除以清空剪贴板（我就经常这么做）。考虑到这一点，我的程序在设计时就将清空剪贴板作为了一项主要功能列在了项目的任务书中，以方便用户使用。系统实例最终编译完成的程序界面如图所示：系统托盘区图标及右键展开菜单的示意图托盘区图标示意图当鼠标悬停时可以看到气泡窗口的提示：“剪贴板监视程序”。当鼠标选中一个URL并选取了复制或者剪切操作时，程序将自动感知，调出窗口对URL进行显示，并对URL的处理提出建议。复制连接后的图标显示情况示意，可以看到程序识别URL并动态生成两个水晶图标按钮，其中左侧为调用IE浏览器打开URL的按钮，右侧为用记事本打开网址进行编辑的按钮。当鼠标选中一个Mail地址并选取了复制或者剪切操作时，程序也将自动感知，调出窗口对Mail地址进行显示，并对处理提出建议。过程的截图界面如下所示：复制邮件地址后的图标显示情况示意，可以看到程序正确识别邮件地址并动态生成两个水晶图标按钮，其中左侧为调用OutLook向该联系人发邮件的按钮，右侧为用记事本打开邮件地址进行编辑的按钮。若选中一段普通文本或者字符串并进行了复制或者剪切操作时，程序也将自动感知，调出窗口对字符串或文本进行显示，并对处理提出建议。过程的界面截图如下所示：进行了复制操作后的图标显示情况示意，排除了邮件地址和URL的可能，程序对该字符串当作普通文本处理，并动态生成调用记事本进行编辑的按钮。结束语人因工程学在很大程度上是一门实验科学，其主要任务即是把与人的能力和行为有关的信息及研究结果应用于产品、设施、程序和周围环境的设计中去。这些知识主要来源于试验和观察。本次我所做的是在人机交互交互方面的一个试验性的研究，还仅仅是一个小的实践，还远不够深入和完善，软件功能、界面上都还有需要改进的地方。由于人因工程学与一般工程技术学科的不同的特点，即产品是为顾客服务的，设计时应该始终把用户放在首位。因此在我编程的初期工作就是认真的分析用户的需求，用户使用的频度，用户的习惯性和软件的易用性，采用系统的方法考虑，以免出现反复。注：此文的软件参考了本人的辅修毕业设计内容参考文献【1】AlanDix，incidentalinteraction【2】AlanDix，ManagingtheEcologyofInteraction【3】刘涛，陈鹏远，VisualC++.NET核心编程与开发实例，人民邮电出版社，2003年4月【4】方正，MFC类库参考手册，海洋出版社，2001年12月