书籍名称：复杂信息系统人机交互数字界面设计方法及应用
页数：245
作者：薛澄岐著
出版时间：2015
ISBN：7564157371
出版社：南京：东南大学出版社
简介：当今数字界面已越来越多地取代传统人机硬件界面而成为信息智能系统人机交互的主要载体。对于战机、船舶驾驶、核电厂控制、战场指挥、汽车驾控等复杂信息系统人机交互数字界面(DigitalizedHuman�睠omputerInterface，DHCI)，信息来源渠道多，信息量大，信息结构关系错综复杂，从某种意义上来说，复杂信息系统DHCI就是系统的大脑，系统的各方面信息都汇集于此，为操作者提供决策判断乃至操作的依据。为了能更好地掌控整个系统，并使得整个系统的效能得到充分发挥，对该界面进行合理设计是保障信息化环境下操作者高效安全工作的关键所在。由于复杂信息系统信息表达的多样性，操纵活动中人的智力、体力、理解力等复杂性因素，容易造成视觉信息的设计与人类认知机理失衡，使得系统全面地解决复杂信息系统DHCI的设计问题变得十分棘手和困难。在军事领域，信息化装备系统的人机交互可以看作是信息化装备系统与操作人员之间的对话，是一种双向的信息交换。国内外实际运行经验表明，在军事装备系统事故中，人为因素所造成的事故远高于设备故障引起的事故数。由于信息化武器装备系统的各方面信息都汇集于DHCI上,如何保证操作人员在较短的时间内，对战场态势做出准确的判断并实施精准操作，是信息化装备系统DHCI设计的核心问题。国外已针对这一课题展开了深入的研究，但在我国则还未真正重视起来。从某种意义上来说，信息化装备的自动控制系统和DHCI共同构成了现代化装备的硬件和软件部分。在相同的硬件水平下，软件的绩效直接影响着操作人员的战斗力、生存能力和协调作战能力，在很大程度上影响了武器系统整体的性能水平。同时，信息化装备系统DHCI的优化设计和工效学评估、均衡操作人员对数字界面的认知负荷（CL）和态势感知（SA）、消除操作人员与装备系统间的认知摩擦现象等手段的实施，可有效降低DHCI的信息复杂度，提高操作人员认知效率和态势感知绩效，从而提升信息化装备系统的整体水平。东南大学从2006年开始涉足复杂信息系统DHCI设计，近十年来承担了一系列设计研究，在完成这些设计的过程中，也认识到复杂信息系统DHCI设计并不是业界传统意义上的美化设计，而是有其独特的理论体系和方法来指导设计的，好的DHCI设计是建立在深度研究分析基础上的。基于此指导思想，我们在2010年和2012年分别申请了两个国家自然基金（71071032，基于认知负荷(CL)和态势感知(SA)均衡的人机交互数字界面设计研究；71271053，数字界面视觉信息认知的脑机制研究），对复杂信息系统DHCI设计理论和评估方法进行全面深入研究，并不断将研究成果用于实际设计项目中。在此感谢国家自然基金委给予本研究的支持。基于理论研究和实际设计项目，我们对复杂信息系统DHCI设计的关键设计理论和设计技术做了系统阐述，全面总结了复杂信息系统DHCI设计的体系和过程，将眼动追踪和脑电生理技术引入DHCI的设计评价体系中。2014年5月，东南大学产品设计及可靠性工程研究所和国家国防科技工业局共同主办了“装备信息系统人机交互数字界面设计”培训。通过培训过程中和学员交流，感觉到国内在该领域的专业设计才刚刚起步，急需提高复杂信息系统DHCI设计水平的指导性书籍，用于全面分析研究复杂信息系统人机交互数字界面的设计方法、理论体系，系统性地建立设计要素、信息结构、设计理论、设计方法、设计原则以及评价方法，为复杂环境下执行复杂操作任务的界面显控设计研究提供完善的理论知识和结构脉络。本书运用设计技术、生理技术及脑成像技术对复杂信息系统数字界面进行分析，探讨数字信息设计的要素、结构、理论及方法，探索不同因素条件下影响信息设计认知的关键性要素和指标，围绕复杂信息系统人机交互数字界面要素、信息结构、设计原则、关键技术等展开系统阐述，提出了复杂信息系统人机交互数字界面的设计方法和评价体系。本书的出版对于提高我国复杂信息系统人机交互数字界面的设计水平与量化评测能力，优化我国航空航天、飞机、汽车、船舶、核电厂和发电站等重大信息系统人机交互数字界面设计，全面提升装备系统、指挥作战系统的性能，进一步加快国防现代化建设，提高国防现代化水平都有重要的战略意义和现实意义。本书的成果大部分来自东南大学研究团队近年来的研究工作，同时研究团队的师生对本书的出版做出了巨大贡献，正是这些原创性的工作和设计实践，保证了本书的独特性和前沿性。在此感谢参与本书撰写和校审工作的王海燕副教授、吴晓莉博士、李晶博士、牛亚峰博士、周蕾博士、陈默博士、苗馨月硕士、王芳硕士、匡雨驰硕士、郑佳佳硕士等师生。同时，书中部分内容源引专家、学者的著作，谨在此一并表示衷心的感谢。最后感谢中国信息融合领域顶尖权威专家何友院士，中国工业设计领域最具影响力大师清华大学柳冠中教授为本书作序。希望本书的出版能够为提高我国复杂信息系统DHCI设计水平、提升信息装备系统性能尽微薄之力。由于时间紧，人力、水平和其他条件所限，书中难免有疏忽遗漏之处，敬请各位同仁、读者批评指正。本书得到国家自然基金71071032（基于认知负荷(CL)和态势感知(SA)均衡的人机交互数字界面设计研究）和7127105（数字界面视觉信息认知的脑机制研究）项目资助出版。
前部分目录
第1章 概述——1
1.1 信息化时代——1
1.2 研究背景——1
1.3 国内外研究现状——3
1.4 复杂信息系统人机交互的研究方向——10
1.5 研究意义——10
【本章参考文献】——11
第2章 复杂信息系统人机交互数字界面定义——19
【内容提要】——19
2.1 定义——19
2.1.1 系统的复杂性——19
2.1.2 复杂信息系统的定义——20
2.1.3 人机交互数字界面——20
2.1.4 复杂信息系统人机交互数字界面——22
2.2 特点——23
2.3 复杂性分析——24
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