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人機(jī)界面
閱讀�8422�(shí)間:2011-07-22 11:46:52

人機(jī)界面(Human Machine Interaction,簡稱HMI�,又稱用戶界面或使用者界面,是人與計(jì)算機(jī)之間傳遞、交換信息的媒介和對話接口,是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部�。是系統(tǒng)和用戶之間�(jìn)行交互和信息交換的媒介,它實(shí)�(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人�(jī)界面�

�(fā)�

  從計(jì)算機(jī)問世以來,早期用戶是以計(jì)算機(jī)人員為主,但隨著�(jì)算機(jī)廣泛�(jìn)入人們的工作生活�(lǐng)�,計(jì)算機(jī)用戶�(fā)生了改變,非�(jì)算機(jī)的普通用戶成了用戶的主體。這一重大�(zhuǎn)變使�(jì)算機(jī)的可用性問題變得日益突出起來。人�(jī)界面�(yīng)�(dāng)是什么樣�?如何去建造這樣的界面?人們開始關(guān)注和研究這些問題。這些問題既涉及人也涉及計(jì)算機(jī)及一些相�(guān)的學(xué)�,如:心理學(xué)、人的因素學(xué)(Human Factors�、社會學(xué)、語言�(xué)等。隨著計(jì)算機(jī)技�(shù)的發(fā)�,應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬,從而帶來了不同的理論方�。八十年代以�,人�(jī)界面的研究有了前所未有的發(fā)�,微型計(jì)算機(jī)的迅速普及對此起了重要的推動作用�

功能

  人機(jī)界面的主要功能是取代傳統(tǒng)的控制面板和顯示儀�,同�(shí)可控制PLC、單片機(jī)、變頻器、智能儀�。能有效地節(jié)省PLC編輯空間和程序量、隨�(shí)顯示重要信息,有利于�(jī)械設(shè)備的正常�(yùn)�,便于維�??梢源鎯ωS富多彩的畫面信息,使�(jī)器具有人性化。多語言文字切換功能,多臺人�(jī)MULTIDROP-LINK功能及組�(wǎng)通信功能,能夠有效提高該�(shè)備的智能�、信息化和自動化控制程度�

研究理論與方�

  (1)分析與評�(jià)技�(shù):

  用于分析、評�(jià)用戶界面有效性的理論和經(jīng)�(yàn)方法,如任務(wù)分析、話語分�、內(nèi)容分析及可用性評�(jià)��

  (2)�(shè)�(jì)方法�:

  用來�(chǎn)生好的用戶界面設(shè)�(jì)的方法與技�(shù),如:軟件心理學(xué)、環(huán)境因素設(shè)�(jì)�、多方參與設(shè)�(jì)法以及支持設(shè)�(jì)過程的工具和�(biāo)記法�

  (3)開發(fā)工具和方�:

  支持用戶界面開發(fā)的工具箱、用戶界面管理系�(tǒng)(UIMS�、快速原型法和程序設(shè)�(jì)輔助工具��

  (4)交互方式與設(shè)�:

  新的輸入/輸出設(shè)備和�(shè)備運(yùn)用策�,包括視�、聲�、觸�、姿�(tài)等通信模態(tài)及多種模�(tài)的集成�

  (5)�(guān)鍵用戶界面成分:

  如用戶界面隱喻(metaphor�、用戶界面風(fēng)�、智能界面技�(shù)、取�、超文本/超媒體以及�(lián)�(jī)幫助�

  (6)用戶模型�

  包括用戶行為模型、關(guān)于系�(tǒng)的用戶內(nèi)心模�、用戶�(gè)體差異等�

  (7)特定�(yīng)用的用戶界面�(shè)�(jì)�

  滿足某類�(yīng)用問題對人機(jī)交互作用的特定限制條件和要求的用戶界面設(shè)�(jì)。如:虛擬現(xiàn)�(shí)、智能輔�(dǎo)系統(tǒng)、信息檢�、Internet/WWW、CAD/CAM、專家系�(tǒng)過程控制、決策支持等�

  (8)�(jì)算機(jī)輔助�(xié)同工作(CSCW):

  �(guān)于如何使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)幫助人的群體有效�(xié)同工作的研究,包括現(xiàn)場觀察研�、理論模�、群體用戶界面開�(fā)�(shè)�(jì)等�

  (9)法律與標(biāo)�(zhǔn)�

  �(guān)于用戶界面的專利和版�(quán)問題、用戶界面的�(biāo)�(zhǔn)��

  這些研究方向目前大多處于十分活躍的發(fā)展階�,并且有著較�(qiáng)的分化和相互滲透傾�,有些方向甚至有可能�(fā)展為具有相當(dāng)�(guī)模的相對對立的研究領(lǐng)��

�(fēng)格分�

  這里所指的人機(jī)界面的風(fēng)�,是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用戶界面上控制輸入的方�,大致經(jīng)過了四代的演變:

  1.1、命令語言

  在圖形顯�、鼠�(biāo)、高速工作站等技�(shù)出現(xiàn)之前,現(xiàn)�(shí)可行的界面方式只能是命令和詢問方�,通信完全以正文形式并通過用戶命令和用戶對系統(tǒng)詢問的響�(yīng)來完�。這種方式使用靈活,便于用戶發(fā)揮其�(chuàng)造�,對熟練的用戶有很高的工作效率,但對一般用戶來說要求高,易出錯(cuò),不友善并難于學(xué)�(xí),它的錯(cuò)誤處理能力也較弱�

  1.2、菜單選�(xiàng)

  這種方式與命令行方式相比不易出錯(cuò),可以大大縮短用戶的培訓(xùn)�(shí)�,減少用戶的擊鍵次數(shù),可以使用對話管理工�,錯(cuò)誤處理能力有了顯著提�。但使用起來仍然乏味,可能出�(xiàn)菜單層次過多及菜單選�(xiàng)�(fù)雜的情形,必須逐級�(jìn)行選�,不能一步到位,�(dǎo)致交互速度顯得太慢�

  1.3、面向窗口的�(diǎn)選界�

  此類界面亦稱WIMP界面,即窗口(Windows)、圖�(biāo)(Icons)、菜�(Menus)、指示器(PointingDevice)四位一�,形成桌�(Desktop)。這種方式能同�(shí)顯示不同種類的信�,使用戶可在幾�(gè)工作�(huán)境中切換而不丟失幾�(gè)工作之間的聯(lián)�,用戶可通過下拉式菜單方便執(zhí)行控制型和對話型任務(wù),引入圖�(biāo)、按鈕和滾動桿技�(shù),大大減少鍵盤輸�,對不精于打字的用戶無疑提高了交互效��

  1.4、自然語言使用

  自然語言與應(yīng)用軟件�(jìn)行通信,把第三代界面技�(shù)與超文本、多任務(wù)概念�(jié)合起�,使用戶可同�(shí)�(zhí)行多�(gè)任務(wù)(以用戶的觀�(diǎn))�

  隨著文字、圖�、語音的識別與輸�(shù)技�(shù)的�(jìn)一步發(fā)�,多媒體技�(shù)在人�(jī)界面開發(fā)�(lǐng)域內(nèi)的�(jìn)一步發(fā)�,自然語言�(fēng)格的人機(jī)界面將得以迅速的�(fā)展,最終走�?qū)嵱没�?/FONT>

評價(jià)與要�

  怎樣評價(jià)一�(gè)人機(jī)界面�(shè)�(jì)�(zhì)量的�(yōu)劣,目前還沒有一�(gè)�(tǒng)一的標(biāo)�(zhǔn)。一般地,評�(jià)可以從以下幾�(gè)主要方面�(jìn)行考慮�

  (1)用戶對人�(jī)界面的滿意程��

  (2)人機(jī)界面的標(biāo)�(zhǔn)化程��

  (3)人機(jī)界面的適�(yīng)性和�(xié)�(diào)��

  (4)人機(jī)界面的應(yīng)用條��

  (5)人機(jī)界面的性能�(jià)格比�

  目前人們習(xí)慣于用“界面友好性”這一抽象概念來評�(jià)一�(gè)人機(jī)界面的好�,但“但面友好”與“界面不友好”恐怕無人能定一�(gè)確切的界�,一般認(rèn)為一�(gè)友好的人�(jī)界應(yīng)該至少具備以下特征:

  (1)操作簡單,易�(xué),易掌握�

  (2)界面美觀,操作舒��

  (3)快速反�(yīng),響�(yīng)合理�

  (4)用語通俗,語義一��

  需指出,一�(gè)用戶界面�(shè)�(jì)�(zhì)量的�(yōu)�,最終還得由用戶來判�,因?yàn)檐浖枪┯脩羰褂玫模浖氖褂谜卟攀亲钣邪l(fā)言�(quán)的人�

�(shè)�(jì)原則

     人機(jī)界面�(shè)�(jì)�(yīng)該考慮以下原則�
     1、以用戶為中心的基本�(shè)�(jì)原則
     在系�(tǒng)的設(shè)�(jì)過程�,設(shè)�(jì)人員要抓住用戶的特征,發(fā)�(xiàn)用戶的需�。在系統(tǒng)整�(gè)開發(fā)過程中要不斷征求用戶的意見,向用戶咨�。系�(tǒng)� �(shè)�(jì)決策要結(jié)合用戶的工作和應(yīng)用環(huán)�,必須理解用戶對系統(tǒng)的要求。的方法就是讓真�(shí)的用戶參與開�(fā),這樣開發(fā)人員就能正確地了� 用戶的需求和目標(biāo),系�(tǒng)就會更加成功�
     2、順序原�
     即按照處理事件順序、訪問查看順序(如由整體到單�(xiàng),由大到�,由上層到下層等)與控制工藝流程等設(shè)�(jì)�(jiān)控管理和人機(jī)對話主界面及 其二級界靀�
     3、功能原�
     即按照對象應(yīng)用環(huán)境及場合具體使用功能要求,各種子系統(tǒng)控制類型、不同管理對象的同一界面并行處理要求和多�(xiàng)對話交互的同�(shí)性要� �,設(shè)�(jì)分功能區(qū)分多級菜�、分層提示信息和多項(xiàng)對話欄并舉的窗口等的人機(jī)交互界面,從而使用戶易于分辨和掌握交互界面的使用�(guī)律和 特點(diǎn),提高其友好性和易操作��
     4、一致性原�
     包括色彩的一�,操作區(qū)域一�,文字的一�。即一方面界面顏色、形狀、字體與國家、國際或行業(yè)通用�(biāo)�(zhǔn)相一�。另一方面界面顏色� 形狀、字體自成一�,不同設(shè)備及其相同設(shè)�(jì)狀�(tài)的顏色應(yīng)保持一致。界面細(xì)節(jié)美工�(shè)�(jì)的一致性使�(yùn)行人員看界面�(shí)感到舒適,從而不分散 他的注意�。對于新�(yùn)行人�,或緊急情況下處理問題的運(yùn)行人員來說,一致性還能減少他們的操作失誤�
     5、頻率原�
     即按照管理對象的對話交互頻率高低�(shè)�(jì)人機(jī)界面的層次順序和對話窗口萊單的顯示位置等,提高監(jiān)控和訪問對話頻率�
     6、重要性原�
     即按照管理對象在控制系統(tǒng)中的重要性和全局性水�,設(shè)�(jì)人機(jī)界面的主次菜單和對話窗口的位置和突顯性,從而有助于管理人員把握好控 制系�(tǒng)的主�,實(shí)施好控制決策的順�,實(shí)�(xiàn)�(diào)度和管理�
     7、面�?qū)ο笤瓌t
     即按照操作人員的身份特征和工作性質(zhì),設(shè)�(jì)與之相適�(yīng)和友好的人機(jī)界面。根�(jù)其工作需�,宜以彈出式窗口顯示提示、引�(dǎo)和幫助信� ,從而提高用戶的交互水平和效��
     人機(jī)交互界面,無論是面向�(xiàn)場控制器還是面向上位�(jiān)控管�,兩者是有密切內(nèi)在聯(lián)系的,他們監(jiān)控和管理的現(xiàn)場設(shè)各對象是相同�,因� 許多�(xiàn)場設(shè)備參�(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的。人�(jī)界面的標(biāo)�(zhǔn)化設(shè)�(jì)�(yīng)是未來的�(fā)展方向,�?yàn)樗_�(shí)體現(xiàn)了易�、簡單、實(shí)用的基木 原則,充分表�(dá)了以人為本的�(shè)�(jì)理念。各種工控組�(tài)軟件和編程工具為制作精美的人�(jī)交互界面提供了強(qiáng)大的支持手段,系�(tǒng)越大越復(fù)雜越 能體�(xiàn)其優(yōu)越��

故障處理

     一、人�(jī)界面無響�(yīng),按觸摸任何部位都無響應(yīng)�
     處理方法:遇到這種情況,首先檢查各接線接口是否出現(xiàn)松動,然后檢查串口及中斷號是否有沖突,如果是由于沖突引起的,那么�(yīng)�(diào)整資�,避開沖��
     其次,檢查人�(jī)界面表面是否出現(xiàn)裂縫,如�(fā)�(xiàn)有裂縫應(yīng)及時(shí)更換。此外,還需要檢查人�(jī)界面表面是否有塵�,若�,用軟布�(jìn)行清除。觀察檢查控制盒上的指示燈是否工作正�,正常時(shí),指示燈為綠�,并且閃爍�
     如果上面的部分均正常,可用替換法檢查人機(jī)界面,先替換控制�,再替換觸摸�,替換主�(jī)�
     二、人�(jī)界面正常但電腦不能操�。一臺人�(jī)界面,經(jīng)試驗(yàn)其本身一切正常,但接上主�(jī)�,電腦不能操��
     處理方法:對于這種情況,原因有二。其一,可能是人機(jī)界面�(qū)動程序版本過低,需要安裝的�(qū)動程�。其�,可能是在主�(jī)啟動裝載人機(jī)界面�(qū)動程序之�,人�(jī)界面控制卡接收到操作信號,只需重新斷電�,再啟動�(jì)算機(jī)即可�
     �、觸摸不�(zhǔn)。一臺表面聲波人�(jī)界面,用手指觸摸顯示器屏幕的部位不能正常地完成對�(yīng)的操��
     處理方法:這種�(xiàn)象有2種原因。種可能是聲波屏的反射條紋受到輕微破�,如果遇到這種情況則將無法完全修復(fù);第二種可能是聲波人�(jī)界面在使用一段時(shí)間后,屏四周的反射條紋上面被灰塵覆蓋,可用一塊干的軟布�(jìn)行擦�,然后斷�、重新啟動計(jì)算機(jī)并重新校�(zhǔn)�

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