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第一章绪论学习目标·理解人机界面的概念·了解人机界面学有哪些研究内容·掌握人机系统由哪些方面所组成·了解20世纪最成功的10种人机界面装置·了解人机界面的发展趋势20世纪80年代以来，计算机的软件和硬件技术取得了较大的发展，同时，计算机的使用者也从计算机专家迅速扩大到了广大未受过专门训练的普通用户，由此极大地提高了用户界面在系统设计和软件开发中的重要性，强烈地了人机交互界面的进步。在计算机技术发展的初期，由于系统的运行速度慢、价格昂贵并且可靠性差，不可能进行交互使用，用户必须调整自己的行为去适应机器的要求。因此，与计算机使用中的其他问题相比，界面只是一个小问题。随着计算机性能的提高，系统能够用一部分资源来处理人一计算机界面，用户界面设计开始引起人们的注意。用户界面的发展对计算机系统整体性能的提高所具有的重要性，己经得到了人们的高度重视，与此同时，围绕人机建模业已形成了计算机产业又一新的竞争领域。在美国，人机建模研究在信息技术中被列为与软件和计算机并列的六项国家关键技术之一，并被认为“对于计算机工业有着突出的重要性，对其他工业也是很重要的”。美国国防关键技术计划不仅把人机交互界面列为软件技术发展的重要内容之一，而且还专门增加了与软件技术并列的人~系统界面一项内容。日本也提出了FPIEND2l计划(Future Personalized Infortion Environment Development),其目标就是要开发21世纪的计算机界面。我国在人机界面方面的设计与国际同类研究相比还存在较大差距。目前的研究仅仅着重于支持界面的软件和硬件，对界面本身还缺少深入的研究，用户界面的设计还没有成为软件设计中独立的一部分，也缺少新的人机界面设计技术。而另一方面，计算机科学的发展和计算机的普及应用又对人机界面的研究提出了越来越高的要求。下面介绍人机界面设计的基本概念、研究内容、应当具备的基本知识、研究方法及人机界面的发展。第一章绪论1-1什么是人机界面所谓计算机系统，是指计算机硬件、软件和人共同构成的人机系统。人机界面是一类特殊的软件，它帮助实现计算机硬件、软件和人三者之间的恰当联系和协调一致。简单地说，人机界面是专门处理人机交互活动的软件，它是人与硬件、软件的交叉部分。如图1.1所示。人~计算机的交互作用是通过用户界面来实现的。与传统人一机系人机界面统不同的是，人-计算机系统中的交互形式已成为用户与计算机两个硬件“智能系统”之间通讯和对话的手段。广义的人机界面：在人机系统模型中，人与机之间存在一个相互图1.1人机界面作用的“面”，称为人一机界面，人与机之间的信息交流和控制活动都发生在人机界面上。机器的各种显示都“作用”于人，实现机-人信息传递：人通过视觉和听觉等感官接受来自机器的信息，经过脑的加工、决策，然后做出反应，实现人一机的信息传递。人机界面的设计直接关系到人机关系的合理性。研究人机界面主要针对显示和控制两个问题。狭义的人机界面：是指计算机系统中的人机界面。人机界面(Hun-Computer Intece,简称为HCI),又称人机接口、用户界面(User Intece)、人机交互(Hun-Computer Interaction),是计算机科学中最年轻的分支科学之一。它是计算机科学和认知心理学两大科学相结合的产物，同时也吸收了语言学、人机工程学和社会学等科学的研究成果。通过30余年的发展，已经成为一门以研究用户及其与计算机的关系为特征的主要学科之一。尤其，20世纪80年代以来，随着软件工程学的迅速发展和新一代计算机技术研究的推动，人机界面设计和开发已成为国际计算机界最为活跃的研究方向。人机交互界面作为一个独立的、重要的研究领域，受到了世界各计算机厂家的关注，并成为20世纪90年代计算机行业的又一竞争领域。从计算机技术的发展过程来看，人机交互界面技术还引导了相关软硬件技术的发展，是新一代计算机系统取得成功的保证。1-2人机界面学的研究内容人机界面学是计算机科学、人类工程学和认知心理学等学科相结合的产物。它的研究内容很广，包括心理学领域的认知科学；软件工程领域的系统构架技术；信息处理领域的语音处理技术和图像处理技术；人工智能领域的智能控制技术。除此之外，它还涉及哲学、医学、语言学、社会学等，是名副其实的跨学科、综合性的科学。以下简单介绍人机界面学的相关学科。1-2-1认知心理学认知心理学，从广义上来说，就是关于认识的心理学。人类认识客观事物，主要是通过感
