[人机交互]理解用户

一.解释什么是认知，以及它对交互设计的重要性

1.1什么是认知

认知是指与knowing相关的能力，行为和过程（考填空）

-如何感知物理刺激？如注意、知觉等

-如何认识自我、他人以及环境？如意识、记忆等

-如何利用这些知识进行思维？如推理、问题求解等

1.2人类的日常活动可以看成两部分构成

生理活动

发生在肢体上的任何行为或过程

心理活动

发生在头脑中的任何行为或过程

1.3Norman按照思维方式将认知分为两种

1.3.1经验式认知

表示了一种熟练行为模式，依赖于过程式知识和训练。

eg:行走，驾驶，交谈，击键，点击鼠标

1.3.2思考式认知（是创新思想的来源）

表示了创新思想的来源，依赖于说明式知识。

eg:设计，建模，学习，问题求解等

1.3.3相互转换

经验性认知和思考式认知可以相互转换

比如：第一次做水煮鱼是思考式认知，以后做水煮鱼就是经验式认知了。但是下次做烤鱼又是思考式认知了。

1.4记忆与识别

-人类的日常活动依赖于记忆

    -存储了活动所需要的各种知识

    -被注意的信息立即进入短时记忆

-短时记忆的作用就像草稿板一样，用于信息的短暂回忆

-信息要被记住就需要反复暴露在物理刺激下

-信息的有效记忆和使用与如何体验（或解释）信息相关

1.5上下文

上下文（环境）是影响将来信息检索程度的一个因素

    有时人们难以回忆起以前在另一个环境中编码的信息

           例如： 在火车上你偶遇某人，你一下认不出他，但过后想起是你的邻居。你只是在公寓里遇上你的邻居，因此，脱离了此环境使你难以立即认  出他 此现象也可用于解释记忆编码结构的有效性

1.6长期记忆中的信息检索有两种类型

1.6.1类型

回忆：所需信息完全从记忆中再生

识别：环境中呈现的信息提示改信息是以前指导的

1.6.2人类识别事务的能力远强于回忆事务

例如：如果题目相同，开卷考试比闭卷容易。

1.7交互设计的首要任务是任务分析

交互设计的首要任务是任务分析

  -分析人们在物理世界中是如何完成任务的

  -利用了什么对象和工具，存在的问题是什么？

  -只有理解了问题空间，才能提出合适的概念模型假定

       例如：模仿什么？如何模仿才能满足用户的任务需求

1.8物理世界知识在数字世界的应用

**人们可以模仿物理世界中的行为来理解和使用新系统

  -例如：电子便笺利用了一个生活中的便笺隐喻

     无论形式还是操作都模仿了物理便笺

     自然用户需要有基本的交互技术（键盘、鼠标）操作知识

*数字世界也可以提供物理世界无法实现的功能 

     -能够对信息进行认知水平上的存储、访问和处理

二.认知的概念框架

*2.1对交互设计有指导作用的理论模型

心理模型

信息处理

外部认知

注意：没有内部认知，因为，内部认知更多的是程序员对软件的认知，而外部认知是给用户看的，而用户通过外部认知来感知这个软件好不好用。

这些模型从不同的角度，描述人机交互过程中用户的心理学特征或活动

三.心理模型

3.1工具和设备的设计应避免用户注意如何操作

例如：驾驶设备的设计让有训练的司机集中在其任务上，而无须关注如何操作（消失了的技术）

有训练的秘书是否可以集中于文档编辑，而不关心Word的操作？

3.2在HCI中，用户所建立的、有关系统的模型为心理模型

*在学习和使用系统的过程逐步积累的知识，包括

   交互式技术和对象的具体含义或功能

   如何使用系统完成指定的操作

   系统是如何工作的

   

*尽管用户有建模的能力，但系统的设计应该减少用户学习和使用时所需要的认知资源

    成功的系统不仅容易学习，且一旦学会，行为可以自动化或半自动化

*用户如何在学习和使用的过程中理解系统

    用户并非从系统的内部来理解系统（如对象图、序列图等）

    而是从系统的外部，通过他们的世      界知识，与实际系统交互、浏览各种学习材料来建模的

*为了帮助用户建模，提议建立更加透明的系统

    -透明并非暴露系统的结构或机制，而是使得它们表面化

        对用户的操作做出相关的、有用的信息反馈

        提供易于理解、直观的交互方式

3.3信息处理

模型的一个重要作用是用来预测或者评估设计模型的性质

    -心理模型可用于预测用户需要多少知识来理解设计

    -过程模型可用于评估任务执行效率和信息处理复杂度

3.4外部认知

3.4.1内部认知是重要的认知方式，是创造性的主要来源

但并非唯一的认知方式，人类认知具有多样化的特点

3.4.2行为取决于什么

行为取决于内部知识和外部知识的结合

3.4.3外部认知具有的一些特征

3.4.3.1外部化以减少记忆负载

    外部化即把抽象的内部知识转换为具体的外部表示

其内容通常是那些容易忘却的信息，用于提示将来做什么

    例如：写日记、备忘录、购物单、日程表等

其物理形式和空间位置通常用于表示任务的优先级

    例如：用突出的颜色、字体书写，并放在手边显著的位置

外部表示在此的作用：

      提示需要做某事 提示做某事的内容 提示何时做某事

    3.4.3.2减少计算负载

– 心算需要使用 短期记忆做草稿板 （参数、操作符、中间结果、操作规则等）

– 具有 外部表示的工具减少短期记忆和计算负载

§ 例如：纸、笔、算盘、计算器等工具

– 表示的形式 和复杂度 将影响到外部信息内部化的难易程度

§ 例如： 234 X 456 = ?

 贰佰叁拾肆 乘以 肆佰伍拾陆 等于 ？

§ 后一种形式是对感知训练的挑战，需要一个复杂的认知过程进行词法扫描、语法分析和语义翻译来进行编码

– 工具的界面表示 即 可使它的使用简单化 ， 也可复杂化

    3.4.3.3标注与认知跟踪

– 心算需要使用 短期记忆做草稿板 （参数、操作符、中间结果、操作规则等）

– 具有 外部表示的工具减少短期记忆和计算负载

§ 例如：纸、笔、算盘、计算器等工具

– 表示的形式 和复杂度 将影响到外部信息内部化的难易程度

§ 例如： 234 X 456 = ?

 贰佰叁拾肆 乘以 肆佰伍拾陆 等于 ？

§ 后一种形式是对感知训练的挑战，需要一个复杂的认知过程进行词法扫描、语法分析和语义翻译来进行编码

– 工具的界面表示 即 可使它的使用简单化 ， 也可复杂化