一種建立離散式人機交互機制的方法
一種建立離散式人機交互機制的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征在于將一個機器系統(tǒng)及其操作人員作為一個整體對待，通過將操作人員的行為流程或思維流程以及機器系統(tǒng)的運行流程共同銜接、互補構(gòu)成人機互補運行流程模型，并通過對這一人機互補運行流程模型的分析進而完成人機交互需求點的辨識以及人機交互需求點產(chǎn)生的位置及其原因、目的，由此，本發(fā)明關(guān)注并解決了一個機器系統(tǒng)在何種情況下會出現(xiàn)人機交互需求點的問題，以及對這些人機交互需求點的集合如何組織應(yīng)答以形成有效的離散式人機交互機制的問題。
【專利說明】一種建立離散式人機交互機制的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征在于關(guān)注并解決了一個機器系統(tǒng)在何種情況下會出現(xiàn)人機交互需求點的問題，以及這些人機交互需求點如何組織以形成有效的“人機交互機制”的問題。此處所述“人機交互機制”不是一個集中的人機交互界面或裝置，而是分布在人機交互需求點出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，能夠讓操作者對人機交互請求及時給予應(yīng)答的、離散式的人機交互機制；另外，此處所述一個機器系統(tǒng)可以是任意一種人造裝置，包括:純機械裝置，機電裝置，或單純用于數(shù)據(jù)運算的計算機。
【背景技術(shù)】
[0002]人機交互(Human-Computer Interaction,HCI)是關(guān)于設(shè)計、評價和實現(xiàn)供人們使用的交互式計算機系統(tǒng)，且圍繞這些方面主要現(xiàn)象進行研究的科學(xué)(ACM SIGCHI，1992，第6頁)。
[0003]人機交互、人機互動(英文:Human-Computer Interaction 或 Human-MachineInteraction，簡稱HCI或HMI)，是一門研究系統(tǒng)與用戶之間的交互關(guān)系的學(xué)問。系統(tǒng)可以是各種各樣的機器，也可以是計算機化的系統(tǒng)和軟件。人機交互界面通常是指用戶可見的部分。用戶通過人機交互界面與系統(tǒng)交流，并進行操作。小如收音機的播放按鍵，大至飛機上的儀表板、或是發(fā)電廠的控制室(維基百科-人機交互)。
[0004]當(dāng)今，人們通常把人機交互歸為人機交互界面，指人機交互技術(shù)主要是研究人與計算機之間的信息交換，它主要包括人到計算機和計算機到人的信息交換兩部分。人機交互技術(shù)涉及到計算機科學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和社會學(xué)以及人類學(xué)等諸多學(xué)科，是信息技術(shù)的一個重要組成部分，并將繼續(xù)對信息技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響(《人機交互基礎(chǔ)教程:第2版》，清華大學(xué)出版社，2010年11月，作者:孟祥旭，ISBN編號:9787302226529)。
[0005]從目前國內(nèi)外最新的公開文獻中，有關(guān)人機交互的研究集中在人機交互的具體技術(shù)實現(xiàn)方面，如:
[0006]I)人機交互界面表示模型與設(shè)計方法(Model and Methodology)。友好人機交互界面的開發(fā)離不開好的交互模型與設(shè)計方法。
[0007]2)可用性分析與評估(Usability and Evaluation)。可用性關(guān)系到人機交互能否達到用戶期待的目標(biāo)，以及實現(xiàn)這一目標(biāo)的效率與便捷性。
[0008]3)多通道交互技術(shù)(Mult1-Modal)。在多通道交互中，用戶可以使用語音、手勢、目艮神、表情等自然的交互方式與計算機系統(tǒng)進行通信。
[0009]4)認(rèn)知與智能用戶界面(Recognition and Intelligent User Interface)。智能用戶界面(Intelligent User Interface, IUI)包括上下文感知、眼動跟蹤、手勢識別、三維輸入、語音識別、表情識別、手寫識別、自然語言理解等。
[0010]5)虛擬環(huán)境(Virtual Environment)中的人機交互。通過研究視覺、聽覺、觸覺等多通道信息融合的理論和方法、協(xié)同交互技術(shù)以及三維交互技術(shù)等，建立具有高度真實感的虛擬環(huán)境，使人產(chǎn)生“身臨其境”的感覺。[0011]6) Web設(shè)計(Web-1nteraction)。重點研究Web界面的信息交互模型和結(jié)構(gòu)，Web界面設(shè)計的工具和技術(shù)，以及Web界面設(shè)計的可用性分析與評估方法等內(nèi)容。
[0012]7)移動界面設(shè)計(Mobile and Ubicomp)。移動計算(Mobile Computing)、普適計算(Ubiquitous Computing)等對人機交互技術(shù)提出了更高的要求,面向移動應(yīng)用的界面設(shè)計問題已成為人機交互技術(shù)研究的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。
[0013]8)群件(Groupware)。群件是指幫助群組協(xié)同工作的計算機支持的協(xié)作環(huán)境，主要涉及個人或群組間的信息傳遞、群組中的信息共享、業(yè)務(wù)過程自動化與協(xié)調(diào)，以及人和過程之間的交互活動等。
[0014]綜上所述，當(dāng)前人們對人機交互技術(shù)的研究，更多關(guān)注人機交互界面、人機交互手段的實現(xiàn)，然而也忽視了一些構(gòu)成人機交互任務(wù)的基本要素，包括:
[0015]?人機交互的具體需求是如何產(chǎn)生的，什么情況下需要進行人機交互？
[0016]?是否應(yīng)該將人機交互集中在一個界面？
[0017]?人機交互任務(wù)的具體目的是什么，提高人機交互可用性的內(nèi)在機理是什么？
[0018]本發(fā)明基于“物人合一”的思想和方法論，回答了以上問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0019]本發(fā)明公開了一種建立離散式人機交互機制的方法，目的是提供一種方法，能夠建立有效的離散式人機交互機制，以提高人機交互的功能性和可用性，并進而提高系統(tǒng)的動態(tài)運行效率。
[0020]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括:
[0021]1.本發(fā)明公開了一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征在于關(guān)注并解決了一個機器系統(tǒng)在何種情況下會出現(xiàn)人機交互需求點的問題，以及對這些人機交互需求點的集合如何組織應(yīng)答以形成有效的“人機交互機制”的問題，它包括:
[0022](I)本發(fā)明明確指出了當(dāng)一個機器系統(tǒng)遇到非結(jié)構(gòu)化信息(不能用該機器系統(tǒng)已有的、確定的邏輯規(guī)則描述的信息)時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點；
[0023](2)本發(fā)明明確指出了當(dāng)一個機器系統(tǒng)遇到結(jié)構(gòu)化信息(能夠用確定的邏輯規(guī)則描述的信息)，但是在所述該機器系統(tǒng)中沒有預(yù)設(shè)已知的對該信息進行處理的規(guī)則時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點；
[0024](3)本發(fā)明明確指出了當(dāng)操作者(或使用者，以下統(tǒng)稱為操作者)對所述機器系統(tǒng)的運行結(jié)果或環(huán)境狀態(tài)不滿意時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點；
[0025](4)本發(fā)明明確指出了一個機器系統(tǒng)的所有所述人機交互需求點的集合按照“不引起操作者的行為流程或思維流程產(chǎn)生中斷、跳轉(zhuǎn)，也不導(dǎo)致機器系統(tǒng)的運行流程中斷”的原則進行組織以及設(shè)計應(yīng)答方式，即能形成一個有效的“人機交互機制”;
[0026](5)本發(fā)明明確指出了一個所述有效的“人機交互機制”不是一個集中的人機交互界面或裝置，而是分布在人機交互需求點出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，能夠讓操作者對人機交互請求及時給予應(yīng)答的、離散式的人機交互機制。
[0027]2.根據(jù)本發(fā)明所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是將所述機器系統(tǒng)與操作人員作為 一個整體對待，通過兩者共同構(gòu)成的流程模型來完成所述人機交互需求點的辨識以及人機交互需求點產(chǎn)生的位置及其原因、目的，它包括:[0028](I)本發(fā)明明確指出了通過將一個機器系統(tǒng)的運行流程與該機器系統(tǒng)的操作者的行為流程或思維流程相互銜接、交互，形成一個完整的“人機互補運行流程模型”，此圖客觀真實地反映了一個機器系統(tǒng)在有人操作時的真實運行軌跡，包括不同的操作者基于其知識、經(jīng)驗的不同而做出不同的響應(yīng)后，可能導(dǎo)致該機器系統(tǒng)不同的運行軌跡，這也是實施本發(fā)明方案時需要考慮的一個因素；
[0029](2)通過上述“人機互補運行流程模型”，可以實現(xiàn)所述人機交互需求點的辨識，包括人機交互需求點的原因、目的及出現(xiàn)的位置或環(huán)節(jié)。
[0030]3.根據(jù)本發(fā)明所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是全面、即時響應(yīng)人機交互需求點，不使所述“人機互補運行流程模型”發(fā)生中斷、跳轉(zhuǎn)，則，即可形成有效的離散式人機交互機制。
[0031]4.根據(jù)本發(fā)明所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是所述有效的離散式人機交互機制是一系列無處不在的(Ubiquitous)人機交互需求點及其響應(yīng)方式的
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[0032]5.根據(jù)本發(fā)明所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是所述機器系統(tǒng)可以是任意一種人造裝置，它包括:
[0033](I)純機械裝置，機械運動(如齒輪運動、杠桿運動)也是一種運算過程，有輸入、有輸出，當(dāng)輸入超出該機器已知的設(shè)計范圍時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點；
[0034](2)機電裝置，其中電氣部分可以包含計算機或微處理器程序，也可以是由電路開關(guān)、繼電器為主構(gòu)成而不包含程序；
[0035](3)電子數(shù)據(jù)處理裝置，可以是單純用于數(shù)據(jù)運算的計算機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的人機互補運行流程模型圖【具體實施方式】
[0037]以下通過【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明技術(shù)方案的實施方式:
[0038]圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的人機互補運行流程模型圖，說明了本發(fā)明技術(shù)方案實施構(gòu)建的方式。其中，該方法包括:
[0039](I)所述人機互補運行流程模型由操作人員的行為流程或思維流程1，以及機器系統(tǒng)的運行流程2共同銜接、互補構(gòu)成，是一個整體；
[0040](2)步驟3操作人員開始工作，同時啟動機器系統(tǒng)開始運行步驟4 ；
[0041](3)步驟5機器系統(tǒng)循環(huán)獲取信息Mi，該信息已經(jīng)由機器系統(tǒng)中的信息采集模塊完成系統(tǒng)的狀態(tài)信息采集，并存儲為信息集合Mx ；
[0042](4)機器系統(tǒng)通過步驟6判斷所獲取的信息Mi是否是已知結(jié)構(gòu)化信息；
[0043](5)如步驟6的結(jié)果為否，則產(chǎn)生一個所述的人機交互需求點，并通過步驟7向操作人員發(fā)出人機交互請求信息Mi ；
[0044](6)操作人員在步驟8如果獲取人機交互請求信息Mi (非已知結(jié)構(gòu)化信息)，則在步驟9判斷是否已經(jīng)完成了人機交互請求的應(yīng)答，如為否，則通過步驟10向機器系統(tǒng)回復(fù)請求信息Mi (此時已經(jīng)過操作人員處理為已知結(jié)構(gòu)化信息)；如果步驟8沒有獲取到人機交互請求信息Mi，或者步驟9的結(jié)果為是，則繼續(xù)；
[0045](7)機器系統(tǒng)在步驟6的判斷結(jié)果如果為是，在通過步驟11對信息Mi進行處理；
[0046](8)在步驟12，操作人員通過對環(huán)境和機器系統(tǒng)的狀態(tài)信息的感知形成的信息集合Hx，從中循環(huán)獲取一個信息Hi ;再經(jīng)過步驟13判斷是否對當(dāng)前的狀態(tài)信息Hi滿意；
[0047](9)如果操作人員在步驟13的判斷結(jié)果為否，則產(chǎn)生一個所述的人機交互需求點，并通過步驟14向機器系統(tǒng)發(fā)出人機交互需求指令HComi ；
[0048](10)機器系統(tǒng)在步驟15獲取操作人員發(fā)來的人機交互需求指令HComi (如果有該指令存在，否則繼續(xù))；
[0049](11)機器系統(tǒng)將本循環(huán)通過處理信息Mi得出的結(jié)論以及人機交互需求指令HComi進行綜合，通過步驟16輸出控制結(jié)論；
[0050](12)此后，機器系統(tǒng)返回步驟5繼續(xù)下一個循環(huán)流程，操作人員則返回步驟8繼續(xù)下一個循環(huán)流程；
[0051](13)操作人員需要停止機器系統(tǒng)運行時，通過步驟17向機器系統(tǒng)發(fā)出結(jié)束指令18。通過以上人機互補運行流程的實施可以得出如下結(jié)論:
[0052]I)所述的人機交互需求點出現(xiàn)在步驟7和步驟10，以及步驟14 ；
[0053]2)通過上述人機互補運行流程模型對信息集合Mx、以及對信息集合Hx進行循環(huán)遍歷，則可以得出全部的所述人機交互需求點；
[0054]3)根據(jù)人機互補運行流程模型，按照“不引起操作者的行為流程或思維流程產(chǎn)生中斷、跳轉(zhuǎn)，也不導(dǎo)致機器系統(tǒng)的運行流程中斷”的原則，組織所有所述的人機交互需求點，以及設(shè)計應(yīng)答方式，即能形成一個有效的“人機交互機制”;
[0055]4)前述有效的“人機交互機制”將是離散式的，其特征是有效的離散式人機交互機制是一系列契合人機互補運行流程模型的、無處不在的人機交互需求點及其響應(yīng)方式的集
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[0056]需要說明的是，以上實施例是用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。
[0057]綜上所述，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0058]?本發(fā)明通過人機互補運行流程模型的提出，解決了一個機器系統(tǒng)在何種情況下會出現(xiàn)人機交互需求點的問題，以及對這些人機交互需求點的集合如何組織應(yīng)答以形成有效的“人機交互機制”的問題；
[0059]?本發(fā)明也給出了一種通過人機互補運行流程模型進行系統(tǒng)動態(tài)運行性能的評估方法。
[0060] 本發(fā)明方法已經(jīng)用于 申請人:的實際工程項目中，并經(jīng)過了至少2年的運行檢驗。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明公開了一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征在于關(guān)注并解決了一個機器系統(tǒng)在何種情況下會出現(xiàn)人機交互需求點的問題，以及對這些人機交互需求點的集合如何組織應(yīng)答以形成有效的“人機交互機制”的問題，它包括: (1)本發(fā)明明確指出了當(dāng)一個機器系統(tǒng)遇到非結(jié)構(gòu)化信息(不能用該機器系統(tǒng)已有的、確定的邏輯規(guī)則描述的信息)時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點； (2)本發(fā)明明確指出了當(dāng)一個機器系統(tǒng)遇到結(jié)構(gòu)化信息(能夠用確定的邏輯規(guī)則描述的信息)，但是在所述該機器系統(tǒng)中沒有預(yù)設(shè)已知的對該信息進行處理的規(guī)則時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點； (3)本發(fā)明明確指出了當(dāng)操作者(或使用者，以下統(tǒng)稱為操作者)對所述機器系統(tǒng)的運行結(jié)果或環(huán)境狀態(tài)不滿意時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點； (4)本發(fā)明明確指出了一個機器系統(tǒng)的所有所述人機交互需求點的集合按照“不引起操作者的行為流程或思維流程產(chǎn)生中斷、跳轉(zhuǎn)，也不導(dǎo)致機器系統(tǒng)的運行流程中斷”的原則進行組織以及設(shè)計應(yīng)答方式，即能形成一個有效的“人機交互機制”； (5)本發(fā)明明確指出了一個所述有效的“人機交互機制”不是一個集中的人機交互界面或裝置，而是分布在人機交互需求點出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，能夠讓操作者對人機交互請求及時給予應(yīng)答的、離散式的人機交互機制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是將所述機器系統(tǒng)與操作人員作為一個整體對待，通過兩者共同構(gòu)成的流程模型來完成所述人機交互需求點的辨識以及人機交互需求點產(chǎn)生的位置及其原因、目的，它包括: (1)本發(fā)明明確指出了通過將一個機器系統(tǒng)的運行流程與該機器系統(tǒng)的操作者的行為流程或思維流程相互銜接、交互，形成一個完整的“人機互補運行流程模型”，此模型客觀真實地反映了一個機器系統(tǒng)在有人操作時的真實運行軌跡，包括不同的操作者基于其知識、經(jīng)驗的不同而做出不同的響應(yīng)后，可能導(dǎo)致該機器系統(tǒng)不同的運行軌跡，這也是實施本發(fā)明方案時需要考慮的一個因素； (2)通過上述“人機互補運行流程模型”，可以實現(xiàn)所述人機交互需求點的辨識，包括人機交互需求點的原因、目的及出現(xiàn)的位置或環(huán)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是全面、即時響應(yīng)人機交互需求點，不使所述“人機互補運行流程模型”發(fā)生中斷、跳轉(zhuǎn)，則，即可形成有效的離散式人機交互機制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是所述有效的離散式人機交互機制是一系列無處不在的(Ubiquitous)人機交互需求點及其響應(yīng)方式的隹A
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5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是所述機器系統(tǒng)可以是任意一種人造裝置，它包括: (1)純機械裝置，機械運動(如齒輪運動、杠桿運動)也是一種運算過程，有輸入、有輸出，當(dāng)輸入超出該機器已知的設(shè)計范圍時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點； (2)機電裝置，其中電氣部分可以包含計算機或微處理器程序，也可以是由電路開關(guān)、繼電器為主構(gòu)成而不包含程序； (3)電子數(shù)據(jù)處理裝置，可以是單純用于數(shù)據(jù)運算的計算機。
【文檔編號】G06F3/01GK103941865SQ201410137328
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】韓騏鍵 申請人:三和智控(北京)系統(tǒng)集成有限公司
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征在于將一個機器系統(tǒng)及其操作人員作為一個整體對待，通過將操作人員的行為流程或思維流程以及機器系統(tǒng)的運行流程共同銜接、互補構(gòu)成人機互補運行流程模型，并通過對這一人機互補運行流程模型的分析進而完成人機交互需求點的辨識以及人機交互需求點產(chǎn)生的位置及其原因、目的，由此，本發(fā)明關(guān)注并解決了一個機器系統(tǒng)在何種情況下會出現(xiàn)人機交互需求點的問題，以及對這些人機交互需求點的集合如何組織應(yīng)答以形成有效的離散式人機交互機制的問題。
【專利說明】一種建立離散式人機交互機制的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征在于關(guān)注并解決了一個機器系統(tǒng)在何種情況下會出現(xiàn)人機交互需求點的問題，以及這些人機交互需求點如何組織以形成有效的“人機交互機制”的問題。此處所述“人機交互機制”不是一個集中的人機交互界面或裝置，而是分布在人機交互需求點出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，能夠讓操作者對人機交互請求及時給予應(yīng)答的、離散式的人機交互機制；另外，此處所述一個機器系統(tǒng)可以是任意一種人造裝置，包括:純機械裝置，機電裝置，或單純用于數(shù)據(jù)運算的計算機。
【背景技術(shù)】
[0002]人機交互(Human-Computer Interaction,HCI)是關(guān)于設(shè)計、評價和實現(xiàn)供人們使用的交互式計算機系統(tǒng)，且圍繞這些方面主要現(xiàn)象進行研究的科學(xué)(ACM SIGCHI，1992，第6頁)。
[0003]人機交互、人機互動(英文:Human-Computer Interaction 或 Human-MachineInteraction，簡稱HCI或HMI)，是一門研究系統(tǒng)與用戶之間的交互關(guān)系的學(xué)問。系統(tǒng)可以是各種各樣的機器，也可以是計算機化的系統(tǒng)和軟件。人機交互界面通常是指用戶可見的部分。用戶通過人機交互界面與系統(tǒng)交流，并進行操作。小如收音機的播放按鍵，大至飛機上的儀表板、或是發(fā)電廠的控制室(維基百科-人機交互)。
[0004]當(dāng)今，人們通常把人機交互歸為人機交互界面，指人機交互技術(shù)主要是研究人與計算機之間的信息交換，它主要包括人到計算機和計算機到人的信息交換兩部分。人機交互技術(shù)涉及到計算機科學(xué)、心理學(xué)、認(rèn)知科學(xué)和社會學(xué)以及人類學(xué)等諸多學(xué)科，是信息技術(shù)的一個重要組成部分，并將繼續(xù)對信息技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響(《人機交互基礎(chǔ)教程:第2版》，清華大學(xué)出版社，2010年11月，作者:孟祥旭，ISBN編號:9787302226529)。
[0005]從目前國內(nèi)外最新的公開文獻中，有關(guān)人機交互的研究集中在人機交互的具體技術(shù)實現(xiàn)方面，如:
[0006]I)人機交互界面表示模型與設(shè)計方法(Model and Methodology)。友好人機交互界面的開發(fā)離不開好的交互模型與設(shè)計方法。
[0007]2)可用性分析與評估(Usability and Evaluation)。可用性關(guān)系到人機交互能否達到用戶期待的目標(biāo)，以及實現(xiàn)這一目標(biāo)的效率與便捷性。
[0008]3)多通道交互技術(shù)(Mult1-Modal)。在多通道交互中，用戶可以使用語音、手勢、目艮神、表情等自然的交互方式與計算機系統(tǒng)進行通信。
[0009]4)認(rèn)知與智能用戶界面(Recognition and Intelligent User Interface)。智能用戶界面(Intelligent User Interface, IUI)包括上下文感知、眼動跟蹤、手勢識別、三維輸入、語音識別、表情識別、手寫識別、自然語言理解等。
[0010]5)虛擬環(huán)境(Virtual Environment)中的人機交互。通過研究視覺、聽覺、觸覺等多通道信息融合的理論和方法、協(xié)同交互技術(shù)以及三維交互技術(shù)等，建立具有高度真實感的虛擬環(huán)境，使人產(chǎn)生“身臨其境”的感覺。[0011]6) Web設(shè)計(Web-1nteraction)。重點研究Web界面的信息交互模型和結(jié)構(gòu)，Web界面設(shè)計的工具和技術(shù)，以及Web界面設(shè)計的可用性分析與評估方法等內(nèi)容。
[0012]7)移動界面設(shè)計(Mobile and Ubicomp)。移動計算(Mobile Computing)、普適計算(Ubiquitous Computing)等對人機交互技術(shù)提出了更高的要求,面向移動應(yīng)用的界面設(shè)計問題已成為人機交互技術(shù)研究的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域。
[0013]8)群件(Groupware)。群件是指幫助群組協(xié)同工作的計算機支持的協(xié)作環(huán)境，主要涉及個人或群組間的信息傳遞、群組中的信息共享、業(yè)務(wù)過程自動化與協(xié)調(diào)，以及人和過程之間的交互活動等。
[0014]綜上所述，當(dāng)前人們對人機交互技術(shù)的研究，更多關(guān)注人機交互界面、人機交互手段的實現(xiàn)，然而也忽視了一些構(gòu)成人機交互任務(wù)的基本要素，包括:
[0015]?人機交互的具體需求是如何產(chǎn)生的，什么情況下需要進行人機交互？
[0016]?是否應(yīng)該將人機交互集中在一個界面？
[0017]?人機交互任務(wù)的具體目的是什么，提高人機交互可用性的內(nèi)在機理是什么？
[0018]本發(fā)明基于“物人合一”的思想和方法論，回答了以上問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0019]本發(fā)明公開了一種建立離散式人機交互機制的方法，目的是提供一種方法，能夠建立有效的離散式人機交互機制，以提高人機交互的功能性和可用性，并進而提高系統(tǒng)的動態(tài)運行效率。
[0020]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案包括:
[0021]1.本發(fā)明公開了一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征在于關(guān)注并解決了一個機器系統(tǒng)在何種情況下會出現(xiàn)人機交互需求點的問題，以及對這些人機交互需求點的集合如何組織應(yīng)答以形成有效的“人機交互機制”的問題，它包括:
[0022](I)本發(fā)明明確指出了當(dāng)一個機器系統(tǒng)遇到非結(jié)構(gòu)化信息(不能用該機器系統(tǒng)已有的、確定的邏輯規(guī)則描述的信息)時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點；
[0023](2)本發(fā)明明確指出了當(dāng)一個機器系統(tǒng)遇到結(jié)構(gòu)化信息(能夠用確定的邏輯規(guī)則描述的信息)，但是在所述該機器系統(tǒng)中沒有預(yù)設(shè)已知的對該信息進行處理的規(guī)則時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點；
[0024](3)本發(fā)明明確指出了當(dāng)操作者(或使用者，以下統(tǒng)稱為操作者)對所述機器系統(tǒng)的運行結(jié)果或環(huán)境狀態(tài)不滿意時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點；
[0025](4)本發(fā)明明確指出了一個機器系統(tǒng)的所有所述人機交互需求點的集合按照“不引起操作者的行為流程或思維流程產(chǎn)生中斷、跳轉(zhuǎn)，也不導(dǎo)致機器系統(tǒng)的運行流程中斷”的原則進行組織以及設(shè)計應(yīng)答方式，即能形成一個有效的“人機交互機制”;
[0026](5)本發(fā)明明確指出了一個所述有效的“人機交互機制”不是一個集中的人機交互界面或裝置，而是分布在人機交互需求點出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，能夠讓操作者對人機交互請求及時給予應(yīng)答的、離散式的人機交互機制。
[0027]2.根據(jù)本發(fā)明所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是將所述機器系統(tǒng)與操作人員作為 一個整體對待，通過兩者共同構(gòu)成的流程模型來完成所述人機交互需求點的辨識以及人機交互需求點產(chǎn)生的位置及其原因、目的，它包括:[0028](I)本發(fā)明明確指出了通過將一個機器系統(tǒng)的運行流程與該機器系統(tǒng)的操作者的行為流程或思維流程相互銜接、交互，形成一個完整的“人機互補運行流程模型”，此圖客觀真實地反映了一個機器系統(tǒng)在有人操作時的真實運行軌跡，包括不同的操作者基于其知識、經(jīng)驗的不同而做出不同的響應(yīng)后，可能導(dǎo)致該機器系統(tǒng)不同的運行軌跡，這也是實施本發(fā)明方案時需要考慮的一個因素；
[0029](2)通過上述“人機互補運行流程模型”，可以實現(xiàn)所述人機交互需求點的辨識，包括人機交互需求點的原因、目的及出現(xiàn)的位置或環(huán)節(jié)。
[0030]3.根據(jù)本發(fā)明所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是全面、即時響應(yīng)人機交互需求點，不使所述“人機互補運行流程模型”發(fā)生中斷、跳轉(zhuǎn)，則，即可形成有效的離散式人機交互機制。
[0031]4.根據(jù)本發(fā)明所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是所述有效的離散式人機交互機制是一系列無處不在的(Ubiquitous)人機交互需求點及其響應(yīng)方式的
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[0032]5.根據(jù)本發(fā)明所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是所述機器系統(tǒng)可以是任意一種人造裝置，它包括:
[0033](I)純機械裝置，機械運動(如齒輪運動、杠桿運動)也是一種運算過程，有輸入、有輸出，當(dāng)輸入超出該機器已知的設(shè)計范圍時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點；
[0034](2)機電裝置，其中電氣部分可以包含計算機或微處理器程序，也可以是由電路開關(guān)、繼電器為主構(gòu)成而不包含程序；
[0035](3)電子數(shù)據(jù)處理裝置，可以是單純用于數(shù)據(jù)運算的計算機。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的人機互補運行流程模型圖【具體實施方式】
[0037]以下通過【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明技術(shù)方案的實施方式:
[0038]圖1為本發(fā)明技術(shù)方案的人機互補運行流程模型圖，說明了本發(fā)明技術(shù)方案實施構(gòu)建的方式。其中，該方法包括:
[0039](I)所述人機互補運行流程模型由操作人員的行為流程或思維流程1，以及機器系統(tǒng)的運行流程2共同銜接、互補構(gòu)成，是一個整體；
[0040](2)步驟3操作人員開始工作，同時啟動機器系統(tǒng)開始運行步驟4 ；
[0041](3)步驟5機器系統(tǒng)循環(huán)獲取信息Mi，該信息已經(jīng)由機器系統(tǒng)中的信息采集模塊完成系統(tǒng)的狀態(tài)信息采集，并存儲為信息集合Mx ；
[0042](4)機器系統(tǒng)通過步驟6判斷所獲取的信息Mi是否是已知結(jié)構(gòu)化信息；
[0043](5)如步驟6的結(jié)果為否，則產(chǎn)生一個所述的人機交互需求點，并通過步驟7向操作人員發(fā)出人機交互請求信息Mi ；
[0044](6)操作人員在步驟8如果獲取人機交互請求信息Mi (非已知結(jié)構(gòu)化信息)，則在步驟9判斷是否已經(jīng)完成了人機交互請求的應(yīng)答，如為否，則通過步驟10向機器系統(tǒng)回復(fù)請求信息Mi (此時已經(jīng)過操作人員處理為已知結(jié)構(gòu)化信息)；如果步驟8沒有獲取到人機交互請求信息Mi，或者步驟9的結(jié)果為是，則繼續(xù)；
[0045](7)機器系統(tǒng)在步驟6的判斷結(jié)果如果為是，在通過步驟11對信息Mi進行處理；
[0046](8)在步驟12，操作人員通過對環(huán)境和機器系統(tǒng)的狀態(tài)信息的感知形成的信息集合Hx，從中循環(huán)獲取一個信息Hi ;再經(jīng)過步驟13判斷是否對當(dāng)前的狀態(tài)信息Hi滿意；
[0047](9)如果操作人員在步驟13的判斷結(jié)果為否，則產(chǎn)生一個所述的人機交互需求點，并通過步驟14向機器系統(tǒng)發(fā)出人機交互需求指令HComi ；
[0048](10)機器系統(tǒng)在步驟15獲取操作人員發(fā)來的人機交互需求指令HComi (如果有該指令存在，否則繼續(xù))；
[0049](11)機器系統(tǒng)將本循環(huán)通過處理信息Mi得出的結(jié)論以及人機交互需求指令HComi進行綜合，通過步驟16輸出控制結(jié)論；
[0050](12)此后，機器系統(tǒng)返回步驟5繼續(xù)下一個循環(huán)流程，操作人員則返回步驟8繼續(xù)下一個循環(huán)流程；
[0051](13)操作人員需要停止機器系統(tǒng)運行時，通過步驟17向機器系統(tǒng)發(fā)出結(jié)束指令18。通過以上人機互補運行流程的實施可以得出如下結(jié)論:
[0052]I)所述的人機交互需求點出現(xiàn)在步驟7和步驟10，以及步驟14 ；
[0053]2)通過上述人機互補運行流程模型對信息集合Mx、以及對信息集合Hx進行循環(huán)遍歷，則可以得出全部的所述人機交互需求點；
[0054]3)根據(jù)人機互補運行流程模型，按照“不引起操作者的行為流程或思維流程產(chǎn)生中斷、跳轉(zhuǎn)，也不導(dǎo)致機器系統(tǒng)的運行流程中斷”的原則，組織所有所述的人機交互需求點，以及設(shè)計應(yīng)答方式，即能形成一個有效的“人機交互機制”;
[0055]4)前述有效的“人機交互機制”將是離散式的，其特征是有效的離散式人機交互機制是一系列契合人機互補運行流程模型的、無處不在的人機交互需求點及其響應(yīng)方式的集
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[0056]需要說明的是，以上實施例是用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。
[0057]綜上所述，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
[0058]?本發(fā)明通過人機互補運行流程模型的提出，解決了一個機器系統(tǒng)在何種情況下會出現(xiàn)人機交互需求點的問題，以及對這些人機交互需求點的集合如何組織應(yīng)答以形成有效的“人機交互機制”的問題；
[0059]?本發(fā)明也給出了一種通過人機互補運行流程模型進行系統(tǒng)動態(tài)運行性能的評估方法。
[0060] 本發(fā)明方法已經(jīng)用于 申請人:的實際工程項目中，并經(jīng)過了至少2年的運行檢驗。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明公開了一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征在于關(guān)注并解決了一個機器系統(tǒng)在何種情況下會出現(xiàn)人機交互需求點的問題，以及對這些人機交互需求點的集合如何組織應(yīng)答以形成有效的“人機交互機制”的問題，它包括: (1)本發(fā)明明確指出了當(dāng)一個機器系統(tǒng)遇到非結(jié)構(gòu)化信息(不能用該機器系統(tǒng)已有的、確定的邏輯規(guī)則描述的信息)時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點； (2)本發(fā)明明確指出了當(dāng)一個機器系統(tǒng)遇到結(jié)構(gòu)化信息(能夠用確定的邏輯規(guī)則描述的信息)，但是在所述該機器系統(tǒng)中沒有預(yù)設(shè)已知的對該信息進行處理的規(guī)則時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點； (3)本發(fā)明明確指出了當(dāng)操作者(或使用者，以下統(tǒng)稱為操作者)對所述機器系統(tǒng)的運行結(jié)果或環(huán)境狀態(tài)不滿意時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點； (4)本發(fā)明明確指出了一個機器系統(tǒng)的所有所述人機交互需求點的集合按照“不引起操作者的行為流程或思維流程產(chǎn)生中斷、跳轉(zhuǎn)，也不導(dǎo)致機器系統(tǒng)的運行流程中斷”的原則進行組織以及設(shè)計應(yīng)答方式，即能形成一個有效的“人機交互機制”； (5)本發(fā)明明確指出了一個所述有效的“人機交互機制”不是一個集中的人機交互界面或裝置，而是分布在人機交互需求點出現(xiàn)的環(huán)節(jié)，能夠讓操作者對人機交互請求及時給予應(yīng)答的、離散式的人機交互機制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是將所述機器系統(tǒng)與操作人員作為一個整體對待，通過兩者共同構(gòu)成的流程模型來完成所述人機交互需求點的辨識以及人機交互需求點產(chǎn)生的位置及其原因、目的，它包括: (1)本發(fā)明明確指出了通過將一個機器系統(tǒng)的運行流程與該機器系統(tǒng)的操作者的行為流程或思維流程相互銜接、交互，形成一個完整的“人機互補運行流程模型”，此模型客觀真實地反映了一個機器系統(tǒng)在有人操作時的真實運行軌跡，包括不同的操作者基于其知識、經(jīng)驗的不同而做出不同的響應(yīng)后，可能導(dǎo)致該機器系統(tǒng)不同的運行軌跡，這也是實施本發(fā)明方案時需要考慮的一個因素； (2)通過上述“人機互補運行流程模型”，可以實現(xiàn)所述人機交互需求點的辨識，包括人機交互需求點的原因、目的及出現(xiàn)的位置或環(huán)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是全面、即時響應(yīng)人機交互需求點，不使所述“人機互補運行流程模型”發(fā)生中斷、跳轉(zhuǎn)，則，即可形成有效的離散式人機交互機制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是所述有效的離散式人機交互機制是一系列無處不在的(Ubiquitous)人機交互需求點及其響應(yīng)方式的隹A
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5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種建立離散式人機交互機制的方法，其特征是所述機器系統(tǒng)可以是任意一種人造裝置，它包括: (1)純機械裝置，機械運動(如齒輪運動、杠桿運動)也是一種運算過程，有輸入、有輸出，當(dāng)輸入超出該機器已知的設(shè)計范圍時，即產(chǎn)生一個人機交互需求點； (2)機電裝置，其中電氣部分可以包含計算機或微處理器程序，也可以是由電路開關(guān)、繼電器為主構(gòu)成而不包含程序； (3)電子數(shù)據(jù)處理裝置，可以是單純用于數(shù)據(jù)運算的計算機。
【文檔編號】G06F3/01GK103941865SQ201410137328
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】韓騏鍵 申請人:三和智控(北京)系統(tǒng)集成有限公司
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