人机交互
此条目的主题是机器和电脑系统与用户之间的操作接口或交互关系。关于人或动物的脑部(或者脑细胞培养物)与外部装置的电脑或机器建立的直接连接通路，请见“脑机介面”。| 上级分类 | 电脑科学、交互科学、人机交互  |
|---|---|
| 话题方面 | 电脑科学、心理学、设计 |
| 简称 | HCI |
| 研究对象 | 用户界面、交互式、人类、电脑 |
| 从业者 | human-computer interaction scientist |
| 使用 | 用户界面 |
| Mastodon instance URL | https://hci.social |
| ACM分类编码 | 10003121 |
人机交互（英语：human–computer interaction，缩写：HCI）是⼀⻔交叉学科，顾名思义就是⼈和机器的互动。在早期，⼈们提出人机交互的理念，是针对⼈与机器之间。⽽随着时代的发展，科技的进步， ⼈们发明了更新的机器，也就是我们现在⼤家都在使⽤的电脑，⼈机交互也就从Human-Machine Interaction（HMI）更多地向Human-Computer Interaction （HCI）发展。[1]
人机交互（HCI）学科是一个关注人和机器之间交互模式的多学科研究领域，其关注有关人和电脑之间的界面设计和实现的所有问题。由于其性质和目标，人机交互自然而然地会涉及到电脑科学的多个学科方向（图像处理，电脑视觉，编程语言等）以及人文学科的多个方向（人体工程学，人因，认知心理学等）。人机交互研究首先关心能够改善人机互动的新型界面的设计、实现和评估。这里的改善涉及多个方面，包括使用直观性和与接口稳健性。
一个直观、自然、高效、健壮且可定制的界面可以明显缩小人类心智模型与电脑、机器或机器人完成既定任务之间的隔阂。虽然有关人机交互的研究可追溯到1975年，但近年来消费电子技术的进步更是打开了令人兴奋的新局面：在设计经济实惠的自然用户界面（NUI，Natural User Interface） 过程中，手势、手和身体姿态、言语、目光不过是多种自然互动模式中的几个例子。[2]
人机交互界面的设计要包含用户对系统的理解（即心智模型），那是为了系统的可用性或者用户友好性。
人性化接口装置
人机界面 MMI: man–machine interface或人机交互接口（human–computer Interface或human–machine interface）大量运用在工业与商业上，简单的区分为“输入”（Input）与“输出”（Output）两种。输入指的是由人来进行机械或装置的操作：如把手、开关、⻔、指令 （命令）的下达或保养维护等；而输出指的是由机械或装置发出来的通知：如故障、警告、操作说明提示等。好的人机界面会帮助用户更简单、更正确、更迅速的操作机械，也能使机械发挥最大的性能并延长使用寿命。而目前市面上所指的人性化接口则多是狭义的指在软件人性化的操作接口上。
交互模式
交互（Interaction）至少包括两个要素，一个是用户（User），一个是系统。
Norman的交互模式
在人机交互的领域里，Norman的交互模式或许是最有影响力的一种模式了，Norman的交互模式被区分成两个主要的阶段：“执行”（Execution）和“评估”（Evaluation），还可以进一步被区分成七个部分[4]：
- 订立目标
- 组成意图
- 标明行动顺序
- 执行
- 观察系统
- 诠释系统状态
- 评估
其实以电脑而言，电脑交互主要意义是以用户为考量，而不是从设计者的概念模型去切入，如何让用户能控制系统的顺序、速度，怎么注意资讯，都是人机交互中所关心的。人机交互的关键在于用户了解了电脑能替我们做些什么，及如何处理资讯，我们就可将大部分时间放在“人”的身上，而不是技术领域，所以一个成功的交互系统指人们告诉电脑如何去工作，而不是在技术上打转。[4]
电脑界面的设计不光是单向的，而是设计者必须重视用户的反馈，并且进行调整，运用适当的设计，比如美工图案菜单或是简易的操作，让用户可以轻松的满足自己的需求，有效率的执行工作，才能让机器发挥最大的功能。[4]
概念模型
设计者或其他相关工程人员，所共同设计的操作接口称为概念模型。用户并无法直接与设计者进行对话，也鲜少透过说明书准确而有效地了解设计者的概念；透过与接口的交互，进而对该设计产品的功能及操作所形成的了解，则称为用户对于该产品所形成的心智模型。一般而言，用户的心智模型是在使用中自然逐步形成的，同时，借由与系统不断地交互，用户会不断修正其心智模型。如果到了最后，用户的心智模型与设计师的概念模型能一致或相当接近，那么，接口设计就算是相当成功了。[5]
概念模型可分为依据活动所设计或物件所设计的两种导向。想要设计出具有使用性的接口，必须要了解活动的类型，以及人们在目前的工具中发生了什么问题。[6]
活动型概念模型
根据活动所设计的概念模型可分为四类：
- 指令型（Instructing）
- 一个指令一个动作，简单有效率，例如DOS操作系统及word。
- 对话型（Conversing）
- 系统与用户进行对话，双向交互，但容易发生系统误解用户的状况，或是造成电话语音系统单向交互的问题。
- 操作导航型（Manipulating & Navigating）
- 让用户用最自然的直觉去操作接口，如苹果开创的图形化操作系统，还有电脑辅助设计系统都属此类型的设计。
- 搜索浏览型（Exploring & Browsing）
- 用户依此系统搜索资讯，如google等搜索引擎及门户网站。[6]
物件型概念模型
面向对象的概念模型将重点放在处于某些特定背景情境下使用的特定物件，它往往与其在现实生活中的原型极为类似。[6]
参考文献
- ^ 一文带你了解人机交互专业 - 美国校园资讯网. 美国厚仁教育. 2020-12-13 [2022-02-28]. （原始内容存档于2022-02-28）.
- ^ September 2014 Theme: 人机交互：现状与趋势 | IEEE Computer Society. [2022-02-28]. （原始内容存档于2022-02-28） （美国英语）.
- ^ 基本操作接口（英文）
- ^ 4.0 4.1 4.2 Dix et al. (1998) Human-Computer Interaction, Ch3 : The interaction
- ^ 《科学发展》杂志2003年8月，368期，18至23页（pdf档）
- ^ 6.0 6.1 6.2 Preece(2002)Interaction design:Beyond human-computer interaction,Ch2:Understanding and conceptualizing interaction
