[发明专利]由出错-认知到信息特征映射的信息交互界面优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种由出错-认知到信息特征映射的优化方法，特别涉及一种信息交互界面中由出错-认知到信息特征映射的优化方法。

背景技术

由于复杂系统视觉信息界面呈现的信息量大，信息关系复杂，操作者进入复杂性认知，可能会由于操作失误、误读误判、反馈不及时等认知困难导致任务失败，严重时会产生系统故障，甚至重大事故，这需要从出错-认知的角度解决设计源头问题。与人机交互较近的设计方法学研究领域，上世纪末就开始将设计过程看成一个由概念—功能到结构映射的系统模型进行深入研究，应用于机械、产品设计领域。例如，由功能向结构的直接映射，以功能-结构映射和结构-子功能映射的交替往复映射，以及在功能域和结构域之间引入行为域的多层次混合映射。利用矩阵描述、遗传算法等映射方法形成的设计求解过程，为机械结构设计开辟了一条有效的设计方法广泛应用于产品创新设计中。对于信息交互领域，复杂信息界面的优化设计方法，亦可探讨由出错-认知到设计映射的可行性，是否也能够开辟一条由出错-认知到信息特征映射的界面设计求解过程。

因此，本论文将研究出错-认知-设计三者可能存在的映射关系。在出错域和设计域之间加入认知域作为二者的转化桥梁，使如何优化界面信息这一过程，从出错因子的导入，结合信息界面的视觉认知行为，展开复杂信息界面的设计求解过程。

发明内容

本发明的目的在于提供一种由出错-认知到信息特征映射的优化方法，可分 析信息系统交互界面的出错问题，为设计改良提供一种可靠的分析方法。根据出错-认知集，获得出错-认知的关联属性；分析信息特征的设计因素，建立设计信息集，获得设计信息特征的关联属性；建立出错-认知到设计信息映射的求解过程；对现有的实际信息界面进行出错因子提取，从而获得出错-认知到信息特征映射的求解方案；该方法可为信息交互界面提供可行的设计方法，为信息界面的设计改良提供依据。

一种由出错-认知到信息特征映射的优化方法，包括如下步骤：

(1)、根据出错-认知集，通过集合内因子的相互关系，确定出错-认知因子间的重要度，获得出错-认知的关联属性；

(2)、分析信息特征的设计因素，建立设计信息集，获得设计信息特征的关联属性；

(3)、建立出错-认知到设计信息映射的求解过程，并对目标进行约束；

(4)、对现有的实际信息界面进行出错因子提取，从而获得出错-认知到信息特征映射的求解方案，为信息交互界面的优化提供依据。

上述步骤(1)中的出错类型，根据视觉感知、注意加工、记忆加工以及思维过程的分析，并结合Resmussen、Norman、Reason等人的出错类型，得到了视觉认知层面上信息界面的五种出错类型，主要为错误感知(Misperception)、知觉混淆(Perception Confusion)、注意失效(Attention Failures)、记忆失误(Memory Lapse)和疏忽(Inattention)集合。根据出错-认知集，获得出错-认知的关联属性包括如下步骤：

(2-1)出错-认知域

设R_E0＝{r_e1,r_e2,…r_em1}为出错-认知集。其中，r_ei(i＝1,2,…,m1)为出错因子， 设r_ei，r_ej∈R_E0。

由于对应的认知信息加工过程不同，相同出错因子并不具有包容关系和交叉关系。例如，视觉局限-D4误读与不合理匹配-D4误读，不具有包容性，也不具有交叉性。它们属于不同角度的出错因子，确切地解释为不同内因导致的出错。因此，对于r_ei和r_ej的关系均表示为独立关系，即如果r_ei包含的出错因子与r_ej包含的出错因子无关，则认为r_ei与r_ej是独立关系。

(2-2)出错-认知域的因子筛选

根据出错-认知间存在的相关关系，在对出错-认知域的因子进一步筛选时，将具有互斥关系的出错-认知因子间的取舍，可以根据重要度排序进行取舍。