[发明专利]联合脑电和眼动并结合用户相似度的产品设计方案决策方法

说明书

本发明公开了一种联合脑电和眼动并结合用户相似度的产品设计方案决策方法，包含三个并行的步骤：(1)采集原始脑电信号并去除伪迹和噪声，提取EEG关于情绪唤醒度的β波段和关于情绪效价的α波段，并提取事件相关电位ERPs在决策者方案选择时的电位变化；(2)采集基于眼动行为数据得到的注意程度；(3)获取决策者方案选择时间得到方案偏好程度。结合这三个数据得到隐性决策行为数据，根据决策者的选择得到显性决策数据，计算不同决策者的决策行为数据之间的关联度得到用户相似度。此方法采集显性决策行为与隐性决策行为，建立决策者‑方案之间的相关关系并计算推荐次序，形成基于用户相似度关系的优选方案集。

技术领域

本发明属于产品设计决策方法技术领域，具体涉及一种联合脑电和眼动并结合用户相似度的产品设计方案决策方法。

背景技术

在市场竞争加剧、产品生命周期日益缩短的大环境下，企业想要获得竞争优势，必须简洁设计开发流程，通过科学规范、客观有效的设计决策手段快速发掘设计方案的最优解。在产品的设计决策过程中，复杂性与不确定性是决策时间长、效率低的一个重要因素。设计决策是面向多属性群体的多目标决策问题，多属性强调意见集结并达成一致，多目标强调方案的优化需要涉及多维因素。信息过载问题逐渐显著的背景下，推荐系统作为信息过滤技术的一种重要手段被广泛应用，在海量数据中寻找不同用户之间相关联的兴趣域以构建用户之间的相似度函数，利用这种相关性进行实时推荐，这种方法同样可以解决以小样本数据为依托的产品设计决策问题，解决决策过程中决策者的多属性问题。产品开发过程中决策行为很大程度是依据对方案的整体判断，可以利用脑电波段频率和人眼注视反馈分析评价产品设计的优劣，基于人的认知评价性和知觉整体性发现决策者决策行为进行时的眼动数据，基于人在决策过程中面对不同方案的不同心理状态和情绪波动得到的脑电数据，结合前述的用户相似度寻找决策者的共同选择，解决面向群体决策过程中的多目标决策问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种联合脑电和眼动并结合用户相似度的产品设计方案决策方法，旨在利用用户相似度和生理测量数据得到人的“显性决策行为”和“隐性决策行为”，二者相互结合提供一种新的设计方案决策方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种联合脑电和眼动并结合用户相似度的产品设计方案决策方法，通过相似度计算、数据处理和相关性分析等技术，提取“显性决策行为”和“隐性决策行为”两个行为要素，两个属性的行为具有不同的权重系数，并计算得到“决策者-方案”矩阵。该方法包括以下步骤：

(1)输入满足目标产品的多种设计方案，建立目标产品设计样本库，系统以图片的形式分组展示覆盖全样本的方案；

(2)决策者点击图片分别选择展示的每一组方案，系统记录单次选择时间和总选择时间，以决策者选择方案的快慢程度表示决策者对方案的偏好程度P；

(3)决策者在选择过程中同时佩戴眼动仪和脑电，记录眼动数据和脑电数据；

(4)基于决策者对方案的选择获取的显性决策行为，同时根据其眼动数据、脑电数据和方案选择的快慢程度获取隐性决策行为，建立决策者-方案之间的行为矩阵；

(5)根据行为矩阵计算决策者之间的用户相似度，得到方案的优先度排序，方案决策矩阵D＝用户相似度×行为矩阵。

所述步骤(1)中的目标产品设计样本库，样本库S样本总数为n，S_n＝{s1，s2，...，sj}，s_j表示第j个方案；在方案决策过程中以覆盖全样本的方案进行推荐，方案以图片的形式在系统界面上随机分组显示，每一次在界面上显示的方案样本数为r，r一般取3-5，必须为整数。