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人机交互技术复习题


一 单项选择题 1 下述基本人机交互技术中, 主要用于输入一个数值的人机交互 技术是( C) 。 A:定位 B:笔划 C:定值 D:选择 E:字符串输入

2 下述人机交互技术中,不属于图形人机交互技术的是(C ) 。 A:几何约束 B:引力场 C:语音识别 D:橡皮筋技术

3 下列各种模型中, 用于描述交互操作的人机交互界面行为模型 的是( D) 。 A:GOMS 模型 B:LOTOS 模型 C: UAN 模型 D:状态转换网络

4 使用从行为模型到结构模型的转换算法得到的人机界面结构 模型中,不可能包含的事件类型为( C) 。 A:用户事件 B:内部事件 C:系统事件 D:外部事件

5 在将人机界面的行为模型向结构模型转换时,只有在处理 (C )运算符时才会向模型中加入一个终止态。 A: ||| 二 基本概念 // 1 简述人机交互的基本能概念和主要研究内容有哪些。 人机交互(Human-Computer Interaction,HCI)是关于设计、 评价和实现供人们使用的交互式计算机系统, 且围绕这些方 面的主要现象进行研究的科学。 人机交互的主要研究内容包括 人机交互界面表示模型与设计方法(Model and Methodology) B: [] C: [> D: >>

可用性分析与评估(Usability and Evaluation) 。 多通道交互技术(Multi-Modal) 认知与智能用户界面(Intelligent User Interface,IUI) 群件(Groupware) Web 设计(Web-Interaction) 移动界面设计(Mobile and Ubicomp) //2 简述人机交互技术经历了那几个主要阶段?各阶段的主要特 点? 语言命令交互阶段:特点是用户以命令行的方式与计算机进 行交互。这个阶段是最早期交互阶段。 图形用户界面(GUI)交互阶段:主要特点是桌面隐喻、WIMP 技术、直接操纵和“所见即所得” 。 自然和谐的交互阶段 :主要特点是使用基于语音、手写体、 姿势、视线跟踪、表情等多种输入手段的多通道交互,其目 的是使人能以声音、动作、表情等自然方式进行交互操作。 // 3 简述人机交互技术有哪些应用领域? 人机交互技术的应用领域几乎涵盖的当前人类社会的所有领 域,主要领域包括制造业、教育科研、军事、日常生活、文化 娱乐和体育等多个领域。 // 4 简述 Norman 认知模式的概念,说明认知模式的划分对人机 交互系统设计的指导意义。 Norman 把认知模式划分为经验认知模式和思维认知模式。其中

经验认知模式是指人在认知活动中能够有效、轻松地观察、操作 和响应周围的事件, 它要求人应该具备某些专门知识并达到一定 的熟练程度。而思维认知模式则指人在认知活动中,需要进行思 考、比较和决策,这种认知模式是发明创造的来源,如设计创作 等。 而人的特点是更容易适应以经验认知模式进行认知的工作方 式。 因此认知模式的划分对人机交互系统设计的指导意义主要在 于好的人机交互系统应该能够给人提供比较丰富的信息, 以帮助 人能够以经验认知的模式进行工作。 // 5 简述常见认知过程有哪些? 感知和识别 :人使用感官从环境中获取信息,并把它转变为对 物品、事件、声音和味觉的体验。 注意:是有选择的加工某些刺激而忽视其他刺激的倾向。 记忆:回忆各种知识以便采取适当的行动。 问题解决:一定的情景引起的,按照一定的目标,应用各种认知 活动、 技能等, 经过一系列的思维操作, 使问题得以解决的过程。 语言处理:语言处理包括阅读、说话和聆听三种形式。不论哪一 种形式,所表达的意思是相同的。但人们对阅读、说话和聆听这 三种形式的体会是不同的。 /// 6 简述影响人的认知的因素有哪些? 影响认知的因素主要有情感和个性差异两个因素。 情感因素影响人的感知和认知能力。 积极的情感使人的思考更有

创造性、解决复杂问题的能力更强,而消极的情感会使人的思考 更加片面,还会影响其他方面的感知和认知能力。 人的个性差异分为长期的猜疑、短期的差异和水时间变化的差 异。长期的差异包括性别、体力和智力水平;短期的差异包括如 心理压力和情感因素对人的影响;随时间变化的差异,如人的年 龄等。 这些差异都会对人的认知活动都有着各种各样的影响。 // 7 简述概念模型的概念, 设计概念模型的应包括哪两个阶段? 概念模型指的是一种用户能够理解的系统描述,它使用一组 集成的构思和概念,描述系统做什么、如何运作、外观如何等。 设计概念模型的关键过程应包括如下两个阶段: 了解用户在执行日常任务时的行为; 选择合适的交互方式,并决定采用何种交互形式。 // 8 简述人机交互输入模式有哪些?各有何特点? 人机交互输入模式可分为请求模式,采样模式和事件模式三种。 其中请求模式的特点是:在请求模式下,应用程序负责启动 输入设备并提出输入请求。需要输入数据时,暂停程序的执行, 直到从输入设备接受到请求的输入数据后,才继续执行程序。 采样模式的特点则是输入设备和应用程序独立地工作。 输入 设备连续不断地把信息输入进来, 信息的输入和应用程序中的输 入命令无关。应用程序与输入设备同时工作,新的输入数据不断 替换以前输入的输入数据。当应用程序遇到取样命令时,读取当

前的输入设备数据。 这种模式的优点是对连续的信息流输入比 较方便,也可同时处理多个输入设备的输入信息。 缺点是当应 用程序的处理时间较长时,可能会失掉某些输入信息。 事件模式的特点是输入设备和程序并行工作。 输入设备把数 据保存到一个输入队列,也称为事件队列,所有的输入数据都保 存起来,不会遗失。应用程序随时可以检查这个事件队列,处理 队列中的事件,或删除队列中的事件。 // 9 简述定位操作的概念和分类。 定位操作主要用来确定平面或空间的一个点的坐标, 是交互 中最基本的输入技术之一。 定位操作可分为直接定位和非直接定位两种。 其中直接定位 是指直接指定某个对象的位置,这是一种精确的定位方式。而间 接定位是指通过定位设备的运动控制屏幕上的映射光标进行定 位,是一种非精确的定位方式。它允许定位的点位于某一个坐标 范围内,一般用鼠标等指点设备配合光标来实现。 // 10 简述基本的人机交互技术有哪些?各有何特点? 基本的人机交互技术主要有定位、笔划、定值、选择和字符 串输入等五项。 定位操作主要用来确定平面或空间的一个点的坐标, 是交互 中最基本的输入技术之一。 定位操作可分为直接定位和非直接定位两种。 其中直接定位 是指直接指定某个对象的位置,这是一种精确的定位方式。而间

接定位是指通过定位设备的运动控制屏幕上的映射光标进行定 位,是一种非精确的定位方式。它允许定位的点位于某一个坐标 范围内,一般用鼠标等指点设备配合光标来实现。 笔划输入用于输入一组顺序的坐标点。 它相当于多次调用定 位输入,输入的一组点常用于显示折线或作为曲线的控制点。 定值输入是指输入一个数值,可用于用于设置物体旋转角 度、缩放比例因子等。 选择是在某个选择集中选出一个元素,通过注视、指点或接 触一个对象,使对象成为后续行为的焦点,是操作对象时不可缺 少的一部分。 字符串输入是指输入一个字符串, 其最常用的输入方式是键 盘输入,现在用写字板输入字符也已经很流行。 // 11 简述人机交互界面的分类,并简述图形用户界面的主要 思想。 人机交互界面可分为命令行界面、 图形用户界面和多通道用 户界面三种。 命令行界面是第一代人机界面,其中人被看成操作员,机器 只做出被动的反应,人用手操作键盘,输入数据和命令信息,通 过视觉通道获取信息,界面输出只能为静态的文本字符。 图形用户界面是第二代人机界面, 是一种基于图形方式的人 机界面。由于引入了窗口、图标、菜单、按钮和滚动条等交互技 术,减少了键盘输入,提高了交互效率。

多通道用户界面在图形用户界面的基础上进一步综合采用 视觉、语音、手势等新的交互通道、设备和交互技术,使用户可 以利用多个通道以自然、并行、协作的方式进行人机对话,通过 整合来自多个通道的、 精确的或不精确的输入来捕捉用户的交互 意图,提高人机交互的自然性和高效性。 // 12 简述图形用户界面的主要思想。 图形用户界面的主要 思想包括桌面隐喻、 所见即所得和直 接操纵 桌面隐喻是指在用户界面中用人们熟悉的桌面上的图例清 楚地表示计算机可以处理的能力。 在所见即所得交互界面中,其所显示的用户交互行为与应用 程序最终产生的结果是一致的。 直接操纵是指可以把操作的对象、属性、关系显式地表示出 来,用光笔、鼠标、触摸屏或数据手套等指点设备直接从屏幕上 获取形象化命令与数据的过程。 // 13 图形用户界面设计的一般原则 界面要具有一致性 常用操作要有快捷方式 提供必要的错误处理功能 提供信息反馈 允许操作可逆 设计良好的联机帮助

合理划分并高效地使用显示屏幕 // 14 用于表示一个交互式产品的交互质量特性的属性有哪些? 有效性(Effectiveness) :值产品能否满足用户的功能需求。 效率(Efficiency) :指产品的工作效率。 用户主观满意度 (Satisfaction) 用户对所使用产品的满意程度。 : 。 // 15 什么是用户体验?用户体验的构成要素有哪些?影响一个 交互产品的用户体验的因素有哪些? 用户体验(User Experience,UX) :通常是指用户在使用产 品或系统时的全面体验和满意度。 用户体验主要由品牌(Branding) 、使用性(Usability) 、功能 性(Functionality)和内容(Content)等四个方面的因素组成。 影响一个交互产品的用户体验的主要因素如下包括: 现有的技术能力和技术水平限制,使得用户必须在现有的 UI 框架下进行。设计上的创新,但同时有用户接受的风险。 开 发进度,给带有艺术性的工作带来压力。 设计人员对用户需要 的理解。 // 16 以用户为中心的界面设计原则有哪些? Gould、 Boies 和 Lewis 于 1991 年提出了以用户为中心设计的四个 重要原则。 及早以用户为中心: 设计人员应当在设计过程的早期就致力于了 解用户的需要。 综合设计: 设计的所有方面应当齐头并进发展, 而不是顺次发展,

使产品的内部设计与用户界面的需要始终保持一致。 及早并持续性地进行测试: 当前对软件测试的唯一可行的方法是 根据经验总结出的方法,即若实际用户认为设计是可行的,它就 是可行的。通过在开发的全过程引入可用性测试,可以使用户有 机会在产品推出之前就设计提供反馈意见。 反复式设计:大问题往往会掩盖小问题的存在。设计人员和开发 人员应当在整个测试过程中反复对设计进行修改。 // 17 简述 GOMS 模型的概念,并简述 GOMS 模型的是个要素有 哪些? GOMS(Goal, Operator, Method, Selection) 目标操作方法和选 择行为模型是交互系统中用来分析用户复杂性的建模技术, 用于 建立用户行为模型。它采用分治思想,将一个任务进行多层次的 细化,通过目标 (Goal)、操作(Operator)、方法 (Method) 以及选 择规则 (Selection rule) 四个元素来描述用户行为。 GOMS 模型的四个要素 目标:是用户执行任务最终想要得到的结果。 操作:任务分解到最底层时的行为,是用户为了完成任务所必 须执行的基本动作。 方法:是描述如何完成目标的过程。用来确定子目标序列及完 成目标所需要的操作。 选择规则:是用户要遵守的判定规则,以确定在特定环境下所 使用的方法。当有多个方法可供选择时,GOMS 中并不认为这

是一个随机选择,而是尽量预测可能会使用哪个方法。 // 18 简述 LOTOS 模型中定义了哪些基本算符,并简述这些算符 的含义。 T1 ||| T2(交替 Interleaving) T1 和 T2 两个任务相互独立 : 执行,可按任意顺序执行,但永远不会同步。 T1 [] T2(选择 Choice):需要在 T1,T2 中选择一个执行,一 旦选择某一个后,必须执行它直到结束,在这中间另一个再无执 行机会。任务如何来选择,并没有给出一定的形式化描述。 T1 | [a1,...,an] | T2(同步 Synchronization) :任务 T1,T2 必 须在动作(a1,……,an)处保持同步。 T1 [> T2(禁止 Deactivation) :一旦 T2 任务被执行,T1 便无 效(不活动) 。 T1 >> T2 (允许 Enabling) 当 T1 成功结束后才允许 T2 执行。 : // 19 状态转换网络模型中,使用了那些模型元素? 状态转换网络模型中定义了状态和状态之间的迁移两种元 素,其中状态可从行为模型中的目标的初始状态得到,状态之间 的迁移用来表示事件。模型中,这些事件可分为用户事件(user event)、内部事件和系统响应事件。 // 20 简述人机界面表现模型的概念和逻辑组织 表现模型(PM)描述了用户界面的表现形式, 由层次性的交互 对象组成。 /// 21 简述 Web 界面设计原则

以用户为中心 一致性 简洁与明确 体现特色 兼顾不同的浏览器 明确的导航设计 // 22 Web 界面要素设计 Web 界面规划 文化与语言 内容、风格与布局、色彩设计 文本设计 多媒体元素设计 // 23 Web 界面基本设计技术有哪些? HTML JavaScript JavaApplet 服务器端脚本语言 AJAX 技术 VRML Java3D // 24 移动互联网的数据接入方式是影响移动界面设计的另一重 要因素,目前也是多种标准并存,主要形式包括

无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN) 无线城域网(Wireless Metropolitan Area Network,WMAN) 无线个域网(Wireless Personal Area Networks,WPAN) 、 高速无线广域网(Wireless Wide Area Networks,WWAN) 卫星通讯。 // 25 简述系统可用性的定义,可用性包含了哪五个方面的特性? 可用性是指特定的用户在特定环境下使用产品并达到特定目标 的效力、效率和满意的程度。 可用性并不仅仅与用户界面相关,而是蕴含更广泛的内涵,可以 从五个方面去理解可用性, 这五个方面集中反映了用户对产品的 需求。 有效性(Effective) 效率(Efficient) 、 、吸引力(Engaging) 、 容错能力(Error Tolerant)和易学习性(Easy to Learn) 。 // 26 简述可用性工程的概念,可用性工程的生命周期的有哪些 主要阶段? 所谓可用性工程就是改善系统可用性的迭代过程。其目的就 是保证最终产品具有完善的用户界面。 一个可用性工程的生命周 期大体上分为下面几个阶段: 1.了解用户 2.竞争性分析 4.用户参与的设计

3.设定可用目标 5.迭代设计

6.产品发布后工作

// 27 简述支持可用性的设计原则有哪些?

1)可学习性 可学习性是指交互系统能否让新手学会如何使用系统,以及 如何达到最佳交互效能。支持可学习性的原则包括: 可预见性、 同步性、 熟悉性、通用性、一致性。 2 )灵活性 灵活性体现了用户与系统交流信息方式的多样性, 有下列几种 原则: 可定制性、对话主动性、.多线程、可互换性、可替换性。 3) 鲁棒性 用户使用计算机的目的是达到某种目标。能不能成功地达到目 标和能不能对到达的目标进行评估就体现为交互的鲁棒性。 .可观察性、可恢复性、响应性、任务规范性。 // 28 简述软件可用性评估应该遵循的原则有哪些。 软件可用性评估应该遵循的原则如下: 1)最具有权威性的可用性测试和评估不应该针对专业技术人 员,而应该针对产品的用户。对软件可用性的测试和评估,应主 要由用户来完成。 2)软件的可用性测试和评估是一个过程,这个过程在产品开 发的初期阶段就应该开始。 3)软件的可用性测试必须是在用户的实际工作任务和操作环 境下进行。 4)要选择有广泛代表性的用户。 // 29 简述软件可用性评估的方法有哪些。

// 1 用户模型法(User Model) 用户模型法是用数学模型来模拟人机交互的过程。这种方法 把人机交互的过程看做是解决问题的过程。 模型可以预测用户完 成任务的时间。这个方法特别适合于无法进行用户测试的情形。 在人机交互领域中最著名的预测模型是 GOMS 模型。 // 2 启发式评估(Heuristic Evaluation) 启发式评估法就是使用一套相对简单、通用、有启发性的可 用性原则(即“启发”)来进行可用性评估。 这些启发式可用性原则共有十条: (1).系统状态可见性 (2.系统与用户现实世界相互匹配

(3.用户控制与自由 (4).一致性与标准 (5.错误预防 (6.)识别而不是回忆 (7.使用的灵活性与效率 (8).美观而精炼的设计 (9.)帮助用户认识、诊断和修正错误 10.帮助和文档 // 3 认知性遍历 认知性遍历认为用户完成一个任务的过程有三步: 1)用户在交互界面上寻找能帮助完成任务的行动方案; 2)用户选择并采用看起来最能帮助完成任务的行动; 3)用户评估系统作出的反馈,判断在任务上的进展情况 // 4 用户测试 就是让用户真正去使用软件系统, 由试验人员对实验过程进 行观察、 记录和测量。 这种方法可以准确地反馈用户的使用表现,

反映用户的需求,是一种非常有效的方法。 以实验室测试为例,一次用户测试要包括前期准备、测试阶段 和测试评价三个部分。 // 5 问卷调查(Questionnaire) 问卷调查的执行过程 1)用户需求分析 2)问卷设计 3)问卷实施及结果分析 // 6 放声思考法(Thinking Aloud ) 放声思考法也被称为边做边说法, 是一种非常有价值的可用 性工程方法。 在进行这种测试时用户一边执行任务一边大声地说 出自己的想法, 采用这种方法能够发现其他测试方法不能发现的 问题。 实验人员在测试过程中一边观察用户一边记录用户的言行 举止,使得实验人员能够发现用户的真实想法。但是这也要求实 验人员在进行测试之前明确测试目的,对于不同的测试目的,实 验人员在测试过程中扮演的角色是不同的。 // 三 应用题 // 1 请绘制出 WIMP 界面的概念模型,并指出模型的主要元素 和各个元素之间的关系。

WIMP 界面 击键/指点 应用例程

用 户





窗口、图标 菜单、文本

// 2 为一个 GOMS 模型加入适当的 Lotos 运算符,使之被扩充 为 G-U-L 模型。 P105---P106(表 6—6) // 3 为一个过程建立一个 UAN 模型。 P104---P105(表 6-4 表 6-5) // 4 已知一人机交互系统人机界面的图形结构,绘制出该系统 用户界面的数据结构。P122 图 6--21 // 5 行为模型向结构模型转换.P118--122


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