基于认知规律的用户界面信息布局设计方法

为进一步提高工作效率,提出一种基于人的认知因素和几何位置匹配因素的界面信息布局设计方法。建立任务模型,获取合理的待布局任务信息元素;从人的认知规律中提取3个布局原则,分别将其以定量化的形式构建数学模型,以目标函数变量的形式作用于界面布局过程中;引入带有惯性权重的粒子群算法求解目标函数,对界面中所有待布局元素的几何位置寻求最优布局方案。以隧道应急救援培训系统的决策界面布局为例,提出解决方案并验证该方法的可行性。实验结果表明,该方法具有一定的实用性。

用户认知驱动的VR自然交互认知负荷研究

针对目前虚拟现实自然交互系统中用户认知负荷难以量化问题,以量化认知负荷为目的,提出一种基于概率神经网络的多通道信息融合模型。首先根据认知理论建立"认知—行为—环境"框架,并在此基础上研究用户认知的数学表征(方法、过程、机理),构建多通道认知模型;然后将多通道信息融合方法引入虚拟现实自然交互系统,建立一种面向虚拟现实自然交互系统的认知负荷模型;通过VR隧道应急救援系统实验对系统中的用户认知进行验证。验证结果表明,具体提出的认知负荷模型具有一定的可行性。

人因特性驱动蚁群算法的操作界面布局优化

以优化复杂机械设备人机界面,提高操作效率、降低操作人员能耗为目的,结合人因工程分析软件Simens Jack(以下简称为Jack)可视域与可达域分析,构建机械设备操纵界面布局优化函数。根据操纵器在空间中位置关系,引入约束条件,对操纵器布局位置进行限定。应用蚁群算法正反馈机制与启发式搜索方法,对目标函数进行求解,将迭代结果映射为操纵器布局排列。通过以上方法对某隧道救援钻机操作台进行改进,将优化后的人机界面与原操作界面在Jack软件中进行对比仿真,验证方法的可行性。