核电厂数字化人—机界面中信息显示的人因化设计

为了提高核电厂数字化人—机界面中的信息显示设计水平和人员绩效,文章首先介绍了人因化设计的过程。然后从数字化主控室操纵员的认知和操作特性中找到了人因化设计的一般原理,包括:满足认知和操作需求的信息显示设计;满足任务绩效的信息显示设计;满足班组合作与交流的信息显示设计;综合考虑,防止信息过负荷、工作过负荷和情境意识丧失。最后提出依据一般的人因化设计原理建立具体的信息显示设计细则,来指导信息显示的人因化设计,为提升设计水平和质量提供支持。

脑机接口技术应用背景下神经权利的证立与穿透式保护

神经技术使以认知自由权、精神隐私权、精神完整性权利和心理连续性权利为内容的神经权利得以彰显,作为数字人权的神经权利包含公法权利和私法权利的双重内容。然而,传统权利均无法充分涵摄神经权利,凸显规范与新兴技术之间的代际鸿沟。对此,应穿透数字社会与物理社会、不同法律部门之间的壁垒,塑造保护神经权利的领域法。在私法层面,通过合理解释一般人格权和类推适用具体人格权来保护神经权利,未来可以将神经权利纳入民法典中的人格权体系。在公法层面,政府应充分履行保护神经权利的国家义务,督促企业履行合规义务,规范公民合理使用神经技术产品。在刑法层面,串联数据犯罪、信息犯罪和人身犯罪,塑造保护神经权利的罪名体系。

基于眼动追踪技术的数字界面人机交互效能评价研究综述

数字界面是人机交互的主要平台,科学合理的界面设计能够促进高效和谐的人机交互,开展数字界面人机交互效能评价能够有效节省时间资源和开发成本,为界面的设计定型奠定坚实基础。利用眼动追踪技术对该效能进行评价能够客观反映用户的视觉心理及认知思维过程。结合该技术在人机界面交互中的评价机理,归纳梳理了目前的研究现状,并指出其未来的应用和发展趋势将围绕算法优化、模型计算、多元融合和无感交互等方面展开。

基于数字孪生的铣削加工智能监控平台

数字孪生与制造领域的结合日益密切,数字孪生可以帮助机床在智能制造环境下实现自主监控、评估和推理,显著提升智能化水平。本文开发面向机床铣削加工过程的数字孪生智能监控平台,可实现物理制造过程和虚拟数据模型之间的实时交互。为了实现不同模块之间、物理机器与虚拟模型之间的双向连接,基于硬件抽象层开发思想,构建了数据采集模块与数字孪生监控平台,并与开放式数控系统集成。该数字孪生监控平台拥有松耦合、模块化和易于扩展的特性,其中集成了由动力学分析模型和人工智能算法等构建的数据分析孪生模型,可以实现铣削颤振辨识与抑制、表面形貌预测等功能。经过加工试验验证,该监控平台在实际制造环境中的性能良好。

智能康复工程中的生物力学问题

本文深入探讨了智能康复工程中常见的生物力学问题,包括人体运动过程中的力学特性分析、损伤生物力学评估和人机界面的生物力学问题等。通过探索这些问题的根源和影响因素,总结了智能康复工程中生物力学问题的解决方法与技术,包括高级仿真建模技术、人工智能技术、传感技术等。通过对康复工程中生物力学问题的研究,可为康复工程领域的发展和创新提供新思路、新方法。

面向推拿康复机器人的人机交互界面数字建模与动力学研究

目的采集、分析专业医师推拿手法的运动学、动力学特征,并基于仿人手设计的多功能推拿头,开发一种适用于多种按摩手法、学习专业医师推拿力度曲线的力度柔顺控制算法,以期提供一种实现推拿机器人运动学、动力学复现的方法。方法首先基于传统中医按摩理论,对滚法、揉法、振法进行运动学以及动力学分析,将其动作特征进行抽取解耦,形成多维度的运动学和动力学模式化表达。其次通过推拿手法测定仪以及动作捕捉系统,对专业医师推拿手法动作进行运动学、动力学数据采集。最后基于一款仿人手设计的多功能按摩头,以专业医师推拿手法信息为示教,对推拿手法的空间轨迹、力度曲线进行学习并开发力度柔顺控制算法。结果推拿头和专业医师的滚法力度最大值分别为52.18 N、55.10 N,最小值分别为29.71 N、6.23 N,推拿头推拿过程中力度曲线的波形与专业医师比较接近。推拿头执行揉法力度的平均值、最大值以及最小值相对于专业医师的误差分别为-0.51%、3.58%和-3.56%,推拿头和专业医师推拿力度的标准差、偏度与峭度均十分接近。推拿头和专业医师的振法最大值分别为21.82 N、21.54 N,频率分别为3.67 Hz、14.30 Hz。推拿头与专业医师的上述几种手法的平均力度相对误差均小于10%,力度曲线、推拿力度、频率等动力学特征基本相同。结论本文提出的方法能够有效复现推拿动作的动力学特征,验证了推拿手法的动力学复现的可行性。

数字化人机界面复杂度对人因失误的影响研究

为了减少数字化制造企业由于人因失误而产生的各类事故,从人机交互的角度,构建影响机制模型。将人机界面复杂度分为界面显示复杂度以及界面控制复杂度,以认知负荷和生理负荷为中介变量,发放问卷获取一线操作员工数据,用SPSS和AMOS对数据进行回归分析,探究人机界面复杂度对人因失误产生的影响。结果表明:界面显示复杂度和控制复杂度均会对人因失误产生正向影响;认知负荷以及生理负荷在人机界面复杂度与人因失误之间起中介作用。

浅谈人机交互技术在数字媒体移动端界面设计中的应用

文章以人机交互为核心,详细介绍了数字媒体移动端交互界面信息展示、系统架构、界面布局和交互模型的设计方案。在此基础上,本文围绕视觉设计要点展开了讨论,指出为实现移动端界面价值的最大化,设计者不仅需要保证界面风格一致,还要重视界面细节、图标和焦点状态栏的设计,旨在为今后的设计方案提供参考。

知识图谱在数字媒体艺术专业课程教学中的应用研究——以“人机交互界面设计”为例

知识图谱是一种结构化的知识表达方式,将其应用于教育教学中能将复杂的学科体系中的知识点以结构化的形式进行组织,便于理解和检索。文章根据数字媒体艺术专业课程教学知识体系庞杂、跨学科融合、实践性强等特点,论证了知识图谱在数字媒体艺术专业课程教学中的价值,并以“人机交互界面设计”为例,阐述了课程知识图谱的构建方法和应用策略。

数字X线摄影设备的可用性评价研究

目的 以人机交互研究取向的可用性概念作为依据,对数字X线摄影术(Digital Radiography,DR)设备的人机交互可用性进行研究。方法 采用专家调研法确定可用性评价的项目指标,采用德尔菲法建立可用性评价模型。对5款国产DR设备分别进行评分,对比不同型号间的可用性评价结果。结果 5款DR设备的可用性评分总分均值和各接口的评分均值在3个组别间均有显著性差异(P<0.05),其中少于3个月组的评分明显低于其他组评分,其他两组间无显著区别(P>0.05)。此外,不同型号的DR设备的可用性评价结果,在总分均值和1年以上组别中有显著不同。结论 可用性评价可以全面的评价DR设备各人机接口的安全性和有效性,有助于DR设备的研发改进,促进国产设备完善升级。

Digitally programmable organic light‐emitting tetrodes

Limited to the structure of traditional light‐emitting devices,electronic devices that can directly convert machine language into human visual information without introducing any back‐end circuit are still not easy to achieve.Based on a specially designed three‐phase co‐planar electrode structure,a new type of three‐phase alternating current driven organic light‐emitting device with the integration of emission and control functions,full‐color tunability and simple device structure is demonstrated in this study.We integrate the light‐emitting function of color‐tunable light‐emitting devices and the switching of three triodes in a single three phase organic light‐emitting device.The state control of luminous color and luminance intensity merely requires the introduction of a kind of machine language,that is an easy‐to‐program 6‐bit binary number coded digital signals.The color adjustable area covers 66%of the color triangle of the National Television System Committee.Such simple and easy‐to‐integrate light‐emitting system has great potential applications in the next‐generation man‐machine interface.

核电站反应堆控制棒试验一键顺控系统的设计

为了解决核电站操纵员在频繁手动提插反应堆控制棒过程中极易出现的人因操作失误问题,开发了反应堆控制棒一键顺控系统,以实现对反应堆控制棒束可用性的定期检查工作。利用数字控制系统平台的可编译、可拓展特性,对反应堆棒控系统的逻辑组态、数据库、人机界面三方面进行纯软件设计。该顺控系统包括了启动前先决条件的自动判断、自动顺序控制、自动异常终止、堆芯监测、人工介入等功能。经过软件验证和确认评估、模拟机验证、实体机组再鉴定,以及系统在实体机组满功率运行期间的试运行,证明了该系统在反应堆控制棒操作过程中对于降低人因失误风险和提高效率方面的有效性。此设计理念可广泛应用于工业中各种复杂人工操作的防人因失误优化,以实现复杂的工业过程由人控到机控的转变。

数字化控制室信息显示对人因可靠性的影响

数字化技术的应用使主控室内信息显示方式发生了重大变化。通过比较分析数字化主控室与传统主控室人机界面中信息显示方面各自的特征,发现人机界面数字化后,巨量信息与有限显示的矛盾非常突出,并伴随产生任务繁重但又是必须的界面管理任务,它们对人因可靠性产生了前所未有的影响,增加了新的人因失误源,可能出现新的人误模式。提出3个新的科学概念,即信息显示率、信息提供率和数据更新率,认为研究这3个概念之间的关系和它们对操纵员认知行为的影响,是解决巨量信息与有限显示矛盾的有效途径。

核电厂数字化人-机界面特征对人因失误的影响研究

以数字化主控室的现场调研和对操纵员的访谈内容为依据,分别从信息显示、用户界面交互与管理、控制系统、报警系统、规程系统等方面与传统的模拟控制系统进行了比较分析,识别数字化人-机界面新特征。结果显示,数字化人-机界面新特征对人因失误产生的不利影响主要表现为操纵员的认知负荷和操作负荷的增加,容易产生模式混淆、情境意识丧失等方面。针对上述不利的影响,提出了相应的人因失误预防对策,为人因失误的预防和人-机界面的优化设计提供决策支持。

基于人因可靠性的核电厂数字化人机界面功能布局优化方法研究

监视信息过程中,人的可靠性很大程度上取决于数字化人机界面中功能块之间的布局。本文提出了基于人因可靠性的核电厂数字化人机界面功能布局优化方法,对该优化方法建立了一个完整的优化流程,提出了线性逆向杂交方法,使用人因可靠性作为优化标准。对该优化方法进行实验分析,实验结果表明,线性逆向杂交方法有较好的稳定性,本文提出的优化方法有较好的精确性及收敛性。

基于TOPSIS的数字化人机界面体验度量评价

体验度量是评价数字化人机界面方案设计优劣时的重要参考标准。针对如何有效地解决方案筛选过程对专业知识和往复试验过度依赖的问题,以某新型远程操控清障车的数字化人机界面设计为例,基于模糊逼近理想点排序方法对其体验度量评价进行研究,从内容传达、易用性和感性因素等方面构建了评价标准体系,实现了对3款数字化人机界面设计方案的优先级排序,验证了该方法的有效性。

数字化人机界面的多目标意象设计决策研究

用户的感性需求愈来愈受到设计者和企业的重视.为解决实际中多目标意象要求下数字化人机界面方案选择过程中存在的复杂性与主观性问题,提出一种三角模糊数与逼近理想解排序法相结合的模糊逼近理想解排序法(F-TOPSIS).结合某新型远程操控清障车的数字化人机界面设计,在通过运用因子分析方法获取用户对数字化人机界面典型样本的4类感性意象的基础上,应用F-TOPSIS实现了决策者多目标意象特定要求下对10个数字化人机界面设计方案的优先级排序,验证了该方法的可行性.研究表明F-TOPSIS对数字化人机界面设计方案的区分度较好,能在多目标意象需求下进行较为合理、准确的设计决策.

数字化埋弧焊机人机界面的研制

介绍了基于单片机和双数字信号处理器(DSP)控制的数字化埋弧焊机的结构,设计了基于单片机控制的数字化埋弧焊机人机界面系统。系统由单片机、图形式液晶显示器、数字化编码器、铁电存储器等构成,用户通过人机界面不仅可设置和保存焊接电流、焊接电压、焊接速度等工艺参数,而且可在焊接过程中动态显示焊接电流、焊接电压。单片机通过RS-485与DSP进行通信。实践证明:该人机界面系统具有稳定可靠、界面清晰、操作便捷、设置及保存参数、单旋钮调节参数等特点。

核电厂数字化SOP对人因失误的影响

主控室中数字化状态导向规程SOP(State-oriented Procedure)的应用使操纵员执行事故处理的逻辑和信息显示方式都发生了重大变化。本文介绍了SOP规程的原理,描述了数字化主控室中操纵员执行SOP处理电厂事故的流程。以核电厂主控室现场调研、行为观察、模拟机实验和操纵员访谈为依据,发现数字化SOP在操作控制、信息显示、班组合作等方面带来了大量可能导致人因失误的因素,以及可能出现的新的人误模式,可期为SOP规程的优化提供支持。