基于腦電技術(shù)的數(shù)字界面可用性評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，作為信息化裝備等復(fù)雜信息系統(tǒng)的重要組成部分，數(shù)字界面早已取代傳統(tǒng)硬件界面，成為現(xiàn)代技術(shù)的重要特征之一。數(shù)字界面在軍事、信息安全、地理交通等諸多重要領(lǐng)域發(fā)揮著不可替代和非常重要的作用，同時(shí)是操作人員進(jìn)行信息分析和處理的載體，是系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的重要組成部分。在相同的硬件水平下，數(shù)字界面的可用性直接影響著人的工作績(jī)效、正確率以及快速反應(yīng)，在很大程度上影響系統(tǒng)性能水平。為了更好地掌握整個(gè)系統(tǒng)，并使得系統(tǒng)性能能夠高效可靠地發(fā)揮

2、，研究數(shù)字界面可用性評(píng)估方法和用戶對(duì)數(shù)字界面信息認(rèn)知的規(guī)律，對(duì)數(shù)字界面評(píng)估和優(yōu)化顯得尤為重要。
　　本文分析了國(guó)內(nèi)外數(shù)字界面可用性評(píng)估理論及研究現(xiàn)狀，在總結(jié)了最新的設(shè)計(jì)科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究成果的基礎(chǔ)上，運(yùn)用界面認(rèn)知理論分析、界面腦電實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)例驗(yàn)證的方法，圍繞數(shù)字界面信息的用戶認(rèn)知機(jī)制，對(duì)數(shù)字界面可用性的腦電生理定量評(píng)價(jià)方法展開研究，主要研究工作有:
　　(1)從事件相關(guān)電位的技術(shù)基礎(chǔ)、特點(diǎn)和離線

3、分析角度出發(fā)，提出了事件相關(guān)電位技術(shù)在數(shù)字界面設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，總結(jié)了與數(shù)字界面評(píng)估相關(guān)的ERP腦電成分和實(shí)驗(yàn)范式。
　　(2)針對(duì)數(shù)字界面視覺元素，分析了數(shù)字界面元素的可用性與用戶認(rèn)知，研究了數(shù)字界面視覺元素用戶認(rèn)知與腦電成分的關(guān)系，并對(duì)圖標(biāo)、控件、色彩、布局和方式等界面元素進(jìn)行了用戶認(rèn)知分析。
　　(3)針對(duì)數(shù)字界面元素認(rèn)知的ERP腦電實(shí)驗(yàn)，提出了數(shù)字界面可用性評(píng)估的ERP實(shí)驗(yàn)研究過程，分析了數(shù)字界面元素的解構(gòu)、處理和

4、搜集過程，在界面元素認(rèn)知理論基礎(chǔ)上，分別運(yùn)用工作記憶實(shí)驗(yàn)范式、串行失匹配實(shí)驗(yàn)范式和Go-Nogo實(shí)驗(yàn)范式，對(duì)圖標(biāo)、導(dǎo)航欄和界面配色開展ERP實(shí)驗(yàn)研究，并歸納了實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)界面設(shè)計(jì)的指導(dǎo)意義。
　　(4)在腦電實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出了數(shù)字界面元素的腦電評(píng)價(jià)指標(biāo)，并分別對(duì)數(shù)字界面元素及腦電信號(hào)進(jìn)行了閾值分析，基于腦電閾值分析了界面設(shè)計(jì)推薦形式，首次提出了數(shù)字界面整體和局部的ERP腦電評(píng)估方法。
　　(5)為證實(shí)腦電評(píng)估方法的有效性和可靠

5、性，分別運(yùn)用專家主觀知識(shí)評(píng)價(jià)法、層次-灰度-集對(duì)分析數(shù)學(xué)方法和眼動(dòng)追蹤方法等數(shù)字界面可用性傳統(tǒng)評(píng)價(jià)方法，對(duì)腦電評(píng)估方法進(jìn)行了實(shí)例對(duì)比分析。
　　(6)分析了事件相關(guān)電位在腦機(jī)交互中的作用，以及數(shù)字界面可用性腦電評(píng)估方法對(duì)腦機(jī)交互的參考作用和意義，在融入信號(hào)特征提取和分類技術(shù)后，開發(fā)了基于圖標(biāo)控制的數(shù)字界面腦機(jī)交互方法，最后討論了界面其他元素腦機(jī)交互方法的實(shí)現(xiàn)。
　　論文提出的腦電實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)方法為數(shù)字界面可用性評(píng)估提供了新思路和