人機(jī)交互系統(tǒng)（HCI），又稱(chēng)交互系統(tǒng)、用戶(hù)界面、人機(jī)界面、人機(jī)接口等。，是一門(mén)研究人、計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備之間的通信以最大程度地為人們完成信息管理、服務(wù)和處理的技術(shù)科學(xué)，可以使計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備真正成為人們工作、學(xué)習(xí)和生活的助手。人機(jī)交互系統(tǒng)具有魯棒性、友好性、靈活性和透明性的特點(diǎn)。

人機(jī)交互系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成。其中，軟件是人機(jī)交互系統(tǒng)的核心，相應(yīng)的硬件系統(tǒng)設(shè)備為軟件的正常運(yùn)行提供了基礎(chǔ)保障和運(yùn)行環(huán)境。人機(jī)交互系統(tǒng)的工作原理是將事物的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，然后通過(guò)人與人之間的交互獲得人與物之間的聯(lián)系。人機(jī)交互系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括觸摸屏技術(shù)、語(yǔ)音處理技術(shù)和體感動(dòng)作識(shí)別技術(shù)。到2024年，人機(jī)交互的主要類(lèi)型是語(yǔ)音交互、視覺(jué)交互、可穿戴交互、腦電交互和觸覺(jué)交互。未來(lái)，研究如何實(shí)現(xiàn)自然、便捷和無(wú)處不在的人機(jī)交互是現(xiàn)代信息技術(shù)和人工智能技術(shù)研究的最高目標(biāo)，也是數(shù)學(xué)、信息科學(xué)、智能科學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)的新交叉領(lǐng)域，將引導(dǎo)21世紀(jì)初信息和計(jì)算機(jī)研究的熱點(diǎn)方向。

人機(jī)交互系統(tǒng)的發(fā)展與計(jì)算機(jī)的發(fā)展基本同步，主要經(jīng)歷人工操作與命令行交互、圖形用戶(hù)界面交互和自然人機(jī)交互三個(gè)階段。1946年，第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)Eniac在美國(guó)賓夕法尼亞州誕生。操作員根據(jù)不同功能面板上的開(kāi)關(guān)鍵輸入數(shù)據(jù)。

從20世紀(jì)60年代中期到80年代，計(jì)算機(jī)使用基于鍵盤(pán)的命令行界面。20世紀(jì)70年代，施樂(lè)公司首次在奧拓計(jì)算機(jī)中開(kāi)發(fā)出位圖像的圖形顯示技術(shù)，為第一代人機(jī)界面即WIMP界面奠定了基礎(chǔ)。

1984年，蘋(píng)果將WIMP技術(shù)引入微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。次年，微軟推出了Windows操作系統(tǒng)。此后，直接操作界面和WIMP模式被廣泛使用。1995年，利諾伊斯大學(xué)開(kāi)發(fā)了“洞穴”虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了身臨其境的體驗(yàn)。2006年，以色列PrimeSense公司推出了基于光編碼技術(shù)的3D傳感器PrimeSense。2011年，Tobii推出了一款具有眼球追蹤技術(shù)的產(chǎn)品，該技術(shù)允許用戶(hù)僅通過(guò)眼球運(yùn)動(dòng)來(lái)控制系統(tǒng)。同年，Culus公司推出了體驗(yàn)良好的頭戴式顯示設(shè)備0cuusRi。從2015年到2022年，隨著大量虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的出現(xiàn)，推動(dòng)了VR技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，同時(shí)也在無(wú)形中促進(jìn)了用戶(hù)體驗(yàn)更好的產(chǎn)品的研發(fā)，人機(jī)交互也進(jìn)入了自然人機(jī)交互階段。

1946年，第一臺(tái)通用計(jì)算機(jī)——電子數(shù)字積分器和計(jì)算器（ENIAC）在美國(guó)賓夕法尼亞州誕生。Eniac是一臺(tái)巨大的機(jī)器，有30多個(gè)控制臺(tái)。輸入是操作員手動(dòng)打開(kāi)或關(guān)閉計(jì)算機(jī)上的電路板，輸出是電路板上燈的亮度。Eniac中的每個(gè)功能儀表都有多個(gè)開(kāi)關(guān)，操作員可以根據(jù)不同功能面板上的開(kāi)關(guān)鍵輸入數(shù)據(jù)。20世紀(jì)50年代，信息被記錄在穿孔卡片上，然后批量輸入計(jì)算機(jī)。當(dāng)計(jì)算機(jī)完成處理后，結(jié)果以字符終端結(jié)合指示燈的形式輸出給用戶(hù)。在計(jì)算機(jī)輸出最終結(jié)果之前，用戶(hù)不能中斷計(jì)算機(jī)的操作進(jìn)行任何其他形式的輸入，因此這種方法也稱(chēng)為批處理。然而，這種方法由于速度慢、穩(wěn)定性差而逐漸被淘汰。

1956年，麻省理工學(xué)院開(kāi)始使用鍵盤(pán)向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)。自20世紀(jì)60年代中期以來(lái)，大多數(shù)計(jì)算機(jī)都使用基于鍵盤(pán)的命令行界面。用戶(hù)在指令行界面上鍵入指令，界面接收指令并將其轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的系統(tǒng)函數(shù)。從20世紀(jì)70年代到80年代，人們繼續(xù)采用這種互動(dòng)模式。眾所周知，UNIX、微軟DOS和蘋(píng)果DOS都是通過(guò)命令行指令實(shí)現(xiàn)的。

20世紀(jì)60年代，圖形用戶(hù)界面的出現(xiàn)極大地改變了人機(jī)交互的方式。GUI簡(jiǎn)單易學(xué)，鍵盤(pán)操作少，不懂電腦的普通用戶(hù)也能熟練使用。這增加了用戶(hù)基礎(chǔ)，并使計(jì)算機(jī)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。1963年，斯坦福研究所的科學(xué)家恩格爾巴特發(fā)明了鼠標(biāo)。此后，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)，該鼠標(biāo)已成功應(yīng)用于蘋(píng)果和微軟等公司的圖形界面系統(tǒng)中。鼠標(biāo)和鍵盤(pán)一起成為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中必不可少的輸入設(shè)備。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著全球網(wǎng)絡(luò)熱的升溫，鼠標(biāo)已成為必備的人機(jī)交互工具。

20世紀(jì)70年代，施樂(lè)首次在Alto computer中開(kāi)發(fā)了位圖圖形顯示技術(shù)，使開(kāi)發(fā)重疊窗口、彈出菜單和菜單欄成為可能。這些工作奠定了圖形用戶(hù)界面的基礎(chǔ)，并形成了基于窗口、圖標(biāo)、菜單和定點(diǎn)設(shè)備的第一代人機(jī)界面，即WIMP界面。1984年，蘋(píng)果公司模仿PARC技術(shù)開(kāi)發(fā)了新的麥金塔個(gè)人電腦，并將WIMP技術(shù)引入微型計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。這種基于鼠標(biāo)和下拉菜單的操作方式和直觀的圖形界面引發(fā)了微機(jī)人機(jī)界面的歷史性變革。1985年，微軟推出了Windows操作系統(tǒng)。此后，directmanipulation Interface（DM）和WIMP（窗口、圖標(biāo)、菜單和指針，即窗口、圖標(biāo)、菜單和指示器）得到了廣泛應(yīng)用。與此同時(shí)，用戶(hù)界面管理開(kāi)始從應(yīng)用程序功能中分離出來(lái)，人機(jī)交互的研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向用戶(hù)中心化設(shè)計(jì)，所見(jiàn)即所得（WYSIWYC）的概念成為界面設(shè)計(jì)的流行指導(dǎo)原則。

1972年，諾蘭·布什內(nèi)爾發(fā)明了第一臺(tái)交互式電子游戲Pong，并首次將控制技術(shù)應(yīng)用于人機(jī)交互系統(tǒng)。1977年，托拉·德芬蒂和丹尼爾·桑丁開(kāi)發(fā)了一種手套傳感器系統(tǒng)SayreClove。用戶(hù)只需要戴上這種特殊的手套就可以向計(jì)算機(jī)輸入特定的指令。1983年，格里姆斯設(shè)計(jì)了一種數(shù)據(jù)手套，可以讓計(jì)算機(jī)獲得手的位置和手指的伸展等信息，并最早獲得了“數(shù)據(jù)手套”的專(zhuān)利。1985年，美國(guó)國(guó)家航空航天局開(kāi)發(fā)了一種LCD光學(xué)頭戴式顯示器，它結(jié)合了頭部和手部跟蹤功能，以實(shí)現(xiàn)更身臨其境的體驗(yàn)。它主要用于太空作戰(zhàn)的模擬訓(xùn)練。1995年，利諾伊斯大學(xué)開(kāi)發(fā)了“洞穴”虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，通過(guò)三面墻的投影空間和立體液晶快門(mén)眼鏡實(shí)現(xiàn)了身臨其境的體驗(yàn)。2002年，日本三洋電機(jī)開(kāi)發(fā)了一種不戴眼鏡就能觀看立體圖像的顯示器，這種顯示器被稱(chēng)為裸眼立體顯示器。2020年，MIT數(shù)據(jù)手套、5DT數(shù)據(jù)手套、CyberClove等數(shù)據(jù)手套進(jìn)入商用領(lǐng)域，并在電子游戲、體能訓(xùn)練和體能康復(fù)訓(xùn)練等各種場(chǎng)景中投入使用。

2005年，以色列的PrimeSense公司啟動(dòng)了一個(gè)項(xiàng)目，開(kāi)發(fā)能夠使數(shù)字設(shè)備獲得現(xiàn)實(shí)世界三維感知的技術(shù)。次年，該公司推出了基于光編碼技術(shù)的3D傳感器PrimeSense。2006年，任天堂開(kāi)發(fā)了Wii遙控游戲機(jī)，使用簡(jiǎn)單的手持設(shè)備來(lái)檢測(cè)控制器在空間中的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，并通過(guò)這種方式讓玩家體驗(yàn)體感游戲中的交互方式。2007年，蘋(píng)果發(fā)布了第一代觸摸屏和顯示屏同屏的iPhone，標(biāo)志著人機(jī)交互第二次革命的開(kāi)始。

2010年6月，微軟宣布與PrimeSense合作開(kāi)發(fā)的體感交互設(shè)備Kinect，這樣體感交互就不需要任何手持或可穿戴設(shè)備，傳感器可以主動(dòng)感知用戶(hù)的三維姿勢(shì)并理解用戶(hù)的交互意圖。這款設(shè)備一問(wèn)世，就打破了消費(fèi)電子產(chǎn)品最快銷(xiāo)售的吉尼斯世界紀(jì)錄。2011年，Tobii推出了兩款具有眼球跟蹤技術(shù)（跟蹤眼球運(yùn)動(dòng)）的產(chǎn)品，使用戶(hù)能夠僅使用眼球運(yùn)動(dòng)來(lái)控制他們的系統(tǒng)。這種眼球追蹤技術(shù)最早出現(xiàn)在筆記本電腦上，后來(lái)它也被應(yīng)用到可以與PC連接的獨(dú)立設(shè)備上。這項(xiàng)技術(shù)已被納入更多的系統(tǒng)。

2013年2月，Leap公司發(fā)布的LeapMotion設(shè)備將手勢(shì)交互提升到了一個(gè)新的高度，并通過(guò)視覺(jué)處理識(shí)別徒手交互，推動(dòng)了虛擬現(xiàn)實(shí)的發(fā)展速度。同年，Culus公司推出了體驗(yàn)良好的頭戴式顯示設(shè)備0cuusRi。2014年，F(xiàn)aeebook以20億美元的價(jià)格收購(gòu)了0culus公司及其開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，這讓VR再次升溫，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)迎來(lái)了爆發(fā)期。

從2015年到2022年，在0cuusRi問(wèn)世后，HTC與Valve合作推出了Vive，微軟推出了HoloLens，谷歌投資了Magic Leap，索尼推出了Play Station VR。各大行業(yè)巨頭在虛擬現(xiàn)實(shí)行業(yè)的布局引發(fā)了其全球火爆的局面，國(guó)內(nèi)也出現(xiàn)了暴風(fēng)魔鏡、Idealense、3Class 3等一大批虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備制造商和內(nèi)容提供商，推動(dòng)了VR技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，但也在無(wú)形中促進(jìn)了它的發(fā)展。到2022年底，人類(lèi)常用的自然交互方法研究取得重大成果，包括手寫(xiě)識(shí)別、筆式交互、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音合成和DigitalInk等。

人機(jī)交互的原理是將事物的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，然后通過(guò)人機(jī)交互獲得人與事物之間的聯(lián)系。人與計(jì)算機(jī)使用一定的對(duì)話(huà)語(yǔ)言，以一定的交互方式完成具有一定任務(wù)的人與計(jì)算機(jī)之間的信息交換過(guò)程。但是，對(duì)于事物之間的連接，它還沒(méi)有大規(guī)模部署。主要“瓶頸”在于構(gòu)建“物物連接”網(wǎng)絡(luò)的成本較高，技術(shù)有待進(jìn)一步研發(fā)。

基本組成

人機(jī)交互系統(tǒng)是一個(gè)基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)，由軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)組成。其中，軟件是人機(jī)交互系統(tǒng)的核心，相應(yīng)的硬件系統(tǒng)設(shè)備為軟件的正常運(yùn)行提供了基礎(chǔ)保障和運(yùn)行環(huán)境。此外，任何強(qiáng)大的人機(jī)交互系統(tǒng)都只是輔助工具，系統(tǒng)的運(yùn)行離不開(kāi)系統(tǒng)使用者的創(chuàng)造性思維活動(dòng)。因此，使用人機(jī)交互系統(tǒng)的技術(shù)人員也是系統(tǒng)的一部分。軟件、硬件和人的有效融合是發(fā)揮人機(jī)交互系統(tǒng)強(qiáng)大功能的前提。

硬件部分：人機(jī)交互的硬件系統(tǒng)通常是指用戶(hù)可以相互交互的獨(dú)立硬件環(huán)境。人機(jī)交互的硬件主要包括主機(jī)、輸入設(shè)備（鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀等。）、輸出設(shè)備（顯示器、繪圖儀、打印機(jī)等）。）、信息存儲(chǔ)設(shè)備（主要是外部存儲(chǔ)器，如硬盤(pán)、軟盤(pán)、光盤(pán)等。）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和多媒體，如下圖所示。

軟件組成：人機(jī)交互系統(tǒng)的軟件分為三個(gè)層次，即系統(tǒng)軟件、支撐軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件是與計(jì)算機(jī)硬件直接相關(guān)的軟件，一般由專(zhuān)業(yè)軟件開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)。它起到了擴(kuò)展計(jì)算機(jī)功能、合理調(diào)度和使用計(jì)算機(jī)的作用。系統(tǒng)軟件有兩個(gè)特點(diǎn):第一，它是公共的，它應(yīng)該用于任何應(yīng)用領(lǐng)域；二是基礎(chǔ)性，各種配套軟件和應(yīng)用軟件都需要在系統(tǒng)軟件的支持下運(yùn)行。

互動(dòng)類(lèi)型

人機(jī)交互系統(tǒng)的典型類(lèi)型包括語(yǔ)音交互、視覺(jué)交互、可穿戴交互和腦電交互。

語(yǔ)音交互：語(yǔ)音交互是通過(guò)自然語(yǔ)音或機(jī)器合成語(yǔ)音與計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互的綜合技術(shù)。通過(guò)識(shí)別和理解，機(jī)器將語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的文本或命令，人們通過(guò)語(yǔ)音與機(jī)器進(jìn)行交流，使機(jī)器能夠理解用戶(hù)的交互意圖。語(yǔ)音交互是一種高效的交互方式，解放了人們的雙手，廣泛應(yīng)用于智能機(jī)器人、智能家居、駕駛導(dǎo)航等場(chǎng)合。語(yǔ)音交互的典型產(chǎn)品包括語(yǔ)音助手蘋(píng)果Siri、谷歌助手和微軟Cortana；語(yǔ)音音箱亞馬遜Echo、蘋(píng)果HomePod、谷歌Home、微軟Invoke和阿里天貓精靈。

視覺(jué)互動(dòng)：視覺(jué)交互是通過(guò)拍攝或掃描物理世界中的人和物體來(lái)獲得數(shù)字圖像或圖像序列，并利用模式識(shí)別和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)識(shí)別其物體的運(yùn)動(dòng)。典型應(yīng)用包括生物識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、手勢(shì)識(shí)別、人體跟蹤、字符識(shí)別等。視覺(jué)交互的典型產(chǎn)品是谷歌眼鏡，它通過(guò)智能語(yǔ)音交互功能解放用戶(hù)的雙手，其虛擬顯示屏為用戶(hù)帶來(lái)全新的視覺(jué)體驗(yàn)。

可穿戴交互：可穿戴交互是指可穿戴計(jì)算機(jī)是一種超微型、可穿戴的人機(jī)“最佳組合與協(xié)作”?？纱┐鹘换ナ峭ㄟ^(guò)附著在人體上的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)始終處于工作、待機(jī)和可訪問(wèn)狀態(tài)，增強(qiáng)了人的感知能力，主動(dòng)感知佩戴者的情況、環(huán)境和需求，并獨(dú)立做出適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)，從而弱化“人操作機(jī)器”，強(qiáng)化“機(jī)器輔助人”。可穿戴交互主要包括智能眼鏡、智能手表、智能腕帶、智能跑鞋、智能戒指、智能臂帶、智能腰帶、智能頭盔和智能按鈕。

腦電圖相互作用：腦電交互基于腦電信號(hào)分析，可以提供人機(jī)交互的直接方式，即依靠人類(lèi)的腦電波信號(hào)來(lái)識(shí)別并將其翻譯為機(jī)器的指令。腦電識(shí)別和腦電交互將對(duì)人機(jī)交互產(chǎn)生革命性的影響。腦電交互是人機(jī)交互的一個(gè)重要方向。在世界范圍內(nèi)，對(duì)人腦和類(lèi)腦的研究引起了極大的關(guān)注。2013年，《科學(xué)》雜志提出了六個(gè)值得關(guān)注的科學(xué)領(lǐng)域，人腦互聯(lián)項(xiàng)目就是其中之一。歐盟也啟動(dòng)了人腦工程項(xiàng)目。2013年，歐盟公布了“未來(lái)和新興技術(shù)（FET）旗艦項(xiàng)目”競(jìng)賽結(jié)果。石墨烯和人腦工程從21個(gè)候選項(xiàng)目中脫穎而出，獲得最終大獎(jiǎng)，未來(lái)十年將分別獲得10億歐元的科研資助。

觸覺(jué)互動(dòng)：觸覺(jué)交互是指用戶(hù)用手指或數(shù)字筆在觸摸屏、圖形板或手寫(xiě)板上點(diǎn)擊或書(shū)寫(xiě)，電子墨水形成的筆跡被識(shí)別為書(shū)寫(xiě)內(nèi)容或手勢(shì)命令。

觸摸屏技術(shù)

觸摸屏技術(shù)允許用戶(hù)通過(guò)觸摸屏幕輸入信息，包括電阻、電容、紅外、表面聲波等技術(shù)。目前，移動(dòng)終端主要采用電容式技術(shù)觸摸屏。2018年底，電容技術(shù)成為主流。這項(xiàng)技術(shù)的歷史可以追溯到蘋(píng)果公司的第一臺(tái)PDA，它開(kāi)啟了觸摸屏在移動(dòng)終端中的應(yīng)用，尤其是iPhone的推出，徹底改變了觸摸屏技術(shù)的應(yīng)用范圍和用戶(hù)交互方式，使觸摸不再局限于簡(jiǎn)單的點(diǎn)擊和滑動(dòng)，也促進(jìn)了觸摸屏應(yīng)用的廣泛發(fā)展。觸摸屏技術(shù)不僅改變了設(shè)備的操作習(xí)慣，而且在軟件支持和人體工程學(xué)方面也有巨大的潛力有待開(kāi)發(fā)。

語(yǔ)音處理技術(shù)

語(yǔ)音處理技術(shù)可以對(duì)移動(dòng)終端接收到的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理，語(yǔ)音撥號(hào)和語(yǔ)音控制是移動(dòng)終端的配置之一。典型的語(yǔ)音處理應(yīng)用是iPhone的Siri，它可以識(shí)別從移動(dòng)終端接收的語(yǔ)音，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送回計(jì)算中心進(jìn)行匹配處理，然后將其發(fā)送回移動(dòng)終端以給用戶(hù)相應(yīng)的反饋。

體感動(dòng)作識(shí)別技術(shù)

2009年，微軟發(fā)布了Xbox360的外設(shè)Kinect。Kinect可以在沒(méi)有任何控制器的情況下捕捉玩家在三維空間中的動(dòng)作并完成指令輸入。Kinect使用連續(xù)光（近紅外）對(duì)測(cè)量空間的光斑進(jìn)行編碼，通過(guò)傳感器讀取編碼后的散射光，然后對(duì)其進(jìn)行解碼以生成具有深度的3D圖像。然后它對(duì)連續(xù)的3D圖像進(jìn)行分析，過(guò)濾掉干擾噪聲，提取人體模型，記錄人體動(dòng)作，并通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)理解用戶(hù)的肢體動(dòng)作，最終生成具有20個(gè)關(guān)節(jié)的人體骨架，從而理解人體動(dòng)作。體感運(yùn)動(dòng)識(shí)別技術(shù)不僅用于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，還可以在細(xì)化后解讀面部表情、肌肉和唇語(yǔ)，還可以與面部識(shí)別技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)結(jié)合甚至用于外部環(huán)境感知。盡管Kinect對(duì)于移動(dòng)終端來(lái)說(shuō)仍然功耗過(guò)大，暫時(shí)只能在筆記本中使用，但這并不妨礙它被納入移動(dòng)終端的人機(jī)交互技術(shù)中，體感識(shí)別技術(shù)也將進(jìn)入移動(dòng)終端領(lǐng)域。

人機(jī)交互的簡(jiǎn)化模型：人機(jī)交互的簡(jiǎn)化模型如下圖所示。左邊的人和右邊的電腦在交互過(guò)程中形成了一個(gè)閉環(huán)。左邊的人通過(guò)特定的輸入設(shè)備向右邊的計(jì)算機(jī)輸入信息，右邊的計(jì)算機(jī)對(duì)輸入的信息進(jìn)行一定程度的處理和加工，然后通過(guò)特定的輸出設(shè)備將結(jié)果反饋給左邊的人。左邊的人根據(jù)從計(jì)算機(jī)接收到的信息判斷是否執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)或操作。這個(gè)循環(huán)形成了一個(gè)閉環(huán)。

人機(jī)交互系統(tǒng)

人機(jī)交互的心理模型：今天，人機(jī)交互主要是在占主導(dǎo)地位的圖形用戶(hù)界面的幫助下進(jìn)行的。細(xì)化后可以得到如下圖所示的人機(jī)交互心理模型。到2019年，圖形用戶(hù)界面是人機(jī)交互的主要媒介。用戶(hù)手動(dòng)操作鼠標(biāo)或鍵盤(pán)，通過(guò)擊鍵或點(diǎn)擊向計(jì)算機(jī)輸入信息。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)收到信息后進(jìn)行處理，并反饋和輸出不同形式的多媒體內(nèi)容，如文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫(huà)等。通過(guò)界面上的窗口、圖標(biāo)、菜單等載體傳遞給用戶(hù)。用戶(hù)通過(guò)眼睛和耳朵等不同渠道感知計(jì)算機(jī)的輸出信息，并在大腦中對(duì)信息進(jìn)行加工和處理。

人機(jī)交互的信息流模型：人機(jī)交互的信息處理模型如下圖所示。在人機(jī)信息交換過(guò)程中，左邊的人和右邊的計(jì)算機(jī)構(gòu)成了兩個(gè)獨(dú)立的認(rèn)知主體，人機(jī)界面起到了媒介的作用。從仿生學(xué)的角度來(lái)看，右邊計(jì)算機(jī)的信息感知、認(rèn)知和處理過(guò)程實(shí)際上是在模擬左邊人的信息感知、認(rèn)知和處理過(guò)程。該人機(jī)交互信息流模型可用于指導(dǎo)人機(jī)交互系統(tǒng)和界面的設(shè)計(jì)。