3.1 引言

讨论交互设计的核心认知问题，思考人类的长处和短处，并展示如何使用这些知识指导技术设计，从而增强人的能力，弥补人的不足。

3.2 认知是什么

指我们在进行日常活动时发生于我们头脑中的事情。

Norman

经验认知：有效、轻松地观察、操作和响应我们周围的事件，它要求具备某些专门知识并达到一定的熟练程度。（开车、阅读、对话、游戏等）

思维认知：涉及思考、比较和决策，是发明创造的来源。（设计、学习、写作等）

kahneman

快/慢思维

认知过程是相互依赖的，一个过程可同时涉及多个不同的过程。与交互设计最密切相关的是注意力和记忆过程。

3.2.1 注意力

某个时刻，从众多事物当中选择一个，并把精力集中这个事物上。
关注的难易程度取决于我们是否有明确的目标，我们所需要的信息在环境中是否醒目。

明确的目标：
目标：确切知道目标，就可以把可获得的信息与目标相比较。
没有确切目标，泛泛浏览信息，期望发现一些有趣或者醒目的东西。

信息呈现：
信息的显示方式会极大地影响人们捕捉到适当的信息片段的难易程度。

多任务和注意力：
多任务对注意的影响取决于认为的性质和美国任务需要多数关注。

设计提示：注意力
1）信息的显示应醒目，以便执行任务时使用。
2）使用动画图形、彩色、下划线，对条目及不同的信息进行排序，在条目之间使用间隔符等。
3）避免在界面安排过多的信息。尤其要谨慎使用色彩、声音和图像，过多会导致界面混杂，不但不能帮助用户寻找相关信息，反而会分散用户的注意力，让用户反感。
4）具有简介的搜索引擎和表单填写功能更容易使用

3.22 感知

指人们如何使用感官（眼、耳、手等）从环境中获取信息，并把它转变成对物品、事件、声音和味觉的体验。（重要性：视觉>听觉≈触觉）

使用对比颜色在屏幕上组织信息不是一种很好的方式，使用边界进行信息分组会是一种更有效的方式 Galitz，1997

设计提示：感知
在设计信息的呈现时，应确保信息易于察觉和识别。

1）用户应能不费力地区别图标或其他图形表示的不同含义。

2）声音应足够响亮且可辨识，以便用户理解他们的含义。

3）用户应该能够理解输出的语音及其含义。

4）文字应清晰易读，且不受背景干扰。

5）在虚拟环境中使用触觉反馈时，用户能够识别各种触觉的含义。反馈应可辨识，例如『紧握』和『按下』的触感应不同。

③记忆

回忆各种知识以采取适当的行动。

记忆的过滤处理：
1）编码处理：决定要关注环境中的哪一个信息以及如何解释它，越关注，越多处理，越可能记住它，而不是被动地接受信息。
2）信息编码的情境：脱离了环境可能就很难会想起某些信息。

tips：人们识别事物的能力要远胜于回忆事物的能力。

设计提示：记忆
1）应考虑用户的记忆能力，勿使用过于复杂的程序来执行任务。

2）在设计界面是，应使用菜单、图标，且他们的位置应该保持一致，来促进“认知”而不是回忆。见tips

3）为用户提供多种数字信息（文件、图像、邮件等）的编码方式，并且通过颜色、标志、时间戳、图标等方式帮助用户记住他们的存放位置。

• 记忆和搜索
  命名是编码内容最常见手段，但是用户怎么记住所创建的文件名？
  考虑人的记忆能力，该如何促进这一过程？
  lansdale &Edomonds，1992 ：记忆存在两个记忆过程，先是定向回忆，后是扫描识别。
  前一个是使用记忆中的信息尽可能地描述所需问卷，若定向失败，则进入下一个过程，浏览各个问卷目录。

设计数字内容系统时应优化这两个检索过程
允许用户使用自己的记忆来缩小空间，并且应该在界面上显示这个给搜索空间。
提供多种方式编码文档（时间戳/分类/设置标记/设置属性：color，text，icon，images，voice）

** 7+-2理论*
George Miller，1956
在任何时候，人的短期记忆只能存放7+-给信息块。

基于此理论的设计：菜单标签，工具栏icon，清单子项都不应该超过7个。
这些都是错误的！！！！
这些是可以被视觉扫描和重新扫描的条目，因此不必从短期记忆中回忆，用户在这里需要做的不是在序列中只听/看一次趣尽可能记住很多条目，而是浏览一种选项，，直到识别想要的条目。
（个人觉得有道理，但是过多的信息块也会影响用户的体验，因为在大量信息中找寻目标，也并不容易，简化信息，可以减少用户搜寻成本和信息负担。）

3.2.4 学习

使最初的学习尽可能简单，让学习者先专注于简单操作，再接触更复杂的操作。人们排斥按照操作手册按部就班的学习，更喜欢『边学习边实践』。

1）界面设计应能激发用户探索界面的使用。

2）设计界面时应限制可选项，并引导用户选择合适的动作。

3）使用动态链接把具体表示与待学习的抽象表示相联系。（利用交互式多媒体学习难学的事物：动态链接（在界面上『链接』和『操作』各种多媒体表示的技术）。如财务预测、分子模型、统计分析、生态学等，尤其是要学习、理解的信息比较复杂时，动态链接能够明确表示各个元素之间的关系。）

3.2.5 阅读、说话和聆听

相似性：句子或短语的意思是相同的

不同点：

1）书面语言是永久的，聆听是暂时的。阅读一次不理解可以再读一次，广播消息不行。

2）读比听、说更快。可以快速扫描书面文字，但只能注意听取声音里的词语。、

3）认知的角度来看，听比读和说更容易。儿童尤其喜欢基于多媒体或者web的叙述性学习材料，而非阅读在线文字。

4）书面语言符合语法，口头语言不符语法。

5）不同人对应用语言的方式偏好有所不同。

6）『诵读困难』患者很难理解和识别书面文字，因此很难正确拼写或写出符合文法的句子。

7）有视听障碍的人在语言处理方面限制很大。

利用人们阅读、书写和聆听的能力，或者弥补在这几方面的不足。

1）帮助人们学习外语的交互式课本和基于web的材料。

2）接受用户语音指令的语音识别系统，如听写式字处理系统，声控家电产品。

3）语音输出系统，如适合盲人使用的文-语转换系统，输出人工合成的语音。

4）认知辅助工具，帮助有阅读书写和语言障碍的人。

5）各种输入输出设备，帮助残疾人浏览互联网、使用字处理器和其他软件包。

设计原则：

1）尽量减少语音菜单、命令的数量。人们很难掌握超过三四个语音菜单的使用方法，很难记住含有多个部分的语音指令。

2）重视人工合成语音的语调，因为合成语音比自然语音难以理解。

3）允许用户自由放大文字，同时不影响格式，便于难以阅读小字体的用户。

### 3.2.6 解题、规划、推理和决策

这些认知过程是考虑要做什么，有哪些选择，执行某个活动会有设么后果，属于思维认知，涉及有意识的处理（知道自己在思考什么），与他人（或自己）讨论以及使用各种人造物。思维认知的能力取决于在相关行业的经验以及对应用和技能的掌握程度。

界面中隐藏一些附加信息，专门供那些希望学习如何更有效地执行任务的用户访问。

把物理世界中的知识应用到数字世界中
在界面中前额度新功能以支持物理世界中无法完成的人物，那么在界面上模拟真实世界的活动就是一个很好的设计方法（文件『堆』的创建、排序、可视化等），关键在于要切实理解电子世界中要解决的问题本质，并借鉴现实世界中人们解决实际问题的种种策略。

3.4 认知框架

一个成功系统的概念模型应使用户轻松地学会系统的使用，并且有效地使用系统。

3.4.1 心智模型

心智模型是外部世界的某些因素在人脑中的反映，操作心智模型使得人们更够进行推测和推理 Craik，1943
心智模型涉及两个过程，构建和运行，它们既可能是有意识的也可能是无意识的心智处理过程。

人们在学习和使用系统过程中，积累如何使用系统的知识，一定程度上也积累了系统如何工作的知识，这两个类型的知识就是用户思维模型。人们对于系统及其如何工作了解得越多，思维模型就越完善。

人使用错误的心智模型是因为

基于一般的阈值理论，实际上是其他一些事物的工作方式，其原则是多多益善（用力转动或按下某些开关，它将产生越显著的效果）。人们积累一些抽象事物如何工作的核心抽象模型，不考虑是否适用就应用于各种设备。（开空调的例子）

因为思维模型不完整又混乱或者类比不恰当，直觉不正确因而产生的沮丧情感让用户采取『狂点鼠标，狂按按钮』的发泄行为。

• 为了帮助用户建立更好的思维模型，开发一个易于了解的『透明』系统映象。

1）响应用户的输入，并给出有用的反馈。

2）提供易于理解的、直观的交互方式。

3）有条理的、易于理解的说明。

4）合适的在线帮助和自学教程。

5）上下文相关的用户指南，即针对不同层次的用户解释在不同的人物阶段应该如何处理这种情况。

设计人员是否需要把『如何使用系统』『系统如何工作』等作为系统映象的一部分，取决于具体的用户希望知道什么，愿意花多少精力去学习等等。

3.3.2 信息处理

大脑的信息处理模型：预测执行任务的效率（多长时间感知和相应刺激？信息过载有什么瓶颈现象？）

输入或刺激->编码->比较->响应选择->响应执行->输出或相应

人类处理机模型：预测用户与计算机交互时设计哪些认知过程，用户执行各种任务需要多少时间

感知处理器（视觉图像存储器 ∈ 工作存储器 ∈ 长期存储器 ）<->认知处理器-<>动作处理器 （三者有机结合）

3.3.4 分布式认知

分布式认知方法研究认知对象在个体/工件/内部和外部表征中的性质，它通常描述认知系统发生了什么，其中涉及人员之间的交互，人们使用的工具及工作环境。

主要目的是：
如何通过不同通道传播信息来描述这些交互，即是，它考虑的信息如何表示，信息在流经不同人以及使用不同工件时如何重新表示。“表征状态的转变”

3.3.5 外部认知

在认知发生的情境中研究认知活动，分析环境中的结构如何能帮助人类认知，又能减少认知负荷。

环境中的线索：

外部表示与物理工具相结合增强了人的认知能力

外部认知是要解释我们在与不同的外部表示相交互时涉及的认知过程，主要目的是详细说明在不同的认知活动和过程中使用不同表示的好处。

1）外表化以减轻记忆负担（日记、便条）

能够提醒人们某件事情

能够提醒人们需要做什么

能够提醒人们什么时候需要做什么

2）减轻计算负担（纸和计算机解计算题比心算容易）
使用工具外部设备降低计算负荷

3）标注和认知追踪

标注就是修改外部表示以反映正在发生的那些我们希望标记的变化

标注就是修改外部表示，如划去或者加下划线
认知追踪就是重新安排某些事物的次序或结构

在线学习软件包（使用交互图表突出已访问的结点，已完成的练习和尚待学习的内容）

3.3.6 具身交互（这翻译真的看不懂是什么意思）

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