基于复杂信息系统的界面辅助设计软件架构及核心功能模块研究

摘要

随着信息化程度的不断提升，复杂信息系统逐渐替代传统信息系统，被广泛应用到中国各大工程项目中，但对于用户而言，复杂信息系统数字界面中海量的信息、动态的环境、多变的任务给他们带来了巨大的认知负荷，大幅度降低了认知绩效，加大了引起重大人为事故的概率。主要原因是现阶段复杂信息系统数字界面缺乏专业且系统的设计，传统界面的设计方法和准则已无法完全适用于复杂信息系统界面的设计。 本文以研究复杂信息系统界面设计方法为目标，综合运用用户研究各类方法开展需求分析，提出了界面辅助设计软件的基本架构及核心功能模块。随后，结合设计心理学中的注意捕获理论、认知摩擦理论、ACT-R理论及认知负荷理论，对各核心功能模块开展了深入的研究，包括复杂系统界面图形编码、色彩编码以及布局优化研究。本课题基于认知心理学、设计学、行为学以及人因工程等学科开展了一系列工作，主要如下： （一）对比分析了传统信息系统和复杂信息系统，提出了复杂信息系统人机交互数字界面特征和进一步研究要点，总结归纳了面向复杂信息系统的界面设计相关理论和研究方法。 （二）综合运用用户访谈、问卷调查以及焦点小组等用户研究方法开展了用户需求调研，详细分析了界面设计主流软件框架及功能，提出了辅助设计软件的基本架构和核心功能模块。 （三）从数字界面构成要素出发，基于各核心功能模块分别开展了复杂信息系统界面图形编码和色彩编码行为实验、导航布局眼动实验和Cogtool模拟实验，提出了面向复杂信息系统界面的图形设计原则、色彩设计原则以及导航设计规范，为界面辅助设计软件的核心功能模块设计提供理论依据。 （四）将实验研究成果运用于界面辅助设计软件中，通过原型开发和相关界面设计初步实现了复杂信息系统界面辅助设计软件的核心模块，为该软件的后续开发奠定了基础。

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