基于用户情感需求的人机交互界面设计支持技术研究

用户情感是交互界面设计的重要考虑因素，界面设计直接影响用户情感体验，用户情感体验又影响人机交互过程中的用户行为，最终决定人机交互效率以及用户满意度。本研究在人因工程学、感性工学、情感计算、交互设计等研究成果基础上，结合人机交互界面设计特点，研究基于用户情感需求的交互界面设计支持技术。.首先，从用户感性需求角度研究交互界面外观设计评估与优化设计方法。给出代表性交互界面选择方法，提出基于PCT、GPA和基于因子分析、普鲁克分析的两种感性意象词对提取方法；在交互界面外观设计变量提取方面，提出形态分析、眼动实验和访谈方法结合、HIEs三种方法；有关用户情感与外观设计变量模型构建，除了通过数量化一类、神经网络及遗传算法建模优化外，还提出基于PLSR-IBPSO的有约束组合优化问题求解方法。此外，从用户绩效、眼动行为、感知易用性和满意度四个方面，对用户在不同设计形式的文本信息中搜索位于不同区域目标过程中的认知进行研究，给出网页文本信息设计形式和目标搜索位置设计建议。.第二，研究人机交互过程中人的情感识别和测量方法。分别以音乐网站、综合购物网站、服装类电子商务网站、招聘网站、智能手机IM类APP产品、实体产品交互过程为研究对象，采用生理测量、眼动测量、脑电EEG/ERP、主观评价（PAD情感量表、SAM情感题项等）多种情感测量方法对用户交互过程的情感进行测量和数据分析，研究发现感性意象词对、PAD情感量表、眼动指标、生理指标和脑电指标均可以反映交互过程用户情感，识别了各种测量方法的有效情感体验指标，分析了不同情感体验指标之间的关系，在集成不同情感数据的基础上，建立多特征融合的情感评估模型，以及基于多特征融合的电子商务网站用户行为预测模型。.第三，研究基于用户情感需求的交互设计方法。首先提出一种综合运用可用性评估量表及眼动技术、生理测量技术等来评估交互界面可用性水平的新方法，给出应用偏最小二乘回归、支持向量机回归或基于Bayes判别分析法建立眼动指标、生理指标与可用性的关系模型方法，研究可用性与设计变量关系模型、用户情感与设计变量之间的关系模型的建立方法，分析交互设计变量与用户情感指标的关系，给出优化设计方法。.研究成果将为交互界面的情感化设计提供支持技术，是对有关产品交互界面设计理论的有益补充，该技术应用将提高交互界面设计质量和用户满意度，提升产品竞争力。