基于人機交互的電子產(chǎn)品設(shè)計研究

摘? 要：為提高用戶對電子產(chǎn)品的使用體驗，引入人機交互技術(shù)，開展電子產(chǎn)品設(shè)計的研究。采用劃分實體對象屬性類別的方式，以電子產(chǎn)品實例庫的數(shù)據(jù)存儲方式，規(guī)劃通信對象資源庫構(gòu)建流程。調(diào)整人機交互界面分辨率，實現(xiàn)電子產(chǎn)品人機交互功能。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計對比實驗，以用戶反饋結(jié)果與設(shè)計電子產(chǎn)品頁面的展示情況作為評價電子產(chǎn)品綜合性能的標準，驗證提出電子產(chǎn)品設(shè)計方法，該方法可實現(xiàn)遠距離的人機交互，進而給予用戶更加良好的使用體驗。

關(guān)鍵詞：人機交互;電子產(chǎn)品;人機交互界面;數(shù)據(jù)存儲方式

中圖分類號：TN02;TP11? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）17-0052-03

Abstract：In order to improve the users service experience of electronic products，human-computer interaction technology is introduced to carry out research on electronic product design. Adopt the method of dividing the attribute categories of entity objects and the data storage method of the electronic product instance library to plan the construction process of the communication object resource library. Adjust the resolution of the human-computer interaction interface to realize the human-computer interaction function of electronic products. On this basis，a comparative experiment was designed，and the user feedback results and the display of the designed electronic product page were used as the standard to evaluate the comprehensive performance of the electronic product. It was verified that the electronic product design method was proposed，which can realize the remote human-computer interaction，and then give users have a better service experience.

Keywords：human-computer interaction;electronic products;human-computer interaction interface;data storage method

0? 引? 言

人機交互（Human-Computer Interaction，HMI）屬于研究用戶與系統(tǒng)之間互動關(guān)系的一門新學(xué)科。其面向?qū)ο罂梢允歉鞣N機器，也可以是計算機程序與人體感知器官，實現(xiàn)人機交互功能是電子設(shè)備未來發(fā)展的必然趨勢[1]。

相關(guān)技術(shù)單位已經(jīng)對此開展了深度研究，在研究中發(fā)現(xiàn)當下市場發(fā)行的電子產(chǎn)品主要是指以電能作為支撐的基礎(chǔ)生活類產(chǎn)品，主要包括智能電話、移動設(shè)備、電視機、游戲機等。在早期生產(chǎn)中，這些設(shè)備均以電子管作為支撐，因此對其命名為電子產(chǎn)品。基于當下社會技術(shù)的不斷創(chuàng)新，越來越多的用戶對于電子產(chǎn)品的功能與需求開始提高。結(jié)合電子與通信工程領(lǐng)域的研究，提高信息傳輸、信息處理效率，設(shè)計新型電子產(chǎn)品，提升電子產(chǎn)品設(shè)計行業(yè)在市場的占有率，為使用者提供更加良好的服務(wù)[2]。整合當下市場調(diào)研數(shù)據(jù)，當下投入市場的大部分電子產(chǎn)品在運行中均存在一些問題。例如，面向?qū)ο竽芰^差、追求高新技術(shù)，忽視了用戶使用產(chǎn)品的便捷性等，這些問題均是影響電子產(chǎn)品在市場銷售的關(guān)鍵因素，不僅阻礙了電子產(chǎn)品設(shè)計行業(yè)在市場的發(fā)展，同時也無法吸引消費者對此投入資金，出現(xiàn)用戶對市場上某些產(chǎn)品認可度較低的現(xiàn)象[3]。

為此，本文結(jié)合電子與通信工程研究內(nèi)容，引入人機交互技術(shù)，開展電子產(chǎn)品設(shè)計的深入研究，提高產(chǎn)品的智能化程度，發(fā)揮當下市場智能化技術(shù)的真正用途，設(shè)計規(guī)范的生產(chǎn)流程，提高產(chǎn)品在市場的占有率，以此實現(xiàn)電子產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟市場的持續(xù)發(fā)展。

1? 基于人機交互的電子產(chǎn)品設(shè)計

1.1? 創(chuàng)建電子產(chǎn)品通信對象資源庫

在設(shè)計智能化電子產(chǎn)品過程中，本文選擇了規(guī)范的對象建模方法，在支持使用者與計算機交流的前提下，采用劃分實體對象屬性類別的方式，創(chuàng)建電子產(chǎn)品通信對象資源庫。此過程中，根據(jù)電子產(chǎn)品使用者的相關(guān)行為，建立對象數(shù)據(jù)模板，根據(jù)不同行為數(shù)據(jù)的屬性，對其進行字節(jié)地址的編號[4]。此過程可用式（1）表示。

式（1）中： 為面向電子產(chǎn)品用戶的資源庫;s為用戶使用行為;d為有限元數(shù)據(jù);k為數(shù)據(jù)模板;i為對用戶行為的檢索與識別次數(shù);m為數(shù)據(jù)的通信方式。根據(jù)式（1），整合當下市場內(nèi)電子產(chǎn)品實例庫的數(shù)據(jù)存儲方式，進行通信對象資源庫構(gòu)建流程的規(guī)劃，如圖1所示。

按照圖1對資源庫進行規(guī)范化的構(gòu)建，將獲取的用戶行為信息進行樣本的壓縮，以此獲得重建后信息流的互信息特征[5]。以實現(xiàn)電子產(chǎn)品面向?qū)ο鬄橐罁?jù)，行為數(shù)據(jù)的壓縮過程可用式（2）表示。

式（2）中：c為用戶實例ID;η為樣本層;T為用戶使用電子產(chǎn)品發(fā)生的所有相關(guān)行為。利用上述數(shù)據(jù)壓縮過程，對指向子類與父類的實體指針進行多次檢索，以此獲得新的數(shù)據(jù)集合，構(gòu)成電子產(chǎn)品通信對象資源庫。

1.2? 設(shè)計電子產(chǎn)品人機交互界面

為了進一步提高電子產(chǎn)品與使用者的交互能力，利用上述創(chuàng)建的電子產(chǎn)品通信對象資源庫，引入人機交互技術(shù)，設(shè)計電子產(chǎn)品人機交互界面。具體步驟如下：

第一步：采集用戶行為數(shù)據(jù)中與電子設(shè)備發(fā)生交流行為的特征數(shù)據(jù)集合，使用交互算法建立高維度數(shù)據(jù)矩陣，將完整型行為數(shù)據(jù)與離散型交互數(shù)據(jù)一并列入矩陣集合中。

第二步：根據(jù)交互數(shù)據(jù)在電子設(shè)備中的表達方式，深入挖掘用戶指令。在最小迭代次數(shù)和收斂的作用下，通過對行為信息的調(diào)控，進行人機交互界面分辨率的調(diào)整[6]。此行為可用式（3）表示。

式（3）中：β為用戶交互行為;s為多種行為之間的關(guān)聯(lián)度;p為數(shù)據(jù)子序列。det（Q）為巴氏系數(shù);n為樣本數(shù)量，k為增強尺度。根據(jù)式（3），持續(xù)進行交互行為的子序列排序，規(guī)定計算機編程語言。

第三步：完成對人機交互界面的設(shè)計[7]。

2? 對比實驗

2.1? 實驗準備

筆者提出對比實驗，以用戶反饋結(jié)果與設(shè)計電子產(chǎn)品頁面的展示情況作為評價電子產(chǎn)品綜合性能的標準，實驗中選隨機選擇10名電子產(chǎn)品使用用戶，在其知曉本次實驗過程與內(nèi)容的基礎(chǔ)上開展此次實驗。

選擇.NET接口作為電子產(chǎn)品與通信設(shè)備連接的端口，同時將電子產(chǎn)品中接入電纜、電源、接線頭、信息接收器、數(shù)據(jù)形成器等相關(guān)元器件，按照電子產(chǎn)品性能進行電路的規(guī)范化設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，布設(shè)支持電子產(chǎn)品運行的4G網(wǎng)絡(luò)。得到人機交互電子產(chǎn)品硬件系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)如圖2所示。

為了體現(xiàn)電子產(chǎn)品的人機交互性能，在設(shè)計電子產(chǎn)品中，為產(chǎn)品增設(shè)與實驗參與者間進行交流的功能。例如，當用戶手持電子產(chǎn)品或在限定的范圍內(nèi)，可直接采用聲控的方式，喚醒產(chǎn)品內(nèi)部交互系統(tǒng)，以此實現(xiàn)雙方的交流。

實驗過程中，將10名參與者隨機分為兩組，每組5人。由專業(yè)人員對10名用戶的聲音進行錄制，以供檢驗電子產(chǎn)品對使用者聲音分辨率的識別情況。將本文提出的電子產(chǎn)品設(shè)計方法定義為實驗組，將傳統(tǒng)電子產(chǎn)品設(shè)計方法定義為本次實驗的對照組。（通常情況下，喚醒電子設(shè)備的語音為“嗨，小*”）按照上述要求布設(shè)此次實驗環(huán)境與相關(guān)參數(shù)，并對此次實驗的測試指標與相關(guān)項目進行規(guī)劃。如表1所示。

按照表1布設(shè)此次實驗環(huán)境，要求實驗參與者分別在手持電子產(chǎn)品（0 cm）、距離電子產(chǎn)品15 cm、30 cm、45 cm、60 cm、75 cm的區(qū)域內(nèi)進行實驗。以電子產(chǎn)品是否能被喚醒作為評估設(shè)計方法有效性的依據(jù)，分別使用本文提出的基于人機交互的電子產(chǎn)品設(shè)計方法與傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品設(shè)計方法分別進行電子產(chǎn)品的設(shè)計?？刂朴绊憣嶒灲Y(jié)果的相關(guān)變量，以此完成此次仿真實驗的實驗準備。

2.2? 實驗結(jié)果分析

根據(jù)上述進行的實驗準備進行此次對比實驗，記錄實驗過程數(shù)據(jù)如表2所示，根據(jù)表2結(jié)果，得到結(jié)果如圖3所示。

綜合表2和圖3統(tǒng)計的實驗結(jié)果可知，當用戶在距離電子產(chǎn)品不同距離的條件下，本文設(shè)計的產(chǎn)品可實現(xiàn)更好的人機交互。當用戶距離電子產(chǎn)品超過75 cm時傳統(tǒng)方法設(shè)計的電子產(chǎn)品已無法實現(xiàn)人機交互功能，且在實驗中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)方法設(shè)計電子產(chǎn)品在實現(xiàn)人機交互功能時，提供給用戶的交互界面分辨率不穩(wěn)定，無法為用戶提供更加良好的使用體驗。因此得出此次實驗的結(jié)論：相比傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品設(shè)計方法，本文提出的基于人機交互的電子產(chǎn)品設(shè)計方法，在實際進行電子產(chǎn)品設(shè)計中，可實現(xiàn)更遠距離的人機交互，為提供用戶更加良好的服務(wù)。

3? 結(jié)? 論

基于電子產(chǎn)品在市場的廣泛應(yīng)用，社會反饋的一些產(chǎn)品使用問題逐步凸顯，并成了設(shè)計單位的重點研究方向。為此，本文引入人機交互技術(shù)，開展了電子產(chǎn)品設(shè)計與規(guī)劃的深入研究。在設(shè)計可供用戶使用的電子產(chǎn)品時，人機交互功能的體現(xiàn)是產(chǎn)品設(shè)計創(chuàng)新的關(guān)鍵，該類功能不僅可以給予使用者更好的視覺與聽覺體驗，同時也可結(jié)合用戶的使用行為，提供其更好的服務(wù)。為了驗證本文提出的電子產(chǎn)品設(shè)計方法投入市場的有效性，進行了對比實驗，對本文提出的設(shè)計方法進行校驗。實驗得出的相關(guān)數(shù)據(jù)，驗證了相比傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品設(shè)計方法，本文提出的方法更具優(yōu)勢，并與電子產(chǎn)品發(fā)展趨勢相符。總之，要提高電子產(chǎn)品設(shè)計產(chǎn)業(yè)在市場的占有率，應(yīng)先獲得用戶對所設(shè)計產(chǎn)品的認可。為此，在實際設(shè)計與生產(chǎn)中，可將本文提出的研究作為參考，本研究的基礎(chǔ)上增設(shè)產(chǎn)品人性化功能，以此進一步提高電子產(chǎn)品的實用性。

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作者簡介：黃丹輝（1968—），女，漢族，福建古田人，教師，副教授，碩士，研究方向：電子與通信工程。