22、多机器人用户界面建模探索

多机器人用户界面建模探索

1. 引言

在多机器人系统中，用户界面设计与评估至关重要。随着多机器人团队规模的扩大，用户在启动、运行和维护系统时面临的负担也日益加重。在高工作量环境下，用户可能会被大量的态势感知信息淹没。而且，多机器人应用通常涉及关键任务领域，如搜索救援和军事领域，用户需要能够快速轻松地评估重要的态势信息，同时屏蔽无关或冗余信息。

传统上，机器人专家通过可用性实验来评估界面设计，但这种方法成本高、耗时长且操作繁琐，对于多机器人任务规范系统等专业软件，还需要难以寻找的领域专家进行评估。因此，探索如 GOMS（目标、操作符、方法和选择规则）建模等替代方法具有重要意义。

2. 相关工作

机器人领域的用户界面评估与软件工程和人机交互（HCI）领域存在差异。在机器人领域，研究人员通常在系统架构层面评估用户界面设计，而软件工程和 HCI 研究人员则会同时关注特定算法和功能的界面影响，并进行系统级评估。此外，机器人领域的正式用户界面评估大多采用可用性研究，而软件工程和 HCI 学科则采用更广泛的技术，包括启发式方法和用户建模。GOMS 模型是一种用户模型，目前在机器人领域基于 GOMS 的用户界面设计评估研究较少。

3. 用户界面建模

GOMS 模型明确表示用户使用界面实现目标所需的知识。自然 GOMS 语言（NGOMSL）是一种明确表示 GOMS 模型的方法，它以程序形式呈现，可用于描述用户决策或用户需要学习的内容，还能定量预测界面可用性的某些方面。

用户界面分析师进行 GOMS 分析时，需详细描述用户为完成一组任务必须遵循的目标、操作符、方法和选择规则：
- 目标