39、网络心理学与人机交互：原理、实践与未来趋势

网络心理学与人机交互：原理、实践与未来趋势

1. 网络心理学在专业实践中的应用

1.1 Phelim May的职业洞察

Phelim May担任人类因素主管已有三年，主要负责与临床试验应用开发相关的人类因素活动，这些应用用于支持临床诊断以及作为现有治疗的辅助设备。他对网络心理学的兴趣源于电信工作期间，当时发现日常互动越来越多地通过互联网进行。2012年，他在都柏林的邓莱里艺术、设计与技术学院攻读了网络心理学硕士学位。此后十年，连接性和技术能力大幅提升，尤其是在医疗保健领域，理解用户的不同需求、能力以及使用环境变得至关重要。

1.2 网络心理学知识的相关性

网络心理学知识对他的工作十分关键。表面上，人机交互是核心，但更重要的是要意识到需对自身假设进行测试，并具备验证这些假设的能力，这对于开发安全有效的应用和服务至关重要。他认为使用环境、设计可用性以及用户的工作记忆、注意力和认知负荷等概念，在工作中反复用到。

1.3 网络心理学的现实应用

在生命科学领域，网络心理学的重要应用是使用各种工具来创建安全有效的应用，如启发式评估、访谈、情境调查和模拟使用测试等。了解人类能力、动机和行为，对产品和服务的开发有显著益处。

2. 人机交互概述

2.1 人机交互的定义与目标

人机交互（HCI）旨在创造令人满意、有效、高效且有用的计算机介导交互体验。该领域的工作者研究人类与计算机的交互方式，以开发新的交互范式、模型和理论。其术语源于更宽泛的“人机交互”和“人 - 机交互”，随着计算机的发展，“人机交互”这一特定术语逐渐出现。经典定义为：“人机交互是一门关注为人类使用而设计、评估和实现交互式计算系统，以及研究围绕这些系统的主要现象的学科”。

2.2 人机交互与网络心理学的关系

网络心理学和人机交互有很多共同点，都研究人类与技术的交互。但网络心理学更关注人类，而人机交互可能更侧重于计算机。

2.3 典型人机交互项目

典型的人机交互项目，如在线社交网络移动应用界面的设计、实施和测试，需要考虑三个关键因素：
- 用户 ：谁将使用该界面，他们的特征、能力和局限性是什么。
- 计算机 ：用户将与之交互的计算机系统，其提供的功能（如输入和输出设备）以及施加的约束（如屏幕尺寸小）。
- 任务 ：用户从系统中需要什么，系统应提供哪些功能。

若对这些因素关注不足，可能导致界面无用、不可用或不被使用。人机交互项目也可以更侧重于研究和实验，如设计、实施和测试触摸屏上的多个原型键盘布局，评估时可测量每分钟打字数量或拼写错误数量。

2.4 不良人机交互的后果

不良的人机交互可能产生严重后果。例如，社交网络应用若提供令人不满、沮丧的体验，用户可能会转向竞争对手，给公司带来损失；若应用不可用导致用户出错，可能对用户产生负面影响。更极端的例子是1979年三哩岛核电站部分熔毁事件，用户界面问题是导致该事件的因素之一。

2.5 涉及的学科领域

人机交互是一个多学科领域，涉及人类因素、计算机科学、认知心理学、社会学、通信、设计、工程、信息科学和网络心理学等。这种多学科的融合使该领域既有趣又复杂。在人机交互项目中，通常需要跨专业阅读和开展研究，与跨学科团队合作，如软件工程师、心理学家、平面设计师和社会学家等。网络心理学家和人机交互领域之间有很大的合作机会，网络心理学家可以为界面设计决策对用户的心理影响提供见解。

3. 人机交互的起源

3.1 早期里程碑

• Vannevar Bush：《诚如我们所想》 ：人机交互领域的根源可追溯到Vannevar Bush 1945年的文章《诚如我们所想》。当时个人计算机尚未发明，早期计算机体积庞大。Bush在文中展现了计算机增强人类智力能力的未来愿景。
• J.C.R. Licklider：《人机共生》 ：1960年，Joseph Carl Robnett Licklider发表了《人机共生》，强调了人类与计算机系统之间紧密互动关系的重要性。他认为计算机可用于放大人类智力，使人类摆脱繁琐任务。他的想法后来体现在现代图形用户界面（GUI）和语音语言系统（如苹果的Siri）中。
• Ivan Sutherland：Sketchpad ：1963年，Ivan Sutherland在Sketchpad系统中首次实现了直接操作的创新概念，即用户输入直接在系统输出上执行，这使得界面更易于使用。这一功能后来在现代用户界面中得到应用，鼠标取代了光笔。
• Douglas Engelbart：“所有演示之母” ：1968年，Douglas Engelbart在旧金山秋季联合计算机会议上进行了现场演示，展示了包含现代计算机系统和界面许多基本元素的在线系统（NLS），如位图屏幕、窗口、鼠标、协作编辑器和视频会议等。这次演示对计算机领域产生了巨大影响，启发了许多类似项目。
• Alan Kay和施乐PARC：Dynabook和施乐Star ：1972年，Alan Kay提出了便携式个人计算设备Dynabook的概念，作为儿童的教育辅助工具。在施乐帕洛阿尔托研究中心（PARC），Kay等人经过多年开发，于1981年推出了施乐Star，这是第一个包含图标、文件夹、窗口、鼠标、以太网网络、文件和打印服务器以及电子邮件等元素的商业系统。

3.2 人机交互领域的诞生

20世纪70年代末和80年代初，个人计算机时代到来，计算机变得更加普及，人类与计算机的交互规模和方式前所未有的增加。这一时期，第一本关于人机交互的书籍《软件心理学》出版，1982年美国举办了首届计算机系统人类因素会议（后来成为年度ACM SIGCHI会议），标志着人机交互领域的正式诞生。

4. 人机交互的现状

4.1 技术变革

自早期以来，人机交互领域发生了巨大变化。计算能力的进步以及网络、触摸屏、手势界面、语音识别和合成、虚拟现实和增强现实、可穿戴设备、区块链等技术的出现，为人机交互研究和设计带来了新问题和新途径。未来人机交互研究的两个有趣领域是人工智能（AI）和脑机接口（BCI）。人工智能在人机交互中有变革性潜力，应用包括自动驾驶车辆、计算机视觉、机器人技术、自动化设计等。脑机接口是外部设备（如机器人肢体或计算机）与大脑之间的直接通信途径，应用包括康复、游戏、神经科学、远程呈现和情感计算等，可能从根本上改变人类与计算机的关系。随着新技术的出现，人机交互研究人员和从业者有责任以道德和负责任的方式工作，确保技术造福社会，且不使任何特定用户群体处于不利地位。

4.2 哲学转变

最初，人机交互关注计算机应用的可用性，即“在特定使用环境中，特定用户使用产品以实现特定目标的有效性、效率和满意度的程度”。但在20世纪90年代中期，人们开始更多地考虑产品的更广泛用户体验（UX），包括人类与产品交互时的各种感受和情绪。这一转变催生了一个新领域——交互设计（IxD），其定义为“设计交互式产品以支持人们在日常生活和工作中的交流和互动方式”。该领域比传统人机交互更广泛，涵盖了任何交互式体验的设计。

5. 人机交互的实践过程

5.1 设计交互体验的过程

人机交互领域不断变化，新技术的出现、用户态度和需求的转变以及新功能和活动的需求，使得没有单一的、普遍适用的人机交互模型。但大多数人机交互设计项目涉及四个基本活动：
1. 收集需求
2. 设计解决方案
3. 构建原型
4. 评估

这个过程是迭代的，评估后若发现界面存在缺陷，可能需要返回设计阶段或需求收集阶段重新开始。每个阶段都为下一个阶段提供输入，例如，在步骤3构建的原型将在步骤4进行评估。人机交互项目通常采用以用户为中心的设计（UCD）方法，将用户置于设计思维的核心，确保设计的系统符合用户需求，而非让用户适应系统。

5.2 收集需求

在设计界面之前，必须了解用户、计算机和任务这三个关键因素。项目的初始阶段通常涉及收集这些因素的数据，并用于指导后续活动。确定界面应实现的任务时，可能有明显的需求，也可能需要一些工作来引出用户的需求。可以使用多种技术来确定需求，如访谈、问卷调查、焦点小组、直接观察、间接观察（如让用户记日记）和研究类似产品（也称为竞争对手分析）。例如，为了引出在线约会应用的用户需求，可以与用户进行焦点小组讨论，了解他们在创建个人资料等任务方面的需求。

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    A(收集需求):::process --> B(设计解决方案):::process
    B --> C(构建原型):::process
    C --> D(评估):::process
    D -->|有缺陷| B
    D -->|重大缺陷| A

这个流程图展示了人机交互设计过程的迭代性质，从收集需求开始，经过设计解决方案、构建原型和评估阶段。如果评估发现缺陷，可能需要返回设计阶段或需求收集阶段重新开始。

6. 设计解决方案

6.1 设计原则与考量

在收集完需求后，就进入到设计解决方案的阶段。此阶段需要综合考虑用户、计算机和任务这三个关键因素。设计应遵循一些基本的原则，例如要保证界面的易用性和用户体验。易用性要求用户能够以有效、高效且满意的方式使用界面来完成任务；用户体验则关注用户在与界面交互时的感受。

设计时还需考虑计算机系统的特性，如输入和输出设备的特点。对于触摸屏设备，设计的交互方式应适应手指操作；对于语音交互系统，设计要确保语音指令的识别准确性和响应的及时性。同时，要根据用户的特点和能力来设计界面，例如对于老年用户，界面元素应更大、更清晰，操作流程应更简洁。

6.2 设计方法与技巧

常见的设计方法包括原型设计、故事板设计等。原型设计可以快速搭建出界面的基本框架，让用户提前体验到产品的大致形态，以便收集反馈进行改进。故事板设计则通过一系列的画面展示用户与系统的交互过程，帮助设计师更好地理解用户的需求和使用场景。

在设计界面元素时，要注意元素的布局和视觉效果。例如，重要的操作按钮应放置在显眼的位置，颜色搭配要协调，避免使用过于刺眼或难以区分的颜色。同时，要保证界面的一致性，相同类型的元素在不同页面的表现形式应保持一致，这样可以降低用户的学习成本。

7. 构建原型

7.1 原型的类型

构建原型是人机交互设计过程中的重要环节，原型可以分为低保真原型和高保真原型。
|原型类型|特点|适用场景|
| ---- | ---- | ---- |
|低保真原型|制作速度快，成本低，通常只包含界面的基本结构和主要元素，不注重细节和视觉效果。|在项目早期，用于快速验证设计概念和收集初步反馈。|
|高保真原型|接近最终产品的外观和交互效果，包含详细的界面元素和视觉设计，能够提供更真实的用户体验。|在设计方案基本确定后，用于进行更深入的用户测试和评估。|

7.2 原型构建工具

有许多工具可以用于构建原型，如Axure RP、Sketch、Adobe XD等。Axure RP功能强大，适合创建复杂的交互原型，能够模拟各种用户操作和页面跳转效果。Sketch是一款专门为界面设计打造的工具，具有简洁易用的界面和丰富的插件资源，适合进行界面设计和低保真原型的制作。Adobe XD则集成了设计和原型制作功能，支持团队协作，方便设计师与开发人员之间的沟通和协作。

8. 评估

8.1 评估的目的和方法

评估的目的是确保设计的界面满足用户的需求，具有良好的易用性和用户体验。评估方法主要包括用户测试、启发式评估、专家评审等。
- 用户测试 ：邀请真实的用户使用原型或产品，观察他们的操作过程，收集他们的反馈和意见。用户测试可以发现用户在使用过程中遇到的问题和困难，以及对界面的满意度和改进建议。
- 启发式评估 ：由专家根据一系列的启发式原则对界面进行评估，检查界面是否存在易用性问题。常见的启发式原则包括可见性原则、反馈原则、一致性原则等。
- 专家评审 ：邀请相关领域的专家对设计方案进行评审，从专业的角度提出意见和建议。专家评审可以提供更深入的见解和更全面的评估。

8.2 评估结果的应用

评估结束后，需要对评估结果进行分析和总结。如果发现界面存在问题，应及时对设计方案进行修改和优化。修改后，可能需要再次进行评估，直到界面满足用户的需求和期望。评估结果还可以为后续的产品开发和设计提供参考，帮助设计师不断改进产品的质量和用户体验。

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    A(用户测试):::process --> B(分析结果):::process
    C(启发式评估):::process --> B
    D(专家评审):::process --> B
    B -->|有问题| E(修改设计):::process
    E --> F(再次评估):::process
    F -->|通过| G(完成设计):::process

这个流程图展示了评估的过程，通过用户测试、启发式评估和专家评审等方法收集评估结果，对结果进行分析后，如果发现问题则修改设计并再次评估，直到设计通过评估。

网络心理学与人机交互在当今科技发展中扮演着重要的角色。从理论的起源到实践的过程，我们看到了这两个领域的不断发展和演变。未来，随着人工智能、脑机接口等新技术的不断涌现，网络心理学与人机交互将面临更多的挑战和机遇。我们需要不断探索和创新，以更好地满足用户的需求，创造出更加安全、有效、易用的交互体验。