人機交互讓人是不是感覺很自然舒心，是提升人機交互體驗的一個挑戰。人機交互自然性的核心問題表現在人的基本交互信息處理能力、人機交互信道和交互情景三個層次上。
人機交互自然性的生理心理機理和計算模型
在行為上，交互自然性體現為可用行為與生理結構的適合性，包括多通道輸入行為的操作複雜度和疲勞度機理，探索與用戶生理結構匹配的交互可達範圍；在感知上體現為信息呈現與知覺過程的協調性，包括多模態信息到達率、複雜程度與用戶信息處理速度和加工能力之間的協調性，通過心理、生理與行為指標揭示信息過載對交互自然體驗的影響規律；在認知上體現為接口界面與注意記憶決策的相容性，包括用戶加工多模態界面信息的注意選擇和分配機制，解決多模態海量信息與用戶有限注意資源之間的矛盾。
自然交互模態的信道特徵與交互語義
自然交互是人與機器通過多通道輸入多模態輸出完成信息交換。自然的信息交換過程需要以人的信息加工能力為約束、研究自然交互模態的信道特徵與交互語義，以及輸入輸出接口融合機理。輸入通道基於人體運動控制行為構建，包括全身肢體動作、手勢、精細肌肉控制、壓力輸入、眼動、語音等多種輸入通道；輸出模態則包含視、聽、觸在內的人體主要感知來源。然而不同通道與不同模態在適合表達的數據類型以及信息傳遞速率上有差異，需要探索多通道多模態人機信息交換的本質，建立交互語義自然性和高效性的統一表示。
基於情境的交互路徑優化原理
交互自然性與交互情境以及用戶對交互系統狀態的認知有著重要的關係，屬於高級認知層次的自然性問題。交互情境反映了交互的客觀環境，不僅涵蓋了客觀物理的環境約束，也包括交互環境中的接口資源和交互的影響，信道屬性則表達了不同交互途徑的特性與語義。為了達到整個交互過程的自然性，核心是在不同情境下交互接口與界面都要滿足用戶心理、交互能力等方面的自然性約束，即取得情境、心理、信息三者的相融匹配。情境、心理、信息三者的相融匹配策略與方法將為交互路徑的生成與優化提供關鍵支持與依據。因此，需要著重研究情境心理關聯的用戶動態模型，交互信道與用戶心理的匹配策略與方法，還有就是情境、心理、信道的迭代式相容計算與優化策略。
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