基于認知負荷的船舶導航顯控系統(tǒng)軟件界面設計與評價.pdf

1、隨著航海事業(yè)的蓬勃發(fā)展，船舶導航系統(tǒng)在提高船舶自動化水平、保證海上航行作業(yè)安全等方面起著越來越重要的作用。在船舶導航系統(tǒng)的操作過程中，通常要求用戶在短時間內(nèi)對大量信息作出反應與決策，因此很容易造成認知負荷過高，甚至是超負荷的現(xiàn)象，進而對船舶的航行安全構(gòu)成潛在的危險。針對這一問題，本論文從認知負荷角度出發(fā)，對船舶導航顯控系統(tǒng)的軟件界面進行優(yōu)化設計，以達到降低此系統(tǒng)軟件界面認知負荷水平的目的。主要研究工作如下：
　　首先，對基于認知負

2、荷的軟件界面研究現(xiàn)狀和船舶導航顯控系統(tǒng)軟件界面研究現(xiàn)狀進行分析，發(fā)現(xiàn)目前所存在的問題。對認知負荷的概念及影響因素進行分析，提出有效降低船舶導航顯控系統(tǒng)認知負荷的軟件界面設計原則；并參考相關(guān)軟件界面設計標準，提出了導航系統(tǒng)軟件界面的設計要求，指導船舶導航顯控系統(tǒng)軟件界面的優(yōu)化設計。
　　其次，在分析現(xiàn)有認知負荷評價指標的基礎之上，構(gòu)建了船舶導航顯控系統(tǒng)的評價體系。分析了認知負荷的幾種測量方法，提出了認知負荷的多指標綜合評價實驗流程，

3、避免了單一評估方法所存在的片面性。對系統(tǒng)原界面設計進行評價，發(fā)現(xiàn)原界面中存在的問題。針對這些問題，依據(jù)基于認知負荷的軟件界面設計原則及要求，對三種色彩模式下的系統(tǒng)界面和浮動窗口等進行了設計，并利用交互設計工具實現(xiàn)此系統(tǒng)的動態(tài)交互原型。
　　最后，再次使用了認知負荷的多指標綜合測量法對改進的系統(tǒng)軟件原型界面進行認知負荷的評估測量，并構(gòu)建基于熵權(quán)與變異系數(shù)組合賦權(quán)法的導航界面模糊綜合評價模型，實現(xiàn)了對改進前后的船舶導航顯控系統(tǒng)軟件界面