面向飞行交互任务的三种人机交互方式效率比较研究
熊端琴1
姚乃明2
林榕1
戈含笑1
杜健1
胡译文1
丁霖3
吴旭3
孙国强3
1.空军军医大学空军特色医学中心,北京 1001422.中国科学院软件研究所,北京 1001903.中国航空综合技术研究所,北京 100028
摘要：目的 针对飞行任务情境下的多通道人机交互系统,比较手动触控、眼动控制和语音控制三种人机交互模式的交互效率.方法 以20名飞行员为对象,基于特定飞行任务情境,分别以三种人机交互模式完成一级(相对简单)和二级(相对复杂)交互实验任务.交互效率指标包括系统的交互时间、响应时间、融合计算时间和错误次数.实验完成后飞行员再进行主观评价,评价内容包括交互模式与任务的适配性、与使用预期的一致性、容错性、有效反馈性和对于该交互模式在未来飞行领域的应用倾向性.结果 在飞行任务情境下的交互效率,手动触控、语音控制和眼动控制之间普遍存在显著性差异,但在一级和二级交互任务中的差异性各有不同.综合各级交互实验任务,得到的主要实验结果包括:(1)手动触控的交互时间最短,语音控制的交互时间最长,交互模式的主效应显著(F=18.214,P<0.001,η2=0.565);(2)手动触控的响应时间最短,眼动触控的响应时间最长,交互模式的主效应显著(F=153.085,P<0.001,η2=0.944);(3)手动触控的融合计算时间最短,语音控制的融合计算时间最长,交互模式的主效应显著(F=41.702,P<0.001,η2=0.777);(4)语音控制的错误最少,眼动控制的错误最多,交互模式的主效应显著(χ2=22.845,P<0.001,φ=1.097);(5)飞行员对语音控制的主观评价得分均高于眼动控制,且均具有统计学意义(P<0.001,P<0.01).结论 本研究针对飞行交互任务,通过实验和主观评价相结合的方式,对手动触控、语音控制和眼动控制三种交互模式的交互效率进行了比较研究,交互模式对交互效率有明显影响.手动触控在交互时间效率上有明显优势,语音控制在简单任务的准确性中占优,而眼动控制在时间效率和准确性方面均相对较弱;相比眼动控制,飞行员对语音控制表现出更高的评价和倾向性.研究结果可为多通道交互系统的未来设计、评估与应用提供参考.
关键词：多通道人机交互手动触控眼动控制语音控制交互效率
论文发表日期：2024-06-15
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：6( 156-161 )
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