人機互動中的模型和理論/什麼是模型
- 視窗、選單、圖示和滑鼠指向的正規化
- 新的移動和虛擬趨勢
- 早期關於辦公環境的研究
- HCI 滲透到各個領域/學科，從日常介面（如網上銀行系統）到高度專業化的介面（如駕駛艙和手術室）
- 方法：從基於上下文的定性實驗到定量實驗
- HCI 已成為設計方法中兩種廣泛創新的主要試驗檯，即參與式設計和民族誌驅動設計。
- HCI 很年輕
- 需要是多學科的——因此是文藝復興式的
- 最初是軟體工程和人因工程的結合。
- 70 年代的瀑布式開發危機——線性的開發模型
- PC 的出現與設計方法的崩潰，這種設計方法不適合以使用者為中心的系統開發。也許在過去，這沒有那麼必要，因為系統沒有那麼普及，而且只被那些有時間和能力應對系統不足的精英使用。
- 認知科學和心智理論？XXX
- Card Moran 和 Newell GOMS 模型——從思想到行為，之前的人因模型並沒有試圖整合和/或解釋人類微觀成分——心智、思想、行為
- 1985 年 Newell 的 CHI 演講引發了
- 我認為，甚至在那之前，你就能感覺到這門多學科科學對統一關注的迫切需求……從維納的控制論、系統論到[關於計算機未來的地址]，在 20 世紀中期，人們已經意識到計算機將變得足夠重要和普及，因此需要關注未來以及如何有效地將它們整合到人類社會中。
- Newell 的願景隱含地將這項工作邊緣化，促使出現替代的認知科學正規化。
- 情境性——Suchman 的 (1987) 關於影印機使用的研究描述了與高階影印機使用者介面相關的各種可用性問題。她將人機互動視為一種對話，這種對話經常會失敗，因為參與者之間無法理解彼此。
- 批判性研究——根源在德里達的解構主義？
- Uchman 從人類學、民族方法論和社會學引入了田野調查的概念、技術和敏感性，並將它們應用於人機互動的現實問題。
- HCI 的國際化要歸功於在歐洲舉行的國際資訊處理聯合會 (IFIP) 會議，以及主要計算機公司內部的舉措。
- Bødker 的 (1991) 將活動理論應用於 HCI。俄羅斯維果斯基的開端，馬克思主義的基礎，文化、工具、合作
- HCI 理論發展中的歷史因素（思想來源）
- HCI 中最初的認知科學界內部的分化。（與 GOMS 疏遠）
- 認知科學本身的多學科構成不斷擴大。
- 國際化
- 技術
- 個人電腦、網路
- 未來無法預料，當前的挑戰，多學科性帶來了
- 碎片化，形成派別
- 科學專業知識深度和廣度之間的張力
- 研究人員和從業人員
- 它已經被一種更具互動性的觀點所取代，在這種觀點中，實踐在闡明理論和技術的要求以及評估它們在應用中的有效性方面發揮著更中心的作用。
- 我的感覺是我們越來越傾向於生產實用/應用知識
- 該領域的平庸化——外部因素，如時間表、預算以及與標準解決方案的相容性，往往佔上風，對底層理論方面的理解不足，也不遵循方法學的要求來解決有效性和真實性問題。
- Carroll 指出需要綜合一個全面而連貫的方法論框架
- 需要保持受教育，終身學習模型
- 1988 年，美國計算機協會 (ACM) 任務組將 HCI 列為計算機科學學科九個核心領域之一（Denning 等人，1989）。ACM 和 IEEE（電氣和電子工程師協會）的聯合課程工作組建議將 HCI 作為計算機科學課程的通用要求（Tucker & Turner，1991）。雖然建議如此，但即使現在，我們也只看到它被設定為本科教育中計算機科學部分軌道的要求。例如，在愛荷華大學，資訊學軌道需要人機互動課程，但計算機科學軌道不需要。（愛荷華大學計算機科學系，2014 年訪問）。這個建議沒有擴充套件到計算機工程課程，這會導致專業人士對軟體開發整體所需知識的脫節。（愛荷華大學電氣與計算機工程本科軌道，2014 年訪問。）
- 無法獲得關於 HCI 科學和理論的高階材料。如果有一個更集中的研究領域，這個問題可以得到緩解——也就是說，如果 HCI 可以在自己的期刊和會議上發表，一個專業組織維護並努力結合各種研究人員和從業人員的作品，那麼這個問題可以得到緩解。在數學領域，兩個主要的專業協會是美國數學協會 (MAA) 和美國數學學會 (AMS)。雖然這兩個組織不一定涵蓋所有數學研究，但它們確實涵蓋了大部分數學研究和教學（MAA 被一些人認為更純粹，而 AMS 更應用）。如果 HCI 要效仿這種模式，即使該領域像現在這樣支離破碎且多學科，我們也可以看到對 HCI 科學和理論知識和材料的獲取增加。
計算已經迅速蔓延到日常生活。即使在智慧個人裝置推動個人計算成為主流之前，人們也一直在微觀尺度上與機器進行互動。自動取款機、售票機、帶顯示屏的印表機等系統提供了微互動。這些互動規模較小，使用頻率低，並且以任務為中心。由於這些原因，設計起來很簡單，或者使用者並不在乎抱怨。
Carroll 指出，傳統的瀑布模型阻礙了以使用者為中心的設計方法，導致軟體介面設計不佳。參與瀑布模型的人員忽視了 HCI 的重要性。這種忽視不能歸咎於專案所有者，而應該歸咎於方法論。仔細觀察採用以人為中心設計的公司（如 Xerox）將有助於我們理解問題的根本原因。
銷售大眾消費機器的公司堅持“使其簡單”的基本原則。他們有明確的驅動力使其簡單。例如，Xerox 不希望客戶支援繁重，也不希望大量技術人員維修機器。簡單的東西對業務有直接影響，因此存在可觀的 ROI。因此，人們有一個直接的商業案例來證明以使用者為基礎的研究。
但並非所有軟體系統都具有如此強烈的商業案例。例如，電子商務網站的商業模式（如缺乏支援、售後服務等）缺乏力量來強加一個有說服力的商業案例。這個問題與自動取款機或售票機非常相似。在這兩種情況下，不滿意的客戶對業務都沒有影響力。
這突出了在人機互動 (HCI) 中需要“案例”。一個案例是一個高階目標，應該是可以衡量的。例如，效率、減少支援裝置等可衡量結果構成一個好的案例。使用者滿意度或認知負荷減少等定性結果只能作為案例的起點。例如，降低認知負荷以使所有使用者群體都能使用是一個可衡量的案例。
明確定義這些案例有助於人們劃定所需關注範圍的界限。
一旦定義了案例，設計師就需要一種方法將這些目標轉換為可交付成果。
那麼，過去通常是如何處理的呢？過去的大多數介面都是根據“工程直覺”定義的，而有些則是由藝術家設計的。工程師應用的轉換原則與媒體設計師建立的原則完全不同。兩者都缺乏完美。這種情況可以最好地概括為蒙著眼睛的人在森林裡尋找道路。
這裡的第一步幫助來自人因工程學原理。可以說，人因工程學原理是 HCI 原理的奠基者。然而，它們過於抽象，難以轉化為實踐。只有領先的從業者（如艾倫·庫珀、唐·諾曼）才能成功地將它們轉化為實施。雖然原則是一回事，但在上下文中應用這些原則又是另一回事。
iOS 中的擬物化風格崇拜以及後來的徹底改變是一個很好的例子，可以證明原則與上下文之間的差距。擬物化旨在喚起積極的情感，並有助於回憶熟悉的思維模型。在現代環境或設計互動（例如旋轉檔案櫃）中應用它們並不能為應用上下文提供正確的解決方案。
這種原則與應用上下文之間的差距導致了非標準方法。
模型填補了這個空白。它指導設計師將目標轉化為設計。它提供了一種統一的方式將原則應用於上下文。模型可以用作審查和驗證設計的溝通工具。HCI 研究人員（而不是可用性評估）可以使用模型來定義他們正在研究的系統的因素。
由於人機互動及其科學基礎的擴充套件，獲得廣泛的工作知識具有挑戰性，但並非不可能。HCI 的範圍相當廣泛，但作為一門多學科領域，這是可以預料的。當這種範圍以極大的多樣性應用於所有它所觸及的研究領域時，它可能看起來特別讓人不堪重負，因為理論、方法、應用領域和系統數量眾多。然而，這些都是解釋和分析 HCI 在各學科中的價值的工具和視角。它並不意味著在範圍上有限，在數量上令人不堪重負，或在本質上令人麻木——這些理論和模型都是解釋和理解同一個問題的不同方式。
隨著 HCI 作為一門學術研究領域不斷成熟，其科學基礎將繼續擴充套件。目前的 HCI 學者和從業者不應該接受碎片化的概念。理解和綜合這些資訊是我們的天性，而該領域的實際碎片化效果與預期相反。
在從業者層面和學術層面，自然會存在相當多的碎片化。這是專業化的必然副產品。個別從業者和學者有責任與領導角色中的同行合作，創造一種環境，使整體的 HCI 視角仍然滲透到我們領域的基石中，同時允許差異化和專業化。這是對格式塔理論的實際應用，其中整體大於部分之和。
我們在日常生活中所做的多數任務都是例行公事，只需要很少的思考和計劃，例如刷牙、洗澡、看電視。它們通常完成得比較快，通常與其他活動同時進行，因為時間或精神資源可能都不夠。因此，在大多數情況下，日常活動實際上是在潛意識中完成的。另一方面，非日常活動，例如計算所得稅、學習新軟體、進行復雜的線上購物，是在有意識狀態下完成的，通常需要大量的精神處理工作。因此，可以發現 HCI 研究人員最常研究的任務是非日常任務。
意識與潛意識思維之間的確切關係仍在激烈辯論中。由此產生的科學難題很複雜，不容易解決。諾曼（2002）解釋了這兩者之間的差異。他認為，潛意識思維會匹配模式，因為它透過找到一個人過去經驗與當前經驗的最佳匹配來運作。它快速自動地進行，無需努力，因此擅長檢測一般趨勢，識別我們現在體驗到的與過去發生的事情之間的關係。人們可以根據少量例子對總體趨勢做出預測。然而，諾曼還發現，潛意識思維可能會偏向於規律性和結構性。它可能無法進行符號操作，也無法透過一系列步驟進行仔細的推理。
意識思維則完全不同。諾曼認為，意識思維往往緩慢而費力。人們使用意識思維來思考決定，比較選擇，合理化決定，並尋找解釋。因此，形式邏輯、數學、決策理論是意識思維的工具。然而，諾曼指出，意識思維受到短期記憶容量小的嚴重限制。
意識和潛意識思維方式並不相互矛盾。相反，諾曼認為，它們都是人類生活中強大而必不可少的方面。兩者都可以提供有見地的飛躍和創造性時刻。兩者都容易出錯、誤解和失敗。
參考資料：諾曼，D.A.，（2002），日常事物的設計，基本書籍，紐約
在討論人機互動 (HCI) 時，“模型”和“理論”都是常見術語，雖然兩者在類似的方面使用，但它們並不相同。為了更準確地傳達想法，這些術語不應該互換使用。我同意第二節概述的評估。
模型和理論都用於更好地理解可觀察的現象。雖然方法在過程和規模上可能有所不同，但模型和理論可以被檢驗、闡釋、改進和推翻。兩者都可以在多個領域使用。更常見的是，模型和理論具有實際用途，或者可以轉化為實際用途。兩者也是預測工具，可以讓人在觀察到結果之前對結果有所瞭解。
在 HCI 設計中，模型用於指導介面的建立，這種指南通常比理論更不技術性。HCI 之外的常見模型是房屋建造中使用的藍圖。雖然模型當然有技術和科學方法，但在其建立過程中也使用了其他方面。模型將考慮某些人為因素，例如心理、社會技術和協作，而大多數理論不會考慮這些因素。模型的範圍通常比理論更有限。
理論則有所不同，它們需要反覆檢驗，它們受科學和科學理論約束來解釋現象。所包含的人為因素數量是有限的。它們不太關注圖形模型，更關注原始資料以證明觀點。科學界所有被認為可信的理論都經過同行評審並經過多次檢驗以產生相同的結果。這導致理論比模型更難改變或修改，因為證明理論的過程非常嚴格。
本章介紹的 HCI 歷史討論了從 1970 年代到 1990 年代 HCI 理論的發展。在 1970 年代，卡羅爾指出，軟體開發在瀑布模型下停滯不前，人為因素也面臨困難。這直接導致了 HCI 研究的第一個黃金時代。
卡羅爾將這一黃金時代歸因於計算業陷入困境，需要多學科方法來克服這一危機。這種最初的方法的主要目標是將認知科學引入計算機軟體開發。
卡羅爾繼續列出了 1980 年代的發展，列出了四個主要領域，增加了對 HCI 的瞭解。第一個是越來越多地使用認知科學來解釋推理、探索性學習和心理模型的發展。第二個是 HCI 研究的多學科性。第三是國際化程度的提高。最後一個領域實際上是最有趣的。第四個領域是技術能力和普及率的提高。
卡羅爾沒有詳細介紹是什麼促成了 HCI 的多學科方法。也許，與其將技術的進步置於次要地位，不如將其視為其他學科參與的催化劑。隨著技術的普及，其他學科更容易參與到計算機互動中。這在 1980 年代個人電腦的興起和 1990 年代網際網路的興起中得到了體現。與此同時，計算機的成本下降，使更多人能夠購買。這導致了計算機科學 (CS) 領域以外的人參與進來。隨著越來越多的非 CS 計算機使用者參與到計算機中，困難變得更加明顯。這導致了開發 HCI 模型的激勵措施和增量。
HCI (人機介面) 的碎片化是卡羅爾提到的知識和理論增長的結果。正如所指出的，隨著理論的泛濫，保持對 HCI 的全面瞭解變得困難。它被認為是該領域發展的一個缺點。為了使任何領域都能全面瞭解，該領域必須是靜態的和離散的。對於像 HCI 這樣新興的領域來說，這是一個不切實際的期望。卡羅爾在 1.3 節的最後一段中特別指出，“碎片化是對未來發展的威脅”。似乎任何阻止這種碎片化的努力都將比碎片化本身更有害。
每一批“移民”到 HCI 都帶來了另一組用例和從業者，擴充套件了 HCI 的範圍，並進一步檢驗了理論。將此視為該領域的弊端，將破壞新使用者作為進一步完善理論的來源。這可能會導致許多“快速且骯髒的”民族誌，但它提供了一個龐大的資料來源，用於分析正在應用的理論。這種碎片化可以實現 HCI 的另一個廣泛原則，參與式設計。如果沒有這種碎片化且有時孤立的類似理論的發展，從業者可能無法輕鬆地應用 HCI 的理論，也不會產生資料來證實理論的質量。
卡羅爾關於 80 年代、90 年代和 00 年代 HCI 科學碎片化的材料很有見地，但將其視為過去時態是一種錯誤。碎片化並沒有減少，反而變得更加制度化，必須用更加熱情的佈道來應對。
事實是，沒有事實的狂熱對年度預算影響很小，然而，人們可能用來證明 HCI 研究以及隨後的產品改進實施所付出的努力、時間和費用的證據本身就需要時間和金錢才能產生。
我認為，現代技術在即時使用者監控和行為指標方面的進步，無論是透過收集適用使用者驅動的資料還是對其進行分析，都應該在推動對繼續應用和發展 HCI 模型和理論的理由方面發揮重要作用。
人們經常爭論說，將產品推向市場時，“足夠好”就足夠了，但無論使用範圍如何（並非每個例子都是墜毀的飛機或正在執行的核反應堆），透過人機介面改善使用者體驗都將對選擇投資此類努力的組織產生積極的淨影響。
直接收入當然是確定 HCI 研究和應用可行性的主要驅動因素和指標，但也存在其他因素。消費者對特定產品和整個公司的信心也岌岌可危。
隨著軟體和硬體選擇越來越多，以及它們對我們日常生活的影響越來越大，使用者與一個龐大產品家族中一個看似微不足道的小成員的互動，可以決定使用者進一步採用的可能性。負面偏見加上社交媒體和廣播娛樂的“一對多”方面，無論是線上還是線下，都會導致使用者的一次負面體驗實際上決定了產品或公司在市場上的成功。
當然，重要的是要記住，改善互動不僅僅是解決可用性問題，但那些願意承擔挑戰，推動人類與技術關係發展的人，是那些最有可能繼續在我們的多方面科學領域中對抗碎片化的人。
根據卡羅爾的說法，HCI 是社會和行為科學之間的交叉點，與計算機和資訊科技相關聯。這種關聯幫助開發人員瞭解使用者如何瀏覽、視覺化和處理這些虛擬環境，這開創了語音、影片、超文字連結、數字圖書館、隱私、資訊視覺化、互動式教程、圖形介面的發展和功能。它還改變了家庭、辦公室、學校或大學使用技術的方式，並逐漸適應了技術。HCI 過去一直專注於專業人員和組織流程的整合、分析、支援和設計。一個重要的因素是，HCI 如何在 20 年後繼續取得成功，這意味著 HCI 必須專注於其他領域，例如家庭和學校學習的整合。
在 1970 年代，瀑布式開發方法一直是軟體工程中的一個問題，因為該方法非常緩慢且不可靠，導致開發使用者介面和終端使用者應用程式時面臨挑戰。在 1970 年代末，認知科學提出了多學科性，包括語言學、人類學、哲學、心理學和計算機科學，並提出了認知科學的兩個原則：
1. “認知科學是心理的表徵理論，即人類行為和經驗可以透過明確的心理結構和操作來解釋。”
2. “有效的跨學科科學應該能夠支援並受益於對實際問題的應用。”
因此，HCI 在某種意義上是科學的黃金時代，因為它解決了軟體開發過程中語言、感知、運動活動、問題解決和交流中的所有問題。例如，卡德、莫蘭和紐厄爾 (1983) 開發了目標、運算子、方法和選擇規則 (GOMS)，引起了爭議和新的研究；馬龍 (1981) 基於對電腦遊戲軟體的研究，發展了樂趣的分析以及內在動機在學習中的作用。卡羅爾 (1985) 開發了一種基於對檔名和計算機命令的研究的語言心理學理論。
HCI 是一個模型，因為它塑造並建立了一個結構，用於解決軟體開發過程中將技術與人類行為和經驗連線起來的問題。
卡羅爾關於包容性多學科性的表述，“百花齊放”，是 HCI 多樣性之美的絕佳比喻。然而，正如他所指出的，諷刺的是，“深度和廣度的張力”，它的成功以及該領域的廣泛覆蓋都存在一個問題：碎片化。
我認為卡羅爾的論點很有意思，他認為：一個知識理論的範圍越廣，研究人員就越傾向於選擇性地隔離知識。在某種程度上，人機互動領域的大範圍擴張是由技術的快速融合和研究領域的快速融合加速的。這導致研究人員過度狹隘。就像一個惡性迴圈，對基礎理論的需求不斷增加，隨之而來的是該領域的碎片化。
在我看來，碎片化的主要原因是人機互動過度關注實際應用。從業者佔多數，他們希望能夠立即獲得高效的解決方案，以便輕鬆地將其應用到他們的工作中。
這種情況類似於一個園丁想要擁有各種花朵的花蕾，但卻忽略了土壤的狀況。即使土壤沒有得到滋養，花朵也會持續開花數年。然而，最終，土壤會乾涸，恢復需要很長時間。
我並不是說實際方法毫無價值，相反，它們是人機互動的花朵。換句話說，碎片化——關注廣度而不是深度——是不可避免的。我認為碎片化可能會促進人機互動的成功。然而，過度關注應用可能會使源泉，即理論基礎，枯竭。
卡羅爾的著作還從另一個角度探討了這個問題，即身份的概念。在這種情況下，我們所說的身份是指對“什麼是人機互動？”這個問題的答案。
碎片化的問題在於，當一個領域在範圍上不斷擴大，並開始與其他學科融合時，它會失去其獨特性，最終可能變得一無是處。這就是廣度勝於深度的問題所在。
廣度是指該領域的範圍；它既包括它試圖解決的各種問題，也包括它試圖採用的各種工具和方法。在這種情況下，我們必須考慮這些領域、正規化和工具中哪些是人機互動獨有的。參與式和民族誌設計方法可以被認為是人機互動特有的（儘管有些人可能不同意）。除此之外，大多數工具或技術都來自其他領域，如社會學、心理學、認知科學、計算機科學、工程學等，或者與之共享。同樣，人機互動從業者工作的領域也是許多其他領域的興趣所在，比如前面提到的那些領域。這使得回答“什麼是人機互動”的問題越來越困難，因為我們不能直接透過指向一個興趣領域或一個方法來回答，因為它們不是人機互動獨有的。
部分解決這個問題的答案可能是增加對深度的關注。在這種情況下，深度是指一個領域的根基，主要以主要理論的形式出現。理論必須經過嚴格的開發、嚴格的測試和嚴格的驗證。這個過程就像反覆加熱和冷卻鋼材一樣，增加了領域的深度。人機互動在很大程度上缺乏自己的主要理論，因此它的根基非常淺。
正如卡羅爾（以及其他人）所闡述的，如果我們過度關注廣度而忽視深度，該領域的標識可能會消失。