看到这本书有了第2版,我感到很欣慰,因为这意味着人机交互领域在逐步成熟并超越了纯粹的经验方法。

人机交互(HCI)作为一个课题,原理很简单。某人想要完成某项工作,比如写篇文章或者驾驶一架飞机,电脑在其中作为中介,这就是人机交互。原则上,这个人没有电脑也能完成工作。比如,他可以用鹅毛笔和墨水书写,或者控制液压软管来操作飞机。这些就算不上是人机交互,尽管人们的确使用了作为中介的工具和机械装置,而且它们的设计以及使用过程中与人机交互有许多相似之处。实际上,它们符合人机交互中的人为因素的“叔叔原则”。然而,正是有了计算机和因为计算机而成为可能的交互过程,我们才有了人机交互。

计算机能够改变任务的表现方式和操作所需的技能。它能将写作的线性过程改变成为一种更像雕塑的工作,作家将整体打磨后,添加或者删减文字来精炼文章。计算机也能将飞机的驾驶操作变成某种监控,让计算机处理速度、高度、位置这些输入,并控制节流阀、襟翼水平、方向舵的输出,来进行实际的飞行。如果不是一个人,而是一个小组或者一群人,不是单台计算机,而是通过网络通讯的移动和嵌入式计算机,不是单个简单操作,还要考虑文化和协作上相互影响,那么就有了许多种以计算机作为中介的工作方式,这就形成了形形色色的人机交互的基础。

人机交互学科的构成看起来也比较简单。有一些制品需要建造和实现,交互本身和物品(无论是虚拟的还是实际的)都要有设计流程,因此也就有了需要了解的有关人机交互的原理、抽象概念、理论、事实和现象。人们把第一类叫做交互工程(比如使用Harel状态图来指导实现),把第二类叫做交互设计(比如用智能手机记录饮食的流程),把第三类也许有点过于冠冕堂皇地叫做交互科学(比如,应用菲茨法则来设计某个应用中按钮的大小)。人机交互的困难在于,将这三者融合并不容易。除了人机交互本身,这三个领域都有对门外汉来说并不容易掌握的大量文献。这本书的目的就是作为桥梁,把心理学中建立的有关科学,和这些科学在解决人机交互设计问题中的运用紧密连接起来。

实际上,将工程学、设计学和科技联结在一起的重要性意义更为深远。人机交互是一项技术。就如Brian Aruther在他的著作The Nature of Technology中所阐述的,技术大多从其他技术而不是从科学中产生。平面显示器如今基本取代了往昔的阴极显像管,而阴极显像管则是从旋风计算机上改进过的雷达屏幕而来。而且,技术通常由其他技术所组成。一台笔记本电脑有显示器作为输出,键盘和触摸板作为输入,以及一些存储设备,它们各自都有相关的技术。但最终所有这些技术都可以追溯到自然界的现象,这时就该科学来发挥作用了。一些键盘利用电容现象来感知按键动作,一旦按下按键,两个D形状的衬垫被压到靠近覆盖了绝缘膜的印刷电路板上,从而改变电容模式。也就是说键盘利用了电容的自然现象,以一种稳定的方式来实现人机交互中发出有目的的信号的功能。

许多自然现象很容易通过观察和简单的实验来理解和利用,不需要太多科学知识。但有一些,比如电容,就没那么显而易见,必需科学知识才能理解。在某些情况下,我们构建的人机交互系统也会产生自己的现象,那些似乎显而易见的事情也会突然出现意料之外的状况,需要科学知识才能理解。人们有时会以为如果能够直观地理解一些简单的情况(比如通过可用性测试),就能理解所有的情况,但其实未必如此。人机交互所利用的自然现象就不仅有对计算机科学的抽象(比如工作集的概念),而且有心理学有关人类认知、感知和运动的理论(比如视觉的本质)。这本书会大量涉及心理学,心理学领域充斥着非常杂乱,有时甚至相互冲突的各类文献,但其研究的大量现象足可以为人机交互技术充分利用。

如这本书所展示的,人机交互可以发展为支撑心理学领域的科学基础,我认为这一点对于人机交互未来发展的重要性被低估了。当然这也包括人机交互发展出自身的科学体系。

这为什么很重要?至少有三个理由。首先,理论能够提供说明性评估(explanatory evaluation)。如果你不知道为什么会出现差异,做A-B测试的作用也会大打折扣;而如果你有一套理论可以解释这种差异,那你就能够解决问题。例如,如果不了解窗口工作集的理论知识,你就无法通过可用性测试去理解为什么使用窗口系统的用户界面需要非常多的时间。其次,理论让创造式设计(generative design)成为可能,使得设计空间的表达可以发生转变。一旦发现定位设备的一个重要属性是要使用传感器的肢体运动部分产生的带宽, 问题就能表述为如何将肌肉和设计的其他部分联结起来。第三,理论将知识做了规范的组织(codification of knowledge)。只有在拥有理论和抽象之后,我们才能够简明扼要地积累成果,在该领域深入发展并让它发挥出强大的作用。

为什么在人机交互中还没有广泛应用的科学和理论呢?有一些显而易见的原因,比如,首先要获得相关科学的联系或者结果就不容易,而且几乎所有的工程领域都难以与科学联结,即使联结已经建立,也往往以黑盒方式包装起来,非专业人士不必了解。诗人敲击键盘,只知道自己在写诗。他认为自己在用爱写作,因为别人已经从电的角度做好了一切。

但我认为最主要的原因是,相关知识在设计需要的时候,很难转换成随手能用的形式。在这本书里,Jeff Johnson很仔细地将设计决策与理论以非常实用的方式联系了起来。他收集了人机交互方方面面的坚实的设计法则,让设计师们容易在工作中牢记。

——Stuart K. Card

目录

  • 致谢
  • 引言
  • 第1章 我们的感知存在偏差
  • 第2章 我们的视觉经过优化更容易看到结构
  • 第3章 我们探索和利用视觉结构
  • 第4章 色觉是有限的
  • 第5章 我们的边界视觉很糟糕
  • 第6章 阅读不是自然的
  • 第7章 我们的注意力有限,记忆力也不完美
  • 第8章 注意力对思考以及行动的限制
  • 第9章 识别容易,回忆很难
  • 第10章 从经验中学习与学后付诸实践容易,解决问题和计算很难
  • 第11章 许多因素影响学习
  • 第12章 人类很少做理性的决策
  • 第13章 我们的手眼协调遵循规律
  • 第14章 我们有时间要求
  • 后记
  • 附录 著名的用户界面设计准则
  • 参考文献