HCI Evaluation-Key Topics, Research Methods and Technologies Roads

关键技术问题：

后面我们结合上述的基于IMCs的模型检测技术，和UCD方法，提出一种机械化的HCIS评估模型，设计一个多通道的群件系统iMeeting，并在设计初期就进行机械化可用性评估，从而说明我们的方法在实质性地促进自然、高效、可信的HCIS的设计方面是可行而且有效的。通过上述研究内容的分析，我们在这个案例研究中，将需要解决的关键技术性问题概况起来有如下几点：

1)      UCD；

2)      基于UCD的HCIS的可用性评估技术；

3)      HCIS的形式化刻画与分析技术；

4)      HCIS的形式化验证技术；

5)      基于IMCs的模型检测技术；

6)      群件系统的分析、设计与开发技术；

7)      基于笔交互的用户界面开发技术；

8)      基于笔交互的智能识别技术；

9)      多通道智能人机交互技术.

研究方法：

本项目拟通过以用户为中心的设计方法和形式化方法，特别是模型检测技术，研究IMCs及其在HCIS的设计过程中的应用。从逻辑，结构和语言三个层面，建立一种基于IMCs的HCIS机械化评估模型，进行HCIS功能验证、性能评价和可用性的机械化评估，以满足自然，高效的复杂HCIS的迭代设计要求。模型的有效性将通过一个典型的多通道，多用户的群件系统的迭代设计过程来检验。

技术路线：

我们建立的基于IMCs的HCIS机械化可用性评估模型在整体上，直观地显示了我们的主要技术路线，如图6所示。

在设计的早期阶段，HCIS可用性工程师用IMPA形式化语言建立HCIS的形式化规约（常常是系统的部分规约），通过IMCs模型来形式化刻画用户（非专家级用户）可用性模型（主要是用户权限模型，用户的行为模型）和HCIS的模型（包括用户界面模型和系统模型）。然后，在此基础上，结合两种模型，形成集成的系统模型。

HCIS评估专家通过研究系统模型，合情的用户假设和基本的设计原则，采用启发式方法提炼出系统的基本性质（如是否存在死锁）和可能引起系统安全漏洞或脆弱点的用户可用性特性，并使用aCSL逻辑来刻画。然后，HCIS评估专家将系统模型和aCSL的刻画，提交给基于IMCs的模型检测器，进行形式化验证，检验所设计的人机交互设计系统是否满足aCSL逻辑刻画的某种系统属性和可用性。验证结果将从正反两方面，为人机交互评估专家提供对交互系统评估的洞察力，增强评估专家对系统的理解。这样，评估专家就能机械化地分析在与系统进行人机交互时可能引起的系统安全漏洞或脆弱点，形成HCIS可用性评估报告。HCIS可用性工程师可以根据可用性评估报告，在HCIS实现之前，完善HCIS的设计，形成新的系统的形式化规约，提交给评估专家再次进行评估，如此迭代进行，直至得到比较精细的HCIS的设计规约。从而可以有效地支持HCIS工程师迭代地完善设计过程。

图：基于IMCs的HCIS机械化可用性评估模型