文摘
我们提出一个概念性架构PT的自适应人机界面操作平台基于环境敏感。这种体系结构将形成这样一个界面设计的基础。介绍了组件、关键技术和体系结构的工作原理。关键内容覆盖上下文信息建模、加工之间的关系建立上下文和界面设计知识利用自适应知识推理和可视化实现的自适应接口的接口工具技术。
1。介绍基于环境敏感AHCI PT操作平台
自适应系统通常是嵌入在较大的人机系统,如自动驾驶仪,警告,或者导航系统可以提高人机系统性能(1]。环境敏感军事机构是至关重要的作战效能通过促进规划过程中获益,提高决策的质量和及时性,并提供更好的反馈关于军事行动的战略影响基于知识技术和可视化组件(2]。但HCI(人机界面)的军事战斗车辆现在缺乏适应性,和它的智能实现机制不能适合各种特殊运输车辆。
作为人类和电脑通常承担各自参与智能交通车辆,人类总体任务的负责监督在更高的层次上(3]。但随着任务分配给电脑增加,造成沉重的认知负荷和有缺陷的环境敏感操作过程中不可避免的错误和乏味的工作。自适应接口是有用的支持运营商在复杂动态任务控制(4]。AHCI(自适应人机界面)是一个接口应该调整其交互内容、信息处理模式,自动和行为模式,以满足不断变化的任务需求和用户特征在任何时候考虑运营商的能力,工作负载变化和技能水平(5]。
PT操作平台是一个军事智能交通车辆的实时互动平台,其界面指导影响大量的信息传输和信息战的作战效率。PT的界面是影响任务,设备,环境,和其他相关因素,确定任务执行的模式和交互模式。当前形势的HCI PT受到流动性,计算能力,输入/输出模式,和一些其他因素;虽然它可以支持任务执行时,它仍然缺乏用户友好和自主权。为了解决这些挑战人机交互的要求,可以了解国家和用户的请求很好适应接口组件,内容,结构,和形式,在动态变化的情况下,以及为操作员提供必要的数据和信息(4,6]。因此,研究新的人机交互模式和设计AHCI基于PT的特点成为新的重要课题,能够检测和应对不断变化的环境的用户和任务PT操作平台。
为了设计和开发AHCI PT操作平台的任务分析的基础上,合理的人机功能分配,一个概念性架构是建立在一般AHCI理论。环境敏感技术被用于自适应机制来响应动态上下文的变化。上下文的有利的上下文建模技术类型和自适应知识推理的方法根据PT的实际应用,讨论了上下文信息的映射关系和接口可视化可以生成。和一个AHCI PT可以实现基于可视化的方式和界面设计工具,它应该为不同的用户提供适当的信息和操作服务,阶段,任务自动。
的终极目标是实现可视化战场环境和定制的用户需求和界面开发工具提高运营效率的PT操作平台。
2。一个概念性架构AHCI PT操作平台的基于环境敏感
环境敏感的概念是描述一个系统的性能和获得特定于任务的理解复杂的操作(7]。首次提出了与飞行员在空对空作战的表现和能力的商业航空公司的飞行员飞在空中交通困难条件(8]。同样,PT也是一个复杂的动态控制系统的上下文变量随时间变化的。
PT的操作平台的主要目标和功能AHCI如表所示1。
根据特定的应用程序环境的PT操作平台AHCI概念性架构基于环境敏感图所示1设备层的主要构成,自适应控制层,接口配置层和用户界面层。
2.1。设备层
这一层的功能是感知原子上下文信息从内部和外部来源。第一种上下文信息是外部环境包括姿势、目标参数,工作条件,战场环境数据,从传感器获取物理和外部任务命令或外围设备,如GPS、雷达、光电设备和指挥控制系统。传感器数据只是抽样和打包成一个数字信号,可以转移到计算机进行进一步处理(9]。第二种上下文来自内部设备通过记录系统输出,设备的当前状态,界面显示情况。最后一种上下文信息交互历史包含用户输入到系统和反馈系统。
通过各种渠道收集的数据可以用来制造系统状态的评估,环境,任务,和用户。自适应决策将由使用这些生成的评估来决定哪些适应选择(1]。
2.2。自适应控制层
在这一层有两个功能。
第一个函数上下文信息处理。可以建立一个粗略的知识表示的分类从设备层获得的原子上下文。原子上下文可以提炼成复合环境一致性测试和融合后,将进口推理引擎组成的规则和学习方法。
第二个函数是自适应决策推理。推理过程可能包含更多的推理活动引发的度,之后映射上下文之间的关系可以建立空间和用户界面空间。最后,自适应决策,提出适合当前形势将和请求渲染引擎生成的接口界面。
AHCI知识库,背景基地商店背景知识。前情况下和推理规则存储在规则库中。
2.3。接口配置层
根据自适应决策,界面渲染引擎提取的界面元素和模板界面元素基本组装一个用户界面适合当前用户、任务和环境。主界面的属性包括互动模式、内容、显示样式,等等。这一层包含一个重要的机制来实现自适应转换接口配置。
2.4。用户界面层
这一层的界面组装通过界面配置层,实现自适应信息可视化和自适应任务操作。新背景下,用户和系统之间的交互日志将被遣送回设备层支持下一个适应过程。
3所示。AHCI PT操作平台的工作原理基于环境敏感
3.1。上下文信息处理
3.1.1。PT操作平台的上下文
上下文是任何瞬时、检测及相关属性描述现状与未来相关设备操作在一个抽象的层面上(9,10]。它通常来自于交互式系统的最终用户,他们的硬件和软件计算平台进行互动任务,和物理环境的地方工作11]。
上下文信息建模是一个重要的步骤在设计AHCI基于环境敏感。粗精炼后,高水平综合上下文可以进一步自适应生成决策。PT分为以下类别的环境如表所示2。
设备、环境、时间和空间上下文可以获得直接从传感器。用户上下文获得直接从用户的输入或交互记录。社会环境和任务上下文的过程中获得的任务。根据任务分析和功能分配包括对象、目标、逻辑功能,和任务调度,上下文在某一时刻将结合当前的显示和控制自适应上下文进行推理生成上下文之间的因果关系和显示控制接口。
由于特殊性应用程序环境,这些环境特征见表3。
由于特殊性和局限性,实时上下文知识获取、存储、建模、集成和推理为PT操作平台是非常重要和复杂。
3.1.2。AHCI PT的上下文建模方法
上下文信息精确和模糊应该用于自适应决策近来AHCI的实现。第一步是建立一个上下文模型。本体和逻辑建模提出了建立环境模型。
(1)基于本体的上下文建模。本体语义解释和信息融合过程提供了基础,同时促进信息搜索和检索,知识获取,知识建模、知识表示(2]。
本体建模提出了语义上下文实体的概念和属性,以及它们之间的关系通过使用本体理论。本体建模工具门徒可以测试上下文信息的一致性与内在的自适应推理方法。但是上下文解释基于本体需要正确和完整的信息,所以很难表达不准确的情况下使用这种方法。
建筑本体PT模型准确、完整上下文信息的接口,规范的本体是概念上的所有元素在每一个战斗阶段影响PT的显示和控制。应用程序主要涉及领域本体和任务本体。前者描述领域知识,给指定的静态概念、关系、活动特点、和法律领域实体;后者描述层次和相互依赖关系的任务状态的概念,反映了动态行为任务的变化。
以战斗任务为例,根据任务领域本体模型是建立分析如图2。上下文本体及其关系在战斗中实施阶段建立域模型。
(2)基于逻辑上下文建模。大多数PT自然是不确定和模糊的上下文信息,因为传感器数据缺失或语义混乱;上下文模型应该被设计允许的方式表示的不确定性(12]。
基于逻辑的方法,上下文可以被定义为一系列的事实,表情,支持上下文的推理和规则处理。主要逻辑规则定义约束条件,这样新的事实或表达式可以推导出,推断出从现有的事实或表达式。事实和表达式的列表可以添加,删除,更新。坚实的数学基础,建模基于逻辑形式化和表示的不确定性背景明显的优势。
PT,上下文建模基于逻辑也可用于后续的自适应推理生成映射上下文之间的关系和接口模式。
3.2。自适应接口知识推理
必须决定AHCI中心就是能建议的用户当接管控制系统和监督控制任务时(4]。
自适应上下文推理是提供新的和相关信息来源于上下文数据源使用给定的应用程序或用户(13,14]。它是确定复合环境然后匹配适应性反应的现状通过按照一定的逻辑规则推理引擎。自适应推理应该给用户有效响应,最大精度,效率和任务完成,以及最优的显示模式,以减少认知和操作疲劳。
有两个主要的适应性方面的AHCI PT操作平台:自适应可视化的信息和自适应用户任务操作。对于不同类别的PT的上下文和不同的自适应目标,应该进行自适应推理技术不仅用于显示相关的知识也为任务操作相关知识。在本文中,提出了基于本体的推理和案例推理分别或一起使用在决策过程中根据他们的优势。
(1)基于本体的推理。基于本体的推理使用本体公理实现碰撞检测,表达优化、本体集成和验证本体模型的局限性和自己的描述语言。所以基于本体的推理是用来完成初步综合上下文的推理。基于本体的推理需要自定义逻辑规则,所有领域本体知识和训练模型之前已定义;在高水平的推理,将使用其他方法的基础上,基于本体推理的初步结果。
(2)案例推理。CBR(基于案例的推理)是一种方法,它使用先前的案例作为参考来推断可能的案例。与历史过程匹配当前上下文语境来预测可能的决策和优化规则和推理机制,通过案例的总结和分析。CBR可以处理复杂的和不确定的知识,它将被用于集中自动提取和分析的情况下。PT的上下文不完整,无法分辨,很难建立精确的关系之间的一个接一个上下文和接口模式。粗糙集是一种CBR方法,可以实现自适应知识简化和推理PT的任务操作适应得到映射从上下文空间(缺点)的用户界面(ui),代表缺点,然后ui。
适应知识推理对PT信息可视化是实现最优接口模式匹配最合适的自适应界面元素组成一个接口。表单的界面属性是一个元组ui =中,L是布局安排,N是导航层次结构,超链接和菜单,互动风格,一个是显示属性的集合,包括颜色和大小(15]。
3.3。自适应界面可视化的工作模式
界面可视化是一个表达式技术,信息数据转化为直观的理解图像和图形显示的接口以提供指挥官清楚地了解当前状态的任务成就(16]。这是一个映射过程从数据形式的视觉形式。
AHCI PT的可视化界面渲染引擎的工作过程是由自适应决策的可视化映射结果使用界面元素从界面元素提取的基础。可视化过程包括数据转换、视图转换、内容改编,改编对话框,任务分配,和决策支持以及接口之间的转换(3]。
界面有两个变种方式可视化模式动态界面行为的“改变”最初的界面(17]。对于静态变化,不同的接口模板,设计提前等待,选择用户在界面上显示。法官对于动态变化,系统自动通过分析上下文和匹配最合适的界面元素和特性生成特定的替代模式。
可视化映射的前身是适应性决策规则,而随之相应的接口模式,可以在组的元素属性,标签是抽象符号的视觉对象,如点、线,和脸,而图形属性包括标签的中心坐标,面积、协议、决议,透明度(0 - 100%),和multi-icons之间的空间关系。属性配置和值将分配在不同上下文的触发器。
4所示。技术的PT AHCI接口工具
为了实现自适应接口和接口移植到其他类似的车辆,有必要探索自适应界面工具技术。
4.1。基于模型的用户界面技术
接口模型是AHCI知识库的重要组成部分。它描述了不同方面的接口声明。它由一些典型模型,如任务模型,数据模型,显示模型和布局模式。事实上,基于模型的用户界面的发展意味着如何描述整个界面由这些模型在一个更好的方法。离开用户的角度来看,界面分为两个部分,可见性和可用性,而PT的显示控制系统也分为两个部分,界面和逻辑,保证自适应用户界面的外观。
4.2。基于xml的接口管理
基于xml的接口管理给出了解决方案的显示和布局模型转化为特定的接口。
基于模型的用户界面技术获得局部和整体描述的接口显示模式建立的接口描述语言XML。在分析获得的接口界面元素的XML文档,使用和界面模板。接口模板的整体描述接口,包括整体界面风格和布局在给定类型的PT平台。通过调用模板,决策的结果可以显示在界面下的自适应界面架构。
4.3。PT的界面元素基础的发展
工党的界面元素基础是很重要的在嵌入式图形系统的开发是必要的,技术的接口工具。推广后,安排共同界面元素与PT操作有关,界面元素基础将由开发工具风毫升(风媒体库)。其实风毫升的窗口是一个基本组成部分。离开窗边,研究显示和事件提取所需的元素,从PT的接口应用面向对象的思想,然后将建立元素类。此外,公共财产和操作对象也会被打包到元素中提取类。基于上述元素基础,具有更好的可移植性和整合将得到保证。
5。结论
现在,我们关心的是动态上下文管理的实时人机交互界面设计知识军事智能交通车辆。
提出的想法AHCI旨在提高任务执行效率和降低认知负荷和操作员的操作复杂性PT。一个AHCI PT操作平台的概念架构提出了基于环境敏感的工作模式分为三个步骤。首先,PT的上下文模型是建立基于本体和逻辑方法。其次,初步测试和上下文数据的融合将本体推理方法来实现,而环境空间和界面空间之间的映射关系可以建立基于CBR推理。最后,自适应界面可视化是实现界面设计工具的帮助下根据自适应决定。结构提出了可以量化的所有信息,从而允许使用适应性分析和可视化机制在PT军事战斗车辆。
环境敏感的现代战场上是至关重要的,要收集大量的情报信息的决策过程。在许多情况下,由于缺乏合理的流程上下文信息的工具和方法,分析和决策可能减速(18]。在现有研究的基础上,我们将继续研究深度分析和可视化方法改进的决策过程AHCI等特殊运输车辆和扩大其普遍性。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
承认
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