人機介面的互動性與使用性探討

一、人機介面（Human computer interaction, HCI）

（一）人機介面的定義

Soren Lauesen（2005/2008）對於使用者介面的定義為：整個系統扣除掉隱性的數值運算、

資料儲存、資料傳輸等，所有能看見的、聽見的以及感覺到的就是使用者介面。而在許多研 究中對於使用者介面 （user interface） 也有著許多不同的稱呼，例如： man-machine interface

（MMI）、human interface 或 human computer interaction（HCI）（許淑貞，2008）。關於介面型 式的定義方面，Cushman 與 Rosenberg（1991/1996）則進一步說明，使用者介面是產品與使 用者之間互動的軟體與硬體所構成，並且將其分為三大部分：

1. 硬體操作介面：也就是具有實體的操作介面，日常生活中常見的有：操作手把、按鈕以及

其他被使用者實際握持操縱的地方

2. 觸控式操作介面（touch screen）：觸控式面版，常見的有影印機面版或其他電子相關產品 的顯示螢幕，以及博物館中常可看見的 KIOSK 多媒體資訊站。

3. 軟體操作介面：隨著電腦的越來越普遍，電腦軟體也日漸被人們所廣為使用，人們透過軟 體而操作電腦，所接觸到的即是軟體介面，而現今軟體所採用的介面幾乎都是以圖像為 主，所以被稱為圖形使用者介面（Graphic user interface, GUI）。

方裕民（2003）對於人機介面提出以下四點看法：

1. 就廣義而言：人機介面即是所有人與機器之間所相互傳遞的訊息與控制關係。

2. 就狹義而言：人機介面即是實體介面上可以提供感官接觸的裝置，包含顯示裝置和輸出裝 置。

3. 就資訊軟體介面而言：使用者透過介面以瞭解互動程式本身所包含的內容。

4. 就傳統機器設備而言：傳統機器設備逐漸加入可以程式控制的介面選單，介面的功能隨著 程式的撰寫而變得越來越強大，甚至成為產品本身的一部分，而此時傳統設計便需進一步 考量使用者介面的整合議題。

由以上文獻可知，現今的媒體不論是何種型態，對於互動性都十分的注重，以便讓媒體 本身的呈現更有豐富性與趣味性；然而，設計各種互動性都需要依照使用者的需求來設計，

換句話說介面的設計應該是以使用者為重心的設計；另外，人機介面的設計對於使用者的各 種身體感官與軟體之間的互動操作方式應該多加斟酌，也就是說人機介面的設計正反映著人 和機器兩者之間的互動關係（薛凱文，2009）。

（二）人機介面的形式

介面的存在是因為使用者有需求，所以任何的介面設計都應該要滿足使用者對於介面的 要求和操作習慣；在這個前提下，介面的設計應該朝著方便、易懂、容易管理與迅速等方向 發展。方裕民（2003）指出，雖然學者們對於人機介面的定義與說法各有不同，但是人機介 面一般而言都遵循著以下三點原則：1. 操作；2. 控制；3. 回饋，就其發展歷史與形式而言 可以區分為以下五種型態：

1. 指令驅動介面（Command-Driven Interface）：必須使用特殊、專業的指令語法才能操作機 器，例如：以往常見的 Dos 介面，或是 Linux 的 console mode。

2. 殼式介面（Shell Interface）：利用簡單固定的介面外觀，協助使用者在操作時透過介面上 的表單直接選擇所需要的指令，以減低使用者的記憶負荷，快速的完成指令的輸入，例如：

影印機面版。

3. 圖形使用者介面（Graphical User Interface）：是目前最廣泛使用的電腦人機介面之一，圖 形使用者介面（Graphical User Interface，GUI）由四個主要部件構成：視窗（windows）、

圖示（icons）、選單（menu）與指標器或稱滑鼠（pointer），依照這四個構成要素的字首 英文，合稱 WIMP，常見的有微軟的視窗作業系統，蘋果電腦的麥金塔作業系統。

4. 自然語言介面（Natural Language Interface）：是使用者與電腦之間相當自然的一種溝通方 式，自然語言介面並不是單純的指語音辨識，而是包含日常生活中常會用到的手勢語言、

表情語言等，當然也包含了文字語言等範圍，自然語言介面的目的在於希望讓人機互動的 方式更有效率與更具完整性，符合自然的日常溝通方式。

5. 直接互動介面：隨著時代的進步，電腦軟硬體也跟著不斷在進步，因此新型態的使用者介 面也不斷的出現在我們的生活周遭，除了繼承了圖形使用者介面在操作上的好處外，也讓 整體的操作方式更加的直覺與方便，例如：Tablet PC、語音輸入控制、3D 虛擬實境操作 介面、擴增實境操作介面。

（三）人機介面的設計原則

Norman（1988）提出有關使用者與設計者之間的概念模型（如圖 1），用來說明設計者、

使用者與系統之間三者的關係，理論上設計者和使用者對於系統的認知概念模型應該是一致 的，但是由於設計者在發展系統時並沒有和使用者直接的交流對話，而使用者心智模式是藉 由一步步的探索而建構的，因此兩者之間會因為設計者對於使用者認知心理的不瞭解，或者 使用者對於系統認知有誤而產生錯誤的系統概念模型，造成系統執行效率偏低，或者操作錯 誤率偏高的現象（Preece, Rogers, & Sharp, 2007/2009）。

圖 1 Norman 概念模式（Preece, Rogers, & Sharp, 2007/2009, p.58）

由於使用者模式和設計模式之間對於系統意象會因為認知模式的不同而存在著落差，所 以探討人機介面的可用性就一直是相關領域的研究者們十分關注的議題。

Benyon、Turner 與 Turner（2005/2009）認為凡是高度可用性的介面應該具備以下五個特 徵：

1. 有效率的系統可以讓使用者將注意力放在內容的產生上，而不必消耗太多的注意力在系統 操作上。

2. 有效能的系統在功能與資訊上應該適切，對於資訊內容的排版與架構呈現也應該恰當。

3. 系統是容易學習和使用的，即使一段時間沒沒有再使用，依然能夠很快的就上手。

4. 系統介面無論是在何時操作都是安全的。

5. 系統的可用性能夠配合使用者，依照使用者的意志完成想做的工作。

此外，Benyon 等人更進一步指出，系統或產品的可用與否，應該在人（People）、行為

（Activities）、場合環境（Contexts）、科技（Technologies），簡稱 PACT 之間取得平衡。

人機介面是介於人和機器之間的橋樑，藉由發送訊息與接收訊息來和機器溝通，而這樣 的互動方式，也深深的影響著使用者對於系統的操作意願，從上一個段落的文獻來看，人機 介面若要獲得使用者的青睞，人機之間的溝通方式—互動性，人機之間的操作過程—使用性，

都是設計者所不能忽略的地方，以下的文章內容將繼續就互動性與使用性繼續討論。

設計模式 設計師

使用者模式 使用者

系統意象 系統

二、互動性

（一）互動性的定義

互動並不只存在於人和機器之間，也同時存在於人與人之間，關於互動的相關定義如以 下三點（潘采穎，2003）：

1. 互動是後面的訊息對前面訊息的一種回應動作，出現在人與人之間的溝通上（Rafaeli &

Sudweek, 1997）。

2. 互動的雙方在過程中，都可以決定選擇自己要扮演傳訊者或者接收者的角色（Fortin, 1997）。

3. 在互動的溝通過程中，互動的雙方都各自擁有掌控權，並可以依照自己的意願互換

（William, Rice, & Rogers, 1988）。

無論是博物館或者是虛擬博物館其肩負的教育功能與角色並不會因此而改變，引領我們 向終身學習前進，因此博物館的導覽或解說應該具備有學習引導的功能，而這正需要互動式 多媒體本身的特點才能達到，Schwier（1993）的「互動式多媒體教學」著作中特別針對互動 式多媒體教學定義出五項應具備的要點（李孟軒，2007）：

1. 教學性（instructional）：互動性多媒體必須達成其最基本的功能-教學。

2. 多重媒體來源（Multiple Media Sources）：互動性多媒體應該涵蓋多樣性的教學媒體資源，

例如：電腦、網路、影音光碟等。

3. 片段式（Segmented）：互動性多媒體在教學的內容上應該包括：視訊動畫、靜止影像、問 題、聲音等。

4. 有意義的設計（Intentionally Design）：互動性教學媒體的教學內容應該要符合學習上的需 求，搭配詳細的設計以呈現媒體互動的效果。

5. 有條理且具連貫性（Coherent）：互動性多媒體應該在整合多種教學材料後，呈現出一致 性，以便學習者的認知連貫性。

6. 多重項目的表徵法（multiple representation）：互動性多媒體結合多樣性的媒材，例如：影 音、動畫、圖片等多種聲光特效以傳達學習的訊息。

（二）互動性的模式與高低

方裕民（2003）透過圖示（如圖 2）簡化說明使用者與機器之間的互動模式：機器端顯 示出資訊，使用者透過感官接收刺激，並且在分析與過濾後進入大腦內部進行資訊的解碼與 處理，接著再透過身體器官控制機器的輸入裝置，以完成使用者想要完成的動作。

圖 2 人機系統（方裕民，2003，p.58）

另外，Kristof 與 Satran（1995）將互動性依程度的高低分為七種等級，如表 1 所示（李 孟軒，2007）：

表 1 Kristof 與 Satran（1995）Interactivity By Design（李孟軒，2007）

低 中 高

總共分為七個類別，而越高的互動性控制能力，則會讓使用者產生越高的沉浸效果。

Foni、Papagiannakis 與 Magnenat-Thalmann（2010）則進一步針對博物館中的視覺呈現 方式，從傳統工具的使用到現在的 2D、3D 數位科技的呈現做更詳細分類，透過 RGB 三原色 代表三個文物展示方式的向度，每一種展示方式都有其立體座標，再加上小方塊上黑、灰、

白的骨架代表：從真實世界、混合實境、虛擬實境，將展示的方式以 4D 概念架構呈現，為 後續的開發者建構概念模型，以縮短完成系統雛型的開發時程（如圖 3）。

圖 3 博物館視覺呈現的 4D 分類模型(Foni et al., 2010)

從這個模型中可以看出，R 代表精確的程度，G 代表互動的程度，B 代表自動的程度，

此外，每一個點上的骨架顏色代表它們虛擬的程度，黑色表示真實，灰色表示混合，白色表 示虛擬，當需要進行開發系統時，設計者就可以很快的依照這個 4D 立體模型所指示的各個

此外，每一個點上的骨架顏色代表它們虛擬的程度，黑色表示真實，灰色表示混合，白色表 示虛擬，當需要進行開發系統時，設計者就可以很快的依照這個 4D 立體模型所指示的各個