認知心理學（Cognitive Psychology）濫觴於 1970 年代，成形於 1980、90 年代，主要在研究人類的認知與心智，並致力於人腦智慧與知識的開發。至目前，
認知心理學在心理學領域中，已成為一個獨立且重要的學術領域。從人類的歷史 看來，人類認知與心智的運作都影響著文化的發展、文明的設計與科學的推動。
推展至未來，「腦力」與「科技」之間的探討更是一個嶄新的時代（鄭昭明，1993）。 李玉琇與蔣文祁（2003/2005）更指出，認知心理學所關心的是人們對訊息如何知 覺、學習、記憶和思考。認知心理學家針對人們對各種形狀的知覺與認知、記憶 的歷程、學習語言與解決方法上的思考，與內在思維邏輯上進行有系統的研究作 業。
在認知心理學領域中，「認知過程」和「表徵」是兩個最重要的概念，認知過 程是指訊息加工的過程及信息怎樣經由輸入、編碼、加工、儲存而轉化為輸出的 過程。表徵則是指知識在頭腦中是如何儲存的（彭聃齡、張必隱，2000）。 洪蘭
（1986/1995）將認知心理學分成六個部分來討論：
1. 學習（Learning）
2. 感覺處理過程（Sense Processing）
3. 知覺（Perception）
4. 記憶（Memory）
5. 思考（Think）
6. 語言（Language）
本研究探討以方向認知為基礎操作概念的手持裝置之介面設計，欲探討人們 在操作手機的同時，心理會建構出怎樣的認知地圖作為操作上的參考模式。因此，
從認知心理學的探討「方向認知」角度延伸至「記憶」等相關議題，文獻分析分 為「認知地圖」、「方向認知」與「記憶」。
2.1.1 認知模式與認知地圖
Norman（1988）指出當人們接觸到一件物品時，會先在腦海中建立一個想像 的模型，稱之為概念模式（Conceptual Model）。意指人們藉由平常所累積的知識 或對此物品操作後的感受，在內心產生一套屬於自我的操作該物品之想法。藉由 內在表徵特別強調空間關係，我們通常稱之為認知地圖（Cognitive Maps）。認知 地圖是一種心靈架構，為實體環境中的空間佈局之圖像（聶筱秋、胡中凡、唐筱 雯與葉冠伶，1996/2003）。李玉琇與蔣文祁（2003/2005）指出我們可以根據對物 理環境的身體互動，以及在所處的環境空間中行動之經驗形成認知地圖。即使我
的關係。當我們操作手機時，也會有個內在的操作路線在我們內心深處被建立，
這樣的認知地圖在手機介面上的應用，研究者稱之為操作認知地圖（Operation of Cognitive Maps）。經由操作認知地圖的路線軌跡，介面使用者可以依據此模式的 操作路線，達到正確地操作手機介面；換句話說，人們透過介面操作手機時，內
葉政鑫（2002）提到心智模式（Mental Model）是指使用者經由操作產品而 累積知識和經驗及其自身的想法。心智模式似 Norman 所提的概念模式，是一種有
2. 觀察他人的使用（Observation of Other User At Work）。 3. 訓練（Training）。
4. 閱讀說明書（Reading Documentation）。
人們生活中常有使用系統的需求，系統意味著資料輸入與結果輸出的過程。
無論是概念模式（人們操作物品的想法）、認知地圖（環境中的空間佈局之圖 像）或是心智模式（操作原因與操作結果的相互關係），研究者認為當使用者在操 作手持裝置之行為所產生的操作認知地圖，比較屬於個人的操作習慣，其過程就 像人們的手指行走於手持裝置的介面之上。因此，稱為屬於個人模式的操作認知 地圖。在第四章之實驗過程研究者將試著記錄使用者的操作認知地圖，並將普遍 的行為模式結果整理於第五章的實驗結果。
2.1.2 方向認知
方向感是人們在類比生活中重要的空間引導，無論人們行住坐臥都會使用方 向，尤其是在移動個人的空間位置，或是向他人指示方位等相關行為。例如，我 們搭車時，會指示司機往左或是往右轉；當請他人遞東西時，會說：「請將左前 方的杯子給我」；當買票排隊，會聽到：「請後方的人不要推擠」等。前、後、
左、右是我們生活中習慣的方向用語，「方向」是指物體在空間中其面對方向所 顯現出來的特點（齊滬揚，1998）。而有關於人們使用方向對於物品的操作之相 關行為，研究者進一步稱之為方向認知（The Direction of Cognitive）。鍾葉 儀（2004）也指出，當人們在操作產品時，若無法對於正確方向做出認知行為，
將產生操作物品上的困擾。因此，當使用者第一次握取產品時，能在第一時間辨 識出產品的前方位置，使用者在操作物品時能夠更快速上手。然而，當人們正確 地以方向感握取產品後，接下來我們便要關心產品本身的操作方向認知。即使大 多數的手持裝置操作介面是以四個基本方向，即上、下、左、右；或稱為前、後、
左、右為操作行為，但是當使用者在操作功能介面時，仍有可能誤選所要的功能，
或是對於不熟悉的介面而不斷地往返操作，尋找介面大海中的功能一島，勢必造 成使用者在操作行為上耗費不少時間。
人們除了在生活中使用方向之外，在虛擬的電子世界中也使用方向感來標示 自我的位置。例如，在許多的虛擬環境中總是需要使用者進行導覽，但是無論在
2D 或是 3D 的虛擬環境中，方向導覽的動作卻不容易進行，加上使用者可能產生 方向迷失感，因此在操作行為上，容易使人感到沮喪且放棄（Vinson, 1999）。
方向感指的是對於方向、方位的概念以及空間配置知識。過去的相關研究亦 發現方向感好的人在尋找路線表現上也較佳 （陳麗玲，2004；Kato & Takeuchi, 2003）。方向的表示也可以分成絕對方向（Absolute direction）和相對方向
（Relative or relational direction）兩種。絕對方向根據天地間的東西南北 等自然系統運作產生之座標，例如地球南北兩極；相對方向則是融合文化色彩，
因此因地而異，因民族風情與地域而定。例如歐洲人分別用「遠東」和「近東」
來稱呼東亞和西亞；而一般國家針對自己所屬之地的地理位置「北上」、「南下」
之概念乃是因為一般的地圖將北方置於上方的關係（陳冠嘉，2006）。
對於人們使用手持裝置並無一固定地點與位置，故使用者操作手持裝置介面 行為屬於「相對方向」，本研究亦認為使用者在操作手持裝置時，是以一種「使用 者為方位中心」的操作概念，2.6.1 章節將深入探討此部分。
2.1.3 關於記憶
人們藉由記憶來保存及提取過往的經驗，以供目前來使用（Tulving ＆ Craik, 2000）。Baddeley 與 Craik（2000）認知心理學家指出記憶有收錄（Encoding）、
儲存（Storage）和提取（Retrieval）三個基本運作階段。在收錄階段，我們在 內心進行訊息的轉換過程，類似資訊領域中的轉譯程序；在儲存的階段中，便會 將轉譯後的訊息予以保留下來，存在記憶區塊中，好比是將數位資料儲存於電腦 硬碟中，只是數位資料可以永久的被保存，但是人們使用的記憶會隨著時間而消 逝；最後的提取階段，就像應用程式取出之前保留於磁區中的訊息，以供人們的 使用。
記憶的存取經由以上階段來實現，但是，記憶過程就像經驗的累積，是需要 靠使用者來進一步透過腦袋來處理資料的過程。可以說是內心的經驗建構，而當
使用者操作產品過程時即為心智模式的建立歷程。然而，使用者也並非完全對於 產品的操作可以非常熟悉，對於產品操作的使用負荷，以 Wickens（1984）對於 使用者的資訊處理模型來瞭解其人類於生理認知上對於產品使用性的影響，首先 看其人員資訊處理模型如圖 2-2 所示，圖中對於產品的使用上的感知及反應歷程 包括其如：知覺（Perception）、記憶（Memory）、決策（Decision Making）、注 意（Attention）、反應執行（Response Execution）及回饋（Feedback）等則影 響著使用者的操作表現及使用性，以下為資訊處理之模型：
圖 2-2 資訊處理模型（Wickens, 1984）
由上述之資訊處理模型可以瞭解，使用者對於產品操作的使用性與人員處理 模型有其相當的關聯。從模型中可看出其知覺受著感覺、記憶、注意等因素影響，
其中知覺、記憶、注意等區塊則亦受其個人生理認知上的差異影響。知覺則影響 其決定，其決定則影響著反應執行。但是，反應執行亦受其生理上的條件限制而 會有其不同之結果產生，其中亦會因為產品介面所給予的操作方式、介面的不同 差異而亦有不同的差異。使用者操作介面的記憶層次一開始比較屬於短期記憶儲 存，一旦操作習慣了常用的介面後，才會將操作認知地圖行為轉為長期記憶區；
然而，無論是短期記憶或是長期記憶，都得經過大腦決策，進行下個動作的指示。
知覺 決策和反應的 反應的執行
短期記憶 長期記憶
注意資源 短期記憶儲存
刺激
在記憶的認知過程中，有學者指出一種非陳述性記憶儲存機制，記憶的儲存
在生理狀態方面，心理學家們也提出了所謂肌肉記憶（Muscle memory）的記 憶概念。當人們經由不斷地操作與練習單一行為動作後，存在於大腦中的運動神 經元將會強化反射動作。因此，原本的操作行為是需經由「目視」、「思考」與「動 作」三個階段，經由強化後只剩「目視」與「動作」；以某個層次來說，肌肉記憶 屬於非語意記憶（Non-Semantic Memory），其意味著不需透過大腦深層皮質層的 迴路訊息存取過程，便可以經由運動神經元的而快速地反射動作。若記憶存取的
其是超過 9 個項目的記憶量之設計架構。研究者認為操作介面的過程中也是一種 記憶、經驗累積的歷程，設計師應當將記憶項目列為介面設計的重要考量因素之 一。