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基于本体打印机普适人机交互系统研究与设计

作　者: 韩斌
导　师: 解永平
学　校: 大连理工大学
专　业: 电路与系统
关键词: 普适交互功能本体任务方式本体障碍处理知识共享
分类号: TP11
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 28次
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内容摘要

普适人机交互分为两个环节,一个是以自然语言、人的手势、语音和虚拟现实等多媒体为手段的设备感知,一个是普适交互模型。多媒体感知的研究正如火如荼,而设备操作界面的日趋多样化,也使得以实现通用性为目的的普适交互模型逐渐得到研究人员的重视。所谓普适交互即让设备“消失”在人机交互过程中,使人的注意力集中到要完成任务的本身。为实现普适交互提出了多通道并行、用户心理感知、上下文感知等技术,但这些技术的实现都需要完善的知识表述为基础,引入新的知识描述方法势在必行。本文基于打印机领域,构建普适人机交互系统,主要解决其中的普适交互模型设计环节。用户以自身的感知习惯将需求传达给设备,设备能自动分析需求并结合当前设备给出需求解决方案。在这一过程中大致可分为三个环节,一是用户需求理解,即用户需求传达给机器,具体分为多通道感知技术和需求标准化处理两个部分；二是需求差异化处理,对标准化了的用户需求根据具体设备给出解决方案,包含功能匹配与参数匹配两个部分；三是障碍解决,即系统运行过程中出现意外情况的处理。论文中引入本体(Ontology)作为系统运行的知识库,分别构建了对象属性本体、设备功能本体、任务方式本体、障碍本体用于上述各环节处理的数据基础,指导系统各环节的运行,并将系统潜藏的知识定义到本体中去实现了知识的共享。论文以20余种打印机信息为基础,验证了所构建本体的一贯性与可扩展性。并开发了MyUI原型系统,以OKI、HP打印机为例进行了普适人机交互测试,验证了所构建本体用于普适人机交互的可行性,对基于本体的普适人机交互的研究进行了探索。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-12
  1.1 研究背景与意义  9-10
  1.2 国内外研究现状及前景  10-11
  1.3 论文主要工作及组织结构  11-12
2 普适人机交互设计及本体相关理论  12-26
  2.1 人机交互  12-15
    2.1.1 人机交互简述  12-13
    2.1.2 普适计算人机交互  13-15
  2.2 本体与人机交互  15-16
    2.2.1 普适人机交互系统需求性分析  15
    2.2.2 基于本体的普适交互可行性分析  15-16
  2.3 本体相关理论  16-26
    2.3.1 本体定义  16-20
    2.3.2 本体特点  20-22
    2.3.3 本体分类  22-23
    2.3.4 本体与知识库  23-24
    2.3.5 本体在知识工程中的应用  24-26
3 基于本体的普适人机交互系统设计  26-49
  3.1 普适交互系统设计分析  26-30
    3.1.1 设计目标与方针  26-27
    3.1.2 实现环节分析  27-30
  3.2 基础数据建模——本体构建  30-42
    3.2.1 上层本体及领域相关本体构建  30-31
    3.2.2 对象属性本体构建  31-34
    3.2.3 设备功能本体构建  34-37
    3.2.4 障碍本体构建  37-38
    3.2.5 任务及处理方式本体构建  38-42
  3.3 基于本体的作业处理  42-44
  3.4 基于本体的障碍处理  44-49
    3.4.1 作业障碍及处理方式分析  44-46
    3.4.2 提示信息生成  46-49
4 打印机领域普适交互系统实现  49-58
  4.1 软件流程设计  49-53
    4.1.1 作业流程设计  49-51
    4.1.2 障碍处理流程设计  51-53
  4.2 界面设计  53-55
  4.3 信息提示设计  55-57
    4.3.1 提示分类  55-56
    4.3.2 提示模版生成  56-57
  4.4 实现过程的细节处理  57-58
结论  58-60
参考文献  60-63
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  63-64
致谢  64-65

基于本体打印机普适人机交互系统研究与设计

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