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人機(jī)介面或稱(chēng)為人機(jī)互動(dòng)(Human-Machine Interface；HMI)是一個(gè)涵蓋多重科技的領(lǐng)域，包括人因工程、人體工學(xué)、電腦科學(xué)、人工智慧、認(rèn)知心理學(xué)、哲學(xué)、社會(huì)學(xué)、人類(lèi)學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)與工程學(xué)等學(xué)門(mén)，因此不能完全以IT科技的角度觀(guān)察與研究，甚至其中認(rèn)知心理學(xué)的重要性可能比電腦科學(xué)重要，但是目前研究人機(jī)介面的模式常反其道而行，造成許多有用的程式或是科技在「不好用」的呼聲中被埋沒(méi)，殊為可惜。
人機(jī)介面最簡(jiǎn)單的定義是，在人員與機(jī)器之間，透過(guò)某種介面，人能夠?qū)C(jī)器下達(dá)指令，機(jī)器則能夠透過(guò)此介面，將執(zhí)行狀況與系統(tǒng)狀況回報(bào)給使用者，換言之，正確的在人機(jī)之間傳達(dá)訊息以及指令，就是人機(jī)介面的主要定義。
圖示:人機(jī)介面要考量人性需求，例如將複雜的各種門(mén)禁與管理訊號(hào)，濃縮到一個(gè)10吋螢?zāi)怀蓽\顯易懂的資訊即是一例
人機(jī)介面設(shè)計(jì)出來(lái)，所需要達(dá)成的目標(biāo)，卻不僅僅是單一的命令與回饋，反而相當(dāng)複雜，主要分為四個(gè)面向：1、發(fā)揮機(jī)器本身應(yīng)有的功能。2、提高機(jī)器的使用效率與發(fā)揮效能。3、確保使用中之機(jī)器或系統(tǒng)在對(duì)使用者友善的情況下，能更經(jīng)濟(jì)與安全，延長(zhǎng)使用週期。4、符合使用者的生理、心理需求，提高使用滿(mǎn)意度。
仔細(xì)審查前述的定義與目標(biāo)，可以發(fā)現(xiàn)兩者之間充滿(mǎn)著模糊地帶，如果是一般的IT科技，輸入與輸出即具有絕對(duì)性，但是人機(jī)介面在使用者與機(jī)器之間，卻沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)模式。以最重要的視覺(jué)而論，介面上機(jī)器呈現(xiàn)的訊號(hào)，讓人正確的看到「那個(gè)訊號(hào)」，但是這個(gè)訊號(hào)的意義，觀(guān)看者卻需要靠他個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)和周?chē)沫h(huán)境，來(lái)解釋所看見(jiàn)的影像。
換言之，設(shè)計(jì)再精良的機(jī)器，如果沒(méi)有考慮到使用者對(duì)象的需求，往往也被歸類(lèi)為失敗的人機(jī)介面，例如將一臺(tái)顯示許多數(shù)學(xué)符號(hào)的工程計(jì)算機(jī)給剛學(xué)會(huì)基本運(yùn)算的幼童使用，原本設(shè)計(jì)精良的功能反而成為干擾幼童找到正確數(shù)字的障礙，結(jié)果其計(jì)算速度還不如交給幼童一臺(tái)陽(yáng)春計(jì)算機(jī)。
此一淺顯的道理放在前述的例子相當(dāng)明顯，但是當(dāng)使用者背景與機(jī)器本身功能開(kāi)始複雜化后，許多可笑的例子即出現(xiàn)，故人機(jī)介面的設(shè)計(jì)，很明顯不能只從機(jī)器的功能面發(fā)想構(gòu)思。
解構(gòu)人機(jī)介面第一步 了解使用者：人
「了解人」是設(shè)計(jì)人機(jī)介面的第一個(gè)步驟，看似簡(jiǎn)單以懂，卻知易行難，因?yàn)檫@個(gè)概念卻違背很多正在設(shè)計(jì)人機(jī)介面的「科技人」的直覺(jué)，因?yàn)榭萍既藦男〉酱蠼邮艿挠?xùn)練，都是人可以被且必須被訓(xùn)練來(lái)配合工作以及任務(wù)。實(shí)際上「訓(xùn)練有素」的概念在二次大戰(zhàn)就證明漏洞百出，即使是經(jīng)過(guò)特殊訓(xùn)練的人，還是無(wú)法操作一些複雜的機(jī)器或勝任一些看似已熟練的工作，因?yàn)檫@些機(jī)器或工作本身已經(jīng)超出人類(lèi)的能力極限。
二戰(zhàn)著名例子之一，即1940年納粹德軍入侵法國(guó)，法國(guó)戰(zhàn)車(chē)無(wú)論裝甲與火力都遠(yuǎn)勝德軍，但是交戰(zhàn)卻以慘敗收?qǐng)�。�?jīng)過(guò)檢討才發(fā)現(xiàn)法國(guó)戰(zhàn)車(chē)(如SOMUA S35)幾乎把所有功能都設(shè)計(jì)給車(chē)長(zhǎng)，以致于車(chē)長(zhǎng)必須觀(guān)察戰(zhàn)場(chǎng)，研判戰(zhàn)況，下命令給其他成員，注意敵軍和友軍的動(dòng)靜，還必須親手裝填抱彈、瞄準(zhǔn)、發(fā)射。相對(duì)的，德軍戰(zhàn)車(chē)(如III號(hào)戰(zhàn)車(chē))把這些任務(wù)分別分散在車(chē)長(zhǎng)，炮手、裝填手、無(wú)線(xiàn)電手的身上，各司其職，效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)壓過(guò)車(chē)長(zhǎng)一人忙不過(guò)來(lái)的法國(guó)戰(zhàn)車(chē)。
換成IT術(shù)語(yǔ)，就是能多工的德軍戰(zhàn)車(chē)擊敗了只能單工的法國(guó)戰(zhàn)車(chē)，當(dāng)然原因即是法國(guó)戰(zhàn)車(chē)人機(jī)介面設(shè)計(jì)不良，研發(fā)者忘了考量車(chē)長(zhǎng)這個(gè)人，就算訓(xùn)練有素，也有其生理上與心理上的極限。從此，「了解人類(lèi)極限而不是考驗(yàn)人類(lèi)極限」的觀(guān)念誕生，成為了二戰(zhàn)后人機(jī)介面設(shè)計(jì)的基本守則。
了解作為使用者的人，基本上由生理結(jié)構(gòu)與人體計(jì)測(cè)方法開(kāi)始，首先為了解人體骨骼生理結(jié)構(gòu)、活動(dòng)方式與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量方法等，接著為認(rèn)識(shí)神經(jīng)系統(tǒng)、骨骼與肌肉、運(yùn)動(dòng)控制、反應(yīng)時(shí)間的測(cè)量與模型等，了解運(yùn)動(dòng)與體力活動(dòng)在不同情境下的極限。
再者為人類(lèi)感官能力，即視、聽(tīng)、觸、嗅、味、本體覺(jué)、運(yùn)動(dòng)覺(jué)、平衡覺(jué)的生理運(yùn)作特徵，其中視覺(jué)最為重要，主要就是指視覺(jué)的認(rèn)知能力，包括視距長(zhǎng)短、視野大小、變色能力、明暗適應(yīng)力、視覺(jué)暫留、閱讀與感知速度…等的了解。次要的為聽(tīng)覺(jué)，亦需了解聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)的生理運(yùn)作特徵，包括音響度、音高、音色的知覺(jué)現(xiàn)象等與語(yǔ)音介面的關(guān)系。
接著探究人類(lèi)認(rèn)知能力，了解「認(rèn)知心理學(xué)」的研究理論與成果。包括記憶、注意力、思考、問(wèn)題解決、知識(shí)表徵的議題與訊息處理論，這個(gè)部分看似艱澀，實(shí)際上認(rèn)知心理學(xué)可說(shuō)是大腦思考的逆向工程(reverse engineering)：用以實(shí)驗(yàn)為主方法，嘗試大腦之算法(algorithms）與資料結(jié)構(gòu)(data structures)。認(rèn)知心理學(xué)習(xí)慣用歷程(processes)與表徵(representations)指涉演算法與資料結(jié)構(gòu)。以IT工程師學(xué)術(shù)訓(xùn)練而言，把名詞代換即可看出兩者的關(guān)聯(lián)性。
除了一般人外，現(xiàn)在的人機(jī)介面越來(lái)越講求針對(duì)特殊使用者，例如孕婦、兒童、老人、殘障者的問(wèn)題與設(shè)計(jì)考量。此外，有些法令規(guī)范會(huì)進(jìn)一步限制人體所能承受的物理化學(xué)限制，例如車(chē)輛的撞擊規(guī)范，都需要一併了解。
導(dǎo)入人性的人機(jī)介面設(shè)計(jì) 5方法破閉門(mén)造車(chē)?yán)Ь?/P>
在實(shí)務(wù)上，有許多方法可以突破人機(jī)介面設(shè)計(jì)閉門(mén)造車(chē)的窘境，讓設(shè)計(jì)出來(lái)的介面符合前述的以人為本之概念。不過(guò)單一方法因各有優(yōu)缺點(diǎn)，故通常必須以3個(gè)以上的方式交叉評(píng)估。
1、啟發(fā)式評(píng)估(Heuristic Evaluation)：
啟發(fā)式評(píng)估可以讓研發(fā)團(tuán)隊(duì)簡(jiǎn)單快速地在產(chǎn)品的人機(jī)介面中找出使用性問(wèn)題。在啟發(fā)式評(píng)估的過(guò)程中，評(píng)估人員對(duì)照研究人員提供的使用性準(zhǔn)則清單，以檢視產(chǎn)品的人機(jī)介面形式與操作流程，并找出其中違反使用性準(zhǔn)則的項(xiàng)目。優(yōu)點(diǎn)為可發(fā)現(xiàn)個(gè)別的使用性問(wèn)題，可以列出專(zhuān)家使用者的需求，缺點(diǎn)是因?yàn)椴⑽窗ㄕ嬲氖褂谜邅?lái)思考，所以無(wú)法發(fā)現(xiàn)令專(zhuān)家意想不到的需求。
2、觀(guān)察法(Observation)：
適用于操作分析及追根究底的研究階段，通常需要3 位或更多的使用者，優(yōu)點(diǎn)是具有生態(tài)學(xué)之效力且可明確的指示使用者的工作，缺點(diǎn)是如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)者在掌控，則結(jié)果將難以控制。
3、訪(fǎng)談(Interviews)與問(wèn)卷調(diào)查(Questionnaires)法：
訪(fǎng)談適用于操作分析階段，一般需要5 位受測(cè)者，優(yōu)點(diǎn)為這是一種柔性的、深入的看法與經(jīng)驗(yàn)調(diào)查，缺點(diǎn)是需花費(fèi)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間且結(jié)果非常難分析比較。問(wèn)卷適用于操作分析及事后檢討的研究，最少要有30 位受測(cè)者，優(yōu)點(diǎn)為可發(fā)現(xiàn)受測(cè)者的主觀(guān)偏好，且容易反覆進(jìn)行，缺點(diǎn)是為了避免誤解，需要先前測(cè)試工作。
4、記錄實(shí)際使用法(Logging actual use)：
需20位以上受測(cè)者，記錄完整使用結(jié)果，以鏈結(jié)分析(Link analysis)、佈局分析 (Layout analysis)、工作層級(jí)分析(Hierarchical task analysis)等方式，優(yōu)點(diǎn)為可發(fā)現(xiàn)高的慣用性或不慣用的型態(tài)，缺點(diǎn)為分析內(nèi)容需大量資料，也許侵犯到使用者的隱私。
5、使用者直接回饋法(User feedback)：
需要上百受測(cè)者長(zhǎng)時(shí)間的參與，適用于事后檢討的研究，優(yōu)點(diǎn)為可持續(xù)追蹤使用者的要求與觀(guān)點(diǎn)是否改變，缺點(diǎn)是需要特定組織固定性的執(zhí)行發(fā)問(wèn)與回收資料等工作。
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