人机交互（Human-Computer Interaction, 简称HCI）是研究、设计和发展人与计算机系统之间交互过程的学科。它关注如何使用户能够有效地与技术进行沟通，提高使用体验和工作效率。在2019年山东大学的人机交互考试中，对这一领域的基本概念、设计原则以及未来应用进行了深入探讨。
1. 人机交互的定义：人机交互是指用户通过各种输入和输出设备与计算机系统进行信息交流的过程。交互循环图通常包括感知、理解、决策、执行和反馈五个阶段，形成一个闭环，表示用户和系统的互动不断迭代。
2. Usability设计的三条原则：易学性、效率、容错性。易学性强调用户能快速学会使用系统；效率意味着完成任务所需的时间减少；容错性则要求系统能帮助用户避免或从错误中恢复，降低用户的工作负担。
3. 设计不合理及其改进：没有提供具体的设计案例，但一般而言，设计不合理可能体现在不符合用户习惯、信息布局混乱或操作复杂等方面。改进方案应针对问题提出，如优化界面布局，简化操作流程，增加用户指导等。
4. Human在人机交互中的角色：信息的提供者、决策者、执行者。这些角色带来的挑战包括理解用户需求、处理复杂的认知任务和实现精确的物理操作。
5. Direct Manipulation设计原则：直接操作、实时反馈、可视化状态。优点在于直观、灵活，能增强用户的控制感和理解；缺点可能是过度复杂，对新手用户不够友好，且可能消耗更多计算资源。
6. 设计优劣比较：没有具体对比设计，但在一般情况下，评估设计优劣需考虑其是否符合人机交互原则，是否能满足用户需求，以及是否提高了使用效率和满意度。
7. Model Human Processor模型：该模型模拟了人的认知过程，包括感知（perceptual）、认知（cognitive）和运动（motor）三个部分。定量分析设计性能时，如果一个设计能在100ms内完成感知，30ms内完成认知，70ms内完成运动，那么它在性能上优于另一个设计。
8. 未来的AR应用及交互方式：例如，增强现实技术可以应用于教育领域，通过虚拟实验让学生直观理解科学原理。交互方式可能包括手势识别、语音命令、头戴设备上的触控面板等。界面设计需要考虑信息的层次结构，确保虚拟内容与现实环境融合自然，同时保证用户能轻松地导航和操作。
以上内容反映了人机交互学科的核心概念和设计思考，对于理解和应用人机交互原理至关重要。通过深入学习和实践，我们可以创造出更加用户友好的技术产品，提升人与技术的互动体验。
