以用户为中心的系统分析、建模与设计过程研究

论文摘要

一个软件过程是一个建立高质量软件所需任务的框架。传统上,多数软件过程集中于如何使得软件系统满足其功能性,即系统能够做什么。然而,近年来这样的趋势遭到了来自于改变的计算机用途的巨大挑战。随着信息技术的不断发展（如因特网、信息设备或各种类型的电子服务）,计算正在变得无处不在,并且用户的数量正在不断的增加。在许多情况下,这些用户并非计算机专业人员。也非业务领域专家,并且他们使用计算机的目的在多数时间是为了他们的生活而不是工作需要。这些现象表明计算机正在成为人们手中的信息工具,所以它应当像纸笔那样简单易用。因此,计算设备的可用性正在成为软件开发中的一个重要问题。 本文探索如何在过程改进中考虑可用性。为了提倡用户为中心的设计,我们意识到首先这样的改进应当开始于考虑用户做什么,因为功能性应当适应于它的用途;其次这样的改进应当依然相容于存在的过程和技术,因为开发者自己已经习惯于传统的开发过程,这些开发过程按照两个关键模型完成从业务领域到实现领域的变换:概念模型和体系结构模型。 为了达到这些目标,我们利用经验主义研究的方法对改变的使用境况（用户、任务和环境）进行了分析,发现影响用途改变的原因在于大众与其社会和技术环境交互的性质。进一步地,我们在本文中提出一个由境况导引的交互建模过程CDIM（Context-Directed Interaction Modeling）来建议这样一个改进。CDIM过程旨在为现有过程的提供一个大众为中心的补充,而不是取代它们。CDIM过程包括境况分析、概念建模和体系结构建模三个阶段,其中每个阶段都由相应的本体论驱动。CDIM过程的一个革新之处在于通过提出有关交互性质的本体论为现

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 研究的内容
• 1.3 本文的结构
• 第二章 交互式系统的可用性研究与实践
• 2.1 可用性的重要性
• 2.2 可用性的定义
• 2.3 可用性范型
• 2.3.1 分时计算
• 2.3.2 程序设计工具箱
• 2.3.3 个人计算
• 2.3.4 窗口系统和 WIMP界面
• 2.3.5 隐喻
• 2.3.6 直接操作
• 2.3.7 基于代理的界面
• 2.3.8 无处不在的计算
• 2.4 可用性原理
• 2.4.1 可学习性
• 2.4.2 灵活性
• 2.4.3 健壮性
• 2.5 可用性工程
• 第三章 用户为中心的设计方法
• 3.1 人机交互的设计模型
• 3.1.1 界面设计的实例研究
• 3.1.2 用户界面设计模型
• 3.1.3 用户心理模型
• 3.1.4 系统设计模型
• 3.2 基于境况的设计过程
• 3.2.1 有关境况的知识
• 3.2.2 以用户为中心的设计过程
• 3.3 基于境况的设计方法
• 3.3.1 提取境况信息
• 3.3.2 基于境况的建模及描述
• 第四章 用户为中心设计的理论基础
• 4.1 用户为中心设计的认知学基础
• 4.1.1 基于表示的认知观
• 4.1.2 基于境遇的认知观
• 4.1.3 分布式认知观点
• 4.2 用户为中心设计的计算基础
• 4.2.1 计算的算法模型
• 4.2.2 计算的交互模型
• 4.3 用户为中心设计的交互模型
• 第五章 一个境况导引的系统分析和建模过程
• 5.1 相关境况知识
• 5.1.1 概念建模
• 5.1.2 目标驱动的需求建模
• 5.1.3 情节驱动的需求建模
• 5.1.4 基于本体论的领域建模
• 5.1.5 体系结构的分析模型
• 5.2 一个境况导引的交互式系统建模过程
• 5.2.1 工作动机
• 5.2.2 建模过程框架
• 5.2.3 交互世界与境况分析
• 5.2.4 交互本体论与交互概念建模
• 5.2.5 交互空间与体系结构建模
• 5.2.6 CDIM过程的一个应用实例
• 第六章 交互式图形建造工具箱与对话形式规约
• 6.1 OOIGT:一个面向对象的交互式图形工具箱
• 6.1.1 OOIGT的系统结构概述
• 6.1.2 表示框架 OR和层次图HG
• 6.1.3 ODB上的动作
• 6.1.4 事件模型与运行时结构
• 6.2 基于属性文法的对话形式规约
• 6.2.1 使用的属性文法记号
• 6.2.2 单个对话的属性文法规约
• 6.2.3 并发对话的属性文法规约
• 6.2.4 进一步讨论
• 第七章 结论与展望
• 7.1 本文的工作总结
• 7.2 未来工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 读博期间所发表的主要论文
• 读博期间所承担的科研项目