面向用户心理模型的手机翻译应用交互研究-李欣.docx

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1、湖南大学 硕士学位论文 面向用户心理模型的手机翻译应用交互研究 姓名：李欣 申请学位级别：硕士 专业：设计艺术学 指导教师：肖狄虎 20110522 摘要 21世纪，以信息技术革命为中心的高新技术迅猛发展，不仅冲破了国界，而 且缩小了各国和各地的距离，使世界经济越来越融为整体。作为最基本的沟通工 具，语言极为重要，语言翻译的需求出现在社会生活各个细节中，人们对于语言 翻译的需求也越来越大。同时在新的时代下，随着移动互联网的发展，智能手机 在人们生活中扮演着越来越重要的角色，在这样的背景下用户对智能手机翻译应 用的呼声越来越高。 产生于认知心理学中的心理模型，已经作为一种基础的设计理论，被广泛地

2、 运用在现今的人机交互研究中。在科技飞速发展的背景下，数字产品中的表现模 型与用户心理模型的差距日益严峻，用户越来越难将高科技同化到自身已有的认 知中，这就加剧了用户学习及适应的负担。因此，在商业项目中，如何弥合交互 设计与用户心理模型的鸿沟成为设计师们必须要回答的问题，这也是本文研究的 主要内容。 本文研究的基石是在微软 Windows Phone 7项目中的交互设计实践，研究的 重点在于基于用户心理模型的手机翻译应用交互研究。论文首先从认知心理学理 论出发，论述了用户心理模型的建立以及所对应的认知发展过程，并通过对人机 交互中的心理模型的深度挖掘，研究了交互设计中的认知表现，提出了面向用户

3、 心理模型的交互设计流程。论文将基于 Windows Phone 7的翻译应用作为研究的 载体和应用对象，示例了从用户心理模型的挖掘到心理模型指导下的交互设计的 过程，并探索了情境感知及其它新技术下在语言翻译服务领域新的发展方向和交 互方式，最终在 Windows Phone 7的平台上完成了界面设计工作。最后，对最终 的设计方案进行了针对用户心理模型匹配度的可用性测试，获得了积极的反馈效 果，从而验证了前文工作的有效性及可信度。 本论文的主要创新点在于从认知发展中同化与顺应的角度出发，研究了交互 设计中的认知表现，提出了面向心理模型的设计策略及相应的设计流程。课题研 究的成果可以为行业内进一

4、步发展手机翻译应用提供参考，课题研究中对于用户 心理模型的挖掘、用户心理模型的构建及其指导交互设计的方法总结对其他移动 互联网背景下的移动应用服务也有一定的参考价值。 关键词 ： 手机应用 ；语言翻译；认知结构；心理模型；用户研究；交互设计 Abstract In the 21st century, leaded by Information Technology Revolution, High-Tech develops very rapidly, not only broke through the borders, and narrowed the distances from cou

5、ntry to country. It makes the world economy increasingly melts for a whole. As the most basic communication tool, Language is very important, language translation needs appeared in all aspects of social life, and the needs for language translation are getting more and more tremendous. Meanwhile in t

6、he new era, with the development of Mobile Internet, Smart phone are playing a more and more important role in the daily life, users requires mobile translation applications more and more strongly in this context. Mental Model, which is produced in Cognitive Psychology, is already widely used as a b

7、asic design theory in todays Human-Computer Interaction Study. In the context of rapid developments of Technology, the gaps between digital products Representation Model and users5 Mental Model are becoming bigger and bigger, users are getting more and more confused to assimilate them into their own

8、 existing cognition, it definitely intensifies users5 burden of studying and adapting. Therefore, for commercial projects， how to bridge Interaction Design and users Mental Model becomes an inescapable question for designers, this is also exactly the main content of the research in this paper. Corne

9、rstone of this paper is interaction design practices in Microsoft Windows Phone 7. This paper focuses on the research of Mental Model-based HCI in Mobile Translation Applications. Firstly, starting from the cognitive psychology, the corresponding cognitive structure development process of building M

10、ental Model is analyzed. Through the deep exploration of Mental Model in interaction design, the cognitive representation of interaction design is analyzed, and then the process of Mental-Model based interaction design is proposed. The WP7 Translation was taken as the carrier and the application of

11、the research in this paper, it illustrated the design process from catching users Mental Model to User Interface design which is guided by users Mental Model. At the meanwhile, the new directions and new interactive ways of Mobile Translation Application under new technologies are also explored, and

12、 the design solution is also created. In the last of this paper, aim to vin the design solution got positive feedback which validates the validity and reliability of reference which is from previous work. The innovation points of this paper are as following: From the perspective of Assimilation and

13、Accommodation in cognition development, analyzed the cognition representation in interaction design, and purposed the design strategy and design process for Users Mental Model. Research in this paper can be a reference for further development in Mobile Translation Applications, the methodologies use

14、d in catching and building users mental model and the corresponding design strategy and tools can also be a reference for other mobile applications. Key Words: Mobile Application; Language Translation; Cognition Structure; Mental Model; User research; Interaction Design 第 1 章 绪 论 1.1论文研究的背景 圣经 “ 创世纪

15、中第十一章巴别塔有这样一段故事： 耶和华说：看哪，他 们成为一样的人民，都是一样的言语，这样一来，以后他们所要作的事就没有不 成就的了。我们下去，在那里变乱他们的口音，使他们的言语彼此不通。于是耶 和华使他们从那里分散在全球各地上；他们就停工，不造那城了。因为耶和华在 那里变乱天下人的言语，使众人分散在全球各地上，所以那城名叫巴别 （ 就是变 乱的意思） |。 这段文字说明自古到今语 言及文字的不通确实是文化交流的极大障碍，人们 直在寻找打破这一障碍的途径和办法。翻译则能克服这一障碍，使得不同语言 的人们之间能相互交流。谭载喜在他的西方翻译简史一书中提到我国的翻译 史时说：孔子周游列国，在各地

16、言语发音不尽相同，彼此交流甚少的当时，也不 得不通过象寄之才（即翻译人员 ） 以 达其意，通其欲 2】 。 随着互联网的日益发展，网络信息的激增，国际社会交流愈加频繁，机器翻 译已成为克服交流时所产生的语言及文字障碍的重要手段之一。 1.1.1机器翻译的发展 计算机翻译通常叫机器翻译 (Machine Translation， MT)， 即全自动高质量机器 翻译 (Fully Automatic High Quality Machine Translation, FAHQMT 或 MT),就是 人类利用计算机进行自然语言间的相互翻译，利用软件实现从一种自然语言文本 到另一种自然语言文本的翻译

17、3。 机器翻译的历史可以追溯到 20世纪四五十年代。 1946年第一台现代电子计 算机 ENIAC诞生。之后不久，信息论的先驱，美国科学家韦弗 (w.Weaver)和英 国工程师布兹 （ A.D.Booth)发表 翻译备忘录，正式提出机器翻译的思想。到 现在，机器翻译经历了曲折而漫长的发展道路，学术界将其划分为以下四个阶段 4】 ： 开创期 （ 1946-1964) 1954年，美国乔治敦大学在 IBM公司的协同下，用 IBM-701计算机首次完 成了英俄机器翻译试验，向公众和科学界展示了机器翻译的可能性，从而拉开了 机器翻译的序幕。随后，机器翻译研究呈不断上升的趋势，美国苏联欧洲由于政 治军

18、事的需要均对机器翻译给予相当大的重视。机器翻译进入乐观的繁荣期。 受挫期 （ 1964-1975) 1966年 11月，美国科学院成立的语言自动处理咨询委员会公布了一个题为 机器与语言的报告，全面否定机器翻译的可行性，并建议停止对其的资金支 持。这一报告的发表给了蓬勃发展中的机器翻译当头 棒，机器翻译研究进入僵 持阶段。 恢复期 （ 1975-1989) 进入 70年代，随着科技的发展及各国科技情报交流的日趋频繁，国与国之间 的语言障碍显得更为严重，传统的人工作业方式以远不能满足需求，迫切需要计 算机来从事翻译工作。同时，计算机科学，语言学研究的发展，特别是计算机硬 件技术的大幅度提高以及人工

19、智能在自然语 言处理上的应用，从技术层面推动了 机器翻译的复苏。各种实用的及试验的系统被先后推出。 新时期 （ 1990-今） 随着互联网的普遍应用，世界经济一体化进程的加速以及国际社会交流的曰 渐频繁，人们对于机器翻译的需求空前增长。机器翻译迎来了 个新的发展机遇。 1.1.2世界经济一体化下的文化交融 21世纪，以信息技术革命为中心的高新技术迅猛发展，不仅冲破了国界，而 且缩小了各国和各地的距离，使世界经济越来越融为整体。与此同时，在这样的 经济基础之上，人类社会越来越复杂化，信息流通越来越发达，文化的更新转型 也日益加快。各种文化的发展均面临着不同的机遇和挑战，新的文化层出不穷。 不同国

20、家不同民族的交融使得文化出现多元化趋势。 在经济全球化，文化多元化的背景下，各国各民族之间逐渐打破了原有的界 限。互联网迅猛发展，人们通过网络摄取各种各样无国界限制的信息。跨国公司 越来越多，国际合作使得人才在全球范围内流通，业务在全球范围内分工协作。 经济贸易，文化交流越来越多，人员流动也越来越大。电子商务的逐步广泛开展， 以及使用不同语言的人们交往的不断增多，使得不同国家的人们在经济和社会生 活中的交流日益广泛。淘宝卖家需要与 国际客户顺利沟通，在京工作的外籍人士 希望出行用餐购物无障碍，海外出差的你祈祷行程顺利。作为最基本的沟通工具， 语言极为重要。语言翻译的需求出现在生活各个细节中，人

21、们对于语言翻译的需 求也越来越大。 同时在新的时代下，随着移动互联网的发展，智能手机在人们生活中扮演着 越来越重要的角色，在这样的背景下用户对智能手机翻译应用的呼声越来越高。 1.1.3飞速发展的手机应用 我们处在一个怎样的时代？信息爆炸的时代，变化莫测的时代，交流紧密的 时代。地铁上的小游戏，出租车里紧急的文档处理，朋友位置信息的更新，老妈 上 传的旅游照片，大巴上闭目听音乐，大盘行情的实时跟踪。所有的这些是否让 你觉得生活越来越有趣，越来越美好。是谁赋予我们生活如此美好的定义？就是 移动互联网及手机应用， 从苹果公司独树一帜的 APP Store到如今基于各种手机系统平台五花八门的 智能手

22、机应用，移动互联网催生的手机操作平台的全面开放，使目前手机市场存 在的应用种类已经不下万种。 根据 iResearch艾瑞咨询最新数据发现， 2010年全球手机应用商店免费应用 大幅增长。数据表明，诺基亚 Ovi Store免费应用增长速度最快，增长率为 899%, 谷歌 Android Market 和 RIM 的 BlackBerry App World 次之，增长率分别为 587% 和 274%15】 。而 3G门户发布的 2011年手机体验白皮书显示，超五成用户愿意 为手机应用买单。用户对手机应用的接受及喜爱程度可见一斑。手机发展至今已 不再仅仅是通讯终端，还包含了许多生活工作中必备的

23、功能，用户对手机的依赖 程度不断提升。 面对如此广阔的市场和潜在价值空间，运营商及各个厂商认识到取得成功的 关键不仅仅要提高当前移动互联网的服务质量，更重要的是满足用户诉求和挖掘 新的用户需求，在良好的用户体验的基础上不断推出新的产品和服务 1.1.4手机翻译应用的发展现状 作为不同语言之间的翻译交流，翻译既是一门科学，也是一门艺术。几十年 来，国内外许多专家、学者为翻译的研究付出了大量的心血和汗水。但是至今还 没有一个完善、实用、全面、高质量的自动翻译系统出现，这也说明了机器翻译 的难度之大。但是应该说，机器翻译经过几十年的发展，仍然取得了很大的进步。 就中国的翻译软件而言就有不下百种 6。

24、对大多数普通用户 而言，最为熟悉的是 金山词霸（如图 1.1),有道词典之类的词典类翻译软件。这类词典普遍功能有迅 速查询英语单词或词组，提供单词发音，提供例句，可以进行在线翻译。此外还 有汉化翻译和专业翻译另两类翻译软件，普及面远不如第一种。还有用户熟知的 谷歌在线翻译，提供便捷的语句扁译服务。这些翻译软件在不断的进步与提升， 为用户带来越来越多的便利。 随着移动互联网的迅速发展，人们对语言翻译软件在手机上的应用也有了越 来越高的需求。用户熟知的国内最普遍的手机翻译应用是有道词典（如图 1.2), 它将个人电脑上的有道词典移植 到手机上，包括词典、百科、翻译、单词本等四 个模块，并提供即时查

25、词，单词发音，例句用法，语句翻译等功能。现有的手机 翻译应用虽然提供了一些与电脑客户端类似的基础功能，为人们带来一定的便利， 但是依然存在着许多问题。那就是虽然机器翻译已经有了几十年的历史，但是翻 译的质量与可用性还有比较大的差距，服务模式也比较单一，特别是与用户的交 互感不强，一直处于徘徊不前的状态。 Fcl like to make a reservation. 我想预订，今天的几个句子是有关预订 的： 1. Id like to change my reservation. 我想变更一下我的预订。 2. My reservation number is 2991. 我的预订号码是 299

26、1。 3.1 made a reservation in Tokyo. 找在东京预玎的 T,克林顇爱女大婚在即小镇喜气洋 蠡 . mm mm 生词本 历史 设 S I 图 1.1安卓手机金山词霸 图片来源：互联网 图 1.2安卓手机有道词典 图片来源：互联网 然而前不久一个又一个振奋人心的消息从 Google传来。首先在 2010年 5月， Google发布了 Google Goggles for Android， 用户只需要将手机中需要翻译的文本 捕捉 ，然后在按下快门按键后再按下翻译按钮，手机就会将翻译后的结果显示 在手机屏幕上 【 7】 。接下来 2011年 1月， Google再次升级

27、了它用于 Android操作系 统的翻译应用程序，让用户把谈话从一种语言翻译为另一种语言（目前 Google 仅提供英 语和德语之间的相互翻译）。即在一方说完一句话之后， Android手机会 把语音录下来，通过 Speech-to-text技术转换成文字，然后用 Google translate自 动翻译成另一种语言，再用 text-to-speech技术，把翻译结果以另外一种语言播放 出来。同理，另一方的语言也可以翻译成第一个人的语言，这样就可以实现两个 不同语言之间的对话交流。虽然目前此应用只支持两种语言的互译，但是 Google 显然要把智能手机变为一种通用翻译器，这个新发布的用于 A

28、ndroid系统的实时 版本的 Google翻译应用程序标志着 Google引人瞩目地进入翻译和语音识别领域。 Google在手机翻译功能上的投入与取得的进展引起了业界的关注，对于很多 用户来说，他们渴望的不仅仅是语音识别在翻译应用上的应用，他们期待着更强 大的功能及更人性化的用户界面，使自己手机上的翻译应用能够突破 査词典 式的体验，那样无论是工作需要、出国游玩或者是外语学习，它都将是一个非常 理想的工具。这就是本课题研究的背景及直接动因，在移动互联网的大背景下， 通过用户的深度研究评估用户使用翻译软件的真实情境与真实需求，深度挖据用 户的心理模型，在现在的技术基础上去探讨如何提供最好的翻译

29、应用体验。 1.1.5人机交互中的认知研究 心理学是行为的科学 8。现代认知心理学被定义成为了解人类行为而对人类 心智历程及结构所作的科学分析，其目的是通过研究人内在的心理及其过程来解 释人外在的行为 91。它研究人如何获得信息、如何表征信息、如何转化信息为知 识、如何储存知识及如何使用知识指导人的行为。交互设计则是定义、设计人造 系统的行为的设计领域，它关注人与人造系统的相互作用，并通过研究人的行为 来定义人造系统的行为 1()。 人通过思维和行 为来操作使用产品，当人使用一个产品时，哪些心理因素将 起作用？动机？需要？知觉？认知？情绪？意志？性格？关于这个问题，它既是 认知心理学直接研究的

30、课题，又是人机交互需要关注的内容，因此这两个学科几 乎是同时诞生并相互交织发展的。认知心理学一直被认为是人机交互领域重要理 论基础，它为交互设计提供基础的设计原则，这些原则包括心理模型（ Mental model),感知 /现实映射原理 （ Mapping),比喻 （ Metaphor) 以及可操作暗示 (Affordance)等等，在这些指导原则中，最广泛运用在交互设计中就是用户的 心理模型。 运用人的心理模型可以用来解释和描述事物的作用方式、事件发生的过程和 人类的行为方式。心理模型的运行表现为人的行为。人的行为即可能是有意识的 行为，也可能是无意识的行为。事实上很多情况下，人的心理行为主

31、要是人的无 意识的行为。无意识的行为可以看作是一种模式匹配的过程，他总是在过去的经 验的基础上寻找与目前情形最接近的模式。无意识的行为是人的一大优点，因为 人可以利用无意识的行为发现事物发展的趋势，辨认新旧经验之间的关系，并能 通过少数事例推断出一般规 律 111。 在基于 Windows Phone 7手机翻译应用的最初用户研究中，作者所在的设计 团体发现用户对现有手机翻译应用抱怨声非常大，认为己有的手机翻译应用非常 难用、不方便且麻烦，甚至有用户在初次使用后不愿再次使用。究其原因，设计 团队发现对于手机翻译应用而言，用户过去的经验来源于词典，电脑翻译软件等 相关翻译工具，而现有的手机翻译应

32、用大都脱离于用户已有的经验，以一种用户 难以理解的操作形式呈现，这就给用户的使用带来了不符合行为习惯的操作方式 的负担。因此，本课题研究正是在新的时代新的技术背景下，设计人员通过对于 目标用户的深度研究，挖掘用户的心理模型，并通过用户的心理模型指导设计及 修正设计，探索系统级的手机翻译应用解决方案。 1.1.6研究课题的来源 本论文的研究课题源于笔者在微软亚太研发集团实习期间，作为用户体验设 计师参与 Windows Phone 7中文输入法的用户研究和交互设计的工作。在输入法 的深入研究与调査中发现，随着国际化交流的深入，智能手机已经成为人们学习 娱乐交流的便携工具，不同语言的手机输入需求越

33、来越多。而现在已有手机翻译 提供的体验并不能满足用户的需求，手机翻译应用的表现模型与用户的心理模型 存在较大鸿沟。在这样的背景下，将手机翻译服务作为一个子项目专门进行了研 究与设计。 1.2论文研究的内容和意义 本论文研究的基石是基于 Windows Phone 7的翻译应用实际项目。论文研究 的主要内容是以认知心理学相关理论为基础，研究用户心理模型在交互设计中的 运用，以手机翻译应用为实例，论证面向用户心理模型的用户研究方法及交互设 计方法，并以这些方法为指导完成了新技术条件下手机翻译应用的功能创新及界 面设计。 论文研究的理论意义在于关注人的认知结构与外部刺激的关系，从认知心理 学出发，针对认知过程中普遍存在的同化与顺应过程，提出相应的交互设计策略， 总结面向用户心理模型的交互设计流程，并以此为指导贯穿整个项目。在整个项 目实施过程中运用了市场调研的定量研究方法，访谈用户的定性研究方法示例了 用户心理模型挖掘过程，以此为指导创建人物角色并指导交互设计。最后通过目 标可用性测试验证项目中提出的面向用户心理模型的用户研究及交互设计策略的 正确性。 论文实际意义在于挖掘了新时代下的手机翻译用户的心理模型，并结合