2025年大學(xué)認(rèn)知科學(xué)與技術(shù)專業(yè)題庫——認(rèn)知科學(xué)對人機(jī)交互設(shè)計的啟示考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪項不屬于認(rèn)知科學(xué)的主要研究領(lǐng)域？A.感知覺B.記憶C.社會學(xué)D.問題解決2.工作記憶的容量通常是有限的，下列哪項是工作記憶容量的典型估計值？A.7±2個信息塊B.100個信息塊C.1000個信息塊D.無限大3.在人機(jī)交互設(shè)計中，一致性原則的主要目的是什么？A.使界面看起來美觀B.降低用戶的認(rèn)知負(fù)荷，提高學(xué)習(xí)效率和用戶體驗C.增加界面的復(fù)雜性D.使界面符合設(shè)計師的個人喜好4.根據(jù)格式塔心理學(xué)原理，將不相關(guān)的元素組織在一起，會降低用戶的認(rèn)知效率，這種效應(yīng)稱為？A.連續(xù)性效應(yīng)B.接近性效應(yīng)C.相似性效應(yīng)D.分離效應(yīng)5.自然語言處理（NLP）在人機(jī)交互中的應(yīng)用包括哪些方面？（請列舉兩個）A.語音識別B.情感分析C.對話系統(tǒng)D.圖像生成6.可用性測試的主要目的是什么？A.評估界面的美觀程度B.評估系統(tǒng)的性能指標(biāo)C.發(fā)現(xiàn)界面設(shè)計和系統(tǒng)功能中的可用性問題D.確定系統(tǒng)的市場價格7.認(rèn)知負(fù)荷理論認(rèn)為，過高的認(rèn)知負(fù)荷會對用戶產(chǎn)生哪些負(fù)面影響？（請列舉兩個）A.降低學(xué)習(xí)效率B.增加錯誤率C.提高用戶滿意度D.促進(jìn)用戶探索8.在設(shè)計用戶界面時，反饋原則要求什么？A.界面元素應(yīng)盡可能少B.系統(tǒng)應(yīng)及時告知用戶其操作的結(jié)果或狀態(tài)C.界面顏色應(yīng)盡可能鮮艷D.界面應(yīng)盡可能簡潔9.以下哪種交互方式更符合人類的自然交流方式？A.命令行界面B.圖形用戶界面C.手勢識別D.腦機(jī)接口10.認(rèn)知科學(xué)對人機(jī)交互設(shè)計的主要啟示之一是關(guān)注用戶的記憶規(guī)律，以下哪項設(shè)計做法不符合這一啟示？A.提供清晰的導(dǎo)航菜單B.避免頻繁更改界面布局C.要求用戶記住復(fù)雜的操作步驟D.使用標(biāo)簽和提示幫助用戶回憶信息二、填空題（每空1分，共10分）1.認(rèn)知科學(xué)是研究人類__________、__________、__________等認(rèn)知能力的科學(xué)。2.人機(jī)交互設(shè)計的核心目標(biāo)是實現(xiàn)高效、__________、__________的人機(jī)交互。3.注意機(jī)制具有__________和__________的特性。4.工作記憶包含__________和__________兩個子系統(tǒng)。5.根據(jù)記憶規(guī)律，人機(jī)交互設(shè)計應(yīng)遵循__________原則和__________原則。6.可訪問性設(shè)計旨在使產(chǎn)品和服務(wù)能夠被__________和__________使用。7.常見的人機(jī)交互范式包括命令式、__________、__________和__________。8.認(rèn)知負(fù)荷可以分為__________、__________和__________三種類型。9.基于認(rèn)知負(fù)荷理論，人機(jī)交互設(shè)計應(yīng)遵循__________原則和__________原則。10.基于語言理解的人機(jī)交互系統(tǒng)旨在實現(xiàn)__________和__________。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述感知覺在人機(jī)交互中的作用。2.簡述用戶中心設(shè)計理念及其在人機(jī)交互設(shè)計中的應(yīng)用。3.簡述認(rèn)知負(fù)荷理論的基本觀點及其對人機(jī)交互設(shè)計的啟示。4.簡述人機(jī)交互設(shè)計中常用的可用性評估方法。四、論述題（10分）結(jié)合認(rèn)知科學(xué)的相關(guān)理論，論述如何設(shè)計一個符合用戶認(rèn)知規(guī)律的智能助手系統(tǒng)。五、案例分析題（20分）假設(shè)你需要設(shè)計一個用于在線購物的網(wǎng)站，請結(jié)合認(rèn)知科學(xué)和人機(jī)交互設(shè)計的知識，分析以下問題：1.該網(wǎng)站應(yīng)遵循哪些設(shè)計原則？2.該網(wǎng)站應(yīng)如何設(shè)計才能提高用戶的購物體驗？3.該網(wǎng)站應(yīng)如何設(shè)計才能降低用戶的認(rèn)知負(fù)荷？4.該網(wǎng)站應(yīng)如何設(shè)計才能滿足不同用戶群體的需求？試卷答案一、選擇題1.C解析：認(rèn)知科學(xué)主要研究認(rèn)知能力，包括感知覺、記憶、語言、問題解決等，社會學(xué)不屬于認(rèn)知科學(xué)范疇。2.A解析：工作記憶容量有限，通常用“7±2個信息塊”來描述，這是認(rèn)知心理學(xué)中的經(jīng)典發(fā)現(xiàn)。3.B解析：一致性原則通過減少認(rèn)知沖突和不確定性，降低用戶的學(xué)習(xí)成本和記憶負(fù)擔(dān)，從而提高效率和體驗。4.D解析：分離效應(yīng)指將不相關(guān)的元素組織在一起，會干擾用戶對元素的感知和分類，降低認(rèn)知效率。5.A,C解析：自然語言處理應(yīng)用廣泛，包括語音識別（將語音轉(zhuǎn)換為文本）和對話系統(tǒng)（實現(xiàn)人機(jī)自然語言對話）等。情感分析屬于自然語言處理，但圖像生成通常歸為計算機(jī)視覺領(lǐng)域。6.C解析：可用性測試的核心目的是通過觀察用戶實際使用，發(fā)現(xiàn)設(shè)計和功能上存在的問題，從而改進(jìn)產(chǎn)品。7.A,B解析：過高的認(rèn)知負(fù)荷會占用工作記憶資源，導(dǎo)致用戶難以處理新信息，從而降低學(xué)習(xí)效率和增加錯誤率。8.B解析：反饋原則要求系統(tǒng)對用戶的操作做出及時、清晰的響應(yīng)，告知操作結(jié)果或系統(tǒng)狀態(tài)，幫助用戶理解系統(tǒng)行為。9.C解析：手勢識別允許用戶通過自然的身體動作進(jìn)行交互，更接近人類的自然交流方式，相比命令行、圖形界面和腦機(jī)接口更符合自然交流的直觀性。10.C解析：設(shè)計應(yīng)遵循記憶規(guī)律，幫助用戶記憶，而非要求用戶記住復(fù)雜信息。避免復(fù)雜步驟、提供清晰引導(dǎo)和提示符合記憶規(guī)律，要求用戶記住則違背了這一點。二、填空題1.認(rèn)知過程，認(rèn)知結(jié)構(gòu)，認(rèn)知能力解析：認(rèn)知科學(xué)主要研究信息的輸入（感知）、加工（記憶、思考）、輸出（語言、行為）等認(rèn)知過程，以及認(rèn)知結(jié)構(gòu)（如知識表示）和認(rèn)知能力（如問題解決）。2.可靠，舒適解析：人機(jī)交互的最終目標(biāo)是實現(xiàn)人機(jī)雙方都能高效、穩(wěn)定地完成任務(wù)，同時感到使用過程是可靠和舒適的。3.選擇性，耐受性解析：注意機(jī)制的選擇性指用戶能夠有選擇地將注意力集中在特定信息上，同時耐受性指用戶在一定程度上能夠忍受無關(guān)信息的干擾。4.中央執(zhí)行系統(tǒng)，語音回路解析：工作記憶包含負(fù)責(zé)邏輯運(yùn)算和Manipulation的中央執(zhí)行系統(tǒng)，以及負(fù)責(zé)存儲語音信息的語音回路。5.熟悉性，簡潔性解析：遵循熟悉性原則使用戶能利用已有經(jīng)驗，遵循簡潔性原則減少認(rèn)知負(fù)荷。也常包括反饋、一致性等，但此處填熟悉性和簡潔性更側(cè)重記憶規(guī)律應(yīng)用。6.任何人，任何能力的人解析：可訪問性設(shè)計的目標(biāo)是確保產(chǎn)品和服務(wù)對所有用戶，包括殘障人士等不同能力群體都可用。7.菜單式，觸摸式，導(dǎo)航式解析：常見的人機(jī)交互范式包括命令式（如命令行）、菜單式（通過菜單選擇選項）、觸摸式（通過觸摸屏交互）和導(dǎo)航式（通過導(dǎo)航結(jié)構(gòu)瀏覽信息）。8.內(nèi)部負(fù)荷，外部負(fù)荷，認(rèn)知負(fù)荷解析：認(rèn)知負(fù)荷理論將負(fù)荷分為源于任務(wù)的內(nèi)部負(fù)荷（如任務(wù)本身復(fù)雜度）、源于環(huán)境的內(nèi)部負(fù)荷（如干擾）和外部負(fù)荷（如系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)引起的負(fù)荷）。9.減少外部負(fù)荷，降低內(nèi)部負(fù)荷解析：基于認(rèn)知負(fù)荷理論，設(shè)計應(yīng)通過簡化界面、提供清晰指引等方式減少外部負(fù)荷，通過合理安排任務(wù)、提供輔助工具等方式降低內(nèi)部負(fù)荷。10.自然語言理解，自然語言生成解析：基于語言理解的人機(jī)交互系統(tǒng)旨在實現(xiàn)系統(tǒng)理解用戶用自然語言表達(dá)的需求，并能用自然語言向用戶反饋信息或執(zhí)行操作。三、簡答題1.感知覺是人機(jī)交互的起點，用戶通過視覺、聽覺、觸覺等感官獲取關(guān)于系統(tǒng)的信息。設(shè)計需要考慮如何有效地呈現(xiàn)信息（如視覺布局、聽覺提示），如何減少感官干擾，以及如何利用感知規(guī)律設(shè)計更直觀、易用的界面。例如，利用視覺對比突出重要信息，利用聽覺反饋確認(rèn)操作。2.用戶中心設(shè)計理念強(qiáng)調(diào)在設(shè)計和開發(fā)過程中始終將最終用戶的需求、目標(biāo)和使用場景放在首位。其應(yīng)用包括：進(jìn)行用戶研究（如訪談、觀察）以了解用戶需求；創(chuàng)建用戶畫像和用戶旅程圖；進(jìn)行可用性測試以評估設(shè)計方案；設(shè)計易于學(xué)習(xí)、使用和記憶的界面；確保系統(tǒng)可靠且能幫助用戶達(dá)成目標(biāo)。3.認(rèn)知負(fù)荷理論認(rèn)為，用戶的認(rèn)知資源是有限的。當(dāng)任務(wù)或環(huán)境要求的認(rèn)知負(fù)荷超過用戶可用資源時，就會影響表現(xiàn)（如效率降低、錯誤率增加）。該理論啟示設(shè)計應(yīng)關(guān)注降低用戶的認(rèn)知負(fù)荷，通過簡化任務(wù)、優(yōu)化界面、提供清晰引導(dǎo)和反饋、利用用戶已有知識等方式，確保用戶能夠輕松、高效地使用系統(tǒng)。4.人機(jī)交互設(shè)計中常用的可用性評估方法包括：用戶測試（觀察用戶實際使用并提供反饋）；問卷調(diào)查（收集用戶主觀評價）；啟發(fā)式評估（由專家根據(jù)可用性原則檢查設(shè)計）；認(rèn)知走查（模擬用戶思考過程檢查設(shè)計）；A/B測試（比較不同設(shè)計的性能）。四、論述題設(shè)計一個符合用戶認(rèn)知規(guī)律的智能助手系統(tǒng)，需要深度融合認(rèn)知科學(xué)理論，關(guān)注用戶如何感知、理解、記憶和與系統(tǒng)交互。首先，系統(tǒng)應(yīng)具備強(qiáng)大的自然語言理解能力，能夠準(zhǔn)確解析用戶的意圖，即使是在不完整或模糊的表達(dá)中。這需要應(yīng)用語義分析、上下文理解等技術(shù)，減少用戶的語言負(fù)擔(dān)，實現(xiàn)自然流暢的對話。其次，系統(tǒng)應(yīng)具備情境感知能力，能夠理解用戶所處的環(huán)境、時間、任務(wù)背景等，提供更個性化和精準(zhǔn)的響應(yīng)，符合人類的常識推理能力。在記憶方面，系統(tǒng)應(yīng)能夠有效地存儲和檢索用戶信息、歷史交互記錄和偏好設(shè)置，方便用戶隨時調(diào)用，減少用戶重復(fù)記憶的負(fù)擔(dān)，并建立長期、個性化的交互關(guān)系。界面設(shè)計應(yīng)簡潔直觀，遵循一致性、反饋、容錯等原則，降低用戶的認(rèn)知負(fù)荷。交互方式應(yīng)多樣化，支持語音、文本等多種輸入輸出方式，并允許用戶根據(jù)偏好選擇。系統(tǒng)還應(yīng)具備預(yù)測用戶需求的能力，在用戶明確表達(dá)之前主動提供幫助或信息，如同一個善解人意的助手。此外，系統(tǒng)應(yīng)能夠適應(yīng)用戶的學(xué)習(xí)過程，提供適時的引導(dǎo)和幫助，并根據(jù)用戶的反饋不斷調(diào)整自身行為，實現(xiàn)持續(xù)學(xué)習(xí)和優(yōu)化。最后，系統(tǒng)應(yīng)確保交互的透明性和可解釋性，讓用戶理解系統(tǒng)為何做出某個建議或響應(yīng)，建立信任感。通過這些設(shè)計，智能助手才能真正符合用戶的認(rèn)知規(guī)律，提供高效、便捷、舒適的人機(jī)交互體驗。五、案例分析題1.在線購物網(wǎng)站應(yīng)遵循的主要設(shè)計原則包括：用戶中心原則（以用戶需求和體驗為核心）；清晰性原則（界面信息清晰，導(dǎo)航明確）；一致性原則（界面風(fēng)格、交互方式統(tǒng)一）；反饋原則（用戶操作后系統(tǒng)及時響應(yīng)）；效率原則（提供便捷的購物流程）；美觀性原則（界面設(shè)計吸引人）；可訪問性原則（滿足不同用戶的需求）；安全性原則（保障用戶信息和交易安全）。2.為提高用戶購物體驗，網(wǎng)站應(yīng)設(shè)計直觀易用的導(dǎo)航菜單，方便用戶快速找到想要的商品類別；提供高質(zhì)量的商品圖片和詳細(xì)描述，幫助用戶了解商品信息；實現(xiàn)快速準(zhǔn)確的搜索功能；提供多種安全的支付方式；設(shè)計簡潔明了的購物車和結(jié)算流程；提供清晰的訂單跟蹤信息；建立完善的售后服務(wù)體系，及時處理用戶咨詢和投訴；個性化推薦商品，根據(jù)用戶瀏覽和購買歷史推薦可能感興趣的商品。3.為降低用戶的認(rèn)知負(fù)荷，網(wǎng)站應(yīng)采用簡潔明了的界面設(shè)計，避免信息過載；使用清晰的分類和標(biāo)簽，幫助用戶組織和理解信息；提供搜索建議和自動完成功能，減少用戶輸入負(fù)擔(dān)；設(shè)計一致的操作方式，避免用戶混淆；提供操作指南和幫助文檔，方便用戶學(xué)習(xí)和查詢；使用圖表和圖