獲取用于人機(jī)交互任務(wù)的操作數(shù)據(jù)的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計算機(jī)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種獲取用于人機(jī)交互任務(wù)的操作數(shù)據(jù) 的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，數(shù)字化人機(jī)交互控制系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于核電、航空、石油化工等領(lǐng)域，人 機(jī)交互的重要性也開始日益受到普遍的關(guān)注。其中，人機(jī)交互是人與機(jī)器之間的雙向通信， 以一定的符號和操作來實現(xiàn)，在數(shù)字化背景下，它具有操縱員角色轉(zhuǎn)變、認(rèn)知負(fù)荷大、硬控 制向軟控制轉(zhuǎn)變、人機(jī)界面更加豐富等特點(diǎn)。然而，人機(jī)交互過程中卻常常由于人為因素引 發(fā)失誤，而這些失誤很有可能會導(dǎo)致交互控制失效或者更嚴(yán)重的事故。
[0003] 以往研宄工作大多是對傳統(tǒng)主控室操作員的績效評估，傳統(tǒng)工業(yè)系統(tǒng)的主控室主 要基于模擬技術(shù)，操作員在操作時主要面對大量的報警面板、模擬指示器、以及手動轉(zhuǎn)換 器。現(xiàn)階段主控室主要基于數(shù)字技術(shù)的，許多學(xué)者對于數(shù)字化主控室操作員的績效評估進(jìn) 行了研宄，但處于起步階段，評估手段與方法匱乏，無法定量描述操作人員執(zhí)行人機(jī)交互的 績效的操作數(shù)據(jù)。
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中無法獲取執(zhí)行人機(jī)交互的操作的績效操作數(shù)據(jù)的問題，目前尚未 提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例提供了一種獲取用于人機(jī)交互任務(wù)的操作數(shù)據(jù)的方法和裝置，以至 少解決現(xiàn)有技術(shù)中無法獲取執(zhí)行人機(jī)交互的操作的績效操作數(shù)據(jù)的技術(shù)問題。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種獲取用于人機(jī)交互任務(wù)的操作數(shù)據(jù)的 方法，包括：獲取預(yù)先確定的操作集合中的各個預(yù)定操作，其中，預(yù)定操作根據(jù)人機(jī)交互任 務(wù)所需執(zhí)行的交互操作確定；獲取各個預(yù)定操作的權(quán)重參數(shù)；檢測對預(yù)定對象執(zhí)行各個預(yù) 定操作的操作時間；根據(jù)操作時間及權(quán)重參數(shù)計算，得到用于人機(jī)交互的操作數(shù)據(jù)。
[0007] 進(jìn)一步地，獲取各個預(yù)定操作的權(quán)重參數(shù)包括：獲取每個預(yù)定操作的指標(biāo)參數(shù)集 合，其中，指標(biāo)參數(shù)集合中包括一個或多個預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)確定各個預(yù)定 操作的操作熵值；按照操作熵值調(diào)整預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，得到每個預(yù)定操作的權(quán)重參數(shù)。
[0008] 進(jìn)一步地，根據(jù)預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)確定各個預(yù)定操作的操作熵值包括：建立各個預(yù)定 操作的指標(biāo)矩陣，其中，各個指標(biāo)參數(shù)集合中的預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的個數(shù)相同，指標(biāo)矩陣中的 每一列中的元素分別為對應(yīng)同一個預(yù)定操作的一個或多個預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)；按照第一公式 計算指標(biāo)矩陣中每個預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)對應(yīng)預(yù)定操作的初始權(quán)重p(aj，其中，第一公式為： m 乏>//，為第j個預(yù)定操作的第i個預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，m為各個指標(biāo)參數(shù)集合中 i'-l 的預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的個數(shù)，i= 1，2,……，m;按照第二公式計算第j個預(yù)定操作的操作熵值 e」，其中，第二公式爻
【主權(quán)項】
1. 一種獲取用于人機(jī)交互任務(wù)的操作數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，包括： 獲取預(yù)先確定的操作集合中的各個預(yù)定操作，其中，所述預(yù)定操作根據(jù)人機(jī)交互任務(wù) 所需執(zhí)行的交互操作確定； 獲取各個所述預(yù)定操作的權(quán)重參數(shù)； 檢測對預(yù)定對象執(zhí)行各個所述預(yù)定操作的操作時間； 根據(jù)所述操作時間及所述權(quán)重參數(shù)計算，得到所述用于人機(jī)交互的操作數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取各個所述預(yù)定操作的權(quán)重參數(shù)包括： 獲取每個所述預(yù)定操作的指標(biāo)參數(shù)集合，其中，所述指標(biāo)參數(shù)集合中包括一個或多個 預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)確定各個所述預(yù)定操作的操作熵值； 按照所述操作熵值調(diào)整所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，得到每個所述預(yù)定操作的所述權(quán)重參數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)確定各個所述預(yù) 定操作的操作熵值包括： 建立各個所述預(yù)定操作的指標(biāo)矩陣，其中，各個所述指標(biāo)參數(shù)集合中的所述預(yù)設(shè)指標(biāo) 數(shù)據(jù)的個數(shù)相同，所述指標(biāo)矩陣中的每一列中的元素分別為對應(yīng)同一個所述預(yù)定操作的一 個或多個所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)； 按照第一公式計算所述指標(biāo)矩陣中每個所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)對應(yīng)所述預(yù)定操作的初始
預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，所述m為各個所述指標(biāo)參數(shù)集合中的預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的個數(shù)，i= 1，2,……，m ； 按照第二公式計算第j個所述預(yù)定操作的所述操作熵值％，其中，所述第二公式為：
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照所述操作熵值調(diào)整所述預(yù)設(shè)指 標(biāo)數(shù)據(jù)，得到每個所述預(yù)定操作的所述權(quán)重參數(shù)包括： 獲取所述第j個預(yù)定操作的差異性因數(shù)其中，4= 1-ej; 利用所述差異性因數(shù)4按照第三公式調(diào)整所述第j個預(yù)定操作的初始權(quán)重P(aj，得 到調(diào)整后的權(quán)重Iiij，其中，所述第三公式為：hij=CljXP(Bij); 通過以下方式計算所述第j個預(yù)定操作的所述權(quán)重參數(shù)kj:
其中，所述m表示各個指標(biāo)參數(shù)集合中所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的個數(shù)，所述i表示第i個預(yù) 設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，其中，i= 1，2,......，m;所述n表示所述預(yù)定操作的個數(shù)，所述j表示第j 個預(yù)定操作，其中，j= 1，2,......，n。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述檢測對預(yù)定對象執(zhí)行各個所述預(yù)定 操作的操作時間包括： 檢測所述預(yù)定對象的操作距離； 檢測所述預(yù)定對象的尺寸大?。? 通過第四公式根據(jù)所述預(yù)定對象的操作距離D和所述預(yù)定對象的尺寸大小S確定所述 預(yù)定操作的運(yùn)動難度指數(shù)，其中，所述第四公式為：ID=log2(D/S+l); 通過以下方式計算所述第j個預(yù)定操作的所述操作時間tj: tj=a+bID」， 其中，所述a、b為預(yù)設(shè)參數(shù)，所述1?表示所述第j個預(yù)定操作的運(yùn)動難度指數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述操作時間及所述權(quán)重參數(shù) 計算，得到所述用于人機(jī)交互的操作數(shù)據(jù)包括： 通過以下方式計算所述操作數(shù)據(jù)IP:
其中，所述n表示所述預(yù)定操作的個數(shù)，所述j表示第j個預(yù)定操作，其中，j= 1， 2,......，n;所述h表示所述第j個預(yù)定操作的所述權(quán)重參數(shù)，所述IP^表示第j個預(yù)定 操作的操作指數(shù)；其中，通過第五公式得到所述IPj,其中，所述第五公式為=IPj=ID」/%， 其中，所述1?表示所述第j個預(yù)定操作的運(yùn)動難度指數(shù)，所述h表示所述第j個預(yù)定操作 的所述操作時間。
7. -種獲取用于人機(jī)交互任務(wù)的操作數(shù)據(jù)的裝置，其特征在于，包括： 操作獲取模塊，用于獲取預(yù)先確定的操作集合中的各個預(yù)定操作，其中，所述預(yù)定操作 根據(jù)人機(jī)交互任務(wù)所需執(zhí)行的交互操作確定； 參數(shù)獲取模塊，用于獲取各個所述預(yù)定操作的權(quán)重參數(shù)； 檢測模塊，用于檢測對預(yù)定對象執(zhí)行各個所述預(yù)定操作的操作時間； 計算模塊，用于根據(jù)所述操作時間及所述權(quán)重參數(shù)計算，得到所述用于人機(jī)交互的操 作數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述參數(shù)獲取模塊包括： 第一獲取子模塊，用于獲取每個所述預(yù)定操作的指標(biāo)參數(shù)集合，其中，所述指標(biāo)參數(shù)集 合中包括一個或多個預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)； 確定模塊，用于根據(jù)所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)確定各個所述預(yù)定操作的操作熵值； 調(diào)整模塊，用于按照所述操作熵值調(diào)整所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，得到每個所述預(yù)定操作的 所述權(quán)重參數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述確定模塊包括： 建立模塊，用于建立各個所述預(yù)定操作的指標(biāo)矩陣，其中，各個所述指標(biāo)參數(shù)集合中的 所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的個數(shù)相同，所述指標(biāo)矩陣中的每一列中的元素分別為對應(yīng)同一個所述 預(yù)定操作的一個或多個所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)； 第一計算子模塊，用于按照第一公式計算所述指標(biāo)矩陣中每個所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)對應(yīng)
定操作的第i個所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，所述m為各個所述指標(biāo)參數(shù)集合中的預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的 個數(shù)，i= 1，2，......，m; 第二計算子模塊，用于按照第二公式計算第j個所述預(yù)定操作的所述操作熵值其 中，所述第二公式為：
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述調(diào)整模塊包括： 第一獲取子模塊，用于獲取所述第j個預(yù)定操作的差異性因數(shù)其中，4= 1-ej; 第三計算子模塊，用于利用所述差異性因數(shù)4按照第三公式調(diào)整所述第j個預(yù)定操作 的初始權(quán)重PhP，得到調(diào)整后的權(quán)重、.，其中，所述第三公式為：Iiij= (IjXPbij); 第四計算子模塊，用于通過以下方式計算所述第j個預(yù)定操作的所述權(quán)重參數(shù)kj:
其中，所述m表示各個指標(biāo)參數(shù)集合中所述預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)的個數(shù)，所述i表示第i個預(yù) 設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，其中，i= 1，2,......，m;所述n表示所述預(yù)定操作的個數(shù)，所述j表示第j 個預(yù)定操作，其中，j= 1，2,......，n。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述檢測模塊包括： 第一檢測子模塊，用于檢測所述預(yù)定對象的操作距離； 第二檢測子模塊，用于檢測所述預(yù)定對象的尺寸大小； 確定子模塊，用于通過第四公式根據(jù)所述預(yù)定對象的操作距離D和所述預(yù)定對象的尺 寸大小S確定所述預(yù)定操作的運(yùn)動難度指數(shù)，其中，所述第四公式為：ID=log2(D/S+l); 第五計算子模塊，用于通過以下方式計算所述第j個預(yù)定操作的所述操作時間tj: tj=a+bID」， 其中，所述a、b為預(yù)設(shè)參數(shù)，所述1?表示所述第j個預(yù)定操作的運(yùn)動難度指數(shù)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述計算模塊包括： 第六計算子模塊，用于通過以下方式計算所述操作數(shù)據(jù)IP:
其中，所述n表示所述預(yù)定操作的個數(shù)，所述j表示第j個預(yù)定操作，其中，j= 1， 2,......，n;所述h表示所述第j個預(yù)定操作的所述權(quán)重參數(shù)，所述IP^表示第j個預(yù)定 操作的操作指數(shù)；其中，通過第五公式得到所述IPj,其中，所述第五公式為=IPj=ID」/%， 其中，所述1?表示所述第j個預(yù)定操作的運(yùn)動難度指數(shù)，所述h表示所述第j個預(yù)定操作 的所述操作時間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種獲取用于人機(jī)交互任務(wù)的操作數(shù)據(jù)的方法和裝置。其中，該方法包括：獲取預(yù)先確定的操作集合中的各個預(yù)定操作，其中，預(yù)定操作根據(jù)人機(jī)交互任務(wù)所需執(zhí)行的交互操作確定；獲取各個預(yù)定操作的權(quán)重參數(shù)；檢測對預(yù)定對象執(zhí)行各個預(yù)定操作的操作時間；根據(jù)操作時間及權(quán)重參數(shù)計算，得到用于人機(jī)交互的操作數(shù)據(jù)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法獲取執(zhí)行人機(jī)交互的操作的績效操作數(shù)據(jù)的問題，達(dá)到了提高操作的準(zhǔn)確性的技術(shù)效果。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號】CN104714449
【申請?zhí)枴緾N201510102720
【發(fā)明人】張力, 袁科, 劉雪陽, 洪俊, 胡鴻, 方小勇
【申請人】湖南工學(xué)院
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年3月9日