面向动态任务的界面认知负荷评估

来源：计算机集成制造系统杂志2026年第5期北京时间：

作者：武小湘, 庞丽萍, 苗丹, 王锡玥

单位：北京航空航天大学航空科学与工程学院

摘要：人机协同系统是作业人员获取态势信息和执行指控操作的核心中枢,其界面信息呈现方式直接影响作业人员的决策效率和任务效能。本文针对极端天气动态任务开展界面认知负荷评估研究。采用动态任务界面认知负荷评估方法对设计的4种不同信息量界面(Level 1~Level 4)进行认知负荷量化分析。分析表明Level 3和Level 4界面在动态任务下的认知负荷评估值显著优于Level 1和Level 2界面。为验证分析结果的可靠性,进一步在低任务强度(LTI)和高任务强度(HTI)两种任务强度下对4种界面进行了实验研究。实验测试指标涵盖任务绩效、主观评价和眼动追踪数据。实验结果表明Level 3和Level 4界面在动态任务中均能有效降低认知负荷并展现出优秀的任务绩效。其中眼动追踪数据进一步证实Level 3界面在减少视觉搜索压力、提升信息获取效率方面优势尤为显著。综合理论分析与实验结果,认为Level 3界面在极端天气动态任务中具有较好的人因适配性,为人机协同系统的界面设计提供了优选方案。

关键词：人机协同,认知负荷,界面评估,信息呈现设计,眼动追踪