论文总字数：33660字

摘 要

首先，本文对各实验的行为数据进行相关分析，并对显著相关的数据进行回归分析，探索反应时与准确率之间的内在联系。得出了色相属性下紫色作为靶刺激时反应时与准确率显著相关等结论。

然后，对各属性下不同刺激的P300脑电数据进行分析，使用了重复测量方差分析、多变量线性模型分析等方法进行显著性分析，并进一步对电极进行分区来探索其中的关系。同时，对于有显著差异的脑电数据进行统计学分析，来寻找不同电极、不同分区之间P300峰值偏高的部分。得出了不同脑区之间有显著性差异、枕叶区电极P300峰值较大等结论。

最后，对脑电数据与行为数据之间进行了相关分析，并对显著相关的数据进行回归分析。脑电与行为数据之间的关系比较重要，有助于让人们进一步了解大脑。得出了色相属性下橙色作为靶刺激时各电极与反应时显著相关等结论。

本文在基于科学分析的基础上，对后续实验的设计以及界面色彩、布局的设计提出了建议，后续的研究可以在此基础上进行深入挖掘。

关键词：数字界面；ERP；色彩；布局；相关分析

Research on Interface Information Cognition of Color and Layout based on ERPs

02011537 Wang Li

Supervised by Wang Hai-yan

Abstract： With the development of the Times, the humanization on the degree of human-computer interaction interface is going higher and higher, so the study of human-computer interaction interface is very important, which is beneficial to improve the complex system of human-computer interface to make the interface can be better adapt to the users and improve the efficiency of the task. In this paper, the color and layout study based on ERP are analyzed in order to achieve the research purpose.

Firstly, correlation analysis on the behavior of each experimental data is done, and regression analysis on the significant correlation data is done, in order to explore the internal relations between reaction with accuracy. Conclusions are found out, such as reaction and accuracy are significantly associated when purple as a target stimulus response under the attribute of hue.

Secondly, the research on P300 EEG date under different properties is analyzed. Repeated measures analysis of variance and multivariate linear model analysis methods are used to do significance analysis. And electrodes are grouped to explore further relationships. At the same time, statistical analysis is done on EEG date that is a significant difference, to find the high one in different electrode and partition. Conclusions are found out, such as there are significant differences between different brain regions, and occipital area electrode P300 peak is larger.

Finally, the correlation analysis between the EEG data and behavior data is done, and regression analysis is carried out on the significant correlation data. The relationship between EEG data and behavior data is important, because it helps people understand the brain better. Conclusions are found out, such as the electrode and reaction are significantly associated when orange as a target stimulus response under the attribute of hue.

In this paper, suggestions on the designing of follow-up experiments and the color, layout designing are proposed. Follow-up studies can be performed on this research.

Key words: Digital interface; ERP; Color; Layout ; Correlation analysis

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 1

1.3 研究内容与意义 3

1.4 视觉信息属性介绍 3

1.4.1 色彩 3

1.4.2 布局 4

第二章 色彩与布局脑电实验介绍 6

2.1 界面色彩属性ERP实验 6

2.1.1 实验目的 6

2.1.2 实验仪器 6

2.1.3 实验被试 6

2.1.4 数据采集 7

2.1.5 不同界面配色色相刺激反应实验 7

2.1.6 不同界面配色色彩饱和度刺激反应实验 8

2.1.7 不同界面配色色彩明度刺激反应实验 10

2.2 数字界面布局研究的ERP实验 11

2.2.1 实验目的 11

2.2.2 实验仪器 11

2.2.3 实验被试 12

2.2.4 实验内容 12

第三章 界面色彩属性变化实验数据分析 15

3.1 数据来源 15

3.2 行为数据分析 15

3.2.1 色相的行为数据分析 15

3.2.2 饱和度的行为数据分析 17

3.2.3 明度的行为数据分析 18

3.2.4 行为数据分析结果 20

3.3 脑电数据分析 20

3.3.1 各电极之间的脑电分析 20

3.3.2 不同脑区之间的脑电分析 23

3.3.3 左右脑之间的脑电分析 26

3.3.4 脑电数据分析结果 28

3.4 脑电与行为数据综合研究 28

3.4.1 脑电与行为数据综合分析 28

3.4.2 脑电与行为数据综合分析结果 31

第四章 数字界面布局研究的ERP实验数据分析 32

4.1 数据来源 32

4.2 脑电数据分析 32

4.2.1 各电极之间的脑电分析 32

4.2.2 不同脑区之间的脑电分析 33

4.2.3 左右脑之间的脑电分析 35

4.2.4 脑电数据分析结果 36

第五章 实验结论与设计指导 37

第六章 结语 38

致 谢 39

参考文献 40

第一章 绪论

1.1 研究背景

科技化、数字化程度越来越高的今天，信息逐渐从纸质搬到屏幕上。人机界面成为人机交互的主要载体，是用户与计算机进行信息交换的基本平台或媒介，这是界面的本质。根据对象的种类，人机界面分为人与软件界面、人与硬件界面、人与环境界面，本文探讨的是人与软件的界面——复杂系统数字界面，如战场指挥、战斗机操控、电厂控制、汽车驾控等复杂系统软件的控制界面^[1]。数字界面是由多种视觉元素构成的，如文字、符号、图像以及色彩，其主要功能是实现系统与用户之间的交流和信息传递。在人与系统进行信息交换的过程中，对于人而言，信息交换不仅是生理感受信息刺激的被动过程，也是人对信息加工处理并予以反馈的主动过程。为了实现高效、流畅的人机信息交换，应当深入研究人的生理以及心理特性，掌握认知模型，分析认知规律，以用户为中心，将设计模型与用户心理模型的匹配度提到一个较高层次，真正实现需求指导设计、以用户为中心的设计。

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