人機交互（HCI）研究計算機技術的設計和使用，重點是人（用戶）與計算機之間的接口。人機交互領域的研究人員觀察了人類與計算機交互的方式，并設計了使人類以新穎方式與計算機交互的技術。作為研究領域，人機交互位于計算機科學，行為科學，設計，媒體研究以及其他幾個研究領域的交匯處。該術語由Stuart K. Card，Allen Newell和Thomas P. Moran推廣。在1983年的開創性著作《人機交互心理學》中，盡管作者于1980年首次使用了該術語，而在1975年首次使用了已知的用法。該術語暗示著，與其他只有有限用途的工具不同（例如木槌，可用于敲打東西，但沒有太多其他用途），計算機具有許多用途，并且發生在用戶和計算機之間的開放式對話框中。對話的概念將人機交互比作人機交互，這種類比對于該領域的理論考慮至關重要。

人類通過多種方式與計算機交互。人與計算機之間的接口對于促進這種交互至關重要。桌面應用程序，Internet瀏覽器，手持計算機，ERP和計算機亭均使用當今流行的圖形用戶界面（GUI）。語音用戶界面（VUI）用于語音識別和合成系統，并且新興的多模式和圖形用戶界面（GUI）允許人類與具體的角色代理進行互動以其他接口范例無法實現的方式。人機交互領域的發展一直以交互的質量以及其歷史上的不同分支為中心。代替設計常規接口，不同的研究部門將重點放在多模態^[6]而不是單模態上；智能自適應接口而不是基于命令/動作的接口，最后是主動而不是被動接口。

在美國計算機協會（ACM）的人機交互定義為“關注交互計算系統供人類使用，并與周邊各大他們現象的研究設計，評估和執行紀律”。HCI的一個重要方面是用戶滿意度（或簡稱為最終用戶計算滿意度）。“由于人機交互研究的是人與機器之間的通信，它汲取了機器和人方面的支持知識。在機器方面，計算機圖形學，操作系統，編程語言和開發環境中的技術是相關的在人的方面，傳播理論，圖形和工業設計學科，語言學，社會科學，認知心理學，社會心理學以及諸如計算機用戶滿意度之類的人為因素都是相關的。而且，當然，工程和設計方法也是相關的。“ 由于人機交互的多學科性質，不同背景的人為人機交互的成功做出了貢獻。人機交互有時也被稱為人機交互（HMI），人機交互（MMI）或人機交互（CHI）。

人機界面設計不良會導致許多意想不到的問題。一個典型的例子是三英里島事故，這是核爆炸事故，調查得出的結論是，人機界面的設計至少部分負責這場災難。同樣，制造商決定使用非標準飛行工具或節氣門象限布局也導致了航空事故：即使新設計被提議在基本的人機交互方面具有優勢，飛行員已經根深蒂固了“標準”布局，因此，從概念上講，好主意實際上產生了不良結果。

人機交互研究了人類使用或不使用計算構件，系統和基礎設施的方式。該領域的許多研究都試圖通過改善計算機接口的可用性來改善人機交互。?^[10]如何準確地理解可用性，可用性如何與其他社會和文化價值觀相關聯，何時可用以及何時可能不是計算機接口的理想屬性，這引起了越來越多的爭論。

人機交互領域的許多研究都對以下方面感興趣：

• 設計新計算機界面的方法，從而針對所需屬性（如可學習性、可發現性、使用效率）優化設計。
• 用于例如通過軟件庫實現接口的方法。
• 用于評估和比較接口的可用性和其他所需屬性的方法。
• 研究人類計算機使用及其社會文化含義的方法更為廣泛。
• 確定用戶是人還是計算機的方法。
• 人機使用的模型和理論，以及用于設計計算機接口的概念框架，例如認知主義者的用戶模型，活動理論或人機使用的民族方法論。
• 這些觀點可批判性地反映計算設計，計算機使用和HCI研究實踐基礎的價值。

對本領域研究人員尋求實現的目標的看法各不相同。在追求認知主義觀點時，人機交互研究人員可能會尋求使計算機界面與人類活動相關的心理模型保持一致。在追求后認知主義者的觀點時，人機交互研究人員可能會尋求使計算機界面與現有的社會實踐或現有的社會文化價值觀保持一致。

HCI的研究人員對開發設計方法論，對設備進行實驗，對軟件和硬件系統進行原型設計，探索交互范例以及開發交互模型和理論感興趣。

在評估當前用戶界面或設計新用戶界面時，將考慮以下實驗設計原則：

• 早期的重點放在用戶和任務上：確定需要多少用戶來執行任務，確定應該確定合適的用戶（從未使用過該界面且不會使用該界面的人）將來使用該界面，很可能不是有效用戶）。另外，定義了用戶將要執行的任務以及需要執行該任務的頻率。
• 經驗評估：每天都會與接觸該界面的真實用戶一起測試該界面。結果可能會因用戶的性能水平而異，并且可能無法始終代表典型的人機交互。確定了量化的可用性細節，例如執行任務的用戶數量，完成任務的時間以及在任務期間發生的錯誤數量。
• 迭代設計：確定要包括哪些用戶，任務和經驗度量之后，執行以下迭代設計步驟：
  1. 設計用戶界面
  2. 測試
  3. 分析結果
  4. 重復

重復迭代設計過程，直到創建一個明智的，用戶友好的界面。

自1980年代問世以來，已經出現了各種描述人機交互設計方法的不同策略。大多數計劃哲學都來自一個用于客戶，發起者和專用框架如何交互的模型。早期的技術將客戶的心理程序視為毫不奇怪且可量化的，并敦促計劃專家在構建用戶界面時要考慮主觀科學以建立區域（例如，記憶和思考）。通常，當今的模型圍繞著客戶，創建者和專家之間的穩定投入和討論，并推動將專用框架與客戶所需的各種體驗折疊在一起，而不是將用戶體驗包裹在完整的框架上。

• 活動理論：在HCI中用于描述和考慮與PC進行人類合作的環境。行動假設給出了在這些特定情況下進行活動推理的結構，并從行動驅動的角度闡明了互動的設計。

• 以用戶為中心的設計：以客戶為中心的結構（UCD）是最先進的，經過廣泛演練的計劃理論，其依據是客戶必須成為任何PC框架計劃中的壓倒一切焦點。客戶，架構師和專業專家共同確定客戶的要求和限制，并制定一個框架來支持這些組件。通常，以人種學調查為基礎的以客戶為中心的計劃將使客戶與框架相關聯。這種培訓就像參與式設計一樣，強調了最終客戶通過共享計劃會議和講習班有效做出貢獻的可能性。

• UI設計原則：在設計客戶端界面時，可以考慮這些標準：抵抗、輕松、可感知性、承受能力、一致性、結構和反饋。

• 重視微妙的設計（VSD）：一種用于進行創新的技術，該技術既要考慮直接使用設計的個人，也要考慮那些直接或間接影響設計的人。VSD利用迭代計劃過程，包括3種檢查：理論檢查，精確檢查和專業檢查。應用考試的目的是理解和闡明設計的不同部分，以及其質量或對設計用戶可能出現的任何沖突。確切的考試是主觀或定量的計劃探索思想，用于建議創作者對客戶的素質，需求和實踐的理解。專門考試可以包括調查個人如何使用相關墊款或框架計劃。

顯示器是人工制品，旨在支持相關系統變量的感知并促進對該信息的進一步處理。在設計顯示器之前，必須定義顯示器要支持的任務（例如，導航、控制、決策、學習、娛樂等）。用戶或操作員必須能夠處理系統生成和顯示的任何信息；因此，必須根據原則以支持感知，態勢感知和理解的方式顯示信息。

Christopher Wickens等。在他們的“?人為因素工程概論”一書中定義了顯示設計的13條原則。

這些人類感知和信息處理的原理可用于創建有效的顯示設計。利用這些原理可以實現許多潛在的好處，其中包括減少錯誤，減少所需的培訓時間，提高效率以及提高用戶滿意度。

某些原理可能不適用于不同的顯示器或情況。有些原則似乎是矛盾的，沒有簡單的解決辦法可以說一個原則比另一個更為重要。可以針對特定設計或情況量身定制原理。在原理之間尋求功能上的平衡對于有效的設計至關重要。