获取用于人机交互任务的操作数据的方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机领域，具体而言，涉及一种获取用于人机交互任务的操作数据 的方法和装置。
【背景技术】
[0002] 目前，数字化人机交互控制系统已经广泛应用于核电、航空、石油化工等领域，人 机交互的重要性也开始日益受到普遍的关注。其中，人机交互是人与机器之间的双向通信， 以一定的符号和操作来实现，在数字化背景下，它具有操纵员角色转变、认知负荷大、硬控 制向软控制转变、人机界面更加丰富等特点。然而，人机交互过程中却常常由于人为因素引 发失误，而这些失误很有可能会导致交互控制失效或者更严重的事故。
[0003] 以往研宄工作大多是对传统主控室操作员的绩效评估，传统工业系统的主控室主 要基于模拟技术，操作员在操作时主要面对大量的报警面板、模拟指示器、以及手动转换 器。现阶段主控室主要基于数字技术的，许多学者对于数字化主控室操作员的绩效评估进 行了研宄，但处于起步阶段，评估手段与方法匮乏，无法定量描述操作人员执行人机交互的 绩效的操作数据。
[0004] 针对现有技术中无法获取执行人机交互的操作的绩效操作数据的问题，目前尚未 提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供了一种获取用于人机交互任务的操作数据的方法和装置，以至 少解决现有技术中无法获取执行人机交互的操作的绩效操作数据的技术问题。
[0006] 根据本发明实施例的一个方面，提供了一种获取用于人机交互任务的操作数据的 方法，包括：获取预先确定的操作集合中的各个预定操作，其中，预定操作根据人机交互任 务所需执行的交互操作确定；获取各个预定操作的权重参数；检测对预定对象执行各个预 定操作的操作时间；根据操作时间及权重参数计算，得到用于人机交互的操作数据。
[0007] 进一步地，获取各个预定操作的权重参数包括：获取每个预定操作的指标参数集 合，其中，指标参数集合中包括一个或多个预设指标数据；根据预设指标数据确定各个预定 操作的操作熵值；按照操作熵值调整预设指标数据，得到每个预定操作的权重参数。
[0008] 进一步地，根据预设指标数据确定各个预定操作的操作熵值包括：建立各个预定 操作的指标矩阵，其中，各个指标参数集合中的预设指标数据的个数相同，指标矩阵中的 每一列中的元素分别为对应同一个预定操作的一个或多个预设指标数据；按照第一公式 计算指标矩阵中每个预设指标数据对应预定操作的初始权重p(aj，其中，第一公式为： m 乏>//，为第j个预定操作的第i个预设指标数据，m为各个指标参数集合中 i'-l 的预设指标数据的个数，i= 1，2,……，m;按照第二公式计算第j个预定操作的操作熵值 e」，其中，第二公式爻
【主权项】
1. 一种获取用于人机交互任务的操作数据的方法，其特征在于，包括： 获取预先确定的操作集合中的各个预定操作，其中，所述预定操作根据人机交互任务 所需执行的交互操作确定； 获取各个所述预定操作的权重参数； 检测对预定对象执行各个所述预定操作的操作时间； 根据所述操作时间及所述权重参数计算，得到所述用于人机交互的操作数据。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取各个所述预定操作的权重参数包括： 获取每个所述预定操作的指标参数集合，其中，所述指标参数集合中包括一个或多个 预设指标数据； 根据所述预设指标数据确定各个所述预定操作的操作熵值； 按照所述操作熵值调整所述预设指标数据，得到每个所述预定操作的所述权重参数。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述预设指标数据确定各个所述预 定操作的操作熵值包括： 建立各个所述预定操作的指标矩阵，其中，各个所述指标参数集合中的所述预设指标 数据的个数相同，所述指标矩阵中的每一列中的元素分别为对应同一个所述预定操作的一 个或多个所述预设指标数据； 按照第一公式计算所述指标矩阵中每个所述预设指标数据对应所述预定操作的初始
预设指标数据，所述m为各个所述指标参数集合中的预设指标数据的个数，i= 1，2,……，m ； 按照第二公式计算第j个所述预定操作的所述操作熵值％，其中，所述第二公式为：
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照所述操作熵值调整所述预设指 标数据，得到每个所述预定操作的所述权重参数包括： 获取所述第j个预定操作的差异性因数其中，4= 1-ej; 利用所述差异性因数4按照第三公式调整所述第j个预定操作的初始权重P(aj，得 到调整后的权重Iiij，其中，所述第三公式为：hij=CljXP(Bij); 通过以下方式计算所述第j个预定操作的所述权重参数kj:
其中，所述m表示各个指标参数集合中所述预设指标数据的个数，所述i表示第i个预 设指标数据，其中，i= 1，2,......，m;所述n表示所述预定操作的个数，所述j表示第j 个预定操作，其中，j= 1，2,......，n。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述检测对预定对象执行各个所述预定 操作的操作时间包括： 检测所述预定对象的操作距离； 检测所述预定对象的尺寸大小； 通过第四公式根据所述预定对象的操作距离D和所述预定对象的尺寸大小S确定所述 预定操作的运动难度指数，其中，所述第四公式为：ID=log2(D/S+l); 通过以下方式计算所述第j个预定操作的所述操作时间tj: tj=a+bID」， 其中，所述a、b为预设参数，所述1?表示所述第j个预定操作的运动难度指数。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述操作时间及所述权重参数 计算，得到所述用于人机交互的操作数据包括： 通过以下方式计算所述操作数据IP:
其中，所述n表示所述预定操作的个数，所述j表示第j个预定操作，其中，j= 1， 2,......，n;所述h表示所述第j个预定操作的所述权重参数，所述IP^表示第j个预定 操作的操作指数；其中，通过第五公式得到所述IPj,其中，所述第五公式为=IPj=ID」/%， 其中，所述1?表示所述第j个预定操作的运动难度指数，所述h表示所述第j个预定操作 的所述操作时间。
7. -种获取用于人机交互任务的操作数据的装置，其特征在于，包括： 操作获取模块，用于获取预先确定的操作集合中的各个预定操作，其中，所述预定操作 根据人机交互任务所需执行的交互操作确定； 参数获取模块，用于获取各个所述预定操作的权重参数； 检测模块，用于检测对预定对象执行各个所述预定操作的操作时间； 计算模块，用于根据所述操作时间及所述权重参数计算，得到所述用于人机交互的操 作数据。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述参数获取模块包括： 第一获取子模块，用于获取每个所述预定操作的指标参数集合，其中，所述指标参数集 合中包括一个或多个预设指标数据； 确定模块，用于根据所述预设指标数据确定各个所述预定操作的操作熵值； 调整模块，用于按照所述操作熵值调整所述预设指标数据，得到每个所述预定操作的 所述权重参数。
9. 根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括： 建立模块，用于建立各个所述预定操作的指标矩阵，其中，各个所述指标参数集合中的 所述预设指标数据的个数相同，所述指标矩阵中的每一列中的元素分别为对应同一个所述 预定操作的一个或多个所述预设指标数据； 第一计算子模块，用于按照第一公式计算所述指标矩阵中每个所述预设指标数据对应
定操作的第i个所述预设指标数据，所述m为各个所述指标参数集合中的预设指标数据的 个数，i= 1，2，......，m; 第二计算子模块，用于按照第二公式计算第j个所述预定操作的所述操作熵值其 中，所述第二公式为：
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括： 第一获取子模块，用于获取所述第j个预定操作的差异性因数其中，4= 1-ej; 第三计算子模块，用于利用所述差异性因数4按照第三公式调整所述第j个预定操作 的初始权重PhP，得到调整后的权重、.，其中，所述第三公式为：Iiij= (IjXPbij); 第四计算子模块，用于通过以下方式计算所述第j个预定操作的所述权重参数kj:
其中，所述m表示各个指标参数集合中所述预设指标数据的个数，所述i表示第i个预 设指标数据，其中，i= 1，2,......，m;所述n表示所述预定操作的个数，所述j表示第j 个预定操作，其中，j= 1，2,......，n。
11. 根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括： 第一检测子模块，用于检测所述预定对象的操作距离； 第二检测子模块，用于检测所述预定对象的尺寸大小； 确定子模块，用于通过第四公式根据所述预定对象的操作距离D和所述预定对象的尺 寸大小S确定所述预定操作的运动难度指数，其中，所述第四公式为：ID=log2(D/S+l); 第五计算子模块，用于通过以下方式计算所述第j个预定操作的所述操作时间tj: tj=a+bID」， 其中，所述a、b为预设参数，所述1?表示所述第j个预定操作的运动难度指数。
12. 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括： 第六计算子模块，用于通过以下方式计算所述操作数据IP:
其中，所述n表示所述预定操作的个数，所述j表示第j个预定操作，其中，j= 1， 2,......，n;所述h表示所述第j个预定操作的所述权重参数，所述IP^表示第j个预定 操作的操作指数；其中，通过第五公式得到所述IPj,其中，所述第五公式为=IPj=ID」/%， 其中，所述1?表示所述第j个预定操作的运动难度指数，所述h表示所述第j个预定操作 的所述操作时间。
【专利摘要】本发明公开了一种获取用于人机交互任务的操作数据的方法和装置。其中，该方法包括：获取预先确定的操作集合中的各个预定操作，其中，预定操作根据人机交互任务所需执行的交互操作确定；获取各个预定操作的权重参数；检测对预定对象执行各个预定操作的操作时间；根据操作时间及权重参数计算，得到用于人机交互的操作数据。本发明解决了现有技术中无法获取执行人机交互的操作的绩效操作数据的问题，达到了提高操作的准确性的技术效果。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN104714449
【申请号】CN201510102720
【发明人】张力, 袁科, 刘雪阳, 洪俊, 胡鸿, 方小勇
【申请人】湖南工学院
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年3月9日