信息可视化中的视场转换损耗-(面向决策的注意管理与心智地图构建)

本书针对多视图信息可视化中存在的注意管理 困难和迷航问题，以提升用户可视分析和决策效率 为导向，将语言学、人因工程学、实验心理学中的 研究思维和研究范式融合至信息可视化设计和可用 性评估中。在理论研究部分，本书首先基于概念隐 喻理论建立了实体空间与信息可视化空间之间的概 念映射，提出了信息可视化空间中要素层次概念模 型、决策任务分层体系，构建了人与多视图信息可 视化空间交互认知概念模型；随后从多视图信息可 视化空间中的认知流程以及注意管理和心智地图构 建这两个核心认知要素出发，提出了信息可视化空 间中的视场转换损耗概念，分析了视场转换损耗的 表现形式、产生机理和影响因素，构建了视场转换 损耗的概念体系。在实验研究部分，本书通过构建 视听双任务环境，验证了多视图可视化空间中视场 转换损耗的存在，分析了视觉线索以及工作记忆卸 载对视场转换损耗的影响，定量地比较了不同信息 密度、不同视图呈现方式和信息编码方式所产生的 视场转换损耗。基于理论分析与实验研究结果，本 书从降低视场转换损耗的角度提出了相应的人机交 互信息可视化界面的设计策略。在展望部分，基于 本书中采用的研究方法与取得的研究结论，提出在 三维虚拟现实环境中研究场景切换和多感知模态转 换损耗的可行性和必要性。

彭宁玥，博士，1992年9月生，江苏南京人，现为南京邮电大学传媒与艺术学院校长专聘副教授。东南大学与多伦多大学联合培养博士，2022年毕业于东南大学工业设计专业，获工学博士学位。长期从事信息可视化中的决策与认知课题研究。研究方向涉及信息可视化中的认知心理学、用户体验设计、信息可视界面的设计工效评价和虚拟现实中的具身认知等。主持并参与教育部人文社会科学研究青年基金项目、江苏省研究生科技创新项目、国家自然科学基金面上项目以及技术基础项目多项，在Behaviour＆Information Technology、Interacting with Computers、International Journal of Human-Computer Interaction以及《东南大学学报（自然科学版）》发表与信息可视化中的认知心理学相关的论文数十篇。

第一章 绪论 1.1 研究背景及意义 1.2 国内外研究现状 1.2.1 信息可视化空间中的决策相关研究 1.2.2 信息可视化空间中的空间要素相关研究 1.2.3 信息可视化空间中的人因要素相关研究 1.2.4 信息可视化空间中的设计要素相关研究 1.2.5 信息可视化领域中的多学科交叉研究范式 1.3 课题研究内容与本书结构 1.3.1 课题研究内容 1.3.2 本书结构 第二章 信息可视化中的空间属性分析 2.1 概念隐喻的基本理论概述 2.1.1 概念隐喻的含义与核心 2.1.2 概念隐喻的根基与分类 2.1.3 空间隐喻的概念及映射框架 2.2 从实体空间到信息可视化空间 2.2.1 实体空间中的要素分析 2.2.2 信息可视化空间中的要素分析 2.2.3 从实体空间到信息可视化空间的概念隐喻映射 2.3 信息可视化空间中的要素层次模型 本章小结 第三章 多视图信息可视化呈现与决策任务特性分析 3.1 信息可视化中的多视图呈现方式 3.1.1 多视图信息可视化中的时间、空间与结构特征 3.1.2 多识图信息可视化形式 3.1.3 多视图信息可视化形式在TSS-Cube中的映射 3.1.4 多视图信息可视化中的视场转换 3.2 多视图信息可视化中的决策任务体系 3.2.1 信息可视化空间中的决策任务体系 3.2.2 基于多视图信息可视化的决策任务 3.2.3 基于多视图信息可视化的决策任务体系 3.3 多视图信息可视化中的交互认知流程 3.3.1 认知流程研究概述 3.3.2 人与多视图信息可视化中的交互认知流程 本章小结 第四章 信息可视化空间中的视场转换损耗理论研究 4.1 视场转换损耗概念的提出 4.1.1 转换损耗的定义 4.1.2 视场转换损耗的定义 4.2 视场转换损耗的表现形式 4.2.1 注意管理中的视场转换损耗 4.2.2 心智地图构建中的视场转换损耗 4.3 视场转换损耗的产生机理 4.3.1 视场转换中的认知控制 4.3.2 来自历史浏览视场的前摄干扰 4.3.3 来自对当前视场的场景适应 4.4 视场转换损耗的影响因素 4.4.1 视场转换损耗的内源性影响因素 4.4.2 视场转换损耗的外源性影响因素 4.5 对视场转换损耗的实验验证 4.5.1 对可视化中信息的视觉加工过程的探索 4.5.2 视场转换过程中注意管理的概念模型构建 4.5.3 对视场转换损耗和注意管理概念模型的实验验证 4.5.4 对视场转换损耗的验证实验总结与设计策略 本章小结 第五章 视觉线索对视场转换损耗的影响研究 5.1 色彩作为视觉线索的可行性初探 5.2 并置式多视图呈现中视觉线索对视场转换损耗的影响 5.2.1 研究目的 5.2.2 总体研究方法与假设 5.2.3 实验方法 5.2.4 数据分析结果 5.2.5 实验讨论 5.2.6 实验总结 5.3 序列式多视图呈现中视觉线索对视场转换损耗的影响 5.3.1 研究目的 5.3.2 实验任务范式与假设 5.3.3 实验方法 5.3.4 数据分析结果 5.3.5 实验讨论与小结 5.4 基于实例的序列式多视图呈现中的视觉启动线索有效性验证 5.4.1 可视化数据集 5.4.2 实验方法 5.4.3 数据分析结果 5.4.4 实验讨论与小结 5.5 对启动线索实验及其跟进实验的总结 5.5.1 实验总结 5.5.2 设计策略 本章小结 第六章 工作记忆卸载对视场转换损耗的影响研究 6.1 心智地图构建中的工作记忆 6.1.1 空间-时态数据可视化中的工作记忆 6.1.2 层级地理数据可视化中的工作记忆 6.2 视图呈现方式对心智地图构建和视场转换损耗的影响 6.2.1 研究目的 6.2.2 实验任务范式与假设 6.2.3 实验方法 6.2.4 数据分析结果 6.2.5 实验讨论 6.2.6 实验总结与设计策略 6.3 概览视图对心智地图构建和视场转换损耗的影响 6.3.1 研究目的 6.3.2 实验任务范式与假设 6.3.3 实验方法 6.3.4 数据分析结果 6.3.5 实验讨论 6.3.6 实验总结与设计策略 本章小结 第七章 总结与展望 7.1 本书工作总结 7.2 研究展望 参考文献 后记