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      人因工程與智能交互研究所

      人因工程與智能交互研究所
      Institute of Human Factors and Human-System Interaction

        人因工程與智能交互研究所是人因工程全國重點實驗室清華大學分部牽頭單位,也是中國人類工效學學會秘書處單位,致力于研究人與技術產品及系統的交互,旨在提升系統的綜合效能,改善用戶體驗,保障人員健康與系統安全,最終提升社會福祉和公平。研究所從人的生理、心理及社會屬性出發,關注人與軟硬件系統以及環境之間的交互,為各領域中的產品、作業、環境和系統(包括智能系統)的設計與評估提供科學依據、指導原則和工具方法。主要研究領域包括:

      ? 人的建模和認知工程(Human Modeling & Cognitive Engineering)

      · 人的認知建模、仿真和行為預測

      · 信息感知與視覺搜索

      · 決策、認知負荷與情境意識

      · 分布式認知與團隊元認知

      · 人體測量與三維建模

      · 生物力學建模

      ? 人機交互(Human-Computer/System Interaction)

      · 以用戶為中心的設計方法

      · 信息產品的可用性與用戶體驗

      · 支持特殊人群(如老年人)的信息產品設計

      · 社交化計算與用戶行為

      · 復雜數字化系統中的人機交互

      · 人機界面創新設計

      · 人與自動化/自主/智能系統(包括AI)的交互與合作

      · 人機系統的韌性(Resilience)及其預測研究

      · 視覺負荷與信息可視化

      ? 工效學產品設計

      · 硬件產品與工作地的工效學設計

      · 服務業中的人因與工效學

      ? 安全與健康

      · 復雜系統中的人因安全問題

      · 駕駛與道路安全

      · 職業健康與安全


      教師隊伍

      人因工程與智能交互研究所擁有一支快速成長的優秀教師隊伍,現有教授4人、副教授3人。

      饒培倫

      教授,工學博士(美國普渡大學)。國家杰出青年科學基金獲得者?,F任國際期刊International Journal of Human Computer Interaction,Universal Access in the Information Society編委、《人類工效學》編委會副主任、中國心理學會工程心理專業委員會委員、中國技術經濟學會神經經濟管理專業委員會副主任委員。曾任美國佐治亞理工大學、南卡羅來納州立大學、韓國延世大學兼職教授,微軟中國研究院、德國亞琛大學、日本中央大學訪問學者。

      研究方向:人因工程、人機交互、跨文化設計、為老年人的設計、用戶體驗等

      李志忠

      教授,工學博士(清華大學)?,F任國際期刊International Journal of Human Computer Interaction、International Journal of Industrial Ergonomics、Scientific Reports和《航天醫學與醫學工程》的編委、Human factors and Ergonomics in Manufacturing & Service Industries副編、全國人類工效學標準化技術委員會(TC7)委員、中國人類工效學學會理事、中國人類工效學學會復雜系統人因與工效學分會副主任委員、管理科學與工程學會神經管理與神經工程分會副主任委員、中國運籌學會可靠性分會常務理事。

      研究方向:人機團隊、人與自動化/智能系統的交互、復雜工業系統的界面設計、人的失誤與可靠性、人因學測評、安全分析與管理等

      吳昌旭

      教授,工學博士(美國密歇根大學),人因工程與智能交互研究所所長?,F任期刊IEEE Transactions on Systems、IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems、Human Factors and Ergonomics in Manufacturing & Service Industries、Behavioral and Information Technology副編,曾任國際人機工程學會(HFES)的人類績效建模技術組主席。中國人類工效學學會認知工效學系分會副主任委員。

      研究方向:人的行為預測(認知建模)和強人工智能、人機系統設計和產品設計、智能交通系統等

      張偉

      教授,工學博士(清華大學)?,F任中國人類工效學學會理事長、中華人因與工效學協會理事、亞洲工效學與設計協會理事、金磚五國工效學學會聯盟執行理事。國際期刊Ergonomics編輯、《人類工效學》編委會副主任、全國標準化原理與方法標準化技術委員會委員、全國工程管理專業學位研究生教育指導委員會委員兼秘書長。

      研究方向:駕駛安全、駕駛仿真測試與干預、復雜人機交互系統仿真、仿真行為研究、虛擬現實技術應用等

      于瑞峰

      副教授,管理學博士(清華大學)?,F任期刊International Journal of Industrial Ergonomics編輯、Human Factors and Ergonomics in Manufacturing & Service Industries副編、Journal of Transportation Technologies編委、《人類工效學》編委。中國人類工效學學會秘書長、常務理事,國際工效學協會(IEA)理事,亞洲工效學與設計理事會(ACED)理事,科技部創新方法研究會管理技術分會理事,管理科學與工程學會工業工程與管理分會理事。

      研究方向:視覺搜索與認知、工作組織、人-智能系統協同與交互等

      皋琴

      副教授,工學博士(清華大學)?,F任美國人因工程學會中國分會主席。國際期刊International Journal of Human-Computer Interaction編委、國際學術會議International Conference on Human Aspects of It for the Aged Population (ITAP) 會議主席。曾任美國MIT大學訪問學者。

      研究方向:復雜系統中的人機交互、信息產品的用戶體驗、社會化計算、支持老年人的信息產品設計、跨文化研究和服務設計等

      馬靚

      副教授,工學博士(法國南特中央理工學院)。人因工程與智能交互研究所副所長?,F任國際期刊Human Factors and Ergonomics in Manufacturing & Service Industries副編、《人類工效學》編委、中國人類工效學學會副秘書長。

      研究方向:疲勞風險建模與管理、人機協同決策等

       

      獎勵

      ? 博士生傅佳偉(導師:馬靚)獲IEA-Kingfar研究優秀獎,2022

      ? 國外合作學者I. Rauf(印度工業工程研究院), M.H. Agha(巴基斯坦國立科技大學), A. Salman(巴基斯坦Comsats大學), J. O. Gomes(巴西里約熱內盧聯邦大學), 沙永杰(中華大學)經提名獲得IEA-Tsinghua國際教育合作獎

      ? 博士生佘曼榕(導師:李志忠)獲管理科學與工程學會優秀博士學位論文獎,2022

      ? 張偉、李志忠教授獲得北京市教學成果二等獎,2022

      ? 博士生劉娜(導師:于瑞峰)獲管理科學與工程學會優秀博士學位論文獎,2020

      ? 饒培倫教授獲日本感性工學會 出版賞 Kawaii Engineering - Measurements, Evaluations, and Applications of Attractiveness, 2020

      ? 陳品瑄、劉雪茜、袁天一獲中國聯通冬夢大使創意挑戰賽 銅獎(導師:饒培倫),智慧工坊全場大獎(2022北京冬奧會無障礙服務設計策劃,入選< 聯合國2020智慧冬奧與可持續發展白皮書>)2020

      ? “設計的人因與文化"(主講人:饒培倫) 清華大學校級慕課國際影響力獎, 2019

      ? “Becoming My 70s 遇見70歲”,鳳凰網行動者聯盟2019公益盛典“最具網絡人氣公益創意”(導師:饒培倫),2019  

      ? 清華大學研究生精品課“工業工程倫理”,2019

      ? 博士生曹柳星(導師:馬靚)獲IEA-Kingfar研究優秀獎,2019

      ? 吳昌旭教授獲美國HFES人機工程學會最佳論文獎,2018

      ? 饒培倫教授獲教育部“2017年國家精品在線開放課程”

      ? MOOC Awards銅獎(“設計的人因與文化”),2017

      ? 饒培倫教授獲清華大學教學成果獎二等獎,2014

      ? 清華大學精品課程“工效學與工作組織”,2010

      ? 北京市精品課程“人因工程”,2009

      ? 英國工效學學會主席獎(The President's Medal),2008

      ? 薩文迪教授獲John L. Imhoff全球卓越獎,2008

      ? 李志忠教授獲軍隊科學技術進步—等獎,2007

      ? 饒培倫教授獲清華大學學術新人獎,2007

      ? 薩文迪教授獲“福瑞茲獎章”,2006

      ? 薩文迪教授獲國家外國專家“友誼獎”,2006

      ? 吳昌旭教授獲美國工程教育學會優秀教學獎等獎項,2006

      ? 李志忠教授獲國家科學技術進步—等獎,2005

      ? 張偉教授獲國家科技進步二等獎,2002

      ? 張偉教授獲北京市科技進步—等獎,2001

       

      合作與交流

      人因工程與智能交互研究所一直致力于與國際知名大學和研究機構開展廣泛且深入的學術交流。近年來的主要合作單位如圖所示。

      ? International Ergonomics Association (IEA)

      ? Harvard University

      ? Massachusetts Institute of Technology

      ? The Pennsylvania State University

      ? University of Michigan

      ? Stanford University

      ? University of North Carolina at Chapel Hill

      ? Georgia Institute of Technology

      ? Purdue University

      ? Arkansas Tech University

      ? Central Nantes

      ? Rheinisch-Westfaelische Technische Hochschule Aachen

      ? Technical University of Berlin

      ? The National University of Singapore

      ? City University of Hong Kong

      ? National Tsing Hua University

      ? Microsoft Asia research institute

      ? Chuo University

       

      科學研究

      人因工程與智能交互研究所的一個重要特色是其高度跨學科交叉的科學基礎和研究方法。研究所具有整合人體測量學、生物力學、心理學、認知科學、計算機科學、社會學、管理學、系統工程、產品工程等多個學科的跨學科科研能力,研究方法結合定性研究(如訪談、調研、人種學觀察)與定量研究(如對照試驗、生理心理測量),以實證研究為基礎,結合理論構架、模擬仿真以及數據挖掘等方法,為以人為中心的系統設計與評估相關研究提供完整的解決方案。

      截至2022年12月,研究所師生在國際學術期刊上已發表約290篇研究論文。


      發表論文的部分重要學術期刊

      ? Accident Analysis and Prevention

      ? ACM Transactions on Computer-Human Interaction

      ? Applied Ergonomics

      ? Behavior and Information Technology

      ? Computers & Education

      ? Computers in Human Behavior

      ? Computers in Industry

      ? Cyberpsychology, Behavior and Social Networking

      ? Ergonomics

      ? Human Factors

      ? IEEE Transactions on Human-Machine Studies

      ? IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems

      ? International Journal of Human-computer Studies

      ? International Journal of Human-computer Interaction

      ? International Journal of Industrial Ergonomics

      ? Interacting with Computers

      ? Journal of Biomechanics

      ? Journal of Safety Research

      ? Psychological Review

      ? Reliability Engineering & System Safety

      ? Risk Analysis

      ? Safety Science

      ? Transportation Research

       

      負責或參與組織的部分國際會議

      ? International Conference on Applied Human Factors and Ergonomics

      ? International Conference on Human-Computer Interaction

      ? International Conference on Quality and Reliability

      ? International Conference on Human Factors in Computer Systems

      ? The IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management

       

      科研項目

      ? 國家自然科學基金項目

      復雜人機緊耦合系統的人因安全理論研究(重大項目)

      機器行為與人機協同決策理論與方法研究(重大項目)

      人與自主體協同任務的腦力負荷研究

      神經數據驅動的智能制造場景下的生產管理機制與方法研究(專項項目)

      基于個體生物數學模型的自營卡車司機的疲勞風險管理

      群體共同作業對個體行為績效的影響及其機理研究

      在線自學習動態熱舒適模型預測的市內熱環境智能控制研究

      數字化核電站中的團隊協調與溝通與人機交互

      基于科技接受度的智能老齡照護系統研究與開發

      微博信息可信度影響因素、網絡傳播與可視化支持

      人因工程與決策行為分析(杰出青年科學基金)

      數字化工業系統中人機交互行為、復雜度與失誤(重點項目)

      個體和班組的診斷任務績效影響因素研究

      周期性手工裝配作業肌肉疲勞預測建模與其裝配質量改善

      道路險情下的駕駛員腦力負荷與腦力疲勞研究

      動態視覺搜索的績效建模及工作組織研究

      微博信息可信度影響因素、網絡傳播與可視化支持

      基于體力作業任務參數的肌肉疲勞模型的拓展研究

      動態環境下連續操作的復雜度分析及度量

      基于情緒的環保行為決策分析及相關因素研究

      多目標隨機視覺搜索績效研究

      移動通信設備交互績效框架的研究

      計算機化應急操作規程的人因學研究

      供應鏈上的合作機制及其實現方法研究

      面向人群適體設計的三維人體表面測量數據統計分析

      人與機器人交互的跨文化研究

      駕駛員險情反應特性測評分析與干預績效評估

      協同式虛擬設計與快速制造技術基礎研究

       

      ? 其他縱向項目

      三代核電關鍵技術標準研究—質量與可靠性標準研究

      MOOC的可持續發展關鍵問題研究項目

      基于仿真實驗的消費品安全危險源辨識及消費品安全過程管控方法研究

      服務認證評價指標信度和效度測量技術研究

      接口的信道特征與交互語義

      班組相互意識對基于知識的班組工作的影響

      時間壓力任務中人的腦力負荷與疲勞特性研究

      大幅面多用戶交互桌面關鍵技術及樣機研究

      引入彈幕技術的MOOC社區建設和數據挖掘

      顯控界面工效學設計與測評關鍵技術標準及其應用研究

      基于行為感知的駕駛安全與節能研究

      顯控一體化界面工效學反饋與容錯設計

      振動環境下人與觸摸屏交互的工效學設計技術

       

      ? 上海核工程研究設計院

      人因工程集成系統確認研究

      高度集成的數字化控制室任務分析方法研究

      人因工程人機接口設計導則研究

      數字化主控室人機交互模式和人員操作行為模型研究

      數字化主控室人員失誤機理和HRA方法研究

      先進人機接口人因工程研究與設計

       

      ? 中廣核工程有限公司

      核電廠人機交互設備人因工程驗證與確認方法研究

      核電廠調試人因失誤分析模型及調試人因可靠性分析模型研究

      調試人因失誤事件關系型數據庫建立及大數據分析研究

      復雜任務下的故障診斷與決策方法研究

       

      ? 法國EADS

      仿真任務中的疲勞研究

      數字維修文件的跨文化設計

      飛機組裝任務中的體力疲勞評價

      虛擬人體的人群模型

       

      ? 三菱重工

      基于運動跟蹤及仿真的數字作業評估

      基于光學仿真的少模型化技術研究

       

      ? 標準化研究院

      基于仿真實驗的消費品安全危險源辨識研究

      工作系統設計的人類工效學原則

      人機工程設計標準研究

      顯示器件視疲勞行為績效驗證測試

      成年人的典型視覺參數的測量方法研究

      視覺顯示終端視覺搜索視野及績效測評

       

      ? 美國聯合技術公司

      人與智能建筑的交互、家用智能溫控器的交互

      舒適、節能、安全環境的終端控制策略研究

      構建OTIS維保工人的經驗分享平臺

      電梯維保工人安全行為的個人特質影響因素

      建筑工地安全研究

       

      ? 美國利寶互助集團

      中國農民建筑工在模擬腳手架上柔性木板的平衡控制

      駕駛安全研究(行為、態度及干預)

      中國女性人手的三維測量與建模

      中國建筑工人復合手工物料搬運作業時生理和感覺反應

      地面光滑度對手工物料搬運者的心理物理和生理影響研究

      中國道路交通指路標志設計

      中美警告標志設計與危險認知差異

       

      ? 華為

      智能手表佩戴舒適性人因研究

      手機熱舒適性研究

      手機保護膜順滑度研究

      未來數字生活場景研究

      游戲觸屏操控指標技術合作項目

      人因差錯研究

       

      ? 寶馬

      車載地圖用戶心智模型研究

      駕駛幸福感研究

      中國駕駛員積極刺激研究


      ? 長安汽車

      人因工程標準體系


      ? 西門子

      大型復雜工程軟件情感要素設計

      智能交通管理系統的應用研究

      跨文化目視管理

       

      ? P&G集團

      老年人行為的計算機建模

      計算機輔助面部三維Z掃描數據處理

      香味特性與消費者情緒研究

      口腔產品味道對情緒的影響

       

      ? 波音公司

      短程航線飛機行李箱操作的力學研究

      機艙人因研究與行李箱概念設計測試

       

      ? 其他合作項目

      徐工:工程機械高原隧道駕駛舒適性關鍵技術研究及評價軟件開發

      美的:家電人機交互研究

      SAP:文化差異與用戶界面設計

      騰訊:互聯網產品用戶粘性研究

      三星:數字電視可用性

      諾基亞:中文字體可讀性的研究

      合川科技:虛擬現實眼鏡人因測評研究

      小牛資本:互聯網借貸平臺用戶體驗與可用性測試

      歐盟第七框架項目:可及化服務整合與標準化的開放式架構研究

      中國石化:人力資源和培訓管理能力模型

      NTT:在設計支持高齡使用者的門戶網站用戶界面的設計準則架構

      IBM:文化差異與項目管理內工作流軟件設計

      富士康:產線工人肌肉疲勞恢復特性研究

      中鐵集團:車間績效考核管理體系研究

      清華大學自主項目:虛擬現實中生死攸關突發事件的逃生營救活動研究

      尼桑:針對中國典型死亡事故的車輛安全裝置有效性研究

      北京地鐵:乘客滿意度調查分析

      清華大學亞洲研究中心:快餐連鎖店的顧客服務體驗與質量評測設計研究體系

       

      人因研究專題

      復雜緊耦合系統的人因安全理論研究

      “復雜人機緊耦合系統的人因安全理論研究”重大項目聚焦復雜系統人因安全,由中國載人航天工程副總設計師、國際宇航科學院院士陳善廣研究員牽頭負責,清華大學(工業工程系)為項目依托單位申報,是國家自然科學基金委員會交叉科學部成立后首批三個重大項目之一。

      近年來,國內外航空航天等復雜系統重大安全事故仍時有發生,人因安全問題(與人因相關的安全問題)占比高達70%以上,即使在裝備先進的發達國家也概莫能外。該項目擬面向“四特”(特殊環境、特殊任務、特殊裝備和特殊人員)條件下的復雜人機緊耦合系統,從人的角度研究人員異常操作行為的特征規律、影響因素及其作用機制,探討異常操作行為的檢測原理(課題一);從機的角度研究人機功能分配和人機交互界面特征對安全的影響,建立避免人因缺陷的人機功能分配和人機交互設計理論和方法(課題二);從系統的角度,構建復雜系統人機一體化模型,研究人機沖突的特征、規律和成因,形成人因安全問題的分析、預測與評估方法(課題三)。整個項目試圖較系統地揭示人因安全的影響因素與深層次機制,提出消除人因安全隱患和避免重大災難事故的原理、途徑與方法,形成人因安全新理論。陳善廣為項目負責人,同時也是項目課題三的負責人,課題一負責人為浙江大學葛列眾教授,課題二負責人為清華大學工業工程系李志忠教授。其他參加單位有航天員科研訓練中心、中科院自動化所和中科院心理所。

      “復雜人機緊耦合系統的人因安全理論研究”項目總體框架


      機器行為與人機協同決策理論與方法研究

      機器行為與人機協同決策理論與方法研究”重大項目由工業工程系吳昌旭教授牽頭負責,清華大學(工業工程系)為項目依托單位申報,是國家自然科學基金委員會管理學部2021年度獲批的三個重大項目之一。

      人機協作或共融不僅對人工智能技術提出更高的要求,也對相關的管理模式帶來了巨大的挑戰。該項目整合多方面資源,從人作用于機器、機器作用于人以及人機雙向作用的視角,展開機器行為與人機協同決策理論與方法的相關研究。項目設有四個課題,分別由四個高校承擔:課題一“管理決策環境下的機器行為模式及演化”(華東師范大學馬利莊教授團隊);課題二“人機協同中人的行為”(清華大學吳昌旭教授團隊),課題三“人機協同決策的新型模式和管理場景”(上海交通大學謝曉嵐教授團隊);課題四“生產和服務管理決策中的人機協同創新型模式”(浙江大學周偉華教授團隊)。課題二的主要研究人員包括清華大學工業工程系吳昌旭教授、張偉教授、王琛副教授,人文學院曹柳星講師,以及華東師范大學計算機科學與技術學院蘭曼教授。

      “機器行為與人機協同決策理論與方法研究”項目總體構想


      駕駛安全研究項目

      過去十年中國迎來了高速的汽車化浪潮,汽車年銷量和高速公路總里程已經超過美國,但安全駕駛問題日益突出。我國尚未形成與高度汽車化相適應的汽車安全文化氛圍,在駕駛員安全理念、行為、交通軟硬件環境和駕駛管理等方面與發達國家存在巨大的差距。本專題運用社會調查、道路觀測、駕駛仿真測試、干預性訓練等方法從多個角度來研究我國駕駛員的群體傾向性,探討深層的原因,探索科學的干預手段。

      ? 中美駕駛員關于安全駕駛的認知對比

      ? 駕駛員險情反應特性與干預手段研究

      ? 駕駛員車燈使用行為研究

      ? 駕駛員安全帶使用行為調查

      ? 道路標識設計與仿真評測

      ? 駕駛時手機使用行為研究

      ? 汽車安全裝置與技術有效性認知研究

      ? 駕駛導航模式研究

      ? 駕駛員跟弛與換道特性研究

      ? 基于駕駛員跟弛與換道模型的交通流微觀仿真


      人因工程全國重點實驗室

      人因工程全國重點實驗室(National Key Laboratory of Human Factors Engineering)主要服務于(但不限于)國之重器,重點針對航天、航空、航海、核電、高鐵等國家重大工程應用領域,從應用需求和解決問題出發,體系化推動重要領域的人因工程發展。實驗室的研究方向確定為:人因學基礎理論、人因工程前沿技術、復雜人機系統整合、特殊環境生命保障工程。

      清華大學作為其重要組成,依托單位為工業工程系,參與單位有航天航空學院、計算機系、核研院、電子系、心理學系、美術學院、未來實驗室等。清華大學將推動原創性理論和前沿技術研究,擴展人才引進與培養,研究團隊側重于人因基礎理論和人因工程前沿技術方向,重點開展人因基礎理論及機制研究、先進人機技術及其應用、系統人因設計與驗證等研究與開發工作。

       

      中國人類工效學學會(Chinese Ergonomics Society, CES) 

      中國人類工效學學會成立于1989 年,是由全國工效學工作者依法登記、自愿組成、具有公益性的學術性法人社會團體,本會接受教育部和民政部的業務指導和監督管理。作為國家一級學會和國內人類工效學專業的最高學術團體,中國人類工效學學會以促進我國工效學人才培養與提高、知識普及與推廣、學術研究與創新、國內外專業交流與合作為己任,推動“以人為本”的理念、技術、方法、工具在產品和服務設計中的應用,為提高美好生活品質作出貢獻。學會下設14個專業技術分會,現有會員近3000人,會員來自300 多個單位,包括大學、科研院所及企事業單位等。當前,中國人類工效學學會秘書處設在清華大學工業工程系,學會期刊為《人類工效學》(雙月刊)。

       

      美國人因與工效學學會中國分會

      美國人因與工效學學會(Human Factors and Ergonomics Society, HFES)中國分會目前擁有會員數十名,以來自各大高校的教授和學生為主。中國分會致力于為各大高校教師和學生提供一個學術交流和分享平臺。


       


      清華大學工業工程系
      聯系電話: 010-62772989
      傳真:010-62794399
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