在现代战机显示界面系统的设计中，应最大化地考虑人的认知因素，改善航电界面的认知情况，提高飞行员情境认知能力，开展人性化界面设计是当前我国航电界面发展的关键趋势。
东南大学薛澄岐教授是国内复杂信息系统数字界面人机交互设计领域的先行者，是该领域最具影响力学术带头人之一。领导的团队是国内首个以脑电技术为手段开展复杂信息系统人机交互数字界面专业化设计研究团队，所完成的数十项的设计与研究项目，推进了工业设计学科的发展，加快了该学科在工业领域的应用。近期，《中国航空报》记者专访了薛澄岐教授，向他了解了复杂系统数字界面人机交互设计项目研究的具体内容以及未来该方面内容的发展方向。
《中国航空》：由您承担的“复杂系统数字界面人机交互设计”是一项怎样的研究？请您详细介绍一下该项技术研究的内容，具体谈谈项目的“技术实现过程”。
薛澄岐：随着计算机技术和控制技术的快速发展，复杂化的信息操控系统也进入了信息化时代。在很多复杂信息系统中已经逐步取代传统的显控界面，被广泛应用到战机船舶驾驶、核电厂控制、战场指挥、汽车驾控等各种复杂的人机交互系统和之中。复杂信息系统的计算机数字界面信息来源渠道多，信息量大，信息结构关系错综复杂，是人机信息交互的重要载体和媒介。从某种意义上来说，复杂信息系统人机交互数字界面就是系统的大脑，系统的各方面信息都汇集于此，复杂信息系统人机交互数字界面已成为操作者获取信息、知识推理、判断决策的重要手段和操作依据。复杂信息系统人机交互界面在军事、信息安全、地理交通等诸多重要领域发挥着不可替代和非常重要的作用。在军事领域，随着新军事时代的到来，现代战争作战效能的发挥建立在能量流（动力系统）、信息流（信息系统）和物质流（武器装备）的有机结合之上。信息化条件下，战场情况变化急剧，战机稍纵即逝，军事人员要及时关注战场态势并作出决策，单靠“人脑”显然难以完成，必须借助于以计算机技术为主的数字界面信息系统。
“复杂系统数字界面人机交互与设计”是对复杂系统数字界面的可用性和信息使用绩效进行研究，是基于对数字界面进行元素解构并分析数字界面信息编码的设计原则和方法，提炼出符合操作人员认知规律的设计原则和方法。研究以眼动追踪、脑电测试、认知负荷态势、界面信息架构与编码、三维交互和多点触控等六大技术为手段，以视觉、注意捕获、信息流、生态融合、认知摩擦等五大科学理论为支撑。在界面设计的迭代过程中，实现对复杂系统数字界面的设计、评估和开发。
东南大学工业设计系围绕“复杂系统数字界面人机交互与设计”方向持续研究，自2008年以来，已承担国家级项目、省部级项目、国防军工项目数十项，应用领域深入到航空、航天和航海等领域。2008~2010年度，东南大学工业设计系承担了航空科学基金重点实验室类项目“面向信息化作战的战机航电系统人机交互界面设计研究”，并开展了战机航电系统人机交互界面的信息组织和显控方式研究、布局与形态研究、信息视觉传达研究以及以用户为中心的可用性评价方法研究。在战机航电系统人机交互界面眼动、脑电的生理测评方法这一国际前沿研究上，首创了航电界面眼动实验的方法、操作和分析的规范体系，脑电ERP对航电界面判断、决策等认知过程分析和评价的关联机制。整个项目研究达到了国际先进国内领先水平。
随后，基于“面向信息化作战的战斗机航电系统人机交互界面设计研究”项目中所取得的理论和实践，对该领域进行深度研究，得到3项国家自然基金的资助支持。
《中国航空》：该研究将为航空工业的发展起到怎样的推动作用？其研究将如何在飞机制造领域上应用？是否已经有实际生产、应用的案例？
薛澄岐：研究针对战机航电系统显示界面设计和评价方法展开，有如下重要作用和意义：一是增强飞行员的情境认知能力，帮助飞行员执行作战任务，提高战机作战能力；二是通过合理的显示界面，帮助飞行员正确理解和操作界面，帮助飞行员做出正确决策；三是通过对显示界面信息进行合理筛选，确保与功能任务相关的必要信息传递，减轻飞行员操作负担，降低认知负荷；四是通过显示屏幕将数据集成，飞行员正确地理解界面信息，保障飞行任务完成；五是建立战机航电系统人机交互界面可用性度量指标体系和方法体系，通过眼动追踪和脑生理指标评估，进一步优化了航电界面生理测试评估体系。
目前，我国在航电系统显示界面设计和实验方面的研究工作仍存在较大欠缺，缺乏具有针对性的界面设计方法和对认知、能效等问题的研究。本研究以科学可靠的界面设计和实验方法，有效地指导、和评估界面设计工作，由此将技术上的进步为应用，使飞行员能够灵活地应对现代战争局势的多变性；自主研发适用于我国先进战机的显示界面，从而推动新时代国情下的中事科技发展。
现有研究已经在航空其他相关研究中得到应用和推广，同时也应用于其他领域的复杂信息系统数字界面的设计中，领域拓展到海上和陆上复杂指挥信息系统的数字界面人机交互设计。
《中国航空》：针对这方面的研究，国外的发展情况是怎样的？国内整体研究水平如何？还需要在哪些方面进一步加强和改进？
薛澄岐：近年来，随着科技的不断发展，世界都将目光转向了复杂信息系统界面设计的开发与研究。复杂信息系统的研究主要可分为两个方面，普通民用复杂信息系统研究领域和特殊军用复杂信息系统研究领域。普通民用复杂信息系统主要有汽车、船舶、民用飞机、核电控制等操控系统；特殊军用复杂信息系统主要有航天飞行器、舰艇、战斗机以及现代化战场指挥等指挥系统。以美国为首的国家，在复杂信息系统研究领域处于绝对的领先地位，无论是对民用还是军用复杂信息系统，研究者们都进行了大量深入的研究，取得了许多阶段性研究。美国将21世纪的基础研究内容分为4项，其中有一项就是人机界面。美国的关键技术计划不仅把人机交互界面列为软件技术发展的重要内容之一，而且专门增加了与软件技术并列的人机系统界面这项内容。日本也提出了FPIEND21计划（FuturePersonalizedInformationEnvironmentDevelopment），其目标就是要开发21世纪的计算机信息系统界面。
虽然我国在硬件方面已逐步接近美国、日本等科技发达国家，但以软件交互为核心的复杂信息系统研究一直处于绝对的落后地位。随着对复杂信息系统人机交互研究认识的逐步提升，从国家层面上，人机交互先后被列入我国973计划、863计划、“十二五”计划中的重要内容之一。近年来，国内从事界面设计的学者越来越多，大型企业也开始设立的界面设计部门。
人性化研究。在现代战机显示界面系统的设计中，应最大化地考虑人的认知因素，改善航电界面的认知情况，提高飞行员情境认知能力，开展人性化界面设计是当前我国航电界面发展的关键趋势。
科学性研究。通过科学的评估测试方法，利用当前的新科技拓展相关实验研究工作，进行科学的界面设计，提高界面能效和优化界面绩效，从而确保显示界面传递给飞行员的信息符合人的认知，使人机达到最优。
简约化研究。通过信息架构的深度分析研究，简化和优化航电界面，结合信息的分层，有效降低飞行员的认知负荷，帮助其适应高度紧张的战场。
标准化研究。采用标准化的航电显示界面，以缩短航电系统的设计研发周期，缩短飞行员培训时间，快速形成战斗力。东哥格格
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