一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法及系统，涉及人机界面生成技术领域，包括以下步骤：采集计数仪表在不同操作模式下的数据存储与分析需求，并基于采集结果对构建人机交互情境；从人机交互情境为初始角度，确定界面的布局与设计，并采用差分进化算法对人机界面布局进行优化；基于优化完成的布局结合语音交互与视觉交互方法生成计数仪表人机界面，并利用计算机辅助部署远程监控功能；对人机界面进行测试反馈，根据反馈结果进行修改确定人机界面与计数仪表之间的通信功能并部署人机界面

【技术实现步骤摘要】
一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法及系统


[0001]本专利技术涉及人机界面生成
，具体来说，涉及一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法及系统
。

技术介绍

[0002]计数仪表是一种用于测量和显示某种物理量的仪表，可以用来计算和显示各种不同类型的计数，如电能计数
、
水表
、
气表
、
温度计等
。
计数仪表通常具有数字显示屏，可以直观地显示测量结果，通常被广泛应用于工业
、
商业和家庭环境中，用于监测和控制各种资源的使用和消耗情况
。
[0003]人机界面（
Human
‑
Computer Interface
，简称
HCI
）是指人与计算机之间进行信息交互的界面，是人与计算机系统之间进行交流和互动的桥梁，使用户能够通过输入设备向计算机提供指令或数据，同时从计算机的输出设备获取反馈信息，人机界面的设计旨在提供用户友好的交互体验，使用户能够轻松使用计算机系统，并有效地完成所需的任务
。
[0004]计数仪表在使用时需将计数仪表与人机界面进行结合，将计数仪表的测量结果以可视化的方式呈现给用户，用户能根据人机界面实时监测和控制计数仪表的运行状态，实现对计数仪表的远程操作与控制
。
但是现有的技术仪表人机界面在使用时不能够实时对人机界面的运行状态进行监控，当出现异常时不能够及时进行反馈与修改，使得人机界面与计数仪表之间的通信效率降低，拉低了运行效率和用户满意度
。
[0005]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案
。

技术实现思路

[0006]针对相关技术中的问题，本专利技术提出一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法及系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题
。
[0007]为此，本专利技术采用的具体技术方案如下：第一方面，本专利技术提供了一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法，该基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法包括以下步骤：
S1、
采集计数仪表在不同操作模式下的数据存储与分析需求，并基于采集结果对构建人机交互情境；
S2、
从人机交互情境为初始角度，确定界面的布局与设计，并采用差分进化算法对人机界面布局进行优化；
S3、
基于优化完成的布局结合语音交互与视觉交互方法生成计数仪表人机界面，并利用计算机辅助部署远程监控功能；
S4、
对人机界面进行测试反馈，根据反馈结果进行修改确定人机界面与计数仪表之间的通信功能并部署人机界面
。
[0008]优选的，采集计数仪表在不同操作模式下的数据存储与分析需求，并基于采集结果对构建人机交互情境包括以下步骤：
S11、
了解需求者对计数仪表数据的需求，确定计数仪表在工作时的各类操作模式；
S12、
基于操作模式判断各类操作模式下的涉及到的数据内容，并根据数据内容搭建数据存储库，根据不同操作模式进行分类存储，数据内容包括计数结果
、
计数时间
、
计数速率及计数类型中的至少一种；
S13、
采用数据分析工具对数据内容进行分析提取出与用户需求相关的数据进行可视化管理，并根据数据分析结果构建预设的人机交互情境
。
[0009]优选的，从人机交互情境为初始角度，确定界面的布局与设计，并采用差分进化算法对人机界面布局进行优化包括以下步骤：
S21、
以人机交互情境为初始角度利用图形化工具描述人机交互流程，并基于交互流程确定人机界面功能；
S22、
根据人机界面功能与多条布局原则构建界面功能布局模型，并基于理想点位置确定布局模型的适应度函数进行页面布局设计；
S23、
将优化后的功能布局转换为离散优化空间，并通过分析优化目标建立布局指标评估方法，将离散优化空间引入差分进化算法判断优化后的布局的优化程度
。
[0010]优选的，根据人机界面功能与多条布局原则构建界面功能布局模型，并基于理想点位置确定布局模型的适应度函数进行页面布局设计包括以下步骤：
S221、
获取人机界面所需的功能，分类为必备功能与次要功能，并将对各个功能进行定义与描述，以必备功能与次要功能
、
各个功能的定义为参考构建界面功能布局模型；
S222、
在功能布局模型中以有限度和重要性作为要求确定优化范围建立隶属度函数求解多目标优化问题；
S223、
根据隶属度函数获取期望值与容许度，建立多目标优化模型获得界面功能的理想点位置，并对理想点位置进行归一化处理建立适应度函数；
S224、
通过解集对适应度函数进行优化输出最优页面布局设计排列结果
。
[0011]优选的，将优化后的功能布局转换为离散优化空间，并通过分析优化目标建立布局指标评估方法，将离散优化空间引入差分进化算法判断优化后的布局的优化程度包括以下步骤：
S231、
定义功能布局内界面上的各种功能元素，并将每个功能元素转换为离散布局参数实现离散优化空间转换；
S232、
预设优化目标建立布局指标评估方法，并在离散优化空间内使用差分进化算法寻找最优的布局参数；
S233、
根据布局参数应用布局指标评估方法判断布局的优化程度
。
[0012]优选的，基于优化完成的布局结合语音交互与视觉交互方法生成计数仪表人机界面，并利用计算机辅助部署远程监控功能包括以下步骤：
S31、
基于页面布局设计与仪表技术功能构建模拟模型，并将模拟结果实时传输至计数仪表的虚拟视觉界面中进行可视化；
S32、
利用虚拟视觉界面的交互设备生成计数仪表的语音控制指令控制计数仪表的指令显示；
S33、
设定语音发出交互需求指令，并设定视觉界面根据语音识别结果显示相应内
容完成交互完成计数仪表人机界面的生成；
S34、
收集计数仪表人机界面的风险因素并进行分类，基于计算机安全监控技术作为辅助对安全智能监控进行构造设置于计数仪表人机界面内部署远程监控功能；
S35、
根据轮询调查法建立计算机监控人机界面运行情况的评估指标体系，以评估结果为依据对人机界面的运行风险进行预测，实现对人机界面的远程监控
。
[0013]优选的，收集计数仪表人机界面的风险因素并进行分类，基于计算机安全监控技术作为辅助对安全智能监控进行构造设置于计数仪表人机界面内部署远程监控功能包括以下步骤：
S341、
收集人机界面的交互记录，分析人机界面潜在的风险因素并进行分类，分类包括语音输出与视觉显示不一致
、
外界恶意攻击导致的数据泄漏及操作不当导致的安全问题；
S3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法，其特征在于，该基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法包括以下步骤：
S1、
采集计数仪表在不同操作模式下的数据存储与分析需求，并基于采集结果对构建人机交互情境；
S2、
从人机交互情境为初始角度，确定界面的布局与设计，并采用差分进化算法对人机界面布局进行优化；
S3、
基于优化完成的布局结合语音交互与视觉交互方法生成计数仪表人机界面，并利用计算机辅助部署远程监控功能；
S4、
对人机界面进行测试反馈，根据反馈结果进行修改确定人机界面与计数仪表之间的通信功能并部署人机界面
。2.
根据权利要求1所述的一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法，其特征在于，所述采集计数仪表在不同操作模式下的数据存储与分析需求，并基于采集结果对构建人机交互情境包括以下步骤：
S11、
了解需求者对计数仪表数据的需求，确定计数仪表在工作时的各类操作模式；
S12、
基于操作模式判断各类操作模式下的涉及到的数据内容，并根据数据内容搭建数据存储库，根据不同操作模式进行分类存储，所述数据内容包括计数结果
、
计数时间
、
计数速率及计数类型中的至少一种；
S13、
采用数据分析工具对数据内容进行分析提取出与用户需求相关的数据进行可视化管理，并根据数据分析结果构建预设的人机交互情境
。3.
根据权利要求1所述的一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法，其特征在于，所述从人机交互情境为初始角度，确定界面的布局与设计，并采用差分进化算法对人机界面布局进行优化包括以下步骤：
S21、
以人机交互情境为初始角度利用图形化工具描述人机交互流程，并基于交互流程确定人机界面功能；
S22、
根据人机界面功能与多条布局原则构建界面功能布局模型，并基于理想点位置确定布局模型的适应度函数进行页面布局设计；
S23、
将优化后的功能布局转换为离散优化空间，并通过分析优化目标建立布局指标评估方法，将离散优化空间引入差分进化算法判断优化后的布局的优化程度
。4.
根据权利要求3所述的一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法，其特征在于，所述根据人机界面功能与多条布局原则构建界面功能布局模型，并基于理想点位置确定布局模型的适应度函数进行页面布局设计包括以下步骤：
S221、
获取人机界面所需的功能，分类为必备功能与次要功能，并将对各个功能进行定义与描述，以必备功能与次要功能
、
各个功能的定义为参考构建界面功能布局模型；
S222、
在功能布局模型中以有限度和重要性作为要求确定优化范围建立隶属度函数求解多目标优化问题；
S223、
根据隶属度函数获取期望值与容许度，建立多目标优化模型获得界面功能的理想点位置，并对理想点位置进行归一化处理建立适应度函数；
S224、
通过解集对适应度函数进行优化输出最优页面布局设计排列结果
。5.
根据权利要求4所述的一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法，其特征
在于，所述将优化后的功能布局转换为离散优化空间，并通过分析优化目标建立布局指标评估方法，将离散优化空间引入差分进化算法判断优化后的布局的优化程度包括以下步骤：
S231、
定义功能布局内界面上的各种功能元素，并将每个功能元素转换为离散布局参数实现离散优化空间转换；
S232、
预设优化目标建立布局指标评估方法，并在离散优化空间内使用差分进化算法寻找最优的布局参数；
S233、
根据布局参数应用布局指标评估方法判断布局的优化程度
。6.
根据权利要求1所述的一种基于计算机辅助的计数仪表人机界面生成方法，其特征在于，所述基于优化完成的布局结合语音交互与视觉交互方法生成计数仪表人机界面，并利用计算机辅助部署远程监控功能包括以下步骤：
S31、
基于页面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：江苏卓铭电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：