網絡空間信息表征與用戶認知的交互作用機制

時間：2024-08-13 06:07:35 計算機網絡畢業論文

網絡信息空間（亦稱網絡空間）不僅提供了豐富和多樣化的信息資源以及方便、快捷的檢索工具，也為用戶與網絡空間的交流互動及用戶認知潛能的發揮提供了必要的條件。可是，由于網絡空間結構的多維復雜性和無限擴展性，導致用戶處理和理解信息的活動受到越來越大的影響。筆者認為，在影響網絡空間信息利用的諸多因素中，信息表征方式以及由此引致的用戶在網絡中的地位、認知投入程度、信息接收和認知加工等信息行為的變化是需要引起更多關注的問題。有關此方面問題的研究，不僅可以從“用戶體驗”角度提供網絡信息空間構建的認知維度基礎，也可為網絡信息組織中的關鍵性技術——智能導航的開發和設計提供一定的依據。

　　　　1、網絡信息空間的信息表征及其用戶認知模式

    　　1.1　網絡信息空間信息表征方式及特點
    目前，網絡信息空間最核心的信息表征方式是超媒體方式，即通過鏈接方式將離散的信息單元或信息結點連接在一起來表征信息的一種非線性方式[1]。超媒體中，信息實體可被分割成小的信息片斷，其形式可以是文本、圖形、音頻、視頻、動畫、圖像和可執行文檔等。各片斷以結點的形式表示出來，各個信息結點之間又依據其意義聯系建立起非線性鏈接（超鏈接），形成網狀結構，用以表示不同結點信息間的關系。概括地說，超媒體信息表征方式具有如下顯著特點：
    1.1.1　多樣性和集成性　超媒體系統通過以計算機為核心的數字化技術手段集成了多種媒體手段，實現了文本、圖形、圖像、音頻、視頻和動畫等多種信息表征方式的有機結合，可以提供多感覺通道的刺激，能更精確地呈現真實世界的物體、過程、任務情景等[2]。
    1.1.2　靈活性和聯想性　超媒體信息表征方式將基本信息單元作為結點進行非線性鏈接，信息結點之間不是按照預設的路徑線性排列，而是依照人們的“聯想 ”關系表示概念間的聯系，靈活建立不同的通達路徑。用戶可以按照自己的思維路線在網絡空間中較為自由地訪問有關信息。
    1.1.3　個性化和即時性　超媒體信息與用戶之間的互動更富個性化并能支持多種交流方式，既支持同步交互，又支持異步交互；既滿足一對一交流的需要，也可以滿足一對多、多對多交流的需要。而且超媒體信息具有可分解性，用戶可按照自己的需要、興趣和要求，以不同的信息提取方式獲取所需的信息，并以自己習慣或喜好的方式有選擇性地呈現信息。
    1.1.4　不確定性和開放性　在較為復雜的超媒體系統中，用戶瀏覽的自由度大，可以任意跳轉，使用戶的行為變得不確定。此外，信息間的聯系復雜，眾多的因素非線性地發生作用，并因此導致一個不可預測的結果。超媒體信息空間的這種特性使用戶的思維處于一個完全開放的狀態，為思維的創新和發散提供了環境。
    超媒體網絡信息空間的形成和發展不僅深刻影響著用戶認知信息的內部機制，而且從根本上改變了用戶與網絡信息空間的交互方式及信息行為。可以說，網絡信息空間的超媒體表征方式大大擴展了用戶的認知方式和能力，也由此改變了用戶在網絡空間的地位和認知投入程度。
    　　1.2　用戶認知信息活動的一般模式
    基于超媒體的網絡信息空間用戶認知活動與超文本信息環境下的用戶認知活動有許多共同之處。超文本信息環境下的用戶認知信息活動基本模式由三個彼此垂直的維度構成：①結構反應。即用戶對超文本信息環境提供的信息組織方式的反應。②目標指向。反應用戶認知信息活動中對信息需求表述方式的差異，主要有瀏覽、搜索、尋找三種。③交互方法。反映用戶在超文本信息環境獲取信息時的認知風格。
    基于超媒體的網絡信息空間用戶認知信息模式也同樣建立在這三個維度基礎之上，不同的是，超媒體是超文本的多媒體擴充，它既可以處理文本、圖像等靜態信息，又可以處理聲音、視頻、動畫等動態信息，是一種以全新的方式組織信息并對相關信息提供關聯的技術集合。在功能上，它既保留了超文本靈活、非線性的信息管理優勢，又利用了多媒體生動、自然的表現特點，不僅使信息的交互程度和表達思想的準確性大大提高，且使交互界面豐富多彩，生動活潑，更加友好。

　　　　2、超媒體網絡空間中的交互作用機制

    　　2.1　行為控制維度
    網絡信息空間交互作用的主體是用戶，而用戶獲取信息的主要方式是瀏覽和查詢。超媒體信息表征方式為用戶的瀏覽/查詢提供了更多的控制權、更便捷的信息訪問手段、更多的信息選項和更豐富的非線性表征的機會，因而增加了用戶瀏覽/查詢過程的復雜性。用戶在交互過程中要根據信息需求設定訪問的目標，選擇符合訪問目標要求的信息內容，制定合理的瀏覽/查詢策略和計劃，在瀏覽/查詢過程中隨時對進程進行有意識地監視與控制，合理控制瀏覽/查詢的時間和進度。只有這樣，才能使自己確定的瀏覽/查詢目標得以實現。
    在超媒體系統中，一般用戶要經歷一個由他控到自控的過程。在瀏覽之初，用戶的瀏覽較多地受外界因素的干擾，網絡信息空間的組織方式和導航水平的高低直接決定用戶的瀏覽/查詢效率。隨著瀏覽/查詢過程的繼續，用戶會逐漸適應環境的特點，學會設定訪問目標，并按照訪問目標的要求對瀏覽/查詢內容進行取舍。由于加強了對自己瀏覽/查詢活動的監視與控制，用戶就會逐漸擺脫各種外在因素的干擾，信息獲取過程也逐漸由他控變為自控。
    網絡空間中信息之間的聯系有些是顯在的，即由設計者建議或提示的信息鏈接和探索路徑；更多的信息單元之間的關聯則是內隱的或默會的，信息單元之間并沒有固定的序列，也沒有嚴格限制用戶的瀏覽/查詢路徑，而將在網絡環境中搜集、組織和分析信息的責任賦予了用戶，用戶可根據需要以不同的方式組織信息；也可以根據問題求解的要求，按照自己的認知水平、認知風格選擇相應的信息內容以及與之匹配的路徑，以合適的瀏覽/查詢速度進行搜索、思考和判斷，建構出自己的認知語境。
    　　2.2　認知加工維度
    網絡環境的超媒體信息表征對用戶的信息加工具有多方面的潛在支持作用。超媒體可以利用文本、聲音、圖形、圖像、動畫等不同的表征符號，從不同維度，在不同的情景中利用不同的表征系統表達信息，使用戶可以在不同的情景中多次通達同一概念，多個感覺通道同時作用，平行處理的信息量更加巨大，有利于激發并調動用戶已有的知識結構和生活經驗，來選擇、探索、加工新信息，建構其意義，形成能適應復雜的、不規律的應用情景的更富彈性的知識結構[1,3]；在超媒體環境中，超媒體的非線性網絡結構與人類認知和記憶的語義網絡系統更為匹配，減少了記憶存儲中的信息轉換過程，更有可能促進用戶的記憶；超媒體系統允許用戶根據需要非線性地訪問信息，并根據個人特點同時對多條相互關聯的信息進行并行加工，符合人類學習中分布式認知的特點，能提高用戶工作記憶中的信息量、信息滯留時間以及長時記憶中可利用的與任務有關的信息，有助于提高認知加工的深度和效率[4]。
    關于超媒體信息空間，用戶的要求是：需要通過配置和綜合與當前用戶認知任務有關的各種媒體信息并顯示關于當前任務的內容信息，以此為手段，增強認知信息過程中的感知與理解能力。多媒體技術可以改善用戶對相關內容信息的理解，內容支持技術有助于解釋與當前認知任務有關的信息，而目標提取與目標生成技術則有助于改善用戶對不夠明確的目標所進行的預測。
　　2.3　動機維度
    超媒體信息表征與人的“聯想思維”的相似性，使其可以較為逼真地模擬現實世界，從而能有效地向用戶呈現當前信息與用戶已有認知語境及現實生活之間的聯系，將源領域的經驗映射到目標領域，從而達到重新認識目標領域特征的目的。同時還可以激發用戶的內部動機，進而提高用戶的認知投入程度。由于超媒體環境賦予用戶更多的信息加工和獲取責任，用戶在對結果進行歸因時，更傾向于將成功歸因于自己的努力或能力等內部因素，從而有利于提高其自我效能感，增強用戶的認知投入和交互的主動性。

3、基于語義的用戶與網絡空間信息交互的語境效果

    可以說，超媒體信息表征方式賦予了網絡用戶信息活動的主體地位，使用戶在與網絡空間的互動中具有了更大的潛能優勢。而“語境效果”的獲得使用戶的這種潛能不斷得以延伸，形成雙螺旋式的上升態勢。因此，可以說“語境效果”是網絡空間交互能力得以不斷提升的一種動力。
    　　3.1　語境效果
    美國語言學家Sperber和Wilson提出了認知語境（cognitive environment）的概念，認為在語言交際中的語境是一個心理建構體（psychological construct），是存在于聽話者大腦中的一系列假設[5]。語境不僅包括交際時話語的上文、即時的物體環境等具體的語境因素，也包括一個人的知識因素，如已知的全部事實、假設、信念以及一個人的認知能力。
    Sperber和Wilson認為新的信息和現有認知語境具有三種關聯方式，因而產生三種語境效果：①新信息與語境相互作用產生語境效果；②新信息提供進一步的證據以加強已有語境；③新信息與已有語境相矛盾因而放棄原有假設。其中的“語境效果”是指新信息與已有的舊信息相互作用產生新的語境含義，即在交互中已有認知語境發生改變，產生新的認知語境[6]。在交互過程中，認知環境中的已有信息和交互過程中的新信息不斷地相互作用，構成了關聯信息。相關的程度與所獲得的語境效果、處理時所付出的努力這兩個因素有關：在同等條件下，語境效果越大，相關性越強；在同等條件下，處理所付出的努力越小，相關性越強。
    網絡空間中用戶與超媒體的交互可以視為一個雙向的信息交流過程，在語義理解上具有和語言交流相同的共性，因此我們不妨用語言學理論來闡釋網絡空間的交互及其效率問題。特別是“語境效果”對于分析用戶與網絡空間信息的交互作用具有一定的理論意義。
    　　3.2　網絡空間交互中的隱喻及其語境效果
    網絡空間中用戶的交互行為從實質上說是一種尋找關聯信息的過程。關聯是以語境為基礎的。在網絡空間中，有些語境因素是具體直觀的，是以現場的時空、人物、情景的前臺環境形式存在的，有的語境因素則是以與前臺場景相聯系的背景形式存在的，是抽象、潛在、隱形的，比如這里要談到的隱喻。隱喻是以一事物描寫另一關聯事物的思維和認知方式，隱喻意義是基本語義與語境作用的結果[7]。通過進一步的分析可知，隱喻是取得語境效果的較好途徑。
    人們的認知特點，決定了人們往往需要用一種手段來幫助自己在用語言思考所感知的物質世界和精神世界時，能從原先的互不相關的不同事物、概念和語言表達中發現如同Internet中的鏈接點，建立想像豐富的聯系。新的關系、新的事物、新的觀念、新的語言表達方式由此而來，這便是隱喻。隱喻意義的理解實際上就是將源領域的經驗映射到目標領域，從而達到重新認識目標領域特征的目的。這一映射取決于本體和喻體之間的相似性，人們可以依靠事物之間已被感知的相似性或將原來并不被以為其間存在著相似性的兩個事物的并置來構成隱喻，獲得對其中某一事物的新的觀察角度或新的認識。這種新的認識與已有的認知語境相互作用就要產生新的語境含義，即在交互中已有認知語境發生改變，產生新的認知語境，從而獲得語境效果。在網絡空間中，用戶認知語境層次的提升，增強了其網絡交互的水平及能力，從而建立起更豐富的隱喻聯想，產生新的認識。可見，隱喻通過用戶語境效果的獲得，可有效地促進網絡空間的互動，提高網絡知識利用的有效率。

　　　　4、網絡信息空間交互的導航支持

    超媒體信息表征方式賦予用戶信息行為的主體地位和認知優勢，但這些潛在優勢并不能自發地轉化為實際的交互效果，在實踐中會受到用戶認知水平、網絡環境等諸多因素的制約。有效的引導措施——導航是發揮潛能優勢的一種有效方法，是增強網絡空間與用戶認知活動交互作用必不可少的因素。
    　　4.1　網絡信息空間交互的導航需求
    超媒體具有很大的靈活性，在某種程度上符合了人的認知靈活性的特點，使網絡空間的交互作用越加明顯。但因此也出現了用戶超媒體使用過程中的迷航（disorientation）和認知超載（overload）現象。研究表明，迷航與認知超載的原因可以歸結為以下幾個方面：瀏覽者的原因、設鏈者的原因以及系統的原因[8]。瀏覽者可能不熟悉所訪問的信息空間環境；或者系統設計者沒有遵循大多數用戶的瀏覽/查詢規律來組織和表征信息，導致使用上的不便；缺少有效的導航機制，給用戶的瀏覽/查詢造成困難。可見，迷航與認知超載現象的發生不僅與用戶的信息認知水平相關，就其內部過程和機制而言，用戶的信息獲取也需要來自外界的直接支持與引導，而提供這種支持和引導的主要方式就是導航。在網絡空間超媒體環境中，導航設計有著重要而特殊的地位。
    對網絡空間中的交互過程及其典型問題進行分析，發現網絡互動中主要涉及兩類關鍵認知活動，而與這兩類認知活動相對的是網絡互動中極易出現的兩類問題。
    ●目標關注：在網絡空間交互中，用戶為了達到瀏覽/查尋目標，在超媒體系統中尋找并選擇與目標有關的信息結點。但由于超媒體呈現的信息量極大，分心問題變得更加嚴重。用戶會因為大量與查找目的無關但對其具有吸引力的信息而分心，并有可能完全迷失與目的有關的結點。
    ●空間定向：交互活動需要用戶在已經發現一條有用的信息后，可以從超媒體系統的任意一點再次訪問這一信息。超媒體獨特的鏈接方式構成了一個具有空間伸展性的多維的環境，因而在空間定向方面很容易造成“空間迷航”或“超空間迷失”現象，導致用戶在漫無目的的網絡漫游中浪費大量的時間和精力。
    上述兩類問題是交互過程中兩個關鍵的認知活動，因此也就成為了智能導航研究和要解決的關鍵問題。
    　　4.2　網絡信息空間交互的導航支持要素
    超媒體對用戶認知活動的基本影響要素包括：環境感覺、空間能力、任務切換及用戶對導航支持的控制[9]。這些認知因素不僅對用戶認知信息活動產生重要影響，而且對智能導航的設計具有重要意義。在對這些要素的分析基礎上，我們提出如下網絡信息空間智能導航支持要素。
    4.2.1　目標背景和優勢效應　目標背景作用指的是在視覺認知加工過程中待識別目標周圍的信息可能起的作用。實際上在很多目標識別過程中，在加工特征分析信息的同時均要用到背景信息。以下面的文字所示的一組手寫體字母數字為例：
    附圖
    圖1　一組手寫體字母數字示例（略）
    最上面的刺激可以看作是“15”，也可以看作是“is”，這依賴于它的背景信息。認知心理學家將背景分析對識別結果產生有利影響的現象稱之為“優勢效應”[10]。
    4.2.2　超媒體元認知提示　在網絡信息空間中植入元認知提示，即在設計導航時插入一些問題，提示用戶注意自己所處的位置及自己的瀏覽/查詢目標或任務，并監控自己瀏覽/查詢任務的完成情況。例如：要求用戶回答“你解決該問題的計劃是什么？”、“你為什么要選擇該選項？”等。研究發現，在導航中植入元認知線索可以引導用戶對自己的信息搜索過程進行監控，對問題解決過程進行反思，可減少迷航和分心現象[11]。
    4.2.3　可視化導航機制　信息可視化的目的是使用戶提高對復雜問題、模型或系統的洞悉能力，其核心是把網絡空間信息、用戶提問、各類信息瀏覽/查尋模型以及用模型進行交互的過程中不可見的內部語義關系轉換成圖形，展示在一個低維的可視化空間中，更接近用戶的認知風格。可視化智能導航最大的優勢體現在可以提供形象化的信息、使用戶更快地達到興奮點，有利于用戶發現新的瀏覽/查尋途徑，激發用戶進一步探索的能力。可視化的圖形特征，如高度、顏色及位置等都能有效地幫助用戶快速找到感興趣的信息。更主要的是可視化信息便于用戶對瀏覽/查尋結果進行動態的調整和過濾，幫助用戶決定自己的檢索策略，增加了用戶與系統之間的交互作用，使用戶的認知能力發揮到最大程度。
    目前在可視化信息的研究上已出現了許多研究成果，其中東京理科大學信息可視化中心研究開發的可視化檢索工具WIDAS（WWW Information Discovery Assistant System）具有一定的代表性[12]。WIDAS最重要的特點就是可以過濾不感興趣的結點，即與用戶查詢相關性不大的內容。不感興趣結點的過濾使用域值衡量，匹配度低于域值的結點即可被過濾掉。WIDAS綜合文檔的超鏈接和語義內容方法進行檢索結果的可視化，專門設計實施了網絡瀏覽器與可視化檢索過程進行交互的系統，使用戶不僅可以察看所訪問的網站文檔結構圖，還可以根據自己的需求進行適當的過濾和調整，增加了與用戶的交互性。可以說，WIDAS在網絡空間的認知與互動方面提供了非常有價值的實證性研究依據。

　　　　5、結語

目前從網絡信息空間信息表征方式與用戶認知的交互作用角度研究導航還很薄弱。用戶在網絡信息空間中的認知主體作用還沒有充分發掘出來。因此，智能導航對于網絡空間交互的支持能力尚待提高。筆者引入了關聯理論中的語境效果，目的是提供網絡空間交互研究的新視角，擴展用戶信息認知活動研究的范圍，為智能導航的研究提供語用學維度的理論支持。

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